Similarity Index
0%
Internet Sources:Publications: 0%0% Student Papers: 0% Similarity by SourceGaya_Mekanik_dan_Potong_pada_Tandan_dan_Pelepah_Kelapa_Sawit.pdf by Anonymous
From Listiani Nurul Huda (Penelitian Dosen 2018)
Processed on 20-Sep-2018 11:15 AM WIB
ID: 1005122929 Word Count: 9184
Turnitin Originality Report
sources:
There are no matching sources for this report.
paper text:
LAPORAN TAHUNAN PELAKSANAAN PENELITIAN DESENTRALISASI SKIM PENELITIAN HIBAH BERSAING 431/Teknik Mesin Pengembangan Desain Baru dan Manufaktur Alat Pemanen Sawit Mekanis Untuk Meningkatkan Mutu Produksi dan Daya Saing Tahun ke-2 dari rencana 3 tahun Tim Peneliti Dr.Eng., Ir. Indra, MSc NIDN 0024106404 Dr.Eng. Ir. Listiani Nurul Huda, MT NIDN 0002046903 Dibiayai oleh DIPA Direktorat Penelitian Pengabdian Kepada Masyarakat Tahun Anggaran 2015, Sesuai Dengan Surat
Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian Bagi Dosen Perguruan Tinggi Universitas Sumatera Utara Nomor : 120/SP2H/PL/Dit. Litabmas/II/2015, tanggal 05 Pebruari 2015. LEMBAGA PENELITIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA TAHUN ANGGARAN 2015 . Judul HALAMAN PENGESAHAN : Pengembangan Desain Baru dan Manufaktur Alat Pemanen Sawit Mekanis Untuk Meningkatkan Mutu Produksi dan Daya Saing Peneliti/Pelaksana Nama Lengkap : Dr. Eng. Ir. INDRA MT. Perguruan Tinggi : Universitas Sumatera Utara NIDN : 0024106404 Jabatan Fungsional : Lektor Program Studi : Teknik Mesin Nomor HP :
081396940087 Alamat surel (e-mail) : nasution.indra@gmail.com Anggota (1) Nama Lengkap : Dr. Eng LISTIANI NURUL HUDA MT. NIDN : 0002046903 Perguruan Tinggi : Universitas Sumatera Utara Institusi Mitra (jika ada) Nama Institusi Mitra : - Alamat : - Penanggung Jawab : - Tahun Pelaksanaan Biaya Tahun Berjalan : Rp 72.500.000,00 Biaya Keseluruhan : Rp 225.000.000,00 . . Mengetahui, Dekan FT USU . . . . : . . . . (Prof. Dr.Ir. Bustami Syam, MSME) NIP/NIK 195710011985031005 : Tahun ke 2 dari rencana 3 tahun Menyetujui, Ketua LP USU (Prof.Dr.Ir. Harmein Nasution. MSIE) NIP/NIK 195205251980031003 Medan, 25 - 1 - 2016 Ketua, (Dr. Eng. Ir. INDRA MT.) NIP/NIK 196410241992031001 Copyright(c): Ditlitabmas 2012, updated 2016 DAFTAR ISI HALAMAN PENGESAHAN RINGKASAN BAB 1
PENDAHULUAN... BAB 2 STUDI PUSTAKA... BAB 3 METODE
PENELITIAN... BAB 4 BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN... 6. 1. Anggaran
Biaya... 6. 2. Jadwal
Penelitian... BAB 5 DAFTAR PUSTAKA...
LAMPIRAN-LAMPIRAN... Lampiran 1. Justifikasi Anggaran Penelitian ... Lampiran 2. Biodata Ketua dan Anggota
... Lampiran 3 Susunan Organisasi Tim Peneliti dan Pembagian Tugas... Lampiran 4. Surat Pernyataan Ketua Peneliti dan Anggota... 2 3 6 20 23 23 23 24 25 25 28 RINGKASAN Pengembangan Rancangan mata pisau pemanen sawit terdiri dari pemegang (shank) dan mata potong (insert). Pemilihan bahan dan perbaikan sifat mekanis untuk
gaya pemotongan. Selanjutnya dilakukan analisa mekanisme pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit secara eksperimental. Analisa ini dapat memberikan parameter awal mata pisau yang efektif dan effisien memotong tandan dan pelepah kelapa sawit secara aktual. Selanjutnya Desain dan Proses Manufaktur mata pisau pemanen sawit yang ergonomis dan ramah lingkungan. Target jangka panjang penelitian ini akan dapat meningkatnya produktivitas dan daya saing melalui pengembangan Alat Pemanen Sawit secara Mekanis. Sedangkan untuk mengetahui karakteristik kondisi kerja alat panen dilakukan melalui pengujian gaya potong dan pengamatan dilaboratorium. Dalam penelitian ini dianalisis gaya pemotongan spesifik pada tandan dan pelepah kelapa sawit untuk mendapatkan hubungan antara sifat mekanik dan mekanisme pemotongan serta parameter variasi mata pisau seperti sudut pemotongan (θ), sudut ketajaman (β) pada mata pisau dua sisi dan satu sisi ketajaman. Eksperimental dan simulasi di lakukan pada pisau satu sisi dan dua sisi ketajaman diambil pada θ= 10°,15°,20°,25°,30° dan β=10°,15°,20°,25°,30° Key word : Gaya potong, Variasi Bentuk Mata Pisau, Sudut Potong, Energi potong, Koefisien gesek potong, Manufaktur 2 BAB 1 PENDAHULUAN Alat pemanen sawit Egrek dan Dodos yang ada sekarang merupakan hasil desain dari zaman belanda. Hingga sekarang alat pemanen sawit ini belum banyak mengalami sentuhan teknologi dan juga perubahan desain. Egrek biasa digunakan sebagai alat pemanen sawit untuk pohon yang sudah tinggi minimal 3 meter, sedangkan dodos sawit digunakan untuk tinggi pohon lebih kecil dari 3 meter. Fungsi egrek sendiri selain untuk memanen buah sawit juga untuk memudahkan para petani memotong pelepah
-pelepah daun sawit yang sudah tua. Adapun bentuk egrek yang ada dipasaran sekarang ini sebahagian besar desainnya sama satu dengan yang lain hanya yang berbeda merek manufaktur diantaranya Merk Sam Lee M222, Jaya Mata, BTM 222, SKL dll. Egrek biasanya terbuat dari baja karbon sedang yang berkualitas tinggi, sangat tajam dan tidak mudah tumpul. Menurut Hasil penelitian rekayasa alat pemanen kelapa sawit dapat meningkatkan produktivitas panen Tandan Buah Segar (TBS) Kelapa Sawit Hingga 90%. Pengembangan alat pemanen sawit yang efektif, effisien dan ergonomis dilakukan untuk mengantisipasi persaingan global dimasa mendatang. Salah satu pendekatan pengembangan desain yang dilakukan adalah melalui analisis mekanisme pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit. Analisis gaya-gaya yang terjadi dapat memberikan gambaran parameter dasar desain mata pisau untuk memotong tandan dan pelepah kelapa sawit secara effisien. Parameter geometris mata pisau dapat memberikan gaya pemotongan yang lebih rendah dengan kualitas hasil potong yang baik. Simulasi dan pemodelan matematika merupakan salah satu metode untuk mendapatkan secara teoritis terhadap suatu masalah mekanika. Pengembangan model matematik gaya pemotongan tandan dan pelepah sawit juga penting dalam Pengembangan desain alat pemanen dimassa mendatang. Sebagai langkah awal perlu dilakukan penelitian yang berkaitan dengan mekanisme pemotongan jaringan tandan dan pelepah sawit untuk mendapatkan gaya pemotongan spesifik dan daya pemotongan. Tujuan Umum Modifikasi dimensi egrek diharapkan dapat memperkecil gaya potong (energi) yang diberikan oleh pemanen dan mempercepat waktu pemotongan tandan dan pelepah sawit sehingga dapat meningkatkan produktivitas panen. Rekayasa material egrek diharapkan dapat
meningkatkan kekerasan (ketajaman) dan ketangguhan sehingga dapat mempercepat waktu pemotongan Tandan dan pelepah sawit. Hal ini diharapkan akan dapat memberikan luaran penelitian dan konstribusi langsung dalam bidang pendidikan dan pengajaran /ilmiah serta industri teknologi proses logam. Disamping itu juga untuk 3 menerapkan teknologi inovatif dalam memperbaiki sifat-sifat mekanis, phisik, material, dan produksi rendah biaya. Adapun Tujuan Khusus dalam penelitian ini diantaranya adalah: 1. Mengetahui karakteristik sifat fisik dan mekanik jaringan tandan dan pelepah sawit yang berkaitan dengan meknisme pemotongan. 2. Membangun model Matematika gaya pemotongan spesifik tandan dan pelepah sawit dengan berbagi variasi mata pisau pemotongan serta perbandingan model matematika gaya pemotongan spesifik dengan hasil pengukuran. 3. Membandingkan secara kualitatif gaya pemotongan spesifik
maksimum pada berbagai perlakuan. 4. Mendapatkan daya pemotongan dari perhitungan menggunakan parameter kondisi bahan uji dan membandingkan daya maksimum secara kualitatif. 5. Menghasilkan Desain dan Proses Manufaktur baru mata pisau pemanen sawit yang ergonomis dan ramah lingkungan. 6.
