DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN NASKAH SOAL TUGAS AKHIR HALAMAN PERSEMBAHAN INTISARI KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERNYATAAN NASKAH SOAL TUGAS AKHIR HALAMAN PERSEMBAHAN INTISARI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN i ii iii iv v vi vii ix xii xiv xv BAB I PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Rumusan Masalah 2 1.3 Batasan Masalah 2 1.4 Tujuan Perancangan 3 1.5 Manfaat Perancangan 3 1.6 Sistematika Penulisan 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Kelapa Sawit 5 2.2 Pemangkasan Daun dan Pemanenan 6 2.3 Alat Panen Tradisional 8 2.4 Gangguan Otot Rangka (Musculoskeletal Disorders) 9 2.5 Pengembangan Alat Panen 9 BAB III DASAR TEORI 14 3.1 Mekanisme Alat 14 ix

3.2 Karakteristik Cam 17 3.3 Sudut Tekan pada Cam 18 3.4 Analisis Gaya pada Cam 19 3.5 Kurva Profil Cam 20 3.6 Analisis Tegangan 27 3.6.1 Tegangan geser 28 3.6.2 Tegangan yang diperbolehkan 28 3.6.3 Regangan karena beban aksial 29 3.6.4 Hukum Hooke, modulus elastisitas, dan rasio Poisson 31 3.6.5 Beban Berulang dan kelelahan 32 3.6.6 Kegagalan karena beban mekanikal 33 BAB IV METODOLOGI PERANCANGAN 35 4.1 Pengenalan Software Autodesk Inventor Professional 2012 35 4.2 Perancangan Mekanisme dan Desain Prototipe 35 4.2.1 Perancangan cam 35 4.2.2 Proses manufaktur dan pengujian mekanisme end-cam 35 4.2.3 Perancangan cylindrical cam 36 4.2.4 Proses manufaktur dan pengujian mekanisme cylindrical-cam 36 4.3 Pengembangan Desain Prototipe 37 BAB V HASIL PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN 38 5.1 Karakteristik Cylindrical Cam 38 5.2 Resultan Gaya pada Cam dan Torsi yang Diperlukan 44 5.3 Perancangan Komponen 46 5.4Analisis Tegangan pada Komponen 50 BAB VI PENUTUP 59 6.1 Kesimpulan 59 6.2 Saran 59 x

DAFTAR PUSTAKA 60 LAMPIRAN 62 xi

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pohon kelapa sawit dengan lokasi pemotongan pada daun 7 Gambar 2.2 Pisau egrek dan dodos 8 Gambar 2.3 Subassembly egrek dan sliding shaft 10 Gambar 2.4 Sistem crank dan sliding shaft 11 Gambar 3.1 Mekanisme radial cam 15 Gambar 3.2 Mekanisme cylindrical cam 15 Gambar 3.3 Mekanisme end-cam 16 Gambar 3.4 Distribusi gaya pada cam 20 Gambar 3.5 Kurva modified trapezoidal 21 Gambar 3.6 Sambungan yang dikenai gaya geser 28 Gambar 3.7 Diagram tegangan-regangan low-carbon steel dan aluminium 30 Gambar 3.8 Diagram tegangan-regangan material getas 30 Gambar 3.9 Diagram tegangan-regangan untuk besi dan berbagai tipe baja 31 Gambar 3.10 Diagram tegangan-siklus untuk baja dan aluminium 33 Gambar 5.1 Grafik kurva perpindahan follower 39 Gambar 5.2 Grafik kurva sudut tekan pada cam 40 Gambar 5.3 Grafik kurva kecepatan follower 42 Gambar 5.4 Grafik kurva percepatan follower 43 Gambar 5.5 Grafik kurva torsi 45 Gambar 5.6 Hasil perancangan cylindrical cam 47 Gambar 5.7 Hasil perancangan follower 47 xii

Gambar 5.8 Hasil perancangan casing 48 Gambar 5.9 Posisi baut dan tumpuan beban 49 Gambar 5.10 Tegangan Von Mises casing tampak bawah 50 Gambar 5.11 Tegangan Von Mises casing tampak atas 50 Gambar 5.12 Tegangan Von Mises cylindrical cam 51 Gambar 5.13 Tegangan Von Mises follower 51 Gambar 5.14 Tegangan Von Mises roller 52 Gambar 5.15 Tegangan Von Mises shaft 52 Gambar 5.16 Casing displacement 53 Gambar 5.17 Cylindrical cam displacement 53 Gambar 5.18 Follower displacement 54 Gambar 5.19 Roller displacement 54 Gambar 5.20 Casing safety factor 55 Gambar 5.21 Cylindrical cam safety factor 55 Gambar 5.22 Follower safety factor 56 Gambar 5.23 Roller safety factor 56 Gambar 5.24 Shaft safety factor 57 xiii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1.Tabel properti mekanik S 45 C Lampiran 2.Tabel Properti Mekanik AISI 1030 Lampiran 3.Tabel Properti Mekanik AISI 1045 Lampiran 4.Karakteristik motor bakar 2 langkah 40 cc Lampiran 5. Hasil Manufaktur End-Cam Lampiran 6. Hasil Manufaktur Cylindrical Cam Lampiran 7. Cylindrical Cam dan motor xiv

DAFTAR NOTASI DAN SINGKATAN a : percepatan follower, m/s 2 A : luasan penampang, mm 2 g : percepatan gravitasi, 9,81 m/s 2 h h L MSDs P P n Q 1 dan Q 2 S T TBS W β : displacement tertinggi cam, mm : tinggi cam, mm : beban eksternal pada follower, N : musculoskeletal disorders : gaya arah vertikal pada cam, N : gaya normal pada profil cam, N : gaya normal pada pengarah follower, N : gaya pegas, N : torsi cam, Nm : tandan buah segar : berat follower : sudut cam saat rise tertinggi, rad γ n : sudut tekan, θ μ ω : sudut cam, rad : koefisien gesek : kecepatan sudut, rad/s xv