Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia p�ISSN: 2541-0849 e-ISSN: 2548-1398

Vol. 8, No. 1, Januari 2023

PERANCANGAN MESIN PENGASAH PLAT PISAU FLAT BURR GRINDER

Josua Bornok Rivaldy, Agus Halim, Agustinus P. Irawan

Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara

Email: [email protected], [email protected], [email protected]

Abstrak

Abstrak Di era kemajuan teknologi saat ini, burr grinder merupakan salah satu mesin yang banyak digunakan dalam industri penggilingan kopi. Penggiling duri pipih merupakan salah satu komponen dari mesin penggiling kopi, salah satu cara untuk melakukan regrinding pisau adalah dengan menggunakan alat gerinda geser. Masalah di balik desain ini adalah desain ulang rautan pelat pisau penggiling duri datar. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mendapatkan desain alat asah pisau sehingga perusahaan dapat mengasahnya kembali secara mandiri. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan aplikasi desain 3D dengan software Autodesk Fusion 360. Parameter penelitian ini adalah nilai faktor keamanan, von misses, Kepala Sekolah 1, dan juga perpindahan. Penelitian ini menyimpulkan bahwa semua parameter penelitian memiliki hasil yang lebih besar ketika diuji pada posisi akhir (tidak berfungsi). Secara keseluruhan desain, hasil sliding grinding dengan inovasi vise memiliki hasil yang aman digunakan.

Kata kunci:�Gerinda geser, Autodesk fusion 360, Flat burr grinder, Alumunium 2024

Abstract

In the current era of technological advances, the burr grinder is one of the machines that is widely used in the coffee grinding industry.The flat burr grinder is one of the components of a coffee grinder machine, one way to regrind the blade is to use a sliding grinding tool.� The problem behind this design is the redesign of the flat burr grinder blade plate sharpener.� The purpose of this experiment is to get a knife sharpening tool design so that the company can re-sharpen it independently. This experiment was carried out using a 3D design application with Autodesk Fusion 360 software. The parameters of this study were the values of safety factor, von misses, 1st Principal, and also displacement.� This study concluded that all research parameters had greater results when tested in the end position (not working). Overall design, the results of sliding grinding with vise innovation have results that are safe to use.

Keywords: Sliding gerinda, Autodesk fusion 360, Flat burr grinder, Alumunium 2024

Pendahuluan

Indonesia adalah salah satu negara yang menghasilkan produk kopi terbesar ke empat di dunia. Indonesia memiliki letak geografis yang sangatlah cocok bagi tanaman kopi (Darmawan, Genua, Kristianto, & Hutubessy, 2021). Letak Indonesia sangat ideal bagi iklim untuk pertumbuhan dan produksi kopi (Gufitriaini, 2011). Variasi kopi semakin bervariasi seiring meningkatnya konsumsi kopi (Rasmikayati, Pardian, Hapsari, Ikhsan, & Saefudin, 2017). Hasil produk olahan yang dihasilkan oleh industri kopi berupa kopi instan dan kopi bubuk. Kopi instan dibuat dengan cara kristalisasi larutan kopi yang sudah dicampur dengan gula (Fisdiana, Anggriani, Hariyanto, & Hasanah, 2021).

Sedangkan kopi bubuk dibuat melewati proses penggilingan biji kopi sampai halus sehingga menghasilkan bubuk kopi. Penggunaan alat dan mesin dalam pembuatan kopi semakin berkembang mengikuti kemajuan teknologi dalam sektor industry (Afriliana, 2018). Salah satu proses yang dilakukan dalam pembuatan kopi adalah proses penggilingan menggunakan mesin grinder seperti yang sudah dijelaskan diatas. Penggilingan berfungsi untuk menghaluskan biji kopi menjadi bubuk dengan tingkat kehalusan tertentu agar lebih mudah diolah (Padmadewi & Mahyuni, 2021).

Penggunaan alat dan mesin dalam pembuatan kopi semakin berkembang mengikuti kemajuan teknologi dalam sektor industri. Salah satu proses yang dilakukan dalam pembuatan kopi adalah proses penggilingan menggunakan mesin grinder seperti yang sudah dijelaskan diatas (Wahyono, n.d.). Penggilingan berfungsi untuk menghaluskan biji kopi menjadi bubuk dengan tingkat kehalusan tertentu agar lebih mudah diolah (Napitupulu, Daulay, & Rindang, 2014). Burr Grinder memiliki dua mata pisau yaitu, flat burr grinder dan conical burr grinder. Flat Burr ditandai dengan dua bentuk cincin yang memiliki gerigi tajam, yang nantinya biji kopi akan dihancurkan menjadi bubuk melalui dua cincin gerigi tersebut (Garud et al., 2016). Latar belakang penelitian ini adalah untuk membuat alat bantu pengasah plat pisau flat burr grinder dengan tujuan agar pengasahan ulang dapat dilakukan oleh perusahaan secara mandiri tanpa jasa vendor.

