PROSIDING - repositori.unud.ac.id · keynote speaker, tim reviewer, sponsor, pemakalah, serta segenap panitia yang telah berpartisipasi atas terselenggaranya acara ini. Tidak lupa

Universitas Lambung Mangkurat, Banjarmasin 7 -8 Oktober 2015

supported by t\ f!! AUTODESK. :.;.= TW/> ' =~ SUMA Ba.nJannasinlPost ~ =,..,_,,...._ ..

SEMINAR NASIONAL TAHU NAN TEKNIK MESIN INDONESIA· XIV

PROSIDING

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT

SEMINAR NASIONAL TAHUNAN TEKNIK MESIN INDONESIA· XIV

PROSIDING

Kumpulan Abstrak 1st ICMMME & SNTTM-XIV

Badan Kerja Sama-Teknik Mesin Indonesia

Universitas Lambung Mangkurat

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur Kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkah dan petunjuk-Nya

sehingga “Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin ke-XIV” dan “1st International Conference

on Material, Manufacturing, and Mechanical Engineering” dapat terlaksana dengan baik.

Seminar ini merupakan rangkaian kegiatan tahunan BKSTM Indonesia, yang kali ini Program

Studi Teknik Mesin Universitas Lambung Mangkurat mendapat kepercayaan sebagai tuan

rumah penyelenggara.

Dari terlaksananya seminar ini, diharapkan adanya kerjasama yang baik antar Program Studi

Teknik Mesin seluruh Indonesia dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi,

dalam rangka menghadapi Asean Economic Community 2015.

Pada kesempatan ini Kami menyampaikan penghargaan setinggi-tingginya kepada BKSTM

Indonesia, Pimpinan Universitas dan Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat,

keynote speaker, tim reviewer, sponsor, pemakalah, serta segenap panitia yang telah

berpartisipasi atas terselenggaranya acara ini.

Tidak lupa Kami selaku panitia pelaksana memohon maaf seandainya dalam

penyelenggaraan acara ini ada kekurangan dan ketidaksempurnaan.

Akhir kata Kami ucapkan selamat berseminar, semoga kegiatan kita ini bermanfaat bagi kita

semua.

Banjarmasin, September 2015

Panitia Pelaksana




v

International Editorial Review Board

S. Basavarajappa, University BDT College of Engineering. India Nourredine Boubekry, University of North Texas, USA

Mohamed Bououdina, University of Bahrain College of Science, Bahrain Juan C. Campos Rubio, Federal University of Minas Gelais. Brazil

Kevin Chou. The University of Alabama. USA Mohammaci A. Chowdhury, Dhaka University of Engineering and Technology. Bangladesh

José Maria Cime, University of Coimbra, Portugal António Completo, University of Aveiro, Portugal

Leonardo R. da Silva, Federal Center for Technological Education, Brazil Teresa M. G. P. Duarte, University of Porto, Portugal

Jorge Ferreira. University of Aveiro. Portugal Leandro Freitas, Petrôleo Brasileiro SA — PETROBRAS. Brazil

V. N. Gaitoride, B,V.B College of Engineering & Technology. India Lidia Gurau. Transilvania University of Brasov, Romania Maki K. Habib, The American University in Cairo, Egypt

Zhengyi Jiang, University of Wollongong, Australia Sihai Jiao. Research Institute Baosteel. China

Ma-Eva Jiménez-Ballesta, Technical University of Cartagena, Spain Martin Jun. University of Victoria. Canada

S. R. Kamik, B.V.B College of Engineering & Technology. India N. Muthu Krishnan, Sri Venkateswara College of Engineering. India

Harmesh Kumar. Panjab University. India Aitzol Lamikiz. University of the Basque Country. Spain

Yajie Lei. George Washington University, USA Shuting Lei. Kansas State University,USA

AlUno Loureiro. University of Coimbra. Portugal Alakesh Manna, Punjab Engineering College, India

Angelos P Markopoulos, National Technical University of Athens, Greece Louis Montebello, STMicroelectronics. Malta

Rui A. S. Moreira, University of Aveiro, Portugal Fusaomi Nagata, Tokyo University of Science, Japan

Arup Kumar Nandi. Central Mechanical Engineering Research Institute. India Alfonso H. W. Ngan, University of Hong Kong, China

Meng Ni. The Hong Kong Polytechnic University, China K. Palanikumar. Sri Sairam Institute of Technology, India

Risto Poykio, Environmental Manager of Kemi City. Finland Hal Oirig. Siemens Wind Power AIS. Denmark

Fabrizio Quadrini, University of Rome ‘Tor Vergata. Italy Ramon Quiza, University of Matanzas. Cuba

Manish Roy. Defence Metallurgical Research Laboratory. India Prasanta Sahoo. Jadavpur University. India

Loredana Santo, University of Rome Tor Vergata, Italy M. A. Shah. King Abdul Aziz University, Saudi Arabia

