Terbit online pada laman web jurnal http://ejournal2.pnp.ac.id/index.php/jtm
J URNAL T eknik

## M esin
Vol. 12 No. 1 (2019) 10 - 18
ISSN Media Elektronik: 2655-5670

## Rancang Bangun Mesin Penggulung Tali Rafia
Rahman Fauzi 1 , Nasrullah 2, Feidihal 3 Hendra 4 1,2,3,4 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang
1 rahmanfauzi1396@gmail.com

## Abstract
Raffia rope is very popular because of its many uses, in other words it is a versatile tool. In general, raffia ropes are widely used for various matters such as business in agriculture, as a binder, as a decoration for crafts, as hangers for clothes, sewing sacks, as reinforcement materials, and many others. Raffia straps are available in the form of rolls. At this time, there are still many processes of rolling raffia still using manual methods such as direct hand rolling or using traditional methods that still use a lot of human power so that it is considered ineffective and inefficient. Because there is still a lot of traditional process of rolling the rope or using hands, the idea arises to make a raffia rope rolling machine using a motorbike and transmission. Technically appropriate technology is a bridge between traditional technology and advanced technology, therefore socio-cultural and economic aspects are also dimensions that must be taken into account in managing appropriate technology. From the desired goals, appropriate technology must apply methods that are resource-efficient, easy to maintain, and have minimal minimalistic impact. The aim of this research is to design, make and test rapia rope rollers so that they are suitable to be used to help facilitate the work of the community in the process of rolling rapia. From the results of design design. From the results of the testing obtained the tool is able to produce rolls as much as an average of 58 rolls per hour
Keywords: Rollers, Design, Raffia

## Abstrak
Tali rafia sangat populer karena sangat banyak kegunaannya, dengan kata lain merupakan alat bantu yang serba guna. Pada umumnya tali rafia banyak dipakai untuk berbagai urusan seperti urusan di bidang pertanian, sebagai pengikat, sebagai penghias kerajinan, sebagai gantungan untuk jemuran, menjahit karung, sebagai bahan penguat, dan masih banyak lagi yang lainnya. Tali rafia tersedia dalam bentuk gulungan-gulungan. Pada saat ini, masih banyak terdapat proses penggulungan tali rafia masih dengan cara manual seperti penggulungan dengan tangan langsung atau menggunakan cara tradisional yang masih banyak menggunakan tenaga manusia sehingga dinilai tidak efektif dan efisien. Dikarenakan proses penggulungan tali masih banyak secara tradisional atau menggunakan tangan, maka timbullah ide untuk membuat mesin penggulung tali rafia dengan menggunakan motor dan transmisi. Secara teknis teknologi tepat guna merupakan jembatan antara teknologi tradisional dan teknologi maju, oleh karena itu aspek-aspek sosio-kultural dan ekonomi juga merupakan dimensi yang harus diperhitungkan dalam mengelola teknologi tepat guna. Dari tujuan yang dikehendaki, teknologi tepat guna haruslah menerapkan metode yang hemat sumber daya, mudah dirawat, dan berdampak polutif minimalis. Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini yaitu mendesain, membuat dan menguji alat penggulung tali rapia sehingga alat ini layak dipakai untuk membantu mempermudah kerja masyarakat dalam proses penggulungan tali rapia. Dari hasil perancangan disain. Dari hasilpengujian didapat alat mampu menghasilkan gulungan sebanyak rata rata 58 gulungan per jam
Kata Kunci : Penggulung, Rancangan,Tali rapia

