SIMULASI DAN EKSPERIMENTAL GAYA PEMOTONGAN MATA PISAU ALAT PEMANEN SAWIT
SIMULASI DAN EKSPERIMENTAL GAYA PEMOTONGAN MATA PISAU ALAT PEMANEN SAWIT SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
ABSTRAK Telah dilakukan simulasi dan eksperimental pada alat pemanen sawit untuk mengetahui gaya yang paling optimal diterapakan dalam memanen sawit. Pisau pemanen sawit merupakan alat yang digunakan untuk memotong tandan dan pelepah kelapa sawit. Proses pemotongan memerlukan gaya potong, sudut potong, dan jarak pemotongan dengan batang kelapa sawit. Rancang bangun pisau pemanen sawit didesain menggunakan solidwork 2011 dan mensimulasikan distribusi tegangan dengan software ansys workbench 14.5. Pengukuran gaya pemanenan terhadap dua objek penelitian pemanenan di Kabupaten Mandailing Natal dan di Universitas Sumatera Utara. Hasil gaya potong pemanenan di Mandailing Natal diperoleh gaya potong minimum tandan 569 KgF, maksimum 951,6 KgF, dan rata-rata 799,1 KgF. Gaya potong minimum pelepah 981 KgF, maksimum 1657,9 KgF, dan rata-rata 1354,4 KgF. Gaya potong pemanenan di Universitas Sumatera Utara diperoleh gaya potong minimum tandan 952 KgF, maksimum 1079 KgF, dan rata-rata 1018 KgF. Gaya potong minimum pelepah 1864 KgF, maksimum 2286 KgF, dan rata-rata 2006 KgF. Pengukuran luas
2
penampang tandan minimum di Kabupaten Mandailing Natal 453,42 mm ,
2
2
maksimum 967,20 mm , dan rata-rata 719,15 mm . Pengukuran luas penampang
2
2
2 pelepah minimum 987,5 mm , maksimum 1254,4 mm , dan rata-rata 1120,6 mm .
Pengukuran luas penampang tandan minimum di Universitas Sumatera Utara
2
2
2
949,85 mm , maksimum 2111,34 mm , dan rata-rata 1288,6 mm . Pengukuran
2
2
luas penampang pelepah minimum 1920 mm , maksimum 4522 mm , dan rata-
2
rata 3150 mm . Dapat disimpulkan dari dua desain sudut alat pemanen sawit yaitu sudut 20 ˚ dan 30˚ diperoleh gaya optimal secara simulasi pada sudut 30˚, dan semakin besar sudut potong tandan pelepah maka gaya potong semakin besar seperti halnya luas penampang semakin besar gaya potong juga semakin besar.
Kata kunci : Buah kelapa sawit, pisau pemanen kelapa sawit, tandan kelapa sawit, pelepah kelapa sawit, Ansys Workbench V 14.5.
ABSTRACT
Been done simulation and experimental knife harvester oil palm to determine the
most optimal force be applicable in the harvesting of palm. Knife harvester oil
palm is a tool used to cut bunches and palm midrib. Cutting process requires cutting force, angle cut, and cutting distance with palm trunks. design blade palm harvester in the design using solidworks 2011 and simulate the stress distributionwith software ansys workbench 14.5. Force measurements of harvesting on two
research object extraction in the District Mandailing Natal and the University of
North Sumatera. Results of cutting force obtained in Mandailing Natal harvest
cutting bunches minimum strength 569 KgF, maximum 951 KgF, and average
799,1 KgF. The style cut midrib minimum 981 KgF, maximum 1657,9 KgF, and
average 1354,4 KgF. Style cut harvesting in North Sumatra University obtained
the minimum cutting force bunches 952 KgF, maximum 1079 KgF, and average
1018 KgF. The style cut midrib minimum 1864 KgF, maximum 2286, and average2006 KgF. Measurements minimum cross-sectional area bunches in Mandailing
2
2
2 Natal Regency 453,42 mm , maximum 967,20 mm ,and average 719,15 mm .
2 Measurements minimum cross-sectional area midrib 987,5 mm ,maximum 1254,4
2
2
mm ,and average 1120,6 mm . Measurements minimum cross-sectional area
2
bunches in Regency University of North Sumatera949,85 mm ,maximum 2111,34
2
2
mm , and average 1288,6 mm . Measurements minimum cross-sectional area
2
2
2
midrib 1920 mm , maximum 4522 mm , and average 3150 mm . It can be
concluded from two palm harvester design tool angle is an angle of 20˚ and 30 ˚ obtain optimal force at an angle of 30 and the greater the angle of ˚ simulation the cut bunches midrib greater cutting force as well as the cross-sectional area greater cutting force is also getting bigger.
