PERANCANGAN DAN PENGEMBANGAN ALAT PILAH KAYU DENGAN TIGA TITIK BEBAN TESIS MAGISTER. Oleh: IRWAN KURNIAWAN NIM:

Transkripsi

1 PERANCANGAN DAN PENGEMBANGAN ALAT PILAH KAYU DENGAN TIGA TITIK BEBAN TESIS MAGISTER Oleh: IRWAN KURNIAWAN NIM: BIDANG KHUSUS REKAYASA STRUKTUR PROGRAM STUDI REKAYASA SIPIL PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2001

2

3 ABSTRAK Telah diwujudkan suatu alat untuk pilah kayu masinal yang disebut Alat Pilah Kayu dengan Tiga Titik Beban. Prinsip dasar alat pilah adalah pengukuran modulus elastisitas lentur kayu. Alat ini tersusun dari tiga buah poros, dua diantaranya disebut poros tumpuan yang satu sama lain berjarak 1000 mm dengan kedua sumbu poros terletak pada suatu garis horisontal. Poros-poros tumpuan mempunyai kedudukan vertikal dan horisontal yang selalu konstan. Sedangkan poros ketiga, disebut poros tengah, diletakkan tepat ditengah antara dua poros tumpuan. Poros tengah, yang elevasi vertikalnya dapat diubah-ubah berfungsi untuk memberikan defleksi konstan pada kayu yang hendak diukur modulus elastisitasnya. Kayu yang terdefleksi akan memberikan reaksi pada seluruh poros. Reaksi yang terjadi diukur dengan menggunakan load cell yang diletakkan disekitar bantalan poros (bearing). Besarnya defleksi dapat diubahubah secara mudah dan cepat dengan mengganti suatu komponen yang disebut batang pengontrol defleksi. Penentuan besarnya defleksi dilakukan dengan mempertimbangkan dimensi penampang kayu yang diuji agar reaksi yang dihasilkan berada dalam batasbatas yang telah ditentukan. Defleksi tersebut diukur oleh LVDT yang diletakkan tepat ditengah bentang dibawah kayu yang diuji. Apabila dimensi penampang kayu. defleksi. serta reaksi path seluruh poros diketahui, maka modulus elastisitas lentur kayu dapat ditentukan. Pengukuran dilakukan untuk kedua sisi atas dan bawah pada sejumlah segmen kayu saat kayu bertranslasi melalui poros-poros. Pengujian telah dilakukan menggunakan sebuah "balok tera" berpenampang 49.5x69.3 mm 2 dengan panjang 2445 mm yang menghasilkan deviasi hasil pengukuran yang rendah. Faktor kalibrasi alat sebesar 0,95 memberikan tingkat kepercayaan sebesar 95% path modulus elastisitas lentur hasil pengukuran. Berdasarkan uraian dalam berbagai literatur, modulus of rupture dapat pula ditentukan berdasarkan modulus elastisitas lentur. Alat ini dapat digunakan untuk pemilahan berbagai dimensi penampang kayu dengan mengatur elevasi vertikal poros tengah. Kayu berdimensi 20x200 hingga 80x200 mm 2 dapat ditentukan modulus elastisitasnya menggunakan alat ini. Karena alat ini relatif sederhana. maka sumber-sumber kesalahan dapat diindentifikasi serta dikontrol dengan baik. Nilai ekonomi alat diperoleh dari kesederhanaan alat serta hasil yang akurat, dengan demikian Alat Pilah Kayu dengan Tiga Titik Beban diharapkan dapat digunakan secara luas dalam dunia konstruksi kayu Indonesia. Metode dan alat pilah dalam makalah ini telah didaftarkan pada Dirjen Hak Kekayaan Intelektual Departemen Hukum dan Perundang-undangan RI.

4 ABSTRACT Three-load-point lumber stress rating apparatus is constructed. The basic principle of this apparatus is a measurement of the flexural modulus of elasticity. The apparatus consists of three rollers, two of which are located 1,000 mm apart with their fixed axes are in a straight horizontal line. while the other one is exactly in the middle of the other two with its axis adjustable in vertical direction. The mid roller is to impose certain fixed deflection to a piece of lumber being inserted into the apparatus. The deflected lumber will exert reactions in the rollers' axes. These reactions are measured by load cells located around the bearings supporting the rollers' six axes. The deflection can be varied by changing specifically designed seams as to yield reactions within the specified range for certain lumber dimension. The deflection is measured by LVDT located in the midspan under the bottom side of the lumber. Based on the information of rollers' reactions and the measured deflection as well as the lumber dimensions, the flexural modulus of elasticity can be determined. The measurement is performed on some sections while the lumber translating over the rollers and shall be carried out for both top and bottom sides. Tests performed using a calibrating lumber of 49.5 x 69.3 mm 2 show low dispersions. A calibrating factor of 0.95 will yield 95% confidence level on the modulus of elasticity. The modulus of rupture of the lumber can be determined based on the flexural modulus of elasticity by methods widely reported in the literature. This apparatus can be used for various lumber dimensions by adjusting the vertical position of the middle roller. The lumber dimensions of 20 x 200 to 80 x 200 mm 2 can be rated by this apparatus. Since the apparatus is relatively simple, the source of errors can be well identified and controlled to achieve good reproducibility. The economy of the apparatus is resulted from its simplicity and thereby its widespread use in conjunction with construction industry is anticipated. The method and the apparatus have been patented in General Directorate of Intellectual Property Rights, Department of Law and Legislation Republic of Indonesia.

5

6

7

8

9

10

11

12

13