DOI: 10.25299/rem.2019.vol2(02).3532               Received 2019-04-29; Accepted 2019-09-16
http://journal.uir.ac.id/index.php/REM Sutrisna, A et al/REM Vol 02 No.02/ 2019

## DESIGN OF DRY LEAVES SHREDDER MACHINE USING FIVE BLADES
(PERANCANGAN MESIN PENGHANCUR DAUN KERING MENGGUNAKAN LIMA MATA PISAU)
Arya Sutrisna a *, Syawaldi a , Dedikarni a , Jarot Raharjo b a Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Islam Riau Jl. Kaharuddin Nasution Km 11 No. 113 Perhentian Marpoyan, Pekanbaru
b Pusat Teknologi Material (PTM) – BPPT Jl. Thamrin 8, Jakarta 10340 *corresponding author: aryasutrisna1994@gmail.com

## ABSTRACT
As a final project research with the title "Design Dry Leaves Shredder Machine Using Five Blades". The design of this machine aims to obtain a dry leaf shredder. To get the size of the fineness of the leaves from the processing of the dried leaf crusher. To get the processed production capacity from the machine. The process of designing dry leaf shredder is done by stages, namely design and explanation of tasks / functions, design of product concepts (working drawings). Technical analysis includes analysis of power and  speed  that  occurs  on  the  shaft.  The  driving  force  of  the  dry  foliage  crusher  is planned  to  use  an  electric  motor that  is  adjusted to  the  ability  of  electric  power  for SMEs which is estimated to average around 900 to 1300 watts. The results of the design of dry leaf design machines with a production capacity of 32 kg / hour, and dimensions of the length of the machine 60 cm x width 60 cm x height 100 cm, using power in the form of 1/2 HP 1400 rpm electric motor, frame using L 40 x elbow profile 40 x 4 mm. The performance test results show that the machine works quite well, and can produce fineness of leaves measuring 5-10 mm.
Keywords: leaf shredder, shaft power, speed, production capacity

## ABSTRAK
Sebagai penelitian Tugas akhir dengan judul”Perancangan Mesin Penghancur Daun Kering  Menggunakan  Lima  Mata  Pisau”.  Perancangan  mesin  ini  bertujuan  untuk mendapatkan  suatu  mesin  penghancur  daun-daunan  kering.  Untuk  mendapatkan ukuran  kehalusan  daun  dari  proses  pengolahan  mesin  penghancur  daun-daunan kering.  Untuk  mendapatkan  kapasitas  produksi  olahan  dari  mesin.  Proses perancangan  mesin  penghancur  daun  kering  dilakukan  dengan  tahapan  yaitu perancangan  dan  penjelasan  tugas/fungsi,  perancangan  konsep  produk  (gambar kerja). Analisis teknik meliputi analisis daya dan kecepatan yang terjadi pada poros. Tenaga  penggerak  mesin  penghancur  dedaunan  kering  direncanakan  menggunakan motor  listrik  yang  disesuaikan  dengan  kemampuan  daya  listrik  untuk  UKM  yang diperkirakan rata-rata berkisar 900 sampai 1300 watt. Hasil dari perancangan mesin
perancangan  daun  kering  dengan  kapasitas  produksi  32  kg/jam,  dan  dimensi  mesin panjang 60 cm x lebar 60 cm x tinggi 100 cm, mengunakan tenaga pengerak berupa motor listrik 1/2 HP 1400 rpm, rangka mengunakan siku profil L 40 x 40 x 4 mm. Hasil uji  kinerja  memperlihatkan  bahwa  mesin  bekerja  cukup  baik,  dan  dapat menghasilkan kehalusan cacahan dedauan berukuran 5-10 mm.
Kata kunci : Mesin penghancur daun, Daya, Putaran, Kapasitas Produksi

