## Perancangan Mesin Penghalus Tempurung Biji Buah Kelapa Sawit(Endocarp Crusher Hammer Mill) Untuk Komposisi Bahan Bakar Alternatif
Design of Endocarp Crusher Hammer Mill for the Composition of Alternative Fuels
Legisnal Hakim 1 , Japri 2 ,  Abrar Ridwan 3 ,  Wahyu Irnanda 4
1 Pengajar Prodi Teknik Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Riau
2 Pengajar Prodi Mesin Otomotif Universitas Muhammadiyah Riau
3 Pengajar Prodi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Riau
4 Mahasiswa Teknik Mesin Universitas muhammadiyah Riau
legisnalhakim@umri.ac.id

## Abstract
Biomass  pellets  are  flammable  granules  that  can  maintain  a  flame  and  can  be  used  as  fuel  for  igniting miniature  boilers.  In  the  manufacture  of  quality  biomass  pellets,  it  is  strongly  influenced  by  the composition of the material consisting of a mixture of 80% oil palm fiber and 20% crushed shells of oil palm  fruit  shells  pressed  using  a  screw  press.  Constraints  obtained  when  producing  biomass  pellets  are particle size for palm fruit shell shell fragments that still have a large size so that it does not produce the expected biomass pellet criteria, then designs are made for machine units that can reduce the size of palm shell shell fragments, This tool is called the endocarp crusher hammer mill. This machine uses the impact force of the hammer mill to smash the shells of the palm fruit shell using energy from an electric motor capacity of 0.5 HP. The rotation of the rotor for the hammer mill is 800 rpm with the crushed value of the coconut shell shell skin being 7 mesh
Keywords: biomass pellets, fiber, oil palm fruit shell, impact, hammer mill

## Abstrak
Pellet  biomassa  adalah  suatu  batangan yang  mudah  terbakar  serta  dapat  mempertahankan  nyala  api  dan dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk penyalaan ketel uap mini. Dalam pembuatan pellet biomassa yang  berkualitas  sangat dipengaruhi  oleh  komposisi  bahan yang  terdiri  atas  campuran  80% fiber kelapa sawit  dan  20%  hancuran  kulit  tempurung  buah  kelapa  sawit  yang  dipress  dengan  menggunakan screw press .  Kendala  yang  didapatkan  pada  saat  memproduksi  pellet  biomassa  adalah  partikel size untuk pecahan  kulit  tempurung  buah  kelapa  sawit  yang  masih  memiliki  ukuran  yang  besar  sehingga  tidak menghasilkan  kriteria  pellet  biomassa  yang  diharapkan,  maka  dilakukan  perancangan  untuk  unit  mesin yang  dapat  memperkecil  ukuran  pecahan  kulit  tempurung  buah  kelapa  sawit,  alat  ini  dinamai  dengan endocarp crusher hammer mill. Mesin ini menggunakan gaya impact dari hammer mill untuk memukul pecahan  kulit  tempurung  buah  kelapa  sawit  menggunakan  energy  dari  elektrik  motor  kapasitas  0,5  HP putaran  rotor  untuk hammer  mill adalah  800  rpm  dengan  nilai  hancuran  kulit  tempurung  kelapa  sawit adalah 7 mesh
Kata kunci:pellet biomassa, fiber, kulit tempurung buah kelapa sawit, impact, hammer mill
1. Pendahuluan
Tempurung  biji  buah  kelapa  sawit fiber memiliki  nilai  temperature  bakar  yang  baik, beberapa  pabrik  kelapa  sawit  di  Indonesia memanfaatkan tempurung biji buah kelapa sawit
dan fiber sebagai  bahan  bakar  untuk  penyalaan boiler.  Di  pabrik  kelapa  sawit  tempurung  biji buah  kelapa  sawit  merupakan  salah  satu  limbah padat  yang  jumlahnya  dapat  mencapai  60%  dari produksi minyak inti.
Tempurung  biji  buah  kelapa  sawit  termasuk dalam  golongan  kayu  keras  dan  secara  kimia memiliki  komposisi  hampir  mirip  dengan  kayu. Tempurung  biji  buah  kelapa  sawit  tersusun  dari lignin,  celluloce, dan hemicellulose dengan komposisi yang berbeda – beda.