Metode Penelitian

��������� Metode penelitian yang digunakan secara simulasi sliding gerinda dengan menggunakan aplikasi Autodesk fusion 360 (PRATAMA, 2021). Setelah dilakukannya simulasi dengan aplikasi Autodesk fusion 360, hasil simulasi dicatat dan dibuat table serta grafik berdasarkan hasil simulasi yang dilakukan .

Gambar 1. Flowchart Perancangan Simulasi Sliding Gerinda

1. Proses Persiapan Simulasi

����������� Dalam metode penelitian dan pengambilan data akan membahas mulai dari pengkuran Sliding Gerinda (Anandya & Fajar Budiman, 2017). Selanjutnya melakukan gambar 2D dengan menggunakan autodesk fusion 360 sesuai dengan ukuran dari Sliding Gerinda. Setelah selesai membuat gambar 2D selanjutnya gambar Sliding Gerinda dibuat menjadi gambar 3D agar dapat disimulasikan.

2. Proses Pembuatan Gambar 2D

����������� Proses pembuatan desain diawali dengan pembuatan rancangan bentuk 3D sliding gerinda menggunakan software Autodesk fusion 360.

Gambar 2. Desain 2d Sliding Gerinda

3. Proses Pembuatan Gambar 3D

Gambar 3. Desain 3D Sliding Gerinda

4. Proses Simulasi

����������� Berikut ini adalah beberapa tahapan dalam proses simulasi static stress pada software Autodesk fusion 360 (Poul, Lubis, & Ariyanti, 2022).

1. Pemilihan simulation dengan tipe static stress

2. Dalam penelitian ini material yang digunakan adalah material alumunium 2024.

Tabel 1. Sifat Mekanik Alumunium 2024

NO	Sifat Mekanik	Nilai
1	Massa Jenis	2.70 gram/cm3
2	Rasio Poisson	0.35
3	Modulus Young	70 GPa
4	Yield Strenght	345 MPa
5	Tensile Strenght	140� 210 MPa

3. Pilih bagian pada Sliding gerinda yang akan menerima beban (constraints) �

Gambar 4. Constraints

4. Pilih bagian Sliding gerinda yang akan diberi beban (force), seperti pada Gambar 4. Pada perancangan alat ini Sliding gerinda akan menerima beban sebesar 50N dengan 2 posisi yang berbeda.

Gambar 5. Force

5. Pilih result maka hasil dari simulasi akan muncul.

Hasil dan Pembahasan

����������� Berikut ini merupakan hasil redrawing mata pisau flat burr grinder dan hasil pengujian static stress yang telah dilakukan secara simulasi safety factor, von mises, 1^st principal, dan Displacement.

1. Redrawing Mata Pisau Flat Burr Grinder

���� Berikut ini merupakan hasil redrawing mata pisau flat burr grinder sebelum dilakukan pengasahan ulang dan sesudah dilakukan pengasahan:

2.

3. Gambar 6. Sebelum diasah

4.

5.

6. Gambar 7. Sesudah diasah

2. Hasil Simulasi Safety Factor

����������� Simulasi safety factor dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui keamanan dengan dimensi yang telah ditentukan (Yulianto & Winarso, 2012). Hasil dari pengujian safety factor adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Hasil simulasi safety factor

Beban	Posisi kerja	Posisi ujung
50N
50N	Jarak beban menuju constrain sebesar� 90 mm	Jarak beban menuju constrain sebesar� 210 mm
50 N	�15	15

Pada Table 2 hasil dari simulasi safety factor dapat dilihat pada pembebanan 50N untuk posisi tengah adalah sebesar 15. Sedangkan hasil safety factor dari pembebanan pada posisi ujung adalah 15. Safety factor yang didapat dalam pengujian kedua posisi ini memiliki hasil yang sama yaitu sebesar 15.

