JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
Pembuatan dan Uji Kinerja Mesin Pemipil Jagung Ban (Manufacturing and Performance Testing of Tire Corn Sheller Machin.
Agrisda Hasansyah Putra.
Ramdan Darmawan.
Supriyono*.
Rizza Wijaya Keteknikan Pertanian.
Jurusan Teknologi Pertanian.
Politeknik Negeri Jember *Email Koresponden: supriyono@gmail.
Received : 30-01-2022 | Accepted : 11-02-2022 | Published : 12-02-2022
Kata Kunci
ABSTRAK
pemipil, jagung, ban Sebuah desain mesin pemipil jagung tipe ban ditujukan untuk membantu memipil jagung untuk benih.
Penggunaan ban mobil sebagai pengganti silinder dimaksudkan untuk meminimalisir kerusakan biji jagung.
Mesin pemipil ini terdiri dari komponen utama : rangka, ban pemipil, concave, pengeluaran jagung tongkol, pengeluaran biji jagung, dan bantalan.
Mesin digerakkan oleh sebuah motor bensin 6,5 HP yang dihubungkan melalui sabuk dan puli yang meneruskan torsi dari motor ke poros ban Prototipe mesin ini telah diuji kinerjanya dan diperoleh efisiensi pemipilan 83,39 % dengan kapasitas 87,92 kg/jam jagung pipil.
Mesin mudah dibuat dengan bahan yang mudah didapat dengan harga yang relatif murah dan terjangkau, serta bersifat portable sehingga mudah untuk digunakan oleh petani di pedesaan.
Copyright .
2022 Agrisda Hasansyah Putra.
Ramdan Darmawan.
Supriyono Supriyono.
Rizza Wijaya This work is licensed under a Creative Commons AttributionShareAlike 4.
International License.
Keywords ABSTRACT sheller, corn, tires A tire type corn sheller design is intended to assist in shelling corn for The use of car tires instead of cylinders is intended to minimize damage to corn kernels.
This sheller machine consists of main components: frame, sheller tire, concave, corn cob extraction, corn kernel extraction, and bearings.
The engine is driven by a 6.
5 HP petrol motor which is connected via belts and pulleys which transmit torque from the motor to the tire sheller shaft.
The prototype of this machine has been tested for its performance and obtained shelling efficiency of 39% with a capacity of 87.
92 kg/hour of shelled corn.
Machines are easy to make with easily available materials that are relatively cheap
and affordable, portable so that they are suitable for farmers in rural
PENDAHULUAN
Produksi jagung nasional sejak tahun 2015 hingga 2018 mengalami kenaikan signifikan.
Produksi jagung tahun 2015 sebesar 19,6 juta ton, meningkat menjadi 23,6 juta ton pada 2016.
Produksi kembali merangkak naik pada 2017.
Indonesia menghasilkan jagung 27,9 juta ton (Nurdin, dkk.
Penanganan pasca panen secara manual dengan menggunakan tangan JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
membutuhkan banyak tenaga pekerja mencapai 9HOK/ha, jika menggunakan alat sederhana berupa kayu yang dipasangi paku berkisar antara 8-12,5 /kg/operator (Firmansyah dkk.
penanganan pasca panen secara manual menggunakan alat sederhana yang banyak digunakan masyarakat pada umumnya masih menghasilkan banyak biji jagung yang mengalami kerusakan akibat proses dari pemipilan.
Penunjang agribisnis dan agroindusri pada tanaman jagung membutuhkan alat pengelolaan pasca panen tanaman jagung yang mudah dalam pengoprasianya, serta dapat meminimalisir jagung yang rusak sehingga dapat menghasilkan kualitas biji jagung yang sudah sesuai dengan target pasar Maka dari itu perlu dilakukan terobosan inovasi baru pada alat pengelolaan pasca panen berupa alat pemipil jagung sistem mekanis.
Dimana inovasi tersebut dapat meminimalisir benturan yang akan menyebabkan kerusakan pada biji jagung.
Dari terobosan inovasi alat tersebut diharapkan dapat memberikan manfaat bagi masyarakat dengan meminimalisir terjadinya slip yang terjadi pada putaran tongkol, sehingga memudahkan masyarakat dalam mengelola pasca panen jagung dalam skala kecil maupun besar sesuai dengan kebutuhan pasar.
Umumnya pemipil jagung yang ada berukuran besar dan berat.
membutuhkan input daya tinggi untuk beroperasi.
