HASIL DAN PEMBARASAN
Pola Lintasan Pernotongan Pola lintasan pemotongan pisau pemotong rumput tipe rotari m e ~ p d c a n fungsi dari kecepatan putar pisau (n), kecepatan maju (v), jari-jari pernotongan (R), dan jumlah pisau (k) (Gambar 15). Dengan selisih sudut pemasangan pisau satu dengan yang lain sama dan pisau bergerak maju ke arah sumbu x, diperoleh persarnaan koordinat lintasan pisau pemotong m p u t tipe rotari seperti terlihat pada persarnaan (14) dan (15).
Gambar 15. Lintasan pernotongan pisau pemotong rumput tipe rotari dengan sudut pemasangan pisau 0".
di mana : i
= urutan pisau (i = 1 sampai k)
Pada persamaan pola lintasan pemotongan ini, yang digunakan sebagai acuan pisau ke-1 adalah pisau yang tegak lurus sumbu y pada arah positif. Pisau ke-2 sampai pisau ke-k dipasang di belakangnya dengan selisih sudut sebesar -.2/r _ ..r k Berdasarkan persamaan (14) dan (15) diperoleh pola pernotongan pisau pernotong rurnput tipe rotari (tampak atas) yang menyerupai bentuk bulan sabit. Pola pernotongan ini dipengaruhi oleh kecepafan putar (n), kecepatan maju (v), jari-jari pernotongan (R) dan jumlah pisau (k). Dengan memasukkan nilai-nilai parameter tersebut dapat disiqulasikan pola pernotongan pisau pernotong rumput tipe r o t s . Dengan simulasi yang dilakukan diperoleh gambaran pengaruh parameter n, v, R dan k terhadap pola lintasan pemotongan Pola lintasan pernotongan ini menentukan panjang mata pisau yang rnemotong setiap saat. Beberapa contoh hasil simulasi pola lintasan pernotongan rumput dengan rnenggunakan pisau rotari dapat dilihat pada Gambar 16, 17,18 daii 19. Hasir sirnulasi menunjukkan bahwa jumlah pisau berpengaruh terhadap pola lintasan pemotongan. Semakin banyak mata pisau yang digunakan, semakin kecil pola lintasannya. Hal ini disebabkan pada jumlah pisau yang lebih banyak, selisih waktu pernotongan pisau satu dengan pisau berikutnya lebih kecil, sehingga jarak
lintasan satu dengan lintasan berikutnya menjadi lebih pendek. Pada Gambar 16 dan 17 terlihat perbedaan jarak lintasan pemotongan dengan menggunakan 1 pisau dan 2 pisau. Dengan R, n, dan v yang sama, jarak lintasan pemotongan dengan menggunakan 2 pisau (Gambar 17) lebih kecil dibanding 1 pisau (Gambar 16). Kecepatan putar pemotongan (n) juga menentukan pola lintasan pemotongan. Semakin besar n, semakin kecil jarak antara lintasan satu pisau dengan lintasan pisau berikutnya. Hal ini disebabkan semakin tinggi kecepatan putar pisau, pada jarak tempuh dan waktu yang sama, semakin banyak lintasan pemotongan yang terjadi. Pengaruh n terhadap lintasan pemotongan dapat dilihat dengan membandingkan pola lintasan pemotongan pada Gambar 17 dan 18. Pada Gambar 17 dan 18 terlihat bahwa pada R, v, dan k yang sama jarak antara lintasan pemotongan pada n = 1000 rpm (Gambar 18) lebih kecil daripada n = 500 rpm (Gambar (17). Gambar 18 dan 19 menunjukkan pengaruh kecepatan maju pemotongan (v) terhadap pola lintasan pemotongan Semakin besar v, jarak lintasan satu dengan lintasan berikutnya semakin lebar. Hal ini disebabkan semakin tinggi kecepatan maju pisau, semakin besar jarak yang ditempuh pada waktu yang sama. Akibatnya ,dengan kecepatan putar yang sama untuk jarak tempuh yang lebih besar, jarak antara lintasan pemotongan satu dengan lintasan berikutnya menjadi lebih besar. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada R, n, dan k yang sama, jarak lintasan pemotongan dengan v = 0,s
ddetik (Gambar 18) lebih kecil daripada v = 0,75 mldetik (Gambar 19). Hasil analisis pola lintasan pemotongan menunjukkan bahwa jarak antara
lintasan pisau merupakan fungsi waktu yang berubah setiap saat mengikuti pola yang sama. Hal ini menunjukkan bahwa panjang mata pisau yang memotong setiap saat
38
juga merupakan fungsi waktu yang berubah setiap saat dengan pola tertentu karena pola lintasan pemotongan ini menentukan panjang mata pisau yang memotong.
