Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm

## J URNAL T eknik M esin
Vol. 12 No. 2 (2021) 130 - 133      ISSN Media Elektronik: 2655-5670
Perancangan Mesin Press Tahu Sistem Pnuematik

## Dengan Kapasitas 50 Kg
Elvis Adril 1 , Asmed 2 , Fardinal 3 ,Yulia Sasmita Angraini 4 1,2,3 Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang
4 Teknik Manufaktur, Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang
1 eadril@yahoo.com

## Abstract
This pneumatic system tofu press machine is a press machine that is used to compress tofu starch with a capacity of 50 kg to make tofu that is ready to be marketed. The pneumatic system tofu press  machine is made  to  make it easier to press  tofu. Previously,  tofu  was  pressed  manually,  namely  by  using  a  stone  as  a  tofu  press  which  resulted  in  the  length  of  the  tofu compaction  process.  Pressing  with  stones  can  also  cause  work  accidents.  This  tofu  press  machine  uses  pneumatics  as  a punch driver which will press the tofu. The way this tofu machine works is by pressing the on button on the machine then the punch will move down towards the tofu essence and press the tofu. Punch paused for a moment to make sure the tofu blended in perfectly. Then press the off button on the machine to return the punch to its original position. This pneumatic system tofu press machine can reduce work accidents, lighten work, shorten processing time and is also more hygienic because it uses air as a punch driver.
Keywords: Tofu, pneumatic, home industry, press, production

## Abstrak
Mesin press tahu sistem pneumatik ini adalah mesin press yang digunakan untuk memadatkan sari pati tahu dengan kapasitas 50 kg  agar  menjadi  tahu  yang siap  dipasarkan.  Mesin  press  tahu  sistem  pneumatik  dibuat  agar  memudahkan  pengepresan tahu.  Sebelumnya  tahu  dipress  dengan  cara  manual  yaitu  dengan  menggunakan  batu  sebagai  penekan  tahu  yang mengakibatkan  lamanya  proses  pemadatan  tahu.  Pengepresan  dengan  menggunakan  batu  juga  dapat  mengakibatkan terjadinya  kecelakaan  kerja.  Mesin  press  tahu  ini  menggunakan  pneumatik  sebagai  penggerak  punch  yang  akan  menekan tahu.  Cara kerja mesin tahu ini dengan menekan tombol on pada mesin kemudian punch akan bergerak turun ke arah sari pati tahu dan menekan tahu. Punch berhenti beberapa saat untuk memastikan tahu menyatu dengan sempurna. Kemudian tekan tombol  off  pada  mesin  untuk  mengembalikan  punch  pada  posisi  semula.  Mesin  press  tahu  sistem  pnumatik  ini  dapat mengurangi  kecelakan  kerja,  meringankan  pekerjaa,  mempersingkat  waktu  pengerjaan  dan  juga  lebih  higienis  karena menggunakan udara sebagai penggerak punch.
kata kunci: Tahu, pneumatik, home industri, press, produksi

## 1. Pendahuluan
Salah  satu  kebutuhan  dasar  hidup  manusia  adalah kebutuhan  akan  pangan.  Salah  satu  bahan  baku  yang sering  dijadikan  bahan  pangan  adalah  kacang- kacangan  seperti  kacang  kedelai.  Banyak  olahan pangan  yang  dihasilkan  dari  kacang  kedelai  salah satunya  yaitu  tahu.  Tahu  diproduksi  dengan  cara mengektrak  kacang  kedelai,  dan  terdapat  7  proses dalam membuat tahu, proses tersebut secara berturut- turut terdiri dari perendaman, penggilingan, perebusan, penyaringan,  fermentasi,  cetak  dan  press  tahu.  Ada
beberapa  proses  pembuatan  tahu  yang  membutuhkan waktu  yang  lama  seperti  proses  pengepresan  tahu. Proses  pengepresan  membutuhkan  waktu  yang  lama dan juga tenaga yang besar.
Pada umumnya tahu merupakan industri dengan skala rumahan ( home industry ). Industri rumah tangga pada umumnya  adalah  unit-unit  usaha  yang  sifatnya  lebih tradisional,  dalam  arti  menerapkan  sistem  organisasi dan  manajemen  yang  baik  seperti  lazimnya  dalam perusahaan  modern,  tidak  ada  pembagian  kerja  dan
Elvis Adril 1 , Asmed 2 , Fardinal 3 , Yulia Sasmita Anggraini 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 14 No. 2 (2021) 130 – 133
sistem  pembukuan  yang  jelas.[1]  Terdapat  beberapa permasalahan  atau  kelemahan  dalam home  industry seperti,  keterbatasan  SDM,  modal,  pemasaran, pengetahuan dan juga teknologi.
Untuk  teknologi  dalam  tahapan  proses  pencetakan tersebut  masih  banyak home  industry yang menggunakan cara tradisional yaitu dengan meletakkan  beban  atau  batu  diatas  cetakan  untuk mengeluarkan  kandungan  air  pada  tahu,  cara tradisional ini dinilai kurang efektif dan efisien karena dalam  prosesnya  membutuhkan  tenaga  yang  lebih besar  dikarenakan  karyawan  harus  mengangkat  batu dengan  berat  rata-rata  15-20  kg  sebagai  beban  tekan cetakan,  membutuhkan  tempat  yang  luas  dalam penempatan  cetakan,  membutuhkan  waktu  proses yang  lama  dan  tingkat  resiko  kecelakaan  karyawan tinggi. Seperti Gambar 1.

