## OPTIMASI RANCANG BANGUN ALAT  PEMERAS BUAH JERUK DENGAN MENGGUNAKAN SISTEM PERPUTARAN MOTOR LISTRIK 0,3 HP
Fadwah Maghfurah Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Jakarta Tri Ardiyanto Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Jakarta
fadwah.maghfurah@ftumj.ac.id tri.ardiyanto@rocketmail.com

## ABSTRAK
Guna  mendukung  UKM  (Usaha  Kecil  Menengah)  dan  memberikan  kemudahan  pada  setiap orang  yang  akan  membuat  sari  buah  atau  jus  jeruk  sehingga  dapat  menghemat  waktu  dan tenaga  maka dirancang alat pemeras jeruk dengan kapasitas yang kecil dengan menggunakan metode optimasi perancangan dengan sistem perputaran sebagai pemerasnya dan cara kerjanya digerakkan oleh motor listrik yang mana dayanya ditransmisikan oleh daya listrik kemudian ke pencekam  buah  jeruk  tersebut  yang  berfungsi  agar  perputaran  terpusat  pada  keseluruhan diameter dinding buah  jeruk. Adapun kapasitas yang didapat dari hasil perhitungan adalah 320 ml/menit  dengan  diameter  buah  jeruk  65  mm,  sedangkan  dengan  diameter  buah  jeruk  70  mm didapat 250 ml/menit dan motor listrik dengan daya 0,3 HP, Putaran 1500 Rpm.
Kata Kunci : Motor Listrik 0,3 HP, Pencekam, Diameter Jeruk 65-70mm

## 1. PENDAHULUAN
Buah jeruk merupakan salah satu jenis buah – buahan yang paling banyak digemari oleh masyarakat  kita.  Tanaman  jeruk  dikenal dengan  nama  latin Citrus  sinensis Linn. Tumbuhan  ini  merupakan  tanaman  yang dapat  tumbuh  baik  di  daerah  tropis  dan subtropis.  Jeruk  manis  dapat  beradaptasi dengan baik didaerah tropis pada ketinggian  900  -  1200  meter  di  atas permukaan  laut  dan  udara  senantiasa lembab,  serta  mempunyai  persyaratan  air tertentu.  Tanaman  jeruk  manis  dapat mencapai ketinggian 3 - 10 m. Tangkai daun 0,5  -  3,5  cm.  Daun  berbentuk  elips  atau bulat telur memanjang. Buah jeruk berbentuk  bulat  atau  bulat  rata  dan memiliki  kulit  buah  yang    tebal    (sekitar 0,3    –    0,5  cm),    daging    buah    kuning,
jingga    atau    kemerah-  merahan.  Daging buah  terbagi-bagi  atas  8  -  13  segmen yang  mengelilingi  sumbu buah. Biji jeruk berbentuk  bulat  telur  dan  berwarna  putih atau putih keabuan.
Permasalahan  yang  dihadapi    adalah  belom ada  yang  merancang  dan  membuat  alat pemeras  jeruk  dengan  menggunakan  sistem perputaran  sebagai  pemerasnya  dan  juga menciptakan  alat  sederhana  yang  dapat diterapkan di UKM (Usaha Kecil Menengah)  serta  untuk  dunia  Industri  dapat dijadikan alat yang mudah dan efektif untuk meringankan  kerja  manusia  dan  dapat  di produksi dengan skala besar.
Rancang  bangun  mesin  pemeras  jeruk  ini berkapasitas mampu memeras 20 buah jeruk per-menit  dengan  perputaran  1500  rpm dengan menggunakan bahan yang ringan dan
higienis untuk konstruksinya seperti alumunium,  acrylic  dan  stainless  steel  type SS304  untuk  pencekam  dan  plat  roll,  Fe untuk  engsel  rangka  kiri,  kanan,  belakang, atas,  bawah,  pengunci  dan  polimer  untuk gelas  ukur,  pemeras,  MCB  serta  didukung dengan  komponen-komponen  seperti  motor listrik 132 watt.

## 2. METODE PENELITIAN
Dalam perancangan ini dilakukan langkah-langkah seperti pada Gambar
3Diagram Alir Alat Pemeras Buah Jeruk.
Gambar 1. Diagram Alir Alat Pemeras Buah
Jeruk

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Perhitungan  Rata-Rata  Diameter  Buah Jeruk
Perhitungan Motor Listrik
a. Jumlah Kutub
Banyaknya jumlah kutub yang terdapat di motor listrik dapat dicari dengan rumus berikut :
p = 120 x f  = 120 x 50 = 4 kutub n            1500
b. Daya Motor
Besarnya  daya  motor  yang  dipakai oleh motor listrik dapat dicari dengan rumus berikut :
P = V x I = 220x0,6 A = 132 watt
c. Perhitungan Putaran
Putaran Sinkron
(Ns)  = 120xF=  120x50 = 1500 RPM p            4 d. Putaran perdetik Putaran  rotor  perdetik  dapat  dicara dengan rumus berikut :
v = Rpm = 1500 = 25 RPS Detik     60
e. Daya Mekanik
= 9,8 x 0,06 x 4 x 25 x 10ˉ³ x (100/85)
= 0,069 kW   = 69 Watt
f. Daya Motor Yang Dibutuhkan
P = Pm x 1,35 = 69 x 1,35 = 93,1 watt
g. Beban Yang Dilakukan :
F = m x g = 60 kg x 9,8 m//s 2 = 588 N W = F x S
= 588 N x 0,18 m = 105,84 Nm = 105,84 Joule
h. Daya Listrik
P = W x t =
= 1,764 Watt

## Perhitungan Getaran Mekanis
Untuk  mencari  nilai  getaran terlebih  dahulu  kita  cari  nilai  k  sebagai berikut :
Berhubungan dengan parameter frekuensi  pribadi  atau  frekuensi  natural dalam  satuan  radian/det  dan  frekuensi  ini diperoleh dari ersamaan berikut :
= 40,51 rad/det
Sehingga frekuensi natural dalam satuan sesuai pakar yang diberi kehormatan, yaitu Hz menjadi :

## = 6, 45 Hz
Perhitungan BEP (Break Even Point) : Tabel 2. Biaya Proses Pengerjaan Alat
Pemeras Buah Jeruk No Pengerjaan/Unit Harga Waktu 1 Pengelasan Rp100.000 300 Detik 2 Pengeboran Rp100.000 420 Detik 3 Pengerolan Rp100.000 180 Detik 4 Pemotongan Bahan Material Rp200.000 1200 Detik
ISSN 2088-9038 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Ju ml ah B ua h ( bu ah ) Waktu (menit) Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 65 mm Tabel 3. Biaya Komponen Alat Pemeras = Rp1.020.644 = 1 Unit

## Hasil Eksperimen
Tabel 4 Pengujian Dengan Diameter Buah
Jeruk 65 mm N o Komponen   Jumlah         Harga 1 Plat Besi 10 mm 2 Rp250.000 2 Plat Besi 4 mm 3 Rp150.000 3 Plat Stainless di Roll 140 mm 1
Rp200.000
4 Motor Listrik 0,5 HP 1 Rp180.000 5 Gelas Ukur 500 ml 1 Rp15.000 6 Kapasitor 1 Rp20.000 7 MCB 1 Rp10.000 8 Pegas 1 Rp15.000 9 Kabel 1 Rp20.000 TOTAL Rp860.000
1 2 3 4 5 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 V olume P erasa n ( ml ) Waktu (menit) Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 65 mm 1 2 3 4 5 5 10 15 20 25 Ju ml ah B ua h ( bu ah ) Waktu (menit) Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 70 mm 1 2 3 4 5 200 400 600 800 1000 1200 V olume P erasa n ( ml ) Waktu (menit) Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 70 mm Gambar 2. Grafik Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 65 mm
Gambar 3. Grafik Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 65 mm Tabel 5. Pengujian Dengan Diameter Buah
Jeruk 70 mm
Gambar 4. Grafik Hasil Perasan Buah Jeruk
dengan Diameter 70 mm
Gambar 5. Grafik Hasil Perasan Buah Jeruk dengan Diameter 70 mm

## 4. KESIMPULAN
1. Dari  hasil  perhitungan  rata-rata buah  jeruk  di  dapatkan  nilai  rata-rata diameter  buah  jeruk  65  mm  dan  70  mm yang  akan  digunakan  pada  pengujian  I dan II. 2. Kecepatan putaran motor listrik AC
adalah  1500  Rpm,  menurut  perhitungan motor  listrik  AC  dapat  menghasilkan daya motor sebesar 132 Watt.
3. Dari  hasil  eksperimen  alat  pemeras buah  jeruk  kecepatan  putaran  motor listrik AC 1500 Rpm dengan daya motor sebesar  132  Watt  maka  hasil  yang didapat  dalam  2  pengujian  alat  pemeras jeruk  yaitu  dalam  pengujian  I  dengan diameter  jeruk  65  mm  didapat  hasil dalam  5  menit  menghabiskan  40  buah jeruk  dengan  volume  1660  ml  dan pengujian  II  dengan  diameter  jeruk  70 mm  didapat  hasil  dalam  5  menit
menghabiskan  25  buah  jeruk  dengan volume 1120 ml.

## 5. REFERENSI
[1] Karyasa  Tungga  B.,  2011, Dasar- Dasar  Getaran  Mekanis ,  Yogyakarta, Andi OFFSET Yogyakarta.
[2] Mott  Robert  L.  2004,  Elemen-Elemen Mesin  dalam  Perancangan  Mekanis,
Yogyakarta, Andi OFFSET Yogyakarta.
[3] Sumanto,  1993,  Motor  Listrik  Arus
Bolak-Balik, Yogyakarta,
Andi
OFFSET Yogyakarta.