## PERHITUNGAN PULLEY DAN V-BELT PADA PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI MESIN PENCACAH ECENG GONDOK UNTUK ALTERNATIF PAKAN TERNAK
Aqsal Sheva Putra a , Kardiman Kardiman b a, b Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang
Jl. HS. Ronggo Waluyo, Telukjambe Timur, Karawang, Jawa Barat, Indonesia
E-mail: aqsalsheva212@gmail.com

## Abstract
Water hyacinth can be an alternative feed for livestock by chopping it first so it can be easily eaten by livestock, but chopping it manually takes a very long time. The chopping machine is one solution to the problems  of  farmers  to  chop  water  hyacinth  which  can  be  used  as  an  alternative  animal  feed. Therefore, a water hyacinth chopper is needed that is able to chop water hyacinth in large and uniform quantities. Pulley and V-Belt were chosen as the transmission system for this water hyacinth chopping machine  because  of  several  advantages,  namely  not  making  noise,  relatively  cheaper  maintenance costs  compared  to  gear  and  chain  drives,  while  the  disadvantages  of  using  a  pulley  and  v-belt transmission system are: the power generated is not so strong as using a transmission with gears. The method  chosen  to  design  the  transmission  system  of  the  water  hyacinth  chopper  is  by  measuring, observing  and  calculating,  then  analyzing  the  data  so  as  to  obtain  an  overview  of  the  machine's performance which in turn can provide specifications for the needs of the water hyacinth chopper to be made.  In  the  design  of  a  water  hyacinth  chopping  machine  that  uses  an  electric  motor  drive  with  a transmission system using a Pulley and V-belt. The size of the drive pulley is 90mm in diameter and the driven pulley has a diameter of 180 mm with ST 37 material. Then the V-belt can be obtained from the diagram according to IS:2494-1974 is a type B which has a width of 17 mm, a thickness of 11 mm and a  groove  angle  of  38°  using  rubber  material,  the  required  length  of  the  V-belt  is  1333.95mm,  the planned rotation is 1,400 Rpm, the V-belt axis distance is 609.23mm, the driving pulley circumference is 13.18m/s, and the required V-belt is 1 V-belt
Kata kunci: Pulley; V-Belt; Transmission System; Water hyacinth ;chopper

## Abstrak
Eceng  gondok  bisa  menjadi  alternatif  pakan  hewan  ternak  dengan  cara  mencacahnya  terlebih  dahulu sehingga bisa mudah di makan oleh hewan-hewan ternak, namun mencacah dengan cara manual sangat menghabiskan  waktu  yang  sangat  lama.  Mesin  Pencacah  adalah  salah  satu  solusi  dari  permasalahan para peternak untuk mencacah eceng gondok yang bisa dipakai sebagai alternatif pakan hewan. Karena itu  dibutuhkan  mesin  pencacah  eceng  gondok  yang  mampu  mencacah  eceng  gondok  dalam  jumlah yang  banyak  serta  seragam. Pulley dan V-Belt dipilih  sebagai  sistem  transmisi  pada  mesin  pencacah eceng  gondok  ini  karena beberapa kelebihan  yaitu tidak  menimbulkan suara berisik, biaya perawatan yang  relatif  lebih  murah  dibandingkan  dengan  penggerak  yang  menggunakan  gear  dan  rantai, sedangkan kerugian menggunakan sistem transmisi pulley dan v-belt yaitu tenaga yang dihasilkan tidak begitu  kuat  seperti  menggunakan  tranmisi  dengan  roda  gigi.  Metode  yang  dipilih  untuk  merancang sistem transmisi mesin pencacah eceng gondok yaitu dengan melakukan pengukuran, pengamatan dan perhitungan,  kemudian  menganalisis  data  tersebut  sehingga  memperoleh  gambaran  mengenai  kinerja mesin  yang  pada  akhirnya  dapat  memberikan  spesifikasi  terhadap  kebutuhan  mesin  pencacah  eceng gondok  yang  akan  dibuat.  Pada  perancangan  mesin  pencacahan  eceng  gondok  yang  menggunakan penggerak  motor  listrik  dengan  sistem  transmisi  menggunakan Pulley dan V-belt .  Didapat  ukuran Pulley penggerak berdiameter 90mm dan Pulley yang digerakan mempunyai diameter 180 mm dengan
material  ST  37.  Lalu V-belt di  dapat  dari  diagram  menurut  IS:2494-1974  merupakan  jenis  B  yang mempunyai  ukuran  lebar  17  mm,  tebal  11  mm  dan  sudut  alur  sebesar  38°  menggunakan  material rubber  (karet),  panjang V-belt yang  di  butuhkan  sebesar  1333,95  mm,  putaran  yang  direncanakan sebesar 1.400 Rpm, jarak sumbu poros V-belt sebesar 609,23mm, kecepatan keliling Pulley penggerak sebesar 13,18m/s, dan V-belt yang di butuhkan adalah 1 buah V-belt
Kata kunci: Pulley;V-Belt; Sistem Transmisi; Mesin; pencacah; Eceng gondok