## 1. Pendahuluan
Pesatnya perkembangan teknologi saat ini menyebabkan semakin ketatnya persaingan hidup, salah satunya adalah dalam persaingan bisnis. Dalam bidang bisnis sudah banyak proses produksi dibantu oleh mesin-mesin canggih yang penggunaannya sangat praktis dan dikerjakan dalam waktu yang
singkat serta tidak menguras tenaga. Supaya usaha dapat tumbuh dan berkembang dengan baik, maka diperlukan investasi dana, tenaga kerja, bahan, mesin, dan waktu yang efektif dan efisien. Dengan penggunaan sumber daya yang optimal akan didapatkan hasil yang sesuai dengan perencanaan, tepat waktu, dan biaya yang efisien. Salah satu
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
contohnya yaitu pada usaha skala menengah atau rumahan di bidang penggulungan tali rafia.
Tali temali merupakan salah satu keterampilan tertua yang dimiliki manusia, yang mempunyai dua fungsi yaitu kegunaan dan keindahan. Tali temali juga telah tercatat dalam sejarah dan merupakan bagian penting dari berbagai bidang perdagangan dan kerajinan hingga saat ini. Tali rafia adalah tali yang terbuat dari bahan yang berkualitas tinggi, tidak berserabut dan tidak mudah putus. Tali rafia sangat populer karena sangat banyak kegunaannya, dengan kata lain merupakan alat bantu yang serba guna. Pada umumnya tali rafia banyak dipakai untuk berbagai urusan seperti urusan di bidang pertanian, sebagai pengikat, sebagai penghias kerajinan, sebagai gantungan untuk jemuran, menjahit karung, sebagai bahan penguat, dan masih banyak lagi yang lainnya. Hal tersebut dapat dipastikan bahwa tali rafia sangat serba guna, dimana tali tersebut memiliki manfaat yang sangat banyak dan digunakan oleh semua kalangan.
Tali rafia tersedia dalam bentuk gulungan-gulungan. Berikut adalah jenis-jenis gulungan dari tali rafia:
a. Jenis Roll, jenis ini adalah gulungan tali rafia dalam bentuk gulungan besar yang dapat dibuat kecil lagi untuk dapat dijual secara eceran.
b. Jenis Pack, jenis ini biasanya dibuat dari jenis roll yang di kecilkan dalam bentuk besar
c. Jenis Pcs, jenis ini biasanya dapat dibuat dari jenis roll maupun dari jenis pack, karena dibuat lebih kecil agar dapat dijual secara ecer.
Berdasarkan jenis-jenis gulungan tali rafia di atas, maka penulis akan membuat mesin penggulung tali rafia yang menghasilkan gulungan jenis Pcs. Mesin penggulung tali rafia merupakan suatu jenis mesin bertujuan untuk membagi gulungan tali yang berupa gulungan besar yang keluar dari pabrik menjadi gulungan-gulungan kecil sehingga sesuai dengan kebutuhan masyarakat pada umumnya dan dapat dijual secara eceran di pasaran. Pada saat ini, masih banyak terdapat proses penggulungan tali rafia masih dengan cara manual seperti penggulungan dengan tangan langsung atau menggunakan cara tradisional yang masih banyak menggunakan tenaga manusia sehingga dinilai tidak efektif dan efisien.
Dikarenakan proses penggulungan tali masih banyak secara tradisional atau menggunakan tangan, maka timbullah ide untuk membuat mesin penggulung tali rafia dengan menggunakan motor dan transmisi. Secara teknis teknologi tepat guna merupakan jembatan antara teknologi tradisional dan teknologi maju, oleh karena itu aspek-aspek sosio-kultural dan ekonomi juga merupakan dimensi yang harus diperhitungkan dalam mengelola teknologi tepat guna. Dari tujuan yang dikehendaki, teknologi tepat guna haruslah menerapkan metode yang hemat sumber daya, mudah dirawat, dan berdampak polutif minimalis.
Tujuan yang hendak dicapai dari penelitian ini yaitu mendesain, membuat dan menguji alat penggulung tali rapia sehingga alat ini layak dipakai untuk membantu mempermudah kerja masyarakat dalamproses penggulungan tali rapia.

## 2. Metode Penelitian
Adapun langkah-langkah dalam perencanaan dan pembuatan mesin penggulung tali rapia dapat dilihat pada diagram alur gambar 1.

## Gambar 1. Diagram alir penelitian
Deskripsi Pelaksanaan Metodologi pelaksanaan penelitian diuraiakan sebagai berikut:
1. Studi Literatur Melakukan studi literatur yang merujuk kepada beberapa referensi yang mendukung teori-teori yang berhubungan dengan perancangan mesin penggulung tali rafia.
2. Pengumpulan Data Mengumpulkan data apa saja yang yang dibutuhkan dalam proses perancangan mesin ini, yang merujuk kepada referensi yang telah di pelajari sebelumnya.
3. Perancangan Model Merancang model dengan pertimbangan yang telah dilakukan AutoCad
4. Pembuatan Alat
Pada tahap ini akan melaksanakan proses pembuatan alat mulai dari pembuatan komponen-komponen mesin hingga perakitan, yaitu melakukan praktik pembuatan alat di Bengkel Mekanik Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang

## 5. Pengujian Alat
Proses pengujian dilakukan dengan melakukan pemuntiran besi.

## Desain Mesin
Adapun desain mesin penggulung yang dirancang seperti gambar 2.
Gambar 2 Mesin Penggulung Tali Rapia

## 3. Hasil dan Pembahasan
Menghitung Kapasitas Gulungan Tali Gulungan Tali dengan massa 1ons = 40000mm Diameter penggulung (Ø P ) = 63mm Putaran penggulung (n) = 262,5rpm Panjang tali dalam satu putaran penggulung adalah: Ln = keliling penggulung = 2 . 𝜋 . r
= 2 . 3,14 . 31,5mm
= 197,82mm Putaran penggulung dalam satu gulungan tali rafia adalah:
n g = 40000mm 197,82mm/putaran = 202 putaran
Maka untuk menghitung waktu menggulung tali dalam satu gulungan adalah:
T = 202 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛 4,4 𝑝𝑢𝑡𝑎𝑟𝑎𝑛/𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 46 detik
Kapasitas penggulungan dalam 1 jam adalah:
Q = 1𝑗𝑎𝑚 𝑇
= 3600𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 46 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
= 78,2 = 78 Berdasarkan perhitungan maka didapat kapasitas penggulungan tali sebanyak 78 gulungan/jam. Efisiensi proses penggulungan adalah 80 , maka kapasitas penggulungan tali yang didapat adalah :
Q= 80 x 78 = 62 gulungan/jam

## Perhitungan Penggulung
Penggulung tali terbuat dari bahan stainless steel berpenampang pipa dengan diameter luar 63mm dan diameter dalam sebesar 59mm dan panjang 250mm . Pada penggulung terjadi tegangan puntir, maka tegangan puntir pada penggulung adalah:
𝜏 p = 𝑀𝑝
𝑊𝑝 Keterangan: 𝜏 p = tegangan puntir (N/mm 2 ) Mp = momen puntir (Nmm) Wp = momen tahanan puntir (mm 3 ) Mp = F . R Keterangan: F = gaya pada penggulung (N) R = jari-jari luar penggulung (mm) F = m . a s
Nilai a s didapatkan denga rumus berikut:
a s = 𝑣²
𝑅
dimana nilai v 2 didapatkan dengan rumus berikut: v = ω . R
maka: m = Vpenggulung . 𝜌 stainless = (𝜋𝑅²𝑙 − 𝜋𝑟²𝑙) . 7700kg/m³= 0,73kg
ω = 2 . 𝜋 . 𝑛
60
= 2 . 𝜋 . 262,5 60 = 27,475rad/s
v 2 = ω . R= 27,475rad/s . 31,5mm= 0,877m/s
a s = 𝑣² 𝑅 = 0,877(𝑚/𝑠)² 0,0315𝑚 =24,41m/s 2 F = m . a s =0,73kg . 24,41m/s 2 = 17,8N
Mp = F . R = 17,8N . 31,5mm= 560,7Nmm
Wp = 𝜋 16 ( 𝐷𝑜 4 − 𝑑𝑖 4 𝐷𝑜 ) = 𝜋 16 ( 63 4 − 59 4 63 )
= 11325,18mm 3 Dimana, Do = diameter luar penggulung(mm) di = diameter dalam penggulung(mm)
𝜏 p = 𝑀𝑝 𝑊𝑝 = 560,7𝑁𝑚𝑚
11325,18𝑚𝑚³ = 0,0495N/mm 2 𝜏 stainless = 450 – 650N/mm 2 [3]
𝜏 p = 𝜏 𝑣 literatur 6:4) = 450𝑁/𝑚𝑚² 5 = 90 𝑵/𝒎𝒎²
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
𝜏 p : 𝜏 p 0,0495N/mm 2 < 90 𝑵/𝒎𝒎² (AMAN)
Keterangan: 𝜏 p = tegangan izin puntir v= faktor keamanan
Perhitungan Pada Motor  Daya yang dibutuhkan
Dalam menentukan daya motor yang dibutuhkan, dapat menggunakan persamaan berikut:
Mp = 𝑃 𝑝 𝜔 P p = Mp . 𝜔 = 560,7Nmm . 2 . 𝜋 . 𝑛 60 = 560,7Nmm . 2 . 𝜋 . 2800𝑟𝑝𝑚 60 = 164322Nmm/s = 164,322Nm/s = 164,322watt Dimana : 1 HP = 745,6 watt Maka:
P p = 164,322𝑤𝑎𝑡𝑡 745,6𝑤𝑎𝑡𝑡 . 1HP= 0,22HP Keterangan: P p = Daya yang dibutuhkan (HP)
𝜔 = kecepatan sudut(rad/s) Mp = Momen puntir (Nmm)

