RANCANG BANGUN MESIN PENGUPAS KULIT KENTANG MENGGUNAKAN MOTOR AC 1 PHASE Oleh : Restu Gigih Permadi1) Redi Bintarto S.T., M.Eng Pract2) dan Imam Kusyairi S.Pd., M.T.. 3) 1)
Alumni Teknik Mekatronika POLTEKOM Staf pengajar Teknik Mekatronika POLTEKOM 3) Staf pengajar Teknik Mekatronika POLTEKOM
2)
Abstract Innovation a Pealer Potato (A skin Potato Peeler Based Mechanic use Motor 1 Phase) is a tool skin peeler Solanum Tuberosum or another name is potato. To Pealer Potato manually use knife to peel and while automatic use selenoid valve to control water. This machine related to Motor AC as driving. And motion Motor AC to be continous with V Belt to Pulley middleman. Water Automatic out from Selenoid Valve. And from the result 1 potato can be done 20 seconds do it from profesional people. So in do peel in large quantities or more will take a long time and more power. So that the verification by experiment 1 kilograms potatos contain 6 potatoes then will be taken 2,5 minutes . With this tool 2,5 kg of potatoes can be taken 2,5 minutes. With the relay contacts it will be easier to connected to the electric circuit as well as to circuit of mechanical Keyword : Motor AC, V-Belt, Pulley, Selenoid Valve, Otomatis dan Solanum Tuberosum L
1. LATAR BELAKANG 1.1 Pendahuluan Di zaman sekarang masyarakat membutuhkan cara praktis untuk mempermudah cara kerja manusia yaitu dengan mengupas kentang. Perkembangan teknologi yang pesat, membuat produksi industri rumah tangga berinovasi untuk membuat suatu alat bantu mesin yang dapat mengolah kentang lebih lebih baik. Mesin pengupas kulit kentang ini menggunakan metode penyayatan dengan sikat halus yang aman. Kekurangan
pengupasan kulit kentang dilakukan dengan manual yaitu mengupasnya dengan satu persatu. Sedangkan mesin ini dapat mengupas kulit kentang sebanyak 2,5 kg selama beberapa menit. Untuk mengupas 1 kentang dapat dilakukan sampai 20 detik untuk orang yang sudah profesional, sehingga dalam melakukan pengupasan dalam jumlah banyak atau lebih besar akan membutuhkan waktu yang lama dan tenaga yang lebih besar. Saat ini pengupasan kulit kentang
dilakukan dengan secara manual menggunakan tangan seperti pada umumnya. Maka dari itu harus ada pengganti tenaga manusia menjadi tenaga mesin atau yang biasa disebut mekanisasi. Maka dari itu diperlukan teknologi yang tepat dengan menggunakan motor untuk memutar penggeraknya sehingga dapat membersihkan kulit sekitar kentang. Sehingga produktifitas manual lebih relatif rendah dan untuk produktifitas secara mekanisasi lebih tinggi karena menggunakan motor listrik 1 phase sebagai pemutarnya. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan permasalahan yang ada, penulis mencoba merumuskan permasalahannya sebagai berikut : 1. Bagaimana merancang mesin dengan sistem pengerak menggunakan motor 1 phase sehingga produksi meningkat? 2. Berapa putaran rpm motor agar motor bekerja optimal dan kentang tidak terlempar kemana mana akibat motor terlalu cepat? 3. Berapa waktu dan kapasitas optimal pengupasan kentang menggunakan mesin pengupas yang dibuat? 1.3 Batasan Masalah Karena kompleksnya permasalahan yang terdapat dalam sistem ini, maka perlu adanya batasanbatasan untuk menyederhanakan permasalahan ini, yaitu: 1. Kapasitas penampungan maksimal berkisar 2,5 kg.
2. Motor yang digunakan mempunyai daya ½ HP dengan putaran 1400 rpm 3. Menggunakan Relay AC sebagai kontrol motor induksi 2. KAJIAN PUSTAKA 2.1 Teknik Pengupasan Pengupasan ini dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu dengan cara mekanik, uap betekanan dan cara kimia. Pengupasan mekanik biasanya dilakukan dengan alat bantu berupa pisau yang biasanya terbuat dari besi, baja maupun dari stainless steel. Adapun permukaan untuk pisau yang terbuat dari stainless steel akan terdapat suatu lapisan oksida (krom) yang sangat stabil, sehingga pisau ini tahan terhadap korosi. 2.2 Motor AC 1 Phase Motor induksi satu fasa sering digunakan sebagai penggerak pada peralatan yang memerlukan daya rendah dan kecepatan yang relatif konstan. Hal ini disebabkan karena motor induksi satu fasa memiliki beberapa kelebihan yaitu konstruksi yang cukup sederhana. Motor induksi adalah motor listrik bolak-balik (AC) yang putaran rotornya tidak sama dengan putaran medan stator, dengan kata lain putaran rotor dengan putaran medan stator terdapat selisih putaran yang disebut slip. Pada umumnya motor induksi dikenal ada dua macam berdasarkan jumlah fasa yang digunakan, yaitu motor induksi satu fasa dan motor induksi tiga fasa.
oleh poros (Sularso, 2004). Poros transmisi adalah poros yang mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditransmisikan pada poros ini melalui kopling, roda gigi dan puli sabuk atau sproket rantai.