## Gambar 1. Tahu dengan Press Manual
Dengan  proses  seperti  itu  dibutuhkan  mesin  yang lebih  baik  dan  sesuai  dengan  kebutuhan  home industry  tahu.  Mesin  yang  di  butuhkan  dibutuhkan saat  ini  adalah  mesin  yang  yang  lebih  higienis, efisiensi  waktu,  mengurangi  resiko,  dan  juga menambah hasil produksi. Faktor kebersihan ( higienis ) pada proses pembuatan tahu juga menentukan kualitas dari tahu. Peralatan cetak tahu yang digunakan  terdiri dari  rotan  dan  balok  kayu.  Penelitian  yang  telah dilakukan  sebelumnya,  adanya  peralatan  yang  tidak layak pakai (kurang higienis) di home industry tahu di Kota  Malang,  khususnya  pada  peralatan  cetak  dan press  tahu.  Peralatan  cetak  tahu  dari  rotan  dan  kayu ditemukan bibit jamur dan kayu tersebut memiliki bau yang  kurang  sedap,  akan  tetapi  peralatan  tersebut tetap dipakai untuk membuat tahu. Bahan dasar rotan dan kayu sebagai alat cetak tahu kurang efektif karena mudah  lapuk  dan  berjamur  saat  digunakan  ditempat lembab.  Menurut  pemilik home  industry tahu,  alat pencetak  tahu  memiliki  jangka  waktu  penggunaan kurang lebih 4 bulan.[2]
Rancangan alat pres tahu yang diterapkan oleh Shinta dimasyarakat.    Konsep  alat  bantu  pres  ini  memiliki keunggulan  yaitu  menekan  campuran  kedelai  secara maksimal  hingga  menyisakan  ampas  kedelai  yang tidak  terpakai,  namun  kelemahan  yang  dimiliki  alat bantu  pres  ini  yaitu  waktu  yang  dibutuhkan  pekerja untuk  memutar  ulir  kebawah  (menutup loyang)  dan keatas loyang (membuka loyang) cukup lama. [3]
Perancangan  mesin  press  tahu  sistem  pneumatik dirancang  dengan  melihat  kebutuhan home  industry . Mesin press tahu sistem pneumatik akan lebih higienis karena menggunakan bahan stainless steel yang tahan akan  panas  dan  air,  mempersingkat  waktu pengepresaan karena menggunakan tenaga pneumatik ketika  menekan  tahu,  mengurangi  resiko  kecelakaan kerja  dengan  sistem  kontrol  yang  diterapkan  pada mesin  press  tahu  sistem  pneumatik  dimana  pekerja tidak  perlu  lagi  mengangkat  beban  berat  untuk menekan  tahu,  juga  menambah  hasil  produksi. Dengan  mesin  press  sistem  pneumatik  waktu  yang diperlukan  untuk  pengepresan tahu  lebih singkat dari pada menggunakan press manual sehingga mengakibatkan  penambahan  jumlah  produksi  dalam waktu yang singkat.

## 2. Metode Penelitian
Perancangan  mesin  press  tahu  ini  dilakukan  bulan November  2020  s.d  Oktober  2021  di  Labor  Teknik Mesin  Politeknik  Negeri  Padang  menggunakan software Solidword 2017. Adapun tahap pelaksanaan dari penilitian ini sebagai berikut :

## 2.1  Studi Literatur
Tahap  ini  dilakukan  pengumpulan  buku-buku referensi,  literatur,  artikel,  tabloid  ataupun  diktat kuliah  yang  berbentuk  softcopy  maupun  hardcopy mengenai  system  kerja  pneumatik  guna  untuk merancang mesin press tahu sistem pneumatik.