Keyword : Oil palm, knife harvesters oil palm, oil palm bunches, midrib oil palm, Ansys Workbench V 14.5.
Puji syukur penulis haturkan kehadirat Allah SWT karena tanpa seizin- NYA, mustahil manusia mampu menyelesaikan semua tugasnya dengan baik.
Sungguh tiada tempat mengadu yang paling baik selain kepadan-NYA. Salawat dan salam juga penulis limpahkan kepada nabi junjungan kita nabi Muhammad SAW.
Penulis menyadari sepenuhnya , bahwa penulisan laporan Tugas Ahir yang berjudul “Simulasi dan Ekperimental Gaya Pemotongan Mata Pisau Alat
Pemanen Sawit” ini dapat diselesaikan dengan sedemikian rupa berkat asuhan
bantuan serta dorongan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sedalam-dalamnya kepada:
Orang tua, kakak, adik serta seluruh keluargaku atas iringan do’a dan harapan serta dukungan yang diberikan baik dalam bentuk moril maupun materil.
Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Bapak Dr. Eng. Ir. Indra MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktunya membimbing penulis hingga skripsi ini dapat terselesaikan.
Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc dan Bapak Ir. Mulfi Hazwi, MSc yang telah meluangkan waktu sebagai dosen pembanding saya.
Seluruh staf pengajar dan pegawai administrasi di Departemen Teknik
Mesin, Ibu Ismawati, Kak Sonta, Kak Ika, Bapak Syawal, Bang Sarjana, dan Bang Lilik yang telah banyak membantu dan memberikan ilmu selama perkuliahan.
Seluruh anggota dalam tim penelitian ini Aldiansyah Leo, Indra Rukmana, Ismail Husin Tanjung, Maujan Yudika, Royyan Sy Nst, dan Sahir Bani Rangkuti.
Seluruh penghuni Kos 86-C Syafril ramadan, Mustafa Parlindunagan
Ritonga, Andreas, Adis Nasution, Moh.Mara Sunan (Ucok) dan Arifin Siahaan yang selalu mengghibur penulis disaat jenuh.
Temen-temen angkatan 2008 Departemen Teknik Mesin Jumain Halim
Zulfhadli, Fauzi, Ahmad Syarif, Ikram, Irham Fadilah, Fahrul Rozzy, Rahman, Arlan Budiman, Dian Anggi Putri, Gio Saputra, Maragi Mutaqin, Zimmy Syahputra, Munawir RS, Ari Fadilah, Harry Pramana, Felix Asade, M. Iqbal, Indra Bayu, Fandi Satria, Yudi Pratama, Abdul Rahman, Faisal Hajj, Syahrul Ramadhan, Putra Setiawan, Ramadhan, Fadli Rian Arikundo, Ficky Hamdani, Nehemia, dan Efrata S.
Saya menyadari bahwa tugas sarjana ini masih jauh dari sempurna. Oleh kesempurnaan skrispi ini. Semoga tugas sarjana ini bermanfaat dan berguna bagi semua pihak.
Medan, November 2013 Daniansyah NIM. 080401008
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK ................................................................................................ i KATA PENGANTAR ............................................................................... iii DAFTAR ISI .............................................................................................. v DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vii DAFTAR TABEL ..................................................................................... xv DAFTAR NOTASI .................................................................................... xvii BAB I PENDAHULUAN ..........................................................................
1
1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................. 4
1.3 Tujuan Penelitian ..................................................................... 5
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................... 5
1.5 Batasan Masalah ....................................................................... 6
1.6 Sistematika Penulisan ............................................................... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ..............................................................
7 2.1 Kelapa Sawit ............................................................................
7 2.2 Kandungan Kimia Kelapa Sawit ............................................
8 2.3 Cara Pemotongan Tandan Dan Pelepah .................................
12 2.4 Pisau Egrek/Pisau Pemanen Kelapa Sawit ..............................