Ukuran  tempurung  biji  buah  kelapa  sawit yang  telah  menjadi  limbah  yang  dihasilkan  dari pengolahan  unit ripple  mill tentunya  akan menyulitkan  untuk  pembuatan  pellet  biomassa untuk  bahan  bakar  alternative,  dikarenakan ukurannya  masih  tergolong  kasar  pada  saat dilakukan  proses  pengepresan  dengan  campuran fiber, maka  diperlukan  pengolahan  lebih  lanjut yakni dengan mesin pemecah (crusher). Persentase fiber dengan  pecahan  kulit tempurung  buah  kelapa  sawit  yakni  80% fiber dan  20%  hancuran  tempurung  biji  buah  kelapa sawit.
2. Methodologi Perancangan mesin endocarp crusher hammer  mill dimulai  pada  saat  membaca rangkuman  dari  hasil  penelitian  dosen  Teknik
Mesin Universitas Muhammadiyah Riau mengenai  rancang  bangun  mesin press untuk pencetak  pellet  biomassa  serta  mengumpulkan data mengenai kendala yang ditemui jika partikel size untuk kulit tempurung biji buah kelapa sawit masih tergolong kasar.
Rancangan  mesin endocarp  crusser  hammer mill dimodelkan  melalui computer  aided  design (CAD)  serta  parameter  –  parameter  proses penghancuran  kulit  tempurung  kelapa  sawit dengan  menggunakan  gaya impact dari hammer mill.
Tahap awal yang dilakukan adalah mengetahui tingkat ketangguhan kulit tempurung buah  kelapa  sawit  dengan  memberikan  energy potensial  pada  kulit  pecahan  tempurung  buah kelapa  sawit  dengan  mengambil  ketangguhan kulit tempurung buah kelapa sawit yang berjenis dura.

## Gambar 1. Ilustrasi pengujian ketanggguhan tempurung biji buah kelapa sawit
Pengujian  dilakukan  pada  2  jenis  kulit tempurung  biji  buah  kelapa  sawit,  yakni  pada jenis  dura  dan  tenera,  maka  data  hasil  pengujian dimasukkan  ke  dalam  table  dengan  mengamati persentase pecah kulit tempurung, ketebalan kulit tempurung, ketinggian pengujian (energy potensial  yang  diberikan)  dan  persentase  pecah yang dihasilkan.

## Tabel 1
Data pengujian ketangguhan tempurung biji buah kelapa sawit Jenis tempurung Tebal tempurung (mm) Ketinggian (m) Persentase pecah Dura 5,1 0,25 0% 0,5 0% 0,75 15% 1 47% 1,25 62%
Dari  pengujian  dengan  tinggi  pemeberian beban  yakni  1,25  meter,  kulit  tempurung  buah kelapa sawit pecah 62%, maka nilai pengujian ini menjadi acuan untuk menerapkan ke mesin yang akan dirancang.