Vishal S. Sharma, Ambedkar National Institute of Technology. India




vi

Reviewers

Prof. Dr. Ing. Harwin Saptoadi (TM. UGM)

Prof. Dr. Yatna Yuwana Martawirya (TM. ITB)

Prof. Dr. Jamasri (TM. UGM)

Prof. Dr. Sulistijono (TM. ITS)

Prof. Dr. Komang Bagiasna (TM. ITB)

Prof. Dr. Ing. Mulyani Bur (TM. UNAND)

Prof. Dr. Ir. Harinaldi, M.Eng. (TM. UI)

Prof. Dr. Fathurrazie Shadiq (UNLAM)

Dr. Jamari (UNDIP)

Dr. Ir. Syahril Taufiq, MSc.Eng. (UNLAM)

Aqli Mursadin. PhD. (UNLAM)




vii

Steering Committee

Advisor

Yulian Firmana Arifin

Chairman

Syahril Taufik

Vice chairman

Akhmad Syarief

Apip Amrullah

M. Rizali

Secretary

M. Jaya Winata, Samsul Rahman, Aries Aditya Kurniawan, Yuliana Isnani

Organizing committee

Lukman Alibi, Diaurrahman, M. Aulia Rahman, Bagus Saputro, Raizal Rais, Syauqi Rahmat Firdaus, Rahmat Ilmi,

Irraz Epiondra Fathan, Falentino Ari K, M. Jurni, Fatah Hidayatullah, Moch. Saifudin, Maidi, Fajar Perdana Putra, Trisna Aditya,

Fakhdillah Bustomi, Akh. Maulana Gumai, Edy Saputro, Jumalik, Rizky Arya S., M. Fajar Ridwan, Rian Wahyudi, A’yan Sabita,

Ichwan Noor A, Hendrico Ramelan P, Syahbudi Agung P, Setyo Yulio P.

Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)

Banjarmasin, 7-8 Oktober 2015

xxvii

COVER ............................................................................................................................................................................................................................. i

KATA PENGANTAR ...................................................................................................................................................................................................... ii

SAMBUTAN REKTOR .................................................................................................................................................................................................. iii

SAMBUTAN DEKAN ..................................................................................................................................................................................................... iv

REVIEWER ..................................................................................................................................................................................................................... v

PANITIA .......................................................................................................................................................................................................................... vii

JADWAL ACARA ........................................................................................................................................................................................................... viii

DAFTAR ISI .................................................................................................................................................................................................................... xxvii

KEYNOTE SPEAKER .................................................................................................................................................................................................... xlix

BIDANG KONVERSI ENERGI

NO JUDUL KODE

1 Genset dengan bahan bakar co-gasifikasi downdraft kulit kopi dan batubara KE 01

2 Unjuk Kerja Pengering Surya Tipe Rak Pada Pengeringan Kerupuk Kulit Mentah KE 02

3 Analisis Unjuk Kerja Sistem Turbin Gas Mikro Bioenergi Proto X-3 Berbahan Bakar LPG KE 04

4 Optimasi periode data berdasarkan time constant pada pengujian unjuk kerja termal kolektor surya pelat datar

KE 06

5 Pengembangan Model Matematika Kinetika Reaksi Torefaksi Sampah KE 07

6 PENGGUNAAN GAS SEBAGAI BAHAN BAKAR PADA SEPEDA MOTOR BERMESIN INJEKSI KE 10

7 STUDI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN GAS-SOLID DAN PEMBAKARAN PADA TANGENTIALLY FIRED PULVERIZED-COAL BURNER DENGAN VARIASI SUDUT TILTING

KE 11

8 Pemanfaatan Panas Buang Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 12

9 Sistem Pendingin Adsorpsi dengan Single Bed Adsorber KE 13

10 Penerapan Evaporative Cooling Untuk Peningkatan Kinerja Mesin Pengkondisian Udara Tipe Terpisah (AC Split)

KE 14

11 Penggunaan Thermal Energy Storage sebagai Penyejuk Udara Ruangan dan Pemanas Air pada Residential Air Conditioning Hibrida

KE 15

12 Studi Eksperimental tentang Karakteristik Turbin Angin Sumbu Vertikal Jenis Darrieus-Savonius KE 17

13 PENGARUH KONSENTRASI GARAM TERHADAP KARAKTERISITIK ALIRAN DUA FASE GAS DAN AIR KE 22

14 Karakteristik Pembentukan Cincin Vorteks pada Jet Sintetik akibat Perubahan Frekwensi Eksitasi pada Aktuator Ber-cavity Kerucut