## 2.2 Pengamatan Lapangan
Melakukan  pengamatan  langsung  terhadap  proses pembuatan  tahu  dibeberapa  industri  tahu  terutama home  industry ,  lalu  data-data  dari  hasil  pengamatan dibandingkan,  sehingga  ditemukan  kelebihan  dan kekurangan  dari  mesin  press  tahu  yang  digunakan pada home industry tahu yang telah diamati tersebut.

## 2.3  Perancangan Alat
Pada  tahap  perancangan  alat  ini  dilaksanakan  untuk merancang bagaimana bentuk dan dimensi dari mesin press tahu sistem pneumatik ini, sekaligus pada tahap ini  dihitunglah  bagaimana  alat  ini  mampu menciptakan  produksi  yang  lebih  efisien  dan  praktis dalam pengoperasianya.

## 2.4 Pembuatan Gambar kerja
Metode  ini  merupakan  metode  lanjutan  dari perancangan  alat,  yaitu  hasil  perancangan  berupa perhitungan  dan  gambar  visual  3D  dari  plastic injection  molding  machine  dikonversikan  ke  dalam bentuk proyeksi orthogonal atau 2D dengan membuat layout  dan  dimensi  perkomponen  alat  sesuai  kaidah gambar  teknik  sehingga  menjadi  gambar  kerja  yang dapat menjadi pedoman pembuatan alat ini nantinya

## 2.5 Pembuatan Simulasi
Setelah  selesai  perancangan  selanjutnya  dilakukan pensimulasian  alat  dengan  Mengggunakan  software solidworks  2017  Pastikan  hasil  yang  didapat  sesuai
Elvis Adril 1 , Asmed 2 , Fardinal 3 , Yulia Sasmita Anggraini 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 14 No. 2 (2021) 130 – 133
dengan  perhitungan  dan  ekspektasi  rancangan.  Lalu perhatikan gerakan mesin untuk evaluasi nantinya

## 2.6 Evaluasi
Kegiatan  ini  dilaksanakan  bersama  dengan  dosen pembimbing  lewat  diskusi  dan  konsultasi  mengenai perancangan dan simulasi  yang telah dibuat sehingga dapat dihasilkan rancangan mesin yang optimal dalam kinerjanya dan efesien.

## 3. Hasil Dan Pembahasan
3.1 Perencanaan  loyang tahu
Mesin  press  tahu  sistem  pneumatik  di  rancang  untuk menekan  sari  pati  tahu  dengan  massa  50  kg  .  Dari massa dan massa jenis sari pati tahu yaitu 923,1 kg/m 3 maka  di  dapat  volume  sari  pati  tahu  yang  akan  di press  yaitu  0,0542  m 3 atau  54200  cm 3 .  Loyang  tahu yang akan digunakan adalah loyang berbentuk persegi 82 cm x 82 cm dengan tinggi 8 cm.
Material  loyang  tahu  yang  digunakan  dalam perancangan  ini  adaah stainless  steel. Material  ini  di pilih agar lebih higienis, tahan terhadap air dan panas serta tahan lama. Dapat di lihat pada gambar 2.

## Gambar 2. Loyang Tahu
3.2. Perencanaan Silinder Pneumatik
Silinder  pneumatik  yang  akan  digunakan  yaitu silinder  pneumatik  ganda.  Direncanakan  kapasitas tampung  dari  mesin  ini  adalah  sebesar  50  kg  setara dengan  54,2  L  sari  pati  tahu.  Untuk  mendapatkan kapasitas  tersebut  dibutuhkan  kekuatan  tekan  yang cukup  besar  yaitu  600  N,  maka  perlu  ditentukan dimensi  pneumatik  untuk  dapat  menahan  gaya tersebut,  yaitu  dengan  menggunakan  persamaan berikut :
Diameter dalam silinder pnematik.[4]
Dimana, D = diameter dalam silinder ( mm ) P = tekanan kerja silinder Fh = gaya tekan (N) R  =  gaya  gesek  piston  3%  sampai  20%  dari  gaya terhitung.
Data  yang  digunakan,  tekanan  kerja  pneumatik  yang biasa digunakan adalah tekanan kerja menengah yaitu
8  bar  =  8.105  N/m2,  gaya  tekan  sebesar  600    N  dan gaya  gesek  sebesar 0,3 dari  gaya tekan.  Maka, untuk dapat  menahan  gaya  sebesar  600  N  digunakanlah pneumatik dengan diamater dalam silinder 32 mm.
3.3 Perencanaan kompresor
Debit  kompresor  adalah  jumlah  udara  yang  harus dialirkan  kedalam  silinder  pneumatik,  dapat  dihitung dengan cara,
Qs = (π/4) (ds)² ( v ) Dimana: Qs = Debit kompresor ds = diameter silinder v = kecepatan piston
Pada  perhitungan  sebelumnya  didapatkan  diameter silinder  81  mm  dan  kecepatan  piston  200  mm/menit. Sehingga  didapatkan  debit  kompressor  yang dibutuhkan adalah:
Qs = 0,18 m 3 /s