Selain itu, biaya pembelian pemipil jagung yang tinggi bagi petani pedesaan dan oleh karena itu dibutuhkan mekanisme pemipil jagung yang relatif murah tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan pemipilan mereka tetapi juga untuk meningkatkan efisiensi dan mengurangi kerusakan benih.
Daerah pedesaan memerlukan teknik pemipilan jagung konvensional yang memenuhi kapasitas panen petani dan yang mampu dijangkau oleh banyak rumah tangga.
Hal ini dengan mempertimbangkan alasan-alasan .
pemipil jagung industri terlalu mahal untuk dibeli petani .
biaya untuk menyewa jasa pemipil industri tinggi Dengan demikian, pencarian cara yang memuaskan, murah dan efektif untuk memisahkan biji dari tongkolnya merupakan teknologi alternatif yang penting bagi petani kecil dan bahkan menengah untuk digunakan di tingkat keluarga.
Jagung yang memiliki nama latin (Zea mays L.
) merupakan salah satu tanaman sumber karbohidrat pangan dunia yang terpenting, selain gandum dan padi.
Selain sebagai sumber karbohidrat jagung juga memiliki manfaat antara lain, jagung ditanam sebagai pakan ternak .
aun maupun tongkolny.
, diambil minyaknya .
ari bij.
, sebagai bahan baku pembuatan tepung .
ari biji, dikenal dengan istilah tepung jagung atau maizen.
, dan bahan baku industri .
ari tepung biji dan tepung tongkolny.
1 Pasca Panen jagung Penanganan pasca panen jagung sangat penting dilakukan seperti halnya pemetikan jagung, pengeringan tongkol, pemipilan tongkol, pengemasan biji, sampai ke penyimpanan sebelum dijual di pasar.
Jika tidak ditangani dengan baik maka kualitas biji jagung akan Pemanenan juga ditentukan berdasarkan waktunya.
Tanda jagung siap dipanen adalah jika daun dan batangnya menguning kecoklatan pada kadar air 35 - 45% optimal tersebut sesuai untuk konsumsi sebagai bahan pangan, pakan ternak dan industri.
Penundaan kegiatan panen akan menurunkan kualitas jagung (Rizki, 2.
2 Jagung Pemipilan jagung yaitu suatu proses perontokan biji jagung dari tongkolnya.
Proses pemipilan biji jagung dapat dilakukan dengan 2 proses, yaitu pemipilan jagung secara manual dan mekanis Pemipilan Secara Manual Proses pemipilan jagung secara manual dilakukan dengan tenaga manusia seperti dengan tangan, tongkat pemukul, gosrokan, pemipil besi diputar, pemipil besi bergerigi dan alat JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
pemipil jagung sederhana lainnya.
Pemipilan jagung dengan tenaga manusia sebaiknya dilakukan pada tingkat kadar air tertentu.
Kadar air pada jagung ini dapat berpengaruh saat proses pemipilan.
Sebelum dilakukan pemipilan, biasanya dilakukan penjemuran terlebih dahulu untuk mempermudah proses pemipilan dan menghindari terjadinya peningkatan kerusakan mutu pada jagung.
Pemipilan secara manual mempunyai beberapa keuntungan, antara lain persentase kerusakan biji rendah dan sedikit kotoran yang tercampur dalam biji.
Namun, kapasitas pemipilannya sangat rendah.
Pemipilan Secara Mekanis Pemipilan secara mekanis merupakan cara pemipilan jagung menggunakan mesin pemipil .
orn shelle.
Keuntungan dari penggunaan mesin adalah kapasitas pemipilan yang lebih besar dari cara manual.
Namun, apabila cara pengoperasiannya tidak benar dan kadar air pada jagung yang dipipil tidak sesuai, maka akan mempengaruhi viabilitas benih.
METODE
Tempat Prototipe mesin pemipil jagung tipe ban ini didesain dan dibuat di bengkel Laboratorium Logam Politeknik Negeri Jember.
Semua peralatan kerja bengkel seperti machining, las, gerinda, bor dan penekuk,dan sebagainya telah digunakan selama pembuatan prototipe mesin pemipil jagung di bengkel ini.
Setelah selesai pembuatan prototipe dilakukan uji fungsional dan uji kenerja di tempat yang sama.
2 Bahan untuk Konstruksi Pemilihan bahan dilakukan berdasarkan pada pertimbangan ketersediaan, kemudahan pengerjaan, keawetan, kekuatan, sifat mekanis dan kimia serta biaya.
