Pengaruh Sudut Kemiringan Ayakan Getar ( Vibrating Screen ) Terhadap Unjuk Kerja Ayakan
1 Achmad Haryono, 2 Gatut Rubiono, 3 Ikhwanul Qiram
1) Alumni Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi
2) Prodi Teknik Mesin Universitas PGRI Banyuwangi, Jl. Ikan Tongkol 22 Banyuwangi Email: g.rubiono@fdi.or.id

## Abstract
Sieving is the separation of various mixtures of solid particles that have various sizes of materials using a sieve. The sieving process is also used as a cleaning tool, separating contaminants with different sizes from the raw material. This study aims to determine the effect of the vibrating screen angle on the sieve's performance. The research was conducted by  experiment  using  a  flat  type  vibrating  sieve.  The  angle  of  the  sieve  was  varied  by  0,  5 o ,  10 o and  15 o .  The  vibratory motion of the sieve was varied with the crank method using a rotation of 13.5; 21.3 and 27 rpm. The sieve holes use a screen with mesh  sizes number 8, 10 and 12. The sifted sand is 1 kg. Data were collected for the  fine and coarse sieve results and the sieving time. The results showed that the angle of the sieve had an effect on the performance of the sieve.
Keywords: sieving, vibrating screen, sand, performance

## 1. PENDAULUAN
Pasir  merupakan  material  yang  sangat  dibutuhkan dalam proses pembuatan gedung maupun rumah. Pasir ini  tidak  lepas  dalam  dunia  industri  yang  sangat  erat dengan industri perumahan. Material pasir ini biasanya masih  tercampur  dengan  batu  atau  kerikil.  Untuk mendapatkan material pasir yang halus maka dilakukan proses  pengayakan.  Proses  pengayakan  ini  dengan tujuan  untuk  mendapatkan  pasir  yang  siap  digunakan dalam proses selanjutnya. Proses pengayakan ini masih menggunakan  alat  konvensional  dengan  2  orang sebagai operator hal ini tentu akan membutuhkan biaya dan  waktu  yang  cukup  besar  untuk  membuat  suatu bangunan, oleh karena itu penelitian ini dititik beratkan bagaimana  merancang  mesin  pengayak  pasir  yang dapat  meningkatkan  produktifitas  kerja  operator dengan  tujuan  agar  proses  pengayakan  mengalami peningkatan  terhadap  hasil  pengayakan  pasir  serta dengan operator yang semaksimal mungkin.
Hal  ini  dilakukan  untuk  meminimalisir  biaya  yang dikeluarkan. Penelitian ini tentu menggunaka beberapa teori  yang  relevan  dalam  proses  rancangan  pembuatan mesin  pengayak  pasir.  Mesin  ayakan  getar  pasir merupakan  mesin  yang  sangat  dibutuhkan  untuk industri  yang  besar,  peran  mesin  pengayak  pasir  juga vital  karena  kecepatan  dan  juga  efisiensi  kerja  sangat berpengaruh. banyak sekali mesin pengayak pasir yang beredar  di  indonesia  ada  yang  manual  serta  ada  yang otomatis,dan  secara  fungsi  jelas  punya  kelebihan  dan kurangan,  Oleh  karna    itu  ayakan  getar  tersebut  tidak berfungsi dengan efisien tanpa adanya sudut
kemiringan  pada  ayakan  getar.  Secara  fungsi  mesin ayakan  pasir  getar  digunakan  untuk  memisahkan butiran  pasir  kasar  dan  halus  karena  beberapa konstruksi  bangunan  untuk  campuran  bahan  memang digunakan pasir yang halus.
Penelitan  pengayakan  telah  banyak  dilakukan antara  lain  Huda  (2010)  perancangan  pembuatan  dan pengujian  mesin  pengayak  pasir  dengan  metode eksitasi  massa  tidak  seimbang.  Perdana  (2013) melakukan    rancangan  pembuatan  mesin  pengayak pasir untuk  meningkatkan produktifitas  kerja operator. Yanto  (2013)  meneliti  tentang  analisis  unjuk  kerja pengayak  getar  sebagai  sistem  getaran  dua  derajat kebebasan  terhadap  pengayakan  abu  sekam  padi. Sulistiawan dan Slamet (2014) melakukan perancangan mesin  pengayak  pasir    cetak vibrating  screen pada IKM  cor  di  Juana  kabupaten  Pati.  Berdasarkan penelitian  terdahulu  dapat  dikembangkan  dengan penelitian  pengaruh  sudut  kemiringan  ayakan  getar ( vibrating  screen )  terhadap  unjuk  kerja  ayakan  yaitu untuk mengetahui sudut yang efisien.