## 1. PENDAHULUAN
Kabupaten  karawang  merupakan  salah  satu  daerah  yang  banyak  dijumpai  perairan.  Perairan  di  karawang masih  banyak  di  temukan  eceng  gondok  yang  masih  belum  termanfaatkan.  Salah  satu  solusi  mengatasi  hal tersebut  adalah  menggunakannya  untuk  dijadikan  pakan  hewan  ternak.  Eceng  gondok  merupakan  tanaman gulma  air  dan  pertumbuhannya  yang  begitu  cepat  sehingga  menutupi  permukaan  air  yang  menyebabkan menurunnya kandungan oksigen dan memberikan dampak pada menurunnya produksi di sektor perikanan serta mengganggu alat transportasi air dan juga bisa menyebabkan banjir saat hujan turun [1]. Saat ini eceng gondok dimanfaatkan sebagai tanaman yang dapat mengurangi pencemaran perairan karena memiliki kemampuan untuk menyerap  bahan-bahan  pencemar  perairan  seperti  logam  berat  dan  senyawa  sulfid [2] .  Eceng  gondok  bisa menjadi alternatif pakan hewan ternak dengan cara mencacahnya terlebih dahulu sehingga bisa mudah di makan oleh hewan-hewan ternak, namun mencacah dengan cara manual sangat menghabiskan waktu yang sangat lama. Mesin Pencacah adalah salah satu solusi dari permasalahan para peternak untuk mencacah eceng gondok yang bisa dipakai sebagai alternatif pakan hewan. Karena itu dibutuhkan mesin pencacah eceng gondok yang mampu mencacah eceng gondok dalam jumlah yang banyak serta seragam.
Untuk  menghasilkan  pencacahan  eceng  gondok  yang  merata  dan  lebih  efektif  diperlukan  perancangan mesin pencacah eceng gondok, sehingga dapat memudahkan dan mempercepat dalam proses pembuatan pakan ternak. Mesin pencacah eceng gondok dirancang dengan motor listrik yang terhubung dengan transmisi pulley dan belt untuk  menggerakkan  poros  pisau  penggerak  yang  melakukan  proses  perpotongan  eceng  gondok  [3]. Alasan  menggunakan sistem  penggerak berupa pulley dan  v-belt adalah dirasa lebih  mudah dan efisien dalam proses  pengerjaannya  [4]. Sistem  transmisi  yang  digunakan  dalam  penelitian  perancangan  ini  adalah menggunakan pulley dan v-belt .  Sedangkan  desain  dari  mesin  pencacah  eceng  gondok  yang  memakai  sistem transmisi pulley dan v-belt terdapat dalam Gambar 1 sebagai berikut.

