STEAM Engineering (Journal of Science, Technology, Education And Mechanical Engineering) p-ISSN 2686-4673, e-ISSN 2686-4517, Artikel 8, pp. 65 – 72, 2023

## RANCANG BANGUN DAN MODIFIKASI MESIN PENEPUNG BERAS BERPENGGERAK MESIN SEPEDA MOTOR
Efriwandy Simbolon 1 , Jimmy Charlos Panjaitan 2 , Damai Juliaman Zega 3 , Anthonov Marandof 4 , Moh Fikri Pomalingo 5 & Agung Rai Putri 6 1, 2, 3, 4, 5 Program Studi Teknik Mesin, Universitas Negeri Manado
6 Pendidikan Ekonomi, Universitas Negeri Manado E-mail: iwanbobeng@gmail.com
Abstrak: Penggunaan sepeda motor roda dua sebagai  transportasi menginspirasi  peneliti untuk  meningkatkan pemanfaatannya sebagai penggerak untuk alat dan mesin pertanian (alsintan). Alsintan yang akan dibuat bersifat portable  sehingga  mampu  digunakan  oleh  petani  dan  masyarakat  penyedia  jasa  dalam  membantu  kagitan pascapanen. Jenis motor yang digunakan dalam penelitian ini adalah Honda Megapro 155cc. Motor ini memiliki kekuatan yang  tangguh  maksimal  power  13,3  Hp.  Penelitian  ini  difokuskan  pada modifikasi  mesin  penepung beras  dengan  menggunakan  penggerak  sepeda  motor.  Meskipun  mesin  penepung  beras  konvensional  telah memberikan  kontribusi  besar  dalam  efisiensi  pengolahan  beras,  adopsi  penggerak  sepeda  motor  membawa dimensi baru dalam hal mobilitas dan aksesibilitas. Modifikasi ini bertujuan untuk meningkatkan efisiensi, daya saing, dan ketersediaan mesin penepung beras, terutama di daerah-daerah pedesaan dan terpencil di mana akses ke sumber daya energi konvensional mungkin terbatas.  Manfaat dari penelitian ini adalah untuk meningkatkan perekonomian  Masyarakat  khususnya  pelaku  usaha  pemarut  karena  dengan  adanya  inovasi  ini  pelaku  usaha dapat melakukan  penggilingan di mana saja dan tentunya bisa berpindah tempat  dari pasar  satu ke pasar lain bahkan dapat melakukan penggilingan door to door. Metode penelitian ini meliputi perencanaan, perencangan mesin,  pabrikasi  mesin,  pengujian.  Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  didapatkan,  prototipe  mesin penggiling/penepung  ini  dapat  berfungsi  dengan  baik  dibuktikan  dengan  hasil  pengujian  yang  baik.  Hasil pengujian dari penelitian ini mendapatkan rata-rata waktu dari hasil pengujian penggilingan beras 1kg selama 7 menit 53 detik dan rata-rata bahan bakar yang dibutuhkan untuk menggiling beras 1kg adalah 150 ml.
Kata Kunci: Mesin Penggiling, Modifikasi Mesin Penepung
Abstract: The use of two-wheeled motorbikes as transportation has inspired researchers to increase their use as drivers for agricultural tools and machinery (machines). The machine that will be made is portable so that it can  be  used  by  farmers  and  community  service  providers  to  help  with  post-harvest  activities.  The  type  of motorbike used in this research is the Honda Megapro 155cc. This motorbike has a powerful maximum power of 13.3 HP. This research focuses on modifying rice flour machines using motorbikes. Although conventional rice flour  machines  have  made  a  major  contribution  to  rice  processing  efficiency,  the  adoption  of  motorbike drives  brings  a  new  dimension  in  terms  of  mobility  and  accessibility.  This  modification  aims  to  increase  the efficiency,  competitiveness  and  availability  of  rice  flouring  machines,  especially  in  rural  and  remote  areas where access to  conventional energy resources may be limited. The benefit of  this  research is to  improve the community's economy, especially grater business actors, because with this innovation, business actors can carry out grinding anywhere  and of course  can  move from one market to another and can even carry out  grinding door to door. This research method includes planning, machine design, machine fabrication, testing. Based on the  research  results  obtained,  the  prototype  of  this  grinding/floating  machine  can  function  well  as  proven  by good test results. The test results from this research showed that the average time for grinding 1kg rice was 7 minutes 53 seconds and the average fuel required to grind 1kg rice was 150 ml.
Keywords: Grinding Machine, Modified Flouring Machine