KE 23

15 KAJI TEORITIK KONSUMSI GAS LPG SEBAGAI SUMBER PANAS PADA PETERNAKAN AYAM BROILER TIPE KANDANG TERTUTUP (CLOSED HOUSE)

KE 24

16 STUDI AWAL GASIFIKASI SERBUK KAYU PADA OPEN TOP STRATIFIED DOWNDRAFT GASIFIER KE 25

17 Prototipe Sistem Pengering Cengkeh Dengan Energi Surya KE 26

18 Drag Reduction in Flow Separation Using Plasma Actuator in Cylinder Models KE 28

19 PENGARUH VARIASI NORMALITAS AKTIVATOR PADA AKTIVASI NaOH-FISIK ADSORBEN FLY ASH BATUBARA TERHADAP PRESTASI MESIN SEPEDA MOTOR 4-LANGKAH

KE 29



xxviii

20 PENGARUH TEMPERATUR PEMANASAN AWAL TIPE STRAIGHT PADA MINYAK KELAPA TERHADAP SUDUT SEMPROT NOSEL

KE 30

21 Analisis Beban Thermal Rancangan Mesin Es Puter Dengan Kompresor ½ PK Untuk Skala Industri Rumah Tangga

KE 32

22 Rancang Bangun Kondenser pada Pengering Beku Vakum KE 34

23 ANALISIS PERFORMANSI KOLEKTOR SURYA PEMANAS AIR DENGAN PELAT KOLEKTOR BENTUK-V KE 35

24 Analisa Performansi Kolektor Surya Pelat Bergelombang untuk Pengering Bunga Kamboja KE 37

25 Pengaruh Jarak Concentric dan Eccentric Reducer Pada Sisi Isap Pompa Sentrifugal Terhadap Gejala Kavitasi

KE 38

26 Karakterisasi Pembentukan Deposit pada Ruang Bakar Mesin Diesel Dengan Metode Tetesan Pada Pelat Panas

KE 40

27 Pengujian Performa Sistem Pendingin Absorpsi dengan Energi Panas Matahari di Universitas Indonesia Depok

KE 41

28 Karakteristik Aliran dan Perpindahan Panas Campuran Air dan Minyak Nabati untuk aplikasi sebagai refigeran sekunder

KE 42

29 PENGGUNAAN SOLAR COLLECTOR SEBAGAI PEMANAS AWAL DAN PIPA KONDENSAT SEBAGAI HEAT RECORVERY PADA BASIN SOLAR STILL UNTUK MENINGKATKAN EFISIENSI

KE 43

30 Analisis Performa Modul Solar Cell Dengan Penambahan Reflector Cermin Datar KE 44

31 Karakteristik Api Premiks Biogas pada Counterflow Burner KE 45

32 Theoretical Study of Forced Convective Heat Transfer in a Hexagonally Configured Seven-Vertical-Rod Bundle in Zirconia-Water Nanofluid

KE 47

33 KAJI EKSPERIMENTAL ALAT PENGOLAHAN AIR LAUT MENGGUNAKAN ENERGI SURYA UNTUK MEmproduksi GARAM Dan AIR TAWAR

KE 48

34 ANALISIS KARATERISTIK PEMBAKARAN BRIKET ARANG LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT dengan VARIASI BAHAN PEREKAT (BINDER) KANJI dan TAR MENGGUNAKAN METODE THERMOGRAVIMETRI ANALYSIS (TGA)

KE 50

35 PENINGKATAN HASIL EKSTRAKSI MINYAK NILAM DENGAN METODE HYDRO-STEAM MICROWAVE DISTILLATION

KE 51

36 PENGARUH VARIASI KEMIRINGAN SUDUT TURBULATOR TERHADAP LAJU PERPINDAHAN PANAS PADA ALAT PENUKAR KALOR ALIRAN BERLAWANAN (COUNTER FLOW HEAT EXCHANGER)

KE 52

37 Pengaruh Variasi Luas Heat Sink Terhadap Densitas Energi dan Tegangan Listrik Thermoelektrik KE 53

38 EFEKTIFITAS PERPINDAHAN PANAS PADA DOUBLE PIPE HEAT EXCHANGER DENGAN GROOVE KE 54

39 Penentuan Sub-sub Pola Aliran StratifiedAir-Udara pada Pipa Horisontal MenggunakanPengukuran Tekanan

KE 56

40 Distribusi Temperatur Pada Microwave menggunakan Metode CFD KE 57

41 PENGARUH DEBIT ALIRAN AIR TERHADAP PROSES PENDINGINAN PADA MINI CHILLER KE 58



xxix

42 PENGONTROLAN KUALITAS ANODE SOLID OXIDE FUEL CELL (SOFC) MELALUI PENGONTROLAN POROSITAS

KE 59

43 Pengaruh Kandungan Air pada Proses Pembriketan Binderless Batubara Peringkat Rendah Indonesia

KE 61

44 Perancangan Perangkat Eksperimen Kondensasi Kontak Langsung dengan Keberadaan Non Condensable Gas

KE 62

45 Model Laju Kinetik Dekomposisi Biomasa Untuk Pembentukan Tar Pada Proses Pirolisis KE 65

46 Analisis CFD Penempatan Air Conditioning Unit pada KRD Ekonomi Bandung Raya KE 66

47 Pengaruh temperatur permukaan sel surya terhadap daya pada kondisi pemodelan dan nyata KE 67

48 Pengaruh Pemilihan Jenis Material Terhadap Nilai Koefisien Perpindahan Panas pada Perancangan Heat Exchanger Shell-Tube dengan Solidworks