## PENDAHULUAN
Latar Belakang Daun merupakan organ tumbuhan yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya  fotosintesis.  Dalam proses fotosintesis, air dan karbondioksida di ubah menjadi glukosa  dan  oksigen.  Dan  bagi tumbuhan  dalam  melakukan  tahapan kehidupnya  karena  tumbuhan  adalah organisme  autotrof  obligat,  ia  harus memasok  kebutuhan  energinya  sendiri melalui konversi energi cahaya matahari menjadi energi kimia, dedaunan  yang  merupakan  sampah organik  dapat  diolah  menjadi  pupuk kompos.  Namun  untuk  melakukan proses ini diperlukan waktu dan tenaga yang tidak sedikit.
Pupuk  kompos  dibuat  dari  bahan organik  yang  berasal  dari  bermacam- macam  sumber  seperti  dedaunan  yang gugur,  ia  merupakan  sumber  bahan organik  dan  nutrisi  tanaman.  Kompos dibuat dari bahan organik yang berasal dari  bermacam-macam  sumber  seperti dedaunan  yang  gugur,  ia  merupakan sumber  bahan  organik  dan  nutrisi tanaman.  Kemungkinan  bahan  dasar kompos  mengandung  selulose  15%- 40%,  bahan  mineral(abu)  3%-5%. disamping  itu,  terdapat  bahan  larut  air panas  dan  dingin  (gula,  pati,  asam amino,  urea,  garam  amino)  sebanyak
2%-30%, dan 1%-15% lemat larut eter dan alkohol, minyak dan lilin. Komponen  organik  ini  mengalami proses  dekomposisi  dibawah  kondisi mesofilik dan termoflik. Pengomposan sampah organik terbagi 2 bagian, yaitu pengomposan  secara  alami  tanpa bantuan  manusia  dan  pengomposan dengan  bantuan  manusia  atau  alat. Salah  satunya  adalah  pengomposan dengan metode timbunan dipermukaan tanah,  lubang  galian,  metode  indore menghasilkan
bahan
yang terhumifikasi berwarna gelap setelah 3- 4  bulan  dan  merupakan  sumber  bahan organik  untuk  pertanian  berkelanjutan (Susanto, 2002).
Ada beberapa faktor yang menjadi permasalahan
di lingkungan masyarakat, kurangnya wawasan pemanfaatan  sampah  dalam  hal  ini daun kering, sehingga daun kering yang ada  dikawasan  rumah  dan  parit menyebabkan  air  tergenang.  Dan rendahnya
kesadaran dalam pemusnahan  daun  kering,  yang  dapat mengakibatkan pencemaran
lingkungan  karena  pemusnahan  daun kering  dengan  cara  dibakar.  Dari permasalahan  ini  solusi  yang  tepat adalah  perancangan  teknologi  yang dapat membantu masyarakat.
Perancangan  teknologi  terbaru pada dasarnya bertujuan untuk mempermudah  kerja  manusia  dalam
memenuhi  kehidupan  pertanian,  baik yang  telah  ada  maupun  yang  akan dirancang. Maka pengembangan teknologi  yang  efektif,  pertama-tama harus  didasarkan  pada  permintaan pasar,  baik  yang  telah  ada  atau  yang mulai  diperlukan  oleh  pasar.  Hal tersebut sesuai dengan Instruksi Presiden  RI  no.  3  tahun  2001  tentang Penerapan dan Pengembangan Teknologi Tepat Guna. Kemampuan itu harus  dilengkapi  dengan  kemampuan menerjemahkan perkembangan kebutuhan  pasar  tersebut  dengan kemampuan untuk menggagas spektrum  teknologi  bagaimana  yang dapat  menanggapi  kebutuhan  yang diamati  tersebut.  Dalam  hal  ini teknologi  yang  di  rancang  adalah  alat penghancur daun kering.
Alat  penghancur  daun  kering  pada dasarnya digunakan untuk menghancurkan  daun  dari  segi  ukuran besar  menjadi  kecil  agar  mudah  untuk diurai  menjadi kompos untuk tanaman hias  dan  lain-lain.  Perancangan  alat penghancur daun kering ini
sebelumnya menggunakan empat mata pisau  yang  dikhususkan  hanya  untuk menghancurkan  maksimum  15  kg/jam daun  kering  saja.  karena  dalam pengaplikasiannya  kapasitas  alat  ini tidak  cukup  menampung  beban  dalam jumlah sangat banyak.  Misalnya untuk menghancurkan  daun  dalam  jumlah berat 1 kg, dalam hal ini bisa diproses 2 sampai 3 kali secara  berkala dan tidak sekaligus  supaya  dapat  mencegah terjadinya  kerusakan  pada motor penggerak  dan  pisau  pada  alat  ini. Kemudian  mata  pisau  alat  ini  di variasikan  menjadi  lima  mata  pisau untuk  mencari  efisiensi  waktu  dan
kapasitas produksi yang lebih baik serta meningkatkan  kehalusan  daun  kering supaya  lebih  cepat  terurai  untuk dijadikan pupuk kompos.
Oleh sebab itu, pada proses perancangan sangat dibutuhkan ketelitian dan perencanaan yang matang. Agar bahan-bahan yang dipilih tepat  dan  alat  yang  dihasilkan  lebih efektif dan efisien. Serta alat yang akan dirancang  mampu  beroperasi  secara maksimal  dan  baik.  Berdasarkan  latar belakang  diatas,  maka  penulis  dengan ini  mengambil  judul  “ Perancangan Mesin  Penghancur  Daun  Kering Dengan  Menggunakan  Lima  Mata Pisau”.

## Rumusan Masalah
Berdasarkan latar  belakang yang dijabarkan diatas, berikut rumusan dari permasalahan  dalam  penelitian  ini adalah:
1. Bagaimana  perancangan  mesin penghancur daun kering?
2. Bagaimana merancang suatu mesin penghancur daun kering menggunakan 5 (lima) mata pisau?
3. Apa  saja  elemen-elemen  mesin penghancur daun kering?

## Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan  masalah  yang di jabarkan  diatas,  berikut  tujuan  dari Penelitian ini :
1. Mendapatkan  prancangan  mesin penghancur daun kering.
2. Mendapatkan  perancangan  mata pisau pada mesin penghancur daun kering.
3. Mengetahui  elemen-elemen  mesin penghancur daun kering.

## Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian bagi mahasiswa adalah  sebagai  syarat  memperoleh gelar  S1  Teknik  Mesin  Universitas Islam  Riau,  meningkatkan  kreatifitas, inovasi  dan  keahlian  serta  menambah pengetahuan  tentang  cara  merancang dan menciptakan karya teknologi yang bermanfaat. Manfaat bagi perguruan  tinggi  dapat  memberikan informasi  perkembangan  teknologi terbaru kepada institusi lain.
Sedangkan  manfaat  bagi  masyarakat untuk    memudahkan  pekerjaan  dan mengatasi  masalah  penanggulangan sampah.