13 2.5.1 Baja Karbon ...................................................................
21 2.5.2 Baja Paduan ....................................................................
23 2.5.3 Sifat-Sifat Baja ...............................................................
24 2.5.4 Diagram Fasa Fe-C ........................................................
27 2.6 Tegangan dan Regangan .........................................................
30 2.6.1 Tegangan ........................................................................
30 2.6.2 Regangan Elastis ............................................................
33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................
35 3.1 Waktu dan Tempat ...............................................................
35 3.2 Alat dan Bahan ....................................................................
35 3.2.1 Alat ................................................................................
35 3.3 Dimensi Pisau Pemanen Sawit ............................................
44 3.4 Cara Simulasi .......................................................................
47 3.5 Diagram Alir Penelitian .......................................................
54 BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN ..............................
55 4.1 Data Hasil Pengukuran ........................................................
55 4.2 Penguraian Gaya Saat Pemotongan .....................................
65 4.3 Hasil Simulasi Dan Rancang Bangun Mata Pisau ...............
70 4.3.1 Rancang Bangun Mata Pisau Pemanen Sawit ................
70 4.3.2 Data Hasil Uji Tarik .......................................................
71
4.3.3 Simulasi Ansys Workbench 14.5 Dengan Sudut 30 ˚ ..... 73
4.3.4 Simulasi Ansys Workbench 14.5 Dengan Sudut 20 ˚ ..... 87
4.3.5 Data Perbandingan Hasil Eksperimental Dengan Hail Simulasi Ansys Workbench v 14.5 ......................... 100
4.3.6 Data Perbandingan Hasil Simulasi Sudut Pisau 30 ˚
Dengan Hasil Simulasi Sudut Pisau 20 ˚ Ansys
Workbench V 14.5 .......................................................... 105
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 108
5.1 Kesimpulan ............................................................................ 108
DAFTAR PUSTAKA DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1 Pohon Kelapa Sawit .................................................................... 7Gambar 2.2 Pisau Egrek/Pisau Pemanen Sawit ............................................. 14Gambar 2.3 Mesin Tempa (Hammer) ............................................................ 15Gambar 2.4 Mesin Gerinda Kasar ................................................................. 16Gambar 2.5 Proses penyepuhan .................................................................... 17Gambar 2.6 Diagram Fasa Fe-C .................................................................... 27Gambar 2.7 Konsep Intensitas Gaya Dalam Sebuah Benda .......................... 31Gambar 2.8 Komponen Tegangan Pada Bidang X-Y .................................... 32Gambar 2.9 Tegangan Utama Tiga Dimensi ................................................. 33Gambar 2.10 Ilustrasi Regangan Beban Tarik Unaksial ............................... 34Gambar 2.11 Ilustrasi Regangan benda mengalami Regangan Geser Murni . 34Gambar 3.1 Komputer ................................................................................... 35Gambar 3.2 Foto Pisau Egrek ........................................................................ 37Gambar 3.3 Pengambilan Buah Dan Tandan Kelapa Sawit .......................... 38Gambar 3.4 Ilustrasi Pemotongan Tandan Dan Pelepah Kelapa Sawit ........ 39Gambar 3.5 Alat Pengukur Gaya Pemotongan .............................................. 40Gambar 3.6 Ilustrasi Proses Kerja Alat Pengukur Gaya Pemotongan .......... 41Gambar 3.7 Alat Penarik Tandan dan Pelepah Kelapa Sawit ....................... 42Gambar 3.8 Pembuatan Alat Penarik Tandan dan Pelepah Kelapa Sawit ..... 42Gambar 3.9 Ilustrasi kerja Alat Penarik Tandan dan Pelepah Kelapa Sawit 43Gambar 3.10 Dimensi Galah Egrek ............................................................... 44Gambar 3.11 Dimensi Pisau Pemanen Sawit Sudut Kemiringan 30˚ ............ 44
Gambar 3.12 Dimensi Pisau Pemanen Sawit Sudut Kemiringan 20˚ ............ 45
Gambar 3.13 Assembling Pemasangan Alat Ukur ........................................ 45Gambar 3.14 Sudut Kemiringan Pisau Sawit ................................................ 47Gambar 3.15 Skets Mata Pisau Pemanen Kelapa Sawit ............................... 48Gambar 3.16 Extrude Mata Pisau Pemanen Kelapa sawit ............................ 48Gambar 3.17 Hasil Extrude Mata Pisau Pemanen Kelapa sawit .................. 49Gambar 3.18 Penentuan Filet Mata Pisau Pemanen Kelapa Sawit ............... 49Gambar 3.19 Penentuan Bentuk Ketajaman ................................................. 50Gambar 3.20 Pembuatan Galah Mata Pisau Pemanen Kelapa Sawit ............ 50Gambar 3.21 Extrude Galah Mata Pisau Pemanen Sawit ............................. 51Gambar 3.22 Cara Analisis Software Ansys Workbench 14.5 ..................... 51Gambar 3.23 Analisis Mesh Untuk Active Assembly ................................... 52Gambar 3.24 Penentuan Posisi Gaya Pada Mata Pisau ................................. 52Gambar 3.25 Analisa Dengan Static Structural ............................................. 53Gambar 3.26 Hasil Analisa Menggunakan Ansys 14.5 ................................. 