KE 73

49 PENGARUH LAJU ALIRAN AGENT GAS PADA PROSES GASIFIKASI KOTORAN KUDA TERHADAP KARAKTERISTIK SYNGAS YANG DIHASILKAN

KE 74

50 Pembakaran Rice Husk dan Coconut Shell Dalam Fluidized Bed Combustor KE 75

51 Studi Eksperimental Penyimpanan Energi Termal pada Tangki Pemanas Air Tenaga Surya yang Berisi PCM

KE 76

BIDANG MANUFAKTUR

NO JUDUL KODE

1 Optimalisasi Parameter Proses Cetak Injeksi Plastik dengan Metode Simulasi untuk Menurunkan Cacat Defleksi

MAN 01

2 Simulasi dan Studi Eksperimental Proses Injeksi Plastik Berpendingin Konvensional MAN 02

3 Optimasi Karakteristik Statik Spindel Mesin Perkakas Buatan Dalam Negeri MAN 04

4 Pengaruh ketebalan terhadap akurasi persamaan Rosenthal untuk model analitik proses pengelasan

MAN 09

5 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Dengan Center Pada Baja AISI 4140

MAN 10

6 Pengaruh Variasi Kecepatan Putaran Benda Kerja dan Kedalaman Pemakanan Terhadap Kekasaran Permukaan Proses Gerinda Silinderis Baja Aisi 4140 Menggunakan Media Pendingin (Coolant Campuran Minyak Sawit dan Calcium Hypochlorite)

MAN 11

7 PENINGKATAN KEAKURASIAN GERAKAN PADA PROTOYPE MESIN CNC MILLING Mini 3-AXIS MAN 12

8 Nilai kekasaran permukaan paduan magnesium AZ31 yang dibubut menggunakan pahat potong berputar

MAN 13

9 Pengaruh Variasi Kecepatan Gerak Benda Kerja terhadap Umur pada Proses Pembuatan Cetakan Paving AISI 1045 Home Industry Menggunakan Metode Flame Hardening

MAN 14

10 Kekasaran permukaan baja karbon sedang akibat proses sand-blasting dengan variasi tekanan dan sudut penyemprotan

MAN 15



xxx

11 Pemrograman CNC 5-Axis untuk Pembuatan Runner Turbin Propeler berbasis Feature MAN 16

12 Desain, Manufaktur, dan Inspeksi Produk Berbasis Fitur MAN 17

13 Simulasi Proses Active Hydro-Mechanical Drawing dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga pada Material Aluminium AlMg

MAN 20

14 APLIKASI METODOLOGI DESAIN HATAMURA UNTUK PROSES DESAIN JIG DAN FIXTURE MAN 21

15 PEMBUATAN MODUL PENGUJIAN KETELITIAN GEOMETRIK MESIN CNC MILLING VERTIKAL DENGAN METODE DOUBLE BALL BAR

MAN 23

16 Sustainable Product Development for Motorcycle Sidestand using Pugh’s Concept Selection Method

MAN 24

17 Pemodelan Penyalaan Pada Proses Bubut Kering Magnesium AZ31 Menggunakan Jaringan Syaraf Tiruan

MAN 25

18 Pengaruh Plunge Depth dan Preheat Terhadap Sifat Mekanik Sambungan Friction Stir Welding Polyamide

MAN 26

BIDANG MEKANIKA TERAPAN

NO JUDUL KODE

1 Analisis Penurunan Efisiensi Motor Listrik Akibat Cacat Pada Bantalan MT 01

2 Unjuk Kerja Alat Pembuat Ice Slurry dengan Air Laut MT 02

3 Pengaruh Variasi Diameter Orifice Terhadap Karakteristik Dinamis Hydraulic Motor Regenerative Shock Absorber (HMRSA) dengan Satu Silinder Hidraulik

MT 03

4 Pengaruh jumlah lilitan pipa sebagai pemanasan awal pada kompor pembakar jenazah MT 04

5 SIMULASI TURBIN AIR KAPLAN PADA PLTMH DI SUNGAI SAMPANAHAN DESA MAGALAU HULU KABUPATEN KOTABARU

MT 05

6 Studi Karakteristik Penjalaran Gelombang Tegangan (Stress Wave) Berupa Emisi Akustik (Acoustic Emission, AE) Pada Struktur Alat Penukar Kalor (Heat Exchanger)

