JURNAL REKAYASA MESIN (JRM)
Hal: 752-760 Vol.
No.
April 2026 e-ISSN: 2988-7429.
p-ISSN: 2337-828X https://ejournal.
id/index.
php/jurnal-rekayasa-mesin RANCANG BANGUN MESIN PENCACAH RUMPUT
GAJAH UNTUK PROSES PEMBUATAN SILASE PAKAN
TERNAK SAPI
Genta Arya Rahma Mahendra1.
Diah Wulandari2.
Firman Yasa Utama3.
Yustin Setiya Widoretno4 1,2,3Teknik Mesin.
Fakultas Vokasi.
Universitas Negeri Surabaya.
Indonesia 60231 4Teknik Rekayasa Otomotif.
Fakultas Vokasi.
Universitas Negeri Surabaya.
Indonesia 60231 E-mail: diahwulandari@unesa.
Abstrak: Silase merupakan metode penyediaan pakan sapi yang membutuhkan proses pencacahan hijauan agar mudah difermentasi dan memiliki daya simpan lebih lama.
Namun, peternak melakukan pencacahan secara manual sehingga memerlukan waktu lama dan ukuran cacahan tidak seragam.
Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan merancang mesin pencacah rumput gajah dengan dual corongan input dan output, dilengkapi pisau dan pemukul untuk mempercepat pemotongan serta menghancurkan bahan yang lebih keras.
Mesin ini diharapkan mampu menghasilkan ukuran cacahan seragam 2Ae5 cm sesuai standar SNI 7785.
1:2003.
Metode penelitian ini menggunakan Research and Development (R&D) model 4D untuk merancang dan menguji mesin pencacah rumput gajah.
Tahapan meliputi studi literatur, perancangan desain, pembuatan serta perakitan mesin, kemudian dilakukan uji fungsi dengan bahan uji rumput gajah sebanyak tiga kali percobaan.
Data hasil pengujian dianalisis guna menilai kinerja dan kelayakan mesin.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa mesin pencacah rumput gajah yang dirancang dapat beroperasi dengan baik.
Berdasarkan uji fungsi pada putaran 1500 rpm dengan beban bahan uji 5 kg, mesin menghasilkan ukuran cacahan 2Ae5 cm dengan kapasitas kerja 92 kg/jam, sehingga dinilai layak digunakan untuk mendukung proses pembuatan silase pakan ternak sapi dan meningkatkan efisiensi dibandingkan metode manual Kata kunci: Mesin pencacah, rumput gajah, silase, pakan ternak sapi .
Abstract: Silage is a method of providing cow feed that requires a forage chopping process so that it is easy to ferment and has a longer shelf life.
However, most breeders still do the enumeration manually, so it takes a long time and the size of the enumeration is not uniform.
Therefore, this study aims to design an elephant grass chopper with dual input and output funnels, equipped with a knife and a beater to speed up cutting and crush harder materials.
This machine is expected to be able to produce a uniform size of 2Ae5 cm according to the SNI 7785.
1:2003 standard This research method uses a 4D Research and Development (R&D) model to design and test a elephant grass chopper.
The stages include literature review, design, machine construction and assembly, and then functional testing using elephant grass as the test material in three trials.
The test data is analyzed to assess the machine's performance and feasibility.
The results of the study show that the designed elephant grass chopper can operate well.
Based on the function test at 1500 rpm with a test material load of 5 kg, the machine produces a chopping size of 2Ae5 cm with a working capacity of 92 kg/hour, so it is considered suitable for use to support the process of making silage for cattle feed and increase efficiency compared to manual methods.
Keywords: Chopper machine, elephant grass, silage, cattle feed .
A 2026.
JRM (Jurnal Rekayasa Mesi.
dipublikasikan oleh ejournal Teknik Mesin Fakultas Vokasi UNESA.
peternak dituntut untuk menyediakan pakan berupa hijauan dalam jumlah yang cukup banyak setiap harinya.
Di sisi lain hasil dari kebun seperti halnya rumput gajah, batang singkong, dan batang jagung bila dipelihara secara optimum pada bulan basah akan menghasilkan hijauan yang maksimum, hal ini dapat dilakukan jika sistem pengelolaan PENDAHULUAN Sebagian masyarakat Indonesia berprofesi sebagai peternak maupun petani, menurut data dari badan pusat statistik (BPS) bahwa jumlah usaha peternakan di Indonesia pada tahun 2023 mencapai 12,19 juta unit.
