Jurnal Teknik Mesin Univ. Muhammadiyah Metro
URL: http://ojs.ummetro.ac.id/index.php/turbo

## RANCANG BANGUN MESIN PARUT KELAPA SKALA RUMAH TANGGA DENGAN MOTOR LISTRIK 220 VOLT
Gugun Gundara 1 * , Slamet Riyadi 2
1) Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Tasikmalaya Jl. Tamansari km 2.5 Gobras, Tasikmalaya Kode pos 46196 Telp. 0265 2350982
2) Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Galuh Ciamis Kampus JL. RE. Martadinata No. 150 Cms Tlp. (0265) 776325
gugun@umtas.ac.id 1 , slametriyadi.cms@gmail.com 2

## Abstrak
Proses pemarutan kelapa tenaga yang relatif besar dan kemampuan khusus agar hasilnya baik dan tangan tidak terluka. Untuk mempermudah pemarutan dan menjaga higienitas serta meningkatkan kapasitas pemarutan pada rumah tangga dan industri kecil sudah di buat alat bantu atau mesin parut kelapa  banyak  mesin  parut  kelapa  di  rancang  atau  di  buat  dengan  berbagai  model  dan  harganya barvariasi.  Salah  satu  rancangan  atau  desain  yang  beredar  dipasar  adalah  mesin  parut  yang menggunakan  mesin  motor  dengan  bahan  bakar  bensin.  Mesin ini  dirancang  sedemikian  rupa  untuk meningkatkan  keselamatan  bagi  pemakai,  mempercepat  proses  pemarutan  kelapa,  meningkatkan kapasitas, serta menjaga higienitas dari kelapa parut. Tetapi alat mesin parut kelapa skala rumah tangga dan industri kecil masih relatif mahal. Pada perancangan ini dibuat alat dengan redesain mesin parut kelapa  mini  untuk  mengurangi  biaya  material  dan  biaya  manufaktur.  Melakukan  perubahan  denga bentuk  dan  dimensi  untuk  kerangka  dan  penyangga.  Disamping  itu  juga  perubahan  pada  komponen mesin dengan motor listrik skala rumah tangga dengan daya 220 volt.
Kata kunci : daya, desain, industry, mesin, motor listrik

## Pendahuluan
Tanaman kelapa telah sejak ratusan tahun di  kenal  di  seluruh  kepulauan  Nusantara. Kelapa merupakan salah satu penghasil bahan makanan yang sangat penting dalam kehidupan  rakyat  Indonesia.  Hal  ini  dapat dilihat dari kenyataan bahwa  75%  dari  minyak  nabati  dan  8%  dari konsumsi  protein  bersumber  dari  kelapa. Selain  itu  tanaman  kelapa  merupakan tanaman  serba  guna,  yang  keseluruhan bagiannya dapat dimanfaatkan bagi kehidupan manusia dan menghasilkan keuntungan. Oleh karena itu kelapa mempunyai  arti  yang  sangat  penting  bagi kehidupan  dan  perekonomian  di  Indonesia  1  .
Daging buah kelapa merupakan salah satu jenis  bahan  baku  yang  paling  sering digunakan  indutri  kecil  catering  makanan, dimana kelapa proses pengolahannya dilakukan  dengan  cara  diparut  5  .  Proses pemarutan  kelapa  cukup  dilakukan  dengan manual  dengan  papan  parut  sederhana  jika
berjumlah  sedikit,  untuk  menghasilkan parutan  bagus,  kecepatan  parutan  manual yang  dibutuhkan  kurang  lebih  3000  gerakan parut setiap jam, tapi jika daging buah kelapa yang diparut cukup jumlah banyak maka akan menimbulkan  kelelahan  jika  dilakukan dengan  cara  manual.  Mesin  parut  kelapa kebayakan menggunakan mesin parut bertenaga motor bakar dipasaran, mesin parut bertenaga motor bakar banyak kekurangannya  disebabkan  beberapa  alasan yaitu; harganya yang lebih mahal, memerlukan oil mesin, perawatan harus rutin, menimbulkan  kebisingan  dan  polusi  asap. Pada perancangan ini dibuat sebuah alat parut kelapa  yang  tidak  memerlukan  perawatan khusus  dan  tidak  bising,  mesin  parut  kelapa ini  menggunakan  motor  listrik  dengan  daya 220  volt,  mudah  dibawa,  perawatan  mudah, mesin  tidak  mahal  dan  pemarutan  kelapa tidak harus dicungkil hanya dibelah menjadi dua. Jasa pemarut menggunakan mesin parut kelapa  bertenaga  1  pk  berkapasitas  produksi 400  butir/  jam  dengan  waktu  kerja  5  jam
perhari  pada  umumnya  konsumen  membeli daging  buah  kelapa  sekaligus  memarutnya dengan biaya sebesar Rp.  4500, untuk  harga sebuah  daging  buah  kelapa  Rp.  4000  dan biaya pemarutnya Rp.500. Kelebihan dari mesin pemarut kelapa dengan motor listrik ini biaya perawatan cukup murah dengan  pelumasan  pada  bantalannya  setiap minggu,  sedangkan  perawatan  parut  motor bakar  adalah  penggantian  pelumas  mesin dengan biaya Rp.30.000.

