DESAIN DAN PENGUJIAN ALAT KEPRAS TEBU TIPE PIRINGAN BERPUTAR
Oleh : HAMZAH AJI SAPUTRO F14103078
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Alloh SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunia-Nya kepada penulis dalam menyelesaikan laporan penelitian yang berjudul “Desain dan Pengujian Alat Kepras Tebu Tipe Piringan Berputar” yang merupakan salah satu prasarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian. Demikian laporan penelitian ini dapat tersusun atas kerjasama dan bimbingan pihak-pihak yang telah membantu penulis selama penyusunan laporan penelitian ini. Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penyusunan usulan penelitian ini: 1. Dr. Ir. Radite Praeko Agus setiawan, M.Agr sebagai Dosen Pembimbing Akademik atas bimbingannya dalam penyusunan laporan Penelitian ini. 2. Dr. Ir. I Nengah Swastawa, Msc sebagai Dosen Penguji Skripsi atas masukannya dalam penyusunan laporan Penelitian ini. 3. Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, MAgr sebagai Dosen Penguji Skripsi atas masukannya dalam penyusunan laporan Penelitian ini. 4. Ayahanda dan Ibunda serta kakak dan adik tercinta yang selalu memberikan dorongan dan motivasi selama ini. 5. Dr. Drs. Lisyanto, Msi atas bantuannya dan masukannya dalam penyusunan laporan penelitian ini. 6. Bapak Abbas selaku teknisi Lab. TMBP, atas bantuannya selama penelitian ini. 7. Bapak Parma atas bantuannya selama penelitian ini berlangsung. 8. Yeni Triana yang selalu memberikan dorongan dan motivasi kepada penulis. 9. Feri, Bagus, Dani, Naren, Izi, Caca, Kafid, Fuad, Yandra, Budi serta teman-teman TEP 40, atas bantuannya selama ini. 10. Teman-temanku di AMOEBA yang telah menjadi keluarga keduaku.
i
11. Teman-teman KMK ( Keluarga Mahasiswa Klaten ) atas bantuan dan telah memberikan kenangan yang tak akan terlupakan. 12. Pihak-pihak yang ikut membantu dalam penyusunan laporan penelitian ini. Bogor, Oktober 2007
Hamzah Aji Saputro
ii
DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR
i
DAFTAR ISI
iii
DAFTAR TABEL
v
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
viii
I.
II.
PENDAHULUAN A.
Latar Belakang ................................................................... 1
B.
Tujuan ................................................................................ 4
TIJAUAN PUSTAKA A.
Tebu ( Saccharum officinarum L ) ...................................... 5
B.
Kepras Tebu ....................................................................... 6
C.
Traktor 4-roda .................................................................... 8 a. Three Hitch Point............................................................ 7 b. PTO(PowerTake Off) ...................................................... 8 c. Sistem transmisi Roda gigi ............................................. 9
D.
Bajak Piring (Disk Plow) .................................................... 11
E.
Perancangan ....................................................................... 13
III. METODOLOGI PENELITIAN A.
Waktu dan Tempat ............................................................. 15
B.
Alat dan Bahan................................................................... 15
C.
Metode Penelitian............................................................... 16
IV. ANALISA RANCANGAN
V.
A.
Rancangan Fungsional........................................................ 20
B.
Rancangan Struktural ......................................................... 21
HASIL DAN PEMBAHASAN A.
Alat Kepras Tebu................................................................ 29
B.
Uji Fungsional.................................................................... 42
iii
VI. KESIMPULAN DAN SARAN A.
Kesimpulan ........................................................................ 45
B.