MT 06

7 Pengaruh Pelumas Refrijeran pada Kinerja Alat Penukar Kalor Microchannel Sistem Tata Udara MT 07

8 Nonlinear Behaviour of Toroidal Shells of In-Plane and Out-of-Plane Oval Cross Sections under Internal Pressure

MT 08

9 PERANCANGAN JARINGAN PIPA TRANSMISI MATA AIR UMBULAN MT 09

10 Analisis Tegangan Pada Beberapa Jenis Steam Jet Ejector MT 10

11 Optimasi Pembuatan Biodiesel dengan Multi-Feedstock (CPO dan Jatropha) Berbantuan Ultrasonik pada 28 kHz

MT 11

12 DINAMOMETER GENERATOR AC 10 KW PENGUKUR UNJUK KERJA MESIN SEPEDA MOTOR 100 CC MT 13

13 Wind and Earthquake Loads On The Analysis of a Vertical Pressure Vessel For Oil Separator MT 14

14 Pengembangan Impact Energy Absorber Dengan Pengaturan Jarak Crash Initiator MT 15



xxxi

15 Desain Awal Rig untuk Pengujian Frame Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle Produk Industri Lokal MT 17

16 PERANCANGAN RODA PENGGERAK ROBOT PENDOBRAK PINTU MT 19

17 Pengaruh Jumlah dan Sudut Sudu Pengarah Omni-Directional Terhadap Daya yang Dihasilkan Turbin Angin Savonius

MT 20

18 UJI KINERJA MODIFIKASI KOMPOR ( TUNGKU ) TANAH LIAT BERBAHAN BAKAR BRIKET LIMBAH KULIT JAMBU METE

MT 21

19 Penghitungan Numerik Kekuatan Buckling Struktur Kolom Taper MT 22

20 Analisis Suara pada Rotordinamik akibat Unbalance, Misalignment, dan Looseness MT 23

21 Analisis Gaya Pada Hanger Shaft “Suspensi Anting-Anting” Untuk Bogie Kereta Monorel Jenis Straddle

MT 24

22 Rancang Bangun Smart Greenhouse Untuk Pembudidayaan Tanaman Dengan Menerapkan Solar Cell Sebagai Tenaga Listrik

MT 26

23 Rancang Bangun Prototipe Quadrotor Tanpa Awak MT 27

24 DETEKSI MULAI TERBENTUKNYA ALIRAN CINCIN PADA PIPA HORISONTAL MENGGUNAKAN SENSOR ELEKTRODE

MT 28

25 Perancangan Pengering Bambu Resonator Gamelan dengan Memanfaatkan Limbah Termal Peleburan Bahan Gamelan

MT 29

26 Smart Chassis System Berbasis Proporsi Kontrol Traksi dan Pengereman MT 31

27 Rancang Bangun Alat Pres Parutan Kelapa Tipe Ulir Daya Penggerak Motor Listrik MT 32

28 Pembuatan dan Pengujian Prime Mover Termoakustik Tipe Gelombang Tegak MT 33

29 STUDI AWAL UNJUK KERJA PENDINGIN UDARA (AIR COOLER) BERBASIS TERMOELEKTRIK PADA AIR DUCT SEPEDA MOTOR TIPE SKUTIK

MT 34

30 Desain Mekanisme Alternatif Penerus Daya dari Poros Turbin Propeler ke Poros Generator dengan Menggunakan TRIZ

MT 35

31 RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH RUMPUT GAJAH MT 37

32 Alat Bantu Analisis Kerusakan Anti-friction Bearing Pada Unit Alat Berat MT 40

33 Kaji Eksperimental prilaku degradasi kokas dari batubara muda MT 43

34 PEMODELAN DAN SIMULASI DINAMIKA HANDLING MOBIL LISTRIK UNS GENERASI II MT 45

35 Analisa Pemodelan dan Simulasi Gerak Aktuator Punch pada Mesin Pres untuk proses Deep Drawing

MT 48

36 Kaji Banding Prediksi Kerusakan Pada Bantalan Gelinding Melalui Sinyal Getaran Dan Sinyal Suara MT 49

Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XIV (SNTTM XIV)


Rancang Bangun Alat Pres Parutan Kelapa Tipe Ulir Daya

Penggerak Motor Listrik

I Wayan Surata1, a *, Tjokorda Gde Tirta Nindhia2,b, Davied Budyanto3,c, Ahmad Eko Yulianto4,d

1Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Denpasar-80361, Indonesia

2Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Denpasar-80361, Indonesia

3,4Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Universitas Udayana, Denpasar-80361, Indonesia

a*[email protected], [email protected], [email protected],

[email protected]

