Hydraulic Press Machine Design for Straw Processing SystemDesain Mesin Pres Hidraulik untuk Sistem Pengolahan JeramiMa’arif Muhammad Rizalarasy.fahruddin@umsida.ac.idFahruddinA’rasyarasyfahruddin@umsida.ac.idProgram Studi Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah Sidoarjo, IndonesiaProgram Studi Teknik Mesin, Universitas Muhammadiyah SidoarjoIndonesia030420260204202626Pendahuluan
Upaya untuk penyediaan kebuthan pakan ternak terus diupyakan, jadi seiring waktu dapat meningkatkan populasi hewan ternak di Indonesia. Namun untuk menyuplai pakan ternak yang bernutrisi untuk hewan ternak menemui banyak kendala , seperti bahan baku pakan sampai sistem penjualannya yang agak rumit [1].
Pada musim panen, bahan untuk pakan ternak seperti jerami sangat melimpah, Jerami yang dihasilkan melimpah pada waktu musim panen belum dimanfaatkan secara optimal (dibiarkan sampai membusuk atau dikeringkan kemudian dibakar di sawah). Terkadang dijadikan sebagai mulsa padahal dapat dimanfaatkan untuk keperluan yang lebih berguna sebagai pakan ternak [2].
Mesin pengepres dan teknologi pakan komplit membantu peternak menyediakan pakan di saat pakan ternak langka sangat diperlukan. Limbah pertanian (jerami) dapat dimanfaatkan menjadi bahan pembuatan pakan lengkap karena itu perlu dikembangkan sistem penyediaan pakan ruminansia dengan diversifikasi pakan dalam bentuk pakan komplit balok yang dapat disimpan dalam waktu relatif lama [3].
Berdasarkan kenyataan diatas maka penyusun merencanakan mendesain alat yang dinamakan Mesin Pres Jerami dengan System Hidrolik dengan kapasitas penekanan didasrkan dengan gaya yang dibutuhkan luas penampang silinder pengepres dan tekanan hidrolik yang digunakan [4].
Metode
Dalam penulisan tugas akhir ini dibuatlah sebuah diagram alir, agar dalam pengujian dan penyusunan laporan tidak terjadi kesalahan.
Diagram 1.Diagram Alir
PerancanganAlat
Dalam tahapan ini dilakukan pembuatan mesin penggepres jerami dengan sistem hidrolik. Dimana dalam rancangan mesin tersebut menjadikan mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolik sebagai objek pengujian dengan cara mengepres batang padi yang sudah dipisahkan dari biji padi dan sudah mengering .
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengepres bahan jerami dengan tekanan yang terkendali dan dengan perubahan berat yang berbeda-beda [5]. Untuk menentukan kepadatan bahan jerami yang dihancurkan, tekanan diberikan secara bertahap dari rendah ke tinggi. Berikut adalah gambar yang sudah dirancang :
Gambar1. Desain alat pengepres jerami tampak belakang
Tabel 1.Keterangan bagian-bagian alat
No
Bagian-Bagian Alat
1
Tutup silinder
2
Silinder hidrolik
3
Baut pengikat silinder
4
Piston
5
Piston rod
6
seal
7
Kopling pada silinder
8
Corong
9
Piston pres
10
Kotak pres
11
Penjepit pintu
Desainkonsepproduk
Dari desain gambar diatas penulis akan membut prototape mesin pengepres jerami dengsn sistem hidrolik Mekanisme hidrolik yang digunakan dalam konstruksi alat mesin pengepres jerami menjadikannya peralatan yang ringan dan mudah digunakan untuk para peternak dan para ppetani .
Desain mesin pengepres jerami ini diperlukan tekanan antara (30 + 80) kg/𝑐𝑚2 ukuran penampang permukaan pres yang telah direncanakan adalah (30 x 30) 𝑐𝑚2. Dari sini dapat ditentukan besarnya gaya pengepresan atau gaya yang diperlukan oleh piston hidrolik untuk menekan Jerami [6].
Alat ini berukuran 150 cm × 35 cm × 89 cm. Dengan blok ruang pengepresan 40 cm × 30 cm × 30 cm. Tinggi kaki penyangga atau kaki rangka 6 cm. Kapasitas penekanan sampai 7kg, dengan mengunakan dongkrak botol kapasitas 2 ton sebagai penekan.
Untuk matrial bahan dari alat ini menggunakan plat besi hitam dengan tebal 3mm dan 6mm, untuk rangka menggnakan besi siku 4mm .
Persiapan alat dan bahan
Untuk perancangan dan pembuatan prototabe mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolik, disini penulis akan melampirkan alat dan bahan :
A. Alat
Travo las
Mesin grinda
Palu
Penggaris siku
Meteran
B. Bahan
Plat besi ukuran 6 mm
Plat besi ukuran 3 mm
Besi siku 4mm
Roda
Spring tarik baja 4mm x 31mm
Roda castor rem 2 in
Long drat m8
Engsel bubut besi ks ½ in
Kawat Kawat las RD 2mm
Dempul
Pilok hitam
Mata grida potong WD
Mata batu grida WD
Dongkrak 2 ton
las RD 2.6mm
pipa besi 1in
Hasil dan Pembahasan
A. Perakitan ruang pres prototape mesin pengepres jerami
Gambar1. Plat bsi 6mm
Sebelum perakitan ruang pres kita potong plat dengan tabal 6mm dengan ukuran 300mm x 400mm sebanyak 4 lembar, dengan jenis plat yang digunkan adalah plat hitam. Dan selanjutnya kita potong plat stainless 2mm dengan ukuran 300mm x 300mm untuk lubang atas dan untuk lubang bawah kita potong dengan ukuran 220mm x 160mm dengan tinggi 280mm selanjutnya kita rakit .
Gambar2 perakitan ruang pres
B. Perakitan dudukan mesin pres
Gambar3.pemotongan besi siku ukuran 4mm dan plat besi 3mm
Setalah pemotongan besi siku sama sisi dengan ukuran 4mm dan plat hitam dengan tebal 3mm selanjutnya kita mulai untuk perakitan dudukan mesin pres ini.
Gambar4.Proses perakitan dudukan mesin pres
C. Erection prototabe mesin pengepres jerami
Setelah perakitan bagian - bagian utama selesai dirakit, selanjutnya kita mulai Erection semua kmponen yang sudah kita rakit sebelumnya, pertama kita naikan ruang pres ke atas dudukan mesin pres, selanjutnya kita pasang penyangga dongkrak hidrolis, setelah penyangga dongkrak sesuai dengan yang kita butuhkan selesai, kita pasang piston tambahan dan plat pres mesin jerami degan ukuran plat pengepres 390mm x 290mm [7].
Gambar5. Hasil erection piston pres
Gambar6. Out dan stelan mesin pres
Gambar7.Hasil erection prototabe mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolik
Setelah melalui tahap ereection, prototabe mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolik sudah siap dilakukan ujicoba pengepresan dengan jerami kering.
D. Uji fungsional
Setelah melakukan perencanaan dan perakitan selanjutnya kita melakukan uji fungsional prototabe mesin pengepres jerami, untuk pengujian alat ini penulis menggunakan bahan jeraami kering untuk melakukan uji tekan pada mesin pengepres yang memiliki ukuran ruang penekan 300mm x 400mm, dengan kapasitas daya tekan 2ton [8].
Tabel2. hasil pengukuran jerami utuh
No
Uraian
Hasil
1
Volume jerami awal m³
0,09
2
volume jerami akhir m³
0,04
3
Berat jerami sebelum dipres kg
4
4
Berat jerami setelah dipres kg
4
Tabel 3. Spesifikasi alat pengepres jerami
Tipe/merek
Optimasi mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolis
Dimensi
150cm x 35cm x 89cm
Kapasitas
8kg
Penggerak
Dongkrak botol hidrolis
Daya
2 ton
Jenis plat
Plat hitam
Tebal plat pres
6mm
Tebal plat ruang pres
6mm
Tebal plat alas out pres
4mm
Jenis rangka
Besi siku 4mm
Dimensi blok adalah salah satu perhitungan desain yang dilakukan untuk membuat mesin pengepres umpan berbentuk balok.
Berdasarkan perhitungan yang memperhitungkan seberapa mudah ternak mengonsumsi pakan dan seberapa mudah distribusi, ditemukan bahwa balok tersebut berbentuk persegi, berukuran panjang 400 mm, lebar 300 mm, tinggi 300 mm, dan berat 4 kg tekanan Pengepresan .
Perhitungan berdasarkan atas gaya yang diberikan untuk pengepresan blok yang dinyatakan dalam:
F = A x P
Dimana:
F : Gaya yang dibutuhkan untuk pengepresan (kg) A : Luas penampang silinder pengepres (cm2 )
P : Tekanan yang ditunjukkan oleh pengepres hidroulik (kg/cm2
Bila tekanan (P) pada pengepres hidroulik menunjukkan angka 57~60 kg/cm2 pada diameter silinder hidroulik 26mm, maka luas penampang (A), dan gaya pengepresan dapat dihitung sebagai berikut:
A= π/4 (D)2
F= A x P
= 314 x 57
= 17.898 kg
Jika wadah pengepres bata mempunyai panjang 300 mm dan lebar 200 mm, maka luas penampang (A) adalah 300 cm2 . Dengan demikian tekanan yang diperlukan dalam pengepresan blok (P) adalah:
P= F/A
= 17.898/300
= 59,66 kg/cm2
Mekanisme Kerja Mesin
Sebelum melakukan pengepresan, jerami kering yang telah dicacah atau jerami yang belum disiapkan terlebih dahulu. Setelah itu dilakukan penyetelan out ruang pres, selannjutnya kita pastikan kondisi hidrolik dalam keadaan netral, selanjutnya kita isi ruang pres dengan jerami yang sudah disiapkan sedikit demi sedikit sampai jerami mendapatkan kepadatan sesuai yang kita ingin kan.
