## MEKANIKA : JURNAL TEKNIK MESIN
Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Volume 8 No. 2 (2022) ISSN: 2460-3384 (p); 2686-3693 (e)
Analisa 3 Variasi Kecepatan Output RPM Yang Dihasilkan Dari Tiap Sistem Penggerak Terhadap Kapasitas Hasil Dari Perasan Pada Sistem Mesin  Pembuat Pemeras Kelapa
Edi Santoso, Ismail, Harjo Seputro
Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya Jalan Semolowaru No. 45 Surabaya 60118, Tel. 031-5931800, Indonesia email: edisantoso@untag-sby.ac.id

## ABSTRAK
Air kelapa yang diperas untuk dijadikan santan masih banyak yang  menggunakan cara tradisional  atau  manual.  Dalam  menganalisa  hasil  pengujian  dari  mesin  pemeras  kelapa, diantaranya  adalah  sebagai  berikut.  1)  Menentukan  alat  serta  bahan  dan  tahap  serta  proses pembuatan  mesin.  2)  Mengetahui output rpm  menjadi  tiga  variasi  yang  berbeda.  3) Membuat desain dan hasil dari perasan 4). Membuat skala kecepatan i output rpm pada tiap- tiap variasi.
Dari  hasil  pengujian  mesin  pemeras  kelapa,  didapatkan output 60  rpm  yaitu  menjadi waktu  perasan  59  detik  dan  dapat  dihasilkan  kelapa  santan    sebesar  1870  ml.  Untuk menghasilkan perasan ,dengan pulley yang penggerak Ø 110 mm sebagai output rpm, pulley yang digerakkam Ø 55 mm dan untuk jumlah gear sprocket ke1 = 31 gigi,dari  jumlah gear sprocket ke 2 = 27 gigi.
Kata kunci : teknik mesin, analisa, mesin pemeras kelapa

## ABSTRACT
Coconut milk that is squeezed to make coconut milk is still a lot that uses traditional or manual methods. In analyzing the test results of the  coconut squeezer machine, among them are as follows. 1) Determine the tools and materials and the stages and processes of making machines. 2) Determine the output rpm with 3 variations. 3) Making parameters and types of juice 4). Scale the speed of the output rpm for each variation.
From the resules and test the coconuts of  squeezer machine, obtaineded  an outputs  of 60 Rpm with a squeeze time of 59 seconds can and  of  produce coconut milk for 1870 ml. To produced    juice,  with a  110  mm  Ø  drive  pulley  as  output  rpm,  a  55 mm  Ø  pulley    the  and numbered the gear sprockets 1 = 31 teth, number of gear sprocket 2 = 27 teeth. Keywords: mechanical engineering, analysis, coconut squeezer machine

## PENDAHULUAN
. Di era modern ini, banyak  ilmuan membuat perencanaan,  modifikasi,  renovasi,  serta  inovasi pada  alat  yang  digunakannya.  Salah  satu contohnya  adalah  inovasi  mesin  peras  santan kelapa.  Dari  demikian,  pekerjaan  yang  berat  dan yang digunakan bisa cepat dijadikan lebih ringan dan  cepat    yaitu  dengan  alat  yang  efisien  dan otomatis  yang  digunakan  teknologi  daya  motor listrik.
Pembahasan  ini  yaitu  melakukan  analisa kecepatan  dari  hasil  daya  penggerak  motor  dan kualitas  santan  kelapa  yang  akan  kita  buat dengan  sistem  otomatisasi.  Pada  hasil  pokok permasalahan ini kita menentukan  putaran untuk rasion  kecepatan output rpm  untuk  sistem  mesin penggerak,  diameter pulley yang  digunakan, dan jumlah  gear sprocket ,  yang  akan  dipengaruhi untuk  kapasitas hasil dari peasan kelapa santan . Sebagai  upaya  inovasi  mesin  pemeras kelapa  ini,  maka  diperlukan  penerapkan  bahan dan  desain  dengan  penggunaan  gearbox  untuk menggerakkan  yaitu  motor  listrik  dengan  mesin untuk sistem dan yang bergerak dengan diameter pulley serta  jenis  gear    yang  dipengaruhi  dari kapasitas dan hasil dari air kelapa santan .

