D. ANALISIS RANCANGAN
Untuk mencapai hasil kinerja mesin yang baik, yaitu mesin yang dapat melakukan sortasi dan pemutuan buah mangga secara otomatis dan efisien,
maka dalam perancangan perlu dipertimbangkan : 1. Gaya gesek statik
Solenoid dapat digunakan untuk mengoperasikan aktuator yang
digerakkan secara elektrik. Solenoid merupakan gabungan antara spul yang dapat menginduksi sifat magnet batang besi lunak soft iron sehingga
mampu menarik plat besi yang lentur. Untuk mendorong buah mangga pada konveyor menuju unit penampung dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu
gaya gesek statik, berat mangga, dan koefisien gesek antara konveyor dan buah mangga.
Menurut Young et al. 1996, gaya gesek dapat terjadi walaupun tidak terdapat gaya lain yang mempengaruhinya. Gaya inilah yang disebut
sebagai gaya gesek statis
fs
. Untuk sepasang permukaan yang tertentu, harga maksimum fs berbanding lurus dengan gaya normal N. Jadi gaya
gesekan statis yang sesungguhnya mempunyai harga diantara nol jika tidak ada gaya bekerja sejajar pada permukaan dan suatu harga yang berbanding
lurus dengan N. Persamaan untuk mendapatkan gaya gesekan statik adalah : N
s fs
μ =
.........................................................................................3 dimana :
fs = gaya gesekan statis N s
μ = koefisien gesek statik N = gaya normal N
Sketsa gambar mengenai beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya gaya dorong dari unit pemisah dapat dilihat pada Gambar 16.
45
W
µ
s
fs N
Penampung Arah dorongan
a tampak samping
fs
µ
s
b tampak atas Gambar 16. Sketsa gaya pada mesin sortasi.
2. Gaya dorong unit pemisah Unit pemisah yang dibuat akan memanfaatkan gaya dorong dari
solenoid sebesar 4 kg atau 39.24 N. Gaya dorong dari solenoid akan
tersalurkan menuju ke lengan pendorong yang kemudian mendorong mangga ke penampung. Gambar detail lengan pendorong unit pemisah dapat dilihat
pada Gambar 17. Gaya dorong yang dihasilkan oleh lengan pendorong dipengaruhi
oleh panjang lengan dan letak pivot pada lengan pendorong. Persamaan untuk mendapatkan gaya dorong menurut Beer, et.al 1988 adalah :
1 1
1
.L F
Mo =
2 2
2
.L F
Mo =
46
dimana,
=
....................................................................................4 keterangan :
men Nm
ngan m
ar 17. Detail lengan pendorong unit pemisah. pung dengan
syarat
3. an menyebabkan
mangg
Mo
2 1
Mo
2 2
1 1
. .
L F
L F
=
Mo
= mo F = gaya N
L = panjang le
Gamb L
2
L
1
Lengan pendorong dapat mendorong mangga ke penam gaya dorong yang dihasilkan oleh lengan pendorong lebih besar dari
gaya gesek yang ditimbulkan antara mangga dan konveyor. Pengaruh gaya dorong terhadap mangga pada penampung
Gaya yang ditimbulkan oleh unit pemisah ak a terdorong ke dalam penampung. Pada saat mangga menggelinding,
terjadi gaya gesek antara bidang miring dan mangga. Gaya yang terjadi pada mangga pada saat mulai bergeser dapat dilihat pada Gambar 18.
47
W cos α
W sin α
W fk
α Gambar 18. Gaya mangga pada saat mulai bergeser.
Gaya gesek yang terjadi pada mangga pada saat mulai bergeser pada bidang miring dapat ditentukan berdasarkan persamaan berikut :
α μ cos
W fk
= ......................................................................................5
untuk dapat menggelinding maka, Wsin
α fk Dimana,
fk = gaya gesek N
W = berat mangga N μ = koefisien gesek bidang miring
α = sudut permukaan
Rancangan unit pemisah hasil modifikasi dari rancangan Prathama 2002 yang akan dibuat dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 19.
Prinsip kerja dari rancangan unit pemisah yang akan dibuat adalah seperti tuas sederhana lever. Tuas sederhana dihubungkan dengan solenoid
sebagai aktuator. Solenoid yang akan digunakan dalam pembuatan alat ini adalah solenoid tipe tarik. Tuas sederhana yang dihubungkan dibatasi
pergerakannya dengan sebuah poros berputar sebagai titik tumpu, tujuannya adalah untuk mendapatkan pergerakan yang berlawanan dengan arah tarikan
solenoid pada ujung lain tuas sederhana.
Tuas sederhana dihubungkan dengan batang luncur yang dilengkapi batang pendorong pada ujungnya. Batang luncur dipakai agar pergerakan
batang pendorong lurus ke arah penampung. Cara kerjanya adalah memanfaatkan kerja solenoid untuk mendorong mangga. Posisi unit pemisah
48
hasil rancangan berbeda dengan unit pemisah rancangan Prathama 2002, yaitu dengan posisi solenoid menghadap ke arah penampung atau berbeda 90º
dengan posisi sebelumnya. Arah pergerakan unit pemisah hasil rancangan juga berbeda dengan unit pemisah rancangan Prathama 2002, yaitu pergerakan
batang pendorong yang tegak lurus dengan arah gerak konveyor.
Gambar 19. Desain unit pemisah pada a posisi off dan b pada posisi on. Unit pemisah ini dibuat berdasarkan masalah yang timbul pada unit
pemisah rancangan Prathama 2002 yang mengalami kegagalan sortasi sebesar 10. Unit pemisah yang akan dibuat diharapkan bisa mengatasi masalah teknis
lainya yang dapat mengakibatkan kegagalan sortasi, yaitu unit pendorong yang tidak kuat mendorong mangga Arumanis. Masalah lainnya adalah sentakan unit
pendorong yang terlalu mendadak sehingga dapat menyebabkan kerusakan pada mangga dan juga kegagalan yang disebabkan karena arah dorongan yang
tidak lurus sehingga buah mangga tidak tepat jatuh ke dalam penampung. a
b
Poros slider Slider
Pengungkit Pendorong
Poros berputar Roda
49
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
Kategori