## CAKRAM
Jurnal Teknik Mesin:

## ANALISA VARIASI DIAMETER PULLEY TERHADAP HASIL PADA PENCACAHAN BIJI JAGUNG DENGAN PUTARAN 1400 RPM
Jhon Sufriadi Purba 1*, Winfrontsteint Naibaho 2, Sahat 3 Tambos August Sianturi 4
Nofyando Simalango 5
1,2,3,4, 5 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik dan Pengelolaan Sumberdaya Perairan, Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar
Email: 1 jhonsufriadi@gmail.com, 2 winnaibaho@gmail.com, 3 sitompulsahat@gmail.com
4 tambos.sianturi@gmail.com 5 nofyandosimalango18@gmail.com
Masuk : 9 Februari 2023
Direvisi :  9 Maret 2023             Disetujui : 2 April 2023
Abstrak: Jagung  giling  merupakan  hasil  olahan  jagung  pipil  yang  telah  dikeringkan  yang  berpotensi  untuk dijadikan bahan pangan, industri pakan ternak dan bahan baku berbagai industri makanan. Pembuatan  jagung giling sangat  mudah,  yaitu  dengan  menggiling  atau  memecah  jagung  pipil  kering  sampai  menjadi  butiran  kasar menggunakan  mata  pisau.  Namun  cara  memecah  adalah  cara  yang  sangat  membutuhkan  tenaga.  Untuk  itu dibutuhkan  suatu  alat  yang  mampu  melakukan  proses  pencacahan  biji  jagung  dengan  hasil  yang  baik  dan  praktis. Tujuan pembuatan alat ini untuk menghasilkan suatu alat pencacahan biji jagung yang mudah digunakan. Alat mesin penggiling  (pencacah)  biji  jagung  pipil  kering,  dengan  menggunakan  variasi  pulley,  yang  terdiri  dari  pulley  3  cm (pulley standart dan pulley 5 cm. Hasil dari penggunaan pulley standar dalam waktu 1 menit dengan putaran 1400 Rpm menghasilkan jagung pecah 880 gram dengan ampas 120 gram sedangkan hasil dari penggunaan pulley 5 cm dalam  waktu  46  detik  dengan  putaran  2333  Rpm  menghasilkan  jagung  pecah  800  gram  dengan  ampas  200  gram. Dari hasil pengujian pulley standart (3cm) lebih baik digunakan dari pada pulley 5cm
Kata kunci : jagung pipil, pulley, v-belt, mata pisau, motor listrik
Abstract:  Milled  corn  is  a  processed  product  of  dried  shelled  corn  which  has  the  potential  to  be  used  as  food, animal  feed  industry  and  raw  material  for  various  food  industries.  Making  ground  corn  is  very  easy,  namely  by grinding  or  breaking  dry  shelled  corn  into  coarse  grains.  But  how  to  break  down  is  a  way  that  really  requires energy. For this reason, a tool is needed that is capable of chopping corn kernels with good and practical results. The  purpose  of  making  this  tool  is  to  produce  an  easy-to-use  tool  for  counting  corn  kernels.  A  tool  for  grinding (chopping) dry shelled corn kernels, using a variation of the pulley, which consists of a 3 cm pulley (standard pulley and  a 5  cm  pulley).  The  results  of  using  a  standard  pulley  in  1  minute  with  a  rotation of  1400 Rpm  produce  880 grams of broken corn with pulp 120 grams while the result of using a 5 cm pulley in 46 seconds with a rotation of 2333 Rpm produces 800 grams of broken corn with 200 grams of pulp. From the test results a standard pulley (3cm) is better to use than a 5cm pulley
Keywords : flattened corn,  pulley, blade, v-belt, electric motor

## PENDAHULUAN
Jagung giling merupakan hasil olahan jagung pipil yang telah dikeringkan yang berpotensi untuk dijadikan bahan  pangan,  industri  pakan  ternak  dan  bahan  baku  berbagai  industri  makanan.  Pembuatan  jagung  giling  sangat mudah,  yaitu  dengan  menggiling  atau  menumbuk  jagung  pipil  kering  sampai  menjadi  butiran  kasar.  Industri makanan  ringan  yang  menggunakan  jagung  giling  sebagai  bahan  baku  produksinya  adalah  makanan  ekstruksi ( snack ).  Hasil  samping  penggilingan  jagung  pipil  berupa  ampok  (terdiri  dari  embrio  dan  kulit  ari)  juga  dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak, seperti ayam pedaging sapi dan babi. [1]
Salah  satu  proses  yang  dilakukan  pada  penggilingan  jagung  adalah  proses  pengeringan  yang  bertujuan untuk menurunkan kadar air jagung pipil sehingga dapat memperpanjang umur simpannya. Prinsip dari pengeringan adalah  menurunkan  kadar  air  dalam  bahan  pangan  dengan  cara  penguapan  sejumlah  air  dari  bahan  pangan tersebut[2].