Salah satunya merupakan peternak sapi pedaging.
Dalam aktivitas pemeliharaan.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 penyediaan hijauan dari pencacahan kemudian disimpan terlebih dahulu di gudang hijauan baru diberikan kepada ternak salah satu sistem pengelolaan penyediaan hijauan adalah dengan cara pembuatan silase.
Silase adalah pakan yang telah diawetkan yang diproses dari bahan baku berupa tanaman hijauan, limbah industri pertanian, serta bahan kadar/kandungan air pada tingkat tertentu, kemudian dimasukkan dalam sebuah tempat yang tertutup rapat kedap udara yang biasa disebut dengan silo.
Syarat utama agar fermentasi berhasil adalah rumput gajah harus tercacah dengan ukuran seragam 2Ae5 cm setelah itu kemudian dimasukkan ke dalam silo dan dicampur dengan dedak dalam kondisi anaerob selama 21 hari untuk proses fermentasi.
Salah satu hijauan pakan yang berpotensi untuk bahan dasar pembuatan silase ialah rumput gajah.
Rumput gajah memiliki kualitas dan gizi yang baik sebagai bahan pakan ternak terutama Rumput gajah mampu hidup pada kondisi lahan yang kritis, dimana tanaman lain tidak dapat tumbuh dengan baik.
Rumput gajah merupakan rumput yang umum digunakan sebagai silase di daerah tropis.
Keberhasilan atau kegagalan usaha ternak sangat dipengaruhi oleh kualitas pakan yang diberikan.
Berdasarkan penelitian, faktor lingkungan, terutama pakan, memiliki pengaruh sekitar 60% terhadap produktivitas usaha ternak, sedangkan faktor genetik hanya sekitar 30%.
Keberadaan mesin pencacah pakan ternak sangat penting dalam proses pembuatan silase karena dapat mempercepat pengolahan hijauan, serta menjaga kualitas ferentasi yang lebih baik, sehingga ketersediaan pakan bagi ternak tetap terjamin meskipun pada musim kering atau saat keterbatasan hijauan segar terjadi.
Namun, keterbatasan utama mesin pencacah yang banyak beredar di kalangan peternak adalah desainnya yang umumnya hanya sesuai untuk satu jenis bahan pakan saja seperti rumput, sehingga penggunaannya menjadi tidak fleksibel ketika peternak ingin mencacah berbagai bahan pakan campuran untuk menghasilkan silase berkualitas.
Hambatan teknis lain yang dirasakan peternak adalah hasil cacahan mesin yang masih kurang bagus, serta konstruksi mesin dengan daya tahan terbatas yang menyebabkan kerusakan lebih cepat jika digunakan secara intensif.
Kondisi ini menjadi tantangan serius dalam peningkatan produktivitas peternakan rakyat, karena proses pembuatan silase tidak hanya bergantung pada ketersediaan bahan baku, tetapi juga pada kecanggihan dan daya tahan teknologi yang digunakan dalam proses pencacahan pakan .
Penelitian yang dilakukan Hanafie et al .
hanya berfokus pada perancangan dan pengujian kecepatan putaran mesin terhadap waktu pencacahan, tanpa menganalisis keefektifan hasil cacahan.
Sedangkan Penelitian Yulianto et al .
menunjukkan bahwa mesin pencacah rumput mampu mempercepat penyediaan pakan, akan tetapi memiliki kualitas pisau yang kurang bagus sehingga memerlukan perawatan pisau yang lebih intensif.
Berdasarkan uraian tersebut.
Penelitian ini bertujuan merancang bangun mesin pencacah rumput gajah dengan dual corong masuk dan keluar berbasis motor penggerak.
Mesin dirancang memiliki kapasitas kerja sekitar 50Ae150 kg/jam dengan hasil cacahan 2Ae5 cm sesuai SNI 1:2003.
Desain menggunakan pisau yang dilengkapi pemukul agar lebih tahan lama dan mampu menghancurkan hijauan secara seragam.
