Oleh : Andi Yulanda NRP Dosen Pembimbing : Ir. J. Lubi NIP

Transkripsi

1 Oleh : Andi Yulanda NRP Dosen Pembimbing : Ir. J. Lubi NIP

2 Latar Belakang Kentang jenis sayuran yang memperoleh prioritas untuk dikembangkan di Indonesia. Indonesia merupakan penghasil kentang terbesar di Asia Tenggara (sumber : Departemen Pertanian, Litbang Pertanian 2008). Mayoritas petani Indonesia menggunakan tenaga manual untuk kegiatan panen kentang. 2

3 Perumusan Masalah Berdasarkan hal di atas perlu dibuat alat yang dapat mengatasi permasalahan tersebut. Diharapkan peralatan tersebut dapat terjangkau oleh petani, baik harga, dan operasionalnya. 3

4 Tujuan Merancang alat bantu sejenis traktor untuk kegiatan panen kentang Merancang alat untuk mengambil kentang dari dalam tanah Merancang alat untuk memindahkan kentang ke tempat penampungan setelah proses pengambilan dari dalam tanah 4

5 Batasan Masalah Ukuran diameter minimal kentang 5 cm Alat yang dibangun merupakan model dengan skala 1:1 Jenis tanah yang digunakan adalah tanah gembur dan bersifat uniform Penelitan hanya pada tahap pembangunan alat tidak menganalisa kekuatan konstruksi Evaluasi output dilakukan dengan metode analitis sehingga parameter pengujian alat terbatas pada mampu berjalannya rangkaian mekanisme 5

6 TINJAUAN PUSTAKA Informasi Umum Pertanian Kentang 6

7 Metode panen kentang Metode manual 7

8 Metode Mekanis Di tarik oleh semacam traktor 8

9 Metode mekanis: gabungan alat panen, traktor penarik, dan penampung 9

10 Konsep Alat 10

11 Bagian Roda Roda untuk pertanian memiliki 2 model, yaitu roda besi dan karet. Untuk roda besi untuk tanah kondisi basah, sedangkan karet untuk kondisi kering. Tanah pertanian kentang, bersifat kering dan lunak (gembur) Perumusan yang digunakan T GT = = NT + r TR = NT W RR = Crr. W RR GT : gross traction (traksi kotor), (N) T : torsi pada poros roda, (Nm) r : jari-jari roda, (m) NT : net traction (traksi bersih), (N) RR : rolling resistance, (N) TR : traksi rasio W : beban pada roda, (N) Crr : coeffisien rolling resistance 11

12 Bagian Pengeruk Kekuatan tanah Cu = q u 2 Cu : kuat geser tanah q u : kuat tekan tanah F = Cu A F : gaya geser tanah A : luas permukaan blade/pengeruk 12

13 Bagian Conveyor Salah satu alat untuk memindahkan bahan Conveyor yang di gunakan adalah chain conveyor 13

14 Perumusan yang digunakan pada conveyor : Kapasitas (Q) : Q = A γ ν C 1 Q = kapasitas conveyor A = luas penampang tanah dan kentang yang ada di dalamnya γ = beban unit v = kecepatan conveyor C 1 = faktor tanjakan 14

15 S 4 unloading loading S 1 S 3 α S 2 Untuk mengetahui daya yang diperlukan maka, perlu diketahui tarikan yang terjadi pada tiap titik : 15

16 S 2 = S 1 + W 1,2 S, ' = + 9 w L cosα 9,81 L sinα S S 4 = S 3 + W 3,4 S K S 2 S q 0 = 3 ( ) ( ) ' = + 9,81 w L cosα + 9,81 L sinα q q S l 0 l q 0 q q S 1 = tahanan gerak titik 1 S 2 = tahanan gerak titik 2 W 1,2 = tahanan gerak sepanjang lintasan titik 1 dan 2 16

17 q 0 = berat per meter pada conveyor termasuk berat attachment w = koefisien gesek pada conveyor L = panjang lintasan α = sudut inclinasi S 3 = tahanan gerak pada titik 3 K = koefisien untuk sudut kontak antara chain dan sprocket W 3,4 = tahanan gerak sepanjang lintasan titik 3 dan 4 q l = berat beban per meter S 4 = tahanan gerak pada titik 4 17

18 Tarikan efektif pada rantai (W0): W 0 = (S 4 - S 1 ) + W dr (S 4 + S 1 ) W 0 = tarikan efektif W dr = tahanan pada bearing sprocket Daya penggerak conveyor : W v 0 P = 1000 P = daya penggerak conveyor v = kecepatan conveyor W 0 = tarikan efektif 18

19 Poros Persamaan Distortion Energy τ max 2 2 K S 4 yp S sb syp = σ + σ + τ + τ avg a K st avg Se Ses 1 2 τ max 0,5S y N Pasak Gaya T Ft = 2 Ft τ = W L d POROS Bantalan Penentuan umur bantalan Tegangan Geser Tegangan Kompresi Ft σ = H L 2 L 10 = C P b n 19

20 Diagram Alir Penelitian Start Survey, interview,study pustaka Pembagian tugas Penentuan persyaratan List of requirement Gambar/sketsa rancangan Pengembangan konsep Perancangan komponen Pembuatan komponen dan assembly Model Pengujian model N Alat berfungsi Y Kesimpulan Finish 20