Mesin  pencacah  biji  Jagung  adalah  mesin  untuk  mengecilkan  /  menghancurkan  ukuran  pipilan  jagung kering  memakai  sistem  crusher  atau  Hammer  Mill[3].  Hasil  gilingan  jagung  tersebut  biasanya  akan  digunakan sebagai campuran pakan ternak ayam atau sapi. Mesin pencacah biji Jagung Banyak digunakan oleh para pengusaha pakan  ternak  maupun  para  peternak  yang  membutuhkan  pakan  ternak  itu  sendiri.  Dengan  menggunakan  Mesin Pencacah biji Jagung, proses penggilingan atau penghalusan biji jagung anda akan lebih cepat dan mudah. Dengan hasil yang lebih lembut, banyak, dan nutrisi dari biji jagung tetap terjaga dengan baik.
Penggunaan Mesin Pencacah biji Jagung ini akan lebih meminimalkan biaya pakan ternak, sekaligus meminimalkan energi maupun tenaga yang terbuang. Sehingga keefektifan dan keefisienan dari penggunaan Mesin Pencacah Biji Jagung  sangat  baik  dan  terbukti  [4].  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  memvariasikan  diameter  pulley  untuk menghasilkan suatu alat pencacahan biji jagung  yang mendapatkan biji jagung yang pecah lebih banyak dan lebih baik .

## METODOLOGI
Metode diterapkan dalam penelitian ini adalah metode eksperimental dengan melakukan percobaan secara langsung di Laboratorium Teknik Mesin Universitas HKBP Nommensen Pematangsiantar.
Setelah  melakukan  pencarian  data  dan  pembuatan  konsep  yang  di  dapat  dari  literatur  studi  kepustakaan serta dari hasil survei, maka dapat direncanakan bahan- bahan yang di butuhkan dalam perancangan dan pembuatan mesin  pencacah  biji  jagung.  Berdasarkan  hasil  studi  lapangan  dan  studi  pustaka  tersebut  dapat  di  rancang pemesinan. Dalam penelitian ini proses yang akan dirancang adalah[5]:
Gambar 1. Mesin Pencacah Biji Jagung
2.1 Dasar Perencanaan Elemen Mesin
2.1.1. Perencanaan Daya Motor
Untuk menghitung daya motor terlebih dahulu mendefenisikan daya[6] yaitu:
Daya =
Daya motor dihiting [Elemen Mesin Sularso] dengan ;
P = (1) 102
Dimana :   P = Daya yang diperlukan (Watt) T = Torsi (N.m) n = Putaran motor maka daya rencana : pd = p. f c Dimana : pd = Daya rencana (Watt) p = Daya yang diperlukan (Watt) f c = Faktor koreksi

## 2.1.2. Perancangan poros
Poros  adalah  salah  satu  elemen  mesin  terpenting.  Penggunaan  poros  anatar  lain  adalah  meneruskan tenaga poros penggerak, poros penghubung dan sebagainya. Defenisi poros adalah sesuai dengan penggunaan dantujuan penggunaannya. Dibawah ini terdapat beberpa defenisi daris poros[7]:
a) Shaft, adalah poros yang ikut berputar untuk memindahkan yang berputar pada poros ke mekanisme lainnya.