Bagian-bagian mesin pemipil jagung tipe ban, fungsi dan bahan untuk masing-masing komponen disajikan dalam Tabel berikut.
Tabel 1.
Komponen.
Fungsi dan Bahan Komponen Fungsi Bahan Rangka Penopang semua Besi kotak Ban pemipil Pemipil biji jagung karet Concave Menyaring biji dan Batang baja ringan tongkol jagung Penutup pemipil jagung Mencegah biji Plat besi jagung tercecer Lubang Pengeluaran saluran keluarnya Plat besi Tongkol Jagung tongkol jagung yang sudah terpisah dari biji.
Lubang Pengeluaran Biji saluran keluarnya Plat besi Jagung biji jagung Puli Pemutar Meneruskan torsi Besi cor dan putaran motor ke puli ban V belt Meneruskan putaran puli motor ke puli ban JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Poros Komponen Motor Bensin 4 tak Fungsi Meneruskan putaran dan torsi dari motor ke ban Menggerakkan mesin pemipil Hal.
Bahan Besi as 40 C 8
6,5 HP
3 Desain Fungsional Pada dasarnya prinsip kerja mesin pemipil jagung tipe ban ini yaitu memanfaatkan gesekan antara ban dan concave.
Jagung tongkol diumpankan kedalam celah .
antara permukaan biji jagung dengan concave dan permukaan ban yang berputar.
Poros ban diputar oleh motor bakar melalui sistem transmisi puli dan V belt.
Ruang pemipil .
berada diantara permukaan ban dengan concave.
Jagung yang terpipil akan turun dan keluar melalui lubang pengeluaran biji jagung dan ditampung .
Sedangkan tongkol jagung akan keluar melaui lubang keluaran tongkol setelah jagung terpipil (Santoso, 2.
4 Desain Struktural Dalam mendesain komponen-komponen telah dipertimbangkan fungsi dan kekuatannya yang meliputi penentuan bentuk spesifik dan ukuran komponen, bahan apa yang akan digunakan, bagaimana mereka dirakit bersama, dan metoda manufakturnya (Peter Child, 2.
Spesifikasi desain komponen mesin pemipil jagung tipe ban disajikan dalan tabel berikut.
No.
Tabel 2.
Spesifikasi Desain Komponen Komponen Bahan Dimensi Rangka Besi hollow kotak 87 x 83 x 100 cm 35 mm x 35 mm, tebal 2,5 mm Concave Besi beton 8 mm diameter panjang 57 cm, lebar 24 cm, dan tinggi 23 cm.
Besi plat tebal 0,5 mm tongkol jagung besi siku 2 cm x 2 cm 42 cm, x24 cm, x 10,5 cm Pengeluaran Biji Besi plat tebal 0,5 mm Jagung besi siku 2 cm x 2 cm 58cm x 27cm x 53 Penutup ban plat besi tebal 1,5 mm.
pemipil Jagung 68cm x 25cm x 45 Puli ban Besi cor diameter 35 cm, ketebalan 1,2 cm Puli motor Besi cor diameter 6 cm ketebalan 1,2 cm V belt Karet,fabric A80 Ban Mobil Karet,fabric 175/70/ 13 JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
5 Metode Pengujian Metode yang akan digunakan untuk pengujian mesin pemipil jagung tipe ban adalah sebagai berikut :
1 Uji Fungsional Pengujian untuk untuk mengetahui berfungsi tidaknya mesin/komponen nesin.
Komponen yang diuji meliputi : kerangka, ban pemipil, pillow bearing, pulley, v belt, concave, penutup pemipil, tempat pengeluaran biji jagung dan tempat pengeluaran tongkol jagung.
2 Uji Kinerja Kapasitas Pemipilan Jagung Jagung dimasukkan secara manual bergantian secara bertahap kedalam mesin pemipil.
Jumlah dan berat jagung yang akan dipipil ditentukan beratnya untuk mengetahui berat Waktu yang digunakan selama melakukan sekali pemipilan, diukur dengan menggunakan stopwatch.
Jagung yang sudah dipipil, selanjutnya ditimbang untuk memperoleh berat jagung setelah dipipil (Ginting dkk, 2.
Menurut Kusno.
nilai kapasitas pemipilan dihitung berdasarkan pengujian banyaknya biji yang terpipil .
setiap satuan waktu yang dibutuhkan selama peoses pemipilan .