## II. METODOLOGI PENELITIAN
1. Variabel bebas meliputi:
a. Sudut kemiringan ayakan: 0, 5 o , 10 o dan 15 o .
b. Kecepatan  getar  menggunakan  mekanisme engkol  dengan  putaran  sebesar  13,5;  21,3  dan 27 rpm.
2. Variabel  terikat  yaitu  unjuk  kerja  ayakan  yang direpresentasikan  dengan  berat  hasil  dan  lama waktu pengayakan.
Gambar 1. Skema alat uji
1) Meja box yaitu dudukan pada ayakan,
2) Corong  pengarah  yaitu  berfungsi  sebagai  alat pemisah partikel pasir yang akan di ayak.
3) Katup  berfungsi  untuk  memasukkan  pasri  yang siap diayak.
4) Poros  engkol  yaitu  untuk  meneruskan  tenaga bersama-sama  dengan  putaran.  Setiap  elemen mesin  yang  berputar,  seperti  cakara  tali,  puli sabuk  mesin,  piringan  kabel,  tromol  kabel,  roda jalan  dan  roda  gigi,  dipasang  berputar  terhadap poros dukung yang tetap atau dipasang tetap pada poros dukung yang berputar.
5) Piringan  berfungsi  untuk  sebagai  pemutap  poros engkol.
6) Saringan  yaitu  alat  yang  digunakan  untuk memisahkan  bagian  yang  tidak  diinginkan berdasarkan ukurannya.
7) Pengaturan  sudut  kemiringan  ayakan  yaitu menggunakan busur.
8) Puli transmisi yaitu puli merupakan tempat sabuk untuk pemindah daya.
9) Bearing  yaitu  sebuah  elemen  mesin  yang berfungsi  untuk  membatasi  gerak  relatif  antara dua  atau  lebih  komponen  mesin  agar  selalu bergerak pada arah yang diinginkan.
10) Motor  listrik  yaitu  alat  untuk  mengubah  energi listrik  menjadi  energi  mekanik.  Alat  yang berfungsi  sebaliknya,  mengubah  energi  mekanik menjadi  energi  listrik  disebut  generator  atau dinamo.
11) Roda  ayakan  berfungsi  untuk  dudukan  pada ayakan.
12) V belt yaitu bahan fleksibel yang melingkar tanpa ujung,  yang  digunakan  untuk  menghubungkan secara  mekanis  dua  poros  yang  berputar.  Sabuk digunakan  sebagai  sumber  penggerak,  penyalur daya  yang  efisien  atau  untuk  memantau pergerakan relatif.
13) Kotak  ( box )  yaitu  berfungsi  untuk  menampung pasir yang akan diayak.
Pada  penelitian  ini  menggunakan  material  pasir sebanyak 1 kilogram yang diukur beratnya menggunakan  neraca  digital.  Lama  waktu  proses pengayakan diukur menggunakan stopwatch .