b) Axel, adalah poros yang tetap tapi mekanismenya yang berputa pada poros tersebut. Juga berfungsi sebagai pendukung.
c) Spindle,  adalah  poros  pendek  terdapat  pada  mesin  perkakas  dan  mampu  /sangat  aman  terhadap momen banding.
d) Line  shaft  (disebut  juga  “power  transmisi  shaft)  adalah  suatu  poros  yang  langsung  berhubungan dengan  mekanisme  yang  bergerak  dan  berfungsi  memindahkan  daya  motor  penggerak  ke mekanisme tersebut.
e) Flexible  shaft,  adalah  poros  yang  berfungsi  memindahkan  daya  dari  dua  mkenisme  dimana perputaran poros membentuk sudut dengan poros lainnya. Daya yang dipindahkan relative kecil.

## 2.1.3. Perancangan Sabuk Dan Puli
Sebagian  besar  transmisi  sabuk  menggunkan  sabuk  -V  Karen  mudah  penggunaannya  dan  harga  murah,  tetapi sabuk  ini  sering  terjadi  slip  sehingga  tidak  dapat  meneruskan  putaran  dengan  perbandingan  yang  tepat.  Sabuk terbuat  dari  karet  dan  mempunyai  penampang  trepesium.  Dalam  gambar  2  diberikan  berbagai  proposi penampang sabuk –V yang umum dipakai.[8]
Gambar 2. Ukuran penampang sabuk –V
Sabuk digunkan untuk mentransmisikan daya motor kebagian poros. Pemilihan sabuk dan puli dilakukan agar tidak terjadinya kehilangan gaya-gaya yang ditransmisikan. Untuk mengetahui diameter puli digunakan rumus:
= [Elemen Mesin Sularso] (2)
Dimana :
N 1 = Putaran poros penggerak ( RPM) N 2 = Putaran poros yang digerakkan (RPM) d p1 = Diameter pulley penggerak (mm)
Jurnal Teknik Mesin: CAKRAM 2023 Jhon Sufriadi Purba dkk, Analisa Variasi Diameter Pulley Terhadap Hasil Pada Pencacahan Biji Jagung Dengan Putaran 1400 RPM
d p2 = Diameter pulley yang digerakkan (mm) Untuk meghilangkan panjang keliling sabuk digunakan:
L = 2C +   ( + (3)

## 2.2 Mata Pisau
Adapun mata pisau yang digunakan pada mesin pencacah biji jagung ini terbuat dari plat strip besi yang berukuran panjang  80mm,  lebar  30mm,  dan  tebal  5mm.  Ada  12  mata  pisau  yang  mengelilingi  poros,  jarak  antar  mata  pisau terdapat  25mm.  dan  jarak  ujung  mata  pisau  kedinding  ruang  penggiling  ataupun  kesaringan  ada  20mm  sehingga mempermudah mata pisau memecah jagung giling dengan cara dibanting, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.
Gambar 3. Mata Pisau

## 2.3 Design Penelitian
Mesin pencacah biji jagung adalah mesin yang berfungsi untuk mencacah biji jagung menjadi jagung Pecah (jangung  halus)  mekanisme  pembuatan  mesin  pencacah  biji  jagung  menjadi  jagung  pecah  (jagung  halus),  Putaran motor  ditransmisikan  kepada  sabuk  dan  pulley  menuju  poros  sehingga  poros  berputar  memutar  mata  pisau,  yang akaan mencacah biji jagung menjadi jagung halus atau jagung pecah [9], seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4.
Adapun fungsi-fungsi dalam perancangan adalah sebagai berikut :
1. Corong  pemasukkan/  Hopper  Corong  pemasukan  berfungsi  untuk  menampung  sementara      bahan  yang  akan diproses pada ruang penggilingan.
2. Ruang Penggilingan
Ruang  penggiling  adalah  tempat  dimana  bahan  baku  akan  digiling  menjadi  tepung.  Di  ruang  penggiling  ini terdapat  rotor  dan  stator.  Rotor  adalah  bagian  yang  berputar  yang  terhubung  dengan  poros  dan  stator  adalah bagian yang diam pada ruang penggilingan.