## Gambar 1. Desain mesin pencacah eceng gondok
Keuntungan dari mesin yang menggunakan pulley dan v-belt ini adalah tidak menimbulkan suara berisik, biaya perawatan yang relatif lebih murah dibandingkan dengan penggerak yang menggunakan gear dan rantai, sedangkan kerugian  yaitu tenaga  yang dihasilkan tidak begitu kuat seperti  menggunakan tranmisi dengan roda gigi.  v-belt  terbuat  dari  karet  yang  dirancang  sedemikian  rupa  hingga  penampang  membentuk  trapesium  [5]. Dari  latar  belakang  diatas,  maka  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk menganalisa perhitungan ukuran pulley dan v-belt yang cocok untuk mesin pencacah yang akan dibuat.

## 2. MATERIAL DAN METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  yang  digunakan  adalah  metode  eksperimental  desain,  dimana  dalam  metode  ini melakukan  pengukuran,  pengamatan  dan  perhitungan.  Pada  metode  pengukuran  dan  pengamatan,  penulis mendapatkan data dari sumber-sumber yang berkaitan dengan penelitian ini, kemudian data di analisis sehingga memperoleh  gambaran  mengenai  kinerja  mesin  yang  pada  akhirnya  dapat  memberikan  spesifikasi  terhadap kebutuhan mesin, yakni mesin pencacah eceng gondok dan material yang digunakan pada pulley adalah  merek
misumi  tipe  B  yang  mempunyai  standar  JIS  B  1854.  Prosedur  penelitian  pada  rancangan pulley dan v-belt di tujukan pada Gambar 2 sebagai berikut:
Gambar 2 . Prosedur Penelitian
Konsentrasi  dalam  penelitian  ini  merupakan  tahapan  untuk  menganalisa  hasil  hitungan  komponen  utama dari  suatu  mesin  pencacah  yang  akan  di  buat,  sebagian  ukuran  dan  komponen  yang  dipilih  berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Dalam  merancang  suatu  alat,  hal  yang  perlu  diperhatikan  adalah  perhitungan  alat  dan  bahan  serta perhitungan  output  yang  dihasilkan  agar  dapat  diketahui  optimalisasi  dan  efisiensi  dari  alat  yang  dirancang. Beberapa perhitungan dalam penelitian perancangan ini terdiri dari:
1.  Daya motor yang dibutuhkan
Perhitungan daya motor yang dibutuhkan dalam mesin ini diperoleh dari buku Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin Ce-takan 7 [6] sebagai berikut: a)  Mencari putaran motor n = ( 𝑓 ×120): 𝑃 n = (45×120):4 n = 56000 ∶ 4 n = 1400 Rpm
b)  Mencari daya yang dibutuhkan
P = ( 525,2 x 1400 ) : 5252 P = 735280 : 5252 P = 140 HP Jadi daya yang dibutuhkan motor adalah 140 HP