## Tinjauan Pustaka
Dalam  tata  nama  atau  sistematika ( taksonomi ) tumbuh-tumbuhan, tanaman kelapa  ( cocos  nucifera )  dimasukan  kedalam klasifikasi sebagai berikut tumbuh-tumbuhan, tumbuh  berbiji,  biji  tertutup  dan  biji berkeping satu. Tanaman kelapa digolongkan ke  dalam  famili  yang  sama  dengan  sagu ( metroxylon  sp ),  salak  ( salaca  edulis ),  aren ( arenga pinata ), dan lain-lain. Penggolongan varietas  kelapa  pada  umumnya  didasarkan pada  perbedaan  umur  pohon  mulai  berubah bentuk  dan  ukuran  buah,  warna  buah,  serta sifat-sifat  kusus  yang  lain.  Kelapa  memiliki berbagai  nama  daerah.  Secara  umum,  buah kelapa  dikenal  sebagai  coconut,  orang belanda menyebutnya kokosnoot atau klapper , sedangkan orang prancis menyebutnya cocotier .  Di  indonesia  kelapa biasanya di sebut krambil atau kelapa.  3  Mesin  pemarut  kelapa  adalah  suatu  alat yang  digunakan  untuk  membantu  atau mempermudah pekerjaan manusia dalam hal pemarutan  kelapa.  Sumber  tenaga  utama mesin  pemarut  adalah  tenaga  motor,  dimana tenaga motor digunakan untuk menggerakkan atau  memutar  mata  parut  melalui  perantara sabuk  ( V-belt ).  Mesin  parut  kelapa  ini mempunyai  sistem  transmisi  berupa  puli. Gerak putar dari motor listrik ditransmisikan ke puli 1, kemudian dari puli 1 ditransmisikan ke puli 2 dengan menggunakan sabuk. Ketika motor dihidupkan, maka motor akan berputar kemudian putaran ditransmisikan oleh sabukuntuk menggerakan poros mata parut. Dalam  kehidupan  sehari-hari  kita  sering menjumpai  mesin  pemarut  kelapa,  biasanya
sering  kita  lihat  di  pasar-pasar.  Mesin  parut kelapa yang sudah ada antara lain:
1. Mesin  parut  dengan  menggunakan motor bensin berkapasitas 2 PK
Gambar 1. Mesin parut kelapa motor bensin
2 PK  4 
2. Mesin  parut  dengan  menggunakan motor listrik 0,5 HP.
Gambar 2. Mesin parut kelapa motor listrik 125 Watt
Oleh  karena  itu  dalam  kesempatan  ini perlu  dibuat  alat  pemarut  lain  yang  lebih efisien  dan  mudah  digunakan,  dimana konstruksi  mesin  lebih  sederhana  bila dibandingkan  dengan  mesin  parut  kelapa yang sebelumnya telah dibuat dan beredar di pasaran.

## Elemen Mesin
Elemen  mesin  merupakan  bagian  penting dari bidang perancangan mekanis, perancangan  menciptakan  peralatan  atau sistem untuk memenuhi kebutuhan- kebutuhan khusus. Peralatan mekanis biasanya meliputi komponen-komponen yang bergerak  yang  mengirimkan  daya  dan melakukan  pola-pola  gerak  khusus.  Tentu saja  elemen-elemen  mesin  tersebut  harus sesuai, harus selaras, dan harus bekerja secara aman dan efisien, yang memenuhi kebutuhan konsumen. Perancang harus mempertimbangkan bukan hanya unjuk kerja
elemen  yang  di  rancang  pada  suatu  waktu tertentu,  tetapi  juga  memikirkan  elemen- elemen yang akan di padukan  2  .