Gambar 16 Contoh pola pemotongan 1 pisau, R= 0,2 m, n = 500 rpm, v = 0,5 m/s.
Gambar 17. Contoh pola pemotongan 2 pisau, R = 0,2 m, n = 500 rpm, v = 0,5 m/s
Garnbar 18. Contoh pola pemotongan 2 pisau, R = 0,2 m, n = 1000 rpm, v = 0,5 ids.
Gambar 19. Contoh pola pemotongan 2 pisau, R = 0,2 m, n = 1000 rpm, v = 0,75 ids.
Pengaruh Sudut Pemasangan Pisau terhadap Panjang Mata Pisau yang Memotong Pemasangan pisau dengan sudut tertentu
(A)terhadap jari-jari putaran akan
berpengaruh pada panjang jari-jari pemotongan. Untuk inernperoleh jari-jari pernotongan yang sarna, panjang mata pisau hams disesuaikan. Panjang mata pisau yang dipasang dengan sudut tertentu ditentukan oleh besamya sudut pernasangan pisau (A), jari-jari pernotongan yang diinginkan (R), dan jarak pangkal pisau yang mernbentuk sudut dengan p r o s (Ri) (Gambar 20).
~ a r n b a20. r Pernasangan pisau dengan sudut A dan jari-jari pernotongan R. Pada gambar 20, R adalah jari-jari pernotongan, R, jarak pangkal pisau yang membentuk sudut, R, panjang pisau yang yang dipasang pada sudut 0" dan R, adalah panjang pisau yang dipasang dengan sudut A. Dengan berdasarkan persamaan dasar trigonometri untuk segitiga (Sims 1996), panjang R, dapat ditentukan, seperti pada persamaan (16).
di mana: R =jari-jari pemotongan R; =jar& antara pangkal pisau yang membentuk sudut A R, = panjang mata pisau yang membentuk sudut ;l Sebagai contoh, untuk mendapatkan panjang pemotongan R
= 0,2
m, jarak
pangkal pisau yang membentuk sudut dengan p r o s R; = 0,05 m, panjang pisau yang dipasang dengan sudut pemasangan 0" sebesar R,
= 0,15
m, sedangkan panjang pisau
yang dipasang dengan sudut pemasangan 10" sebesar Rs= 0,161 m. Besarnya sudut pemasangan pisau maksimum ditentukan oleh perbandingan antara Ri dengan R,
(2)
dengan ketentuan ;1i sin-' -
Di samping berpengaruh terhadap panjang mata pisau, sudut pemasangan ,
pisau juga berpengaruh terhadap lintasan pemotongan dan panjang mata pisau yang memotong. Lintasan pemotongan pisau rotary yang dipasang dengan sudut sebesar ;l
(:.
akan menyebabkan selisih sudut sebesar a =sin-' -sin/Z
1
-1.Persamaan lintasan
pemotongan menjadi:
y,
=R
~
~
(i - 1)2n
~- (
(
,
R .
~- [sin-l(Fslna) )
- a))
42 Panjang Mata Pisau yang Memotong Berdasarkan pola lintasan pemotongannya, ditentukan panjang mata pisau yang memotong setiap saat, dapat dilihat pada Gambar 21.
Gambar 21. Pendekatan panjang mata pisau yang memotong pada saat t. Seperti pola lintasan pemotongan yang berubah setiap saat dengan pola tertentu, panjang mata pisau yang memotong setiap saat juga berubah dengan pola tertentu. Pada Gambar 21, ab adalah mata pisau ke-1 (i-1), ce adalah mata pisau ke-2 ( i ) yang dipasang dengan sudut 0, sedangkan cf adalah mata pisau ke-2 jika dipasang
dengan sudut A.Panjang be, selanjutnya dinyatakan dengan L,, adalah jarak koordinat lintasan pisau ke-i pada saat t dengan koordinat lintasan pisau sebelumnya (i-1) pada 60 saat t-T, dengan T = -. Panjang Lo adalah panjang maksimum mata pisau yang nk
memotong pada saat t, besamya ditentukan oleh rasio kecepatan putar pisau dan kecepatan maju alat seperti pada persamaan (19).
