HASIL DAN PEMBAHASAN

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "HASIL DAN PEMBAHASAN"

Ade Cahyadi
6 tahun lalu
Tontonan:

HASIL DAN PEMBAHASAN Konstruksi Mesin Secara keseluruhan mesin kepras tebu tipe rotari terdiri dari beberapa bagian utama yaitu bagian rangka utama, bagian coulter, unit pisau dan transmisi daya

1 HASIL DAN PEMBAHASAN Konstruksi Mesin Secara keseluruhan mesin kepras tebu tipe rotari terdiri dari beberapa bagian utama yaitu bagian rangka utama, bagian coulter, unit pisau dan transmisi daya (Gambar 28), sedangkan gambar teknik pada Lampiran 9. Rangka utama berfungsi untuk mengikatkan semua bagian komponen mesin kepras tebu dan dapat dihubungkan ke traktor melalui tiga titik gandeng traktor. Rangka terbuat dari besi UNP ukuran 10 x 5cm tebal 5 mm, plat strip 10 mm dan besi as diameter 25 mm. Bagian coulter berfungsi untuk memotong perakaran tunggul tebu yang tua dan membelah kedua sisi guludan agar proses pengeprasan berlangsung lebih baik, hingga kedalaman cm dan lebar cm. Besaran kedalaman dan lebar pembelahan sisi guludan ditentukan berdasarkan profil guludan yang ada di perkebunan. Kedalaman dan lebar pembelahan guludan dapat diatur dengan mengendurkan penjepit dan menggeser penyangga coulter. Coulter terbuat dari baja dengan diameter 50 cm dan bagian kelilingnya bercoak yang dipasang vertikal pada kedua sisi rangka mesin. Gambar 28 Prototipe mesin kepras tipe rotari Unit pisau berfungsi memotong bagian tebu pada kedalaman 5-10 cm di bawah permukaan tanah. Kedalaman pengeprasan disesuaikan dengan kedalaman akar tanaman tebu. Untuk prototipe mesin ini digunakan 1/3 kedalaman akar

Pada putaran PTO yang kecil, flexible shaft terpilin karena gaya puntir dari PTO.

3 bearing yang mempunyai ukuran diameter dalam 16 mm. Bentuk rangkaian transmisi ini bisa dilihat pada Gambar 30. Gambar 30 Rangkaian sistem transmisi daya dengan empat buah flexible shaft Mesin kepras tebu dengan system transmisi daya dengan empat buah flexible shaft mengalami kegagalan dalam uji fungsional. Pada putaran PTO yang kecil, flexible shaft terpilin karena gaya puntir dari PTO. Pada uji fungsional dengan putaran PTO yang lebih besar, flexible shaft mengalami kerusakan dengan berubah bentuk seperti yang terlihat pada Gambar 31. Dalam kondisi ini, gaya puntir yang diterima flexible shaft telah melampui batas kekuatannya, sehingga flexible shaft tidak bisa kembali ke bentuk semula. Gambar 31 Perubahan bentuk flexible shaft pada uji fungsional Untuk mengurangi besaran puntiran yang terjadi pada flexible shaft, pada modifikasi kedua ditambahkan selang plastik untuk membungkus flexible shaft. Selang plastik yang digunakan mempunyai ketebalan 3 mm dengan diameter 25 mm. Selang plastik ini dipasangkan dengan ring ke rangka utama, seperti yang terlihat pada Gambar 32.

Gambar 33 Modifikasi transmisi daya dengan sembilan buah flexible shaft Setelah beberapa kali modifikasi menggunakan flexible shaft tidak berhasil, selanjutnya digunakan double universal joint

Poros yang digunakan terbuat dari sebuah as dan pipa, di mana diamaeter as tersebut sama dengan diameter dalam pipa.

Tujuan adanya rel dan spi ini adalah agar besi silinder bisa bergerak maju mundur di dalam pipa tetapi tidak bisa gerak berputar untuk menyalurkan daya dari poros PTO (Gambar 34).

5 Gambar 33 Modifikasi transmisi daya dengan sembilan buah flexible shaft Setelah beberapa kali modifikasi menggunakan flexible shaft tidak berhasil, selanjutnya digunakan double universal joint sebagai komponen sistem transmisi. Dalam penggunaan universal joint ini dibutuhkan poros tambahan sebagai penyambung antara poros torsimeter dengan ujung universal joint. Poros yang digunakan terbuat dari sebuah as dan pipa, di mana diamaeter as tersebut sama dengan diameter dalam pipa. Untuk yang pertama ini dibuat 2 variasi, yaitu poros dengan rel satu spi dan dua spi. Tujuan adanya rel dan spi ini adalah agar besi silinder bisa bergerak maju mundur di dalam pipa tetapi tidak bisa gerak berputar untuk menyalurkan daya dari poros PTO (Gambar 34). Setelah diuji, poros penghubung dengan jalur spi mengalami kerusakan pada variasi satu jalur dan mengalami kemacetan pada variasi dua jalurnya. Untuk variasi satu jalur, kekuatan pipa besi masih kurang besar jika dibandingkan dengan gaya putar poros. Hal ini bisa dilihat dari spi yang retak dan mencuat keluar. Sedangkan untuk yang variasi dua spi, hambatan muncul karena alur spi kurang halus dan lurus. Akibatnya poros penyambung tidak bisa bergerak maju mundur. Hal ini cukup berbahaya untuk double universal joint mengingat pada modifikasi sebelumnya gerak maju mundur ini sangat diperlukan untuk mencegah kerusakan.. Gambar 34 Modifikasi transmisi daya dengan pipa dan as Modifikasi selanjutnya, poros penyambung menggunakan poros beralur gardan mobil yang disesuaikan ukuran panjangnya. Untuk yang kedua ini, pipa