## Poros dan Daya Poros
Poros  adalah  komponen  alat  mekanisme yang  mentransmisikan  gerak  berputar  dan daya. Poros ini merupakan satu kesatuan dari sebaran  sistem  mekanis  dimana  daya ditransmisikan dari penggerak utama, misalnya  motor  listrik  atau  motor  bakar,  ke bagian  lain  yang  berputar  dari  sistem.  Ada beberapa  macam  sistem  mekanisme  yang berkaitan  dengan  elemen  berputar  yang mentrasmisikan daya. Perhitungan gaya-gaya yang  terjadi  pada  poros  dalam  proses pemindahan daya:
a). Daya rencana (kW) P d = f c×P (kW)
Keterangan: Pd  = Daya yang direncanakan (kW) F c  = Faktor koreksi P    = Daya yang ditransmisikan
Tabel 1. faktor koreksi daya yang
ditransmisikan, fc Daya yang akan ditransmisikan Fc Daya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0 Daya maksimum yang diperlukan 0,8 – 1,2 Daya normal 1,2 – 1,0 b). Daya poros / daya yang diperlukan (p)
𝑃 = 2.𝜋.𝑁.𝑇
60
P  = Daya poros dari poros penggerak pisau (kW)
T  = Torsi (Nm) N  = Putaran (RPM)
c). Torsi (T) T  = F x d (Nm)
F  = Gaya Sentrifugal dari benda berputar / Gaya beban daging kelapa ke mata pisau (N)
D = jarak benda ke pusat rotasi (m) Daya poros / daya yang diperlukan (p)
P  = Daya poros dari poros penggerak pisau (kW)
T  = Torsi (Nm) N =  Putaran (RPM)
Metodologi Penelitian
Gambar 3. Diagram alir

## Bagian-Bagian Mesin
Adapun bagian-bagian utama mesin adalah: 1. Motor Listrik Motor  listrik  merupakan  sumber  tenaga penggerak  awal  dari  perancangan  mesin ini.  Motor  listrik  bekerja  untuk  memutar atau menggerakan mata parut.
2. Baskom Penahan Baskom atau penahan adalah bagian yang digunakan  untuk  menahan  ampas  kelapa yang di parut dan sekaligus dinding bagian ini  langsung  berhubungan  dengan  alat parut.
3. Mata parut Mata parut ini terbuat dari pipa almunium ,  dimana  di  bagian  permukaan  sekeliling pipa  diukir  menjadi  seperti  paku-paku kecil yang sedemikian rupa sehingga dapat memarut bahan Kelapa.
4. Rangka mesin Rangka  mesin  merupakan  bagian  yang berfungsi untuk menopang seluruh komponenkomponen  utama  dari  mesin pemarut
mulai Identifikasi Masalah Konsep perancangan dan desain alat Pembuatan dan perakitan alat Pengujian dan Analisa Kesimpulan Selesai

## Proses Pemarutan Kelapa
1. Siapkan mesin pemarut kelapa
2. Siapkan kelapa yang sudah dibelah.
3. Hidupkan motor
4. Tempelkan belahan kelapa ke mata pisau parut kelapa.
5. Daging buah kelapa akan terparut oleh mata pisau parut
6. Hasil parutan akan keluar dari belahan batok kelapa.
7. Matikan mesin.

## Pengolahan data
Bahan dan Alat Penelitian Bahan-bahan  yang  digunakan  adalah kelapa hibrida, stainless steel , besi. Alat-alat yang  digunakan  pada  penelitian  ini  adalah meteran,  baut  dan  mur,  motor  listrik,  mesin las,  mesin  bor,  mata  bor,  mesin  gerinda, obeng,  kunci  pas,  pisau,,  komputer  dan  alat tulis.
Metode Penelitian Dalam  penelitian  yang  dilakukan  ini, pengumpulan data dengan cara mencari studi literatur dari penelitian  yang telah dilakukan oleh  peneliti  terdahulu  dan  dari  buku-buku kepustakaan  sebagai  referensi,  kemudian dilakukan  perancangan  desain,  pembuatan, perangkaian  pada  komponen-komponen  alat kelapa parut. Setelah itu dilakukan pengujian pada alat dan pengamatan parameter.