## Daya rencana
Berdasarkan perhitungan, maka daya motor rencana dapat menggunakan persamaan berikut:
P d = Fc . P p
Dimana: F c = Faktor Koreksi [5]
F c yang digunakan adalah daya maksimum yang diperlukan yaitu 1,2
P d = Fc . P p = 1,2 . 164,322 watt = 197,18 watt
Jika satuan daya motor adalah HP, 1 HP=745,6watt
Maka P d = 197,18𝑤𝑎𝑡𝑡 745,6𝑤𝑎𝑡𝑡 . 1HP = 0,26HP Berdasarkan keberadaan motor yang ada di pasaran, maka daya motor yang diambil adalah 0,25HP atau HP (0,1864Kw) Diketahui:
Perhitungan Putaran Pada Pulley dan Roda Gigi Payung diameter pulley 1 (d1) = 3” diameter pulley 2 (d2)= 8”
diameter pulley 3 (d3)= 3” diameter pulley 4 (d4)= 12” putaran pada pulley 1 (n1) = 2800 rpm jumlah gigi penggerak (z1) = 10 gigi jumlah gigi digerakkan (z2) = 14 gigi pulley 2 satu sumbu dengan pulley 3 pulley 4 satu sumbu dengan roda gigi penggerak
 Putaran pada pulley 2 (n2)
𝑛1 𝑛2 = 𝑑2 𝑑1 = 2800𝑟𝑝𝑚 𝑛2 = 8" 3" n2 = 2800𝑟𝑝𝑚 . 3”
8" = 1050rpm
 Putaran pada pulley 3 (n3)
Karena pulley 2 satu sumbu dengan pulley 3, maka putaran pulley 2 sama dengan putaran pulley 3 n3 = n2
n3 = 1050rpm
 Putaran pada pulley 4 (n4)
𝑛3 𝑛4 = 𝑑4 𝑑3 1050𝑟𝑝𝑚
𝑛4 = 12"
3"
n4 = 1050𝑟𝑝𝑚 . 3” 12" = 262,5rpm
 Putaran pada roda gigi penggerak (z1)
Karena pulley 4 satu sumbu dengan roda gigi penggerak (z1), maka putarannya sama, sehingga z1 = n4
z1 = 262,5 rpm
 Putaran pada roda gigi yang digerakkan (z2)
𝑧1 𝑧2 = 𝑛5 𝑛4 10𝑔𝑖𝑔𝑖 14𝑔𝑖𝑔𝑖 = 𝑛5
262,5𝑟𝑝𝑚 n5= 10𝑔𝑖𝑔𝑖 . 262,5𝑟𝑝𝑚
14𝑔𝑖𝑔𝑖 = 187,5rpm