## 3.4 Perancangan Rangka
Dalam  perancangan  rangka  ini  yang  perlu  dihitung adalah ketahanan dan dimensi dari profil U yang akan menahan beban dari pneumatik yang akan melakukan pengepresan.  Perhitungan  dilakukan  berdasarkan illustrasi sebaran gaya pada diagram benda bebas pada gambar 3.

## Gambar 3. Diagram Benda Bebas Rangka Penahan Pneumatik
Dimana, W = Beban Pneumatik + gaya tekan piston = 25 N +  = 1652.8 N AB = jarak antara tiang penahan = 900 mm
AW = jarak antara pneumatik = 450 mm
Maka,
∑M A = 0     + F P1 (450)–R B (900) = 0
1652.8 N (450) – R B (900) = 0 900 R B = 743760 Nmm R A = 826.4 N
∑F y = 0   + R A +R B - (F P1 ) = 0
R A + 826,4 - (1652,8 N) = 0 R B = 826,4 N
Elvis Adril 1 , Asmed 2 , Fardinal 3 , Yulia Sasmita Anggraini 4
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 14 No. 2 (2021) 130 – 133
Bidang Momen :      + x = 0 ; M x = M A = 0 x  =  450  ;  M x =  MP 1 = 826,4 N  (450mm)  = 371880 Nmm x  =  900  ;  M x =  M B = 826,4 N  (900mm)  – 1652,8 (450) = 0 Momen bengkok maks = 371880 Nmm
Sehingga,  jika  direncanakan  bahan  yang  digunakan adalah  UNP  ST  37,  momen  tahanan  bengkok  yang didapatkan adalah sebagai berikut:
Berdasarkan  modulus  of  section  dan  dimensi pneumatik  yaitu  125x200mm  maka  dipilihlah  UNP ukuran 125x65x5 mm untuk rangka pneumatik.
Adapun  gambar  hasil  rancangan  mesin  press  tahun dapat di lihat pada gambar 4.

## Gambar 4. Mesin Press Tahu Sistem Pneumatik

## 4. Kesimpulan
Kesimpulan  yang  dapat  diambil  berdasarkan perancangan  mesin  press  tahu  sistem  pneumatik dengan kapasitas 50 kg :
1.Rancangan  sebuah  mesin  press  tahu  sistem pneumatik  kapasitas  50  kg  menggunakan  solidwork 2017 2.Perancangan  konstruksi  mesin  press  tahu  sistem pneumatik  dengan  kapasitas  50  kg  dapat  diperoleh dengan  dimensi  mesin  ini  1  m  x  1.2  m  x  1.5  m, dimana  mesin  ini  menggunakan  pneumatik  sebagai penggeraknya.  Untuk  simulasi  mesin  press  tahu sistem  pneumatik  dibuat  berdasarkan  gerak  mesin yaitu dengan tahapan persiapan, tahapan pressing , dan tahapan opening.
3.Mesin  press  tahu  sistem  pneumatik  ini  diyakini dapat  bermanfaat  untuk  UMKM  di  bidang  usaha pembuatan tahu berskala home industry .

## Daftar Rujukan
[1] Tulus T.H Tambunan. Usaha Kecil dan Menengah di Indonesia (Beberapa Isu Penting),  Jakarta:  Salemba  empat,  2002). Hlm. 166
[2] Fadillah Faqih, 2017.  Rancangan Mesin Cetak dan Press Tahu Sistem  Pneumatic  dengan  Kendali  PLC  untuk  Meningkatkan Mutu Produksi Home Industry Tahu. Malang
[3] Setiadevi,  S.;  Pamuji,  D.  R.  PKM  DESA  GITIK  DALAM PENINGKATAN PRODUKSI INDUSTRI RUMAH TANGGA  TAHU. Elem.  J.  Tek.  MESIN 2019 , 5 (2),  54. https://doi.org/10.34128/je.v5i2.78.
[4] Sugihartono. 1985. Dasar Kontrol Pneumatic. Bandung: Tarsito
[5] Boughton,  J.M.,  2002.  The  Bretton  Woods  proposal:  an  in depth look. Political Science Quarterly, 42 (6), pp.564-78