Mencari  energy  potensial  yang  dibutuhkan untuk memecahkan pecahan tempurung biji buah kelapa sawit:
𝐸 𝑝 = 𝑚 ∙ 𝑔 ∙ ℎ
= (1 × 0,6 𝑘𝑔) ∙ 9,81 𝑚 𝑠 2 ∙ 1,25 𝑚 = 7,35 𝐽
Dimana  perencanaan  total tool  hammer adalah sebanyak  21  pcs,  maka  energy  potensial  total yang dihasilkan adalah:
= 21 × 𝐸 𝑃
= 21 × 7,35 𝐽
= 154,35 𝐽
Kecepatan  linier hammer pada  saat  beroperasi adalah:

## 𝑣 = √2 ∙ 𝑔 ∙ ℎ
Kecepatan 1 pcs hammer adalah:
= √2 ∙ 9,81 𝑚 𝑠 2 ⁄ ∙ 1,25 = 4,95 𝑚 𝑠 ⁄
Maka kecepatan 21 pcs hammer adalah: 𝑣 = 4,95 𝑚 𝑠 ⁄ × 21
= 103,95 𝑚 𝑠 ⁄ Kecepatan sudut hammer: 𝜔 = 𝑣 𝑟
= 103,95 𝑚 𝑠 ⁄
1,25 𝑚
= 83,16 𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄
Untuk  mendapatkan  kecepatan  putaran  yang dibutuhkan digunakan persamaan berikut:
𝑛 = 60 ∙ 𝜔 2 ∙ 𝜋 = 60 ∙ 83,16 𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄ 2 ∙ 3,14 = 794,52 𝑟𝑝𝑚
Untuk menentukan  daya motor dapat ditentukan  dengan  perhitungan  daya  rencana. Daya  rencana  ditentukan  dengan  menghitung daya yang diperlukan untuk proses penghancuran pecahan  tempurung  biji  buah  kelapa  sawit dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝑃 = 𝐸 𝑡 = 8459,92
60
= 140,99 𝑊𝑎𝑡𝑡 ≈ 0,14 𝑘𝑊
Tabel 2 Faktor koreksi poros
Faktor koreksi Keterangan 𝐾 𝑚 1,5 Pembebanan momen lentur yang tetap 1,5 dan 2,0 Beban dengan tumbukan ringan 2 dan 3 Beban dengan tumbukan berat 𝐾 𝑡 1,0 Jika beban dikenakan secara halus 1,0 – 1,5 Jika terjadi sedikit kejutan dan tumbukan 1,5 – 3,0 Jika terjadi kejutan dan tumbukan
Kemudian  dengan  mengalihkan  factor koreksi  maka  daya  yang  direncanakan  (daya rencana) menjadi:
𝑃 𝑑 = 𝑓 𝑐 ∙ 𝑃 = 2,5 × 0,14 𝑘𝑊
= 0,35 𝑘𝑊
1 𝐻𝑃 = 746 𝑊𝑎𝑡𝑡 ≈ 0,746 𝑘𝑊
= 0,35 𝑘𝑊
0,746 𝑘𝑊

## = 0,46 𝑘𝑊
Daya  motor  yang  dipilih  adalah  sebesar  0,5  HP, sebab  penentuan  daya  motor  dari  perhitungan harus  dibawah  daya  motor  yang  terdapat dipasaran dengan spesifikasi:
Single phasa, AC motor
Daya rencana :  0,5 HP
Putaran :  1400 rpm Poros : ∅ 16 mm
Ketersediaan  motor  listrik  yang  ada  di pasaran yang sesuai dengan kebutuhan adalah 0,5 HP putaran (𝑛) = 1400 𝑟𝑝𝑚 , sedangkan putaran poros  pemutar hammer yang  didapatkan  adalah
794,52 𝑟𝑝𝑚 maka  didapatkan 1400 𝑟𝑝𝑚 794,52 𝑟𝑝𝑚 = 1,76 untuk  perbandingan  ratio  putaran pulley ,  maka diasumsikan perbandingan putaran 1:1,75. Maka 1400 𝑟𝑝𝑚
1,75 = 800 𝑟𝑝𝑚 . Penentuan pulley
penggerak yang dipilih adalah pulley 3 inch (76,2 mm)  yang  termasuk  ke  dalam  diameter pulley yang  diizinkan.  Maka  pencarian  ukuran pulley yang digerakkan dapat dihitung dengan persamaan:
𝑛 𝑥 = 𝑛 𝐷 𝑝 𝑑 𝑝 𝑑 𝑝 = 𝑛 × 𝐷 𝑝 𝑛 𝑥
Keterangan:
𝐷 𝑝 = diameter pulley penggerak (mm)
𝑑 𝑝 = diameter pulley yang digerakkan (mm)
𝑛 = putaran motor (rpm)
𝑛 𝑥 = putaran yang dihasilkan
Maka  parameter  dari pulley yang  akan  dihitung adalah:
𝑛 = 1400 𝑟𝑝𝑚
𝐷 𝑝 = 76,2 𝑚𝑚
𝑑 𝑝 = ⋯ ?