53Gambar 3.27 Diagram Alir Penelitian ........................................................... 54Gambar 4.1 Pengukuran gaya potong tandan dan pelepah kelapa sawit ....... 55Gambar 4.2 Pengukuran Luas Penampang Pelepah ...................................... 56Gambar 4.3 Pengukuran Diameter Tandan ................................................... 56Gambar 4.4 Grafik Hubungan Sudut Potong Dan Gaya Potong .................... 57Gambar 4.5 Grafik Hub. Gaya Potong Dengan Luas Penampang Tandan ... 59Gambar 4.6 Grafik Hub. Gaya Potong Dengan Luas Penampang Pelepah ... 60Gambar 4.7 Grafik Hubungan Sudut Potong Dan Gaya Potong ................... 61Gambar 4.8 Grafik Hub. Gaya Potong Dengan Luas Penampang tandan ..... 63Gambar 4.9 Grafik Hub. Gaya Potong Dengan Luas Penampang Pelepah ... 64Gambar 4.10 Skema Penguraian Gaya F-N.................................................... 65Gambar 4.11 Penguraian Gaya F-N Pada Sumbu x Dan Sumbu y ............... 66Gambar 4.12 Grafik Hubungan Gaya Potong Dan Sudut Potong ................. 67Gambar 4.13 Penguraian Gaya F Terhadap Sudutθ ..................................... 67
Gambar 4.14 Penguraian Gaya N Terhadap Sudutθ ..................................... 68
Gambar 4.15 Rancang Bangun Mata Pisau Pemanen Kelapa Sawit ............. 70Steel Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ................................................. 73
Gambar 4.17 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ................................................. 74
Gambar 4.18 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ................................................. 74
Gambar 4.19 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .................................................. 74
Gambar 4.20 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ................................................... 75
Gambar 4.21 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ................................................... 75
Gambar 4.22 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .................................................. 75
Gambar 4.23 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .................................................... 76
Gambar 4.24 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 76
Gambar 4.25 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler K-460 Gaya951,6 N Sudut 30 ˚ ....................................................................... 76
Gambar 4.26 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 77
Gambar 4.27 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ............................................................... 77
Gambar 4.28 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 77
Gambar 4.29 Hasil Simulasi Total Defomasi Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 78
Gambar 4.30 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 78
Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 78
Gambar 4.32 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Boler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 79
Gambar 4.33 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 79
Gambar 4.34 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 79
Gambar 4.35 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja BohlerVCN-150 Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ............................................ 80
Gambar 4.36 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja BohlerVCN-150 Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .......................................... 80
Gambar 4.37 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja BohlerVCN-150 Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .......................................... 80
Gambar 4.38 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja BohlerVCN-150 Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .......................................... 81
Gambar 4.39 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja BohlerVCN-150 Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ .......................................... 81
Gambar 4.40 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja BohlerK-110 KNL Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ........................................ 81
Gambar 4.41 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja BohlerK-110 KNL Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ......................................... 82
Gambar 4.42 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja BohlerK-110 KNL Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ........................................ 82
Gambar 4.43 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja BohlerK-110 KNL Gaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ........................................ 82
Gambar 4.44 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja BohlerK-110 KNL Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ...................................... 83
Gambar 4.45 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja BohlerK-110 KNL Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ...................................... 83
Gambar 4.46 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja BohlerK-110 KNL Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ....................................... 83
K-110 KNL Gaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ...................................... 84