## Batasan Masalah
Agar  tugas  akhir  ini  mengarah  dan tidak menyimpang dari materi pembahasan,  maka  dalam  hal  ini dibatasi  dengan  masalah  mengenai
Perancangan  mesin  penghancur  daun kering  menggunakan  lima  mata  pisau .
Dimana pembahasannya meliputi
1. Prinsip  kerja  mesin  penghancur daun kering
2. Perhitungan mata pisau
3. Gambar rangkaian dan detail pada mesin penghancur daun kering

## Metode Pengumpulan Data
Metode pengumpulan data yang diperlukan dan data yang dipergunakan dalam  pelaksanaan  Tugas  Akhir  ini adalah sebagai berikut:
1. Mempersiapkan  alat  dan  bahan percobaan
2. Studi literatur menggunakan beberapa  teori  dari  buku,  jurnal dan internet

## TINJAUAN PUSTAKA
Sampah (Trash)
Sampah  adalah  suatu  bahan  yang terbuang  atau  dibuang  dari  sumber aktifitas  manusia  maupun  alam  yang belum memiliki nilai ekonomis. Menurut  Kadoatie  (2003)  sampah merupakan  limbah  atau  buangan  yang bersifat  padat,  setengah  padat  yang merupakan hasil sampingan dari kegiatan perkotaan atau siklus kehidupan  manusia,  hewan,  maupun tumbuhan.
Menurut  Slamet  (2002)  dalam Menkesra  (2005)  sampah  merupakan segala  sesuatu  yang  tidak  dikehendaki lagi oleh yang punya dan bersifat padat. Jadi, dapat disimpulkan sampah merupakan  sisa limbah,  buangan maupun bahan yang bersifat padat yang merupakan hasil dari aktifitaas manusia, hewan, maupun tumbuhan.

## Kompos (Compost)
Kompos  adalah    hasil    penguraian parsial/tidak    lengkap    dari    campuran bahan-bahan organik yang dapat dipercepat  secara  arti  fisial  oleh populasi  berbagai  macam  mikroba dalam kondisi lingkungan yang hangat, lembab,  dan  aerobik  atau  anaerobik. sedangkan pengomposan adalah proses di  mana  bahan  organik  mengalami penguraian  secara  biologis,  khususnya oleh mikroba-mikroba yang memanfaatkan  bahan  organik  sebagai sumber  energi.  Membuat  kompos adalah  mengatur  dan  mengontrol proses  alami  tersebut  agar  kompos dapat terbentuk  lebih  cepat.  Proses  ini meliputi  membuat  campuran  bahan yang  seimbang,  pemberian  air  yang cukup, pengaturan aerasi, dan penambahan aktivator pengomposan.
Ditinjau  dari  beberapa  aspek, pupuk kompos memiliki banyak manfaat diantaranya, sebagai berikut :
a. Aspek Ekonomi : 1. Menghemat biaya untuk transportasi dan penimbunan limbah. 2. Mengurangi volume/ukuran limbah.
3. Memiliki nilai jual yang lebih tinggi dari bahan asalnya.
b. Lingkungan
1. Mengurangi  polusi  udara  karena pembakaran limbah dan pelepasan gas  metan  dari  sampah  organik yang  membusuk  akibat  bakteri metanogen di tempat pembuangan sampah.
2. Mengurangi kebutuhan lahan untuk penimbunan.
c. Aspek bagi tanah/tanaman
1. Meningkatkan kesuburan tanah.
2. Memperbaiki struktur dan karakteristik tanah. 3. Meningkatkan
kapasitas penyerapan air oleh tanah. 4. Meningkatkan  aktifitas  mikroba tanah.
5. Meningkatkan kualitass hasil panen.
6. Menyediakan hormone dan vitamin bagi tanaman.
7. Menekan  pertumbuhan/serangan penyakit tanaman.
8. Meningkatkan retensi/ketersediaan hara dalam tanah.

## Daun (Leaf)
Daun  merupakan  salah  satu  contoh sampah  organik  yang  pemanfaatannya belum  maksimal.  Dedaunan  sangat mudah ditemukan di lingkungan sekitar kita, sehingga sangat cocok digunakan
sebagai bahan pembuatan pupuk kompos. Pembakaran merupakan tindakan yang biasa masyarakat lakukan  untuk  mengurangi  banyaknya sampah dedaunan. Pembakaran sampah organik  akan  mengakibatkan  polusi udara  yang  berdampak  buruk  bagi kesehatan masyarakat.
Di  Kota  Pekanbaru  diperkirakan produksi sampah mencapai 500 ton per hari,  dimana  sekitar  65%  adalah sampah  organik.  Melihat  banyaknya sampah  organik  yang  dihasilkan  oleh masyarakat,  terdapat  potensi  yang sangat  besar  untuk  mengolah  sampah organik  menjadi  pupuk  kompos  demi menjaga  kelestarian  lingkungan  dan kesejahteraan masyarakat (Pekanbaru.go.id).

