JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 1, JUNI 2017                               ISSN: 2088-6225 E-ISSN: 2580-2798

## Rancang Bangun Mesin Pengiris Ubi Dengan Kapasitas 30 Kg/jam
M.Sajuli (1) Ibnu Hajar (2)
Jurusan Teknik Mesin Politeknik Bengkalis Jl. Batin Alam, Sei Alam, Bengkalis – Riau ibnu@polbeng.ac.id

## Abstrak
Kualitas keripik ubi ditentukan oleh tiga faktor utama yaitu rasa dan kerenyahan serta bentuk irisan yang tidak pecah/rusak. Cara mengiris ubi merupakan salah satu kendala utama untuk menghasilkan keripik ubi yang bermutu. Kebanyakan industri keripik ubi masih menggunakan cara manual, dengan menggunakan pisau untuk mengiris ubi sehingga irisan tidak optimal. Jika ubi masih panjang, proses pengirisan dapat dilakukan dengan mudah, akan tetapi jika ubi sudah pendek (karena sudah diiris), maka ekstra hati-hati kalau tidak membahayakan tangan pekerja. Tujuan dari kegiatan ini adalah membuat teknologi tepat guna berupa mesin pengiris ubi. Dengan mesin pengiris ubi ini diharapkan mampu menghasilkan irisan ubi dengan ketebalan yang sama serta dapat meningkatkan kapasitas produksi. Metode yang digunakan pada kegiatan ini yaitu pemilihan dan perhitungan komponen alat yang dirancang,  pembuatan rancang bangun mesin pengiris ubi, dan dilanjutkan dengan peragaan uji coba terhadap kinerja mesin pengiris ubi. Hasil dari kegiatan ini adalah rancang bangun mesin pengiris ubi. Dengan daya motor penggerak ¼ Hp mesin pengiris ubi ini mampu menghasilkan produksi sebesar 30 kg/jam dengan dua variasi pengirisan (lurus dan miring), serta menggunakan tiga mata pisau pada piringan pemutar yang dapat diatur untuk mendapatkan hasil irisan sesuai keinginan konsumen. Kata Kunci : Mesin pengiris, ubi, rangang  bangun , teknologi, tepat guna

## Abstract
The quality of sweet potato chips is determined by three main factors: taste and crispness as well as unbroken / broken shapes. How to cut sweet potato is one of the main obstacles to produce quality sweet potato chips. Most industrial sweet potato chips still use manual way, using knife to slice yam so that slices are not optimal. If the sweet potato is still long, the cutting process can be done easily, but if the sweet potato is short (because it has been sliced), then be extra careful if not harm the hands of workers. The purpose of this activity is to make appropriate technology in the form of slicing machine. With this sweet potato slicing machine is expected to produce slices of sweet potato with the same thickness and can increase the  production capacity. The method used in this activity is the selection and calculation of the components of the tool that is designed, making the design of the slicing machine yam, and continued with the demonstration of the test of the performance of the sweet potato machine. The result of this activity is the design of slicing machine. With a motor power of ¼ Hp, this slicing machine is capable of producing 30 kg / hr of production with two slicing variations (straight and italic), and using three blades on an adjustable rotating disk to achieve the desired slices..
Keywords: slicer machin, yam, design, technology, appropriate