𝑑 𝑝 = 𝑛 × 𝐷 𝑝 𝑛 𝑥 𝑑 𝑝 = 1400 𝑟𝑝𝑚 × 76,2 𝑚𝑚
800 𝑟𝑝𝑚
= 106680 𝑟𝑝𝑚 ∙ 𝑚𝑚
800 𝑟𝑝𝑚
= 133,35 𝑚𝑚
= 5,25 𝑖𝑛𝑐ℎ
Menetukan  kecepatan  sudut  poros  penggerak (𝜔)
𝑛 = 𝑓 ∙ 60 𝑓 = 𝑛 60 = 800 𝑟𝑝𝑚
60 = 13,33 𝐻𝑧 𝜔 = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑓 = 2 × 3,14 × 13,33 𝐻𝑧 = 83,71  𝑟𝑎𝑑 𝑠 ⁄
Menentukan aspek pemilihan sabuk:
𝑁 1 𝑁 2 ∶ 𝑑 𝑝 𝐷 𝑝
Dimana:
𝑁 1 =  putaran poros penggerak (𝑟𝑝𝑚)
𝑁 2 =  putaran poros yang digerakkan (𝑟𝑝𝑚)
𝑑 𝑝 =  diameter pulley penggerak (𝑚𝑚)
𝐷 𝑝 =  diameter pulley yang digerakkan (𝑚𝑚)
𝑁 1 𝑁 2 ∶ 𝑑 𝑝 𝐷 𝑝 𝑁 1 = 𝑁 2 × 𝐷 𝑝 𝑑 𝑝 = 800 × 76,2 133

## = 458 𝑟𝑝𝑚
Didapat  putaran  pada  motor  sebesar  1400  rpm, maka  untuk  mengetahui  kecepatan  sabuk (𝑣) digunakan persamaan sebagai berikut:
𝑣 = 𝜋 ∙ 𝑑 𝑝 ∙ 𝑛 1 60 ∙ 1000
Dimana:
𝑣 =  kecepatan sabuk V 𝑚 𝑠 ⁄
𝑑 𝑝 =  diemeter pulley penggerak (𝑚𝑚)
𝑛 1 =  putaran motor (𝑟𝑝𝑚) Nilai 𝑑 𝑝 dimasukkan  setengah  dari  diameter pulley penggerak, yakni 133:2 = 66,5 mm, maka:
𝑣 = 𝜋 ∙ 𝑑 𝑝 ∙ 𝑛 1 60 ∙ 1000
= 3,14 × 66,5 × 458 60 × 1000
= 1,59  𝑚 𝑠 ⁄
Sedangakan  untuk  mengetahui  panjang  keliling sabuk dapat diketahui dengan persamaan sebagai berikut:
𝐿 = 2𝐶 + 𝜋 2 (𝑑 𝑝 + 𝐷 𝑝 ) + 1 4 ∙ 𝐶 (𝐷 𝑝 − 𝑑 𝑝 ) 2 𝐿 = 2 × 535 + 3,14 2 × (133 + 76,2 ) + 1 4 × 535 × (76,2 − 133) 2

## = 1399,95 𝑚𝑚
Dari  perhitungan  keliling  sabuk  diatas,  maka dipilih sabuk yang berukuran 55 inch.