## PROSEDUR EKSPERIMEN

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil    pengujian,  kami  mendapatkan banyak problematika. Misalnya: pemerasan yang menggunakan  cara  tradisonal  dan  kapasitas santan  yang  bervariasi  dan  tidak  menentu,  juga efisiensi waktu yang digunakan sangat lama

## Perhitungan
Analisa  kapasitas  hasil  santan  kelapa  meliputi  3 variabel  yaitu  waktu  pemerasan  dan  kapasitas santan, diameter puli dan jumlah gear sprocket .
Data  motor  dan Gearbox yang  digunakan adalah :
Data motor :
Mulai Pengumpulan Data • Gambar desain • Persiapan komponen dan alat Manufakturing Perakitan Finishing Perbaikan A Instuksi Pekerjaan • Pembuatan S.O.P • Lembar Preventive Uji Coba Selesai A Volume kelapa parut 3kg dengan putaran output sistem penggerak 50 RPM Hasil Volume kelapa parut 3kg dengan putaran output sistem penggerak 50 RPM Volume kelapa parut 3kg dengan putaran output sistem penggerak 50 RPM
Merek      : Xian Micromotor MFG
Tipe        : JY09A-4
Tegangan kekuatan : 220 Volt
Perputaran    : 1420 Rpm
Daya        : 0,25 Hp
Sumber Gearbox :

## Transmisi Sabuk Dan Puli
Data Perencanaan sabuk dan puli (data standard) : • Daya kecepatan  motor (P)     = 0,25 HP
• Perputaran motor (n) = 1420 rpm
• Rasio putaran (i)   = 0,65
• Pilihan jenis sabuk
Dan, Putaran untuk motor (n 1 ) = 1420 rpm Daya yang di rencana (P d )   = 0,3 Hp 0,3 HP = 0,3 x 0,746      = 0,2238 kW
Maka,dari itu kita pilih dari jenis sabuk A Sabuk-V  jenis  A  yaitu  belt  yang  memiliki perputaran  pulley  minimal  100  (rpm)  hingga sampai  maksimal  6000  (rpm)  dan  juga  memiliki banyak daya yang direncanakan hingga 25 (kw)
Menentukan  Diameterr  Puli  Penggerak  (dp) Dan Puli untuk Diigerakkan (Dp)
Diketahui : (data standard) Rasio putaran, i = 𝑛 1 𝑛 2 = 0,65
Jika  diameter  puli  penggerak  (dp)  untuk  sabuk tipe  A  adalah  100  mm,  maka  dapat  diketahui
diameter    untuk  puli  yang  di  dapat  untuk gerakkan (Dp) dengan rumus :
𝐷𝑝 = 𝑑𝑝 ∙ 𝑖 = 100 ∙ 0,65 = 65 mm Jadi, dengan rasio  kecepatan putaran = 0,65 Kita dapat menentukan:
Diameter Ø pulley penggerak (d p ) = 100 mm Diameter Ø pulley yang digerakkan (D p ) = 65 mm Maka, dapat kita ketahui putaran puli yang digerakkan (n 2 ) dengan menggunakan rumus:
𝑛 2 = 𝑛 1 𝑖 𝑛 2 = 1420 0,65 = 2184 rpm Variasi 1 : Rasio putaran, i = 𝑛 1 𝑛 2 = 1,53 diameter Ø pulley  untuk  penggerak  (dp) untuk  dijadikan sabuk tipe A adalah 65 mm, maka  dapat  kita  ketahui  diameter Ø pulley yang digerakkan (Dp) menggunakan rumus :
𝐷𝑝 = 𝑑𝑝 ∙ 𝑖 = 65 ∙ 1,53 = 99,45 mm dibulatkan 100 mm Jadi, ratio putaran = 1,53 kita dapat menentukan: Diameter Ø pulley penggerak (d p ) = 65 mm Diameter Ø pulley yang digerakkan (D p ) = 100 mm Maka, kita dapat mengetahui putaran puli yang digerakkan (n 2 ) dengan menggunakan rumus:
𝑛 2 = 𝑛 1 𝑖 𝑛 2 = 1420 1,53
= 928,10 rpm dibulatkan 928 rpm Variasi 2 :
Rasio putaran, i = 𝑛 1 𝑛 2 = 0,5
Jika  diameter Ø puli  penggerak  (dp)  untuk sabuk  belt  tipe  A  adalah  110  mm,  maka  kita dapat  mengetahui  diameter Ø pulley  yang menggerakkan (Dp) menggunakan rumus :
𝐷𝑝 = 𝑑𝑝 ∙ 𝑖 = 110 ∙ 0,5 = 55 mm Jadi, ratio untuk putaran = 0,5 kita dapat menentukan:
Merek   : Andrews & Seaven Limited
Ratio   : 1:40
Diagram dari sabuk-V Sumber : Sularso & Kiyokatsu., 1984
Penampang dan jenis untuk ukuran dari sabuk A Sumber : Sularso & Kiyokatsu., 1984 :165
Diameter Ø pulley penggerak (d p ) \= 110 mm Diameter Ø pulley yang digerakkan (D p )\ = 55 mm
Maka, kita dapat mengetahui putaran puli yang digerakkan (n 2 ) menggunakan rumus:
𝑛 2 = 𝑛 1
𝑖 𝑛 2 = 1420 0,5 = 2840 rpm