21 Rancangan alat pada pengeruk 21

22 Rancangan alat pada pengangkut kentang 22

23 Perencanaan Pengeruk (Blade) Asumsi yang digunakan : Asumsi dasar yang dipakai adalah kondisi tanah pertanian sepanjang gulutan adalah sama Pada kondisi statis, pada saat tanah ada di blade, tanah tidak boleh jatuh. Maka sudut maksimum yang digunakan adalah fgesek Wsinθ µs.wcosθ Wsinθ µs Wsinθ/Wcosθ Jika µs = 0,35 tanθ = 0,35 θ = 19,29 0 Wcosθ Wsinθ W θ fgesek 23

24 ; Gaya tekan tanah Cu = 12,5 KN/m 2 Gaya geser tanah F = 2500 Newton kondisi traktor bergerak maju dan blade sudah terisi penuh oleh material tanah dan kentang. Material konstruksi menggunakan Alloy Steel-AISI 1020, terlihat bahwa nilai tegangan maksimum yang terjadi adalah 2, Pa. Dengan asumsi angka keamanan (Safety Faktor) adalah 1,05 maka : σ Sy 1,05 2, , , konstruksi aman 24

25 Perancangan Roda Kecepatan Traktor v = 2,5 km / jam = 0,695 m / s Traksi Rasio (TR) TR = 0,499 Putaran Roda Pada perencanaan ditentukan roda traksi dengan dimensi : Diameter (d) = 0,40 m Jari-jari (r) = 0,20 m n = 35rpm Tahanan Gelinding (RR) Massa Traktor ditentukan massa traktor sebesar 250 kg. m = 250 kg W = 2500 N RR = 750N 25

26 PERANCANGAN CONVEYOR Perancangan Daya Kapasitas Conveyor Tahanan Gerak luas penampang ( A ) = 0,252 m 2 beban unit (γ ) = 1010,8 kg/m 3 kec. conveyor ( v) = 0,695 m/s faktor tanjakan 30 0 (C 1 )= 0,85 S 1 = 220,46 Newton S 2 = 209,40 Newton S 3 = 224,06 Newton S 4 = 564,38 Newton Q = 166,72 kg/s Kapasitas di atas adalah kapasitas maksimum seandainya tanah yang terangkut tidak jatuh. daya yang diperlukan conveyor P = 0,39 Hp 26

27 Perancangan Chain dan Sprocket Rantai Breaking load = working load X angka keamanan Breaking Load = 564,18 N. 12 = 6770,16 Newton BS 4116 dengan breaking load Newton Pitch 1,5 inch = 38,1 mm Model attachment yang dipakai adalah type K1 Sprocket BS 4116 dengan breaking load Newton Pitch 1,5 inch = 38,1 mm Jumlah gigi 8 Diameter pich 99,57 mm Top diameter 109 mm Bore diameter 20 mm Berat rata-rata 0,9 kg 27

28 perancangan chain conveyor dimana pada chain terdapat plat besi siku yang memiliki sisi 2cm X 3cm. L = 2panjang conveyor + keliling sprocket = 2 X 63 cm + 2.πr = 126 cm + 2.3,14.9,957 cm = 188,53 cm Jumlah mata rantai dan attachment(n) adalah N = = 50 mata = Mata rantai yang dipakai pada conveyor, adalah N/2 = 25 mata Maka sisa tanah dan kentang yang berada pada conveyor(msisa), adalah Msisa = 25. 0,5. 2 cm. 3 cm. Lconveyor. γ = 25. 0,5. 2 cm. 3 cm. 48 cm. 1010,8 kg/m 3 = 3,63 kg 28

29 Roda penggerak Combine Harvester digunakan 2 (dua) tipe, yaitu : Roda karet (untuk kondisi tanah kering) Diameter = 400 mm Lebar = 200 mm Jenis roda = Agriculture type Gaya yang bekerja pada blade adalah gaya berat total yang berada pada balde sebesar 634,62 Newton dan gaya geser tanah sebesar 2500 Newton. Material konstruksi menggunakan Alloy Steel-AISI Nilai tegangan maksimum yang terjadi adalah 2, Pa. Daya yang diperlukan conveyor 0,39 hp Standar chain yang digunakan adalah 1S013 dengan breaking load Newton. Pitch 1,5 inch = 38,1 mm. Model attachment yang dipakai adalah type K1. Sedangkan untuk sprocket adalah BS 4116 dengan bore diameter 20 mm, picth circle diameter 99,57 mm. Prosentase tanah yang jatuh (Pr) adalah 92, 86% 29

30 Daftar Pustaka Anonim, Conveyor Chain, <URL : Akitson, John H An Introduction to The Mechanics Of Soils And Foundations. London : MacGraw-Hill International. Deutschman, Aaron D Machine Design, Theory and Practice. New York : Macmillan Publishing Co., Inc. Hardiyatmo, Hary Chistady Mekanika Tanah 1, Yogyakarta : Gadjah Mada University Press. Joewono, Ari, Kapasitas Dan Daya Pada Conveyor, Jurusan Teknik Mesin ITS Surabaya. Sunarjono, H. Hendro Petunjuk Praktis Budidaya Kentang. Jakarta Selatan : Agromedia Pustaka. 30

31 TERIMA KASIH KRITIK DAN SARAN YANG MEMBANGUN SANGAT KAMI HARAPKAN DEMI KESEMPURNAAN TUGAS AKHIR INI 31