## PENDAHULUAN
Pertanian dan pengolahan pangan memainkan peran krusial dalam menjaga ketahanan pangan dan kesejahteraan masyarakat di seluruh dunia (Rahmadiyanti, 2021). Dalam konteks ini, pengolahan beras telah menjadi salah satu elemen penting dalam rantai pasokan pangan. Beras, sebagai salah satu makanan  pokok  utama  bagi  sebagian  besar  populasi  dunia  (Lestari,  et  al.  2019),  membutuhkan perhatian khusus dalam hal kualitas dan efisiensi pengolahannya. Mesin penepung beras, yang telah lama  menjadi  perangkat  penting  dalam  industri  pengolahan  beras,  bertanggung  jawab  untuk mengubah beras mentah menjadi tepung beras yang siap digunakan dalam berbagai produk makanan.
Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  dan  inovasi  di  berbagai  bidang,  termasuk  pertanian  dan otomotif, penggunaan mesin penepung beras juga mengalami perkembangan yang signifikan (Fitriani, et al. 2021).
Penelitian ini bertujuan memodifikasi mesin penepung beras dengan menggunakan penggerak sepeda  motor.  Meskipun  mesin  penepung  beras  konvensional  telah  memberikan  kontribusi  besar dalam efisiensi pengolahan beras, adopsi penggerak sepeda motor membawa dimensi baru dalam hal mobilitas  dan  aksesibilitas.  Modifikasi  bertujuan  untuk  meningkatkan  efisiensi,  daya  saing,  dan ketersediaan mesin penepung beras, terutama di daerah-daerah pedesaan dan terpencil dimana akses ke sumber daya energi konvensional mungkin terbatas.
Penggunaan motor roda dua sebagai transportasi menginspirasi peneliti untuk meningkatkan pemanfaatannya  sebagai  penggerak  untuk  alat  dan  mesin  pertanian  (alsintan).  Alsintan  yang  akan dibuat bersifat portable sehingga mampu digunakan oleh petani dan masyarakat penyedia jasa dalam membantu kagitan pascapanen. Penggunaan motor roda dua sebagai penggerak telah dilakukan pada prototipe  mesin  pemipil  jagung.  Performa  yang  dihasilkan  sangat  baik  dan  mampu  bekerja  dengan kapasitas 85% (Ginting et al, 2018). Jenis motor yang digunakan dalam penelitian ini adalah Honda Megapro  155cc.  Motor  ini  memiliki  kekuatan  yang  tangguh  maksimal  power  13,3  Hp.  Dalam program ini peneliti memfokuskan pada permasalahan penyedia jasa penggiling dan pemarut pangan di  Minahasa.  Penyedia  jasa  ini  biasanya  tersebar  di  pasar-pasar  di  Minahasa.  Penyedia  jasa  ini merupakan salah satu usaha yang terdampak perekonomiannya karena Covid 19. Dalam penelitian ini, alat  transmisi  merupakan  komponen  utama  yang  telah  ditemukan.  Alat  ini  merupakan  komponen utama  untuk  pengembangan  mesin  kedepannya.  Alat  transmisi  ditempatkan  pada  mesin  motor sehingga dapat menggerakan mesin penggiling dan penepung.
Spesifikasi  paket  teknologi  yang  akan  didesain  terdiri  dari  mesin  penggiling  daging,  mesin penepung  beras,  mesin  penggiling  kopi,  mesin  penggiling  kedelai,  mesin  penggiling  kacang,  mesin penggiling jagung dan mesin pemarut kelapa. Sistem kerja mesin ini yaitu 1) mengutamakan bekerja untuk daerah-daerah terpencil yang susah diakses oleh mobil dan kendaraan roda 3 guna mempercepat pemulihan ekonomi pedesaan akibat covid 19, 2) penyedia jasa bergerak/ mobile dengan sistem door to door .
Tujuan  khusus  dari  penelitian  ini  yaitu  menyediakan  teknologi  berupa  modifikasi  mesin penepung atau penggiling beras pedesaan berbasis mesin sepeda motor. Dasar pengembangan mesin ini  adalah  alat  transmisi  portabel  yang  sudah  diuji  laboratorium  dan  lapangan.  Mesin  ini  juga mengambil  prinsip  dari  mesin  penggiling  padi  yang  saat  ini telah  mobile  ke daerah  pedesaan  yang dimuat pada mobil pick up .