## Perhitungan Pada Pulley dan Belt
 Pemilihan dan Ukuran Sabuk–V
Gambar 3. Diagram pemilihan Belt /sabuk [13]
Gamba r 4. Macam–macam ukuran penampang sabuk–V [13]
Berdasarkan diagram pemilihan sabuk dengan daya 1/4 HP / 0.1864 kW dan putaran motor 2800 rpm, maka di pilih sabuk tipe A dengan ukuran sebagai berikut:
Lebar sabuk = 12.5 mm
Tebal sabuk = 9 mm
Sudut sabuk = 40º
Gambar 5. Ukuran penampang sabuk Tipe A
 Perbandingan reduksi belt 1
𝑛1 𝑛2 = 𝐷𝑝
𝑑𝑝 = 𝑖 2800𝑟𝑝𝑚 1050𝑟𝑝𝑚 = 2,6
 Perhitungan untuk ukuran diameter pulley
yang digunakan
Penampang sabuk yang digunakan tipe A, dengan diameter pitch (dp) pulley minimum yang dizinkan dan dianjurkan sebesar 65 mm. (lihat pada tabel 2.2) Sehingga, dp = 65 mm maka nilai dari Dp dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
𝐷𝑝 𝑑𝑝 = 𝑖
Dp = i . dp Dp = 2,6 . 65 Dp = 169mm  Perhitungan diameter luar pulley (de dan De)
de = dp + 2 . k (nilai k pada tabel 2.3) = 65 mm + 2 . 4,5 = 74 mm diambil pulley ukuran 76.2 mm atau 3″ De = Dp + 2 . k = 169mm + 2 . 4.5 = 178 mm diambil pulley ukuran 203,2mm atau 8″
 Perhitungan diameter dalam pulley (df dan Df) df = dp - 2 . k o nilai k pada tabel
= 65 mm - 2 . 8.0 = 49 mm Df = Dp - 2 x k o = 169 mm - 2 x 8.0 = 153mm
 Perbandingan reduksi belt 2 𝑛3 𝑛4 = 𝐷𝑝 𝑑𝑝 = 𝑖 1050𝑟𝑝𝑚
262,5𝑟𝑝𝑚 = 4
 Perhitungan untuk ukuran diameter pulley

## yang digunakan
Penampang sabuk yang digunakan tipe A, dengan diameter pitch (dp) pulley minimum yang dizinkan dan dianjurkan sebesar 65 mm. Sehingga, dp = 65 mm maka nilai dari Dp dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
𝐷𝑝 𝑑𝑝 = 𝑖
Dp = i . dp Dp = 4 . 65mm Dp = 260mm
 Perhitungan diameter luar pulley (de dan De)
de = dp + 2 . k nilai k pada tabel = 65 mm + 2 . 4,5 = 74 mm diambil pulley ukuran 76.2 mm atau 3″ De = Dp + 2 . k = 260mm + 2 . 4.5 = 269mm
diambil pulley ukuran 304,8mm atau 12″
 Perhitungan diameter dalam pulley (df dan Df)
df = dp - 2 . k o nilai k pada tabel
= 65 mm - 2 . 8.0
= 49 mm Df = Dp - 2 x k o = 269 mm - 2 x 8.0= 253mm
 Perhitungan kecepatan linear pada Belt dan Pulley 12,5 40 o 9
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
Gambar 6 Kecepatan linear sabuk dan pulley
dimana, vp = 𝜋 . 𝑑𝑘 . 𝑛 60 . 1000 vp 1 = kecepatan linear pada pulley (m/s) dk = diameter luar pulley (mm) n = putaran pada pulley (rpm)
 Kecepatan linear pada pulley 1
vp1 = 𝜋 . 𝑑𝑘 .𝑛1
60 . 1000 = 𝜋 . 74 .2800 60000 = 10,84m/s  Kecepatan linear pada pulley 2
vp2 = 𝜋 . 𝑑𝑘 .𝑛2
60 . 1000
= 𝜋 . 178 .1050 60000 = 9,78m/s  Kecepatan linear pada pulley 3
vp3 = 𝜋 . 𝑑𝑘 .𝑛3 60 . 1000 = 𝜋 . 74 .1050 60000 = 4,06m/s  Kecepatan linear pada pulley 4
vp4 = 𝜋 . 𝑑𝑘 .𝑛4 60 . 1000 = 𝜋 . 269 .262,5 60000 = 3,69m/s  Perhitungan panjang sabuk-V
Gambar 7 panjang sabuk
𝐿 = 2𝐶𝑑 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝)
+ 1 4𝐶𝑑 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2
Dimana: L = panjang sabuk(mm) Cd = Jarak antar sumbu poros(mm), maks 2Dp dp = diameter pulley penggerak(mm) Dp = diameter pulley digerakkan(mm) Panjang sabuk 1 Diketahui: Cd = 262mm dp = 3” = 76,2mm Dp = 8” = 203,2mm Maka
𝐿1 = 2𝐶𝑑 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝) + 1 4𝐶𝑑 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2 𝐿1 = 2.262𝑚𝑚 + 𝜋 2 76,2𝑚𝑚 + 203,2𝑚𝑚 + 1 4.262𝑚𝑚 (203,2𝑚𝑚 − 76,2𝑚𝑚) 2
𝐿1 = 524𝑚𝑚 + 438,658𝑚𝑚 + 15,4𝑚𝑚 = 𝟗𝟕𝟖,𝟎𝟓𝟖𝒎𝒎