## 1. PENDAHULUAN
Ubi  (singkong)  merupakan  salah  satu varietas  umbi-umbian  yang  tidak  asing  bagi penduduk  indonesia,  karena  kegunaan  dari  ubi banyak sekali, diantaranya daun dapat digunakan untuk sayur, batang dapat dibuat kayu bakar, dan singkongnya  bisa  digunakan  untuk  makanan ringan keripik ubi.
Makalah ini membahas salah satu manfaat ubi  (singkong)  yaitu  dalam  hal  pengerjaan keripik  ubi  yang  dilakukan  masyarakat kebanyakan  masih  dilakukan  secara  manual, sehingga hasil  yang didapat  relatif masih  dalam kapasitas  kecil,  waktu  pengerjaan  lama,  dan hasil  irisan  antara  satu  dengan  lainnya  tidak sama.  Untuk  kapasitas  besar  dan  dapat mempercepat  proses  pengerjaan  dibutuhkan
suatu  alat  yang  dapat  mengerjakan  proses tersebut.
Mengacu dari keadaan ini, maka dirancang suatu mesin berupa prototype mesin pengiris ubi semi  otomatis  yang  digerakkan  oleh  motor listrik.  Dengan  dibuatnya  alat  ini  diharapkan proses pengerjaan pembuatan mesin pengiris ubi dapat  dengan  cepat,  mudah  dan  efisien  waktu. Dengan  pembuatan  alat  ini  semoga  dapat membantu  industri-industri  kecil  rumah  tangga untuk  meningkatkan  hasil  produksinya  baik secara  kuantitas  maupun  kualitas.  Tujuan  dari perancangan  alat  ini  untuk  membuat prototype mesin  pengiris  ubi  dengan  penggerak  motor listrik kapasitas 30 kg/jam yang dapat digunakan untuk  UKM  rumah  tangga  yang  memproduksi keripik  ubi  dengan  kapasitas  besar  dan  hasil
JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 1, JUNI 2017                               ISSN: 2088-6225 E-ISSN: 2580-2798
irisan  yang  lebih  baik  dibandingkan  pengerjaan manual.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA
Kebutuhan  peralatan  atau  mesin  yang menggunakan  teknologi  tepat  guna  khususnya permesinan  pengolahan  makanan  ringan  seperti mesin  pengiris  ubi  sangat  diperlukan,  terutama untuk  peningkatan  produksi  dan  kualitas  hasil yang  dibuat.  Pada  umumnya  pengolahan  ubi sudah  merupakan  produk  yang  sangat  banyak dijumpai  dipasaran  dan  merupakan  jenis makanan  ringan  berupa  keripik  ubi  dan  juga sebagai  makanan  sampingan  yang  sangat diminati  masyarakat,  berbagai  cara  dijumpai untuk  melakukan  pengirisan  atau  pemotongan ubi  diantaranya  menggunakan  mesin  pengiris manual dengan engkol.
Gambar 1. Pengiris ubi manual ( Sumber: UKM Keripik Ubi Desa Muntai )
Seiring  perkembangan  teknologi  tepat guna  dan  kebutuhan  mesin-mesin  yang  dapat menigkatkan  produksi  hasil  pertanian  atau pengrajin makanan ringan terutama hasil olahan dari  umbi-umbian,  maka  dibutuhkan  suatu  alat yang  dapat  meringankan  pekerjaan  pengolahan industri  makanan  ringan  dengan  hasil  yang optimal serta harganya relatih murah. Pengirisan secara  manual  juga  saat  ini  dilakukan  dengan memotong  ubi  menggunakan  mata  potong  yang dipasang  pada  silinder  dengan  cara  diputar
dengan tangan tanpa motor penggerak. Mesin ini dilengkapi  dua  buah  mata  pisau,  yang pemotonganya  terhadap  ubi  saling  bergantian. Bahan  ubi  yang  berbentuk  bulat  panjang diumpankan ke mata pisau yang di putar dengan tangan.  Ketebalannya  relatif  tidak  sama,  hal  ini dikarenakan  adanya  pengaruh  tekanan  vertikal terhadap produk yang dipotong.
Mesin  pengiris  Ubi  yang  dirancang  ini didalam  penggunnaannya  diharapkan  berjalan dengan  baik  jika  didukung  oleh  bagian komponen  yang  baik  dan  terencana.  Bagian- bagian  komponen  mesin  yang  dirancang  dan dihitung adalah:
a. Diameter poros
(1)

## b. Daya rencana
Pd = Fc x p                                          (2)
c. Momen rencana

## d. Kecepatan putaran sabuk
(4) e. Diameter puli pada poros
(5)
f. Perhitungan kecepatan silinder pengiris n1 x dp1 = n2 x dp2                          (6)
g. Perhitungan gaya pada poros
(7)
h. Tegangan geser yang terjadi (τ)
(8)
i. Momen Puntir (Torsi)
(T) = 9,74 x 10 5 (P/n1)                     (9)
JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 1, JUNI 2017                               ISSN: 2088-6225 E-ISSN: 2580-2798