Rancangan ini diharapkan dapat mempercepat proses pencacahan, menghasilkan ukuran yang seragam, serta meningkatkan produktivitas DASAR TEORI Silase Rumput Gajah Silase rumput gajah merupakan teknologi pengolahan pakan ternak melalui proses fermentasi anaerob yang melibatkan mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Proses ini menghasilkan pakan yang lebih awet dengan aroma khas fermentasi serta kandungan karbohidrat, protein, dan vitamin yang relatif stabil.
Pemberian silase secara teratur dengan komposisi yang seimbang terhadap bobot ternak mampu mendukung pemeliharaan dan performa ternak secara optimal.
Pembuatan silase memerlukan penambahan starter untuk mempercepat proses pengawetan, salah satunya dedak fermentasi.
Dedak fermentasi berperan sebagai sumber bakteri asam laktat yang mampu menekan degradasi nutrien, mempertahankan kandungan bahan kering dan bahan organik, serta mempercepat proses fermentasi sehingga kualitas silase lebih terjaga.
Kualitas silase rumput gajah dapat dievaluasi melalui karakteristik fisik seperti warna, aroma, dan tekstur.
Silase yang baik umumnya berwarna hijau kecokelatan, beraroma asam segar khas fermentasi, dan bertekstur tidak berlendir, yang menunjukkan dominasi asam laktat selama proses ensilase.
Selain itu, kualitas silase juga ditentukan oleh parameter kualitatif seperti pH dan kandungan asam laktat.
Pemanfaatan silase rumput gajah dalam ransum ternak memberikan pengaruh positif terhadap performa produksi, tergantung pada kualitas silase dan proporsinya dalam pakan.
Berbagai penelitian di Indonesia menunjukkan bahwa penggunaan silase mampu mempertahankan bahkan meningkatkan produksi susu sapi perah serta mendukung pertambahan Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 bobot badan pada sapi potong apabila kebutuhan nutrien terpenuhi .
Rangka Mesin Rangka merupakan struktur yang tersusun dari batang-batang yang disambungkan pada ujungnya sehingga membentuk konstruksi kokoh untuk menahan beban mesin beserta komponennya.
Pemilihan material rangka berperan penting terhadap kekuatan dan ketahanan struktur.
Salah satu material yang banyak digunakan adalah besi siku, karena profilnya yang berbentuk huruf L mampu memberikan kekakuan serta menahan beban pada dua sisi sekaligus.
Besi siku adalah logam keras dengan kemiringan sudut mencapai 90 derajat yang memiliki bentuk dua garis tegak lurus menyerupai segitiga siku-siku.
Umumnya, besi ini produksi sebagai material untuk bahan bangunan dengan panjang 6 meter.
Selain itu, salah satu alasan yang membuat besi ini diminati banyak orang yaitu karena material ini memiliki daya tahan yang kuat dan kokoh.
Perawatan Pisau Perawatan pisau berpengaruh langsung terhadap kinerja mesin pencacah dan kualitas hasil Pisau yang terawat akan menghasilkan potongan seragam, menurunkan beban mesin, serta memperpanjang umur pakai komponen.
Perawatan meliputi pembersihan, pengasahan sesuai sudut keseimbangan pemasangan pisau.
Penerapan prosedur perawatan yang terstandar penting untuk menjaga konsistensi ukuran cacahan, yang berpengaruh terhadap kualitas fermentasi dan kecernaan silase.
Oleh karena itu, perawatan pisau perlu diterapkan secara rutin melalui standar operasional prosedur.
Plat Cover Mesin Pemecah Cover pada mesin pencacah berfungsi melindungi komponen internal, termasuk pisau, motor, dan sistem penggerak, dari debu, kotoran, serta benturan luar.
Selain itu, cover membantu menjaga kestabilan suhu operasional dan menekan tingkat kebisingan saat mesin beroperasi.
Pemilihan material untuk plat cover perlu mempertimbangkan kekuatan mekanik, ketahanan terhadap korosi, dan kemudahan dalam proses fabrikasi.
Selain aspek fungsional tersebut, cover atau casing juga berperan untuk menutupi komponen mesin, termasuk hopper, sehingga dapat mengurangi risiko kecelakaan kerja sekaligus memberikan nilai estetika.
Pisau Pemecah Baja Kecepatan tinggi atau High Speed Steel (HSS) adalah jenis baja perkakas yang dikenal karena kemampuannya untuk mempertahankan kekerasan pada suhu tinggi, sehingga cocok untuk alat pemotong berkecepatan tinggi.