Gambar 2.1 Pisau yang digunakan untuk pemotongan (Sumber: Data pribadi)
Pulley Pulley digunakan untuk memindahkan daya dari satu poros ke poros yang lain dengan alat bantu sabuk. Karena perbandingan kecepatan dan diameter berbanding terbalik, maka pemilihan pulley harus dilakukan dengan teliti agar mendapatkan perbandingan kecepatan yang diinginkan.
2.5 Selenoid Valve 220 VAC Selenoid Valve adalah katup yang digerakkan oleh energi listrik dan mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakkan plunger yang dapat digerakkan arus AC atau DC
2.3
Gambar 2.2 Macam-Macam Pulley (Sumber: http: www.industrialpulley.com)
2.4
Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama– sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang
Gambar 2.3 Selenoid Valve AC (Sumber: Data pribadi)
2.6 Relay AC DPDT(Double PoleDouble Throw) Prinsip kerja relay sama dengan kontaktor magnet yaitu berdasarkan kemagnetan yang dihasilkan oleh kumparan coil, jika kumparan coil tersebut diberi sumber listrik. Berdasarkan sumber listrik yang masuk maka relay di bagi menjadi 2 macam yaitu relay DC dan Relay AC. Besar tegangan DC yang masuk pada coil relay bervariasi sesuai dengan ukuran yang tertera pada body relay tersebut diantaranya Relay dengan tegangan 6 Volt 12 Volt, 24 Volt, 48 Volt, sedangkan untuk tegangan AC sebesar 220 Volt
Adapun desain yang telah dibuat sebagai berikut :
Gambar 3.1 Tampak Atas Gambar 2.4 Relay AC MK2P-I (Sumber: Data pribadi)
3. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Prosedur Penelitian Pada
alat
ini
jika
supplay
tegangan AC siap maka motor AC 1 Phase dan selenoid valve AC
siap
dihidupkan dengan memastikan bahwa rangkaian relay berada dalam posisi
Gambar 3.2 Tampak Samping
ON dan selanjutnya aktifkan MCB ke posisi ON, selanjutnya tekan tombol ON poros
untuk
mengaktifkan
akan
mentransmisikan
sehingga
berputar ke
dan
penampang
pengupasan. Dan untuk mematikan rangkain mesin tekan tombol OFF 3.2
Perancangan Mekanik
Gambar 3.3 Tampak Isometrik
Mekanik dari alat ini didesain menggunakan Autocad 2010. Untuk
Pada tampak atas untuk panjang = 50
mendapatkan hasil yang optimal, maka
cm, lebar 50 cm dan tinggi total 100
perlu diperhatikannya pada sistem
cm. Untuk diameter dari tabung nya 40
mekanik yang dibuat, sebab pengaruh
cm. Untuk besar lubang keran 2 cm.
mekanik merupakan salah satu faktor penting dalam pembuatan alat ini.
3.3
Spesifikasi Elektrik
1.
Controler DPDT
menggunakan Relay
(double-pole,
double-
throw) 2.
Menggunakan rangkaian
pengaman
dengan
MCB
6
Ampere 3.
untuk pengatur aliran air 3.4
Gambar 3.4 Rangkaian Relay DPDT
Menggunakan Selenoid Valve
Desain
Rangkaian
4. PEMBAHASAN DAN HASIL Elektrik
PENELITIAN
Relay DPDT Keterangan Gambar: Tabel 3.1 Keterangan Gambar MT1
Output keluaran berupa motor AC 1 phase
SW 1
Tombol yang digunakan dalam melakukan proses menghidupkan mesin
SW 2
Tombol yang digunakan dalam melakukan proses mematikan mesin
RL1
Relay yang penggerak otomatisnya menggunakan kontak dari koil yang bekerja karena arus yang lewat pada rangkaian
Pada bab ini akan membahas mengenai pengujian sistem secara keseluruhan serta melakukan analisa terhadap data-data yang diperoleh selama melakukan pengujian untuk selanjutnya dapat ditarik kesimpulan. Untuk
mengetahui
bahwa
Rancang Bangun Pengupas Kulit Kentang
Menggunakan
Motor
1
Phase yang dibuat telah berjalan dengan baik atau tidak maka perlu dilakukan pengujian. Pengujian ini dilakukan dalam beberapa tahapan sebelum dilakukan pengujian
220 V
SL1
Tegangan AC yang digunakan dalam menghidupkan relay Motor 1 Phase dan Selenoid Valve Indikator menandakan Selenoid Valve bekerja
Pengujian
Arus
Kerja
Pada
Selenoid Valve AC 1.