Saran .................................................................................. 45
DAFTAR PUSTAKA......................................................................... 46
iv
DAFTAR TABEL Tabel 1 Luas areal tebu, produksi, konsumsi, dan impor gula selama lima tahun terakhir serta proyeksinya pada tahun 2007 dan 2020 ......................................................................................... 2 Tabel 2. Nilai Feed pemotongan .......................................................... 26 Tabel 3. Kalibrasi transduser torsi menggunakan handy strain meter ... 48 Tabel 4. Kecapatan maju...................................................................... 51 Tabel 5. Slip roda................................................................................. 51
v
DAFTAR GAMBAR Gambar 1. Pengeprasan bentuk W....................................................... 7 Gambar 2. Pengeprasan bentuk U ....................................................... 8 Gambar 3. Mekanisme four bar linkage pada bagian tiga titik gandeng traktor ................................................................. 8 Gambar 4. Straight bevel gear............................................................ 11 Gambar 5 Bajak piring standar dan beberapa bagian yang penting ..... 11 Gambar 6 Tampak atas bajak piring vertikal dengan disc angle (DA). 12 Gambar 7
Pisau bajak piring bentuk cekung bentuk kerucut dan bentuk cembung di pusat ............................................ 13
Gambar 8
Bajak piring dan garu piring ............................................. 13
Gambar 9. Tahapan Penelitian ........................................................... 16 Gambar 10. Unit kepras tebu dengan rangka tarik ................................ 18 Gambar 11. Rangka dengan tiga titik gandeng ..................................... 21 Gambar 12. Mekanisme fourbar linkage pada komponen penggandengan traktor Kubota L3050 .............................. 22 Gambar 13. Skema posisi gerakan pada rangkaian empat batang penghubung........................................................... 23 Gambar 14. Gambar skematik posisi alat kepras tebu........................... 23 Gambar 15. Simulasi posisi alat kepras tebu pada keadaan naik paling atas......................................................................... 24 Gambar 16. Simulasi posisi alat kepras tebu pada keadaan turun paling bawah .................................................................... 24 Gambar 17. Kurva lintasan pemotongan............................................... 26 Gambar 18. Prototipe alat kepras tebu berpenggerak motor listrik........ 29 Gambar 19. Prototipe alat kepras tebu.................................................. 30 Gambar 20. Universal joint.................................................................. 30 Gambar 21. Sistem penyaluran daya .................................................... 31 Gambar 22. Konstruksi rangka tarik..................................................... 32 Gambar 23. Rangka titik gandeng ........................................................ 33 Gambar 24. Dudukan poros piringan pemotong ................................... 33
vi
Gambar 25. Rangka unit kepras (tampak atas)...................................... 34 Gambar 26. Kopel joint ....................................................................... 34 Gambar 27. Gearbox............................................................................ 35 Gambar 28. Poros piringan pemotong .................................................. 36 Gambar 29. Pemasangan strain gages (sensor torsi) yang disusun dalam bentuk rangkaian jembatan wheatstone pada poros piringan alat uji ................................................................ 37 Gambar 30. Piringan pemotong (disc bercoak)..................................... 38 Gambar 31 Tilt angle (TA) dari piringan pemotong pada bidang XZ dan disk angle (DA) piringan pemotong pada bidang XY .... 38 Gambar 32. Roda pengatur kedalaman................................................. 39 Gambar 33. Dudukan gearbox ............................................................. 40 Gambar 34. Batang penguat dudukan gearbox ..................................... 40 Gambar 35. Rangka unit kepras dan pengaman piringan pemotong ...... 41 Gambar 36. Pengaman piringan dan slip ring ...................................... 41 Gambar 37. Shock dan pasak ............................................................... 42 Gambar 38. Lebar pemotongan ............................................................ 43 Gambar 39. Tebu hasil pengeprasan..................................................... 43 Gambar 40. Posisi patahan baud heksagon pada gearbox ..................... 44
vii
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Tabel kalibrasi transduser torsi menggunakan handy strain meter........................................................... 48 Lampiran 2. Perhitungan Poros ............................................................ 49 Lampiran 3. Perhitungan Kapasitas lapang dan Slip roda ..................... 51 Lampiran 4. Letak komponen penyusun alat kepras tebu...................... 52 Lampiran 5. Dimensi alat kepras tebu .................................................. 55 Lampiran 6. Gambar kerja rangka tarik ................................................ 58 Lampiran 7. Gambar kerja gearbox...................................................... 59 Lampiran 8. Gambar kerja rumah poros piringan pemotong ................. 60 Lampiran 9. Gambar kerja roda pengatur kedalaman............................ 61 Lampiran 10. Piringan pemotong ......................................................... 62 Lampiran 11. Gambar kerja bearing..................................................... 63 Lampiran 12. Gambar kerja joint ......................................................... 64
viii
DESAIN DAN PENGUJIAN ALAT KEPRAS TEBU TIPE PIRINGAN BERPUTAR
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pertanian Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: HAMZAH AJI SAPUTRO F14103078
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2007