## 2.  Perhitungan pulley
Menghitung  diameter pulley pada  poros  dengan  mengasumsikan  diameter pulley motor  (dpA)  bernilai  90 mm dan putaran motornya sebesar 1400 rpm. Sedangkan putaran pulley yang diinginkan adalah sebesar 800 rpm,  lalu  dapat  kita  kerjakan  dengan  rumus  yang  di  ambil  dari  buku Perancangan  Elemen  Mesin  Edisi Revisi [7],   sebagai berikut:
𝑑 𝑑
𝑑
dpB = 180 mm
3.  Perhitungan V-Belt Sabuk yang digunakan untuk mentransmisikan putaran dari pulley motor atau pulley A ke pulley B pada perancangan mesin ini adalan jenis sabuk-V pemilihan sabuk tersebut bertujuan untuk memperkecil terjadinya slip pada saat mentransmisikan daya dan putaran.
Gambar 3. Desain Pulley dan V-belt Keterangan gambar : a = Pulley yang digerakan (yang terhubung ke poros) b = Pulley Penggerak (yang terhubung ke motor)
Data yang diketahui adalah: Diameter pulley yang digerakan (dp1) :150 mm Putaran pulley penggerak ( 1) : 1400 put/menit Diameter pulley (dp2) : 90 mm Jarak antara sumbu poros pulley A pada sumbu poros pulley B (c) : 600 mm a)  Panjang sabuk-V yang dibutuhkan (L):
𝐿 =2. 𝑐 +[( 𝑑 𝑢𝑙𝑙 2+ 𝑑 𝑢𝑙𝑙 1) 𝜋 2]+ [( 𝑑 𝑢𝑙𝑙 2− 𝑑 𝑢𝑙𝑙 1)24 𝑎 ] = 2×600 + [(90 + 150 ).3,142)] + [(150−90)24×600] = 1.333,95
Panjang sabuk 1.333,95 (mm) tidak terdapat di pasaran, dari tabel panjang sabuk standar. Ukuran yang mendekati perhitungan di atas adalah dengan ukuran 1330 (mm). b)  Jarak sumbu poros sabuk-V b = 2L −3,14(dp2+Dp1) = 2.1330 −3,14 (150+90) = 2896,86 mm Maka : C = 𝑏 +√ 𝑏 2−8( 𝐷 − 𝑑 )28 =2896,86+√2896,862−8(15−9)8 = 609,23 mm
c)  Kecepatan keliling pulley penggerak 𝑉 𝑢𝑙𝑙 𝑣 = 𝜋 . 𝑑 𝑢𝑙𝑙𝑒𝑦 . 𝑖  𝑢𝑡 1000 .60 𝑣 = 3.14.180.14001000.60 𝑣 =79128060000 = 13,18 m/s
b a
d)  Gaya keliling yang timbul, 𝐹𝑟𝑎𝑡𝑒 (kg)
𝐹𝑟𝑎𝑡𝑒 = (102 . 𝑁 ) 𝑣 𝑢𝑙𝑙 𝐹𝑟𝑎𝑡𝑒𝑑 = (102.14)13,18 = 108,34 Kg
e)  Gaya sisi Tarik Gaya ini untuk memutar pulley 𝐹 1= 𝐹𝑒𝑒𝜇𝜃𝑒𝜇𝜃 Dimana : e = Bil. Exponet =2.7183 𝜇 = koefisien gesek =0.28 𝜃 = sudut kontak pulley =173,56°
f)  Gaya sisi kendor 𝐹 2 = 𝐹 1−Fe = 6,589−6,55 = 0,039 kg
g)  Jumlah sabuk yang dipakai
𝑁 𝑑
Dimana :
= factor koreksi =0,99
𝑓𝑒  𝑣
Po = 0,77 kW Maka :

## 𝑁
= 0,808 → satu buah
Jadi sabuk yang akan di gunakan untuk mesin pencacah eceng gondok sebanyak satu buah
4.  Pemilihan tipe V-Belt Untuk memilih tipe v-belt kita harus menghitung daya rencana, daya rencana yang digunakan diambil dari buku Shigley , Perencanaan Teknik Mesin 4th ed [8] dengan rumus sebagai berikut: a. Daya Rencana
N = 10.4 PS (7,7 kW) Fc = 1,5 factor koreksi di tentukan dimana daya normal yang diperlukan sebagai daya rencana dengan factor koreksi sebesar fc = 1,5. Harga ini diambil dengan pertimbangan bahwa poros tidak akan mengalami kejutan pada waktu meneruskan daya. Sehingga :
𝑃 𝑁  𝑓𝑐 𝑃 𝑃