PUSTAKA Pemanenan Kelapa Sawit melalui pemotongan tandan Buah Sawit dan pelepah beserta brondolannya merupakan kegiatan penting dari operasional kebun kelapa sawit. pemanenan dilakukan terhadap semua tandan buah yang telah matang. Berdasarkan tinggi tanaman ada tiga cara panen yang umum dilakukan oleh perkebunan kelapa sawit di Indonesia. Tanaman yang tingginya 1- 3m digunakan cara panen jongkok dengan alat Dodos (Egrek). Sedangkan tanaman dengan ketinggian lebih besar 3 m di panen dengan cara berdiri dan menggunakan alat egrek (arit bergagang panjang). Pemanenan dengan memotong tandan sawit untuk memudahkan pemanenan sebaiknya pelepah daun yang menyangga buah dipotong terlebih dahulu. Sifat mekanik tandan dan Pelepah kelapa Sawit Analisa gaya pemotongan spesifik tandan dan pelepah Kelapa sawit sangat dipengaruhi oleh sifat mekanik tandan dan pelepahnya sendiri (Perrson 1997). Sifat mekanik dan fisik bahan yang akan dipotong akan sangat berpengaruh besar dalam berbagai penelitian-penelitian pemanenan. Data penting yang dibutuhkan dalam perhitungan analisa proses pemotongan terhadap sifat deformasi objek pemanenan misalnya Koeffisien gesek (µ), modulus Elastisitas bahan (E), dan Yield strength (ζ y ). Sitkey (1986). Pengetahuan dari suatu struktur tanaman/tumbuhan sangat diperlukan untuk mengetahui reaksi dari bahan tanaman terhadap gaya pemotongan dan deformasi. Hal tersebut menjadi dasar dalam hal pengembangan desain alat pemanen seperti pemotongan
(perrson,1987). Alat yang dibuat untuk mengetahui gaya perlu dipelajari karakteristik bahan karena perbedaan ukuran dan bagian struktur antara skala laboratorium dan skala lapangan (Holman dan gajda, 1989) Mekanisme Pemotongan (Cutting) tandan dan Pelepah Kelapa Sawit Pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit yaitu proses pemisahan secara mekanik suatu benda padat sepanjang garis yang sebelumnya telah ditentukan dengan menggunakan alat pemotong. (perrson, 1987). Pemotongan Tandan dan pelepah kelapa sawit merupakan salah satu kegiatan yang paling sering dilakukan, misalnya pada saat (harvesting), pemisahan (Separation), dan juga dalam proses pengecilan (Comminution) ukuran bahan (Hendarson dan Perry,1975). Pada saat pemotongan, mata pisau menembus kedalam bahan, melewati kekuatan bahan sehingga bahan menjadi terpisah. Pada saat pemotongan berlansung, terjadi perbedaan deformasi pada bahan, yang tergantung pada bentuk mata pisau dan proses 5 kinematik pemotongan. Oleh karena itu dalam mempelajari pemotongan suatu bahan akan selalu berhubungan dengan bentuk mata pisau dan kinematika pemotongn. (Sitkel,1986). Gambar 2.1 memperlihatkan bentuk-bentuk pemotongan yang umum dilakukan. Pada gambar pertama (a). memperlihatkan proses pemotongan yang menggunakan mata pisau yang saling berhadapan dan terlibat pemotongan (Countermoving blade), contoh untuk kasus ini adalah gunting. (b). memperlihatkan tipe alat potong dimana bahan diletakkan pada landasan yang diam dan pisau pemotong bergerak. (C), mengilustrasikan pemotongan lapisan tipis, dimana distribusi tegangan disekitar mata pisau mengalami distori yang sangat besar akibat permukaan bebas pada sekitar bidang pemotngan. (d), menunjukkan metode pemotongan yang saat ini banyak dilakukan. Pada kasus ini kecepatan mata pisau harus tinggi (20 - 40 m/s). (Sitkey, 1986) Gambar 2.1. Bentuk Pemotongan Proses pemotongan berarti memiliki komponen gaya- pada saat penetrasi mata pisau dan proses memotong, seperti tampak pada gambar 2.1 yaitu tahap pemotongan. gaya-gaya pada mata pisau tersebut saling terkait baik pada besaran sudut dan resultan gayanya, yang pada akhirnya akan membentuk suatu fungsi persamaan gaya pemotongan (Perrson, 1987) Gambar 2.2. Tahap-tahap proses pemotongan bahan uji Menurut Sitkey (1986), bahwa pisau-pisau pemotong pada umumnya tajam pada salah satu sisi, dengan sudut ketajaman β dan ketebalan mata pisau δ. Penetrasi pisau kedalam bahan 6 menyebabkan terjadinya deformasi dan gaya-gaya yang bekerja pada permukaan pisau ditunjukkan pada gambar 2.3. Gambar 2.3. gaya-gaya yang bekerja selama proses pemotongan (Sitkel,1986) Menurut sitkel (1986), pada mata pisau satu sisi gaya normal yang bekerja pada bidang miring pisau merupakan penjumlahan komponen gaya horizontal dan gaya vertikal. 𝑁 = 𝐹𝑣𝑆𝑖𝑛𝛽 + 𝐹ℎ𝐶𝑜𝑠𝛽 sedangkan gaya tangensial yang timbul adalah 𝑇2 = µ𝑁 = 𝑁𝑡𝑎𝑛𝜑 dimana µ=tanθ adalah koefisien gesek pada sisi vertikal pisau, gaya tangensial yang bekerja sebesar 𝑇1 = µ𝐹ℎ adanya gaya gesekan (friction) dalam banyak kasus sangat menentukan pada semua bidang mata pisau. Gesekan selalu terjadi pada beberapa bentuk selama pergerakan bahan dan
T1,T2 : gaya Tangensial dari permukaan sisi mata pisau 7 β : Sudut mata pisau µ : koefisien gesek FV : gaya vertikal sisi mata pisau (n/cm) Proses pemotongan bahan uji untuk penggunaan mata pisau dengan kemiringan >0°, maka gaya spesifik pemotongan pada jarak tempuh dan lebar bahan L=l tang ϴ (Perrson 1987) Konsep Koefisien Gesek Gaya gesek bekerja diantara dua permukaan dalam keadaan diam dikenal sebagai gaya gesek statis. Gaya gesek statis adalah gaya yang diperlukan untuk memulai pergeseran. Begitu geseran dimulai, gaya gesek biasanya akan berkurang pada tingkat tertentu yaitu untuk