Abstrak

Proses pembuatan minyak goreng dari bahan kelapa dimulai dari memarut kelapa yang sudah tua,

memeras parutan untuk memperoleh santan, dan terakhir memanaskan santan untuk memperoleh

minyak goreng. Pemerasan parutan kelapa merupakan tahap yang sangat penting dan tergantung

dari tekanan yang diberikan, semakin tinggi tekanan semakin banyak santan yang diperoleh. Di

pedesaan pembuatan minyak goreng masih dilakukan secara tradisional, terutama dalam pemerasan

parutan kelapa menjadi santan masih diperas dengan tangan, sehingga santan yang diperoleh belum

optmal dengan kapasitas yang kecil. Tujuan penelitian ini adalah untuk merancang alat pres parutan

kelapa tipe ulir daya yang digerakkan motor listrik, untuk menghasilkan santan dengan cara kerja

yang kontinu, simpel, dan aman. Mekanisme ulir daya akan menghasilkan gaya tekan dalam silinder

untuk mendorong dan menekan parutan kelapa sehingga santan dan ampas keluar secara terus-

menerus. Rancang bangun meliputi desain dan pembuatan komponen utama yaitu ulir daya dan

tabung silinder. Putaran ulir daya dirancang 15, 25, dan 30 [rpm], dengan motor listrik yang

dilengkapi sistem transmisi gear-box, puli, dan sabuk. Hasil pengujian menunjukkan alat pres

parutan kelapa tipe ulir daya dapat bekerja sesuai rancangan, dengan performansi lebih baik

dibandingkan cara manual maupun tipe ulir piston. Kapasitas pemerasan optimum 13,75 [kg/j]

terjadi pada putaran 25 [rpm], serta rendemen santan yang dihasilkan rata-rata 58,33%.

Kata kunci : ulir daya, tabung silinder, parutan kelapa, santan, kapasitas, rendemen

Pendahuluan

Proses pembuatan minyak goreng dari

bahan kelapa dimulai dari memarut daging

kelapa yang sudah tua, memeras parutan

kelapa untuk memperoleh santan, selanjutnya

dipanaskan untuk menguapkan kandungan air.

Saat ini pemarutan telah menggunakan mesin

pemarut yang digerakkan tenaga listrik.

Sedangkan pemerasan masih dilakukan secara

manual dengan tangan menggunakan tapis

yaitu saringan dari bagian pohon kelapa atau

kain. Cara tradisional ini, selain peralatannya

sederhana, juga hemat biaya dan tidak

menuntut keahlian tertentu [1,2]. Dipasaran

juga telah tersedia alat pres mekanis tipe ulir

piston, dan tipe kombinasi ulir piston dan

hidrolik, namun alat pres jenis ini tidak

efisisen karena banyak langkah yang harus

dilakukan dalam satu siklus kerja. Siklus kerja

tersebut meliputi 6 langkah, mulai dari 1)

mengisi tabung dengan parutan kelapa, 2)

menempatkan tabung dalam rangka, 3)

mengepres dengan memutar tuas agar

santannya keluar, 4) melepas tekanan piston

dengan memutar tuas balik, 5) mengangkat

tabung keluar dari rangka dan terakhir, 6)

mengeluarkan ampas dari dalam tabung.

Mekanisme kerja ini sangat panjang dan

menyulitkan operator ditambah lagi sikap

kerja dan dimensi alat yang tidak ergonomis

menyebabkan kelelahan dan keluhan

muskuloskeletal [3,4,5,6].

mailto:[email protected]



Tujuan penelitian ini adalah untuk

merancang alat pres parutan kelapa tipe ulir

daya (power screw) yang digerakkan motor

listrik untuk menghasilkan santan secara

kontinu. Ulir daya adalah peralatan yang

berfungsi untuk mengubah gerak putar

menjadi gerak lurus dan biasanya

mentransmisikan daya. Ulir daya digunakan

antara lain untuk mengangkat atau

menurunkan beban seperti pada dongkrak

mobil, mengubah gerak putar menjadi lurus

misalnya pada ragum dan memberikan gaya

tekan/tarik yang besar seperti pada mesin

pres. Alat pres tipe ulir daya adalah alat yang

sangat umum digunakan untuk mengesktraksi

minyak, karena proses sangat sederhana,

kontinu, dan mudah disesuaian.

Data utama yang menjadi pertimbangan

dalam desain prototipe alat pres adalah

kecepatan putar poros, tekanan dalam silinder,

diameter silinder dan diameter poros [7].

Umumnya kecepatan putar poros ulir untuk

alat pengepresan berkisar antara 15 – 40 rpm

[7,8,9,10]. Variabel berikutnya adalah tekanan

kerja di dalam silinder. Menurut Beerens

[11], tekanan akhir pada proses pengepresan

minyak buah jarak (jatropha seeds) minimum

4 MPa. Oleh karena parutan kelapa bukan

berupa butiran, tetapi bahan yang sangat halus

dan lembut maka tekanan pengepresan jauh

lebih rendah. Pada penelitian ini diasumsikan

tekanan kerja 2 MPa.

Metode Penelitian

Ulir daya dengan konfigurasi poros lurus

merupakan mekanisme yang paling umum

dipakai untuk alat pres, karena proses

pembuatannya mudah. Jarak pitch dan

diameter dasar ulir konstan seperti terlihat

dalam Gambar 1.

Gambar 1. Geometri ulir daya poros lurus

Menurut Sorin-Stefan et al. [7] laju aliran

volume dihitung berdasarkan persamaan:

Qv = Vte . (1 - ԑ).n.k.60 [m3/j] (1)

Dimana: Vte - volume teoritis bahan yang

dipindahkan oleh ulir dalam sekali rotasi

[m3]; n – kecepatan putar ulir [rpm]; k –

koefisien aliran balik bahan melalui puncak

ulir (k = 0,2 – 0,35); ԑ - rasio tekanan,

dihitung dengan rumus ԑ = (vi – vf)/vi, dengan

vi = volume awal [m3] dan vf = volume akhir

setelah penekanan [m3].

Volume teoritis bahan yang dipindahkan oleh

poros ulir dihitung berdasrkan persamaan:

Vte = (d22 – d1

2) (p – δ) [m3] (2)

Dimana: p – jarak pitch [m]; δ – lebar pitch

[m]; d2 – diameter luar ulir [m]; d1 – diameter

poros [m]. Dengan mensubstitusi persamaan

(2) ke dalam persamaan (1) diperoleh:

Qv = (d22 – d1

2) (p – δ) (1 - ԑ).n.k.60

[m3/j] (3)

Rendemen santan yang dihasilkan dihitung

dengan persamaan:

wo – wa Rendemen = x 100 % (4) wo

Dimana: wo – berat parutan kelapa sebelum

diperas [kg]; wa – berat parutan kelapa

sesudah diperas [kg]. Dalam penelitian ini putaran poros ulir

dirancang 15, 25, dan 30 [rpm] dengan

penggerak motor listrik. Tekanan kerja

diasumsikan 2 [Mpa]. Selanjutnya dipilih

diameter silinder do = 72 [mm]; diameter luar

ulir d2 = 71 [mm]; dan diameter poros ulir d1

= 22 [mm]. Panjang alat pres sesuai panjang

ulir L = 300 [mm]; jarak pitch p = 42,8 [mm];

dan tebal ulir δ = 1,2 [mm]. Untuk parutan

kelapa karena lebih halus dan licin maka

koefisien gesek lebih kecil. Dalam penelitian

ini ditentukan koefisien gesek 0,2; rasio

tekanan ԑ = 0,5; koefisien aliran balik k =

0,35; dan berdasarkan data [12] diketahui

volume 1 [m3] kelapa parut beratnya 352 [kg].



Ilustrasi rancang bangun alat pres parutan

kelapa tipe ulir daya beserta komponen-

komponennya ditunjukkan dalam Gambar 2.

Gambar 2. Desain alat pres parutan kelapa

Hasil dan Pembahasan

Prototipe alat pres parutan kelapa tipe ulir

daya terdiri dari dua komponen utama yaitu

poros ulir (screw shaft), seperti ditunjukkan

pada Gambar 3, dan silinder (barrel), pada

Gambar 4 berikut.

Gambar 3. Poros ulir

Gambar 4. Silinder tekan dengan corong

Rancang bangun alat pres parutan kelapa

tipe ulir daya dengan penggerak motor listrik

berhasil diproduksi seperti ditampilkan dalam

Gambar 5.

Gambar 5. Alat pres parutan kelapa

Selanjutnya dilakukan uji performansi

meliputi uji kapasitas produksi dan uji

rendemen. Hasil pengujian kapasitas

pengepresan disajikan dalam Tabel 1.

Tabel 1. Kapasitas pengepresan

Putaran

[rpm]

Berat [kg] Waktu

[menit]

Kapasitas

[kg/j] Parutan Ampas

15 1,0 0,41 4,58 13,10

25 1,0 0,42 4,40 13,63

30 1,0 0,42 4,33 13,85

Rerata 1,0 0,417 4,437 13,52

Perhitungan kapasitas teoritis dilakukan

sesuai dengan persamaan (3) untuk putaran 15

[rpm] diperoleh kapasitas teoritis Q = 8,25

[kg/j], putaran 25 [rpm] Q = 13,75 [kg/j], dan

putaran 30 [rpm] diperoleh Q = 16,50 [kg/j],

atau rata-rata kapasitas teoritis alat pres

adalah 12,4 [kg/j]. Sementara hasil pengujian

pada Tabel 1, diperoleh kapasitas rata-rata

13,52 [kg/j]. Hasil ini cukup baik karena

perbedaan antara hasil teoritis dan hasil

pengujian hanya sekitar 8%. Selanjutnya

dapat dianalisis, bahwa kapasitas optimum

terjadi pada putaran 25 [rpm], dimana

kapasitas teoritis sama dengan kapasitas

Motor



pengujian yaitu sekitar 13,75 [kg/j], seperti

ditunjukkan dalam Gambar 6.