, yang dapat diketahui drengan persamaan sebagai berikut :
yaOyaoyayaoyayayayaoya = yauyayayaoya yayayayaoyau yauyayaya yayaoyayayaya .
ya yiya yayaoyayaya yayayayayayayauyaoya .
( 1 ) Presentase Jagung Terpipil Untuk mengetahui persentase jagung yang terpipil sempurna dapat dihitung dengan sebagai berikut:
yaayayayayayayayaoyaya yayaoyayayaya yayayayayayayayau = yaAyayayaoya yayaoyayayaya yayayayayayayayau .
yaAyayayaoya yauyaoyayaoya yaoyayaoyau .
ya yayaya % .
( 2 )
Presentase Jagung Tidak Terpipil Persentase jagung yang tidak terpipil dapat dihitung sebagai berikut:
Persentase jagung tidak terpipil = Berat jagung tidak terpipil .
Berat bahan awal .
x 100 % .
( 3 )
Presentase Jagung Terpipil Rusak Untuk mengetahui jagung yang terpipil rusak dapat dihitung sebagai berikut:
Persentase jagung terpipil rusak = Berat jagung terpipil rusak .
Berat bahan awal .
x 100 %.
( 4 )
Konsumsi Bahan Bakar Dalam satu kali proses pemipilan mesin ini membutuhkan atau menghabiskan bahan bakar yang diukur menggunakan gelas ukur dan dihitung sebagai berikut:
Konsumsi bahan bakar = volume awalOevolume akhir ( 5 ) Efisiensi Pemipilan Efisiensi Pemipilan dapat dihitung, sebagai berikut :
Efisiensi Pemipilan=.
OeycEyceycycyceycuycycaycyce yaycayciycycuyci ycycnyccycayco ycNyceycycyycnycyycnyc.
% a.
( 6 )
JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Mesin pemipil jagung tipe ban yang telah dirancang dan dibuat untuk memipil jagung yang sudah kering tanpa kulit.
Prototipe mesin pemipil jagung tipe ban yang dihasilkan dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 1.
Prototipe Mesin Pemipil Jagung Tipe Ban Hasil uji fungsional telah didapatkan, menunjukkan komponen mesin pemipil jagung yang berfungsi secara baik sesuai dengan fungsinya baik secara individu mau pun dalam rakitan Kecepatan Putaran Berdasarkan Tabel 3 di atas dapat dilihat bahwa kecepatan dengan beban rata-rata 392 rpm di bawah 400 rpm dan kecepatan tanpa beban 439 rpm.
Kecepatan dapat ditingkatkan dengan menambah bukaan throttle motor hingga 60 % dari bukaan penuh.
Diameter silinder perontok pada combine konvensional bervariasi dari 38 sampai 56 cm dan berputar antara 150 sampai 1500 rpm (Srivastava, et.
,2.
Jika dengan bukaan throttle 60 % kecepatan belum meningkat secara signifikan maka perlu mengecil ukuran diameter puli ban pemipil.
Sehingga kecepatan putar ban pemipil bisa disetel untuk medapatkan performa pemipilan yang terbaik.
Tabel 3.
Data pengukuran RPM Dengan Beban dan Tanpa Beban Ulangan Pengujian RPM keTanpa Beban Dengan Beban JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Ulangan Ratarata Hal.
Pengujian RPM Tanpa Beban Dengan Beban Kapasitas Kerja Mesin Hasil pengujian kapasitas kerja mesin yang disajikan dalam tabel berikut.
Tabel 4.
Hasil Uji Kapasitas Mesin Pemipil Jagung tipe Ban Ulangan Berat Biji Waktu Kapasitas keJagung .
Pemipilan Pemipilan .
g/ja.
3,304 2,08 95,307 3,264 2,08 94,153 3,356 2,71 74,302 Rata3,308 2,29 87,920 Tabel 4 menunjukkan bahwa kapasitas pemipilan pada ulangan ke-3 terpaut cukup jauh.
Hal ini dapat terjadi karena parameter kinerja pemipil dipengaruhi oleh 3 faktor yaitu faktor desain, parameter pengoperasian, dan kondisi jagung.
Faktor desain meliputi diameter silinder pemipil dalam hal ini adalah ban pemipil, panjang concave.
Parameter pengoperasian berupa kecepatan putaran silinder, ukuran celah silinder- concave, dan laju pengumpanan jagung tongkol ke pemipil.