3. Hasil Simulasi Von Mises

Simulasi von mises bertujuan untuk mengetahui keluluhan material terhadap kondisi pembebanan (Pratomo & Lubis, 2021). Berdasarkan simulasi von mises diperoleh sebagai berikut:

Tabel 3. Hasil simulasi von mises

Beban	Posisi kerja	Posisi ujung
50 N
50 N	Jarak beban menuju constrain sebesar 90 mm	Jarak beban menuju constrain sebesar 210 mm
50 N	22,19 MPa	22,19 Mpa

Pada Table 3 hasil dari simulasi von mises dapat dilihat pada pembebanan 50N untuk posisi tengah adalah sebesar 22,19 Mpa, sedangkan hasil von mises dari pembebanan pada posisi ujung adalah 54,79 Mpa. Von mises yang didapat dalam pengujian kedua posisi ini memiliki hasil berbeda yaitu pada posisi ujung lebih besar dibandingkan dengan posisi tengah. Von mises yang didapat dalam kondisi kedua posisi ini memiliki hasil� berbeda yaitu pada posisi ujung lebih besar dibandingkan dengan posisi kerja. Selisih jarak yang digunakan untuk kedua posisi tersebut adalah sebesar 120 mm. Hasil Von mises pada posisi tengah lebih

kecil dari posisi ujung dikarenakan jarak dari pembenanan dan constrain yang berbeda pada kedua posisi tersebut

4. Hasil Simulasi 1^st Principal

Simulasi 1^st Principal bertujuan untuk mengetahui tinggi tegangan geser dengan tegangan tarik maksimum (Pratomo & Lubis, 2021). Berdasarkan simulasi 1^st Principal diperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 4. Hasil simulasi 1^st principal

Beban	Posisi kerja	Posisi ujung
50N
50 N	Jarak beban menuju constrain sebesar� 90 mm	Jarak beban menuju constrain sebesar 210 mm
50 N	22,95 MPa	62,68 MPa

Pada Table 4 hasil dari simulasi 1^st principal dapat dilihat pada pembebanan 50N untuk posisi tengah adalah sebesar 22,95 MPa, sedangkan hasil 1^st principal dari pembebanan pada posisi ujung adalah 62,68 MPa. 1^st principal yang didapat dalam pengujian kedua posisi ini memiliki hasil berbeda yaitu pada posisi ujung lebih besar dibandingkan dengan posisi tengah.� 1^st principal yang didapat dalam kondisi kedua posisi ini memiliki hasil� berbeda yaitu pada posisi ujung lebih besar dibandingkan dengan posisi kerja. Selisih jarak yang digunakan untuk kedua posisi tersebut adalah sebesar 120 mm. Hasil 1^st principal pada posisi tengah lebih kecil dari posisi ujung dikarenakan jarak dari pembenanan dan constrain yang berbeda pada kedua posisi tersebut.

5. Hasil Simulasi Displacement

Simulasi displacement bertujuan untuk mengetahui pergeseran dimensi yang telah ditentukan (Anggono, Sugondo, & Kurniawan, n.d.). Berdasarkan simulasi displacement diperoleh sebagai berikut:

Tabel 5. Hasil simulasi displacement

Beban	Posisi kerja	Posisi ujung
50N
50 N	Jarak beban menuju constrain sebesar� 90 mm	Jarak beban menuju constrain sebesar� 210 mm
50 N	0.05809 mm	0.7473

Pada Table 5 hasil dari simulasi displacement dapat dilihat pada pembebanan 50N untuk posisi tengah adalah sebesar 0.05809 mm, sedangkan hasil displacement dari pembebanan pada posisi ujung adalah 0.7473 mm. displacement yang didapat dalam kondisi kedua posisi ini memiliki hasil� berbeda yaitu pada posisi ujung lebih besar dibandingkan dengan posisi kerja. Selisih jarak yang digunakan untuk kedua posisi tersebut adalah sebesar 120 mm. Hasil displacement pada posisi tengah lebih kecil dari posisi ujung dikarenakan jarak dari pembenanan dan constrain yang berbeda pada kedua posisi tersebut.

Kesimpulan

Berdasarkan data simulasi dan analisis komponen sliding gerinda yang dibuat dengan menggunakan aplikasi Autodesk Fusion 360 didapatkan tegangan sebesar 22.57 MPa yang terjadi pada komponen kritis berada dibawah batas aman. Berdasarkan hasil simulasi safety factor, posisi kerja dan posisi ujung (tidak kerja) memiliki hasil yang sama yaitu sebesar 15. Inovasi dari perancangan ini adalah dengan menambahkan komponen ragum untuk alat sliding gerinda.