## METODE
Penelitian  ini  dilaksanakan  selama  3  bulan  di Workshoop Universitas  Negeri  Manado. Gambar 1 berikut adalah gambaran metode penelitian yang digunakan.

## Gambar 1. Metode Penelitian

## Perencanaan Sistem Transmisi
Menurut Sonawan (2014), Ada beberapa jenis system transmisi daya yang sudah dikenal yaitu Puli-Sabuk dan Gear-Rantai. Mesin yang akan dirancang akan fokus pada transmisi puli-sabuk. Puli sabuk digunakan agar lebih mudah dibongkar pasang dan menhindari kotoran yang mengenai produk dari  seperti  halnya  pelumas  jika  menggunakan  transmisi  gear.  Dalam  menentukan  dimensi  puli, langkah  awal  yaitu  menentukan  puli  terkecil  (puli  penggerak)  terlebih  dahulu  (Maulana,  2021).
Sebagai panduan, tabel 1 memperlihatkan pemilihan diameter minimum puli kecil berdasarkan jenis sabuk terpilih. Rasio kecepatan diketahui maka diameter puli besar bisa dihitung dengan persamaan 1.
v = D1 x n1 = D2 x n2
Rasio Kecepatan R = (1)
Untuk puli yang dibuat dari besi cor, kecepatan sabuk (v) dibatasi  hingga 30 m/s. Sabuk-V dirancang untuk performa optimum pada kecepatan sekitar 20 m/s. Pertimbangan jenis transmisi lain seperti  roda  gigi  atau  transmisi  rantai  jika  kecepatan  sabuk  kurang  dari  1.000  ft/menit  (~5  m/s) (Sonawan, 2014).
Tabel 1. Ukuran puli minimum Jenis Sabuk Diameter Pitch Minimum (in)* A B C D E 3,0
5,4 9,0 13,0 21,0
Ukuran  puli  bisa  dipilih  lebih  kecil  dari  angka-angka  diatas,  tetapi  pemakaiannya  bisa memperpendek umur sabuk (Bagus, et al 2020). Untuk mendapatkan jarak antar pusat puli (C) adalah dengan  persamaan  2  dan  menghitung  panjang  sabuk  atau  keliling  sabuk  (L)  dengan  menggunakan persamaan 3.
(2)
(3)

## Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah untuk alat yaitu mesin las, gurinda, bor,  palu,  mistar  siku,  mesin  bubut,  sprey  gun,  kompresor,  tachometer.  Sedangkan  bahan  yang digunakan  adalah  besi  siku  4x4  cm,  as  poros  1  inch,  bearing block,  puli,  V-belt,  transmisi  rakitan, mata  pemarut  kelapa,  mesin  penggiling  biji-bijian,  mata  gurinda  potong,  mata  gurinda  kasar,  mata bor, kawat las, tiner cat, cat besi, mur dan baut.

## HASIL DAN DISKUSI

## Perancangan Fungsional
Dalam proses peracangan sebuah alat dan mesin, perlu adanya perancangan fungsional dari sebuah objek tersebut (Ady, 2015). peracangan struktural dari penelitian ini disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Perancangan Struktural.
No. Komponen Utama Fungsi Komponen 1 Rangka Tempat dudukan semua mesin dan akan dipasangkan di atas sepeda motor 2 Puli, V-Belt, poros dan Bearing   Untuk meneruskan putaran dari sepeda motor ke mesin penggiling dan pemarut
3 Mesin penggiling tipe disk Untuk menggiling biji-bijian khususnya beras 4 Honda Megapro Memberikan tenaga atau putaran untuk menggerakkan semua mesin

## Perancangan Struktural
a) Sistem Transmisi
Mesin yang dibuat akan fokus pada transmisi puli-sabuk. Dalam menentukan dimensi puli,  langkah  awal  yaitu  menentukan  puli  terkecil  (puli  penggerak)  terlebih  dahulu.  Sistem
transmisi yang akan digunakan, terdiri dari 4 puli yang dipasang paralel pada rangka mesin. Putaran  mesin  yang  digunakan  bersumber  dari  poros  engkol.  Dalam  mengambil  putaran mesin dari poros engkol dibutuh kan sebuah alat transmisi seperti pada Gambar 2. Transmisi ini akan dihubugkan ke kebagian mesin kirim dari sepeda motor seperti pada gambar 3.
Gambar 2. Transmisi Portabel
Gambar 3. Mesin Kiri Sepeda Motor
b) Rangka
Rangka mesin dibuat menggunakan besi siku 4x4 cm. Dimensi rangka yaitu 70 x 96 x 70 (p x l x t). Cara pemasangan dan pelepasan rangka ini dibuat dengan menggunakan sistem mur dan baut. Hal ini dilakukan agar pengguna dapat menggunakan motornya untuk aktivitas lainnya.
Gambar 4. Rangka
c) Puli, V-Belt, poros dan Bearing
Puli,  V-Belt,  poros  dan  Bearing  digunakan  untuk  meneruskan  putaran  dari  sepeda motor ke mesin penggiling dan pemarut.
Gambar 5. Puli, V-Belt, poros dan bearing
d) Mesin Penggiling Tipe Disk
Mesin penggiling yang umum digunakan dipasaran adalah tipe Disk mill. Bahan pangan yang  dapat  digiling  pada  mesin  untuk  dijadikan  tepung  yaitu  beras,  kopi,  kedelai,  merica, jagung dan biji-bijian kering lainnya.
Gambar 6. Mesin Penggiling Tipe Disk
e) Sepeda Motor Penggerak
Motor penggerak pada mesin ini menggunakan Motor roda dua tipe Honda Megapro 155 cc.  Motor  ini  memiliki  kekuatan  yang  tangguh  maksimal  power  13,3  hp  dan  sangat  tepat digunakan pada mesin ini.
Gambar 7. Sepeda Motor Penggerak Honda Megapro
f) Prototipe Modifikasi Mesin Penepung Beras
Mesin  penggiling/penepung portable  mobile mampu  membantu  masyarakat  sekitar khususnya  pelaku  usaha  penggilingan  atau  penepung  yang  ada  di  pasar.  Dengan  adanya teknologi ini para pelaku usaha bisa melakukan penggilingan secara berpindah dari pasar satu ke pasar lainnya, tentunya hal ini bisa meningkatkan penghasilan pelaku usaha.
Gambar 8. Desain Prototipe Mesin Penggiling/Penepung Beras

## Hasil Pengambilan Data Mesin Penggiling Beras
Sebelum  melakukan  pengujian  prototipe  mesin  penggiling  beras,  peneliti  melakukan  pengambilan data di lapangan. Penelitian mengambil data di  salah satu pelaku usaha penggilingan beras di pasar Tondano.  Tujuan  dilakukan  pengambilan  data  ini  untuk  mengetahui  berapa  RPM  mesin  penggiling beras ketika melakukan penggilingan dan berapa lama waktu penggilingan beras 1 kg. Tabel 3 berikut adalah hasil pengambilan data penelitian.
Gambar 9. Pengambilan Data di Lapangan
Tabel 3. Hasil Pengambilan Data Mesin Penggiling Beras
Pengujian Berat yang Digiling RPM di Mesin Penggiling Waktu yang Dibutuhkan Pertama 1 kg 6232 5 menit 24 detik Kedua 1 kg 5963 4 menit 50 detik Ketiga 1 kg 6478 5 menit 10 detik Rrata-rata dari ketiga pengujian 6224 5 menit 22 detik
Tabel 3 dapat dilihat bahwa untuk menggiling beras 1 kg membutuhkan rata-rata waktu 5 menit 22  detik  dengan  rata-rata  rpm  6224.  Data  ini  menjadi  data  pembandingan  dengan  pengujian  mesin penggiling beras berpenggerak sepeda motor.