## Panjang sabuk 2
Diketahui: Cd = 500mm
dp = 3” = 76,2mm
Dp = 12” = 304,8mm Maka
𝐿2 = 2𝐶𝑑 + 𝜋 2 (𝑑𝑝 + 𝐷𝑝) + 1 4𝐶𝑑 (𝐷𝑝 − 𝑑𝑝) 2
𝐿2 = 2.500𝑚𝑚 + 𝜋 2 76,2𝑚𝑚 + 304,8𝑚𝑚
+ 1 4.500𝑚𝑚 (304,8𝑚𝑚 − 76,2𝑚𝑚) 2
𝐿2 = 1000𝑚𝑚 + 598,17𝑚𝑚 + 26,1290𝑚𝑚 = 𝟏𝟔𝟏𝟓,𝟑𝟎𝒎𝒎
 Perhitungan sudut kontak pada sabuk dan
pulley
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
θ = 180º - 57 𝐷𝑝−𝑑𝑝
𝐶𝑑
Sudut kontak sabuk 1
θ= 180º - 57 (𝐷𝑝−𝑑𝑝) 𝐶𝑑 = 180º - 57 (178𝑚𝑚−74𝑚𝑚) 262𝑚𝑚 = 157,37 º θ = 157,37 . 𝜋 180˚ = 2,7 rad
Sin 𝛾 = 𝐷𝑝−𝑑𝑝 2𝐶𝑑 = 178𝑚𝑚−74𝑚𝑚 2 . 262𝑚𝑚 = 0,1985 𝜸 =11,44˚ Sudut kontak sabuk 2 θ = 180º - 57 (𝐷𝑝−𝑑𝑝) 𝐶𝑑 = 180º - 57 (269𝑚𝑚−74𝑚𝑚) 500𝑚𝑚 = 157,77º θ = 157,77 . 𝜋 180˚
= 2,75 rad
Sin 𝛾 = 𝐷𝑝−𝑑𝑝 2𝐶𝑑 = 269𝑚𝑚−74𝑚𝑚 2 . 500𝑚𝑚 = 0,195 𝜸 =11,24 ˚
 Perhitungan gaya pada sabuk dan pulley
Gambar 9 penampang sabuk tipe A
 Luas penampang sabuk (A s )
Sabuk yang digunakan type A, dimana:
b = 12.5 mm t = 9 mm α = 40º maka:
tan β = 𝑐
𝑡
t
an 20º = 𝑐 9 𝑚𝑚 sehinga: c = 9 mm . tan 20º = 9 mm . 0.3639 = 3.27 mm Nilai:
a = b – 2 . c = 12.5 mm – 2 . 3.27 mm = 5.96 mm
Sehingga luas penampang sabuk (A s ) akan sama dengan:
A s = 𝑎+𝑏 2 . t = 5.96 𝑚𝑚 + 12.5 𝑚𝑚 2 . 9 mm
= 83,07 mm²
= 8,307 . 10 -5 m 2
Pada perhitungan gaya–gaya sabuk–V dan pulley , maka diperoleh perhitungan sabuk–V yang digunakan dan dapat dicari dengan persamaan berikut: m s = ρ . 1 . As
dimana: m s = massa sabuk–V (N) ρ = masaa jenis sabuk–V (kg/m3) 1 = panjang sabuk per meter As = Luas penampang sabuk–V (m 2 )
Sehingga berdasarkan perhitungan sebelumnya: As = 83.07 mm² = 8.307 . 10-5 m² ρ = 1140 kg/m 3 (lihat tabel 2.4)
Maka massa sabuk per meter adalah sebagai berikut: m s = 1140 kg/m 3 . 1 . 8.307 · 10 -5 m² = 9469.98 . 10 -5 kg /m = 0.095 kg /m
Dari perhitungan massa sabuk–V, maka gaya sentrifugal sabuk (Tc) adalah sebagai berikut:
Tc = m s . v² Dimana, Tc= Gaya centrifugal sabuk – V (N) m s = Massa sabuk – V per meter (kg/m) v = kecepatan linear sabuk – V (m/s) Maka, Tc = 0.095kg/m . (4,06m/s)² = 0.095kg/m .16,4836m 2 s 2 = 1,56N Gaya maksimum sabuk dapat dicari dengan menggunakan :
Tmaks = 𝜎𝑡 . A s Tmaks = 1,72N/mm 2 . 83,07mm 2 Tmaks = 142,88N
Tegangan Sisi Tarik (T1) dan Sisi Kendor (T2) pada Sabuk. Dari perhitungan tegangan centrifugal yang diperoleh (Tc), maka dapat menghitung tegangan sisi tarik (T1) dan sisi kendor (T2) pada sabuk-V. Maka sisi tarik sabuk (T1):
T1 = Tmaks – Tc = 142,88N – 1,56N = 141,32N
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
Sisi kendor (T2) pada sabuk dapat dicari dengan perhitungan berikut:
𝑇1
𝑇2 = 𝑒 𝜇𝜃𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝛼 2,3 log 𝑇1 𝑇2 = 𝜇𝜃𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝛼
dimana: μ
= koefesien gesek pada sabuk dan pulley (0,3) (dilihat pada Tabel 2.5) θ = sudut kontak sabuk cosec 𝛼 = sudut sabuk-V
maka: 2,3 log 𝑇1 𝑇2 = 0,3 . 2,75 𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 20˚
log 𝑇1 𝑇2 = 0,3 . 2,75 . 2,92 2,3 log 𝑇1
𝑇2 = 1,047 𝑇1 𝑇2 = anti log 1,047 𝑇1 𝑇2 = 11,186 T2 = 141,32𝑁 11,186 T2 = 11,92N

