RANCANG BANGUN MESIN PENGAYAK PASIR HALUS DENGAN KAPASITAS 20 KG/JAM
DESIGN AND FABRICATION OF A FINE SAND SIEVING MACHINE WITH A CAPACITY OF 20 KG/HOUR
Pasir merupakan material penting dalam konstruksi yang menuntut kualitas dan kebersihan sesuai standar. Namun, pada proyek skala kecil hingga menengah, proses pengayakan di lapangan umumnya masih dilakukan secara manual, yang menyebabkan hasil tidak seragam, memerlukan waktu lama, dan menguras tenaga kerja. Tugas akhir ini bertujuan untuk merancang dan membuat prototipe mesin pengayak pasir otomatis dengan sistem rotary berbasis drum silinder berputar yang digerakkan oleh motor listrik, dengan kapasitas 20 kg/jam. Mesin dirancang dengan konstruksi sederhana, portabel, hemat energi, dan mudah dioperasikan di lapangan. Fokus perancangan diarahkan untuk mengatasi masalah efektivitas waktu, konsistensi hasil, serta mengurangi beban kerja operator. Batasan desain meliputi penggunaan motor listrik maksimal 0,5 HP, pengolahan pasir jenis halus, dan penggunaan pada lingkungan non-industri.
Penelitian ini menggunakan metode rekayasa (engineering design) dengan pendekatan eksperimental. Tahapan yang dilakukan meliputi identifikasi kebutuhan, perancangan konsep, proses manufaktur, dan pengujian kinerja mesin. Studi literatur dan survei lapangan dilakukan untuk memahami permasalahan aktual serta kebutuhan pengguna terhadap alat yang praktis dan hemat daya. Komponen utama mesin yang dirancang meliputi drum silinder sebagai pengayak, motor listrik, sistem transmisi dengan dua tingkat pulley dan sabuk (V-belt), serta saringan kawat mesh berukuran 8–10 mm. Penelitian ini juga melibatkan variabel bebas (seperti kecepatan putar dan kemiringan drum), variabel terikat (efektivitas dan kualitas hasil ayakan), serta variabel kontrol (jenis pasir, jumlah bahan, dan sistem transmisi). Seluruh kegiatan dilakukan di Fakultas Vokasi UNESA selama periode Mei hingga Juli 2025.
Hasil rancang bangun menunjukkan bahwa mesin dengan drum berdiameter 30 cm dan panjang 70 cm mampu beroperasi stabil dengan kemiringan sekitar 5 derajat. Motor listrik 220V yang digunakan mampu menghasilkan putaran drum sebesar 87,5 RPM melalui sistem transmisi dua tingkat pulley-sabuk. Uji fungsi dilakukan menggunakan pasir campuran sebanyak 2 kg per sesi, dengan waktu rata-rata pengayakan 40 detik. Rata-rata hasil pengayakan menghasilkan 1,57 kg pasir halus dan 0,43 kg pasir kasar, dengan efektivitas penyaringan sebesar 78,5%. Evaluasi menunjukkan bahwa seluruh komponen bekerja optimal dan desain mesin memudahkan proses perawatan melalui sistem modular. Dengan kinerja yang stabil, desain praktis, dan hasil yang mendekati standar konstruksi, mesin ini sangat sesuai untuk mendukung aktivitas pengolahan pasir pada sektor usaha kecil dan menengah.
Kata Kunci: Mesin pengayak pasir, sistem rotary, drum silinder, motor listrik, transmisi pulley, kapasitas 20 kg/jam, efektivitas pengayakan, desain portabel.
Sand is an essential material in construction that requires quality and cleanliness according to standards. However, in small to medium-scale projects, sand sieving is still mostly done manually in the field, resulting in inconsistent output, time-consuming processes, and high labor intensity. This final project aims to design and develop a prototype of an automatic sand sieving machine using a rotary system with a rotating cylindrical drum driven by an electric motor, with a target capacity of 20 kg/hour. The machine is designed to be simple, portable, energy-efficient, and easy to operate on-site. The design focuses on addressing issues of time efficiency, consistency of results, and reducing operator workload. The design constraints include the use of a maximum 0.5 HP electric motor, processing of fine sand, and application in non-industrial environments.
This research applies an engineering design method with an experimental approach. The stages include needs identification, concept design, manufacturing, and performance testing of the machine. Literature studies and field surveys were conducted to understand actual issues and user needs for practical and energy-saving equipment. The main components of the machine include a cylindrical drum for sieving, an electric motor, a two-stage pulley and V-belt transmission system, and a wire mesh sieve with 8–10 mm openings. The research involves independent variables (such as drum speed and tilt angle), dependent variables (sieving effectiveness and product quality), and control variables (sand type, material quantity, and transmission system). The entire project was carried out at the Faculty of Vocational Studies, Universitas Negeri Surabaya (UNESA), from May to July 2025.
The prototype machine features a 30 cm diameter and 70 cm long drum operating at a 5-degree tilt. A 220V electric motor produces a stable rotation of 87.5 RPM through a two-stage pulley-belt transmission system. Functional testing was conducted with 2 kg of mixed sand per session, averaging 40 seconds per sieving cycle. The average result yielded 1.57 kg of fine sand and 0.43 kg of coarse residue, achieving a sieving effectiveness of 78.5%. Evaluation shows that all components perform optimally, and the modular design simplifies maintenance. With stable performance, practical construction, and results close to construction standards, this machine is well-suited to support sand processing for small to medium-scale construction and material production businesses.
Keywords: Sand sieving machine, rotary system, cylindrical drum, electric motor, pulley transmission, 20 kg/hour capacity, sieving effectiveness, portable design.