## Perancangan (Design)
Perancangan  adalah  seluruh  aktivitas untuk membangun dan mendefinisikan solusi bagi masalah-masalah yang tidak dapat  dipecahkan  sebelumnya,  atau solusi baru bagi berbagai masalah yang sebelumnya  telah  dipecahkan  namun dengan  cara  yang  berbeda (Kenneth  S Hurst 2006 : 4).
Perancangan tersebut dibuat keputusan-keputusan penting yang mempengaruhi  kegiatan-kegiatan  lain yang  menyusulnya.  Sehingga  sebelum sebuah  produk  dibuat  terlebih  dahulu dilakukan  proses  perancangan  yang nantinya menghasilkan sebuah gambar sketsa  atau  gambar  sederhana  dari produk  yang  akan  dibuat.  Gambar sketsa  yang  telah  dibuat  kemudian digambar  kembali  dengan  aturan gambar sehingga dapat dimengerti oleh semua  orang  yang  ikut  terlibat  dalam proses  pembuatan  produk  tersebut.
Gambar hasil perancangan adalah hasil akhir dari proses perancangan, sebagai contoh  gambar  perancangan  mesin penghancur daun kering.
Tahapan perancangan yang terpenting adalah  formulasi  spesifikasi desain  produk,  karena  dalam  proses perancangan harus menggunakan pendekatan  logis  dan  komprehensif terhadap  desain.  Proses  perancangan selalu  sama  dan  tidak  tergantung  pada ukuran atau tingkat kerumitan masalah. Bagaimanapun,  proses  perancangan selalu  dihadapkan  pada  masalah  yang tak terduga untuk itu suatu pendekatan manajemen perancangan yang fleksible adalah esensial ( Kenneth S Hurst 2006 : 4).
Mesin  berarti  perancanaan  dari sistem  dan  segala  yang  berkaitan dengan  sifat  mesin–mesin,  produk, struktur,  alat-alat,  dan  instrument.
Dalam  sebuah perancangan khususnya perancangan mesin banyak menggunakan  berbagai  ilmu  yang harus  diterapkan  kedalamnya.  Ilmu- ilmu itu digunakan untuk mendapatkan sebuah  rancangan  yang  baik,  pada umumnya  ilmu-ilmu  yang  diterapkan antara lain matematika, ilmu bahan, dan ilmu mekanika teknik.
Sebuah  perancangan  merupakan
suatu rangkaian kegiatan yang
berurutan dari satu langkah ke langkah berikutnya.  Dengan  kegiatan  yang berurutan ini maka perancangan sering juga disebut proses perancangan karena mencakup  banyak  hal  didalamnya. Perancangan  itu  sendiri  terdiri  dari serangkaian  kegiatan  yang  berurutan, karena itu perancangan disebut sebagai proses  perancangan  yang  mencakup kegiatan-kegiatan
dalam proses
perancangan  disebut  fase.  Fase-fase dalam proses perancangan berbeda satu dengan yang lainya.
Perencanaan Sabuk dan Puli Untuk menggerakkan poros dan merubah pusataran motor dapat diperbandingkan  besar  puli  motor dengan beban yang dipasang.
Perencanaan Sabuk Daya yang digunakan untuk menggerakkan  poros  dipindahkan  dari motor  listrik  menggunakan  puli.  Pada perhitungan  perencanaan  sabuk  dapat dilakukan dengan pendekatan persamaan-persamaan sebagai berikut :
Dimana :
1 n = putaran poros pertama (rpm)
2 n = Putaran poros kedua (rpm)
1 d = diameter puli penggerak (mm)
2 d =  diameter  puli  yang  digerakan (mm)
➢ Kecepatan sabuk 𝑣 = 𝑑 𝑝 .𝑛 1 60𝑥1000 (m/s)........................ ........................................... (Sularso dan Kiyokatsu Suga, 2004:166) Dimana : V = kecepatan sabuk (m/s) 𝑑 𝑝 = diameter puli motor (mm)
𝑛 1 = putaran motor listrik (rpm)
➢ Panjang sabuk
L = 2C + 2  (dp+ Dp) + C . 4 1 (Dp-dp) 2 (Sularso dan Kiyokatsu Suga,
2002:170) Dimana :
L  = panjang sabuk (mm)
C  = jarak sumbu poros (mm)
𝑑 𝑝 = diameter puli penggerak (mm) 𝐷 𝑝 = diameter puli poros (mm)

## Perencanaan Puli
Dalam perhitungan perencanaan sabuk maka  dihitung  besarnya  puli,  dengan persamaan :
➢ Perbandingan system transmisi
1 2 2 1 d d n n  ..........................................
(Sularso  dan  Kiyokatsu  Suga,  2004  : 166) Dimana : 𝑛 1 = putaran motor (rpm) 𝑛 2 = putaran poros (rpm) 𝐷 𝑝 = diameter puli poros (mm) 𝑑 𝑝 = diameter puli motor (mm)