Panjang de adalah panjang pisau ke-i yang memotong pada saat t dengan sudut pemasangan 0, sedangkan eg adalah panjang pisau ke-i yang memotong pada saat t dengan sudut pemasangan pisau sebesar 1.Panjang eg dapat ditentukan berdasarkan panjang de, seperti pada persamaan (20).
Pada garis de, titik d adalah titik potong mata pisau ke-i dengan lintasan pemotongan pisau sebelumnya (i-1). Untuk menentukan panjang de, karena pemotongan terjadi pada kecepatan putar tinggi, dapat dikatakan bahwa bd tegak lurus de. Dengan melihat segitiga bed, jika panjang be diketahui dan L bed diketahui, panjang de dapat ditentukan. Sudut bed ditentukan berdasarkan sudut tempub pisau pada saat t seperti terlihat pa& Gambar 22.
Gambar 22. Pendekatan sudut tempuh untuk menentukan panjang mata pisau yang memotong setiap saat.
44 Pada Gambar 22, Loc'c sama dengan Lbee'. Lbed = n - Lbee'
=n
- Loc'c.
Jika diketahui Loc'c adalah sudut tempuh pisau sebesar:
maka besarnya L bed adalah:
Berdasarkan persamaan 19 dan (22) dapat ditentukan panjang de, seperti terlihat pada persamaan (23).
.
.
.
.
Dengan menggunakan persamaan (20) dan (23) diperoleh persamaan umum panjang
mata pisau yang memotong setiap saat (Lp(j,r)),seperti tedihat pada persamaan (24). LP(i,l)= nkcosA "" cos((%)-
(-
(i 1)2n
- A))
(24)
Pada persamaan (24), jika nilai LPi,,negatif, artinya pisau ke i pada saat t tidak memotong rumput tetapi hanya tejadi gesekan antara pisau dengan rumput yang sudah terpotong. Panjang keseluruhan pisau yang memotong pada saat t adalah:
Dengan menggunakan persamaan (23) dan (24) dapat disimulasikan panjang mata pisau yang memotong setiap saat. Coutoh hasil simlllasi panjang mata pisau yang memotong setiap saat dapat dilihat pada Gambar 23,24,25,26 dan 27.
45 Hasil simulasi menunjukkan bahwa kecepatan putar pemotongan ( n ) berpengaruh terhadap panjang mata pisau yang memotong setiap saat. Pada Gambar 25 terlihat bahwa dengan k, v dan R yang sama panjang pisau yang memotong berbeda pada n yang berbeda. Semakin besar n, panjang pisau yang memotong sesaat semakin kecil. Perubahan panjang mata pisau yang memotong setiap saat tersebut mengikuti pola yang sama. Jumlah mata pisau (k) berpengaruh terhadap panjang mata pisau yang memotong setiap saat dan pola perubahan panjang mata pisau yang memotong. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan n, v dan R yang sama, pada jumlah pisau (k) yang berbeda panjang mata pisau yang memotong setiap saat berubah. Pola perubahan panjang mata pisau yang memotong setiap saat tidak sama untuk jumlah pisau yang berbeda. Hal ini disebabkan semakin banyak jumlah pisau yang
digunakan, semakin kecil selang waktu pemotongan pisau satu dengan pisau selanjutnya, sehingga jarak pemotongan satu dengan pemgtongan selanjutnya akan semakin kecil. Pada Gambar 23 dan 24 terlihat perbedaan panjang pisau yang memotong sesaat dengan menggunakan 3 pisau dan 4 pisau. Gambar 26 menunjukkan pekgaruh jumlah pisau terhadap panjang pisau keseluruhan yang memotong sesaat. Jumlah pisau mempenganihi fluktuasi panjang pisau yang memotong sesaat. Sudut pemasangan pisau berpengaruh terliadap panjang mata pisau yang memotong setiap saat. Hal ini disebabkan karena untuk memperoleh jan-jari pemotongan yang sama, panjang mata pisau yang dipasang dengan sudut tertentu akan lebih panjang dibanding mata pisau yang dipasang pada sudut 0". Semakin besar
sudut pemasangan pisau akan menyebabkan panjang mata pisau yang memotong juga lebih besar. Pada Gambar 27 terlihat bahwa panjang mata pisau yang memotong dengan sudut pemasangan lo0, 15' dan 20" lebih besar daripada pisau yang dipasang pada sudut 0".