Gambar 4.48 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler HSSGaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 84
Gambar 4.49 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler HSSGaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 84
Gambar 4.50 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler HSSGaya 951,6 N Sudut 30 ˚ .............................................................. 85
Gambar 4.51 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler HSSGaya 951,6 N Sudut 30 ˚ ............................................................... 85
Gambar 4.52 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler HSSGaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................. 85
Gambar 4.53 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler HSSGaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 86
Gambar 4.54 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler HSSGaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................ 86
Gambar 4.55 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler HSSGaya 1657,9 N Sudut 30 ˚ ............................................................. 86
Gambar 4.56 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler Stainless SteelGaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 87
Gambar 4.57 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ...................................................... 87
Gambar 4.58 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ...................................................... 87
Gambar 4.59 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler StainlessSteel Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ...................................................... 88
Gambar 4.60 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler Stainless SteelGaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 88
Gambar 4.61 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ .................................................... 88
Gambar 4.62 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler StainlessSteel Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ .................................................... 89
Steel Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ .................................................... 89
Gambar 4.64 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 89
Gambar 4.65 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 90
Gambar 4.66 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 90
Gambar 4.67 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler K-460Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 90
Gambar 4.68 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 91
Gambar 4.69 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 91
Gambar 4.70 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 91
Gambar 4.71 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler K-460Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 92
Gambar 4.72 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 92
Gambar 4.73 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 92
Gambar 4.74 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 93
Gambar 4.75 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler VCN-150Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ............................................................... 93
Gambar 4.76 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler VCN-150Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 93
Gambar 4.77 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler VCN-150Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 94
Gambar 4.78 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler VCN-150Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 94
Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ............................................................. 94
Gambar 4.80 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ..................................................... 95
Gambar 4.81 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ..................................................... 95
Gambar 4.82 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ..................................................... 95
Gambar 4.83 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 951,6 N Sudut 20 ˚ ..................................................... 96
Gambar 4.84 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ................................................... 96
Gambar 4.85 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ................................................... 96
Gambar 4.86 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ................................................... 97
Gambar 4.87 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja Bohler K-110 KNLExtra Gaya 1657,9 N Sudut 20 ˚ ................................................... 97
Gambar 4.88 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja HSS Gaya951,6 N Sudut 20 ˚ ........................................................................ 97
Gambar 4.89 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja HSS Gaya951,6 N Sudut 20 ˚ ........................................................................ 98
Gambar 4.90 Hasil Simulasi ReganganMaksimum Baja HSS Gaya951,6 N Sudut 20 ˚ ........................................................................ 98
Gambar 4.91 Hasil Simulasi Total Deformasi Baja HSS Gaya951,6 N Sudut 20 ˚ ........................................................................ 98