40 gardan diberi lapisan plat besi lagi untuk menambah kekuatan pipa tersebut. Bentuk dari modifikasi ini bisa dilihat pada Gambar 35. Uji fungsional dengan poros ini menunjukkan hasil yang baik.

6 40 gardan diberi lapisan plat besi lagi untuk menambah kekuatan pipa tersebut. Bentuk dari modifikasi ini bisa dilihat pada Gambar 35. Uji fungsional dengan poros ini menunjukkan hasil yang baik. Setelah mengalami beberapa modifikasi, akhirnya double universal joint dengan poros beralur gardan mobil yang digunakan untuk transmisi mesin kepras tebu tipe pisau rotari ini. Gambar 35 Modifikasi transmisi daya dengan poros beralur Torsi Pengeprasan Rumpun Tunggul Tebu Nilai torsi pengeprasan rumpun tebu merupakan ukuran torsi pemotongan tanah dan beberapa tunggul tebu dengan berdasarkan susunan kombinasi peubah percobaan. Masing-masing kombinasi dilakukan dengan 3 ulangan rumpun tebu. Gambar 36 menunjukkan contoh pola torsi hasil pengukuran tiga rumpun tebu dengan masing-masing rumpun tebu terdiri dari 4 tunggul tebu dengan kombinasi perlakuan P1V1n1S45. Tunggul tebu diasumsikan dalam kondisi tegak, sehingga apabila dilihat dari atas memiliki penampang potong berbentuk lingkaran. Kombinasi P1V1n1S45 mengandung pengertian perlakuan jenis pisau 1 yang memiliki jari-jari sama, kecepatan maju 0.3 m s -1, kecepatan putaran pisau 500 rpm dan sudut pemotongan 45 o. Pada saat antara waktu dari 1 sampai 3 detik (a) traktor mulai berjalan dan pisau berputar tanpa beban pemotongan. Nilai torsi berfluktuasi sekitar 10 Nm. Berfluktuasinya nilai torsi pemotongan dikarenakan tidak stabilnya jalan traktor di tanah. Pada saat selang 3 sampai 4 detik (b) pisau mulai memotong tunggul tebu pada rumpun pertama dan torsi menunjukkan nilai Nm. Selanjutnya nilai torsi menurun karena pisau berputar tanpa beban pemotongan sampai menuju

7 rumpun kedua (c) dan akan meningkat lagi nilai torsinya pada saat memotong tunggul tebu berikutnya. Gambar 36 Pola torsi pemotongan 3 rumpun tebu perlakuan jenis pisau 1, v= 0.3 m s -1, n=500 rpm dan S = 45 o Dari hasil percobaan tersebut menunjukkan bahwa setiap rumpun tebu memiliki satu nilai puncak torsi yang selanjutnya disebut torsi maksimum. Dari percobaan kombinasi jenis pisau 1, kecepatan maju 0.3 m s -1, putaran pisau 500 rpm dan sudut pemotongan 45 o diperoleh nilai torsi maksimum pada rumpun pertama sebesar Nm, rumpun kedua sebesar Nm dan rumpun ketiga sebesar Nm. Rataan dari sejumlah torsi maksimum dari percobaan tersebut kemudian digunakan sebagai data torsi pengeprasan rumpun tunggul tebu. Nilai rataan dari masing-masing kombinasi ditunjukkan pada lampiran 3. Efek Parameter Pemotongan terhadap Torsi Pengeprasan Beberapa parameter pemotongan yang digunakan dalam percobaan pengukuran torsi pengeprasan rumpun tunggul tebu terdiri atas (1) jenis mata pisau, (2) kecepatan maju pemotongan, (3) kecepatan putaran pisau, (4) sudut kemiringan pemotongan. Efek Jenis Mata Pisau Pengeprasan rumpun tunggul tebu menggunakan jenis pisau 1 (pisau dengan jari-jari sama) menghasilkan torsi yang umumnya lebih besar dibandingkan

dokumen-dokumen yang mirip

METODE PENELITIAN. Waktu dan Tempat

METODE PENELITIAN. Waktu dan Tempat METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan pada bulan Nopember 2010 September 2011. Perancangan dan pembuatan prototipe serta pengujian mesin kepras tebu dilakukan di Laboratorium Teknik