3. Bantalan (Bearings)
Bantalah adalah salah satu elen mesin yang berfungsi untuk menumpu poros, agar putaran dan gerakan bolak- balik dapat berlangsung secara halus, aman, dan berfungsi agar umur peralatan menjadi lebih lama.
4. Poros
Merupakan salah satu bagian dari elemen mesin yang berputar dimana fungsi untuk meneruskan daya dari satu tempat ketempat yang lain. Dalam penerapan poros kombinasikan dengan puli, bearing, roda gigi dan elemen lainnya.
5. Pulley (Puli bawah)
Puli  digunakan  untuk  mentransmisikan  daya  dan  putaran  poros  yang  satu  ke  poros  yang  lain  dengan  bantuan sabuk  (belt).  Kecepatan  putaran  merupakan  perbandingan  dari  diameter  puli  penggerak  ke  diameter  puli  yang digerakan. Untuk mesin pembuat tepung yang digunakan mempunyai spesifikasi :
a. Bahan
: Besi Baja
b. Diameter Puli Penggerak : 30 mm
6. Belt(V-Belt)
Sabuk  (Belt)  terbuat  dari  karet  campuran  dan  mempunyai  penampang  trapesium  yang  ada  pada  bagian  inti sabuk terbuat dari serat teteron.
7. Rangka
Bahan rangka utama menggunakan besi siku ukuran, 40x40 mm dengan panjang rangka 600 mm, lebar 450 mm dan  tinggi  480  mm.  Bentuk  rangka  mendukung  untuk  dudukan  motor  bensin,  corong  pemasukan,  corong
pengeluaran dan ruang penggilingan.
8. Pully
9. Saringan (ayakan)
Ayakan berfungsi untuk menyaring ampas jagung hasil penggilingan.
10. Hopper Keluar Jagung Pecah
Hopper keluar adalah tempat keluarnya jagung sebahis proses penggilingan agar jagung yang sudah dihasilkan tidak berhamburan. Corong pengeluaran berada dibawah ruang penggiling.
11. Hopper Keluar Ampas Jagung
Hopper keluar Ampas jagung adalah tempat keluarnya ampas jagung sebahis proses penggilingan yang sudah dihasilkan 12. Motor Listrik
Motor listrik adalah sebuah tipe alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, dirancang dengan memanfaatkan tegangan listrik. Motor listrik ini bertenaga 0,5 HP.
Gambar 4. Mesin pencacah biji jagung

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  terdahulu,  penulis  mempelajari  analisa  putaran  pada  pulley  yang  satu.  Sementara  pada penelitian  ini,  peneliti  menganalisa  diameter  pulley  yang  berbeda-beda.  Dalam  hal  ini  diameter  pulley  yang digunakan yaitu pulley 30 mm dan pulley 50 mm.
Dalam  tahap  persiapan  penelitian  dan  sekali  pengujian  dibutuhkan  bahan  jagung  pipil  kering  bulat Sebanyak 1kg dan di perlukan dua pulley dengan diameter yang berbeda untuk mengatur variasi putaran mesin yang akan di gunakan. setelah di lakukan pengujian menggunakan timer waktu di dapat data-data pada table 1.
1. Hopper masuk 3. Bearing 4. Poros 5. Pulley 6. V-Belt 7. Rangka mesin 8. Pulley 9. Saringan (Ayakan) 10. Hopper
keluar jagung
11. Hopper keluar ampas
12. Motor listrik 2. Ruang
Penggiling
Tabel 1. Hasil Pengujian dengan dengan pulley standard (3cm) No Waktu Pully Putaran Mesin Jagung Pecah Ampas Jagung Tidak Pecah 1. 15 Detik 30 mm 1400 Rpm 220 gram 30 gram 750 gram 2. 30 Detik 30 mm 1400 Rpm 440 gram 60 gram 500 gram 3. 60 Detik 30 mm 1400 Rpm 880 gram 120 gram -
Setiap Pengujian di dapatkan hasil tersebut yakni 15 detik 220 gram jagung pecah, 30 gram ampas dedak jagung,  dan  750  gram  sisa  jagung  yang  tidak  pecah.  Pengujian  dalam  waktu  30  detik  440  gram  jagung  pecah,  60 gram ampas dedak jagung, dan 500 gram sisa jagung yang tidak pecah. Untuk pengujian 60 detik 880 gram jagung pecah dan 120 gram ampas dedak jagung yang di hasilkan dengan perlakuan yang sama yaitu  mata pisau dengan putaran 1400 Rpm, untuk perlakuan pulley standard (3cm), jagung yang akan di cacah dengan kecepatan 1400 Rpm dengan berat jagung 1 kg dengan perlakuan waktu 15 detik 30 detik dan 60 detik.

