Kajian dan Uji Kinerja Rancang Bangun Mesin Perontok Sorgum

Abstract

ABSTRAK

Ketahanan dan kemandirian pangan merupakan topik yang akhir-akhir ini ramai diperbincangkan oleh banyak pihak sebagai konsekuensi dari dampak penyebaran COVID-19 yang semakin meluas. Komoditas  sorgum  merupakan  salah satu alternatif sumber karbohidrat yang cukup baik dan berpotensial sebagai bahan pangan, pakan, dan energi terbarukan di masa yang akan datang. Namun, potensi tersebut masih belum dapat dimanfaatkan sepenuhnya karena adanya berbagai hambatan baik dalam segi keilmuan maupun penerapan teknologi penunjang dalam pengolahan pasca panennya. Perontokan merupakan proses pemisahan biji dengan malai sorgum. Perontokan umumnya dilakukan dengan cara tradisional, menggunakan pemukul kayu dan dikerjakan diatas lantai atau karung goni. Pemukulan dilakukan terus menerus hingga biji terlepas. Metode tradisional dinilai masih kurang bersih dan menghasilkan susut hasil yang cukup besar. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk melakukan rancang bangun alat perontok sorgum dengan kapasitas 50 kg/jam, menghasilkan rendemen diatas 70% dan memiliki kinerja yang tinggi. Metode penelitian yang dilakukan adalah metode rekayasa reverse engineering yang meliputi beberapa tahapan, diantaranya adalah survey lapangan, penetapan kriteria rancangan, penetapan komponen mesin, analisis teknik, pembuatan gambar mesin, pembuatan mesin, pengujian mesin dan simulasi mesin menggunakan metode simulasi CFD (Computational Fluid Dynamics) dengan perangkat lunak SolidWorks sebagai alat bantu. Hasil penelitian menunjukkan mesin perontok sorgum berhasil dirancang bangun dengan komponen utama terdiri dari: hopper dan cover, screen, rangka mesin, blower, ruang perontokkan, dengan kapasitas produksi 50 kg/jam, dengan rangka mesin terbuat dari besi kanal U ketebalan 4 mm dengan ukuran dimensi (P x L x T) 1020 mm x 650 mm x 675 mm untuk rangka bagian bawah dan 640 mm x 490 mm x 675 mm untuk rangka bagian bawah. Tenaga putaran mesin disalurkan melalui pulley dan v-belt.  V-belt yang digunakan berjenis B63 memiliki panjang 38 cm dan terpasang dengan pulley berukuran 3 inchi pada mesin dan 12 inchi pada as baja (rotor). Motor penggerak yang digunakan berjenis motor diesel R 175 A dengan kekuatan daya 7 HP serta memiliki putaran mesin maksimal sebesar 2600 rpm. Rancangan bangun mesin perontok sorgum menghasilkan kualitas biji sorgum yang memenuhi standar dengan spesifikasi hasil pengujian mesin adalah kadar air biji sorgum 11,52%, rendemen perontokan biji sorgum yg dihasilkan 78,6 %. Kecepatan putar silinder 687 rpm, kecepatan aliran udara 4,8 m/detik dan tingkat kebisingan 93,6 dB.

Kata kunci— sorgum; pangan; kinerja mesin; mesin perontok

ABSTRACT

Food security and self-sufficiency are topics that many parties have recently discussed as a consequence of the impact of the increasingly widespread COVID-19. Sorghum is one of the alternative sources of carbohydrates that is quite good and has the potential as food, feed, and renewable energy in the future. However, this potential cannot be fully utilized due to various obstacles both in science and the application of supporting technology in post-harvest processing. Threshing is the process of separating seeds from sorghum panicles. Traditionally, threshing is done using a wooden bat on the floor or burlap sack. Beating is done continuously until the seeds are released. The traditional method is considered less clean and produces a significant yield loss. This study aimed to design a sorghum thresher with a 100 kg/hour capacity, yields above 70% and has high performance. The research method was carried out reverse engineering method which includes several stages, including field surveys, determination of design criteria, determination of machine components, engineering analysis, making machine drawings, machine manufacturing, machine testing, and machine simulation using the CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation method with SolidWorks software as a tool. The results showed that the sorghum threshing machine was successfully designed with the main components consisting of: hopper and cover, screen, engine frame, blower, threshing room, with a production capacity of 50 kg/hour, with a machine frame made of U channel iron with a thickness of 4 mm with a size of dimensions (W x W x H) 1020 mm x 650 mm x 675 mm for the lower frame and 640 mm x 490 mm x 675 mm for the lower edge. Engine rotation power is channeled through pulleys and v-belts. The V-belt used is of the B63 type and is 38 cm long, and is attached with a pulley measuring 3 inches on the engine and 12 inches on the steel axle (rotor). The driving motor used is an R 175 A diesel motor with a power of 7 HP and has a maximum engine speed of 2600 rpm. The design of the sorghum thresher machine produces quality sorghum seeds that meet the standards with the specifications of the machine test results being 11.52% sorghum seed moisture content 78.6% threshing yield of sorghum seeds. The rotational speed of the cylinder is 687 rpm, the airflow speed is 4.8 m/s, and the noise level is 93.6 dB.

Keywords— sorghum; food; machine performance; threshing machine