Kondisi jagung yang berpengaruh pada kemudahan pemipilan adalah kadar Jagung yang terlalu kering akan sulit dipipil.
Pemipilan terbaik jika kekeringan jagung memadai dengan kadar air sekitar 13 Ae 14 % (Merga Workesa Dula, 2.
Persentase Jagung Terpipil Tabel 5.
Data pengujian Persentase Jagung Terpipil Ulangan Bobot Awal Bobot Persentase ke.
Jagung Jagung Terpipil Terpipil (%) .
60,76 64,53 66,47 Rata-rata 576,66 63,92 Persentase Jagung Tidak Terpipil Tabel 6.
Data Pengujian Persentase Jagung Tidak Terpipil Bobot Jagung Persentase Ulangan Bobot Tidak Terpipil Jagung Tidak keAwal .
Terpipil (%) 20,17 14,51 JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Ulangan Bobot Awal .
Ratarata Hal.
Bobot Jagung Persentase Tidak Terpipil Jagung Tidak .
Terpipil (%) 15,15 16,61 Besar persentase jagung terpipil dan tidak terpipil ditentukan oleh kemudahan biji jagung dilepas dari tongkolnya.
Oriaku, et.
dalam Merga W.
D .
telah mengindikasikan bahwa jagung lebih mudah dipipil ketika kering daripada ketika basah.
Kemungkinan besarnya persentase jagung tidak terpipil disebabkan oleh jagung yang kurang kering.
Persentase Jagung Terpipil Rusak Tabel 7.
Data Pengujian Persentase Jagung Terpipil Rusak Persentase Bobot Jagung Ulangan Bobot Awal Jagung Terpipil Rusak ke.
Terpipil Rusak .
(%) 1,96 1,08 Rata-rata 1,51 Tingkat kerusakan jagung terpipil rusak terutama dipengaruhi oleh parameter pengoperasian dan kadar air jagung tidak memadai.
Srivastava, et.
al , .
menemukan hubungan antara kecepatan drum pemipil dan persentase kerusakan biji pada semua tingkat laju pengumpanan, kecepatan keliling drum pempil meningkat 9,2 Ae 9,6 m/det persentase kerusakan biji meingkat kemudian menurun setelah kecepatan 10,2 m/det.
Efisiensi pemipilan Tabel 8.
Data Pengujian Efisiensi Pemipilan Ulangan Persentase Jagung Efesiensi keTidak Terpipil (%) Pemipilan (%) 20,17 79,83 14,51 85,49 15,15 84,85 Rata-rata 16,61 83,39 Efisiensi pemipilan merupakan parameter penting kinerja sebuah mesin pemipil.
Parameter kinerja mesin pemipil jagung ini dipengaruhi faktor desain, parameter operasi dan kondisi jagung.
Faktor desain yang penting adalah diameter ban dan lebar ban pemipil , ukuran celah ban-concave, serta panjang concave.
Hal yang penting adalah desain pengumpanan jagung ke unit pemipil.
Lebar celah ban-concave dan kecepatan putar ban hendaknya dapat disetel untuk mendapatkan hasil yang terbaik.
JOFE : Journal of Food Engineering | E-ISSN.
Vol.
1 No.
2 April 2022 Hal.
Konsumsi Bahan Bakar Tabel 9.
Data Pengujian Konsumsi Bahan Bakar Bahan Bahan Konsumsi Ulangan Waktu Bakar Bakar bahan bakar Awal ( l ) Akhir .
) .
/ja.
0,945 0,034 1,61 0,950 0,034 1,47 0,946 0,045 Rata1
0,947
0,037
1,42
Kebutuhan bahan bakar untuk pemipilan ditentukan oleh faktor pengoperasian dan kondisi mesin dan motor penggeraknya.
Penyetelan mesin dan motor diperlukan agar motor dapat bekerja pada efisiensi yang tertinggi dan konsumsi bahan bakar yang optimum.
KESIMPULAN
Mesin pemipil jagung tipe ban yang dibuat mempunyai efisiensi pemipilan 83,39% dengan kapasitas 87,92 kg/jam jagung pipil.
Mesin pemipil jagung dapat digunakan untuk memipil dengan efektif.
Mesin mudah dibuat dan bahan konstruksi mudah didapat dengan harga yang terjangkau bagi petani.
DAFTAR PUSTAKA