## Hasil dan Pembahasan
Bahan mesin parut kelapa yang digunakan ini akan mempengaruhi kinerja alat yang akan dirancang.  Bahan  yang  digunakan  untuk mesin  ini  harus  kokoh  dan  memenuhi persyaratan  yang  diinginkan  serta  mudah diperoleh. Pada alat mesin parut kelapa skala rumah  tangga  dan  industri  kecil  alat  yang digunakan  adalah  bahan  dari  plat  siku. Pemilihan material untuk kerangka alat pada alat  ini  terbuat  dari  besi  plat  kaena  banyak diperoleh  dipasaran.  Mata  pisau  di  buat dengan bahan dari almunium dan pemasangan  mata  pisau  menggunakan  baut dikarenakan mata pisau yang digunakan bisa
dibongkar  pasang  menggantikan  mata  pisau yang lainnya.
Mata pisau alat pemarut kelapa ini berbentuk bulat  yang  dipasang  pada  poros  mesin  dan dibuat  sejajar.  Dibuat  sejajar  pada  saat pemarutan kelapa yang di belah menjadi dua dapat  terparut.  Mata  pisau  terbuat  dari almunium  berbentuk  bundar  dengan  diametr 10  mm  berbentuk  bulat.  Pemasangan  mata pisaunya  dapat  dilakukan  dengan  bongkar pasang yaitu, dengan mengunci
menggunakan  baut.  Dibuat  bongkar  pasang bertujuan  agar  memudahkan  saat  pergantian mata pisau dan perawatan.
Tenaga yang dihasilkan oleh motor listrik adalah  sebesar  1  HP  buah  kelapa  tua  yang dapat  diparut  dalam  sekali  operasi  bisa beberapa  buah  kelapa.  Hal  ini  terjadi  karena tenaga  yang  dihasilkan  oleh  motor  listrik tersebut  mencukupi  untuk  pemarutan  buah kelapa lebih dari satu dan juga karena sistem pemarutannya langsung dari batok kelapa.
Parutan  kelapa  ini  dilengkapi  dengan baskom  penahan  yang  bertujuan  untuk menahan  parutan  buah  kelapa  agar  tidak keluar  kemana-mana  akibat  dari  perputaran mata pisau p arut kelapa yang berputar, penahan (baskom) ini terbuat dari bahan stainlees steel.

## Pengujian Mesin
Setelah  dilakukan  proses  perancangan  dan proses  pembuatan  mesin  parut  kelapa  maka langkah selanjutnya adalah melakukan uji kinerja mesin  tersebut.  Uji  kinerja  ini  bertujuan  untuk mengetahui  kinerja  mesin,  sesuai  atau  tidak dengan konsep perancangan.
1. Bahan  yang  diperlukan  untuk  pengujian mesin:
a. Satu buah kelapa dengan diameter luar 130 mm  dan  dibelah  menjadi  dua,  dengan tujuan agar lebih mudah dalam pemarutan.
b. 1 kg kelapa
c. Stopwatch
Gambar. 1 Mesin dan kelapa yang dibelah menjadi dua bagian
2. Prosedur pengujian Mesin dinyalakan kelapa yang sudah di belah menjadi dua ditempelkan pada mata pisau.