Pemilihan pisau pencacah dilakukan dengan mempertimbangkan aspek biaya pembuatan.
Pada penelitian ini digunakan pisau potong berbahan High Speed Steel (HSS) yang banyak tersedia di pasaran dan umum digunakan sebagai material alat potong.
Pemilihan HSS didasarkan pada sifat mekaniknya yang mampu mempertahankan kekerasan serta ketajaman pada saat proses pemotongan berlangsung.
Dengan demikian, penggunaan pisau HSS dinilai relevan untuk menunjang kinerja mesin pencacah secara optimal .
Untuk menghitung kapasitas mesin pencacah menggunakan rumus .
ycOycy ya= .
ycycy Untuk menghitung nilai gaya potong mesin pencacah rumput gajah menggunakan rumus .
F=mxg .
Untuk menghitung nilai torsi menggunakan rumus .
T=Fxr .
Untuk menggunakan rumus .
ycuycN ycE= .
Untuk menghitung daya rencana menggunakan rumus .
ycEycyceycuycaycaycuyca = yayca.
Untuk menghitung besarnya diameter pulley yang akan digunakan menggunakan persamaan .
ycu1 UI yccycyya = ycu2 UI yaycyyaA Untuk perhitungan pada v-belt yaitu menggunakan berbagai persamaan berikut.
Menghitung panjang v-belt[ .
yuU ycc Oeycc ya = 2 UI yca [.
ccycy2 yccycy2 ) ] [ ycy2 ycy1 ] 4yca Menghitung kecepatan v-belt .
yc= yuU.
Untuk perhitungan pada poros yaitu menggunakan berbagai persamaan berikut .
Momen Puntir ycN= 60yycy .
2yyuUyycu Tegangan geser yang diizinkan yuayu yuayu = .
ycyce2 ) Diameter poros ycc=[ yuayu ycyei ycyeE y.
Tegangan geser yua= ycN yuU.
Konsep Dual Corong Masuk dan Keluar pada Mesin Pencacah Konsep dual corong masuk dan keluar meningkatkan efisiensi operasional, kapasitas pemrosesan, serta keseragaman ukuran cacahan yang dibutuhkan dalam pembuatan silase.
Dual corong masuk .
memungkinkan pemasukan bahan dengan karakteristik berbeda secara simultan.
Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 seperti rumput gajah yang lunak dan bahan yang lebih keras .
atang atau pelepa.
, sehingga proses pencacahan dapat berlangsung lebih fleksibel tanpa intervensi manual berulang.
Dual corong keluar .
berfungsi memisahkan hasil cacahan berdasarkan ukuran.
Corong A .
menyalurkan cacahan yang telah memenuhi ukuran target silase sekitar 2Ae5 cm setelah melewati zona pemotongan dan sekat pencacah, sedangkan corong B .
menyalurkan cacahan yang masih kasar untuk diproses ulang atau dikeluarkan.
Sistem ini mengurangi kebutuhan penyortiran manual, menghemat waktu kerja, dan menjaga homogenitas cacahan yang berpengaruh terhadap keberhasilan fermentasi silase.
Alur kerja mesin mengikuti prinsip pemisahan bertingkat di dalam ruang pencacah yang dilengkapi pisau dan pemukul.
Bahan dari corong A .
yang umumnya bertekstur lunak dipotong langsung oleh pisau, kemudian diseleksi oleh sekat Sementara itu, bahan dari corong B .
yang lebih keras terlebih dahulu mengalami tumbukan oleh pemukul untuk melemahkan struktur bahan sebelum melalui proses penyaringan Cacahan yang memenuhi kriteria diarahkan ke corong A .
, sedangkan cacahan yang belum memenuhi standar dialirkan ke corong B .
utama terdiri atas rangka baja, poros, pisau dan pemukul berbahan HSS, motor bensin, sistem transmisi pulleyAeV-belt, serta rumput gajah sebagai Pengujian menggunakan tachometer, timbangan, stopwatch, dan alat ukur panjang cacahan.
Diagram penelitian Diagram alir metode penelitian disusun untuk menggambarkan keseluruhan alur penelitian sesuai dengan tahapan yang telah ditetapkan, sehingga proses analisis dapat dijelaskan secara sistematis.