## METODOLOGI PENELITIAN

## Konsep Pembuatan Alat
Adapun  konsep  pembuatan  alat  ini adalah  untuk  membantu  masyarakat dalam pengelolaan sampah organik dan para  petani  kompos  kelas  menengah kebawah. tepatnya untuk mengekonomiskan sampah organik dan juga  dalam  pembuatan  pupuk  kompos alami. Pada saat ini untuk penghancuran daun masih menggunakan pencacahan manual yang memakan  waktu  sangat  lama  dan tenaga yang besar, adapula keuntungan yang didapat petani dengan daun  yang dihancurkam  ini  yaitu    mudahnya mendapatkan  pupuk  alami  yang  bisa lansung digunakan, dengan alat
penghancur daun ini selain memudahkan  pekerjaan  petani  juga terdapat keuntungan petani pada produksinya. dan adapula alat
penghancur daun yang dijual dipasaran
saat  ini  dengan  harga  tinggi  sehingga sebagian petani yang memiliki ekonomi  menegah  kebawah  belum mampu  untuk  membeli  alat  tersebut. Hal inilah yang mendasari dan melatar belakangi  pembuatan  alat  penghancur daun ini.
Tempat Dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium fakultas teknik
Universitas Islam Riau. Dan pengujian mesin dilaksanakan  laboratorium UIR. Lama penelitian dalam pembuatan alat penghancur  daun  ini  adalah  selama  2 bulan. Penelitian ini meliputi, pembuatan  gambar  teknik,  pembuatan alat  penghancur  daun  dan  evaluasi teknik.
Diagram Alir Rancangan
Gambar 1 Diagram Alir Rancangan
Dari  diagram  alir  rancangan  di  atas, dapat  di  jelaskan  bahwa  dalam penelitian  tugas  akhir  terdapat  tahap- tahap  yang  dilakukan  hasil  yang didapatkan dalam pembuatan mesin ini tepat  sasaran  dan  sesuai  yang  di harapkan. Antara lain:
➢ Mulai
Yaitu  langkah  awal  dalam  pengerjaan sesuai judul.
➢ Survey
Konsep  pembahasan  dalam  survey  ini yaitu, melakukan peninjauan ke lapangan untuk mengangkat dan menganalisa  suatu  judul  yang  akan  di ambil  dalam  tugas  akir  ini,  seperti orang.
➢ Data rancangan
Menentukan  data-data  perancangan pada mesin penghancur daun.
➢ Studi literatur Pengambilan data-data dalam pembuatan  tugas  ini  sesuai  dengan permasalah  yang  terjadi  pada  petani kompos,  kebutuhan  masyarakat  dan petani kompos akan sangat bermanfaat guna terciptanya mesin teknologi baru, mengedepankan kebutuhan masyarakat dan petani kompos.
➢ Perancangan  dan  Pembuatan  Mesin Pencacah daun Menentukan ukuran-ukuran pada mesin penghancur daun.
➢ Pengujian Pengujian yang dilakukan adalah untuk melihat kondisi dalam proses penghancur  daun  dan  menemukan beberapa  masalah  yang  terjadi  saat mesin  di  operasikan  yang  pertama corong  masuk  daun  terlalu  tinggi sehingga  tidak  praktis  memasukan daun,  dan  saringan  terlalu  besar
sehingga mengakibatkan cacahan daun kurang halus.
➢ Perbaikan Melakukan trobosan dalam pengecekan mesin penghancur daun ➢ Hasil produksi
Suatu  proses  yang  didapat  dari  hasil penelitian dilapangan.
➢ Kesimpulan
Hasil  dari  pengumpulan  data  dari pengujian atau pengolahan data yang di lakukan  di  lapangan  dari  awal  proses pembuatan alat sampai alat selesai.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Motor penggerak
Spesifikasi  motor  penggerak  yang digunakan sebagai penggerak  pada alat penghancur daun kering adalah : Jenis  : Motor listrik Tipe : YC80B - 4 Daya  : ½ HP  = 0,37 kW Putaran motor  (r/min) : 1400 rpm
Gambar 2 Motor penggerak
Perhitungan pulley ( 𝒏 𝟐 ) Dapat diketahui bahwa : 𝑑 1 = 100 mm 𝑑 2 = 75 mm 𝑛 1 = 1400 rpm
𝑛 2 = 𝑑 1 𝑥 𝑛 1 𝑑 2
Dimana : 𝑑 1 = Diameter pulley Motor (mm) 𝑑 2 = Diameter Pulley Poros (mm)
𝑛 1 = Putaran Motor (rpm) 𝑛 2 = Putaran Pulley (rpm) Maka : 𝑛 2 = 𝑑1 𝑥 𝑛1 𝑑2 = 100 𝑥 1400 75 = 140.000 75 = 1866 𝑟𝑝𝑚
Kecepatan  keliling  pulley (Vp)
Vp = 𝑑 1 𝑥 𝑛 1 60 𝑥 1000
Dimana : 𝑑 1 = Diameter Pulley Motor (mm) 𝑛 1 = Putaran Motor (rpm) Maka :
= 100 𝑥 1400 60.000 = 2,33 𝑚 𝑠 ⁄ Kecepatan Sabuk (Vp)
Vp = 𝑑 1 𝑥 𝑛 1 60 𝑥 1000
Dimana : 𝑑 1 = Diameter Pulley Motor (mm) 𝑛 1 = Putaran Motor (rpm)
Maka :
= 100 𝑥 1400 60.000 = 2,33  𝑚 𝑠 ⁄
Panjang Sabuk (L)
L = 2c + 𝜋 2 (dp + Dp) + 1 4.𝑐 (Dp-dp) 2 Dimana : L = Panjang Sabuk (mm) Dp =  Diameter  pulley  yang  di gerakkan (mm) dp =  Diameter  pulley  yang bergerak (mm) C =  Jarak  antara  puli  motor dengan pulley poros (mm) Maka : L = 2 x 200 + 3,14
2 ( 100+ 75 ) + 1 4 𝑋 200 ( 75 – 100 ) 2
L = 400 + 274,75 + 0,78
L = 675.53 mm

## Poros
Poros  adalah  bagian  dari  sistem transmisi  mesin  penghancur  daun kering,    Kemudian  melalui  pulley putaran  motor  listrik  diteruskan  ke poros.  Salah  satu  fungsi  poros  untuk menopang  mata  pisau  untuk  bekerja sesuai  dengan  alurnya.  Dari  hasil perancangan  panjang  poros  ini  adalah 650  mm,  ditahan  dengan  dua  buah bearing  yang  jaraknya  65  mm  dan  50 mm dari tiap ujung poros.
Daya Rencana (Pd) Untuk daya rencana ( Pd ) adalah : Pd = fc . P Dimana : Pd = Daya Rencana fc = Faktor koreksi terlihat pada Tabel 2.4 diambil 1,0 P = Daya Motor ½ Hp = 0,372 kw = 372 Watt Maka : Pd = 1,0 . 0,372 kW
= 0,372 Kw

## Momen rencana (T)
Momen rencana dapat dihitung  dengan menggunakan rumus :
T = 9,74 x 10 5 . 𝑃 𝑑 𝑛 𝑚 (kg.mm)
Dimana : T  = momen puntir / Torsi (kg/mm) n m = putaran mesin (rpm)
𝑃 𝑑 = daya yang direncanakan (kW) Maka :
T  =  9,74  x  10 5 0,372 𝑘𝑊 1400 𝑟𝑝𝑚 =  258,8 kg.mm