## Perhitungan pada Poros
 Diameter Poros
Diketahui: Mb maks =1005,06Ncm =10050,6Nmm
Mp= 𝑃 𝜔 = 186,4𝑁𝑚/𝑠 2.𝜋.𝑛/60 = 6,7843Nm =6784,3Nmm Menurut teori guest 𝑑 = 3 16 𝑀𝑝𝑒𝑞
𝜏𝑚𝑎𝑘𝑠.𝜋
Dimana: d = diameter poros 𝜏 = tegangan geser izin maksimum Mpeq= Momen puntir equivalent Untuk:
Mpeq = 𝑀𝑝 2 + 𝑀𝑏 2
= (6784,3𝑁𝑚𝑚)² + (10050,6𝑁𝑚𝑚)²
= 12126,05Nmm 𝜏 = 0,5 . 370N/mm 2
(bahan ST37)
= 185N/mm 2
𝜏 maks = 𝜏 𝑣 = 185𝑁/𝑚𝑚²
5 =37N/mm 2
Maka,
d = 3 16 𝑀𝑝𝑒𝑞 𝜏 𝑚𝑎𝑘𝑠 .𝜋
= 3 16 .12126,05𝑁𝑚𝑚 37𝑁/𝑚𝑚² . 𝜋
= 11,86mm
Menurut Teori Rangkine
𝑑 = 3 32. 𝑀𝑏𝑒𝑞
𝜎𝑚𝑎𝑘𝑠.𝜋 d = diameter poros 𝜎 = tegangan tarik izin maksimum Mbeq = Momen bengkok equivalent Untuk: Mbeq = 1
2 (𝑀𝑏 + 𝑀𝑝 2 + 𝑀𝑏 2 )
= 1 2 (10050,6 Nmm +12126,05Nmm)
= 11088Nmm 𝜎 = 370N/mm 2
𝜎 maks = 𝜎 𝑣 = 370𝑁/𝑚𝑚² 5 = 74𝑁/𝑚𝑚² Maka, d = 3 32. 𝑀𝑏𝑒𝑞 𝜎𝑚𝑎𝑘𝑠.𝜋
= 3 32. 11088𝑁𝑚𝑚
74𝑁/𝑚𝑚².𝜋
= 11,51mm
Setelah menghitung diameter poros, maka besar diameter poros minimal yang digunakan pada poros penggulung adalah 11,86mm

## Perhitungan pada Bearing
Bantalan yang dipilih adalah bantalan gelinding. Dikarenakan beban yang bekerja termasuk ringan. Selain itu faktor gesekan dari bantalan ini sangat halus sehingga tidak menimbulkan berisik.
Pada rancangan ini bantalan yang digunakan jenis UCP205-16 bantalan untuk poros penggerak. Pada bantalan ini dapat ditahan beban seberat 790 kg. Sedangkan untuk beban yang ditumpu olen bantalan ini sebesar 17,9 kg dan beban yang bekerja adalah beban radial sedangkan untuk beban aksial dapat diabaikan. Untuk beban ekivalen =10.96 kg
Jurnal Teknik Mesin (JTM) Vol . 12 No. 1 (2019) 10 – 18
 Menentukan faktor kecepatan (fn) fn = 33,3 𝑛 1 3 = 33,3
262,5 1 3 = 0,05024
 Menentukan faktor umur bantalan (fh)
fh = fn . 𝐶 𝑝 = 0,05024 . 790𝑘𝑔
10,96𝑘𝑔 = 3,62
C =Beban nominal dinamis spesifik (kg)
 Menentukan umur nominal bantalan (Lh)
Lh = 500 𝑓ℎ 3 = 500 x (3,62) 3 = 23718,964jam = 23718,964jam : 8 Jam
= 10,22 Tahun
Bantalan yang digunakan untuk mesin penggulung tali rafia ini adalah bantalan gelinding jenis terbuka, dengan umur bantalan 10,22 tahun

## Pengujian alat
Dari hasil pengujian alat didapat alat mampu menghasilkan rata rata 58 gulungan per jam. Alat berfugsi dengan baik dan gulungan yang dihasilkan tersusun dengan rapi

## Gambar 10. Hasil Pengulungan denganMesin

## 4. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil hasil perancangan ini adalah:
1. Mesin penggulung tali rafia merupakan suatu jenis mesin bertujuan untuk membagi gulungan tali yang berupa gulungan besar yang keluar dari pabrik menjadi gulungan-gulungan kecil sehingga sesuai dengan kebutuhan masyarakat pada umumnya dan dapat dijual secara eceran di pasaran. Mengingat tali rafia ini sangat dibutuhkan oleh masyarakat, sehingga mesin ini dapat menjadi peluang untuk menjalankan usaha yang meyakinkan.
2. Kapasitas mesin penggulung tali rafia yang direncanakan adalah 68 gulungan/jam. Satu gulungan yang dihasilkan memiliki massa 1 ons.
3. Daya motor yang dibutuhkan pada mesin penggulung tali rafia adalah ¼ HP dengan putaran motor adalah 2800 rpm
4. Dalam perencanaan komponen mesin ini, diameter poros yang digunakan pada mesin adalah Ø25,4mm.
5. Mesin penggulung tali rafia menggunakan 4 buah pulley dengan ukuran 3 inch, 8inch, 3inch ,dan
12inch serta terdapat 2 buah sabuk –V sehingga putaran dari motor yang awalnya berputar 2800rpm direduksi oleh pulley tersebut menjadi putaran 262,5 rpm pada proses penggulungan
6. Mesin Penggulung Tali Rafia memiliki dimensi 700mm x 500mm x 600 mm
7. Dari hasilpengujian alat didapat perjam didapat 58 gulungan tali rapia

## DAFTAR PUSTAKA
1. Sularso, Kiyokatsu Suga, 1997. Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin , Jakarta: Pradnya Paramita
2. Khurmi, R. S., Gupta, J. K. 1982. Machine Design. New Dehli: Eurasia Publising House
3. Achmad, Z. 1999. Elemen Mesin 1. Bandung: Refika Aditama
4. Spotts, M. F., 1948. Design of Machine Elements. United States of America: Prentice-Hall
5. Gunadi, I. 2007. 101 Desain Jendela. Jakarta: Griya Kreasi
6. Harahap, G. 2000. Perencanaan Teknik Mesin Edisi Keempat Jilid 1 (Shigley, J.E., dan Mitchell, L.D. Terjemahan). Jakarta: Erlangga
7. Saito, S., Surdia, T. 1999. Pengetahuan Bahan Teknik. Jakarta: Pradnya Paramita
8. Djaprie, S. 1990. Metalurgi Mekanik ( George E. Dieter. Terjemahan). Jakarta: Erlangga
9. Sonawan,Hery. 2014. Perancangan Elemen Mesin. Bandung: Alfabeta CV