4.2 Penguraian Gaya Saat Pemotongan
Untuk menghitung nilai gaya-gaya yang terjadi pada proses pemotongan tandan sawit oleh pisau pemanen sawit itu, maka perlu dilakukan pembahasan
tentang penguraian gaya-gayanya. Dalam pembahasan ini dilakukan pada 1 titik kontak saja mewakili gaya-gaya yang akan diterangkan lebih lanjut pada simulasi
pada bab selanjutnya. Gaya yang bekerja yaitu akibat diberikannya gaya tarik pada gagang pisau
pemanen sawit , Sebagai akibatnya terjadi gaya normal yg berlawanan arah pada titik kontak permukaan pisau dengan tandan sawit, dapat dilihat seperti gambar
4.8 berikut:
Gambar 4.10 Skema Penguraian Gaya F – N
Gaya normal N tegak lurus melawan arah gaya F. Maka kita dapat diuraikan pada sumbu x dan sumbu y yang tegak lurus dengan pemukaan pisau
yang berbentuk sudut tertentu. Sehingga dapat kita jelaskan lebih rinci seperti dijelaskan oleh gambar 4.9.
Universitas Sumatera Utara
Karena gaya F dan gaya N tegak lurus maka sudut yang terjadi oleh gaya terhadap garis sumbu maka dapat kita ketahui bahwa sudut oleh gaya F dan gaya
N sama. Sudut itu dapat kita sebut sebagai θ.
Karena gaya F tidak tepat satu garis lurus dengan gaya N maka terdapat jarak antara titik awal gaya F yang disebut X
₁. Dapat dilihat pada gambar 2.9.
Gambar 4.11 Penguraian Gaya F – N pada Sumbu x dan Sumbu y
Untuk mendapatkan momen pada gaya F maka dapat digambarkan sebagai berikut pada gambar 4.10. Karena terjadi pada sumbu x maka y
₁ dapat diabaikan, seperti dijelaskan pada persamaan 4.1.
� �0 = 0
�� �
1
− ��
1
�
1
= 0
Universitas Sumatera Utara
�� �
1
= ��
1
�
1
�� = ��
1
�
1
�
1
��
1
=
���
1
�
1
maka
,
��
1
=
��
�
1
4.1
Gambar 4.12
Penguraian Momen Untuk mendapatkan ΣFx dan ΣFy maka diperlukan penguraian lebih lanjut
tentang gaya F dan gaya N terhadap sudut θ, seperti dijelaskan oleh gambar 4.11 dan gambar 4.12 berikut ini.
Gambar 4.13
Penguraian Gaya F Terhadap Sudut θ
Universitas Sumatera Utara
Maka di dapat persamaan 4.2 dan persamaan 4.3 berikut. sin
� =
�� �
�� = � sin � 4.2
cos � =
��1 �
��
1
= � cos �
4.3
Gambar 4.14 Penguraian Gaya N
Terhadap Sudut θ
Maka di dapat persamaan 4.2 dan persamaan 4.3 berikut.
sin � =
�� �
��
= � sin �
4.4
Universitas Sumatera Utara
cos
� = ��
� �� = � cos �
4.5 P
enguraian gaya F dan gaya N terhadap sudut θ tersebut maka dapat dihitung ΣFx dan ΣFy-nya yaitu dijelaskan oleh persamaan 4.6 dan persamaan
4.7 berikut ini. � �� = 0
�� − �� = 0 ��
1
�
1
− �� = 0 � cos ��
1
− � cos � = 0 ��
1
− � cos � = 0 4.6
� �� = 0 �� − �� = 0
� sin � − � sin � = 0 � − � sin � = 0
4.7
Dengan mensubsitusikan persamaan 4.6 dan persamaan 4.7 ke persamaan 4.8 berikut maka didapatkan nilai dari ΣF.
� � = �� ��
2
+ � ��
2
� � = ��� �
1
− ���� ��
2
+ � − � sin �²
Universitas Sumatera Utara
� � = ��� �
1
�
2
���
2
� + �
2
− �
2
���
2
� 4.8
Maka dengan mensubsitusikan nilai-nilai yang didapat pada pengukuran dari survey lapangan pada saat melakukan pemanenan sawit dan ketentuan sudut
pisau maka didapatkan nilai F yang terjadi pada mata pisau.
4.3 Hasil Simulasi dan Rancang Bangun Mata Pisau 4.3.1 Rancang Bangun Mata Pisau Pemanen Sawit
Kategori