## Bahan Poros
Mesin  Penghancur  daun  ini  memakai bahan poros type ST 37, Kekuatan tarik ( 𝜎 𝐵 )  =  37  kg/mm 2 .  Pada  perencanaan poros  perlu  memperhatikan  mengenai pengaruh  yang  dihadapi  oleh  poros tersebut,  sehingga  dapat  diperoleh tegangan geser yang diizinkan. 𝑆𝑓1 𝑑𝑎𝑛 𝑆𝑓2 adalah dua faktor koreksi yang perlu diperhitungkan. 𝑆𝑓1 dilihat dari  batas  kelelahan  puntir  diambil harga  5,6  bahan  SF  dengan  kekuatan terjamin,  6,0  untuk  bahan  S-C  dengan pengaruh  massa dan  baja paduan. 𝑆𝑓2 dilihat  dari,  apakah  poros  akan  diberi alur  pasak  atau  di  buat  bertangga (karena besarnya pengaruh konsentrasi tegangan)  dan  pengaruh  kekasaran permukaan  yang  perlu  diperhatikan. 𝑆𝑓2 memiliki harga sebesar 1,3 hingga 3,0.
Dari  hasil  pertimbangan  diatas  maka poros mesin penghancur daun memakai : 𝑆𝑓1 = 6,0 karena memakai bahn S-C
𝑆𝑓2 =  2,0  karena  diberi  alur pasak,  poros,  dan  pertimbangan pengaruh kekasaran permukaan.
Tegangan geser  ( 𝝉 𝒂 )
Tegangan  geser  yang  diijinkan 𝜏 𝑎 (kg/mm 2 ) adalah:
𝜏 𝑎 = 𝜏 𝑏 𝑆𝑓 1 +𝑆𝑓 2
Dimana:
` 𝜏 𝑏 = kekuatan tarik bahan
S f 1 = faktor keamanan untuk pengaruh massa  dari  bahan  S-C  dengan  harga  = 1,0
S f 2 =  faktor  keamanan  kedua  akibat pengaruh  konsentrasi  tegangan  cukup besar  sehingga  harga  (  1,3  –  3,0  ) diambil S f 2 = 2,0 Maka :
𝜏 𝑎 = 37 𝑘𝑔/𝑚𝑚 2 6,0 𝑥 2,0 = 3,08 kg/ 𝑚𝑚 2
Faktor Koreksi Puntiran dan

## Lenturan
Faktor  koreksi  yang  dilihat  dari keadaan  momen  puntir  dinyatakan dengan Kt dengan  harga  1,0  –  3,0. Faktor koreksi tersebut ditinjau apakah poros  menerima  beban  secara  halus, sedikit  kejutan/tumbukan, atau kejutan atau tumbukan yang besar.
Faktor  koreksi  yang  dilihat  dari keadaan  momen  lentur  dinyatakan dengan Km dengan  harga  1,5  –  3,0. Faktor  tersebut  ditinjau  apakah  poros berputar  dengan  pembebanan  momen lentur yang tetap, mengalami tumbukan ringan,  atau  mengalami  tumbukan berat.

## Diameter poros
Diameter  poros  bisa  dicari  dengan menggunakan persamaan 8 yaitu :
Ds = [ 5,1  a 𝐾𝑡. 𝐶𝑏. 𝑇] 1/3
Dimana : Ds = diameter poros (mm) Kt= faktor koreksi momen puntir (1,0 - 1,5)
Cb = faktor koreksi beban lentur (1,2 - 2,3)
T = Torsi (kg/mm) Maka :
Ds = [ 5,1 3,08 𝑥 1,5 𝑥 2,0 𝑥 258,8] 1/3
= 10,8 mm = 1,08 cm Untuk  menyesuaikan  bahan  poros, maka diameter poros dirancang dengan poros 1,9 cm
Gaya poros ( 𝑭 𝒑 )
Gaya pada poros dapat dihitung sebagai berikut :
Panjang poros (t) : 65 cm Diameter poros (d) : 1,9 cm 1. Volume poros (V p ) 𝑉 𝑝 = 𝜋 .r 2 .t Dimana : 𝑉 𝑝 = Volume Poros (cm 3 ) r  = jari-jari (cm) = 𝑑 2 ⁄ = 1,9 2 = 0,95 t = tinggi (cm)
Maka : = 3,14.0,95 2 cm.65cm
= 184,2 𝑐𝑚 3 2. Massa poros ( 𝑚 𝑝 ) 𝑚 𝑝 =  𝜌. 𝑉 𝑝 Dimana : 𝑚 𝑝 = massa poros (g) 𝜌 = massa jenis baja (g/cm 3 ) = 7,86 g/cm 3 𝑉 𝑝 = volume poros (cm 3 ) = 184,2 cm 3 Maka : = 7,86 g/ 𝑐𝑚 3 x  184,2 𝑐𝑚 3
= 1447,8 g Dari hasil pengujian massa/berat beban pada  pisau  untuk  memotong  daun  di dapat sebagai berikut :
3. Putaran ( 𝑛) = ( 45 ° × 𝑟𝑒𝑣 360 ° )/1,5 𝑠 = 0,083 𝑟𝑒𝑣 𝑠 ⁄   × 60 𝑠 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 = 4,98 𝑟𝑝𝑚 4. Gaya Poros  dan Gaya Potong Pisau
𝐹 𝑝 =   𝐹 𝑝𝑡 = 𝑚. 𝑔
= 2,5 𝑘𝑔  × 9,8  𝑚 𝑠 2 ⁄ = 24,5 N