Gambar 4.92 Hasil Simulasi Tegangan Normal Baja HSS Gaya1657,9 N Sudut 20 ˚ ...................................................................... 99
Gambar 4.93 Hasil Simulasi Tegangan Maksimum Baja HSS Gaya1657,9 N Sudut 20 ˚ ...................................................................... 99
Gambar 4.94 Hasil Simulasi Regangan Maksimum Baja HSS Gaya1657,9 N Sudut 20 ˚ ...................................................................... 99
1657,9 N Sudut 20 ˚ ...................................................................... 100
Gambar 4.96 Grafik Perbandingan Tegangan Normal EksperimentalDengan Tegangan Normal Simulasi Pemotongan Tandan Kelapa Sawit .............................................................................. 101
Gambar 4.97 Grafik Perbandingan Tegangan Maksimum EksperimentalDengan Tegangan Maksimum Simulasi Pemotongan Tandan Kelapa Sawit .............................................................................. 102
Gambar 4.98 Grafik Perbandingan Tegangan Normal EksperimentalDengan Tegangan Normal Simulasi Pemotongan Pelepah Kelapa Sawit .............................................................................. 103
Gambar 4.99 Grafik Perbandingan Tegangan Maksimum EksperimentalDengan Tegangan Maksimum Simulasi Pemotongan Pelepah Kelapa Sawit .................................................................. 104
Gambar 4.100 Grafik Perbandingan Sudut Pisau 20
˚ dengan 30˚ Gaya 951,6 N ...................................................................................... 106
Gambar 4.101 Grafik Perbandingan Sudut Pisau 20
˚ Dengan 30˚ Gaya 1657,9 N .................................................................................... 107
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Komposisi kimia tandan kosong kelapa sawit(persen berat kering) ......................................................................... 10
Tabel 2.2 Komposisi Kimia Pelepah Kelapa Sawit ........................................... 11Tabel 2.3 Nama-Nama Alat Pemanen Kelapa Sawit .......................................... 18Tabel 2.4 Syarat Mutu Egrek-SNI ..................................................................... 20Tabel 3.1 Spesifikasi mata pisau pemanen sawit/pisau egrek ............................ 37Tabel 3.2 Spesifikasi alat pengukur gaya pemotongan ..................................... 45Tabel 3.3 Spesifikasi alat penarik gaya pemotongan ........................................ 47Tabel 4.1 Hasil pengukuran gaya potong tandan, gaya potong pelepah,dan sudut potong tandan kelapa kelapa sawit di kabupaten Mandailing Natal Sumatera Utara .................................................... 57
Tabel 4.2 Hasil pengukuran luas penampang hasil pemotongan tandanKelapa sawit di Kabupaten Mandailing Natal Sumatera Utara ....... 58
Tabel 4.3 Luas penampang pelepah dan gaya potong pelepah kelapasawit di Kabupaten Mandailing Natal Sumatera Utara .................... 59
Tabel 4.4 Hasil pengukuran gaya potong tandan, gaya potong pelepah,dan sudut potong tandan kelapa kelapa sawit di Universitas Sumatera Utara ................................................................................ 61
Tabel 4.5 Luas penampang tandan dan gaya potong tandan kelapasawit di Universitsas Sumatera Utara ............................................... 62
Tabel 4.6 Luas penampang pelepah dan gaya potong pelepah kelapasawit di Universitsas Sumatera Utara ............................................... 63
Tabel 4.7 Hasil uji tarik bahan Stainless Steel M303 ......................................... 71Tabel 4.8 Hasil uji tarik bahan Baja Bohler K460 ............................................ 71Tabel 4.9 Hasil uji tarik bahan Baja Bohler VCN-150 ..................................... 72Tabel 4.10 Hasil uji tarik bahan Baja Bohler K-110 KNL Extra ...................... 72Tabel 4.11 Hasil uji tarik bahan Baja Baja Bohler Hss (high speed steel) ........ 73Tabel 4.12 Data hasil tegangan normal eksperimental dengan tegangannormal simulasi Gaya pemotongan Tandan Kelapa sawit
gaya 951,6 N ................................................................................... 100
Tabel 4.13 Data hasil tegangan maksimum eksperimental dengantegangan maksimum simulasi Gaya pemotongan tandan Kelapa Sawit gaya 951,6 N ............................................................. 101
Tabel 4.14 Data simulasi dengan ekperimental Gaya pemotongan pelepahSawit gaya 1657,9 N ...................................................................... 102
Tabel 4.15 Data hasil tegangan maksimum eksperimental dengan teganganmaksimum simulasi Gaya pemotongan pelepah Kelapa Sawit gaya 1657,9 N ................................................................................ 103
Tabel 4.16 Hasil simulasi regangan maksimum tandan dan reganganmaksimum pelepah kelapa sawit .................................................... 104
Tabel 4.17 Hasil simulasi Total Deformasi maksimum tandan dan totaldeformasi pelepah kelapa sawit .................................................... 105
Tabel 4.18 Perbandingan Hasil Simulasi Sudut Pisau 30˚ Dengan Hasil Simulasi Sudut Pisau 20
˚ Gaya Potong Tandan 951,6 N ............... 105
Tabel 4.19 Perbandingan Hasil Simulasi Sudut Pisau 30˚ Dengan Hasil Simulasi Sudut Pisau 20
˚ Gaya Potong Tandan 1657,9 N ............. 106
DAFTAR NOTASI Simbol Nama Keterangan Satuan A ρ E σ F D L ε Δ -
rho
- - sigma - - -
ebsilon delta
luas penampang massa jenis modulus elastisitas tegangan gaya Diameter Panjang penguluran perubahan mm
2
kg/mm
3 N/mm
2 N/mm
2 N
mm mm %