0
0.01
0.02
0.03 Oo4
t (detik)
1
Gambar 23. Contoh grafik panjang tiap pisau yang memotong dengan 3 pisau, v = 0,5 mls, R = 0,2 m, A. = 0°, n = 3000 rpm.
I
0
0.01
0.02 Waktu (detik)
0.03 004
I
Gambar 24. Contoh grafik panjang tiap pisau yang memotong dengan 4 pisau, v = 0,5 mis, R = 0,2 m, A= O0 dan n = 3000 rpm.
+2000 rpm
-
2500 rpm
-
3000 rprnl
8 m
5.F 3E
.a, ii8
6
4
.! 6 i* m
ki
a
€
0 0
0.01
0.02
0.03
0.04
waktu. t [delik)
Gambar 25. Contoh grafik panjang pisau yang meinotong dengan 2 pisau, v = 0,5 mls, R = 0,2 m, A = 0°, pada n berbeda.
I
I
'
--c
2 pisau
-
3 pisau
-c- 4 pisau
Waktu, id&]
I
I
Gambar 26. Contoh gr&k panjang pisau yang inemotong pada n = 3000 rpm, v = 0,5 mls, R = 0,2 m, A = 0°, dengan 2 pisau, 3 pisau, dan 4 pisau.
I
0
0.01
0.02 0.03 waktu (detik)
Oo4
1
Gambar 26. Contoh grafik panjang pisau yang memotong dengan 2 pisau, n = 2000 rpm,v = 0,5 m/s, R = 0,2 m, pada sudut pemasangan pisau berbeda. Panjang efektif pemotongan Berdasarkan panjang mata pisau yang memotong setiap saat (LPfitq) ditentukan panjang efektif pemotongan (Lfl(ii0). Persarnaan mum panjang efektif pemotongan rumput seperti pada persamaan (26). Seperti panjang mata pisau yang memotong, panjang efektif pemotongan merupakan fungsi waktu berubah setiap saat dengan pola tertentu. 60vd, Leg(isl)
= nkjcosa cos0-"'f
( i - l @ z - ~2 - ( s i n - l ( ~ s i n ~ ) - ~ ) ) k
(26)
Dalam analisis selanjutnya diameter rumput (d,) dan jarak antara rumput ( j ) adalah diameter dan jarak rata-rata rumput Cynodon dactylon varietas tlfiay yang digunakan dalam p e n m a n langsung kebutuhan tenaga pemotongan. Dari hasil pengukuran diperoleh d, = 0,6 mm dan J
=5
mm. Contoh hasil perhitungan panjang
efektif pemotongan seperti terlihat pada Gambar 28.
E
1--.--~pl-eff --+-~p2-eff
--L ~ I-.--~p21
40
sg
3o
z 2!,
20
.2 3 m c
'c'0
$E
lo 0 0
0.05
0.1
0.15
0.2
t (detik)
Gambar 28. Contoh hasil perhitungan panjang efektif pemotongan 2 pisau dengan R = 0,2 m, v = 0,5 mldetik, a = 500 rpm, A= 0°, j = 5 mm, d,= 0,6 mm.