## Menghitung Panjang Sabuk
Diketahui : (data standard) Diameter Ø pulley penggerak (d p )  = 100 mm Diameter Ø pulley digerakkan (D p )  = 65 mm
Jarak antara sumbu poros (C)
=  810 mm
Maka dapat diketahui panjang sabuk dengan rumus :
𝐿 = 2𝐶 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝) +
1 4𝐶 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2 = 2(810) + 3,14 2 (100 + 65) + 1
4(810) (65 − 100) 2
= 1879,42 mm = 74 inch
Variasi 1 : Diameter Ø pulley penggerak (d p ) = 65 mm Diameter Ø pulley digerakkan (D p )  = 100 mm Jarak antara sumbu poros (C) =  810 mm Maka dapat diketahui panjang sabuk dengan rumus :
𝐿 = 2𝐶 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝) +
1 4𝐶 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2 = 2(810) + 3,14 2 (65 + 100) +
1 4(810) (100 − 65) 2
= 1879,42 mm = 74 inch
Variasi 2 : Diameter Ø pulley penggerak (d p ) = 110 mm Diameter Ø pulley digerakkan (D p )   = 55 mm Jarak antar sumbu poros (C) =  810 mm Maka dapat diketahui panjang sabuk dengan rumus :
𝐿 = 2𝐶 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝) +
1 4𝐶 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2
= 2(810) + 3,14 2 (110 + 55) + 1
4(810) (55 − 110) 2
= 1879,67 mm = 74 inch
Transmisi Sproket Diketahui : (data standard) Rotasi motor  (n 1 ) = 1420 rpm Rotasi puli yang digerakkan, (n 2 ) = 2184 rpm Reduksi oleh gearbox dengan skala 1:40 Maka output  yang dari gearbox (n 1 ),
n 1 = 2184 40 = 54,6 rpm. Dibulatkan 54
Karena  rotasi  output  gearbox  (n 1 )  =  54  rpm. Sedangkan  rotasi  poros  ulir  yang  direncanakan (n 2 ) = 54 rpm. Maka,
𝑛 1 𝑛 2 = 54 54 = 1
Variasi 1 : Rotasi motor,  (n 1 ) = 1420 rpm Rotasi pulley yang digerakkan, (n 2 ) = 928 rpm Reduksi oleh gearbox dengan Skala 1:40 Maka output gearbox (n 1 ),
n 1 = 928 40 = 23,2 rpm dibulatkan 23 rpm Karena  rotasi  output  gearbox  (n 1 )  =  23  rpm. Sedangkan  rotasi  poros  ulir  yang  direncanakan (n 2 ) = 50 rpm. Maka,
𝑛 1 𝑛 2 = 23 50 = 0,46
Variasi 2 : Rotasi motor,  (n 1 ) = 1420 rpm Rotasi pulley yang digerakkan, (n 2 ) = 2840 rpm Direduksi oleh gearbox dengan Skala1:40 Maka output gearbox (n 1 ),
n 1 = 2840 40 = 71 rpm
Karena  rotasi  output  gearbox  (n 1 )  =  71  rpm. Sedangkan  rotasi  poros  ulir  yang  direncanakan (n 2 ) = 60 rpm. Maka,
𝑛 1 𝑛 2 = 71 60 = 1,18

## Menentukan Sproket
Diketahui: (data standard) Rotasi masuk (input) sprocket, (n 1 )   = 54 rpm Rotasi (output) sprocket, (n 2 ) = 54 rpm Dari  skala  perbandingan 𝑛 1 𝑛 2 .  Maka,  kita  dapat menentukan skala perbandingan sprocket dengan nilai 1:1. Direncanakan, jumlah gigi sproket  (Z 2 )
=  27  gigi.  Maka  kita  dapat  menentukan  jumlah gigi sproket (Z 1 ) dengan memakai rumus berikut: Z1 = Z2 ∙ 𝑖
= 27 ∙ 1 = 27 gigi
Variasi 1 : Rotasi masuk (input) sprocket, (n 1 )   = 23 rpm Rotasi keluar (output) sprocket, (n 2 ) = 50 rpm Dari  skala  perbandingan 𝑛 1 𝑛 2 .  Maka,  kita  dapat menentukan  perbandingan  sprocket  dengan  nilai 1:0,46. Direncanakan, jumlah gigi sprocket  (Z 2 ) =  27  gigi.  Maka  kita  dapat  menentukan  jumlah gigi sproket (Z 1 ) dengan memakai rumus berikut :
Z1 = Z2 ∙ 𝑖 = 27 ∙ 0,46 = 12,42 gigi dibulatkan 13 gigi
Variasi 2 : Rotasi masuk (input) sprocket (n 1 )   = 71 rpm Rotasi keluar (output) sprocket, (n 2 ) = 60 rpm Dari  skala  perbandingan 𝑛 1 𝑛 2 .  Maka,  kita  dapat menentukan  perbandingan  sprocket  dengan  nilai 1:1,18. Direncanakan, jumlah gigi sproket  (Z 2 ) = 27 gigi. Maka kita dapat menentukan jumlah gigi sproket (Z 1 ) dengan memakai rumus berikut :
Z1 = Z2 ∙ 𝑖
= 27 ∙ 1,18 = 31,86 gigi
dibulatkan 31 gigi