Diagram alir tersebut ditampilkan pada Gambar 1.
Gambar 1.
Diagram Alir Penelitian Rancang Bangun
Desain Alat
METODE
Penelitian ini menggunakan metode Research and Development (R&D) dengan model pengembangan 4D yang meliputi tahap Define.
Design.
Develop, dan Disseminate.
Tahap Define difokuskan pada identifikasi kebutuhan dan permasalahan mesin pencacah rumput gajah.
Tahap Design mencakup perancangan satu desain mesin dengan target ukuran cacahan 2Ae5 cm sesuai standar Tahap Develop meliputi pembuatan, perakitan, dan uji fungsi mesin menggunakan rumput gajah sebagai bahan uji.
Tahap Disseminate dibatasi pada dokumentasi dan penyampaian hasil melalui seminar program studi.
Variabel penelitian terdiri atas variabel bebas berupa massa bahan uji rumput gajah 5 kg, variabel terikat berupa waktu pencacahan, serta variabel kontrol meliputi penggunaan empat bilah pisau baja HSS bersudut 0A, kecepatan putaran poros 1500 rpm, motor bakar berdaya A5,6 kW .
,5 HP), dan sistem transmisi pulley rasio 1:1.
Penelitian dilaksanakan pada Agustus 2025Ae Januari 2026 di CV AJP (Anita Jaya Perkas.
Sidoarjo, dan Laboratorium Fakultas Vokasi Universitas Negeri Surabaya.
Tahapan penelitian meliputi studi literatur, perancangan mesin, pembuatan dan perakitan, uji fungsi, pengambilan data, serta analisis kinerja mesin berdasarkan waktu pencacahan dan hasil cacahan.
Peralatan utama yang digunakan meliputi mesin las, gerinda, alat ukur, dan alat keselamatan kerja, sedangkan bahan Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Gambar 2.
Rancangan Sketsa 2D (Sumber: Penuli.
Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 Gambar 3.
Rancangan Mesin 3D (Sumber: Penuli.
Spesifikasi Alat:
Rangka Utama Cover Mesin Atas Cover Mesin Bawah Poros Piringan Engine GX
Pully Kecil House Bearing Roda Nylon
Rangka Penggerak Engine GX
Engkolan Setting Engine
Bushing Pisau
Plat Pisau Kecil Mata Pisau
Penutup Output Depan Penutup Output Atas V-Belt
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pembahasan diawali dengan perhitungan dan perancangan mesin pencacah rumput gajah untuk pembuatan silase pakan ternak sapi yang meliputi analisis kebutuhan daya, torsi, serta putaran poros sebagai dasar pemilihan motor penggerak dan sistem transmisi.
Hasil perhitungan tersebut digunakan sebagai acuan dalam perancangan mekanisme pemotongan, spesifikasi komponen utama, serta proses pembuatan dan perakitan mesin yang mencakup rangka, poros, pisau pencacah, pemukul, sistem transmisi, motor penggerak, bantalan, dan komponen pelindung sesuai desain yang telah ditetapkan.
Setelah perakitan selesai, dilakukan uji fungsi mesin tanpa beban dan dengan beban uji berupa rumput gajah segar seberat 5 kg pada putaran 1500 rpm untuk mengevaluasi kinerja awal mesin berdasarkan waktu pencacahan, kapasitas hasil cacahan, dan panjang cacahan, yang selanjutnya dianalisis untuk menentukan kapasitas kerja mesin serta kesesuaiannya dengan tujuan Perancangan Mesin Pencacah Perancangan mesin pencacah rumput gajah didasarkan pada identifikasi kebutuhan fungsional dalam proses pembuatan silase pakan ternak sapi, dengan mempertimbangkan aspek kinerja, keselamatan, ergonomi, dan kemudahan perawatan.
Tahapan perancangan meliputi penyusunan konsep desain, pemilihan mekanisme pencacahan, serta penentuan spesifikasi komponen utama agar mesin mampu beroperasi secara stabil sesuai kapasitas yang direncanakan.
Mekanisme pencacahan dirancang menggunakan sistem pisau pencacah dan pemukul yang berputar pada satu poros utama untuk menghasilkan ukuran cacahan yang seragam, sementara rangka mesin menggunakan besi setebal 4 mm guna menjamin kekuatan struktur dan kestabilan saat beroperasi.