## 3. BAHAN DAN METODE
Kegiatan rancang bangun mesin pengiris ubi ini dikerjakan  di  Bengkel  Mekanik  Politeknik Negeri  Bengkalis.  Bahan  yang  digunakan sebagai uji mesin adalah ubi berdiamater 70 mm dengan  panjang  rata-rata  200  mm  yang  diambil dari lokasi  kebun masyarakat  di  sekitar bengkel Politeknik  Negeri  Bengkalis.  Bahan  yang digunakan dalam perancangan alat ini mencakup material  seperti  besi  kerangka,  piringan  tempat dudukan  pisau  pengiris,  cat.  Sedangkan  ultilitas yang digunakan antara lain: motor listrik, puli, V belt, pisau pengiris, poros dan bantalan. Tahapan  yang  dilakukan  dalam  kegiatan  ini adalah  sebagai  berikut  :  Persiapan,  pada  tahap ini dilakukan kegiatan mengindentifikasi permasahalan  yang  ada  pada  industri  rumahan (UKM)  pembuatan  keripik  ubi.  Selain  itu  juga dilakukan  pengumpulan  data  yang  menunjang proses  perancangan,  seperti  kapasitas  produksi mula-mula dengan manual dan ukuran ubi. Pada tahap  ini  juga  dilakukan  diskusi  tentang teknologi  tepat  guna  yang  berupa  pembuatan mesin  pengiris  ubi.  Dan  dilanjutkan  dengan rancang bangun mesin pengiris ubi, yaitu dengan merancang komponen mesin pengiris ubi terdiri atas;  rangka  mesin,  puli  penggerak,  puli  yang digerakkan,  poros,  sabuk  v,  piringan  dudukan pisau,  pisau  pengiris,  bantalan,  dan  motor penggerak.  Pelaksanaan  kegiatan,  setelah  bahan dan peralatan disiapkan, maka tahap selanjutnya adalah  tahap  pelaksanaan  kegiatan  yaitu dilakukan  kegiatan  berupa  pengoperasian/ pengujian  mesin  pengiris  ubi  dengan  beberapa variabel  seperti  ukuran  irisan  yang  baik,  sudut mata pisau, putaran piringan mata pisau, ukuran dan  bentuk  ubi  serta  kapasitas  per-menit  yang dihasilkan.
Pelaporan,  tahap  akhir  dari  kegiatan  ini  adalah pembuatan  pelaporan  mulai  persiapan  sampai pelaksanaan kegiatan selesai.
Dalam pelaksanaan  kegiatan  dilakukan  uji  coba terhadap  kinerja  mesin,  adapun  pengoperasian
mesin  pengiris  ubi    adalah  sebagai  berikut:  ubi yang  sudah  disiapkan,  sebelum  dimasukkan  ke corong  pengumpan  terlebih  dahulu  dikupas kulitnya,  dicuci  dan  dipotong  rata  pada  ujung yang  menuju  mata  pisau  agar  potongan selanjutnya bagus.
Gambar 2 . Piringan dan pisau pengiris
Kemudian dimasukkan ke dalam mesin pengiris ubi melalui corong yang sudah disiapkan dengan menekan  pegas,  dan  ubi  siap  diiris  oleh  pisau yang  terpasang  pada  piringan  yang  sebelum telah  atur  ketebalan  irisan  yang  diinginkan, piringan ini digerakkan oleh motor listrik. Hasil irisan  tadi  selanjutnya  dijatuh  kebawah  dan ditampung pada tempat yang tersedia.
Secara  jelas  bagan  alur  kegiatan  dapat  dilihat pada Gambar berikut :
Gambar 3 . Alur Penelitian
Pendahuluan
Identifikasi permasalahan

## Rancang bangun mesin pengiris ubi

## Pengujian mesin pengiris ubi
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 1, JUNI 2017                               ISSN: 2088-6225 E-ISSN: 2580-2798