## Gaya  pisau  penghancur  dan  gaya total
Gaya pada pisau adalah data yang harus diketahui  untuk memulai  perhitungan perancangan  mesin  penghancur  daun kering  . Dalam  laporan  ini  penulis melakukan  perhitungan  gaya  dengan menggunakan  data  dari  volume  bahan dan masa jenis bahan yang digunakan. Spesifikasi bahan yang digunakan Material bahan  : ST37 Masa jenis ( 𝜌 ) :  7,86  g/ 𝑐𝑚 3 (  Bahan baju carbon rendah)
Volume pisau (V ps ) Panjang pisau (p): 45 cm Lebar pisau     (l) : 7 cm Tebal pisau     (t) : 0,12 cm Jumlah pisau   : 5 buah
𝑉 𝑝𝑠 = 𝑝. 𝑙. 𝑡 = 45cm x 7cm x 0,12cm = 37,8 𝑐𝑚 3
Sebelum menghitung gaya yang terjadi pada  bahan  tersebut  terlebih  dahulu dihitung masa benda tersebut.
Massa pisau ( 𝒎 𝒑𝒔 ) 𝑚 𝑝𝑠 =  𝜌. 𝑉 𝑝𝑠
Dimana : 𝑚 𝑝𝑠 = Massa pisau (g) 𝜌 = Masa jenis (g/cm 3 ) V ps = Volume pisau (cm 3 ) Maka : 𝑚 𝑝𝑠 = 7,86 g/ 𝑐𝑚 3 x 37,8 𝑐𝑚 3 = 297,11 g Setelah  masa  benda  sudah  didapat maka  barulah  gaya  pada  pisau  yang berputar dapat dihitung.
Gaya pisau ( 𝑭 𝒑𝒔 ) 𝐹 𝑝𝑠 = 𝑚. 𝜔 2 . 𝑟 (𝑁) 𝜔 = 2𝜋.1866 60 = 195,3  𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄
𝑟 𝑠 = 𝑑 2 = 45 2 = 0,225 m
𝐹 𝑝𝑠 =  0,297  kg  x  (195,3 𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄ ) 2 x 0,225 m = 2548 𝑘𝑔 𝑚 𝑠 2 ⁄
Dimana : 𝐹 𝑝𝑠 = Gaya pisau (N) 𝑚 𝑝𝑠 = massa pisau  (kg)
𝜔 = Kecepatan Sudut ( 𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄ ) 𝑟 = Jari-jari pisau (m) 4.3.2 Daya poros ( 𝑃 𝑝 ) 𝑃 𝑝 = 𝐹 × 𝑉
Dimana : 𝑃 𝑝 = Daya Poros ( 𝑚 𝑠 ⁄ )
𝐹 = Gaya Poros (N) = 24,5 N 𝑛 = Putaran poros ( 𝑟𝑝𝑚 ) = 4,98 𝑟𝑝𝑚
𝑟 = Jari-jari pisau  (m)
= 0,225 m V = Kecepatan Potong pisau 𝑉 = 2𝜋. 𝑛. 𝑟
= 2.3,14.4,98.0,225 = 7,03 𝑚 𝑠 ⁄
Maka : 𝑃 𝑝 = 𝐹. 𝑉
= 24,5 𝑁  × 7,03  𝑚 𝑠 ⁄ = 172 watt
Kecepatan Potong Poros Pada Pisau
Mesin penghancur daun kering menggunakan metode penghancur
singular, memakai  5  mata  pisau  untuk menghancurkan  daun  kering.  Sudut potong  mata  pisau  yang  digunakan sebesar 45° pada titik terdekat dan titik
terjauh  dari  pusat  poros.  Gaya  potong yang  diperlukan  ringan  karena  sudut ini,  dan  menjadikan  daun  tercacah secara continue.
Dari  kecepatan  putaran  1866  rpm diperoleh kecepatan potong :
𝜔 = 2 𝜋 .𝑛 60
Dimana : 𝜔 = Kecepatan sudut ( rad/sec)
n = putaran mesin (rpm)
V = ω .R Dimana : V = Kecepatan potong (m/s) 𝜔 = Kecepatan sudut ( rad/sec) R = Panjang pisau (m) Maka :
𝜔 = 2 𝑥 3,14 𝑥 1866 𝑟𝑝𝑚
60
= 195,3 rad/s
V = ω. R = 195,3 rad/s x 0.45 m = 87,88 m/s Berdasarkan  hasil  pengujian  yang dilakukan, dimana mesin ini menggunakan pisau sebagai alat penghancur daun.
Dari hasil
pengamatan  dan  pengujian  mata  pisau ini  kuat  dan  tajam.  Harga  dari  mata pisau yang digunakan murah dan dapat ditemukan dipasaran.
Mata pisau  merk Tanaka  berukuran 450  x  70  x  1,2  mm  yang  digunakan pada  mesin  ini.  Mata  pisau  memiliki kemiringan  sudut  45°.  Pisau  yang paling bawah diberi plat dan disambungan  dengan  dudukan  pisau mengunakan  baut  untuk  mengalirkan daun  ke  wadah  produksi  agar  lebih efesien. kemudian, mata pisau perlu di asah  atau  dipertajam  supaya  gaya potong dapat bekerja lebih maksimal.

## Bantalan
Dengan  asumsi  putaran  konstan  maka prediksi  umur  bantalan  (dinyatakan dalam  jam  )  dapat  ditulis  dengan menggunakan persamaan 9 yaitu :
L d = h x n m x 60 𝑚𝑖𝑛 ℎ
Dimana : L d = umur bearing (putaran) h   = umur rancangan (dapat dilihat dari tabel umur rancangan) = 30000 jam
n m = putaran motor listrik (direncanakan) = 1866 rpm Maka : L d = h x n x 60
= 30000 jam x 1866rpm x 60
= 2,52 x 10 9 Putaran

