Desain Struktural ANALISIS PERANCANGAN

xxxviii 6. Meja kerja Meja kerja berfungsi untuk tempat dudukan kerangka penunjang, dimana kerangka penunjang ini diletakan serta untuk meletakan wadah buah mete yang akan dikupas dan yang telah dikupas. Kerangka penunjang diletakan pada meja kerja dengan dilas mati untuk menahan gaya-gaya yang terjadi pada saat pengoperasian alat dan juga agar alat tersebut bersifat statis selama pengoperasiannya.

C. Desain Struktural

Pada pemilihan bahan yang digunakan sebagai komponen ini merupakan hal yang paling mendasar. Pemilihan ini berdasarkan analisa teknik dengan mempertimbangkan ketersediannya serta memperhatikan segi ekonomis.gambar pictorial alat dapat dilihat di lampiran. 1. Kerangka penunjang Kerangka penunjang dibuat menggunakan plat strip dengan tebal 3 mm, dapat dilihat pada Gambar 17. Gambar 17. Unit kerangka penunjang 2. Tangkai pengungkit Tangkai pengungkit terdiri dari dua bagian kiri dan kanan yang pada prinsipnya sama yaitu mentransmisikan gaya kaki ke unit pengupas buah biji mete gelondong. Keduanya dirancang dengan ketinggian 200 mm diatas permukaan tanah. a. Tangkai pengungkit kiri Tangkai pengungkit kiri ini dihubungkan dengan plat yang dibentuk seperti rel yang diatur kemiringan rel nya sebesar 19,79 o agar dapat menggerakan roda bearing sehingga dapat bergerak maju mundur Gambar 18. Pada bagian bawahnya dipasang pedal yang berfungsi sebagai injakan kaki penyalur tenaga pengoperasian. Selain itu dipasang semacam pengungkit yang berfungsi sebagai pengait pegas tarik terhadap meja, sehingga pengungkit kiri dapat kembali ke posisi semula ketika selesai pengoperasian alat. Gambar 18. Tangkai pengungkit kiri xxxix b. Tangkai pengungkit kanan Tangkai pengungkit kanan ini dihubungkan dengan poros pisau pelepas yang diatur agar dapat menghasilkan gerakan puntiran sehingga buah mete setelah dibelah dapat dilepaskan dari kulitnya Gambar 19. Pada bagian bawahnya dipasang pedal yang berfungsi sebagai injakan kaki penyalur tenaga pengoperasian. Selain itu dipasang semacam pengungkit yang berfungsi sebagai pengait pegas tarik terhadap meja, sehingga pengungkit kanan dapat kembali ke posisi semula ketika selesai pengoperasian alat Gambar 19. Tangkai pengungkit kanan 3. Pegas Pegas yang digunakan pada alat pengupas mete ini ada dua macam, yaitu pegas tekan Gambar 20 dan pegas tarik Gambar 21. Diameter pegas tekan telah disesuaikan dengan panjang diagonal poros persegi yang dilingkarinya yaitu 16 mm. Sedangkan diameter luar disesuaikan dengan diagonal boss persegi yang menahan gerakan pegas tersebut yaitu 20 mm. Panjang pegas tekan pada keadaan bebas adalah 91 mm, sedangkan panjang pegas pada keadaan terpasang adalah 87 mm dapat dilihat pada lampiran 2. Diameter dalam pegas tarik yang digunakan pada pengungkit kiri adalah 18 mm dan diameter luarnya 20 mm. Panjang pegas tarik pada keadaan bebas adalah 110 mm, sedangkan pada keadaan terpasang adalah 123 mm. Pegas tekan dipasang pada poros pisau pembelah berfungsi mengembalikan pisau pembelah pada posisi semula. Gambar 20. Pegas tekan Sedang kan pegas tarik dipasang pada tangkai pengungkit kiri dan kanan agar setelah di gerakan kebawah tangkai pengungkit dapat kembali seperti semula. Diameter dalam pegas tarik yang digunakan pada pengungkit kanan adalah 18 mm dan diameter luarnya 20 mm. Panjang pegas tarik pada keadaan bebas adalah 110 mm, sedangkan pada keadaan terpasang adalah 119 mm. xl Gambar 21. Pegas tarik 4. Roda bearing Roda bearing yang digunakan adalah tipe 6300 2RS yang memiliki ukuran 10mm x 35mm x 11mm Gambar 22. Gambar 22. Roda bearing 5. Pisau pengupas Pisau pengupas berfungsi untuk bagian punggung dan perut buah mete. Bagian pisau pengupas ini terdiri dari dudukan pisau kiri dan kanan, bantalan pisau kiri dan kanan, mata pisau. Bagian-bagian tersebut terdiri dari dua bagian, yaitu pisau pembelah pada bagian kiri dan pisau pengupas pada bagian kanan Gambar 23. Gambar 23. Unit pisau pengupas xli a. Bantalan pisau Bantalan