Pengujian Arus Kerja Pada Motor
2.
Pengujian Motor
Kecepatan
Pada
Penggerak
Bagian
(Rpm) Pulley
3.
Pengujian
Kecepatan
(Rpm)
Motor Pada Bagian Pulley yang
5.1
Kesimpulan
1.
Dari data yang sudah diperoleh
Digerakkan
dari
4.
Pengujian Waktu Optimal Mesin
pengupas
5.
Pengujian
didapatkan waktu rata-rata yang
Kapasitas
Optimal
Mesin 6.
Arus
Kerja
Pada
adanya
untuk
pengupasan
Selenoid Valve AC
mesin maka
proses
kentang
yang
mendekati sempurna yaitu pada
pengujian
ini
waktu 150 detik, yang mampu
bertujuan:
mengupas
1. Mengetahui apakah masing-masing
(semua
rangkaian dapat bekerja sesuai dengan yang direncanakan. 2. Mengumpulkan
kerja
kentang
optimal
Pengujian
Dengan
pengujian
data-data
kentang
100%
permukaan
kulit
terkupas) 2.
yang
Dari data yang sudah diperoleh dari
pengujian
kerja
mesin
nantinya akan digunakan untuk
pengupas
membangun programdan
sesuai
didapatkan bahwa untuk 2½Kg
baik
kentang dapat diselesaikan 150
dengan
analisa
seberapa
rangkaian dapat bekerja.
96,55%.
alat pada tahap berikutnya PENUTUP perancangan,
maka penulis dapat menarik beberapa
kemungkinan
penyelesaian
proyek
ini
dapat
untuk waktu
masih
dapat
terjadi. 5.2
kesimpulan dan memberi sedikit saran kelak
semakin
bertambahnya
pembuatan dan pengujian alat ini,
agar
Sehingga
banyak beban kentang diberikan maka
Berdasarkan
maka
detik dengan faktor kebehasilan
3. Sebagai acuan untuk membangun
5.
kentang
Saran Untuk
kemampuan
peningkatan alat
ini
maka
ada
dikembangkan lebih baik lagi serta
beberapa hal yang harus diperhatikan
lebih
sebagai refrensi:
memaksimalkan
fungsinya
sebagai mesin pengupas kentang yang yang dapat berguna di masyarakat.
1.
Sebaiknya untuk pisau parutnya dapat diganti lagi dengan pisau yang lebih halus agar dapat mengupas dengan lebih rapi dan
2.
tidak membuang banyak daging
DAFTAR PUSTAKA
dari kentangnya.
Anonimous, 2011. Alat Pemotong.
Untuk
percobaan
selanjutnya
http://www.library.upnvj.ac.id[
untuk
kapasitas
kentangnya
diakses pada 20 Mei 2015]
dapat diperbanyak tapi dengan resiko
waktu
bertambah
juga
lebih
dapat
lama
dari
sebelumnya. 3.
Untuk selenoid valvenya dapat menggunakan
4.
yang
bemodel
Lahan Kering. Graha Ilmu, Jakarta Denny S. Tandi Salu, Ir. Fielman Lisi.,2013. Sistem
akan
Pengaturan Kecepatan Motor
lebih
mudah
karena
semakin banyak tekukan maka
Ac Satu Fasa Dengan
akan semakin besar tekanan
Menggunakan
yang diberikan
Thyristore.Jurusan Teknik
percobaan
kapasitas
kentang
berikutnya
5Kg. Percobaan ini dilakukan untuk
mengetahui
kapasitas
beban mesin maksimal yang mampu dilakukan/diproses. Dan juga sebaiknya mesin diberi sensor berat itu dikarenakan agar sensor mengatur berapa cepat pulley berputar dengan menyesuaikan berat beban yang diberikan.
Elektro-FT UNSRAT.
dapat
ditambah mulai 3Kg, 4Kg dan
.
mesin Budidaya Pertanian di
lurus karena saat mengalirkan air
Untuk
5.
Daywin, F. J., dkk., 2008. Mesin-
Sularso dan K. Suga. 2004. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin
