15
3. Peralatan Pendukung
Peralatan pendukung lain yang digunakan antara lain kamera digital yang digunakan untuk merekam dan mendokumentasikan pengujian, jangka sorong untuk
mengukur diameter tebu yang akan dilakukan pengujian, kalkulator yang dipergunakan sebagai alat hitung dan PC yang dipergunakan untuk input data.
C. Metode Penelitian
1. Persiapan Penelitian
Persiapan penelitian merupakan kegiatan awal yang dilakukan agar proses penelitian dapat berjalan dengan lancar.
Persiapan penelitian meliputi pembuatan pisau kepras, dudukan pisau, motor listrik dan penjepit tebu, serta persiapan tebu yang akan
digunakan dalam pengujian.
2. Simulasi Putaran Pisau
Pensimulasian gerakan atau mekanisme pemotongan tebu dilakukan dengan menggunakan MS Office Excel, di mana input yang digunakan adalah kecepatan putar
pisau rpm, kecepatan maju ms, jumlah pisau, dan sudut pemotongan tebu. Putaran pisau yang digunakan adalah 500 rpm, kecepatan maju pisau 0.5 ms, jumlah pisau 8,
dan sudut pemotongan tebu 45
o
. Skema putaran pisau dapat dilihat pada Gambar 17. Gambar 16. Pisau tipe 3
Gambar 17. Skema putaran pisau tanpa kecepatan
30.56 cm
30 cm
+
Arah putaran
Arah Gerak Tebu
16
R merupakan jari- jari dari pisau, dan θ adalah sudut yang terjadi akibat putaran
dari titik awal. Maka pada posisi kedua pada saat t sekon, posisi X dan Y dapat diperhitungkan dengan persamaan,
X = R Cos θ................................................................................2 Y = R Sin θ................................................................................3
di mana, X, Y
: titik koordinat ujung mata pisau m R
: jari – jari pisau m θ
: sudut putaran yang terjadi pada saat t sekon rad.
Pada saat pemotongan tebu maka dibutuhkan kecepatan maju untuk memotong batang – batang tebu. Maka dengan adanya kecepatan yang diberikan, persamaan untuk
X akan berubah seiring dengan kecepatan maju dari pemotongan tersebut selama t sekon. Skema putaran pisau yang diberikan kecepatan maju dapat dilihat pada Gambar
18.
Dari hasil ilustrasi ini dapat diketahui bahwa tidak ada perubahan titik koordinat untuk Y, sedangkan perubahan terjadi pada sumbu X di mana perubahan titik koordinat
X pada saat t sekon dan kecepatan pada saat t sekon. Sehingga dapat diketahui persamaan untuk X adalah,
X = R Cos θ + V.t............................................................................4 Gambar 18. Skema putaran pisau dengan kecepatan maju
17
Dalam pengujian alat, pemotongan dilakukan dengan kemiringan 45
o
β. Sehingga terdapat koordinat baru yakni Z yang akan mempengaruhi nilai dari koordinat X.
Berdasarkan skema pada Gambar 19, maka dapat diketahui nilai X, Y dan Z, untuk menentukan pitch yang akan dipergunakan sebagai acuan untuk pembuatan pisau kepras.
Maka berdasarkan skema Gambar 18, dapat diketahui persamaan X yaitu, X = R Cos
θ ×Cos β+V.t...........................................................5 di mana,
R : jari – jari pisau m
θ : sudut putaran yang
terjadi pada saat t sekon rad = ω × t β
: sudut pemotongan pisau 45
o
v : kecepatan maju pisau ms
t : waktu sekon
ω : kecepatan sudut rads
Sumbu Y memiliki nilai tetap karena tidak ada penambahan jarak dan begitu juga pada sumbu Z, sehingga hanya nilai pada sumbu X yang diperhitungkan. Selanjutnya
nilai pitch yang diperoleh dari hasil simulasi dijadikan acuan untuk pembuatan pisau kepras tebu.
Selain menggunakan simulasi, panjang pitch dapat diketahui dengan persamaan,
=
..........................................................................6 di mana,
f : feed pemotongan m
v : kecepatan maju mesin ms k : jumlah pisau
N : kecepatan putar pisau rpm Gambar 19. Putaran pisau dengan kecepatan maju dan sudut
pemotongan tebu β.
18
3. Perlakuan Penelitian
Kategori