## Pengujian Mesin Penggiling
Pengujian mesin dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah putaran dari motor mampu mengoprasikan semua mesin dengan baik serta untuk mengetahui berapa waktu dan bahan bakar yang dibutuhkan,  dari  pengujian  ini  juga  mendapatkan  berupa  data  putaran  pada  mesin,  putaran  pada  as poros  putaran  pada motor penggerak,  bahan  bakar  yang  dibutuhkan  dan  waktu dalam  sekali  proses pengujian.
Pengambilan data RPM menggunakan Tachometer dan dilakukan tiga kali perlakukan di mesin penggiling, di as poros penghubung dan di motor penggerak. Berikut adalah tabel data rata-rata dari ketiga perlakuan tersebut.
Tabel 4. Pengujian mesin penepung beras
Peng ujian Berat yang digiling RPM Mesin RPM di poros panjang RPM Motor Penggerak Waktu Bahan Bakar 1 1 Kg 3594 2833 3644 9 menit 11 detik 150 ml 2 1 Kg 3906 3053 4476 4 menit 18 detik 80 ml 3 1 Kg 3276 3122 5203 9 menit 29 detik 220 ml Rata-Rata 3592 3002 4441 7 menit 53 detik 150 ml
Tabel  4  menunjukkan  bahwa  untuk  menggiling  beras  1  kg  membutuhkan  rata-rata  waktu  7 menit  53  detik  dan  membutuhkan rata-rata  bahan  bakar  150  ml  dengan  rata-rata  kecepatan  putaran mesin penggiling beras 3592 rpm, rata-rata putaran as poros 3002 rpm dan rata-rata putaran di motor penggerak  4441  rpm.  Pengujian  mesin  penggiling  beras  ini  menggunakan  beras  ketan  yang  sudah direndam selama 5 jam. Hasil pengujian pertama dan kedua memiliki perbedaan waktu yang cukup jauh,  hal  ini  dipengaruhi  dari  tingkat  kelembapan  dari  beras  tersebut,  semakin  kering  beras  yang digiling maka semakin cepat proses penggilingan.
Dapat dilihat dari hasil pengujian bahwa rata-rata waktu yang dibutuhkan penggilingan beras 1  kg  adalah  5  menit  22  detik.  Hal  ini  lebih  cepat  daripada  penggilingan  menggunakan  modifikasi mesin penepung berpenggerak sepeda motor yang dibuat oleh peneliti selama 7 menit 53 detik. Hal ini  terjadi  karena rpm  mesin  penggiling  yang  ada  di  lapangan  yang  cukup  tinggi  sekitar  6224  rpm sedangkan  rpm  yang  ada  pada  modifikasi  mesin  penepung  sebesar  3592 rpm.  Alasan  peneliti  tidak menaikan  RPM mesin  karena  dapat  menyebabkan  mesin sepeda motor cepat  panas sehingga  mesin motor  tidak  bisa  digunakan  lebih  lama,  sedangkan  dengan  rata-rata  rpm  mesin  penggiling  sebesar 3592 rpm dinilai sudah efisien.
Modifikasi mesin penggiling ini dinilai sangat efisien karena pelaku usaha dapat melakukan penggilingan atau penepungan beras di mana saja dan tentunya bisa berpindah dari pasar satu ke pasar lainnya, bahkan pelaku usaha dapat melakukan penggilingan dengan berjalan door to door . Tentunya hal tersebut sangat bermanfaat kepada Masyarakat khusunya pelaku usaha penggilingan beras karena bisa meningkatkan pendapatan mereka.

## SIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  yang  dilakukan,  dapat  disimpulkan  bahwa  mesin  sepeda  motor Honda Mega Pro mampu mengoprasikan mesin penggiling/penepung dengan baik dibuktikan dengan hasil  pengujian  yang  telah  dilakukan,  rata-rata  waktu  dari  hasil  pengujian  penggilingan  beras  1  kg selama 7 menit 53 deti, rata-rata bahan bakar yang dibutuhkan untuk menggiling beras 1 kg adalah 150  ml,  dan  dengan  adanya  teknologi  ini  mampu  meningkatkan  pemasukan  dari  pelaku  usaha penggilingan  karena bisa melakukan penggilingan  secara  berpindah-pindah  dari  pasar satu  ke  pasar lain.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Ucapan  terima  kasih  disampaikan  kepada  Kementrian  Pendidikan,  Kebudayaan,  Riset,  dan Teknologi yang telah mendanai PKM-KARYA INOVATIF Universitas Negeri Manado.

## DAFTAR RUJUKAN
Ady,  D.  K.  2015.  Perancangan  Sistem  Mekanik  Penggerak  Sumbu  pada  Modifikasi  Mesin  Bubut Konvensional Menjadi Mesin Bubut CNC. Universitas Negeri Yogyakarta . Alfons, G. D., Argo, B. D., Luthfi, M. 2015. Rancang Bangun Mesin Pemarut Portable Menggunakan Motor  Listrik  AC  dengan  Variasi  Putaran  Kecepatan  (Rpm). Jurnal  Keteknikan  Pertanian Tropis dan Biosistem . Vol. 3, No. 3, Oktober 2015, 349-355. Anson,  C.,  Tjitro,  S.,  Ongkodjojo,  S.  2016. Desain dan  Pembuatan  Alat  Penggiling  Daging  dengan Quality Function  Deployment . Jurnal  Teknik  Industri. Vol.  8.  No.  2,  Desember 2006:  106- 113.
Bagus,  S.,  Alnino,  J.  K.,  &  Aditia,  S.  2020. RANCANG  BANGUN  MESIN  PENGGILING PADI (Doctoral dissertation, Politeknik Manufaktur Negeri Bangka Belitung). Fitriani,  V.,  Setiaboma,  W.,  &  Permana,  L.  2021.  Karakterisasi  Sifat  Fisikokimia  Serpihan  Sereal Beras Menir Dengan Penambahan Tepung Pisang The Characterization Of Physicochemical Properties Of Broken Rice Cereal Flakes With The Addition Of Banana Flou r
Ginting, A.S., Pomalingo, M.F., Botutihe, S. 2018. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Mesin Pemipil Jagung Portable . Jurnal Teknologi Pertanian Gorontalo (JTPG). 3 (2), 51-56.
Lestari,  D.,  Fadillah,  N.,  &  Ihsan,  A.  2019.  Sistem  Deteksi  Kualitas  Beras  Berdasarkan  Warna Menggunakan  Fuzzy  C-Means  Clustering  Guna  Membantu  Tingkat  Pegetahuan Masyarakat. InfoTekJar: Jurnal Nasional Informatika dan Teknologi Jaringan , 3 (2), 32-38.
Lestari, D., Susilo, B., Yulianingsih, R. 2014. Rancang Bangun Mesin Pemarut dan Pemeras Santan Kelapa Portable Model Kontinyu. Jurnal Keteknikan Pertanian Tropis dan Biosistem. Vol. 2 No. 2. Juni 2014. 117-123
Maulana,  I.  (2021,  December).  Rancang  Bangun  Mesin  Pembelah  Pinang  Satu  Mata  Pisau.
In Seminar Nasional Industri dan Teknologi (pp. 182-197).
Rahmadiyanti,  M.  2021.  Strategi  Pemulihan  Sektor  Pertanian  dan  Pengembangan  Sumber  Pangan dalam  Meningkatkan  Perekomoniam  di  Masa  Pandemi. Jurnal  Agroforestri  Indonesia, March .
Sonawan, H. 2014. Perancangan Elemen Mesin . Jakarta. ALFABETA