Sistem transmisi dipilih menggunakan pulley dan V-belt dengan rasio 1:1 karena mudah dalam pemasangan, perawatan, serta efektif dalam mentransmisikan daya dan mengatur putaran mesin.
Berikut rumus perhitungan rancangan pembuatan mesin pencacah Perancangan motor penggerak Untuk menghitung nilai gaya potong menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
m = 4,5 kg g = 9,8 m/ s2 Maka, nilai gaya mesin pencacah yaitu:
F=mxg F = 4,5 x 9,8 m/s2 F = 44,1 N Untuk menghitung nilai torsi menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
F = 44,1 N
r = 0,12 m Maka, nilai torsi mesin pencacah yaitu:
T =Fxr T = 44,1 N x 0,12 m T = 5,3 Nm Untuk menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
n = 1500 RPM T = 5,3 Nm Maka, nilai daya (P) yaitu:
ycN 2 ycu 3,14 ycu 1500 ycu 5,3 P = 832 Watt = 0,832 Kw Untuk menghitung nilai daya rencana menggunakan persamaan rumus .
ycEycyceycuycaycaycuyca = yayca.
ycEycyceycuycaycaycuyca = 2 x 0,832 kw
ycEycyceycuycaycaycuyca = 1,664 kw
= 2,26 HP
Perancangan Pulley Untuk menghitung besarnya diameter pulley yang akan digunakan, digunakan persamaan rumus .
Diketahui:
ycu1 = 1500 yccycyya = 50,8 mm = 2 inchi ycu2 = 1500 Maka, diameter pulley yang akan digunakan yaitu:
Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 ycu1 UI yccycyya = ycu2 UI yaycyyaA 1500 x 50,8 = 1500 x yaycyyaA = 1500 x yaycyyaA yaycyyaA yaycyyaA = 50,8 mm = 2 inchi Perancangan V-belt Untuk menghitung Panjang V-belt menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
C = 380 mm dp1 = 50,8 mm = 2 inchi dp2 = 50,8 mm = 2 inchi Maka, untuk menghitung Panjang V-belt yaitu:
ccycy2 Oe yccycy1 ) yyI ya = 2 UI yca [.
eIyecya yeIyecya ) ] [ ya 4yca ,8Oe50,.
2 ya = 2 UI 380 [.
,8 50,.
] [ 4 ycu 380 ya = 760 159,512 0 .
karna perbandingan pulley ya = 919,512 mm Untuk menghitung kecepatan V-belt menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
ya1 = 50,8 mm .
onversi ke meter 0,0.
ycA1 = 1500 RPM Maka, untuk menghitung kecepatan V-belt yaitu:
AUIya UIycA
yc= 1 1
yc= 3,14 x 0,0508 x 1500
239,268
yc= yc = 3,98 m/s Perancangan Poros Untuk menghitung momen puntir menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
N = 1500 RPM
p = 0,832 KW Maka, untuk menghitung momen puntir yaitu:
60 y p 2yAyn 60 y 0,832 2 y 3.
14 y 1500
49,92
T = 0,00529 Kn konversi ke N.
m karna p dalam satuan KW T = 0,00529 x 1000 = 5,3 N.
Untuk menghitung tegangan geser yang diizinkan menggunakan rumus .
Diketahui:
yuayaA = 58 kg/mm2 .
ycyce1 = Faktor keamanan yang tergantung pada jenis bahan.
S45C besarnya 6.
0 kita menggunakan 6 karena agar meningkatkan keamanan dan keawetan 5,6 .
Adalah batas minimal.
ycyce2 = Faktor keamanan yang bergantung dari bentuk poros, berkisar antara 1.
3 Ae 3.
0 kita menggunakan 2 karena agar meningkatkan keamanan dan keawetan poros 1.
Adalah batas minimal.
Maka, tegangan geser yang diizinkan yaitu:
yuayaA yuayu = ycyce1 UI ycyce2 yuayu = 6y2 yuayu = yuayu = 4,833 Kg/mm2 Untuk menghitung diameter poros menggunakan rumus .
Diketahui:
E = 4,833
Kt = Faktor koreksi tumbukan, harganya berkisar antara 1,2-3,0 karena beban dikenakan dengan kejutan berat yayca = Faktor koreksi untuk kemungkinan terjadinya beban lentur dalam perencanaan ini diambil 1,0 karena diperkirakan tidak akan terjadi beban lentur.