BIBLIOGRAFI

Afriliana, Asmak. (2018). Teknologi Pengolahan Kopi Terkini. Deepublish.

Anandya, Gita Rizka, & Fajar Budiman, S. T. (2017). Rancang Bangun Lengan Robot Penjepit Pcb 3 Dof Berbasis Arduino Untuk Proses Etching Pcb Otomatis. Surabaya: Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Anggono, Willyanto, Sugondo, Amelia, & Kurniawan, Edwin. (N.D.). Aplikasi Finite Element Application And Pugh�s Concept Selection Pada Perancangan Mountain Bike Rigid Body.

Darmawan, Didit, Genua, Veronika, Kristianto, Sonny, & Hutubessy, Josina I. B. (2021). Tanaman Perkebunan Prospektif Indonesia. Penerbit Qiara Media.

Fisdiana, Usken, Anggriani, Rima Ajeng, Hariyanto, Budi, & Hasanah, Faridatul. (2021). Analisis Tingkat Kesukaan Konsumen Pada Produk Sirup Kopi Dengan Penambahan Susu Full Cream. Agropross: National Conference Proceedings Of Agriculture, 197�206.

Garud, Vikrant Ullhas, Lakade, S. S., Bhoite, Sanjiwan, More, Swapnil, Ingale, Sagar, Gaikwad, Nilesh, & Gavhane, Kiran. (2016). Burr Grinder: Advanced & Effective Post Weld Toe Treatment To Optimize Fatigue Life Of Welded Structures. 2016 International Conference On Electrical, Electronics, And Optimization Techniques (Iceeot), 196�203. Ieee.

Gufitriaini, Tias. (2011). Perancangan Buku Cerita Bergambar Sejarah Dan Seluk Beluk Kopi Di Indonesia. Institut Seni Indonesia Yogyakarta.

Napitupulu, Samuel Haposan, Daulay, Saipul Bahri, & Rindang, Adian. (2014). Rancang Bangun Alat Enggiling Biji Kopi Tipe Flat Burr Mill J. Rekayasa Pangan Dan Pert, 2(1).

Padmadewi, A. A. Sagung Mirah, & Mahyuni, Luh Putu. (2021). Pemberdayaan Petani Padi Di Desa Mas, Ubud, Bali Melalui Pelatihan Pembuatan Lulur Tradisional Berbahan Dasar Beras. Dinamisia: Jurnal Pengabdian Kepada Masyarakat, 5(6), 1453�1464.

Poul, Keven, Lubis, M. Sobron Y., & Ariyanti, Silvi. (2022). Analis Numerik Sifat Mekanik Bahan Abs & Komposit Serat Bambu Aplikasi Pada Komponen Adjuster Seat Mobil. Jurnal Penelitian Dan Aplikasi Sistem Dan Teknik Industri (Pasti), 16(1), 14�26.

Pratama, Wahyudi. (2021). Rancang Bangun Alat Uji Dorsiflexion Dan Hysteresis Telapak Kaki Palsu.

Pratomo, Enrico Herdian Putra, & Lubis, M. Sobron Y. (2021). Simulasi Material Komposit Berpenguat Serat Bambu Dalam Pembuatan Komponen Front Splitter Pada Mobil. Syntax Literate; Jurnal Ilmiah Indonesia, 6(2), 1080�1089.

Rasmikayati, Elly, Pardian, Pandi, Hapsari, Hepi, Ikhsan, Risyad M., & Saefudin, Bobby Rachmat. (2017). Kajian Sikap Dan Perilaku Konsumen Dalam Pembelian Kopi Serta Pendapatnya Terhadap Varian Produk Dan Potensi Kedainya. Mimbar Agribisnis: Jurnal Pemikiran Masyarakat Ilmiah Berwawasan Agribisnis, 3(2), 117�133.

Wahyono, Rudi. (N.D.). Pemanfaatan Alat Mesin Teknologi Hasil Pertanian Di Kecamatan Ngadirejo, Kabupaten Temanggung.

Yulianto, Nano, & Winarso, Rochmad. (2012). Analisa Tegangan Pada Rangka Prototype Kendaraan Buge Menggunakan Elemen Hingga. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer, 2(1), 10�18.

Copyright holder:

Josua Bornok Rivaldy, Agus Halim, Agustinus P. Irawan (2023)

First publication right:

Syntax Literate: Jurnal Ilmiah Indonesia

This article is licensed under: