PERANCANGAN MESIN PENGOLAH SERAT DAUN NANAS (ANANAS COMOSUS L)

Abstract

Pengolahan serat daun nanas masih didominasi oleh metode manual sehingga kurang efisien dari segi waktu dan kapasitas produksi. Penelitian ini bertujuan untuk merancang mesin pengolah serat daun nanas (Ananas comosus L.) serta mengevaluasi kelayakan mekanisnya melalui perhitungan analitik dan simulasi metode elemen hingga (Finite Element Analysis/FEA). Komponen utama yang dirancang meliputi motor listrik, sistem transmisi V-belt dan pulley, poros, mata pisau, serta rangka mesin. Mesin menggunakan motor berdaya 1,5 kW dengan putaran 1450 rpm yang menghasilkan putaran poros sebesar 614 rpm. Hasil simulasi menunjukkan bahwa tegangan Von Mises maksimum pada poros sebesar 10,2 MPa dengan perpindahan 0,004 mm dan faktor keamanan 5,19. Pada rangka, tegangan maksimum sebesar 9,66 MPa dengan perpindahan 0,150 mm yang menunjukkan kestabilan struktur yang baik. Mesin memiliki kapasitas pengolahan sebesar 17,5 kg/jam dengan 12 mata pisau. Hasil ini menunjukkan bahwa mesin yang dirancang memenuhi kriteria kekuatan dan keamanan serta layak secara teknis untuk meningkatkan efisiensi pengolahan serat daun nanas.

The processing of pineapple leaf fibers is predominantly carried out manually, resulting in low efficiency in terms of processing time and production capacity. This study aims to design a pineapple leaf fiber processing machine (Ananas comosus L.) and evaluate its structural feasibility using analytical calculations and finite element analysis (FEA). The design includes key components such as an electric motor, V-belt and pulley transmission system, shaft, cutting blades, and supporting frame. The machine utilizes a 1.5 kW motor operating at 1450 rpm, producing a shaft speed of 614 rpm. Simulation results show that the maximum Von Mises stress on the shaft is 10.2 MPa with a displacement of 0.004 mm and a safety factor of 5.19. The frame exhibits a maximum stress of 9.66 MPa and a displacement of 0.150 mm, indicating adequate structural stability. The machine achieves a processing capacity of 17.5 kg/h using 12 cutting blades. These results confirm that the designed machine meets mechanical safety criteria and is technically feasible to improve the efficiency of pineapple leaf fiber processing.