Virdo Vireta Yudha A.P (1), Edi Widodo (2)
General Background: Grass chopper machines are widely used in livestock farming to support feed preparation and reduce manual labor requirements. Specific Background: Elephant grass is commonly utilized as the primary feed for cattle; however, many farmers still apply conventional cutting methods that require more time and labor. Knowledge Gap: Previous practices have not sufficiently examined the relationship between blade quantity and machine cutting capacity in grass chopper systems operating at different rotational speeds. Aims: This study aimed to design a grass chopper machine and evaluate the performance of blade variations on cutting capacity and fuel consumption. Results: Experimental testing was conducted using 2, 3, and 4 blades at rotational speeds of 1900 RPM, 2500 RPM, and 3000 RPM. The machine using 4 blades at 3000 RPM produced the highest cutting capacity of 5.845 kg/minute with fuel consumption of 88.5 ml/minute, while the 3-blade configuration produced 4.370 kg/minute and the 2-blade configuration produced 3.121 kg/minute. Novelty: The study presents a grass chopper machine design with interchangeable blade variations to compare cutting performance and fuel consumption under identical operational conditions. Implications: The proposed machine can support livestock farmers by providing faster grass chopping processes, reducing labor demands, and increasing feed preparation capacity for cattle farming operations.HIghlights:
Keywords: Grass Chopper Machine; Blade Variation; Cutting Capacity; Livestock Feed; Mechanical Design
Perkembangan teknologi di Indonesia sebagian besar mengalami kemajuan pesat untuk memenuhi kebutuhan efisiensi peralatan,baik saat ini maupun yang akan datang dirancang. Teknologi ini mendukungnya kita harus berinovasi dengan menciptakan sesuatu Karya berhak cipta dapat digunakan oleh publik. Tujuan utama kami adalah menciptakan Teknologi inovatif ini bertujuan untuk membuat segalanya lebih mudah Orang bekerja untuk mencapai hasil efisiensi, kualitas dan efektivitas. Lebih dari itu Kesempatan kerja pun semakin sulit,Saya berharap dapat bekerja di pabrik atau kawasan industri. Secara keseluruhan, tenaga kerja potensial saat ini mengarahkan perhatian seseorang pada pekerjaan menjadii peternak, termasuk peternak sapi. Di Desa Sekargadung, KecamatanPungging Kabupaten Mojokerto banyak Peternak Sapi yang memanfaatkan rumput gajah untuk pakan ternak. Rumput gajah merupakan rumput tumbuh tegak yang memiliki ketinggian sekitar 2 m digunakan sebagai pakan ternak oleh manusia,Selain sebagai sumber bahan baku industri, Hewan ternak juga dapat digunakan sebagai sumber makanan. Hewan yang di pelihara ini adalah sapi,selain diberi makan rumput gajah juga perlu penambahan untuk melengkapi Nutrisi untuk membantu daging sapi tumbuh lebih cepat.Dan tidak lupa juga di berikan Makanan tambahan seperti dedak padi,konsentrat, singkong, ampas tahu dan lain-lain.Para peternak sudah aktif mencampurkan rumput gajah sehingga mereka bisa Potong biayanya.
Rumput di dunia peternakan terus berkembang hingga meningkatkan kualitasnya ternak, untuk pakan biasanya rumput harus dipotong terlebih dahulu agar dapat dicampur dengan jenis makanan tambahan lainnya. Seiring dengan kemajuan teknologi di bidang peternakan, terdapat pula cara pemberian pakan Selain itu supaya sapi tumbuh lebih cepat biasanya peternak mencampur makanan tambahan lain dan dapat mengurangi biaya makanan. Agar rumput bisa dicampur, rumput harus dipotong dengan Metode cacah yang efektif dan efisien ini dapat dilakukan dengan menggunakan mesin pencacah. bahwa mesin tersebut dapat digunakan secara efisien. Sehubungan dengan dampak yang ditimbulkan oleh proses perhitungan dan mesin potong , menyimpulkan bahwa penggunaan mesin diesel merupakan cara terbaik untuk menghemat kebutuhan gaya sebagai sumber penggerak untuk memutar poros trasmisi mesin pencacah..
Mesin pencacah hendaknya dapat memenuhi kebutuhan dan kondisi para peternak saat ini, karena proses memotong rumput dapat menghemat waktu dan pengeluaran energi. Membuat alat pemotong rumput ini membutuhkan rangka yang kuat, pisau yang tajam untuk membuat banyak potongan. Ergonomis dan terjangkau. Yang terpenting adalah mesin atau alat pemotongnya Pakan ternak berfungsi baik tergantung fungsi dan kebutuhannya. Pakan ternak dihitung untuk mengurangi jumlah rumput gajah dan ukurannya sekitar 6-8 cm, Penyajian makanan juga lebih efektif..