mempertahankan gerakan pergeseran. Gaya gesekan yang bekerja diantara dua permukaan pada gerakan relatif dikenal sebagai gaya gesek kinetik (Mohsenin, 1986) Menurut sitkei (1986), hubungan antara gaya F yang dibutuhkan untuk memulai perpindahan suatu bahan saat gaya FN yang bekerja dalam arah normal permukaan kontak dinyatakan dengan: 𝐹 = 𝜇𝐹𝑁 Diamana : F adalah koefisien gesekan statis atau dinamis. Hukum dasar gesekan, diasumsikan bahwa gaya gesek adalah: a. Sebanding dengan gaya normal. b. Bebas pada dimensi permukaan luncur. c. Bebas pada kecepatan luncur. d. Tergantung pada permukaan kontak alami. e. Fenomena diatas menerangkan sebagian mengapa koefisien gesekan tergantung juga pada lintasan gesekan pasa kasus bahan-bahan biologi. (Sitkey, 1986) Menurut suastawa dan aradite (1998), koefisien gesek antara bahan uji dengan permukaan bahan mata pisau dapat menggunakan persamaan berikut : 𝜇 = 𝜏𝑚𝑎𝑥𝜎 Dimana : µ : Koefesien gesek. η max ζ : Tegangan gesek maksimum terukur. : Tegangan normal yang diberikan. 8 Menurut suastawa, okamoto dan torii (1998). Hubungan antara tegangan gesek dan tegangan normal dan relatif, ditunjukan pada gambar 2.4. Pemberiaan tegangan normal (Q N ) maka tegangan gesek (η) akan meningkat searah peningkatan perpindahan relatif (S). Gambar 2.4. Kurva teganan regangan-perpindahan relatif Kebutuhan Enegi Pemotongan Menurut Sitkei (1986), proses pemotongan dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap pertama berupa kompaksi sampai suatu tekanan tertentu pada titik kontak antara bahan dengan mata pisau tercapai, dan tahap kedua berkaitan dengan gerakan mata pisau ke dalam bahan atau proses pemotongan itu sendiri. Kedua tahap ini dapat digambarkan secara jelas dengan diagram pemotongan statis. Gambar 2.5 memperhatikan pemotongan satis pada seikat batang jagung. Dalam hal ini bahan ditekan hingga setinggi h hingga melewati hambatan pemotongan dan besarnya energi yang diperlukan sama dengan luas daerah di bawah kurva Ac kebutuhan energi untuk pemotongan efektif adalah Av sedangkan total kerjanya adalah : E=A c +A v 𝔫𝑣 = Gambar 2.5. Diagram pemotongan statis pada seikat batang jagung Sedangkan bagian kerja yang berguna untuk
pemotongan yaitu: 𝐴𝑣𝐴𝑐+𝐴𝑣 9 Energi spesifik yang diperlukan untuk pemotongan merupakan hasil bagi antara kerja total dengan luas potongan melintang pemotongan, yaitu : 𝐸𝑠𝑝 = 𝐸𝐴 Faktor yang
mempengaruhi kebutuhan energi pemotongan diantaranya adalah sifat-sifat mekanik bahan, sifat geometri mata pisau dan kondisi kinematika. Sifat mekanik bahan tergantung pada jenis bahan, kadar air, tingkat pertumbuhan, dan lokasi tempat pemotongan bahan (menjauhi atau mendekati pangkal). (sitkei, 1986) Menurut sirvastava et.al (1993), suatu energi biomass pemotongan Ec untuk unit biomass batang/tangkai (kg) dapat dihitung dengan persamaan : 𝐸𝑐 = 𝐸𝑠𝑐𝐿𝑐 Dimana E sc adalah energi spesifik pemotongan per unit massa (Jm/kg), Lc adalah lebar dari batang/tangkai yang dipotong (m) Ketebalan mata pisau
pemotongan (P), hubungan dengan total penerimaan daya pemotongan dan jumlah dari material bahan yang dipotong dalam unit waktu P=E cs M a Dimana : P : Daya yang digunakan untuk cutting (kw) E cs M a : Energy spesifik memotong (kj/kg) : Kapasitas pemisahaan keadaan bahan kering perunit waktu (kg/s) Penentuan Bentuk MataPisau dan Sudut Mata Pisau Penentuan bentuk mata pisau yang akan digunakan dalam penelitian ini dikembangkan dari bentuk mata pisau dodos dan egrek. seperti gambar dibawah ini Gambar 2.7. Penentuan macam variasi untuk pisau pemotongan 11 1. Ketebalan mata pisau Ketebalan mata pisau yang digunakan dalam penelitian pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit ini dipilih plat ASSAB, HSS, dan Bohler dengan ketebalan 3 mm, merupakan pendekatan dari ketebalan pisau dodos dan egrek yang digunakan saat ini. 2. variasi bentuk mata pisau a. Variasi bentuk sisi mata pisau (S) Variasi bentuk sudut mata pisau yang akan digunakan dapat dua variasi yaitu; dengan satu sisi menajam dan dengan kedua sisi menajam. b. Variasi Sudut Ketajaman mata pisau (β) Variasi sudut ketajaman didapat dari memvariasikan besar sudut pada ketajaman mata pisau tersebut terdiri dari ketajaman 10°, 15°,20°,25°, dan 30° 3. Variasi Sudut Potong Pisau (ϴ) Variasi sudut potong ditetapkan dari besar sudut pada bentuk kemiringan penampang pisau tersebut. terdiri dari sudut potong 10°, 15°,20°,25°, dan 30°. dari kriteria penentuan variasi bentuk dan sudut pisau tersebut diharapkan dapat membantu menunjukkan untuk gaya potong terendah. Analisa pemotongan Tandan dan Pelepah Kelapa Sawit Gaya-gaya yang bekerja pada pisau Pemanen Kelapa Sawit Proses pemotongan bahan uji untuk penggunaan mata pisau datar (0°), maka gaya pemotongan spesifik (secara skematika) dapat ditunjukkan pada diagram gaya pemotongan pada tandan dan pelepah sawit seperti gambar dibawah ini Gambar 2.8. Gaya Spesifik yang terjadi pada bahan pada lebar bahan (perrson, 1987). 