## MEKANIKA – JURNAL TEKNIK MESIN
Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 3 No. 1 (2017)
ANALISA PENGARUH PUTARAN DAN PENAMBAHAN KARET PENGUPAS BAWANG TERHADAP KAPASITAS DAN KUALITAS PRODUKSI
Gatut Priyo Utomo, M. Aka Ardiansyah, Purna Adi W. Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Jalan Semolowaru No. 45 Surabaya 60118, Tel. 031-5931800, Indonesia email: gatutpu@untag-sby.ac.id

## ABSTRAK
Onion (Allium Ascalonicum L) is one of horticultural crops commodities consumed by humans as a mixture of spices after chilli. In addition to the mixture of red onion seasoning is also sold in the form of processed extract of onion, powder, essential oil, fried onions even as ingredients to  reduce  cholesterol,  blood  sugar,  prevent  blood  clots.  The  development  of  science  and technology,  has  provided  a  very  rapid  change  in  all  aspects  of  human  life,  especially appropriate technology such as machinery that is very supportive to facilitate production in home industry. The purpose of research on onion peeler machine to be achieved is To know the  effect  of  rotation  and  addition  of  peeler  rubber  to  the  capacity  and  production  quality. Variations were made using different speeds of 100 rpm, 150 rpm, 200 rpm, and  peeler rubber 2, 4, 8. From the observations on rpm variations and the addition of rubber peeler, the greater the rotation and the more peelers rubber affect the production quality. The best result of the test is using rubber 4 at 150 rpm is 12,9 Kg / h from observation got good peeler result that slough onion peel almost completely peeled and on onion peeler not too thick.
Keywords: Onion peeler machine, rotation, peeler rubber, capacity and quality production.

## PENDAHULUAN
Tanaman bawang merah atau brambang (Allium Ascalonicum L)
merupakan  salah  satu  komoditas  tanaman hortikultura yang banyak dikonsumsi manusia  sebagai  campuran  bumbu  masak setelah cabe. Selain sebagai campuran bumbu masak  bawang  merah  juga  dijual  dalam bentuk olahan ekstrak bawang merah, bubuk, minyak atsiri, bawang goreng bahkan sebagai bahan  obat untuk menurunkan  kadar kolesterol, gula darah, mencegah pengumpalan darah. (Suriani, 2011).
Kemajuan  zaman  yang  modern  ini setiap orang dituntut untuk berfikir kreatif dan inovatif  guna  untuk  menunjang  kebutuhan manusia  itu  sendiri  yang  semakin  hari
semakin meningkat untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Sedangkan tenaga manusia  sangat  terbatas,  seiring  dengan kemajuan  industri  pangan  kebutuhan  akan bawang  sebagai  bumbu  masakan  ataupun pelengkap masakan terus mengalami peningkatan.
Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi  yang  semakin  maju  membuat perubahan  kehidupan  masa  depan  manusia yang  lebih  baik,  mudah,  murah,  cepat  dan aman.  Perkembangan  ilmu  pengetahuan  dan teknologi, telah memberikan perubahan yang sangat  pesat  pada  seluruh  aspek  kehidupan manusia,  terutama teknologi  tepat  guna seperti  mesin  yang  sangat  menunjang  untuk memudahkan  produksi  pada  home  industri.
Aktifitas  dan  kesibukan  dari    masyarakat  di era  modern  setiap  produsen  produk  pangan ingin meningkatkan hasil produktifitas namun tetap  memperhatikan  dari  segi  kualitas  dan higienis.
Pada  penelitian  sebelumnya  mesin memiliki spesifikasi dimensi dengan tinggi 70 cm,  lebar  75  cm  dan  panjang  50  cm, menggunakan motor listrik dengan daya 1 Hp kecepatan putar 1450 rpm, kapasitas maksimal  bawang  untuk  dikupas  dalam tabung sebesar 3 Kg yang memiliki diameter karet pengupas 1,5cm banyak karet pengupas pada  sekeliling  tabung  yang  berjumlah  72 buah.
Mesin  tersebut  menggunakan  rpm 73,26 untuk mengupas bawang dengan waktu ± 5 menit selama pengupasan, massa bawang untuk pengujian sebesar 1kg. Hasil pengujian yang didapatkan pada penelitian sebelumnya yaitu  dengan  pengulangan  pertama  dengan waktu  4,20  menit  mendapatkan  hasil kapasitas  14,28  kg/jam,  pengulangan  kedua dengan waktu 4,30 menit mendapatkan hasil kapasitas  13,95  kg/jam,  pengulangan  ketiga dengan waktu 4,22 menit mendapatkan hasil kapasitas  14,22  kg/jam.  Sehingga  kapasitas efektif  alat  yang  dihasilkan  pada  proses pengupasan  rata-rata  yaitu  sebesar  14,15 kg/jam  dengan  waktu  4,24  menit. (Arif. Achwil. Sulastri. 2015)
Berdasarkan pada
penelitian
sebelumnya dan pengamatan mesin dipasaran alat  pengupas  bawang  tersebut  untuk mendapatkan hasil kupasan bawang yang baik dan  efisien  maka  kami  ingin  memodifikasi alat  pengupas  bawang  tersebut  dengan merubah  posisi  karet  dan  jumlah  karet pengupas.

## Bawang Merah
Bawang merah yang digunakan bahan uji  pada  mesin  pengupas  bawang.  Umbi bawang dapat dimakan mentah, untuk bumbu masak,  acar,  obat  tradisional,  kulit  umbinya dapat  dijadikan  zat  pewarna  dan  daunnya dapat pula digunakan untuk campuran sayur.

## Mesin Pengupas Bawang
Mesin  pengupas  bawang  merupakan  mesin yang  digunakan  untuk  mengupas  bawang, Mesin  ini  bekerja  dengan  menggunakan gerakan  putaran  motor  yang  ditransmisikan oleh  pulley  dan  ditransfer  menuju  ke  poros utama.  Agar  dapat  mengupas  bawang  mesin ini menggunakan karet -Karet pengupas yang di pasang pada dinding tabung dengan bentuk seperti  poros,  Mesin  tersebut  menggunakan tenaga penggerak motor listrik sebagai tenaga utamanya  dan  mempunyai  sistem  transmisi tunggal yaitu menggunakan pulley diperantarai v-belt. Meskipun mesin pengupas  bawang  menggunakan  sistem kerjanya  sederhana  yaitu  memanfaatkan gerakan putar untuk mengupas bawang, akan tetapi gerakan putaran pada piringan mesin ini sangat berpengaruh terhadap hasil pengupasan  bawang  tersebut.  Bagian  utama dari  mesin  ini  adalah  sepasang  pulley,  karet pengupas,  poros,  motor  listrik  dan  tabung mesin.
Gambar 1. Mesin Pengupas Bawang Keterangan :
1. Tempat memasukan air.
2. Hopper.
3. Tabung pengupas.
4. Output bawang.
5. Rangka.
6. Motor listrik.
7. Pulley.
8. V – Belt.
9. Output air.
10. Control panel /inverter.

## Cara Kerja Mesin Pengupas Bawang
Alat  ini  menggunakan  motor  listrik sebagai  pengerak  utama  dan  penambahan karet sehingga diharapkan pengupasan bawang  yang  dihasilkan  lebih  sempurna. Sistem  kerja  dari  pengupas  bawang  yaitu dimasukkan  ke  dalam  hopper  ke  dalam tabung  dasar  piringan  menggunakan  karet pengupas (plucker) untuk  mengupas  kulit bawang  dengan  memanfaatkan  putaran  dari motor  listrik  dengan  daya  0,5  Hp  rpm  1750 dan  menggunakan  inverter  0,75    KW  220V. Tabung mesin dilengkapi dengan karet – karet pengupas pada dinding tabung agar pada saat piringan  mesin  bawang  berputar  dapat bergesekan  antara  bawang,  karet  pengupas dan piringan.
Gambar 3. Skematik Mesin Pengupas Bawang
Tempat Memasukan Bawang ( Hopper )
Hopper  adalah  berfungsi  sebagai tempat memasukan bahan bawang.
Untuk mengetahui besar volume pada hopper  dapat  dihitung  dengan  menggunakan persamaan :
Gambar 2. Limas Segi Empat
Menghitung Volume Limas Segiempat utuh :
V = ( total ) Menghitung  Volume Limas Potongan : V = 2
Maka Total Volume Hopper adalah : V = Volume Limas Segiempat utuh - Volume Limas Potongan = Volume Hopper

## Gaya  –  Gaya  Yang  Terjadi  Saat  Piringan Berputar
Besarnya  gaya  pengupas  digunakan untuk  menghitung  daya  yang  diperlukan mesin  untuk  dapat  mengupas  bawang tersebut.  Data  tersebut  selanjutnya  akan sangat  menentukan  dalam  menentukan  daya tenaga penggerak, transmisi, dan perhitungan lain.

## Gaya Tangensial
Gaya yang arahnya selalu tegak lurus dengan  jari  –  jari  lingkaran  dan  merupakan gaya  yang  menyebabkan  suatu  benda  dapat bergerak  melingkar.  Ketika  suatu  benda bergerak  melingkar,  maka  benda  akan mengalami  sebuah  gaya  tangensial  yang
dialami oleh benda yang bergerak melingkar berbeda  –  beda  bergantung  pada  kondisi geraknya.
Maka rumus yang digunakan adalah :
Gambar 4. Arah gaya tangensial searah dengan arah percepatan
Kecepatan sudut (kecepatan anguler) dinyatakan sebagai radian perdetik
= (rad/s)
Dimana : = kecepatan sudut (rad/s) π = 3,14 N = Putaran piringan mesin (rpm) 60 = Waktu (detik)
Jika  kecepatan  sudut  benda  berubah sebesar ∆ dalam selang waktu ∆ , dikatakan benda  itu  mempunyai  percepatan  sudut. Percepatan sudut didefinisikan sebagai :
=
Dimana : = Percepatan sudut piringan (rad/det 2 )
= Kecepatan sudut piringan pengupas (rad/det) t = Waktu (detik)
Gambar 5. Tabel Analogi Antara Besaran
Translasi Dan Besaran Rotasi
Dari  tabel  analogi  antara  besaran translasi  dan  besaran  rotasi  didapatkan kecepatan  tangensial,  percepatan  tangensial, dan momen torsi.
Kecepatan tangensial (v)
v = r . Dimana : v = Kecepatan tangensial (m/s) = Kecepatan sudut (rad/s) r = Jari – jari piringan mesin (m) Percepatan tangensial ( a t ) a t = r . α Dimana :
a t = Percepatan tangensial (m/det 2 ) r = jari – jari (m) α = Percepatan sudut (rad/det 2 )
Untuk  menghitung  besar  dari  gaya tangensial  yang  terjadi  pada  piringan  mesin adalah :
F t = m . a Dimana : F t = Gaya Tangensial (N) m = Massa bawang (kg) a = Percepatan tangensial (m/s 2 )
Momen Torsi Mt = Ft . r Dimana : Mt = Momen Torsi (Nm) Ft = Gaya Tangensial (N) r = Jari - jari piringan mesin (m)

## Daya Yang Dibutuhkan Untuk Memutar Piringan
Momen torsi dapat dihitung dari daya N (HP)  yang  ditransmisikan  dengan  putaran  n (Rpm) :
Mt = 63000 (lb in)
Mt = 71620   (kg cm)
Dimana :
N = Daya (Hp) n = Putaraan (rpm)
Kalau satuan yang dipakai SI rumus yang dipakai adalah:
Mt =   (Nm) Sehingga, N = Mt . Dimana : N = Daya (watt) Mt = Momen torsi (Nm)
= Kecepatan sudut (rad/det)

## Alur Penelitian
Gambar 6. Alur Penelitian

## Hasil Dan Pembahasan
Alat  pengupas  bawang  ini  memiliki beberapa komponen untuk mendukung sistem kerjanya  berjalan.  Berikut  dari  komponen  – komponen tersebut yaitu:

## 1. Tabung Mesin
Tabung pengupas merupakan tempat penampung  bawang  dan  air  pada  proses pengupasan dengan diameter 50cm.
2. Karet Pengupas ( Plucker )
Karet  pengupas  tersebut  adalah  komponen utama  pada  tabung  yang  berfungsi  untuk mengupas  bawang,  karet  tersebut  berbentuk poros ulir seperti baut memiliki panjang 8cm dan diameter 2cm.

## 3. Piringan Pengupas
Piringan mesin berguna untuk sebagai tempat permukaan dasar pada bawang dan mengeluarkan  secara  langsung  ke  dasar. Kemudian  piringan  dan  bawang  diputar dengan  rpm  yang  diinginkan,  ketika  waktu beberapa menit sudah tercapai maka piringan diberhentikan dan terjadi proses pengeluaran bawang pada pintu output .
4. Pintu Output Bawang
Komponen  ini  berfungsi  mengeluarkan bawang  setelah  melalui  proses  pengupasan setelah  diputar  dengan  rpm  dan  waktu  yang digunakan.

## 5. Tutup Tabung
Tutup  tabung  berfungsi  sebagai  untuk memasukan  air  ke  dalam  tabung  dan  kaca acrylic juga melihat bawang pada saat proses pengupasan  apakah  bawang  sudah  terkupas keseluruhan. Juga berfungsi pada saat bawang dikeluarkan pada pintu output tidak terlempar keatas.
6. Hopper
Hopper berfungsi sebagai input atau memasukkan  bahan  bawang  ke  dalam  dasar piringan tabung pengupas.

## 7. Motor Listrik
Motor  sebagai  penggerak  utama  untuk memutar  piringan  pengupas  yang  memiliki spesifikasi  0,5  Hp  dengan  1420  rpm.  Motor dihubungkan menggunakan dengan perbandingan  pulley  1:3  dengan    dan  v-belt yang kemudian dari pulley tersebut diteruskan untuk memutar poros yang  jadi satu dengan piringan.

## 8. Inverter
Inverter berguna untuk mengatur kecepatan putar dan tegangan arus motor listrik yang akan mempengaruhi dari kualitas bawang yang memiliki spesifikasi 0,75 kW / 1HP 220 V.
Tabel 1. Hasil Data Pengujian
Hasil Pengupasan Rpm 100 Menggunaka n Karet 4 Rpm 150 Menggunaka n Karet 4 Rpm 200 Menggunak an Karet 2
Gambar 7. Grafik Pengujian Pengaruh Penambahan Karet Terhadap Kapasitas
Dapat  disimpulkan  bahwa  semakin besar  putaran  dan  semakin  banyak  karet pengupas  mempengaruhi  kualitas  produksi. Hasil produksi terbanyak diperoleh pada karet 8 rpm 200 adalah 23,52 Kg/jam. Mendapatkan  hasil  kupasan  bawang  secara keseluruhan  terkupas  sehingga  pada  daging bawang  merah  banyak  yang  terbuang  atau kupasan  bawang  terlalu  tebal  akibat  terlalu tingginya  rpm  dan  banyaknya  karet.  Hasil kapasitas  produksi  terendah  didapat  pada karet  2  rpm  100  adalah  8,88  Kg/jam  hasil kupasan  pada  bawang  kurang  maksimal antara daging dan kulit bawang tidak banyak yang  terkupas  dengan  bersih  dikarenakan rendahnya  rpm  dan  jumlah  karet  pengupas yang  sedikit,  Sedangkan  hasil  terbaik  dari pengujian yaitu dengan menggunakan karet 4 rpm 150 adalah 12,9 Kg/jam dari pengamatan didapatkan  hasil  kupasan  bawang  yang  baik hampir  secara  menyeluruh  terkupas  dan kupasan  pada  daging  bawang  yang  tidak terlalu tebal.

## KESIMPULAN DAN SARAN
Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Dari data dan analisa penelitian dapat
disimpulkan, Pengujian dengan
menggunakan variabel karet 2, 4, 8 dan rpm 100, 150, 200, didapatkan hasil kualitas kupasan bawang terbaik pada karet 4 Rpm 150 dengan menguji bahan bawang merah seberat 1,5 Kg dengan waktu 6,96 menit menghasilkan kapasitas produksi 12,9 kg/jam. Hasil pengamatan didapatkan kualitas kupasan bawang yang baik. 2. Diharapkan pada pengembangan selanjutnya  mengenani  penelitian  mesin pengupas  bawang  tersebut  untuk  lebih memahami  dari  segi  kualitas,  kapasitas efektif alat, dan analisis ekonomi.
Dapat  menggunakan  variasi  bahan pengujian lain dengan rpm yang berbeda.

## REFERENSI
[1] A. Zainun, 1999, Elemen Mesin , Refika aditama, Bandung.
[2] Arif. Achwil. Sulastri. 2015. Rancang Bangun Alat Pengupas Bawang
Mekanis . Medan. Program Studi
Keteknikan Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
[3] Hadi, Samsul 2007, Aplikasi Matematika , Yudhistira, Jakarta
[4] http://4muda.com/10-jenis-bawang- paling-banyak-digunakan-di-dunia-dan- manfaatnya/
[5] https://radenalfian.wordpress.com/2014/ 01/02/stainless-steel-baja-tahan-karat/
[6] Sears, Zemansky, Fisika Untuk Universitas 1 , Binacipta, Jakarta 1962
[7] Sularso dan S, Kiyokatsu. 1994. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin . Jakarta : PT. Pradnya Paramita.
[8] Suriani. N. 2011. Bawang Bawa Untung. Budidaya bawang merah dan bawang putih . Cahaya atma pustaka.
Yogyakarta.
[9] Zainuri, Ach. Muhib , 2006, Mesin Pemindah Bahan , Penerbit Andi,
Malang.