Dalam perancangan mesin ini, terdapat rumusan masalah dalam merancang mesin pencacah rumput pakan ternak sebagai berikut :
rumput ?
Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka tujuan perancangan mesin pencacah rumput pakan ternak ini untuk :
Mesin pemotong rumput dengan kecepatan variabel mesin ini menggunakan motor diesel sebagai sumber tenaga penggeraknya. Mesin ini memiliki sistem transmisi berupa puli dengan perbandingan 1:2 dan sabuk-V untuk tranmisi. Pada saat motor diesel dihidupkan, putaran motor akan langsung diteruskan ke puli 1 yang dipasang pada sumbu yang sama dengan motor. Dari puli 1 putaran akan diteruskan ke puli 2 melalui V-belt, selanjutnya puli 2 akan berputar, selanjutnya poros yang terhubung dengan puli akan berputar dengan cara memutar pisau pemotong. . Strukturnya sederhana sehingga dapat dipindahkan ke berbagai lokasi sesuai kebutuhan. Perawatan mesin ini tergolong sederhana karena menggunakan lapisan anti karat. Tingkat keamanan bekerja pada mesin ini cukup menjanjikan.
Figure 1. 1. Desain Mesin Pencacah Rumput
Penelitian yang dilakukan meliputi perencanaan mesin, perancangan dan pembuatan mesin, pengujian mesin, pengumpulan data dan analisis data berdasarkan kemiringan pisau dalam kaitannya dengan posisi vertical dan jumlah pisau. Sedangkan jumlah pisau 1 – 4 mata pisau pemotongnya, Dari hasil desainnya diketahui diameter piringan rumah pisau 14cm dan baja setebal 6 mm baja dengan tingkat keuletan yang tinggi dan kekuatan hal-hal baik dan untuk mengetahui jumlah putaran, kecepatan dan kekuasaan terjadi ketika hal itu terjadi potong rumput gajah.
Figure 2. 2. Desain Support Pisau Pencacah
Mata pisau dari hasil perancangan diketahui mata pisau memiliki panjang 140mm dan ketebalan 6mm terbuat dari bahan baja Per Mobil yang memiliki tingkat Kekerasan 62 Hrc Untuk bagian sudut ketajaman pisau memiliki kemiringan 400.
Figure 3. 3. Mata Pisau
Sistem kerja dari mesin pencacah rumput dapat dilihat dari step dibawah ini :
Perancangan dengan menggunakan metode VDI 2221 (Verein Deutcher Ingenieure). Dengan menggunakan metodologi perancangan sistem VDI 2221 dapat membantu para desainer lebih mudah menguasai sistem perancangan tanpa harus menguasainya secara detail. Metode ini menyederhanakan proses desain produk, memudahkan proses pembelajaran bagi pemula, dan dapat mengoptimalkan produktivitas desainer untuk menemukan solusi masalah terbaik. [13].
Tahap ini merupakan tahap akhir dari perancangan. Hasil desain detail berupa dokumen antara lain gambar mesin, gambar detail mesin, daftar komponen, spesifikasi material, sistem operasi, toleransi dan dokumen lain yang membentuk satu kesatuan saja. Evaluasi ulang terhadap produk kemudian akan dilakukan untuk melihat apakah produk tersebut benar-benar memenuhi spesifikasi tertentu. [14]
Figure 4. 4. Komponen Mesin
Keterangan : 1. Rangka Mesin.
2. Penampung Hasil Pencacahan.
3. Pisau Mati.
4. As Poros Pisau Diameter 24,5 mm.
5. Support Pisau Gerak.
6. HopperBahan Masuk.
7. Cover Penutup Bahan.
8. Handel.
9.. Mesin Pangkon Mesin.
Mesin yang digunakan penggerak adalah mesin diesel yang memiliki spesifikasi sebagai berikut :
Figure 5. 1. Speksifikasi Motor Bensin Honda GX
Langkah – langkah proses pembuatan mesin pencacah rumput sebagai berikut:
1. Pembuatan Body Mesin.
Body mesin berukuran panjang 50 cm x lebar 60 cm x tinggi. 84 cm dengan menggunakan besi siku berukuran 5 cm x 5 cm dengan tebal plat 1 mm. Proses penggabungan potongan plat siku dengan menggunakan mesin las
Figure 6. 6. Rangka Mesin Pencacah Rumput
2. Perakitan As Poros dan Bantalan Support Pisau.
As poros berukuran panjang 75 cm dengan diameter 30 mm, fungsi as untuk meneruskan putaran dari motor diesel sebagai penggerak utama, dengan menggunakan penghubung V-belt. Bantalan menggunakan bearing dengan type UC 206.
Figure 7. 7. As Poros Mata Pisau
Figure 8. 8. Bearing UC 206
3. Pisau Pencacah
Material pisau pencacah menggunakan dari besi baja .per mobil, dengan ukuran panjang 145 mm lebar 30 mm,
Figure 9. 9. Mata Pisau Sebelum Modifikasi
pangkon pisau berdiameter 160 mm dengan ketebalan plat 8 mm
Figure 10. 10. Mata Pisau Sesudah Modifikasi
4. Perakitan Hopper Bahan Masuk dan Keluar.
Corong bahan masuk dan keluar menggunakan plat dengan ketebalam 1 mm, untuk ukuran corong bahan masuk panjang 40 cm lebar 30 cm bentuk kotak persegi Squeze 600. Ukuran corong bahan keluar panjang.40 cm. lebar. 50 cm Proses pembuatan plat diukur dengan sesuai gambar yang sudah ada di sketsa pada plat.
Langkah pengoperasian mesin pecacah rumput sebagai berikut :
Alat ini merupakan mesin serbaguna untuk perajang hijauan atau rumput yang berbatang, khususnya digunakan untuk merajang rumput pakan ternak. Pencacahan ini dimaksudkan untuk mempermudah peternak dalam proses memberi pakan, di samping juga untuk memperirit rumput. Mesin pencacah rumput pakan ternak hasil modifikasi ini menggunakan motor diesel sebagai sumber tenaga penggerak.
Tampilan pada Gambar diperoleh sajian data dari hasil operasi motor diesel dengan kecepatan tertingi dalam pengujian 3000 rpm terendah 1900 kecepatan konstan yang mana pemakaian 4 tipe mata pisau ganda dihasilkan ukuran panjang rumput yang berbeda.
Pengaruh mata pisau sangat menentukan ukuran panjang rumput terkecil yang dihasilkan ada pada pemakaian empat mata pisau ganda dengan nilai 3-5.
Figure 11.
Figure 12. 11. Rumput Gajah Sebelum Pencacahan dan Sesudah Pencacahan
Dari gambar grafik 3.1 diatas hasil pencacahan rumput dengan variasi mata pisau 2,3, dan 4 dengan variasi rpm 1900-3000
Hasil tertinggi di tunjukkan pada mata pisau 4 rpm 3000 menghasilkan hasil cacah 5.845 kg. pada 4 mata pisau dengan rpm 2500 menghasilkan hasil cacah 4,358 kg, mata pisau 4 dengan rpm 1900 menghasilkan hasil cacah 2947 kg. Mata pisau 3 rpm 3000 menghasilkan hasil cacah 4,370 kg. pada 3 mata pisau dengan rpm 2500 menghasilkan hasil cacah 3.379 kg, mata pisau 3 dengan rpm 1900 menghasilkan hasil cacah 2.434 kg. Mata pisau 2 rpm 3000 menghasilkan hasil cacah 3.121 kg. pada 3 mata pisau dengan rpm 2500 menghasilkan hasil cacah 2.483 kg, mata pisau 3 dengan rpm 1900 menghasilkan hasil cacah 1.927kg.
Ditunjukan pada gambar grafik diatas dari perbandingan mata setiap variasi mata pisau selain menunjukan hasil berat setiap menaikkan kecepatan pada rpm diesel, juga mempengaruhi hasil panjang pencacahan dari rumput gajah
Dalam penelitian ini peneliti mengunakan bahan bakar pertalit untuk proses pengambilan data. diperoleh sajian data dari hasil operasi motor diesel dengan kecepatan tertingi dalam pengujian 3000 rpm terendah 1900 rpm.
Dari gambar grafik diatas konsumsi bahan bakar Tabel 3.3 Kelebihan Dan kekurangan Mata Pisauakar mesin pencacahan rumput dengan variasi mata pisau 2,3, dan 4 dengan Rpm kecepatan variasi 1900-3000
Hasil tertinggi konsumsi bahan bakar di tunjukkan pada mata pisau 4 dengan rpm 3000 menghabiskan bahan bakar 88,5 ml . pada 4 mata pisau dengan rpm 2500 menghabiskan bahan bakar 72,5 ml, mata pisau 4 dengan rpm 1900 menghabiskan bahan bakar 57,5ml. Hasil tertinggi konsumsi bahan bakar di tunjukkan pada mata pisau 3 dengan rpm 3,000 menghabiskan bahan bakar 67,5ml . pada 3 mata pisau dengan rpm 2500 menghabiskan bahan bakar 53 ml, mata pisau 3 dengan rpm 1900 menghabiskan bahan bakar 38 ml. Hasil tertinggi konsumsi bahan bakar di tunjukkan pada mata pisau 2 dengan rpm 3,000 menghabiskan bahan bakar 49 ml . pada 2 mata pisau dengan rpm 2500 menghabiskan bahan bakar 38,5 ml, mata pisau 2 dengan rpm 1900 menghabiskan bahan bakar 18 ,5ml
Semakin tinggi kecepatan putaran poros pisau, memberikan efek pada konsumsi bahan bakar yang meningkat.