pisau berfungsi untuk menjepit mata pisau agar mata pisau tidak bergerak naik atau turun selama pengoperasian. Bantalan pisau dibuat sama bentuknya dengan mata pisau yang menyerupai bentuk buah mete gelondong. Hal ini dimaksudkan agar buah mete gelondong dapat diletakkan tepat diatasnya dan tidak mudah tergelincir. Bantalan pisau dibuat dengan ukuran panjang, lebar, dan tinggi sebesar 47 x 15 x 4 mm dengan panjang kelengkungan 40 mm. Bantalan pisau bagian atas dijepitkan dengan mur dan baut pada mata pisau agar mudah pada saat penggantian mata pisau. b. Mata pisau Mata pisau dijepitkan ke bantalan pisau dengan mur dan baut agar mudah pada saat penggantian mata pisau, dapat dilihat pada lampiran 5. Mata pisau terbuat dari stainless steel dengan ketebalan 1 mm. mata pisau dirancang menyerupai bentuk bagian perut dan bagian punggung buah mete gelondong. Dari hasil pengukuran buah mete gelondong dari contoh yang ada, diperoleh panjang gelondong buah mete yang bervariasi antara 21.05 – 32.15 mm lampiran 1. Ukuran mata pisau dibuat dengan memperhitungkan koefisien keragaman dari ukuran buah mete gelondong tersebut, dengan persamaan sebagai berikut: V = µ x ......................................................................................11 Dimana: V = koefisien keragaman σ = standar deviasi µ = nilai rata-rata Simpangan baku σ dicari dengan persamaan: ∑ .................................................................................12 Dimana: = Ragam populasi σ = Simpangan baku X i = suku ke-i n = banyaknya data Dengan menggunakan rumus diatas diperoleh tiga ukuran panjang buah mete gelondong, yaitu mata pisau dengan panjang 33 mm untuk mengupas buah mete gelondong ukuran besar 28,50 – 32,15 mm, mata pisau dengan panjang 29 mm untuk mengupas buah mete gelondong ukuran sedang 24,80 – 28,45mm, mata pisau dengan panjang 25 mm untuk mengupas buah mete gelondong ukuran kecil 21,05 – 24,75 mm Lampiran 1. c. Poros Beberapa hal yang dipertimbangkan dalam perencanaan poros adalah kekuatan poros, kekakuan poros, bahan poros, dan perputaran poros. Untuk menghitung diameter poros dapat dihitung dengan persamaan berikut Sularso,1981: ds = . . . 13 ..........................................................................................13 Dimana: ds = Diameter poros mm Kt = Faktor koreksi untuk momen puntir yang besarnya 1.0 jika beban dikenakan secara halus, 1.0 – 1.5 jika terjadi sedikit kejutan dan 1.5 – 3.0 jika terjadi tumbukan keras. Cb = Jika diperkirakan tidak akan terjadi pembebanan lentur dan jika terjadi pembebanan lentur besarnya 1.2 – 2.3 σa = Tegangan geser yang diijinkan kgmm 2 xlii Besarnya σa dicari dengan persamaan berikut: σ a = .............................................................................................14 Dimana: σb = Kekuatan tarik kgmm 2 sf1 = Faktor keamanan yang besarnya 6.0 sf2 = Faktor keamanan karena pengaruh kekasaran permukaan yang besarnya 1.3 – 3.0 Besarnya momen rencana dicari dengan persamaan: T = 9.74 10 5 .......................................................................................15 Dimana: T = Momen rencana kg mm Pd = Fc x P kw P = Daya yang ditransmisikan kw Fc = Faktor koreksi yang ditransmisikan yang besarnya 1.0 ni = Putaran poros yang diberikan rpm Dari hasil perhitungan pada lampiran 3 digunakan diameter poros sebesar 20 mm. d. Meja kerja Alat pengupas kulit buah mete gelondong dirancang sesuai dengan data antropometri orang indonesia yang mempunyai tinggi rata-rata 1.60 m bagi laki-laki dewasa dan 1.50 m bagi wanita dewasa suma’mur, 1982 dalam awaludin 1995. Dengan mempertimbangkan hal tersebut maka dibuat meja kerja dengan tinggi 800 mm sehingga alat pengupas kulit buah mete gelondong dapat dioperasikan dengan nyaman. Selain itu dibuat plat panjang dengan ketinggian 150 mm diatas permukaan tanah yang berfungsi sebagai sandaran tumit kaki sehingga kaki menjadi tidak cepat lelah dapat dilihat pada Gambar 24. Gambar 24. Meja kerja A m b d b m p p y y d k B d 2

A. Mekanis