1yayciyce O 9,81 N = 5,3 Nm konversi ke N.
300 N.
konversi ke Kg.
Maka, diameter poros yaitu:
ye, ya ycyei ycyeE y.
4,833
ycu 3 x 1 x 540,.
d = 1.
710,323
d = 11,96 mm Untuk menghitung tegangan geser pada poros menggunakan rumus .
Diketahui:
T = 5,3 Nm konversi ke N.
= 25
Maka, tegangan geser pada poros yaitu:
A .
16 x 5.
14 x 253 14 x 15.
ycA 2
E = 1,7284
yeayea Menghitung kapasitas mesin Untuk menghitung kapasitas mesin menggunakan persamaan rumus .
Diketahui:
ycOycy = 5kg ycycy = 195 detik = 0,0542 Jam Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 Maka, kapasitas mesin pencacah dengan kecepatan RPM 1500 adalah:
ycOycy ya= ycycy ya= Berat Pengujian Kecepatan Putaran Rpm Rata rata waktu (Deti.
(Deti.
Panjang Satuan .
0,0542 ya = 92 kg/jam Berdasarkan hasil perhitungan perancangan, diperoleh gaya pencacahan sebesar 44,1 N, torsi sebesar 5,3 Nm, serta kebutuhan daya nominal sebesar 0,832 kW, sehingga ditetapkan daya rencana sebesar 1,664 kW atau setara 2,26 HP.
Sistem transmisi menggunakan pulley berdiameter 2 inci dengan panjang V-belt 919,51 mm dan kecepatan sabuk sebesar 3,98 m/s.
Poros utama dirancang dengan diameter aktual 25 mm, yang menghasilkan tegangan geser kerja sebesar 1,73 N/mmA, masih berada di bawah batas tegangan geser yang diizinkan sebesar 4,83 kg/mmA, sehingga dinyatakan aman.
Berdasarkan hasil pengujian, mesin memiliki kapasitas pencacahan sebesar 92 kg/jam pada putaran 1500 rpm, yang menunjukkan bahwa rancangan mesin telah memenuhi kebutuhan operasional proses pembuatan silase rumput gajah.
Uji Fungsi Mesin Uji fungsi mesin pencacah dilakukan untuk mengevaluasi kinerja mesin hasil perancangan serta memastikan kesesuaiannya dengan fungsi dan kapasitas kerja yang direncanakan.
Pengujian dilakukan menggunakan rumput gajah seberat 5 kg sebagai bahan uji, dengan mesin dioperasikan pada putaran poros pencacah sebesar 1500 rpm dan bahan dimasukkan secara bertahap melalui corong masuk hingga seluruhnya tercacah.
Selama pengujian diamati kestabilan putaran mesin, kinerja sistem transmisi, kelancaran proses pencacahan, serta keluaran hasil cacahan.
Uji fungsi dilaksanakan sebanyak tiga kali dengan kondisi yang sama untuk memperoleh data yang konsisten, kemudian waktu pencacahan dicatat dan dianalisis sebagai dasar perhitungan kapasitas kerja mesin serta penilaian kemampuan mesin dalam mencacah rumput gajah sebagai bahan baku silase.
Hasil Pengujian Mesin Pencacah Berikut merupakan hasil pengujian mesin pencacah rumput gajah dengan bahan uji rumput gajah seberat 5 kg yang dilakukan sebanyak tiga kali untuk menentukan kapasitas mesin dan hasil cacahan, sebagaimana ditunjukkan pada tabel 1 Tabel 1.
Hasil Pengujian Kapasitas Mesin Pencacah (Sumber: Penuli.
Diketahui:
ycOycy = 5kg ycycy = 195 detik = 0,0542 Jam Maka, kapasitas mesin pencacah dengan kecepatan RPM 1500 adalah:
ycOycy ya= ycycy Pengujian 1 5 Kg Pengujian 2 5 Kg Pengujian 3 5 Kg ya= 0,0542 ya = 92 kg/jam Gambar 3.
Grafik Hasil Uji Fungsi (Sumber: Penuli.
Gambar 3 menunjukkan hasil pengujian kapasitas mesin pencacah rumput gajah dengan satuan kg/jam.