Menghitung  jarak  antar  sumbu  poros  atau  jarak garis  singgung pulley ,  harus  mengetahui  nilai 𝑏 terlebih  dahulu  dengan  persamaan  sebagai berikut:
𝑏 = 2𝐿 − 3,14(𝐷 𝑝 − 𝑑 𝑝 )
𝑏 = 2 × 1399,95 − 3,14 × (76,2 − 133) 𝑏 = 2141,11 𝑚𝑚
Sehingga nilai 𝐶 dapat diketahui menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝐶 = 𝑏 + √𝑏 2 − 8 × (𝐷 𝑝 − 𝑑 𝑝 ) 2
= 2141,11 + √(2141,11) 2 − 8 × (76,2 − 133) 2
8
= 534,32 𝑚𝑚
Maka  untuk  nilai  sudut  kontak pulley dapat digunakan persamaan sebagai berikut:
𝜃 = 180 𝑜 − 57(𝐷 𝑝 − 𝑑 𝑝 ) 𝐶 = 180 𝑜 − 57 × (76,2 − 133)
683,45
= 184,73 𝑟𝑎𝑑
Perhitungan  gaya  yang  timbul  pada pulley penggerak adalah:
𝐹 = 102 × 𝑃 𝑣
Dimana:
𝐹 = gaya (N)
𝑃 = daya (𝑘𝑊)
𝑣 = kecepatan sabuk (𝑚 𝑠 2 ⁄ )
𝐹 = 102 × 𝑃 𝑣
= 102 × 0,46
1,59
= 29,5 𝑘𝑔 (dikali grafitasi = 9,81  𝑚 𝑠 2 ⁄ = 289,39 𝑁
Poros  penggerak  dibuat  dengan  ukuran diameter  29,95  mm  lebih  kecil  0,05  dari in diameter  bearing yang  tersedia  dipasar (𝑑) agar suaian poros yang masuk tidak terlalu  memaksa pada  saat  dimasukkan  ke  dudukan  bearing. Untuk bearing yang  memiliki  lobang  poros senilai  30  mm  maka  dipilihlah bearing SKF dengan nomor 6006 dengan pertimbangan bahwa diameter  poros  yang  didapat  besarnya  sama dengan  diameter  dalam bearing dengan  putaran rotor adalah 800 rpm.
Tabel 3
Komponen yang bertumpu pada bearing SKF 6006 Nama part Berat per_pcs (kg) Qtt (pcs) Massa (kg) Mainshaft long stude 0,93 6 5,58 Main shaft rotor 13,98 1 13,98 Ring nut long stude 0,18 6 1,08 Nut long stude 0,079 6 0,48 Key way disc 0,028 3 0,084 Key way pulley 0,021 1 0,021 Lock nut 1,83 1 1,83 Disc ring hammer 1,82 6 10,92 Disc plate (left) 6,19 1 6,19 Disc plate (right) 6,24 1 6,24 Busing 0,057 21 1,2 Hammer 0,6 21 12,6 Berat total 74,18 kg Gambar 1. Keterangan dimensi bearing yang dipilih Tabel 4 Data kriterial bearing yang dipilih
Kapasitas nominal dinamis (𝐶) = 13,8 𝑘𝑁 ≈ 1407,21 𝑘𝑔 Kapasitas nominal statis (𝐶 0 ) = 8,3 𝑘𝑁 ≈ 846,36 Diameter lobang (𝑑) = 30 𝑚𝑚 Diameter luar (𝐷) = 55 𝑚𝑚
Lobang cincin (𝐵) = 13 𝑚𝑚
Beban  equivalen  yang  dialami  pada  bantalan  ini dapat diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝑃 = 𝑋 ∙ 𝑉 ∙ 𝐹 𝑟 + 𝑌 ∙ 𝐹 𝑎 Dimana  : 𝑃 = beban equivalen 𝑋 = factor radial (0,6)
𝑉 = factor putaran
= 1,0 ; untuk iner yang berputar
= 1,2 ; untuk outer yang berputar
𝐹 𝑟 = beban radial
𝑌 = factor aksial (0,5) 𝐹 𝑎 = beban aksial
𝐾 = Faktor koreksi (1,5)
Beban  aksial  dapat  diketahui  dengan  persamaan sebagai berikut:
𝐹 𝑎 = 0,47 × 𝐹 𝑟 𝐾 = 0,47 × 154,35 1,5

## = 48,36 𝑁
Jadi  beban  equivalen  yang  diterima  bantalan adalah:
𝑃 = 𝑋 ∙ 𝑉 ∙ 𝐹 𝑟 + 𝑌 ∙ 𝐹 𝑎 = 0,6 × 1,0 × 154,35 + 0,5 × 48,36 = 116,8  𝑁 Kecepatan  bantalan  dapat  diketahui  dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝐹 𝑛 = ( 33,3 𝑛 ) 1 3 ⁄

## = 0,34
Factor  umur  pada  bantalan  dapat  diketahui dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝐹 ℎ = 𝐹 𝑛 ( 𝐶 𝑃 )
Dimana : 𝐹 ℎ = factor umur bantalan teoritis;
(𝑗𝑎𝑚 𝑜𝑝𝑒𝑟𝑎𝑠𝑖)
𝐹 𝑛 = kecepatan bantalan 𝐶 = kapasitas nominal dinamis;
(𝑘𝑔) 𝑃 = beban equivalen (𝑁)
𝐹 ℎ = 0,34 ( 1407,21 116,8 ) = 4,1
Umur  nominal  bantalan 𝐿 ℎ dapat  dihitung dengan persamaansebagai berikut:
𝐿 ℎ = 500 ∙ (𝐹 ℎ ) 3
= 500 ∙ (4,1) 3
= 34460,5 jam operasi
Menurut  Taufik  Hidayat  gaya  penekanan untuk memecahkan tempurung buah kelapa sawit yaitu`311,64  N  (31,8  kg),  maka  luasan  poros rencana  yang  akan  dimasukkan  ke  dalam persamaan  adalah  (3  cm  x  5,5  cm)  untuk diameter  poros  rencana  serta  panjang  poros rencana  yang  bertumpu  pada bearing. Oleh karena  itu  kekuatan  tarik  poros  dapat  diketahui sebagai berikut:
𝜎 = 𝐹
𝐴
Dimana: 𝜎 =  Kekuatan tarik 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄
F  =  Gaya yang dibutuhkan (𝑘𝑔) A  =  Luasan bidang poros (𝑚𝑚 2 ) 𝜎 = 311,64 3 × 5,5 = 18,9  𝑁 𝑐𝑚 2 ⁄ = 18,9 𝑁 𝑐𝑚 2 ⁄ × 9,8  𝑚 𝑠 2 ⁄ = 185,22 𝑘𝑔 𝑐𝑚 2 ⁄ 185,22 𝑘𝑔 𝑐𝑚 2 ⁄ diubah menjadi 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ 185,22 𝑘𝑔 𝑐𝑚 2 ⁄ ∙ 9,8 𝑘𝑔 𝑠 2 ⁄ = 18,15 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ Agar kekuatan tarik rencana aman untuk digunakan, maka kekuatan tarik yang diperoleh dapat dikalikan dengan factor koreksi:
18,15 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ × 1,5 = 27,22 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄
Setelahkekuatan  tarik  diperoleh  maka  dapat ditentukan  material  yang  akan  dipilih  dengan melihat table berikut:
Tabel 5
Pemilihan bahan poros
Kelompo k bahan Lamban g bahan Kekuata n tarik 𝝈 𝒃 ( 𝒌𝒈 𝒎𝒎 𝟐 ) Kekeras an (brinel) 𝑯 𝒂 Teganga n lentur yang diizinka n 𝝉 𝒂 ( 𝒌𝒈 𝒎𝒎 𝟐 ) Besi Cor FC 15 FC 20 FC 25 FC 30 15 20 25 30 140 – 160 160 – 180 180 – 240 190 – 240 7 9 11 13 Baja Cor SC 42 SC 46 SC 49 42 46 49 140 160 190 12 19 20 Baja Karbon Untuk Konstruk si S 25 C S 35 C S 45 C 45 62 58 123 – 183 149 – 207 167 – 229 21 26 30 Baja Paduan dengan Pengeras an Kulit S 15 CK 50 400 (dicelup dingin dalam minyak) 30
SNC 21 80 100 600 (dicelup dingin dalam air) 35 – 40 40 – 45 Baja Chrom Nikel SNC 1 SNC 2 SNC 3 75 85 95 35 – 40 40 – 45 Perunggu Logam Delta Perunggu Fosfor (coran)
Perunggu Nikel (coran)
18 35 – 60 19 – 30 64 – 90 85 – 70 – 100 180 – 260 5 10 – 20 5 – 7 20 – 30 Damar Phenol, dll 3 – 5
Dari  table  yang  ditampilkan  di  atas,  bahan  yang mendekati  dengan  kekuatan  tarik  poros  adalah
30 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ , maka diambillah bahan poros yaitu besi  cor  dengan  lambing  FC  30  kekuatan  tarik 30 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ ,  nilai  kekerasan 190 − 240 𝐻 𝐵 dan tegangan  lentur  yang  diizinkan  13 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ .
Maka  didapatlah  tegangan  gesernya  sebagai berikut:
𝜏 𝑎 = 𝜎 𝑏 𝑆𝑓 1 ∙ 𝑆𝑓 2
Dimana : 𝜏 𝑎 = Tegangan geser yang diizinkan ( 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ ) 𝜎 𝑏 = Kekuatan tarik poros ( 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ ) 𝑆𝑓 1 = Safety factor 5,0 sampai 6,0 (dipilih 6 untuk bahan S – C dengan pengaruh massa, dan baja paduan) 𝑆𝑓 2 = 1,3 – 3,0 (dipilih 3 karna poros diberi pasak dan bertangga)
𝜏 𝑎 = 30 6 × 3 𝜏 𝑎 = 1,66 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄
Dilanjutkan  dengan  menghitung  diameter  poros dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:
𝑑 𝑠 = [( 5,1 𝜏 𝑎 ) 𝐾 𝑡 ∙ 𝐶 𝑏 ∙ 𝑇]
1 3 ⁄
Dimana: 𝑑 𝑠 = Dimeter poros (𝑚𝑚)
𝜏 𝑎 = Tegangan geser yang diizinkan ( 𝑘𝑔 𝑚𝑚 2 ⁄ ) 𝐾 𝑡 = Faktor koreksi tumbukan (1,0) 𝐶 𝑏 = Faktor koreksi lenturan (1,0) 𝑇 = Torsi (𝑁 ∙ 𝑚𝑚) 𝑇 = 𝐹 ∙ 𝑟 Dimana: 𝐹 = Gaya tengensial rotor pemecah (𝑁)
𝑟 = Jari – jari rotor pemecah (𝑚𝑚)
𝑇 = 311,64 𝑁  × 180 𝑚𝑚 𝑇 = 56095,2 𝑁 ∙ 𝑚𝑚
𝑑 𝑠 = [( 5,1 1,66 ) 1,0 ∙ 1,0 ∙ 56095,2] 1 3 ⁄ 𝑑 𝑠 = 55,64 𝑚𝑚

## 3. Hasil dan Pembahasan
Mesin endocarp  crusser  hammer  mill dirancang  memiliki  total  21  pcss hammer, yang mana  pada  satu  poros long  stude terdiri  atas  3 hammer pada  satu  poros  dan  4 hammer pada susunan poros yang disebelahnya.
1. Susunan  3  deret hammer pada  satu long stude.
Gambar 2 Dimensi susunan 3 deret hammer pada long sutude
Gambar 3 Susunan 3 deret hammer pada satu long stude
2. Susunan 4 deret hammer pada satu long stude.
Gambar 4 Dimensi susunan 4 deret hammer pada satu long stude
Gambar 5 Susunan 4 deret hammer pada satu long stude
Pada  saat  keseluruhan hammer di  rangkai hingga  menjadi  satu  komponen rotor pemecah, maka dimensi susunannya sebagai berikut:
Gambar 6 Dimensi susunan hammer pada rotor
Gambar 7 Model komponen dan susunan part rotor
3. Sistem  operasi  mesin endocarp  crusser hammer mill
Berikut ditampilkan pemodelan cara kerja mesin endocarp crusser hammer mill:
Gambar 8 Sketsa tampak dari samping kanan
4. Tahap assembly
Berikut tampilan posisi rotor pada mesin endocarp crusser hammer mill:
Gambar 9 Konstruksi rotor
Gambar 10 Mesin endocarp crusser hammer mill
4. Simpulan Simpulan  yang  didapat  setelah  melakukan perancangan  mesin endocarp  crusser  hammer mill adalah:
1. Endocarp crusher hammer mill adalah mesin yang digunakan untuk menghaluskan pecahan  tempurung  biji  buah  kelapa  sawit yang  menggunakan hammer  mill sebagai media untuk penerus gaya putar menjadi gaya impack.
2. Dimensi  unit  mesin endocarp  crusher hammer  mill adalah 𝑝 = 1085 𝑚𝑚 , 𝑙 = 650 𝑚𝑚 , dan 𝑡 = 1206 𝑚𝑚 .
3. Pengujian  untuk  mendapatkan  ketangguhan pecahan  tempurung  biji  buah  kelapa  sawit dengan memilih pecahan tempurung biji buah kelapa  sawit  berjenis  dura  dengan  ketebalan tempurung  biji  buah  kelapa  sawit  maksimal 5,1 mm.