## Gambar 2. Proses Pemarutan

## Gambar 3. Hasil Proses Pemarutan kelapa
3. Hasil Pengujian Berdasarkan  hasil  uji  kinerja  mesin  dapat diambil kesimpulan bahwa:
a. Untuk memarut satu  buah kelapa  yang berdiameter  luar  130  mm  dan  tebal  12 mm diperlukan waktu selama 4 menit 4 detik.
b. Untuk memarut 1 kg kelapa diperlukan waktu selama 9,78 menit.
4. Kelebihan  dan  kekurangan  mesin    kelapa parut
a. Tingkat  kebisingan  sangat  rendah  dan getaran dapat diabaikan.
b. Kenaikan  suhu  motor  selama  2  jam sampai 4 jam dioperasikan, tidak terjadi kenaikan suhu motor.
c. Putaran kepala parut cukup baik, hanya saja  pemarutan  kelapa  yang  ada batoknya tidak bersih, sehingga pengoprasian pemarutan harus disesuaikan besaran kelapa.
d. Mesin  mudah  dibawa  dan  aman  untuk digunakan.
5. Perhitungan daya motor
Poros  merupakan  merupakan  komponen dari mesin parut kelapa yang memiliki peran penting  dalam  sistem  trasmisi,  poros  ini berfungsi  sebagai  pemutar  mata  parut  dan sebagai dudukan mata parut. Poros penggerak ini  berbentuk  silinder  dengan  ukuran diameter:  10  mm,  dan  panjang:  180  mm. Bahan poros pada mesin parut ini menggunakan  baja  S  45  C  dengan  kekuatan tarik 58 kg/mm 2
Daya motor yang gunakan adalah 1 phase dimana sudah diketahui  kW dan Amperenya jika hanya diketahui kW-nya saja bagaimana menghitungnya:
Diket: P :8 kW=x1000= 8000 Watt V : 220 Volt Dengan rumus daya motor 1 phase P =VxI I =P/V Ket: P : Daya (Watt)
I : Arus (Ampere)
V   : Tegangan (Voltage)
I = P / V
I = 8000/220

## I = 36.36 A
Power  motor  yang  tersedia  =  1.000  kW, karena  power  motor  masih  lebih  besar  dari daya rencana poros maka power motor  yang digunakan masih aman.

## Pemeliharaan Alat
Secara umum alat ini tidak membutuhkan pemeliharaan  secara  khusus.  Namun  untuk mendapatkan  fungsi  yang  maksimal  selama umur pemakaian, maka pemeliharaan terhadap komponen-komponen yang mendukung  alat  ini  mutlak  diperlukan pemeliharaan  yang  dimaksud  adalah  sebagai berikut:
1. Untuk  menghindari  bau  tak  sedap, bersihkan  bak  penahan  (Corong)  dengan air setelah proses pemarutan kelapa selesai dilakukan.
2. Untuk mencegah terjadinya proses pengkorosian  pada  komponen  tertentu, lumasilah  bagian-bagian  yang  bergerak
atau  membutuhkan  pelumasan  dengan minyak pelumas.
3. Bersihkan  alat  dari  debu-debu  dan kontaminan  lainnya  yang  mengganggu proses pengoperasian.
4. Lakukan pemeliharaan secara berkala.

## Kesimpulan dan Saran
Kesimpulam Hasil  perancangan  mesin  parut  kelapa adalah sebagai berikut:
1. Spesifikasi mesin, panjang: 55 mm, lebar: 30 mm, tinggi: 45 mm.
2. Pengerak  utama  mesin  parut  kelapa menggunakan  motor  listrik  1  phase  dan daya 220 volt.
3. Sistem  transmisi  menggunakan  poros pisau mata parut.
4. Kinerja  mesin  parut  kelapa  yang  sudah dibelah  menjadi  dua  bagian,  untuk memarut satu buah kelapa yang
berdiameter  luar  130  mm    diperlukan waktu  3  menit  4  detik,  dan  untuk memarut  1  kg  kelapa  diperlukan  waktu 9,78 menit.
Saran Proses  penyempurnaan  mesin  masih diperlukan  untuk  meningkatkan  kualitas mesin,  usulan  perbaikan  rancangan  mesin antara lain:
1. bahan teknik untuk kontruksi menggunakan  bahan  yang  bagus  supaya tahan terhadap karat dan koros.
2. Penahan  ampas  kelapa  atau  corong gunakan  yang  agak  lonjong  agar  hasil pemarutan kelapa tidak berceceran.
3. Pada  saat  pembersihan  penahan  atau corong  setelah  penggunaan  sebaiknya menggunakan  kain  yang  bersih  dan kering, jangan menggunakan air.

## Daftar Pustaka
[1]. Suhardiyono,    L.    1987.    Tanaman Kelapa.  Kanisius. Yogyakarta.
[2]. Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin,
Jakarta : Pradya Paramita 1983.
[3]. Dobrovolsky, V. "Machine Elements". Stolk,  Jac.  "Elemen  Mesin", Erlangga, 1981.
[4]. Maiseka  Leu,  M.A.  Coward  David, M.A.  Marshall  Craig.  Alat Pemarut Kelapa dan Singkong.
[5]. SERI  BUKU  PENGEMBANGAN MASYARAKAT DESA. Program Kerjasama DINSOSNAKERTRANSSIL Edisi Ketiga. 2004