12 Gaya spesifik pada penelitian analisis mekanisme pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit diasumsikan dari sifat mekanik bahan pada saat deformasi bahan sepanjang garis lebar bahan pada proses pemotogan. Gaya-gaya dasar yang bekerja pada suatu proses pemotongan pada penelitian ini dalam dua bentuk yaitu pada mata pisau satu sisi dan pada mata pisau dua sisi. Gambar 2.9 Kinematika gaya-gaya yang terdapat pada mata pisau merupakan fungsi penjumlahan vertikal gaya-gaya pada saat pemotongan (Sitkel 1986) Menurut Sitkel (1986) pada mata pisau satu sisi gaya normal yang bekerja pada bidang miring pisau merupakan penjumlahan komponen gaya horizontal dan gaya vertikal N = FV sin β + 𝐹𝑠𝐶𝑜𝑠𝛽 N = FvSin β 2 + 𝐹ℎ𝐶𝑜𝑠𝛽 2 Mata pisau dua sisi simetris terdapat dua gaya normal dibagian sisi kiri dan sisi kanan mata pisau tersebut. Sedangkan gaya tangensial yang timbul pada pisau dilambangkan dengan T 2 adalah: 𝑇 2 = µ𝑁 = 𝑁𝑡𝑎𝑛𝜑 dimana µ=tanθ adalah koefisien gesek pada sisi vertikal pisau, gaya tangensial yang bekerja sebesar 𝑇𝑡 = µ𝐹ℎ Komponen vertikal gaya tangensial gaya T 2 ' adalah 𝑇2′ = µ(12𝐹𝑣𝑠𝑖𝑛2𝛽 + 𝐹ℎ𝐶𝑜𝑠2𝛽) atau 13 𝑇2 ′ = µ( 1 2 𝐹𝑣𝑠𝑖𝑛2 𝛽 2 + 𝐹ℎ𝐶𝑜𝑠 2 𝛽 2 ) Komponen gaya-gaya akan berperan pada proses pemotongan pada tahap penetrasi mata pisau dan proses memotong seperti tampak pada gambar 2.10. Gambar 2.10 Tahap-tahap proses pemotongan bahan uji Gaya-gaya pada mata pisau tersebut saling terkait baik pada besaran sudut dan resultan gayanya, yang pada akhirnya akan membentuk suatu fungsi persamaan gaya pemotongan. Pembentukan gaya
pemotongan didapat dari penjumlahan komponen gaya-gaya yang bekerja, ditunjukkan sebagai berikut: Mata Pisau datar (0°) a. Mata Pisau dua sisi ketajaman Proses pemotongan bahan dengan analisa gaya-gaya yang bekerja merupakan fungsi penjumlahan gaya-gaya secara vertikal seperti tampak pada gambar2.10. Proses pemotongan tersebut pertama ujung mata pisau akan menusuk permukaan bahan dalam proses membelah bahan, selanjutnya kedua sisi pisau ikut dalam proses pemotongan mengalami proses gaya gesek terhadap bahan. Karena pisau dua sisi simetris, maka selain Fe komponen gaya-gaya lainnya tersebut dikalikan dua sehingga, 𝐹 = 𝐹𝑒 + 2(𝐹𝑒 + 𝑇 2 ′ + 1 2 𝑇 1 F = Fe + 2 Fv + μ Fv sin β2 cos 12 + 𝐹𝑒 Cos2 β2 + 𝜇𝐹ℎ F = Fe + 2 Fv + μFv sin𝛽2 𝑐𝑜𝑠12 +𝜇𝐹ℎ𝑐𝑜𝑠2 𝛽2 + 12 𝜇𝐹ℎ Dimana; F : gaya pada mata pisau dua sisi dalam arah pemotongan (daN/cm) Fe : Gaya pada mata pisau (daN/cm) 14 N : Gaya normal kelancipan mata pisau (daN/cm) T1,T2 : gaya tangensial dari permukaan sisi mata pisau β : Sudut mata pisau µ : koefisien gesek Fv : gaya vertikal sisi mata pisau (daN/cm) Fh : Gaya horizontal sisi mata pisau (daN/cm) Gambar 2.10. adalah contoh kurva hasil perhitungan dari model matematika gaya spesifik
pemotongan pada jarak tempuh h dan lebar bahan L tanθ dan skema pemotongan pisau miring pada tandan dan pelepah kelapa sawit (gambar 2.11) Gambar2.11 Gaya pemotongan spesifik sebagai fungsi dari perpindahan berbagai bagian dari mata pisau pada kemiringan ϴ > 0°. (persson, 1987) Mata pisau dengan kemiringan > 0° tampak ditunjukkan pada gambar 2.11. Gaya pemotongan spesifik yang dihasilkan
dipengaruhi oleh lebar bahan uji sepanjang kemiringan mata pisau terhadap L yang ditunjukkan dalam hasil selisih dari total lintasan koordinat pisau pemotong pertama. Pergerakan memotong pada pisau miring akan menghasilkan fungsi perpindahan dengan perbedaaan nilai l, sehingga: 𝑙2 𝐹𝑡𝑜𝑡=𝑓𝑒𝑙 + 𝑙1 𝑑1 = ℎ − 𝑙𝑡𝑎𝑛𝜃𝑙1 𝑙2 𝐶 (ℎ − 𝑙𝑡𝑎𝑛𝜃) 2 𝑑𝑙 maka perhitungan pergerakan geometri pisau miring adalah: jika h < H maka lt = 0 𝑗𝑖𝑘𝑎 (ℎ − 𝐻) 𝑡𝑎𝑛𝜃 ≤ 3 𝑚𝑎𝑘𝑎𝑙 1 = (ℎ − 𝐻) tan 𝜃 15 jika h ≥H maka dimana: Ftot θ d1 l L H 𝑗𝑖𝑘𝑎 (ℎ − 𝐻) 𝑡𝑎𝑛𝜃 ≤ 3 𝑚𝑎𝑘𝑎𝑙 1 = 3 : Gaya total pemotongan pada pisau miring n sisi menajam (daN?cm) :sudut kemiringan pisau terhadap / (derajat) : perpindahan nilai/pada lintasan koordinat pisau pemotong (cm) : Jarak tempuh pada lebar bahan-bahan terhadap waktu (cm) : lebar bahan uji (cm) : tinggi bahan h - l tan θ: perpindahan pada kemiringan sudut potong terhadap suatu degradasi lebar bahan a. mata pisau miring (>0°) dengan dua sisi menajam Rumus dasar yang digunakan merupakan rumus gaya pemotongan pada mata pisau dua sisi: F 1 = 𝛿𝑑𝐸 2 − 𝛿𝑑 1 + 𝐻 ( ℎ2 2 𝑙 2 − ℎ𝑙 2 𝑡𝑎𝑛𝜃 + 1 3 𝑙 2 2 𝑡𝑎𝑛 2 𝜃 − ℎ 2 𝑙 1 − ℎ𝑙 2 1 𝑡𝑎𝑛𝜃 + 1 3 𝑙 1 2 𝑡𝑎𝑛 2 𝜃 (𝑡𝑎𝑛𝛽 2 + 𝛽𝜇𝑠𝑖𝑛2 2 + 𝛽𝜇𝑐𝑜𝑠2 2 + 1 2 𝜇) … l 2 𝑙 1 b. Mata pisau miring (>0°) dengan satu sisi menajam Rumus dasar yang digunakan merupakan rumus gaya pemotongan pada mata pisau satu sisi: F 1 = 𝛿𝑑𝐸 2 − 𝛿𝑑 1 + 2𝐻 ( ℎ2 2 𝑙 2 − ℎ𝑙 2 𝑡𝑎𝑛𝜃 + 1 3 𝑙 2 2 𝑡𝑎𝑛 2 𝜃 − ℎ 2 𝑙 1 − ℎ𝑙 2 1 𝑡𝑎𝑛𝜃 + 1 3 𝑙 1 2 𝑡𝑎𝑛 2 𝜃 (𝑡𝑎𝑛𝛽 + 𝜇𝑠𝑖𝑛 2 𝛽 + 1(𝜇+𝑐𝑜𝑠 2 𝛽) l 2 𝑙 1 Analisa Daya Pemotongan (Kebutuhan energi pemotongan) Analisa gaya pada Pemotongan Tandan Kelapa Sawit energi yang dikeluarkan dalam sekali potong lurus dapat digunakan rumus (perrson (1987): 𝐸𝑐 = (𝐹 12𝐻) Dimana : Ec : Energi pemotongan dalam sekali potong (J) F :lintasan kordinat pisau pemotong (cm) Energi spesifik (Es) yang diperlukan untuk memotong merupakan hasil bagi antara kerja total (E) dengan luas potongan melintang pemotongan (A) yaitu: 16 𝐸𝑠 = 𝐸𝐴 Dengan kenaikan tinggi kompaksi permulaan maka proporsi kerja yang digunakan untuk pemotongan menurun dan konsumsi energi spesifik meningkat (Sitkey, 1986) Energi pemotongan spesifik dalam pengukurannya penting
sumbu x maka y₁ dapat diabaikan, seperti dijelaskan pada persamaan (2.1). 𝛴𝑚0 = 0 𝐹𝑦𝑥 1 − 𝐹𝑥 1 𝑦 1 = 0 𝐹𝑦𝑥 1 = 𝐹𝑥 1 𝑦 1 𝐹𝑦 = 𝐹𝑥 1(𝑦 1 ) 𝑥 1 𝐹𝑥 1 = 𝐹𝑦 (𝑥 1) 𝑦 1 maka, 𝐹𝑥 1 = 𝐹𝑦(𝑥 1 ) (2.1) Gambar 2.15.