## III. ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Gambar 2. Grafik berat hasil untuk ayakan mesh 8
Grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  pada  saat ayakan  berada  pada  sudut  5 o dengan  kecepatan  13,5 rpm  jumlah  material  yang  diayak  persatuan  waktu persatuan  luas  yang  dihasilkan  mencapai  nilai maksimum  sampai  dengan  0,9  Kg,  dibanding  dengan yang  lain,  pada  saat  ayakan  berada  pada  sudut  10 o dengan tingkat kecepatan yang berbeda yaitu 21.3 rpm dan kecepatan 27 rpm jumlah material yang dihasilkan mencapai pada titik yang sama yaitu sebanyak 0,88 Kg. Nilai  minimum  yang  dihasilkan  mesin  ayak  terhadap umpan yang di uji sebesar 0,85 dengan kecepatan 21,3 rpm  dan  27  rpm  yang  dipengaruhi  pada  posisi  ayakan berada pada sudut 0 o dan 5 o .
Gambar 3. Grafik berat hasil untuk ayakan mesh 10
Grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  semakin  besar sudut  kemiringan  yang  digunakan  pada  ayakan  getar maka berat yang dihasilkan semakin meningkat, hal ini ditunjukkan apabila sudut  kemiringan berada pada 15 o maka hasil yang didapat selama proses pengujian pada ayakan  adalah  sebesar  0,85  kg  namun  namun berbanding  terbalik  apabila  kecepatan  dan  sudut kemiringan  yang digunakan  sama besar  maka ini akan mempengaruhi  hasil  dari  ayakan  yang  mengalami penurunan. Namun ketika posisi kecepatan berada pada titik 13,5 rpm pasir yang dihasilkan oleh mesin ayakan cenderung  mengalami  peningkatan  hal  ini  dipengaruhi oleh sudut pada ayakan.
Gambar 4. Grafik berat hasil untuk ayakan mesh 12
Grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  semakin  kecil sudut kemiringan  yang digunakan oleh ayakan dengan kecepatan sebesar 21,3 rpm maka pasir yang dihasilkan sebanyak 0,75 kg sedangkan dengan sudut kemiringan sebesar  15°  dengan  kecepatan  13,5  rpm  dan  27  rpm mengahsilkan  berat  pasir  yang  dapat  diproduksi  sama banyak  yaitu  sebesar  0,69  kg.  Pada  saat  sudut  berada pada  titik  0°  sampai  5°  berat  yang  dihasilkan  oleh ayakan  cenderung  menurun.hasil  minimum  yang terjadi  pada  proses  pengayakan  dalah  ketika  posisi ayakan berada pada sudut 5° dengan kecepatan 27 rpm dan 10° dengan kecepatan 13,5 rpm.
Gambar 5. Grafik lama waktu pengayakan
Grafik  di  atas  menunjukkan  bahwa  nilai  rata-rata waktu  yang  digunakan  dengan  kecepatan  13,5  rpm mengalami  kenaikan  sebesar  5,7  detik  dengan kemiringan  sudut  5°  kenaikan  ini  mencapai  nilai maksimum  dari  waktu  yang  digunakan,  sedangkan nilai  minimum  terjadi  pada  kemiringan  sudut  0°  pada kecepatan  21,3  rpm.  Pada  kecepatan  27  rpm  yang mulanya  mengalami  kenaikan  karena  perubahan  sudut kemiringan dari 0° ke 5° mengalami percepatan waktu dari 5,3 detik ke 4,5 detik.
Gerakan  partikel  pada  permukaan  ayakan  itu dipengaruhi  oleh  gaya  gravitasi  dan  kekuatan  yang digunakan  oleh  permukaan.  Dengan  kemiringan ayakan  (0°  sampai  dengan  15°)  menyebabkan  adanya dorongan yang cukup dari permukaan sehingga partikel ringan  terdorong  ke  bawah.  Gerakan  biasanya  bersifat translasi  (translation)  cepat  pada  kapasitas  besar, sentuhan  yang  kontinyu,  berguling  ( turn  over )  yang menyebabkan  orientasi  pergantian  partikel  serta pengeluaran  ( ejecting )  yaitu  pembuangan  keluar partikel.  Menyebabkan  material  bergerak  kesana kemari  yang  bekerja  dengan  frekuensi  13,5  rpm,  21,3 rpm  dan  27  rpm.  Maka  semakin  besar  sudut kemiringan  yang  digunakan  pada  ayakan  getar  maka berat  yang  dihasilkan  semakin  meningkat  hal  ini menunjukkan  bahwa  kecepatan  dan  besarnya  sudut sangat  mempengaruhi  unjuk  kerja  ayakan  dalam menghasilkan  suatu  material  yang  nantinya  dapat diproduksi  atau  di  gunakan.  Pada  posisi  yang  berbeda dimana  hasil  yang  dicapai  oleh  mesin  pengayak  ini dapat menghasilkan material yang sama banyak namun dengan  kecepatan  dan  sudut  yang  berbeda.  Nilai maksimum  yang  dihasilkan  oleh  ayakan  ketika  posisi ayakan berada pada sudut sebaliknya.
Waktu  pada  proses  pengayakan  dibutuhkan  untuk mendapatkan  keseragaman  bobot  pada  tiap  ayakan (nomor  mesh).  Bila  waktu  lebih  lama  dikhawatirkan data  yang  diperoleh  tidak  valid.  Setelah  diayak  perlu dilakukan  penimbangan  untuk  setiap  ayakan  untuk mengetahui besar bobot yang hilang selama pengayakan,  yang  disebabkan  tertinggalnya  dalam pengayakan, hilang saat pemindahan pasir dari ayakan ketimbangan maupun hilang saat pemindahan berlangsung.  Waktu  atau  lama  pengayakan  (waktu optimum),  jika  pengayakan  terlalu  lama  akan menyebabkan  partikel  yang  harusnya  tidak  terayak akan  menjadi  terayak.  Jika  waktu  yang  digunakan
terlalu lama maka tidah terayak dengan sempurna.
Efisiensi  screen  dalam  didefinisikan  sebagai perbandingan  dari  energi  keluaran  dengan  eneri masukan.  Dengan  demikian  dalam  screening  efisiensi merupakan  ukuran  keefektifan  dari  operasi  ayakan. Keberhasilan  operasi  pengayakan  sangat  tergantung kepada  seberapa  besar  peluang  material  undersize dapat  lolos  melewati  lubang  ayakan  menjadi  produk undersize.  Besaran  yang  biasa  digunakan  untuk menyatakan  keberhasilan  unjuk  kerja  ayakan  adalah kapasitas  dan  efisiensi  dimana  kapasitas  dan  efisiensi cenderung  saling  berlawanan.  Artinya  setiap  kenaikan kapasitas  akan  cenderung  menyebabkan  penurunan efisiensi  atau  sebaliknya,  setiap  kenaikan  efisiensi cenderung  menurunkan  kapasitas.  Jika  ayakan  lebih dari  2  ayakan  yang  berbeda  ukuran  lubangnya,  maka akan  diperoleh  fraksi-fraksi    padatan    dengan    ukuran padatan sesuai dengan ukuran lubang ayakan.
Mekanisme gerakan atau getaran yang ditimbulkan oleh vibrator menyebabkan material di atas permukaan akan  bergerak  maju  dan  membentuk  lapisan  atau stratifikasi.  Material  kasar  bergerak  naik  ke  atas lapisan,  sedangkan  material  halus  bergerak  turun menerobos ke lapisan bawah. Material yang menempati  lapisan  bawah  dan  ukurannnya  lebih  kecil dari  pada  lubang  ayakan  segera  lolos  melewati  lubang dan  menjadi  produk undersize .  Sedangkan  material yang berada di lapisan atas dan  memiliki  ukuran lebih besar  dari  pada  lubang  ayakan  akan  tetap  tinggal dipermukaan  dan  keluar  sebagai  produk oversize . Dalam  pengayakan  melewatkan    bahan    melalui ayakan    seri  ( sieve    shaker )  yang  mempunyai  ukuran lubang    ayakan  semakin    kecil.  Setiap  pemisahan padatan  berdasarkan  ukuran  diperlukan  pengayakan. screen  mampu  mengukur  partikel  dari  76  mm  sampai dengan  38  µm.  Operasi  pengayakan  dilakukan  dengan jalan melewatkan material pada suatu permukaan yang banyak lubang dengan ukuran yang sesuai.