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil dari kegiatan ini adalah rancang bangun mesin pengiris ubi. Secara detil pengiris ubi dan spesifikasinya  dapat  dilihat  pada  Gambar  2 berikut :
Gambar 4 . Mesin pengiris ubi ( Sumber: Hasil rancangan )
Komponen  alat  :  Mesin  penggerak  dengan tenaga  ½  Hp,  dengan  putaran  1400  Rpm.    Stop kontak  listrik.  Bantalan  dengan  nomor  6310, dengan  diamater  dalam  62  mm,  diamater  luar 110 mm. poros dengan diamater 62 mm, dengan putaran 1200 Rpm, terbuat dari besi S30C. Pulli dengan  diameter  134  mm  dan  144  mm  .  (6) sabuk  V  dengan  tipe  B  ukuran  46  inchi  dan  62 inchi.  piringan  pisau  dengan  diameter  300  mm. pisau  pengiris  terbuat  dari stenless  steel dengan ukuran 130 mm dan 2 mm,  corong terbuat dari seng  yang  diberi  pegas  untuk  menekan  ubi  ke mata  potong  pengiris,  (tempat  penampung  ubi terbuat  besi  plat  dengan  lebar  40  cm.  rangka mesin  kaki  penyangga  terbuat  dari  plat  dengan lebar 4 cm.
Pada proses pengujian mesin pengiris ini dilakukan dengan menggunakan bahan baku ubi kayu  yang  kualitasnya  bagus,  baik  dimensi maupun  bentuknya.  Pengujian  ini  dilakukan untuk  mengetahui  tebal  irisan  dan  waktu  yang dibutuhkan  selama  proses  pengirisan  terhadap perbedaan  sudut  pisau  yang  digunakan. Penggunaan  alat  pendorong  bertujuan  untuk
memperluas  bertujuan  untuk  memperlancar  dan menekan bahan baku ubi  menuju pisau pengiris sehingga  irisan  ubi  yang  seragam  dan ketebalannya  sama  serta  mempercepat  proses pengirisan.  Hasil  pengujian  diperoleh  data bahwa  sudut  kemiringan  pisau  4 o mendapatkan tebal  irisan  1  mm  dalam  waktu  1  menit menghasilkan  kapasitas  irisan  ubi      0,5  kg, sehingga jika mesin bekerja selama 1 jam, maka mesin  ini  dapat  melakukan  pengirisan  ubi sebanyak 30 kg.
Tabel 1 Hasil pengujian Mesin pengiris ubi Sudut kemiringan mata pisau Waktu (menit) Tebal irisan (mm) Hasil Irisan 3 1,58 0,55 Tipis 4 1 1 Sedang 5 0,85 2,65 Tebal
(Sumber: Hasil pengujian alat)
Adapun  ukuran  ubi  yang  digunakan untuk pengujian diamater rata-rata 5 – 6 cm dan panjang  25  cm  sesuai  dengan  tempat  dudukan yang dibuat pada mesin. Dari hasil pengujian ubi yang  tidak  teriris  sempurna  tinggal  1  cm disebabkan  terlalu  besar  tekanan  pegas  pada saluran  pengumpan  sehingga  akan  hancur terdorong  ke  piringan  mata  pisau.  Faktor  lain disebabkan  oleh  jarak  piringan  mata  pisau dengan  saluran  pengunpan  terlalu  dekat, sehingga  hasil  irisan  sulit  untuk  keluar  ke saluran penampungan.

## 5. KESIMPULAN
Sudut  kemiringan  mata  pisau  memberikan pengaruh  berbeda  sangat  nyata  terhadap  hasil irisan  ubi  dan  waktu  pemotongan  dalam  satu menit.  Semakin  banyak  irisan  ubi  yang dihasilkan  waktu  pemotongan  semakin  sedikit, untuk  ketebalan  rata-rata  1  mm  selama  1  menit bisa  menghasilkan  0,5  Kg,  sehingga  jika  mesin melalukan pengirisan pada sudut pisau 4 o selama 1 jam, maka mesin ini dapat menghasilkan irisan sebanyak 30 Kg.. Dari hasil rancangan diperoleh
JURNAL INOVTEK POLBENG, VOL. 07, NO. 1, JUNI 2017                               ISSN: 2088-6225 E-ISSN: 2580-2798
spesifikasi mesin antara lain: daya mesin ½ Hp, kapasitas  mesin  sebesar  30  kg/jam,  putaran mesin  1400  rpm,  diameter  dan  bahan  poros adalah  62  mm  dan  S30C.  Ketebalan  pengirisan rata-rata 1 mm dengan kemiringan sudut pisau 4 0 adalah  yang  paling  baik  karena  bentuk  irisan tidak mudah pecah dan patah setelah digoreng.

## 6. UCAPAN TERIMA KASIH
Terimakasih disampaikan kepada
UKM
Pengrajin  Kerupuk  Ubi  di  Desa  Muntai  yang telah  membantu  dalam  pembuatan  alat  ini berupa  informasi  kekurangan  alat  manual  yang ada dan kesediaanya menerima alat pengiris ubi semi  otomatis  ini  untuk  meningkatkan produktivitas dan kualitas hasil irisan yang sama tebal dan tidak mudah pecah setelah digoreng.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Shigley, Yoseph Edward, (2001), Mechanical Engineering Design , Seventh Edition, International Edition. [2] Suga, Kiyokatsu., Sularso (1997), Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin, cetakan ke-9, Paramita, Jakarta. [3] Tonton, O, (2006), Studi Rancang Bangun Mesin Pengiris Kerupuk Udang dalam Usaha Pengembangan Teknologi Pangan , Universitas Pasundan, Bandung. [4] Sugiantoro, (2002), Mesin Perajang
Umbi Singkong Serbaguna, Universitas Muhammadiyah, Malang. [5] Robert L. Mott, (2009), Elemen-Elemen Mesin Dalam Perancangan Mekanis , Edisi ke - 4, ANDI, Yogyakarta. [6] Budianto, (2012), Perancangan Mesin Perajang Singkong , Tugas Akhir FT Universitas Negeri Yogyakarta.