Penguraian Momen Untuk mendapatkan ΣFx dan ΣFy maka diperlukan penguraian lebih lanjut tentang gaya F dan gaya N terhadap sudut θ, seperti dijelaskan pada gambar 2.15 dan gambar 2.16 berikut ini. Gambar 2.16. Penguraian Gaya F Terhadap Sudut θ Maka di dapat persamaan (2.2) dan persamaan (2.3) berikut. sin 𝜃 = 𝐹𝑦𝐹𝐹𝑦 = 𝐹 sin 𝜃 (2.2) cos 𝜃 = 𝐹𝑥1 𝐹 19 𝐹𝑥 1 = 𝐹 cos 𝜃 (2.3) ΣFx dan ΣFy Gambar 2.17. Penguraian Gaya N Terhadap Sudut θ Maka di dapat persamaan (2.2) dan persamaan (2.3) berikut. sin 𝜃 = 𝑁𝑦𝑁𝑁𝑦 = 𝑁 sin 𝜃 (2.4) cos 𝜃 = 𝑁𝑥𝑁𝑁𝑥 = 𝑁 cos 𝜃 (2.5) Dari penguraian gaya F dan gaya N terhadap sudut θ tersebut maka dapat dihitung yaitu seperti dijelaskan pada persamaan (2.6) dan persamaan (2.7) berikut ini. 𝛴𝐹𝑥 = 0 𝐹𝑥 − 𝑁𝑥 = 0 𝐹𝑥 1 𝑥 1 − 𝑁𝑥 = 0 𝐹cos𝜃𝑥1 −𝑁cos𝜃𝐹𝑥1−𝑁cos𝜃=0 (2.6) 𝛴𝐹𝑦 = 0 𝑁𝑦 − 𝐹𝑦 = 0 𝑁 sin 𝜃 − 𝐹 sin 𝜃 = 0 𝑁 − 𝐹 sin 𝜃 = 0 (2.7) Dengan mensubsitusikan persamaan (2.6) dan persamaan (2.7) ke persamaan (2.8) berikut maka didapatkan nilai dari ΣF. 𝛴𝐹 = 𝛴 (𝐹𝑥)2 + 𝛴 (𝐹𝑦)2 𝛴𝐹 = 𝐹𝑥1 − 𝑁𝑐𝑜𝑠𝜃 2 + ( 𝑁 − 𝐹 sin 𝜃)² 𝛴 𝐹 = ( 𝐹𝑥1 2 𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 + 𝑁 2 − 𝐹 2 𝑠𝑖𝑛2 𝜃 (2.8) 20 Hasil Penelitian Yang Telah di Capai Kegiatan penelitian yang telah dilakukan oleh pengusul dapat dilihat pada diagram penelitian dibawah ini. Serangkaian Penelitian-penelitian seperti yang digambarkan pada peta jalanpenelitian (road map research) dibawah ini yang telah dimulai semenjak tahun 2002 ketika pengusul masih studi lanjut S3 dan seterusnya sebagai Asóciate research di Toyohashi University of Technology (TUT)Japan. Hingga sekarang terus
mengembangkan penelitian-penelitian aplikasi. Skematik Road Map Research Meningkatkan Sifat Mekanis Besi Karbon menggunakan Metode Deformasi plastis menyeluruh untuk bahan Konstruksi transportasi dan Pertahanan Pengembangan Mekanisasi Alat Mekanisasi Alat pemanen Sawit menuju Sertifikasi Standard Nasional Indonesia untuk Meningkatkan Daya Saing dan Mutu Produksi 21 BAB 3 METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu 1. Laboratorium Teknologi Produksi Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara 2. Laboratorium Konstruksi Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. 3. Kebun percobaan PPKS di kebun Sungai putih pematang Suiantar. Alat dan bahan 1. Peralatan uji pemotongan dilengkapi dengan: ring transduser l cincin sensor (kapasitas 850 kg, diameter 2,5 inch, lebar 2 cm, tebal 6 mm), Sensor regangan (strain gage) (Kyowa, KFG1-120-D16-11N15C2), plat besi ketebalan 3 mm yang dibuat variasi mata pisau; macam sisi mata pisau (1 dan 2 sisi), kemiringan pisau (15° dan 20°) dan sudut mata pisau (10°,15° dan 20°) 2. Alat pengukur koefisien gesek 3. Universal Testing Mesin Bahan-bahan yang digunakan yaitu Tanaman kelapa sawit yang diakai dalam pengambilan sebagai bahan uji adalah diambil dari kebun PPKS dan di Seputar Universitas Sumatera Utara. Bahan uji yang diambil dari tandan dan Pelepah tanaman kelapa sawit usia lebih besar dari 5 tahun. seperti pada Gambar dibawah ini Gambar 3.1. Pengambilan bahan untuk uji pemotongan tandan dan pelepah kelapa sawit 22 1. Tandan Buah Kelapa Sawit Tandan kelapa sawit yang digunakan dalam pengujian ini merupakan potongan tangkai tandan buah dengan ukuran sama seperti perlakuan pengujian pemotongan pelepah yaitu pengujian hanya
menggunakan bagian jaringan tandan dengan ukuran 9 x 4 x 2,5 cm untuk sifat mekanik bahan dan 9 x 3 x 2,5 cm untuk uji gaya pemotongan spesifik. 2. Pelepah daun kelapa sawit Pelepah kelapa sawit diambil dari pelepah sawit sebagai pelepah duduk, dengan pengambilan sampel pada bagian 12 cm dari pangkal petiolus, dimana selanjutnya pengujian hanya menggunakan gbagian jaringan pelepah ukuran 9 x 4 x 2,5 cm untuk sifat mekanik bahan dan 9 x 3 2,5 cm untuk uji gaya pemotongan spesifik. Gambar 3.2. Bahan Uji dalam Penelitian (Tandan dan Pelepah Kelapa Sawit) Pengambilan Data Pengukuran sifat mekanik Pelepah dan tandan Sawit Pengukuran data material bahan dari bahan uji pelepah dan tandan kelapa sawit (ukuran 9x4x2,5 cm), seperti gambar dibawah ini dengan tujuan untuk mendapatkan nilai: 1. Modulus Elastisitas (E) 2. Poison Ratio (v) 3. Yield strength (ζ) 4. Strain (ε) 23 pengujian sifat mekanis tersebut dilakukan
khusus berupa peralatan pemotongan dilengkapi dengan sensor dan sistem perekam data. 24 Gambar 3.5 Skema penelitian analisis mekanisme pemotongan bahan uji pelepah dan batang tandan sawit. Model matematika untuk menghitung gaya, energi dan daya pemotongan diperoleh dari analisis selanjutnya dibandingkan dengan mekanisme pemotongan diperoleh dari analisis selanjutnya dibandingkan dengan mekanisme pemotongan tandan dan pelepah hasil pengukuran kondisi instrumen uji pada saat pengukuran adalah bahan uji diletakkan dibawah mata pisau pemotong yang telah dilengkapi dengan cincin sensor. kabel dari cincin sensor disambungkan pada Bridge box, dari Bridge box ke strain amplifier, ke interface (ADC) dan personal komputer. Dalam pengujian dilakukan perekaman data dengan frekuensi samping data 200 Hz selama 120 detik. Perekaman dat dimulai pada saat motor penggerak pisau dinyalakan (pada jarak antara mata pisau dengan bahan =3 mm) Pada pengunaan alat pengukur gaya pemotongan yang