Gambar 6. Kapasitas optimum

Perhitungan rendemen santan yang

dihasilkan mengacu pada persamaan (4),

untuk putaran 15 [rpm] diperoleh santan

dengan rendemen 59%. Hasil perhitungan

selanjutnya disajikan dalam Tabel 2.

Tabel 2. Pengujian rendemen

Putaran

[rpm]

Berat [kg] Rendemen

[%] Parutan Ampas

15 1,0 0,41 59,00

25 1,0 0,42 58,00

30 1,0 0,42 58,00

Rerata 1,0 0,417 58,33

Berdasarkan Tabel 2, rendemen alat pres

tipe ulir daya ini menghasilkan rendemen

rata-rata 58,33 %. Hasil ini lebih tinggi bila

dibandingkan dengan cara pemerasan

menggunakan tangan dimana rendemennya

52,9% [13]. Demikian juga jika dibandingkan

dengan menggunakan alat pres mekanis tipe

ulir piston yang rendemennya antara 47,5 –

55% [14].

Kesimpulan

Alat pres parutan kelapa tipe ulir daya dapat

bekerja sesuai rancangan, dengan performansi

lebih baik dibandingkan cara manual maupun

tipe ulir piston. Kondisi pemerasan optimum

terjadi pada putaran 25 [rpm] dengan

kapasitas 13,75 [kg/j], serta rendemen santan

yang dihasilkan rata-rata 58,33%.

Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepada

LPPM Universitas Udayana yang telah

membiayai kegiatan ini melalui skim Hibah

Grup Riset Tahun Anggaran 2015.

Referensi

[1] Palungkun, R., Aneka Produk Olahan

Kelapa. Bogor: Penebar Swadaya, 1992.

[2] Rindengan, B., Novarianto, H., Minyak

Kelapa Murni: Pembuatan dan

Pemanfaatan. Penebar Swadaya, 2006.

[3] Ghazali, I., Tambunan, M., Nazlina,

Perancangan Alat Pemeras Kelapa Parut

Menjadi Santan dengan Cara

Pengepresan Manual yang Ergonomis.

Jurnal Teknik Industri FT.USU, Vol. 2,

No. 2 (2013) 19-27.

[4] Grandjean, E., Fitting the Task to the

Man, a Textbook of Occupational

Ergonomics, 5th ed. Piladelphia: Taylor

&Francis, 1998.

[5] Manuaba, A., Ergonomi, Kesehatan, dan

Keselamatan Kerja. Prosiding Seminar

Nasional Ergonomi. Surabaya: Guna

Widya, 2000.

[6] Nurmianto, E., Ergonomi, Konsep Dasar

dan Aplikasinya. Jakarta, Candimas

Metropole, 1996.

[7] Sorin-Stefan, B., Ionescu, M., Voicu, G.,

Ungureanu, N., Vladut, V., Calculus

Elements for Mechanical Presses in Oil

Industry. Politehnica University of

Bucharest, Romania, 2013.

[8] Martins, K.C.R., Silva, P.H.C., Galvao,

V.L., Martins, L.S.P., Matias da, S.L.E,

Pereira, R.J.R., Development of

Prototype of Screw Press for The

Collection of Oil From Seeds of Castor

and Jatropha. Brazilian Congress of

Thermal Sciences and Engineering.

Uberiandia, Brazil, 2010.

[9] Sari, P., Preliminary Design and

Construction of A Prototype Calona

Seed Oil Extraction Machine. (Thesis).

The Graduate School of Natural and



Applied Sciences of Middle east

Technical University, 2006.

[10] Zheng, Y., Screw Pressing of Whole and

Dehulled Flaxeed for Organic Oil Rich

in Omega-3 Fatty Acids. Dissertation.

Nort Dakota State University of

Agriculture and Applied Science, 2003.

[11] Beerens, P., Screw-pressing of Jatropha

seeds for fuelling puposes in less

developed countries. (Thesis).

Department of Sustainable Energy

Technology, Eindhopen University of

Technology, 2007.

[12] Tabel Massa Jenis dan Berat Jenis

Berbagai Zat di Sekitar Kita,

http://rumushitung.com/2013/05

/31/tabel-massa-jenis-dan-berat-jenis/,

Diakses: 11 Juli 2015.

[13] Winarno, F.G., Kelapa Pohon

Kehidupan. Jakarta: Gramedia Pustaka

Utama, 2014.

[14] Surata, I W., Penggunaan Roda Tangan

Berhendel pada Alat Pres Parutan

Kelapa Mengurangi Keluhan Sistem

Muskuloskeletal dan Meningkatkan

Produktivitas Kerja Pembuat Minyak

Kelapa Tradisional di Desa Ped Nusa

Penida. (Tesis). Denpasar: Program

Pascasarjana Universitas Udayana,

2001.

Documents

PROSIDING - repositori.unud.ac.id · keynote speaker, tim reviewer, sponsor, pemakalah, serta segenap panitia yang telah berpartisipasi atas terselenggaranya acara ini. Tidak lupa