Pengujian dilakukan sebanyak tiga kali dengan berat bahan uji sebesar 5 kg dan kecepatan putaran mesin 1500 rpm.
Waktu pencacahan pada Pengujian 1.
Pengujian 2, dan Pengujian 3 masing-masing adalah 209 detik, 179 detik, dan 197 detik, dengan panjang hasil cacahan pada rentang 2Ae5 cm.
Perbedaan waktu pencacahan dipengaruhi oleh kondisi aliran bahan di dalam ruang pencacah, seperti penumpukan sementara sebelum melewati sekat pencacah, interaksi antara pisau dan pemukul, serta variasi pemasukan bahan ke dalam corong yang memengaruhi beban kerja sesaat pada poros pencacah.
Meskipun demikian, grafik menunjukkan bahwa hasil cacahan pada ketiga pengujian tetap berada pada rentang 2Ae5 cm, sehingga perbedaan waktu pencacahan masih dapat diterima dan tidak memengaruhi kualitas hasil Berdasarkan hasil tersebut, diperoleh rata-rata waktu pencacahan sebesar 195 detik yang digunakan sebagai dasar perhitungan kapasitas mesin, sehingga diperoleh kapasitas kerja sebesar 92 kg/jam, sebagaimana ditampilkan pada grafik.
Genta Arya Rahma Mahendra, dkk.
| Rancang Bangun Mesin Pencacah RumputA Jurnal Rekayasa Mesin (JRM).
Vol.
No.
April 2026: 752-760 Hasil Silalai Rumput Gajah selama pengujian.
Dengan demikian, kinerja mesin pencacah dapat dikategorikan baik dan layak digunakan sebagai alat persiapan pakan ternak .
SIMPULAN
Gambar 4 .
Hasil Silalai Rumput Gajah (Sumber: Penuli.
Berdasarkan hasil pengamatan mutu fisik, silase rumput gajah yang difermentasi selama 7 hari menunjukkan kualitas yang baik.
Silase memiliki aroma asam segar khas silase dan tidak berbau busuk, yang menandakan proses fermentasi berlangsung secara optimal .
kor aroma .
Pengamatan visual tidak menunjukkan adanya pertumbuhan jamur, baik berupa bercak putih, hitam, maupun hijau, sehingga kondisi anaerob selama fermentasi dapat dikatakan terjaga dengan baik .
kor jamur .
Tekstur silase tergolong halus, hijauan terpotong merata, tidak menggumpal keras, serta memiliki kadar air yang sesuai sehingga mudah dikonsumsi ternak .
kor tekstur .
Warna silase tampak hijau tua kecokelatan dan mendekati warna sirup komersial, yang mengindikasikan kandungan klorofil relatif masih terjaga tanpa kerusakan bahan yang berlebihan .
kor warna .
Secara keseluruhan, hasil penilaian tersebut menunjukkan bahwa silase rumput gajah berada pada kategori mutu baik dan layak digunakan sebagai pakan ternak ruminansia.
Mesin pencacah rumput gajah dirancang dan dibangun sesuai dengan perhitungan teknis dan desain perencanaan yang telah ditetapkan.
Mesin ini menggunakan sistem pencacahan dengan 4 bilah pisau dan 10 pemukul serta dilengkapi konsep dual corong input dan output untuk mendukung kelancaran aliran bahan.
Rangka mesin dibuat dari besi siku 40 y 40 y 4 mm yang mampu menopang seluruh komponen utama.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa konstruksi mesin berfungsi dengan baik, stabil, dan aman saat dioperasikan.
Hasil uji fungsi menunjukkan bahwa mesin pencacah rumput gajah dapat beroperasi dengan baik pada kondisi pengujian yang telah ditentukan, yaitu pada putaran mesin 1500 rpm dan beban bahan uji rumput gajah seberat 5 kg.
Mesin mampu menghasilkan ukuran cacahan yang relatif seragam pada rentang 2Ae5 cm, sesuai dengan kebutuhan bahan baku silase.
Berdasarkan hasil pengujian, mesin memiliki kapasitas kerja sebesar 92 kg/jam.
Dengan demikian, mesin yang dirancang dinilai layak digunakan untuk menunjang proses fermentasi silase dan berpotensi meningkatkan efisiensi waktu serta kualitas hasil pencacahan dibandingkan metode manual.
REFERENSI