## IV. KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan Hasil penelitian menunjukkan bahwa sudut kemiringan  ayakan  getar  berpengaruh  terhadap  unjuk kerja  ayakan.  Semakin  besar  sudut  kemiringan  yang digunakan  pada  ayakan  getar  maka  berat  yang dihasilkan  semakin  meningkat  hal  ini  menunjukkan bahwa kecepatan dan besarnya sudut sangat mempengaruhi unjuk kerja ayakan dalam menghasilkan  suatu  material  yang  nantinya  dapat diproduksi  atau  digunakan.  Waktu  pada  proses pengayakan dibutuhkan untuk
mendapatkan keseragaman  bobot  pada  tiap  ayakan  sesuai  dengan nomor  mesh  atau  ukuran  mesh.  Ayakan  yang  berbeda ukuran  lubangnya,  maka  akan  diperoleh  fraksi-fraksi padatan  dengan  ukuran  padatan sesuai dengan ukuran lubang  ayakan  hal  ini  sesuai  dengan  pengujian  pada ukuran mesh no 8, mesh no 10 dan mesh no 12.

## Saran
Untuk  penelitian  selanjutnya  dapat  dilakukan dengan  memvariasikan  sudut  ulir  yang  sama  dengan massa  yang  berbeda,  memvariasikan  sudut  yang  sama
dengan jumlah lubang atau ukuran mesh yang berbeda, atau memvariasikan sudut yang berbeda dengan massa yang berbeda

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Ary  Perdana  &  Rusdiyantoro.  2013.  Rancangan pembuatan  mesin  pengayak  pasir  untuk  meningkatkan produktivitas  kerja  operator,  diakses  tanggal  02  juli 2013
[2]. Feblil Huda, Sigit Pamungkas, Jutria. 2010. perancangan, pembuatan dan pengujian mesinpengayak pasir  dengan  metode  eksitasi  massa  tidak  seimbang, diakses tanggal 30 juni 2010
[3]. Heru  Sulistiawan,  Sugeng  Slamet,  2014.  Perancangan mesin  pengayak  pasir  cetak  vibrating  screen,  diakses tanggal 04 april 2014
[4]. Jac,  Stolk  dan  Kross,  C,  1994,  Elemen  Mesin, Erlangga, Jakarta.
[5]. Purnomo,  Hari.,  2004.  Pengantar  teknik  Industri penerbit. Graha Ilmu, Yogyakarta.
[6]. Rosnani, Ginting., 2010. Perancangan Produk. Penerbit Graha Ilmu, Yogyakarta.