## b. Pemilihan Type V-Belt
Pemilihan jenis V-Belt ini dipilih dari daya yang akan di transmisikan serta putaran yang terjadi pada  Pulley.  Dengan  perencanaan  yang  didapat  dari  perhitungan  yakni  11,55  kW  dan  putaran  yang direncanakan sebesar 1.400 Rpm, maka didapatkan type V-Belt yang sesuai menurut Diagram berikut :
Gambar 4. Diagram pemilihan v-belt [9]
Berdasarkan pada Gambar 4. maka pada perancangan kali ini mengggunkan tipe V – Belt Jenis B, selanjutnya  dari  Gambar  4.  dimensi V  –  Belt menurut  IS:2494-1974,  didapatkan  dimensi V  –  Belt jenis B adalah sebagai berikut :
Lebar (b) : 17 mm Tebal (t) : 11 mm Sudut Alur (2β) : 38° Density Karet : 1140 kg/cm 3 Tegangan Tarik maksimal (Ts max ) : 1,72 Mpa
Setelah didapat data pada sabuk tipe B maka didapat spesifikasi ukuran dari v-belt yang di pakai adalah pada Gambar 5. Di bawah :
Gambar 5. Ukuran V-belt
Jadi v-belt yang akan di gunakan merupakan tipe B dengan ukuran seperti pada Gambar 5. Dan menggunakan material rubber (karet)

## 4. KESIMPULAN
Pada  perancangan  mesin  pencacahan  eceng  gondok  yang  menggunakan  penggerak  motor  listrik  dengan sistem transmisi menggunakan Pulley dan V-belt ini. Didapat ukuran Pulley penggerak berdiameter 90mm dan Pulley yang digerakan mempunyai diameter 180 mm dengan material ST 37. Lalu V-belt di dapat dari diagram menurut IS:2494-1974 merupakan jenis B yang  mempunyai ukuran lebar 17 mm, tebal 11 mm dan sudut alur sebesar 38° menggunakan material rubber (karet), panjang V-belt yang di butuhkan sebesar 1333,95mm, putaran yang direncanakan sebesar 1.400 Rpm, jarak sumbu poros V-belt sebesar 609,23mm, kecepatan keliling Pulley penggerak sebesar 13,18m/s, dan V-belt yang di butuhkan adalah 1 buah V-belt.

## 5. DAFTAR PUSTAKA
[1]   A.  K.  Prasetyo,  "REKAYASA  ALAT  PENCACAH  ENCENG  GONDOK  MENGGUNAKAN SILINDER," Jurnal Fisika, Vol. 5 No. 1, 2015.
[2]  S. Fitriyanti, "KAJIAN PEMANFAATAN ECENG GONDOK (Eichornia crassipes) SEBAGAI PAKAN TERNAK ITIK ALABIO(Anas platyrhynchos Borneo)," Widyariset, vol. 2, pp. 47-53, 2019.
[3]        Setiawan  D  .  “Rancang  Bangun  Mesin  Penyuwir  Daging  Untuk  Bahan  Baku  Abon”. JITM .  Vol.10 Akademi Teknik soroako, 2018.
[4]    Iswahyudi R . “Perancangan Transmisi Daya Pada Mesin Pencacah Tongkol Jagung Kapasitas 100kg/Jam Dengan Sistem Puli Dan V-Belt”. Kediri. Universitas Nusantara PGRI Kediri, 2020. [4]
[5]        Haris  Muhammad,  "Analisa  Perhitungan Pulley dan V-Belt Pada  Sistem  Transmisi  Mesin  Pencacah”, Jurnal mesin nusantara, Vol. 4 No. 1, 2021.
[6]        Sularso, Dasar  Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin  Ce-takan  7 ,  Jakarta:  PT.  Pradnya  Paramita, 1991.
[7]    H. Sonawan, Perancangan Elemen Mesin Edisi Revisi , Bandung: Alfabeta Cetakan Kedua, 2016.
[8]    J. E. d. L. D. M. Shigley , Perencanaan Teknik Mesin 4th ed , Jakarta: Erlangga, 1983.
[9]  A.  Ekajati.  “Perancangan  Konstruksi  Mesin  Pencacah  Plastik”, Proceeding  Seminar  Nasional  Tahunan Teknik Mesin XV (SNTTM XV), 2016