## Kapasitas produksi
Kapasitas  produksi  dihitung  dengan memasukkan  sampel  daun  kering sebanyak  500  g  secara  kontinue kedalam  alat  pencacah  daun,  dan mencatat  waktu  yang  di  perlukan. Pengujian kapasitas produksi dilakukan dengan 3 kali pengujian secara koninue dan putaran poros pencacah di pertahankan  pada  putaran  (1866)  rpm. Hasil  pencacahan  daun  dinyatakan dengan kg/jam, di hitung dengan rumus
:
1. Kapasitas Produksi
KP = 𝑏𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙 (𝑘𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚)
𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 (𝑗𝑎𝑚)
= 0,80 (𝑘𝑔)𝑥 60 ( 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡 𝑗𝑎𝑚 )
1,5(𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡) = 32 kg KP = 32 𝑘𝑔 1 𝑗𝑎𝑚 = 32 kg/jam
2. Efisensi  Daun  Tercacah  (EDT) dihitung menggunakan rumus :
EDT = 𝐵𝐷𝑇 𝐵𝐷𝑆𝑇 x 100 %
Dimana : EDT   = Efisiensi daun tercacah (kg) BDT   = Berat daun tercacah (kg) BDST  =  Berat  daun  sebelum  tercacah (kg) Maka :
EDT   = 0,74 𝑘𝑔 0,80 𝑘𝑔 x100% = 92 %
Pengujian  dilakukan  dengan  3 kali percobaan  dapat di lihat pada tabel 1
Tabel 1 Data hasil pengujian Dari tabel 1 terlihat rata-rata 748 gram  dalam  waktu  3,33  menit,  dan untuk satu jam produksi 32 kg.
Gambar 3 Grafik hubungan berat dan waktu Dari  grafik  dapat  dilihat  bahwa dengan  berat  daun  500  g  mesin penghancur  daun  tersebut  mampu mencacah daun dalam waktu 1,5 menit, dapat juga dilihat dari grafik hubungan berat  dan  waktu  semakin  besar kapasitas  daun  yang  dimasukan  maka
0 500 1000 1500 1,5 Menit 3,5 Menit 5 Menit D au n (gra m ) Waktu (Menit) Daun
Percobaan Daun (Gram) Waktu (menit) Daun Cacahan (Gram) 1 500 1,5 458 2 800 3,5 722 3 1100 5 1064 Jumlah 2400 10 2244 Rata – rata 800 3,33 748
waktu yang dibutuhkan untuk mecacah semakin besar pula.
➢ Daun sebelum dicacah
Gambar 4 Daun sebelum dicacah
➢ Daun sesudah dicacah

## Gambar 5 Daun yang telah dicacah

## KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan Setelah penulis melakukan perancangan  mesin  penghancur  daun kering  menggunakan  lima  mata  pisau,
didapatkan kesimpulan sebagai  berikut :
1. Spesifikasi  mesin  penghancur  daun kering  menggunakan  lima  mata pisau  dengan  kapasitas  produksi  32 kg/jam,  dengan  dimensi  mesin panjang 60 cm x lebar 60 cm x tinggi 100 cm, mengunakan tenaga pengerak  berupa  motor  listrik  1/2 HP  1400  rpm,  rangka  mengunakan siku profil L 50 x 50 x 2 mm.
2. Metode  mesin  penghancur  daun kering ini adalah pencacahan
tunggal  dengan  5  buah  pisau  yang memotong dedaunan secara berkesinambungan. 3. Sistem  transmisi  mesin  penghancur daun  kering  ini  dapat  menambah putaran motor listrik dari 1400 rpm yang  diteruskan  melalui  pulley, dengan komponen berupa 2 bearing yang masing-masing berdiameter 20 mm dan  dihubungkan  ke pulley .
Poros  yang  digunakan  berdiameter
19 mm dengan bahan SC 37.
4. Desain  mesin  penghancur  daun kering  menggunakan  lima  mata pisau membutuhkan daya dari motor listrik sebesar 1/2 HP. 5. Hasil pengujian mesin ini memperlihatkan bahwa mesin bekerja cukup baik, dengan dibuktikan  dari  kehalusan  cacahan daun berukuran 1-2 cm.

## Saran
Perancangan  mesin  penghancur  daun kering ini sudah sesuai dengan harapan, namun  belum  sempurna.  Oleh  karena itu,  untuk  dapat  menyempurnakan mesin ini diperlukan pemikiran- pemikiran  yang  lebih  jauh  dengan segala  pertimbangannya.  Beberapa saran  sebagai  langkah  yang  dapat menyempurnakan  mesin  ini  adalah sebagai berikut:
1. Perancangan  desain  yang  belum sempurna  (dan  tidak menutup kemungkinan  pada  bagian  lain) perlu dipertimbangkan lebih dalam.
2. Pertimbangan biaya pembuatan mesin  menjadi  murah,  hendaknya tidak  membatasi  kreatifitas  dan inovasi perancangan. Sehingga dengan biaya yang seefisien mungkin,  tetap  tercipta  mesin  yang
lebih berkualitas, lebih efektif dalam membantu  pekerjaan  manusia  dan khususnya para petani pupuk kompos.
3. Ketajaman mata pisau sangat
berpengaruh  untuk  mendapatkan hasil potongan. 4. Lakukan perawatan berkala terhadap  mesin  sehingga  dapat memperpanjang  usia  pemakaian mesin.

## DAFTAR PUSTAKA
Eugene  A.  Avallone  and  Theodore Baumister  III,  eds.,  Marks  Standard Handbook for Mechanical Engineers, 9th ed. Newyork: McGraw-Hill, 1986 Gd. Hery Hartanto, Teknik Mesin - FTI - Usakti, 20 Februari 2014 Proceedings  Seminar  Nasional  Teknik
Mesin Universitas Trisakti
Robert L. Mott P.E. 2009. Elemen-Elemen
Mesin  Dalam  Perancangan  Mekanis
2. Edisi 1. Penerbit Andi. Yogyakarta.
Sularso  MSME,  Kiyokatsu  Suga.  2004. Dasar Perencanaan dan Pemeliharaan  Elemen  Mesin .  PT
Pradnya Paramita. Jakarta. Sutanto,Rachman.2002.Penerapan Pertanian Organik.Yogyakarta.Kanisius Wikipedia.Daun.(Online).Tersedia:https:/ /id.wikipedia.org/wiki/Daun.html [20Oktober  2017]  Instruksi  Presiden
RI  no.  3  tahun  2001  tentang Penerapan dan Pengembangan Teknologi Tepat Guna