Torsi Pernotongan
Dari hasil analisis diperoleh persamaan umurn torsi pemotongan rumput dengan pisau pernotong tipe rotari seperti pada persamaan (27) ,(28) dan (29).
atau:
-2 -( i n 1 [ i n
) - 1)
(28)
Pada persamaan (27), (28) dan (29), Tp(i,l)adalah torsi pemotongan pisau ke-i pada saat t, sedangkan Tpcoadalah total torsi pemotongan pada saat t. Persamaan di atas menunjukkan bahwa torsi pernotongan rurnput dengan menggunakan pisau rotari
50
merupakan fungsi waktu yang berubah setiap saat. Dengan memasukkan nilai-nilai parametemya, dapat disimulasikan torsi pemotongan rurnput dengan menggunakan pisau pemotong tipe rotari. Dalam simulasi, gaya spesifik pemotongan ( p ) yang digunakan adalah gaya spesifik pemotongan hasil penelitian Dogherty dan Gale (1991) yang telah diekuivalenkan dengan diameter rata-rata rumput yang digunakan untuk pengujian. Data hasil pengukuran diameter dan kerapatan rumput yang digunakan untuk pengujian dapat dilihat pada lampiran 3 dan 4. Dari perhitungan diperoleh gaya spesifik pernotongan ekuivalenp = 4,023 Nlmm. Beberapa contoh hasil simulasi torsi pemotongan rumput dengan menggunakan pisau pemotong rumput tipe rot& dapat dilihat pada Gambar 29, 30,
dan 31. Hasil simulasi menunjukkan bahwa torsi pernotongan rumput dengan menggunakan pisau rotari rnerupakan fungsi waktu yang setiap saat berubah. Perubahan ini tejadi karena panjang pisau yang memotong setiap saat berubah sehingga panjang efektif pemotongan (Lao,r))dan jari-jan ekuivalen torsi bembah (&,). Perubahan ini dipengaruhi oleh kecepatan maju pernotongan (v), kecepatan
putar pemotongan (n), jumlah pisau (k), dan sudut pemasangan pisau. Di samping parameter-parameter tersebut, torsi pemotongan juga d i p e n g a d oleh sifat fisik bahan yang dipotong, dalam ha1 ini adalah rumput. Sifat fisik rumput yang berpengaruh terhadap torsi pernotongan adalah ketahanan rumput terhadap gaya pemotongan, diameter rumput dan kerapatan rumput. Ketahanan mmput terhadap pernotongan rnenentukan besamya gaya minimal yang dibuluhan untuk memotong
51 rumput (gaya spesifik pemotongan, p), sedangkan diameter dan kerapatan rumput berpengaruh terhadap panjang efektif pemotongan Hasil simulasi menunjukkan bahwa sudut pemasangan pisau berpengaruh terhadap torsi pernotongan rumput. Pada kecepatan maju, kecepatan putar dan jumlah pisau yang sama, sudut @masangan pisau menyebabkan torsi pemotongan menurun. Pada Gambar 29 terlihat bahwa sernakin besar sudut pemasangan pisau, torsi pemotongan semakin kecil. Perubahan torsi pemotongan akibat sudut pemasangan pisau terjadi karena sudut pemasangan pisau berpengaruh terhadap panjang mata pisau yang memotong setiap saat. Panjang mata pisau yang memotong akan berpengaruh terhadap gaya pernotongan dan jari-jari ekuivalen torsi. Garnbar 29 menunjukkan bahwa torsi pemotongan rumput dengan sudut pemasangan pisau 20' lebih kecil danipada sudut 10; torsi pernotongan dengan sudut pemasangan pisau 10" lebih kecil daripada sudut 0". Kecepatan putar pernotongan juga berpengaruh terhadap torsi pernotongan. Semalun besar kecepatan putar pernotongan, semakin kecil torsi pemotongannya. Hal ini disebabkan semakin tinggi kecepatan putar pernotongan, semakin kecil panjang
mata pisau yang memotong setiap saat. ~emakinkecilpanjang mita pisau yang mernotong rnenyebabkan sernakin kecil pula panjang efektif pemotongan dan jan-jari ekuivalen torsi sehingga torsi pemotongan semakin kecil. Pada Gambar 30 terlihat bahwa torsi pemotongan pada kecepatan putar 2264 rprn lebih kecil daripada torsi pada kecepatan putar 1812 rpm. Torsi pemotongan pada kecepatan putar 2573 rpm lebih kecil dibanding torsi pemotongan pada kecepatan 2264 rprn
Hasil simulasi juga menunjukkan pengaruh jumlah pisau terhadap torsi pemotongan. Jumlah pisau berpengaruh terhadap panjang mata pisau dan jumlah pisau yang memotong setiap saat. Jumlah pisau yang berbeda akan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap fluktuasi torsi pemotongan. Pada Gambar 3 1 terlihat perbedaan pola perubahan torsi dengan menggunakan 2 pisau, 3 pisau dan 4 pisau. Secara keseluruhan torsi pemotongan meningkat dengan meningltatnya jumlah pisau yang digunakan.
waktu (detik)
Gambar 29. Contoh grafik torsi pemotongan dengan 2 pisau v = 0,5 mls, R= 0,12 m, n = 1812 rpm pada A berbeda.