4. Daya  yang  dibutuhkan  untuk  menghaluskan pecahan  tempurung  biji  buah  kelapa  sawit adalah  0,5  HP  dengan  putaran  input  1400 rpm  dan  putaran  output  untuk rotor adalah 800 rpm.
5. Total hammer untuk menghaluskan tempurung  biji  buah  kelapa  sawit  berjumlah 21 pcs, dimana terdapat 3 pcs hammer dan 4
pcs hammer pada satu komponen long stude.
6. Pengujian  ketinggian  beban  yang  diberikan untuk mendapatkan kebutuhan energy potensial  untuk  memecahkan  tempurung  biji buah  kelapa  sawit  adalah  1,25  meter  dengan nilai pecahan pada tiap kali pengujian senilai 62% untuk sekali pengujian yang diaplikasikan  pada  perancangan  putaran hammer.

## Daftar Pustaka
Norton  Robert  L, MACHINE  DESIGN  AN INTEGRATED APPROACH, PRENTICE HALL INCH. 2004. SKF General Catalogue, Media –  Print,
Germany. 2003 Djoko Purwanto, ARANG DARI LIMBAH TEMPURUNG KELAPA SAWIT. Penelitian Balai Riset Dan Standarisasi Industri. Februari 2011. Ariani  Nur  Hidayah, PEMANFAATAN  LIMBAH TEMPURUNG  KELAPA  MENJADI BIO  BRIKET  SEBAGAI  ENERGI BAIK. 15 Agustus 2018. Sularso dan Kiyokatsu Suga, DASAR
PERANCANGAN  DAN  PEMILIHAN ELEMEN  MESIN. Pradya  Paramiha:
Jakarta, 1994. Harsono, Wiryosumarto dan Tosie, TEKNOLOGI PELNGELASAN LOGAM. PT.  Pradnya  Paramitha: Jakarta 1996 .
Taufik Hidayat, PERANCANGAN MESIN PEMECAH  CANGKANG  KELAPA SAWIT  DENGAN  KAPASITAS  20  KG PERJAM. Fakultas Teknik. Universitas Muhammadiyah Riau: Pekanbaru 2017. Legisnal Hakim, Budi Istana dan Japri, RANCANG  BANGUN  MESIN PRESS UNTUK PENCETAKAN PELLET  BIOMASSA  (CAMPURAN SERABUT DAN CANGKANG
KELAPA  SAWIT)  SEBAGAI  BAHAN BAKAR  ALTERNATIF  KETEL  UAP
MINI. Simposium Nasional Teknologi Terapan  (SNTT)  5.  Program  Studi Teknik Mesin. Universitas Muhammadiyah Riau: Pekanbaru,
2017.
Zainal Abidin dan Harry P. Limbong, Pembuatan Arang Cangkang Kelapa Sawit Dengan  Proses  Torefaksi. Balai  Riset Dan Standarisasi Industri. Jl. Sisingamangaraja: Medan 2017.
Diah.  Sundari.  Wijayanti, KARAKTERISTIK BRIKET  ARANG  DARI  SERBUK GERGAJI  DENGAN  PENAMBAHAN ARANG CANGKANG KELAPA SAWIT. Universitas  Sumatra  Utara: Medan 2009. Septi Kurniawan dan Agus Kusnayat. Perancangan  Hammer  Mill Menggunakan Metode Discrate Element Modeling Untuk Meningkatkan Kehalusan Penggilingan Kulit Kopi. e – Proceeding  of  Engineering.  Vol.  4
Fakultas  Teknik,  Universitas  Telkom. Agustus 2017.
Purwanto.  Djoko, BRIKET  BAHAN  BAKAR DARI LIMBAH
TEMPURUNG KELAPA  SAWIT  (elais  guineensis
Jacq). Journal  Riset  Industri  Hasil Hutan.  Vol.  2  No.  1.  Penelitian Baristand Industri Banjarbaru: Banjarmasin 2010.