## Perlakuan D1
Dik : n1 = 1400 rpm dp1  = 3 cm dp2  = 3 cm Dit n2 = …..? Jawab:   n2      = (4) n2 = n2 = n2 = 1400 rpm Kapasitas :
= 220 gram/15detik
= 440 gram/30detik
= 880 gram/menit
[9]
Jagung  pecah  yang  dihasilkan  dalam  waktu  60  detik  yakni  880  gram/menit    serta  120  gram  ampas.  atau 52.8kg/jam jagung giling dan 7.2kg ampas.
Tabel 2. Hasil pengujian dengan pulley 5cm No Waktu Pully Putaran Mesin Jagung Pecah Ampas Jagung Tidak Pecah 1. 11.5 Detik 50 mm 2333 Rpm 200 gram 50 gram 750 gram 2. 23 Detik 50 mm 2333 Rpm 400 gram 100 gram 500 gram
3. 46 Detik 50 mm 2333 Rpm 800 gram 200 gram -
Pada Table 2, Setiap Pengujian di dapatkan hasil tersebut yakni 11.5 detik 200 gram jagung pecah 50 gram ampas, dan 750 gram sisa jagung yang tidak pecah. dan pengujian dalam waktu 23 detik 400 gram jagung pecah 100 gram  ampas,  dan  500  gram  sisa  jagung  yang  tidak  pecah.  untuk  pengujian  46  detik  800  gram  jagung  pecah,  200 gram  ampas.  Untuk  perlakuan  pulley  5cm  jagung  yang  akan  di  cacah  dengan  kecepatan  2333  Rpm  dengan  berat jagung 1 kg dengan perlakuan waktu 11.5 detik 23 detik dan 46 detik Perlakuan D2
Dik :  n1
= 1400 rpm
dp1 = 5 cm dp2  = 3 cm Dit : n2 = …..? Jawab  : n2= (5) n2 =
n2 =
n2 = 2333 rpm [10] Kapasitas :
= 200 gram/11.5 detik
= 400 gram/23 detik
= 800 gram/46 detik
Jagung  pecah  yang  dihasilkan  dalam  waktu  46  detik  800  gram  jagung  pecah  serta  200  gram  ampas  atau  66 kg/jam jagung pecah dan 15,5 kg ampas.
Berdasarkan hasil pengujian diatas diperoleh diagram persentasi dengan perlakuan kecepatan yang berbeda yaitu sebagai berikut:
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 15 detik 30 detik 60 detik B era t (g ra m) Waktu (detik ) Dengan Pulley Standar 30 mm (1400 Rpm) JAGUN G PECAH
Gambar 5.  Grafik dengan pulley 30 mm
Berdasarkan  Gambar 5, mesin pencacah biji jagung dapat memproduksi  dalam waktu 15 detik 220 gram jagung pecah dan 30 gram ampas. Dalam waktu 30 detik dapat menghasilkan 440 gram jagung pecah dan 60 gram ampas.  Dalam  waktu  60  detik  dapat  menghasilkan  880  gram  jagung  pecah  dan  120  gram  ampas.  Pengujian dilakukan sebanyak 3 kali. Setiap pengujian dilakukan pada 15 detik, 30 detik dan 60 detik. Semakin lama pengujian mendapatkan jagung pecah semakin banyak. Dalam hal pengujian ini jagung pecah terjadi selama 60 detik. Kalau dibandingkan  dengan  penelitian  sebelumnya,  bahwa  penentuan  diameter  pulley  yang  lebih  baik  tidak  ditentukan dengan  tidak  memvariasikan  pulley.  Dibandingkan  dengan  barang  yang  ada  dipasaran  kebanyakan  pulley  yang digunakan yaitu diameter 5 cm.