0
0.02
0.04
0.E
waktu (detik]
Gambar 30. Contoh grafik torsi pemotongan dengan A = 0°, v = 0,5 m/s, R = 0,12 m pada n berbeda.
-2
pisau -3
0
0.01
pisau -+4
pisau
0.5 C
.,0.
$
0.4 0.3 0.2
n
.- 0.1 '"
r-"
0 0.02
0.03
0.04
0.05
Waktu (detik)
Gambar 3 1. Contoh grafik torsi pemotongan pada A = 0: v = 0,5 d s , R = 0,12 m, n = 1812 rpm dengan jumlah pisau berbeda.
Torsi Pernotongan Rumput Hasil Peugukuran
Persamaan hasil kalibrasi transducer torsi dapat dilihat pada persamaan 30.
T, = 4,085 V, + 0,018 di mana: T, Vo
(30)
= torsi pemotongan = tegangan keluaran
Selanjutnya dilakukan pengujian untuk mengukur torsi pemotongan rurnput dengan menggunakan pisau pemotong rumput tipe rotari. Tinggi rumput rata-rata sebelurn pemotongan adalah 55 mm, sedangkan tinggi pemotongan rata-rata 28 mm. Pelnotongan dilakukan pada kadar air rata-rata rumput 64 %. Contoh hasil pemotongan mmput dapat dilihat pada Gambar 32, sedangkan contoh data hasil pengukuran torsi pemotongan dan torsi gesekan dalarn bentuk tegangan keluaran (volt) dapat dilihat pada Gambar 33.
Rumput yang dipotong
Lebar pernotongan
Gambar 32. Contoh hasil pemotongan rumput.
-Prmotongan
-6asekan
Waktu (detlk) ab = torsi sebelum pemotongan cd = torsi pada saat pernotongan m p u t ef = torsi pada saat gesekan m p u t dengan culling unit gh = torsi setelah pemotongan ij =torsi pemotongan
Gambar 33. Contoh data hasil pengujian pada R = 0,12 m, v = 0,5 mldetik, n = 1812 rpm, k = 4, A= 0".
Data hasil pengujian dalam satuan volt dikonversi ke dalam satuan torsi dengan menggunakan persamaan (30). Torsi pemotongan rurnput adalah selisih antara torsi pada saat pemotongan dengan torsi pada saat gesekan. Beberapa contoh torsi pemotongan hasil pengukuran dapat dilihat pada Gambar 34 dan 35.
Gambar 34. Contoh hasil pengukuran langsung torsi pemotongan pada R= 0,12 m; v = 0,5 ddetik; n = 1812 rpm; k = 2; A=20°.
Gambar 35. Contoh Hasil pengukuran langsung torsi pemotongan pada R = 0,12 m; v = 0,5 mldetik; n = 1812; k = 4; A=OO.
Data torsi pemotongan hasil pengukuran langsung dibandingkan dengan hasil simulasi untuk melihat apakah model matematika yang diperoleh dari hasil analisis dapat digunakan untuk mendekati torsi pemotongan rumput dengan menggunakan pisau pemotong rumput tipe rotari. Hasil perbandingan hasil simulasi dengan hasil pengukuran torsi pemotongan dapat dillhat pada Lampiran 7, sebagai contoh dapat dilihat pada Gambar 36 dan 37.
0.2 0.4 Waktu (detik)
0
Gambar 36. Contoh perbandingan torsi pemotongan hasil simulasi dan hasil pengukuran langsung pada R = 0,12 m, v = 0,5 ddetik, n = 1812, k = 2, a=20°.