## Menghitung Panjang Rantai
Dari  jumlah  gigi  z 1 dan  z 2 , dan  jarak  antar  pusat sproket (C) = 210 mm (data standard). Maka,
𝐿 = 2𝐶 + ( 𝑛 2 + 𝑛 1 2 ) +   ( (𝑛 2 +   𝑛 1 ) 2 4𝜋 2 . 𝐶 ) 𝐿 = 2 ∙ 210 + ( 27 + 27 2 ) +   ( (27 + 27) 2 4𝜋 2 . 210 ) 𝐿 = 447,35 mm Jadi,  panjang  rantai  yang  dibulatkan  untuk menggerakkan sproket sepanjang 447 mm
Variasi 1 : Dari  jumlah  gigi  z 1 dan  z 2 pada  variasi  1 ,  dan jarak antar pusat sproket (C) = 210 mm. Maka,
𝐿 = 2𝐶 + ( 𝑛 2 + 𝑛 1 2 ) +   ( (𝑛 2 +   𝑛 1 ) 2 4𝜋 2 . 𝐶 ) 𝐿 = 2 ∙ 210 + ( 27 + 15 2 ) +   ( (27 + 15) 2 4𝜋 2 . 210 ) 𝐿 = 441,21 mm Jadi,  panjang  rantai  yang  dibulatkan  untuk menggerakkan sproket sepanjang 441 mm
Variasi 2 : Dari  jumlah  gigi  z 1 dan  z 2 pada  variasi  2,  dan jarak antar pusat sproket (C) = 210 mm. Maka,
𝐿
= 2𝐶 + ( 𝑛 2 + 𝑛 1 2 ) +   ( (𝑛 2 +   𝑛 1 ) 2 4𝜋 2 . 𝐶 ) 𝐿 = 2 ∙ 210 + ( 27 + 31 2 ) +   ( (27 + 31) 2 4𝜋 2 . 210 )
𝐿 = 449,40 mm Jadi,  panjang  rantai  yang  dibulatkan  untuk menggerakkan sproket sepanjang 449 mm

## Perhitungan Poros Ulir
Dalam  perencanaan  poros  ulir  ini,  akan didapatkan data sebagai berikut: (data standard)
• Rotasi motor listrik (n 1 )  = 1420 rpm
• Rotasi poros ulir (n 2 ) = 54 rpm
• Menghitung L penampang penekan (A) = 14,3
cm 2
• Diameter rata-rata ulir (d m )  = 23,4 mm
1. Menghitung kecepatan poros
Diketahui : (data standard)
➢ Putaran poros, (n) = 54 rpm
𝑉𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 = 2𝜋𝑛 60 = 2 ∙ 3,14 ∙ 54 60 = 5,652 𝑟𝑎𝑑/𝑠 Maka, v poros = 5,652 𝑚 𝑠 ⁄ Variasi 1 :

## Diketahui :
➢ Putaran poros, (n)   = 50 rpm
𝑉𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 = 2𝜋𝑛 60 = 2∙3,14∙50 60 = 5,23 𝑟𝑎𝑑/𝑠 Maka, v poros = 5,23 𝑚 𝑠 ⁄
Variasi 2 : Diketahui : ➢ Putaran poros, (n)   = 60 rpm
𝑉𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠 = 2𝜋𝑛 60 = 2∙3,14∙60
60 =
6,28 𝑟𝑎𝑑/𝑠
Maka, v poros = 6,28  𝑚 𝑠 ⁄