Berdasarkan hasil dan analisa yang menggunakan waktu 1 menit dalam sekali pengujian di setiap variabel penelitian, terkait rangcang bangun mesin pencacah rumput pakan ternak sapi diatas dapat diambil simpulan sebagai berikut :
Mesin pencacah rumput sebagai mesin alternatif dapat menghemat waktu dan tenaga bagi pekerja atau peternak memiliki hewan ternak banyak untuk membuat pakan ternak dan juga dapat meningkatkan kapasitas pakan ternak.
Terima kasih telah memberikan saran yang membangun terhadap penelitian ini serta bimbingan dari bapak dosen pembimbing dan bapak dosen penguji yang telah mereview hasil penelitian ini sehingga penulis dapat membuat artikel tugas akhir hingga selesai.
Sukardi, M. S. (2022). Rancang bangun mesin pencacah pakan ternak dengan kapasitas 50 kg/jam. Journal of Mechanical Engineering, 1(1), 1–10.
Wicaksono, R. (2022). Rancang bangun mesin pencacah rumput gajah daya 373 watt menggunakan pisau dengan sudut 45° menggunakan material stainless steel 304. Jurnal Teknik Mesin, 11, 21–26.
Suharto, S. D. A. M. (2023). Rancang bangun mesin pencacah rumput gajah menggunakan penggerak motor listrik 2 HP. Jurnal Rekayasa Teknik, 4(4), 59–68.
Margono, N. T. A. B. H. P. (2021). Rancang bangun mesin pencacah rumput untuk peningkatan efektivitas konsumsi pakan ternak di Sukoharjo. Jurnal Teknologi Pertanian, 1(2), 72–76.
Anugrah, R. A., Zulfikar, W. F., & Andri, L. A. A. (2020). Peningkatan kualitas pakan fermentasi ternak sapi dengan teknologi mesin pencacah rumput. Jurnal Pengabdian Teknologi, 57–62.
Korawan, A. D. I. M. (2023). Rancang bangun mesin pencacah rumput bagi peternak sapi di Kecamatan Jiken Kabupaten Blora. Jurnal Pengabdian Teknik, 4(2), 1365–1370.
Ismail, R. M. T. M. Y. (2021). Rancang bangun mesin pencacah rumput untuk pakan ternak. Jurnal Teknik Pertanian, 45–50.
Napid, S. H. N. R. S. B. (2023). Aplikasi mesin pencacah rumput dengan variasi pisau potong untuk pakan ternak kambing di Desa Kolam Kecamatan Percut Sei Tuan. Jurnal Pengabdian Masyarakat, 191–195.
Widdakso, I. K. W. (2019). Perancangan alat pencacah rumput gajah dengan pisau lengkung kapasitas 110 kg/jam. Jurnal Rekayasa Mesin, 24–31.
Prihatin, J. Y., & S. K. (2020). Penerapan mesin potong rumput pakan sapi sistem independent 4 blade di UKM Jumantono. Jurnal Pengabdian Teknologi, 35–40.
Azriadi, E. F. Y. Y. (2020). Rancang bangun alat pencacah sampah organik pekan ternak sapi. Jurnal Teknologi Tepat Guna, 3(2), 37–44.
Hamarung, M. A. J. J. (2019). Pengaruh kemiringan dan jumlah pisau pencacah terhadap kinerja mesin pencacah rumput untuk kompos. Jurnal Teknologi Pertanian, 3(2), 53–59.
Panjaitan, U. (2020). Perancangan mesin pencacah rumput multifungsi dengan metode VDI 2221. Jurnal Rekayasa Industri, 65–78.
Bifel, V. Y. D. B. N. R. J. C. A. P. (2021). Rancang bangun mesin pemarut batang putak. Jurnal Teknik Mesin, 8(1), 76–82.
Prayoga, E. M. B. C. Y. (2023). Perancangan mesin pencacah rumput gajah (Pennisetum purpureum) untuk pakan ternak sapi simental. Jurnal Teknik Pertanian, 18(4), 63–68.