1-
Psngukuran
~
i
m
-
Gunbar 37. Contoh perbandingan torsi pemotongan hasil simulasi dan hasil pengukuran langsung pada R = 0,12 m, v = 0,5 mldetik, n = 1812, k = 4, a = oO.
Hasil perbandingan menunjukkan bahwa torsi pemotongan hasil simulasi mendekati nilai torsi pernotongan hasil pengukuran. Pada Gambar 36 dan 37 dapat dilihat bahwa nilai torsi pemotongan hasil pengukuran ada dalam range nilai torsi pemotongan hasil simulasi. Hasil perbandingan juga menunjukkan bahwa torsi hail pengukuran mempunyai kecenderungan yang sama dengan hasil simulasi. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa pada kecepatan putar, jumlah dan sudut pernasangan pisau yang sama, meningkatnya kecepatan putar pemotongan akan menurunkan torsi pernotongan. Pada Gambar 38 terlihat bahwa torsi pemotongan rata-rata pada kecepatan putar 2573 rpm dan 2264 rpm lebih kecil daripada torsi rata-rata pada keepatan putar 1812 rpm. Hal ini tejadi pada hasil simulasi maupun hasil penwan. Sudut pemasangan pisau juga memberikan pengaruh yang sama pada torsi pemotongan hasil simulasi maupun hasil pengukman langsung. Semakin besar sudut pemasangan pisau, torsi pernotongan akan menurun. Gambar 39 menunjukkan bahwa pada kecepatan maju, kecepatan putar, dan jumlah pisau yang sama, kebutuhan torsi pemotongan rata-rata dengan sudut pemasangan 20' dan 10" lebih kecil daripada sudut pemasangan 0'. Junilah pisau yang berbeda juga menunjukkan kecenderungan yang sama terhadap torsi pemotongan hasil simulasi dan hasil pengukuran langsung. Jumlah pisau yang lebih banyak menyebabkan rata-rata torsi pemotongan juga meningkat Pada Gambar 40 terlihat bahwa pada kecepatan maju sama, kecepatan putar sama, dan sudut pemasangan sama, rata-rata torsi pernotongan menggunakan 4 pisau lebih
besar daripada menggunakan 2 pisau. Hal ini terjadi pada hasil simulasi maupun hasil pengukuran langsung.
I
1812 rpm
2264 rpm
I
2573 rpm
Gambar 38. Grafik pengaruh kecepatan putar pemotongan terhadap torsi pemotongan pada R = 0,12 m; v = 0,5 ddetik; k = 4; A = 0". Usimulasi El pengukuran
I
Sudut pemasangan pisau
I
Gambar 39. Grafik pengaruh sudut pemasangan pisau terhadap torsi pemotongan pada R = 0,12 m; v = 0,5 ddetik; k = 4; n = 1812 rpm.
Oslrnulas~Opengukuran
-. 2 pisau
4 pisau
Gambar 40. Grafik pengaruh jumlah pisau terhadap torsi pemotongan pada R = 0,12 m; v = 0,5 mldetik; n = 1812 rpm; A= 10". Secara keseluruhan torsi pemotongan hasil simulasi dan hasil pengukuran dapat diplotkan seperti pada Garnbar 41. Pada Gambar 41 terlihat bahwa sebagian besar plot data mengumpul di sekitar garis y=x, dengan rata-rata penyimpangan torsi hasil simulasi terhadap torsi hasil pengukuran sebesar 21,77%. Hal ini menunjukkan bahwa secara keseluruhan torsi pemotongan hasil pengujian mendekati nilai torsi pemotongan hasil simulasi.
Torsi perllitungan (N rn)
1
Gambar 41. Plot data torsi hasil simulasi dan hasil pengukuran
60
Dengan melihat perbandingan torsi pemotongan hasil simulasi dan hasil pengukuran langsung, dapat dikatakan bahwa model matematika torsi pemotongan rumput dengan menggunakan pisau pemotong rumput tipe rotari dapat digunakan untuk memprediksi torsi pemotongan rumput berdasarkan parameter-parameter jarijari pemotongan (R), kecepatan maju pemotongan (v), kecepatan putar pemotongan (n), jumlah pisau (k), sudut pemasangan pisau
(A),diameter rumput (d,), jarak antar
rumput (j)dan gaya spesifik pemotongan rumput (p).