0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 11.5 Detik 23 Detik 46 Detik B er at (g ram ) Waktu (detik) Dengan Pulley Variasi 50 mm (2333 Rpm) JAGUNG PECAH AMPAS
Gambar 6.  Grafik/diagram dengan pulley 50 mm
Berdasarkan  Gambar  6,  mesin  pencacah  biji  jagung  dapat  memproduksi,  dalam  waktu  11.5  detik  dapat menghasilkan  200  gram  jagung  pecah  dan  50  gram  ampas.  Dalam  waktu  23  detik  dapat  menghasilkan  400  gram jagung pecah dan 100 gram ampas. Dalam waktu 46 detik dapat menghasilkan 800 gram jagung pecah dan 200 gram ampas.  Hal  ini  terjadi  karena  pully  semakin  besar  dan  putaran  mesin  semakin  tinggi.  Dari  hasil  pengujian  pada diameter pully 50 menit. Dalam hal ini pada penelitian dengan diameter pulley 5cm ini, jagung pecah yang terbaik hanya dapat menghasilkan 800 gram yang pecah.

## KESIMPULAN
1. Berdasarkan  pengujian  didapat  hasil  jagung  pecah  yang  paling  bagus  serta  menghasilkan  ampas  yang  paling sedikit dan  paling tepat untuk digunakan yaitu terdapat pada pulley 3cm
2. Pulley yang sesuai ialah pulley yang berdiameter 3cm dengan kecepatan putaran 1400 Rpm, ini adalah putaran yang efisien pada mesin pencacah biji jagung.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Link  dan  websit  Situs  Resmi,  (Cybex.  Pertanian  2019),  (  Jagung  ,Wikipeddia  2022),  (Jagung,  Cara Menanam  2022),  (Jagung,  SINDOnews.COM),  (Jagung,  Usda  2014),  (Jagung,  Budiman  2013),  Buku, Sularso dan Kiyokatsu Suga Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin.
[2] Arindya, R. (2013). Penggunaan dan pengaturan motor listrik, Yogyakarta: Graha ilmu
[3] Deni Desvianto Hutama, 2020  Perancangan dan Pembuatan Mesin Pemipih Biji Jagung (Bagian Dinamis) Skripsi. Universitas Jember, Jember.
[4] Dwi  Santoso,  Abdul  Waris,  Apriliansyah,  Sudirman  Sirait,  Aditya  Murtilaksono,  2021  Desain  dan Ujikinerja  pulley  Modifikasi  Pada  Mesin  Pencacah    Limbah  Pertanian,  Jurnal  Ilmiah  Universitas  Borneo Tarakan.
[5] Prayuda.  Danang,  A.,  Perancangan  transmisi  sabuk  V  dan  Pulley  pada  pembangkit  listrik  tenaga  mikro hidro, S-1 skripsi, Universitas Jember, Jember, 2014
[6] Bagita  Oktariawan  A.S,  2015  Rancang  Bangun  Alat  Penggiling  Biji  Jagung  kering  Untuk  Pembuatan Dodol Jagung, Skripsi. Universitas Muhamadiya Mataram, Mataram.
[7] Sularso dan Suga Kiyokatsu, (1997). Dasar Perencanaan dan Pemulihan Elemen Mesin. Jakarta : Pradnya Paramita.
[8] Muhammad    Kevin  Jordan  2022  Perancangan  dan  Analisa  Simulasi  Rangka  Mesin  Pencacah  Sampah Organik Menggunakan Software SOlidwork, Skripsi. Universitas Gunadarma Teknologi Industri  Capstoni Design, Jakarta.
[9] M. Taufik Qurohman, Syaefani Arif Romadhon, M. Wawan Junaidi Usman 2020, Analisis Putaran Pulley Pada Mesin Penggiling Jagung, Politeknik Harapan Bersama. Tegal.