Tutup pengumpan sebagai sentral untuk mengarahkan tekanan sehingga tekanan merata pada bahan. Bahan pakan perlahan-lahan akan memadat seiring terjadinya pengurangan volume bahan karena tekanan. Tekanan akan maksimal sampai 37,84 kg/cm2 dan proses pengepresan dianggap selesai. Sebelum pengunci tutup pengumpan dibuka pastikan kondisi jerami sudah terikat supaya saat keluar dari ruang pres bisa langsung dipindahkan ketempat yang sudah disiapkan. Setelah jerami sudah keluar putar pin pada dongkrak supaya bisa kembali ke posisi netral lagi [9].
HasilPengujian
Gambar8.Pengepresan antar alas 30cm
Gambar9.Hasil pengepresan
Tabel4. hasil pengujian
Bobot Bahan Awal(kg)
JumlahBlok
Berat Blok (kg)
Jarak Antar Alaspengepresan (cm)
2
1
3
30
2
1
3
25
2
1
4
20
Kesimpulan
Dari hasil penelitian/perekayasaan prototipe alat pengepres jerami denga sistem hidrolik ini maka didapat beberapa kesimpulan sebagai berikut:Mesin pengepres jerami dengan sistem hidrolik membentuk jerami bentuk blok untuk ternak ruminansia dengan dimensi blok yaitu : panjang 400 mm, lebar 300 mm, tinggi 300 mm, dan berat
4 kg/blok dengan demikian memudahkan pemberian makanan, penyimpanan, dan pemindahan jerami ternak ruminansia. Kapasitas mesin prototipe pengepres jerami adalah3-4 kg dengan menggunakan dongkrak hidrolis kapasitas 2ton.
Ucapan Terima Kasih
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat dan rahmat nya serta nikmat sehat walafiat yang telah diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Penulisan tugas akhir ini dilakukan dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik Universitas Muhammadiyah Sidoarjo dengan judul “Optimasi Mesin Pengepres Jerami Dengan Sistem Hidrolis”. Penulis menyadari pada saat proses menyelesaikan tugas akhir ini banyak sekali dukungan, kasih sayang, motivasi, nasihat sehingga tanpa bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, cukup sulit bagi penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini.
1136201710.22441/jtm.v6i1.1201IndahNurBaehaqiMusJurnal Teknik MesinDesain Dan Perancangan Alat Pengepres Geram Sampah Mesin Perkakas1-5132022KAhmad MaulanaPengaruh Penggunaan Mesin Press Jerami Untuk Peningkatan Produktifitas Pada Budidaya Jamur Merang di Indramayu2104-1126202310.21776/ub.jnt.2023.006.02.5AnggrianiLuluhMuwakhidBadatSumartonoSumartonoJurnal Nutrisi Ternak TropisAnalisis Potensi Pakan Hijauan untuk Pengembangan Ternak Ruminansia Di Kabupaten Bima Nusa Tenggara Barat78-8862017BhirawaWTJurnal Teknologi IndustriSistem Hidrolik Pada Mesin Industri31-622016SyamJumriahTollengA LUmar|Jip Pengaruh pemberian pakan konsentrat dan urea molases blok (UMB) terhadap hematokrit sapi potong2191-20014201910.31186/jspi.id.14.2.191-200SuningsihN.IbrahimW.LiandrisO.YuliantiR.Jurnal Sain Peternakan IndonesiaKualitas Fisik dan Nutrisi Jerami Padi Fermentasi pada Berbagai Penambahan Starter0118-211202210.61844/jemmtec.v1i01.150Salma SaluAriyantoJournal of Energy, Materials, & Manufacturing TechnologyAnalisa Tekanan Maksimum Pada Pompa Hidrolik Excavator Tipe Pc 200-8255-2632016SuwignyoBIndonesian Journal of Community EngagementGaruda4068131547-5509201810.24176/simet.v9i1.2024PrihatinJoko YuniantoKustantoHeriPambudiSlametSimetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro dan Ilmu KomputerKajian Dongkrak Hidrolik Botol Kapasitas 2 Ton Terhadap Pengaruh Variasi Posisi Pemasangan Manometer, Sae Oli Dan Jarak Langkah Pemompaan