## 2. Menghitung gaya pemerasan kelapa parut
𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 Diketahui: (data standard)
➢ Massa, (m) = 3,5 kg ➢ V 1
= 0 m/s ➢ V 2 = 5,652 m/s
➢ Waktu tempuh pemerasan, (t) = 66 detik
➢ Percepatan, (a)
𝑎 = ∆𝑉 𝑡 = 𝑉 2 − 𝑉 1 𝑡 = 5,652 𝑚/𝑠 − 0 𝑚/𝑠 66 = 5,652 𝑚/𝑠 66 𝑠 = 0,085 m/s 2
Maka, F pemerasan dapat dinyatakan:
𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 = 3,5 𝑘𝑔 ∙ 0,085 m/s 2 = 0,297 𝑘𝑔𝑚 /s 2
Variasi 1 : 𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 Diketahui:
➢ Massa, (m)
= 3,5 kg ➢ V 1 = 0 m/s
➢ V 2 = 5,23 m/s
➢ Waktu tempuh pemerasan, (t) = 73 detik
➢ Percepatan, (a)
𝑎 = ∆𝑉 𝑡 = 𝑉 2 − 𝑉 1 𝑡
= 5,23 𝑚/𝑠 − 0 𝑚/𝑠
73 = 5,23 𝑚/𝑠 73 𝑠 = 0,071 m/s 2
Maka, F pemerasan dapat dinyatakan:
𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 = 3,5 𝑘𝑔 ∙ 0,071 m/s 2 = 0,248 𝑘𝑔𝑚 /s 2
Variasi 2 :
𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 Diketahui: ➢ Massa, (m) = 3,5 kg ➢ V 1
= 0 m/s ➢ V 2 = 6,28 m/s ➢ Waktu tempuh pemerasan, (t) = 59 detik
➢ Percepatan, (a)
𝑎 = ∆𝑉 𝑡 = 𝑉 2 − 𝑉 1 𝑡 = 6,28 𝑚/𝑠 − 0 𝑚/𝑠
59 = 6,28 𝑚/𝑠 59 𝑠 = 0,106 m/s 2
Maka, F pemerasan dapat dinyatakan:
𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎 = 3,5 𝑘𝑔 ∙ 0,106 m/s 2 = 0,371 𝑘𝑔𝑚 /s 2
Data Hasil Pengujian :

## KESIMPULAN
Dengan  3  variasi  kecepatan output/keluaran putaran , maka didapat data hasil :
kecepatan output
: 60 rpm waktu pemerasan : 59 detik efisiensi santan kelapa   : 1870 ml :
a. Pulley type V:
➢ Pulley yang digerakan     = Ø 110 mm
➢ Pulleyy  yang di inginkan = Ø 55 mm
b. Panjang dari sabuk (L) = 74 inch
c. Output dengan gear box (n 1 ) = 71 rpm d. Sproket:
➢ Sproket 1 = 31 gigi
➢ Sproket 2 = 27 gigi
e. Panjang rantai (L) =  449 mm

## SARAN
1. Agar  kapasitas  menjadi  pemerasan  kelapa santan  yang  memenuhi  kualifikasi,  maka diperlukan    rancangan  penelitian  sesuai desain alat yang telah direncanakan.
2. Sebagai usaha untuk meningkatkan kapasitas santan, perlu adanya inovasi maupun  analisa dari mesin yang digunakan.

## REFERENSI
Budiharto, Widodo. Firmansyah,
Sigit. Elektronika digital + Mikroprosesor. Penerbit Andi,.Yogyakarta, 2010. Budi H, Sugeng. Nur Alif, Totok. Dasar Kontrol Konversional  Kontaktor  Revisi  03. Jurnal Pegangan Siswa Teknik Ketenagalistrikan,.Probolinggo, 2015. Bagia, I Nyoman. Parsa, I Made. Motor – Motor
Listrik. Buku Pegangan Mahasiswa dan Umum. Penerbit Rasi Terbit,.Kupang. 2017 Dwijayanti,Khusna.  Darmawanto,  Eko.  Umam, Khotibul. Penerapan  Pengolahan  Kelapa
Menjadi  Minyak  Murni  (VCO)  Menggunakan Teknologi  Pemanas  Buatan. Jurnal  Penelitian.
Fakultas Sains dan Teknologi UNISNU,.Jepara, 2018.
Niemann,  G.  Winter,  H. Element  Mesin  Jilid  II
Desain  dan  Kalkulasi  dari-    Sambungan,
Bantalan,
dan
Poros. Penerbit
Erlangga,.Jakarta, 1990. Smiter  gilber  F.  Jos  fanhous,  Jerild  W. Dari Refrigerasi  dan  Pengganti  Udara  Edisi  dua. Penerbit Erlangga,. surabaya, 1987