dioperasikan secara mekanik menggunakan penggerak motor listrik, dapat diukur dan dilihat karakter gaya dari mekanisme pemotongan yang terjadi. 25 Gambar 3.6 Posisi dan Pemasangan strain gage pada cincin sensor Pada saat pemotongan akan terjadi perubahan gaya pada pisau pemotong sebagai akibat gaya reaksi yang diberikan bahan uji terhadap pisau pemotong. Untuk mengindra perubahan regangan tersebut, pada cincin dipasang transduser berupa dua buah strain gage tipe silang yang dipasang membentuk circuit wheatstone bridge seperti gambar diatas. Sebelum pengukuran, dilakukan kalibrasi transduser untuk mendapatkan hubungan antara nilai tegangan keluaran dari strain amplifier dengan besarnya gaya yang terjadi. Selanjutnya nilai tegangan hasil pengukuran dikonversi kedalam satuan gaya dengan menggunakan persamaan hasil kalibrasi. Variasi parameter bahan uji, sebagai berikut: 1. Sisi Pisau (S) a. Satu sisi mata pisau b. dua sisi mata pisau 2. Sudut Ketajaman mata Pisau (T) a. 10° b.15° c.20° 3. Sudut Kemiringan Pisau (K) a. 10° b. 15° c. 20° d. 25° f. 30° 26 Mulai Pengaturan dan potongan bahan uji dan alat uji yang diperlukn dalam penelitian Penentuan variasi ukuran, bentuk pisau, sudut mata pisau, dan kelengkungan Analisa gaya pemotonganbahan: - gaya pemotongan - Gaya pemotongan Spesifik Pengukuran karakteristik tandan dan pelepah pada Tandan Kelapa Sawit 1. pengukuran dasar 2. Pengukuran Berat 3. Pengukuran jarak dan 4. bentuk natomi irisan tandan dan pelepah Analisa daya Pemotongan Pembuatan instrumen Uji Pengukuran: -gaya potongan -Bahan uji untuk daya potongan Model matematika pemotongan Analisa Data Hasil Validasi Rekomendasi gaya teringan untuk pemotongan bahan uji dan model pemrograman
(2001) 44 M.Yu. Gutkin, I.A. Ovid’ko, C.S. Pande., Rev.Adv.Mater.Sci.2 (2001) 80. Perrson S.1987, Mechanics of cutting Plant Material. An ASAE Monograp, St Josep, michigan:ASAE R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov., Prog. Mater. Sci. 45 (2000) 103. Sitkey G 1986. Mechanics of Agricultural Material Elsevier, Amsterdam Serope Kalpakjian and Steven R. Schmid, (2006), “Manufacturing, Engineering & Technology”, Fifth Edition, Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, NJ. V.M. Segal, Mater. Sci. Eng.A271 (1999) 322. X. Huang, N. Tsuji, Y. Minamino, N. Hansen., Proc. RisǾ Int.Symposium on Material Science, Denmark 2001 Zenji Horita, Takayoshi Fujinami, Terence G. Langdon., Mater. Sci. Eng.A318 (2001) 34. 29 Lampiran 1. Justifikasi Anggaran Penelitian LAMPIRAN-LAMPIRAN 1. Honor No Honor Honor/Jam Waktu Minggu Honor per Tahun (Rp) (Rp) (Jam/Minggu) Tahun I Tahun II Tahun III 1 Ketua 40.000 6 40 9.600.000 9.600.000 9.600.000 2 Anggota 2 30.000 4 20 4.800.000 4.800.000 4.800.000 3 Pekerja Ahli permesinan 1 20.000 2 15 600.000 600.000 600.000 4 Mahasiswa 6 0 5 40 0 0 0 SUB TOTAL (Rp) 15.000.000 15.000.000 15.000.000 2. Peralatan Penunjang No Material Justifikasi Kuantitas Harga Harga Peralatan Penunjang (Rp) Pemakaian Satuan (Rp)Tahun I Tahun II Tahun III 1 Sewa Mutipurpose CNC 1 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2.000.000 2 Sewa Mesin Bubut dan Mesin Prais 1 1.000.000 1.000.000 1.000.000 1.000.000 3 Sewa Press machine 200 ton 2 400.000 800.000 800.000 800.000 4 Sewa Wire cutting Hitachi 940P 2 400.000 800.000 800.000 800.000 3 Plat baja carbon ASTM A515- 70 1 1.800.000 1.800.000 1.800.000 1.800.000 4 Screw worm baja tuang CA 38 1 1.200.000 1.200.000
1.200.000 1.200.000 5 Plat baja Assab 1 1.200.000 1.200.000 1.200.000 1.200.000 6 Sewa Pemotong Plat 2 600.000 1.200.000 1.200.000 1.200.000 7 Sewa Mesin Hummering 4 400.000 1.600.000 1.600.000 1.600.000 8 Tool Tungsten 3 450.000 1.350.000 1.350.000 1.350.000 9 Bolt and Nut 1 150.000 150.000 150.000 150.000 10 Electrode welding 1 325.000 325.000 325.000 325.000 11 corrosive resistant Paint 1 250.000 250.000 250.000 250.000 12 Frame Structure 1 240.000 240.000 240.000 240.000 13 Mesin Potong Rumput in Line 1 9.000.000 0 12.500.000 12.500.000 14 Sewa Wire cutting diamond 3 400.000 1.200.000 1.200.000 1.200.000 15 SewaXRD di UI 3 400.000 1.200.000 1.200.000 1.200.000 16 Sewa TEM di UI 1 400.000 400.000 400.000 400.000 17 Sewa SEM EBSP Hitachi 1 400.000 400.000 400.000 400.000 18 Sewa DTA/DTG 1 400.000 400.000 400.000 400.000 19 Sewa profilometer 1 400.000 400.000 400.000 400.000 20 Sewa Atomic Force Microscope 1 400.000 400.000 400.000 400.000 21 Sewa Nano Indentasi 1 400.000 400.000 400.000 400.000 22 Sewa Furnace 4 400.000 1.600.000 1.600.000 1.600.000 SUB TOTAL (Rp) 20.315.000 32.815.000 32.815.000 3. Bahan/Barang habis pakai No Material Justifikasi
alat panen yang digunakan oleh pemanen dalam melaksanakan panen, faktor-faktor pembatas yang menghambat proses panen, kecepatan waktu panen, harga dan merk alat panen yang ada di lapangan. 3. Observasi di laboratorium bertujuan untuk mengetahui karakteristik material terutama sifat mekanik logam yang digunakan sebagai bahan baku pembuatan alat panen. Selain itu, juga dilakukan pengamatan mengenai gaya potong yang diberikan pada saat pemotongan pelepah dan tandan sawit. 4.
Mendeskripsikan secara jelas proses kegiatan panen dan alat panen yang digunakan dalam proses panen TBS di kebun kelapa sawit. 5. Melakukan disain alat panen baru yang menyesuaikan dengan karakteristik kondisi kerja pemanen. Dengan mempertimbangkan batasan kegiatan yang telah dijabarkan di atas, adapun kegiatan riset ini dilakukan di beberapa wilayah dan tempat sesuai dengan ruang lingkup kajian yang
dibahas. Untuk kegiatan observasi lapangan akan dilakukan survei proses panen berdasarkan spesifik lokasi, dimana kegiatan ini akan mengambil populasi dari kebun di Provinsi Sumatra utara, yaitu di PT. Perkebunan Nusantara (PTPN) III dan IV. Sedangkan di Provinsi Jawa Barat dilaksanakan di kebun PTPN VIII dan di Provinsi Kalimantan Barat akan dilaksanakan di kebun PTPN XIII. Sementara itu, kegiatan observasi laboratorium akan dilaksanakan di Universitas Sumatera Utara (USU), Institut Teknologi Sepuluh November (ITS) Surabaya, dan Universitas Indonesia (UI). Kegiatan yang dilakukan di tiga universitas tersebut akan dilaksanakan di Faklutas Teknik Program Studi Teknik Mesin. Kegiatan riset alat panen TBS pada tahap pertama dengan sasaran akhirnya adalah disain egrek baru ini dilakukan dalam kurun waktu Februari 2013 - Februari 2014. Adapun alat dan bahan yang dibutuhkan untuk menunjang kegiatan pengumpulan data, antara lain; 1. Specimen egrek untuk melakukan pengukuran dimensi dan pengujian sifat mekanik material egrek 31 2. Specimen dodos untuk melakukan pengukuran dimensi dan pengujian sifat mekanik material dodos 3. Transduser jenis strain gauge untuk melakukan mengukur besaran tegangan pada saat pengukuran gaya potong pada tandan dan pelepah sawit 4. Oscilloscopes untuk mengetahui frekuensi regangan pada saat pengukuran gaya potong pada tandan dan pelepah sawit 5. Scanning Electron Microscopic (SEM) untuk mengetahui struktur mikro material egrek dan dodos 6.
Polishing machine untuk menghaluskan permukaan specimen egrek dan dodos yang akan di SEM 7. Bahan etsa menggunakan etil alkohol (C2H5OH) dan HNO 3 untuk memperjelas struktur mikro perlite dan cementit pada saat melakukan SEM 8. Video dan kamera, untuk dokumentasi kegiatan identifikasi karakteristik panen di kebun kelapa sawit 9. Pelepah dan tandan sawit untuk melakukan pengujian gaya potong yang dilakukan oleh egrek dan dodos 10. Emission Spectrofotometer untuk mengetahui unsur kandungan bahan kimia pembentuk material egrek dan dodos 11. Perangkat alat uji kekerasan logam (hardness tester) pengujian hardness micro tester dan hardness rockwell tester yang digunakan untuk mengukur tingkat kekerasan material egrek dan dodos 12. Bahan pembantu lainnya. 32 Lampiran 3. Format Biodata Ketua/Anggota Tim Peneliti/Pelaksana A. Identitas Diri 1 Nama Lengkap (dengan gelar) Dr. Eng. Ir. Indra, MSc 2 Jenis Kelamin L 3 Jabatan Fungsional Lektor Kepala 4 NIP/NIK/Identitas lainnya
196410241992031001 5 NIDN 0024106404 6 Tempat dan tanggal Lahir Pekan baru, 24 Oktober 1964 7 E-mail Indra7@usu.ac.id; nasution.indra@gE-mail.com 8 Nomor Telepon/HP 081396940087 9 Alamat Kantor Program Studi Magister TM Jl.Tri Dharma USU 10 Nomor Telepon/Faks 061-8221159/061-8221159 11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1 = 18 orang; S-2 = 11orang; S-3 = - orang 1. Materials Engineering 2. Physic Metallurgy 3. Corrosion and Protection 4. Welding Technology 5. Strength of Materials 12 Mata Kuliah yang diampu 6. Surface Technology 7. Failure Analysis 8. Advance Manufacture 9. Teknologi
Pengolah Perkebunan 10.Mold and Die Design B. Riwayat Pendidikan S-1 S-2 S-3 Nama Perguruan Tinggi USU (Medan) UI (Jakarta) TUT Japan Bidang Ilmu Teknik Mesin Teknik Material Teknik Material Tahun Masuk-Lulus 1985 - 1991 1992-1995 2003 -2008 Judul Skripsi/tesis/Disertasi Nama Pembimbing/Promotor Study Material Blade pada Gas Turbine Combined Cycle Dr. A. Faiz Albar C. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir (Bukan Skripsi, Tesis, maupun Disertasi) No Tahun Judul Penelitian Study Korosi retak tegang pada jalur Pipa Minyak API 5 LX 60 Dr. Bambang Soegijono 1. 2011 Meningkatkan Sifat Mekanis dan Kehandalan Besi Karbon Menggunakan Metode Deformasi Plastis Menyeluruh Untuk Bahan Konstruksi Transportasi dan Growth Mechanism and Mechanical Properties of Thin Film Alumina Prepared by
Sumber* Jml (Juta Rp) Hibah 50 Bersaing DP2M Dikti 33 Pertahanan 2. 2011 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja 3. 2012 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja 4. 2013 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja: Audit Termal Lingkungan Kerja Guna Efisiensi Penggunaan Energi Dalam Ruangan 4. 2011 Revitalisasi Asset Pemerintah Provinsi Sumatera Utara untuk Meningkatkan PAD Sumatera Utara 5. 2012 Studi Karakteristik Sistem Angkutan Massal di Sumatera Utara Hibah Bersaing DP2M Dikti Hibah Bersaing DP2M Dikti Hibah Bersaing DP2M Dikti Balitbang Pemprovsu Balitbang 200 Pemprovsu *Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema penelitian DIKTI maupun dari sumber lainnya. D. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir No Tahun Judul Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp) 1 2013 IbM Kelompok Usaha Pandai Besi Di DP2M Dikti 50 Pancur Batu Kabupaten Deliserdang Sumatera Utara. 2. 2012 Desain Alat Perajang Ubi Guna Efisiensi PNBP USU 7,5 Kerja Ikm Kripik Ubi Di Desa Petuaran Hilir Kecamatan Pegajahan, Kabupaten Serdang Bedagai 3. 2012 Desain Alat Pengering Ubi Kayu Guna
Deperindag 10 Peningkatan Output Produk Pengrajin Kripik, Kabupaten Serdang Bedagai Kab.Sergei Sumut 4. 2011 Perbaikan Lingkungan Kerja Yang Terpapar Panas pada Industri Manufaktur Guna
Peningkatan Produktivitas Kerja PNBP USU 5 2 ? Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema pengabdian kepada masyarakat DIKTI maupun dari sumber lainnya. E. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No Tahun Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal Volume/ Nomor/Tahun 1 2012 Nanoindentaion hardness and elastic modulus of APCVD-grown aluminum oxide films from AlCl 3 -O 2 -Ar system J.Surface and coating Tech. (Elsevier). In press 2 2008 Atmospheric pressure chemical vapor position mechanism of Al 2 O 3 film from AlCl 3 and O 2 J.of Crystal Growth 50 50 70 200 311(2009)pp.429-434 (Elsevier) 34 3 2007 Sintering and mechanical properties of alumina ceramics prepared by nanosize alumina. 5. 2008 Growth of Alumina Vapor Deposition by Using Atmospheric Pressure Chemical Vapor deposition、 6. 2008
Control of Growth rate and microstructure of deposition thin film alumina produced by Atmospheric Pressure Chemical Vapor Deposition (APCVD), J. of .Materials Science Forum Proceedings of the 9th Japan- Korea Join workshop on The18 th Indonesian Scientific Meeting in Tokyo University, Japan Sept 28-29 th , 2008 Vols.544-545(2007) pp.821-824 (Trans.Tech. Publications) Advanced Semiconductor processes and
Equipments (ASPE) pp. 361-363, October 4?7 (2008), Hakodate, Japan. F. Pemakalah Seminar Ilmiah (Oral Presentation) dalam 5 Tahun Terakhir No Nama Pertemuan Ilmiah/ Waktu dan Judul Artikel Ilmiah Seminar Tempat 1 Dies Natalis USU Pengaruh sintering IMTGT USU Nanopowder Alumina 2 3 4 G. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir No Judul Buku Tahun Jumlah Halaman Penerbit 1 Edu Wisata 2011 150 Disdiksu 2 Penanggulangan Bencana 2011 175 Disdiksu 3 H. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir No
Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID 1 2 3 Dst I. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam Tahun Terakhir No Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Tahun Tempat Respon 35 Lainnya yang telah diterapkan Penerapan Masyarakat 1 Revitalisasi Sistem Pendidikan SMK 2012 Sumut Baik di Sumatera Utara 2 Rencana Pembangunan jangka 2012 Sumut Baik Panjang Sumatera utara 3 J. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) No Jenis
Alamat Kantor Fakultas Teknik Jl. Almamater Kampus USU 10 Nomor Telepon/Faks 061-8213250/061-8213250 11 Lulusan yang telah dihasilkan S-1 = 16 orang; S-2 = 2 orang; S-3 = - orang 1. Ergonomi dan Analisa Perancangan Kerja 2. Otomasi Sistem Produksi 12 Mata Kuliah yang diampu 3. Metodologi Riset 4. Audit Energi 5. Technical Writing L. Riwayat Pendidikan S-1 S-2 S-3 Nama Perguruan Tinggi USU (Medan) ITB (Bandung) TUT Japan Bidang Ilmu Teknik Industri Teknik Industri Environment and Life Engineering Tahun Masuk-Lulus 1988-1994 1995-1998 2001-2004 Judul Skripsi/tesis/Disertasi Nama
Pembimbing/Promotor Prof.Dr. Sukaria Sinulingga, M.Eng M. Pengalaman Penelitian Dalam 5 Tahun Terakhir (Bukan Skripsi, Tesis, maupun Disertasi) No Tahun Judul Penelitian 1. 2013 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja: Audit Termal Lingkungan Kerja Guna Efisiensi Penggunaan Energi Dalam Ruangan” 2. 2012 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja 3. 2012 Perbaikan Lingkungan Kerja: Analisa Postur Kerja Para Pekerja Kelapa Sawit 4. 2011 Kajian Paparan Panas Lingkungan Kerja Terhadap Kenyamanan Termal dan Produktivitas Kerja Prof. Ir. Harsono Taroepratjeka, MSie, PhD. Prof. Dr.Tech. Hiroshi Homma Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp) Hibah 70 Bersaing, DP2M Dikti Hibah 35,5 Bersaing, DP2M Dikti Mandiri - Hibah Bersaing, DP2M Dikti 5. 2010 Kajian Lingkungan Kerja Mandiri - 6. 2009 Kajian Lingkungan Kerja Mandiri - 48 37 *Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema penelitian DIKTI maupun dari sumber lainnya. N. Pengalaman Pengabdian Kepada Masyarakat dalam 5 Tahun Terakhir No Tahun Judul
Pengabdian Kepada Masyarakat Pendanaan Sumber* Jml (Juta Rp) 1 2013 Ibm Kelompok Usaha Sulam Pita di DP2M Dikti 50 Kelurahan Sunggal Kecamatan Medan Sunggal Kotamadya Medan 2. 2012 Kreatifitas Sulam Pita Guna Pemberdayaan PNBP USU 7,5 Ibu Rumah Tangga Di Desa Petuaran Hilir Kecamatan Pegajahan, Kabupaten Serdang Bedagai 3. 2012 Desain Alat Perajang Ubi Guna Efisiensi PNBP USU 7,5 Kerja Ikm Kripik Ubi Di Desa Petuaran Hilir Kecamatan Pegajahan, Kabupaten Serdang Bedagai 4. 2012 Desain Alat Pengering Ubi Kayu Guna Deperindag 10 Peningkatan Output Produk Pengrajin Kripik, Kabupaten Serdang Bedagai Serger 2 2011 Perbaikan Lingkungan Kerja Yang PNBP USU 5 Terpapar Panas pada Industri Manufaktur Guna Peningkatan Produktivitas Kerja ? Tuliskan sumber pendanaan baik dari skema pengabdian kepada masyarakat DIKTI maupun dari sumber lainnya. O. Publikasi Artikel Ilmiah Dalam Jurnal dalam 5 Tahun Terakhir No Tahun Judul Artikel Ilmiah Nama Jurnal 1 2012 Kajian Termal Akibat Paparan Panas dan Perbaikan Lingkungan Kerja (terakreditasi SK Dirjen Dikti No. 56/Dikti/Kep/2012) 2 2006 Effects of Faster Airflows on Human Thermal Comfort in Summer 3. 2005 Thermal Sensation of Local Airflow with Different Temperatures and Velocities: Comparison between Summer and Winter. 4. 2005 An Experimental Study of Convection Heat Transfer on a Body Disturbed by Local Airflow: Part 2.
Stimulation Structure of Local Jurnal Teknik Industri, PETRA Int. Journal of Asian Architecture and Building Engineering (JAABE) International Journal: ASHRAE Transactions International Journal: ASHRAE
Termal ruangan kelas Untuk Penghematan energi Kajian Termal untuk mengetahui Pengaruh Heat Stress pada Produktivitas Pekerja Pabrik Tahu Kajian Resiko Musculoskeletal Disorders dengan Pendekatan Biomekanika pada Operator Pemindahan Pallet Paving Block di PT.X The Effect of Foliage Plants on Comfortable Environment and Productivity The Effect of Folliage Plants on removing Indoor Air Contaminants and Performance of Office Work The Effect of Foliage Plants on Removing Indoor Air Contaminant and Performance of Office Work. s Teknik, Medan 13/11/2012/ Univ. Widyatama, Bandung 10/7/2012/ Aula FT USU, Medan 14/9/2011/PSJ UI,Jakarta 13/9/2011/PSJ UI,Jakarta 22/8/2011/JW.Marr iot Hotel-Medan 20/7/2011/IMT-GT USU,Medan 20/7/2011/IMT-GT USU,Medan 20/7/2011/IMT-GT USU,Medan 13/7/2011/Tiara Hotel, Medan 26/6/2008/Toyohas hi, Japan 20/8/2008/Copenha gen, Denmark 39 13 15 th Indonesian Scientific Meeting Comfort Cooling by Faster Air Velocity for Tropical Climate, 5/8/2006/Hiroshim a, Japan Q. Karya Buku dalam 5 Tahun Terakhir No Judul Buku Tahun 1 2 3 R. Perolehan HKI dalam 5-10 Tahun Terakhir Jumlah Halaman Penerbit No Judul/Tema HKI Tahun Jenis Nomor P/ID 1 2 3 Dst S. Pengalaman Merumuskan Kebijakan Publik/Rekayasa Sosial Lainnya dalam Tahun Terakhir
Judul/Tema/Jenis Rekayasa Sosial Tempat Respon No Tahun Lainnya yang telah diterapkan Penerapan Masyarakat 1 2 3 Dst T. Penghargaan dalam 10 Tahun Terakhir (dari pemerintah, asosiasi atau institusi lainnya) Institusi Pemberi No Jenis Penghargaan Tahun Penghargaan 1 Pemakalah terbaik Bidang Engineering USU 2012 2 Best Paper Award Session Indoor Climate Int. Indoor Air Society 2003 Semua data yang saya isikan dan tercantum dalam biodata ini adalah benar dan dapat dipertanggungjawabkan secara hukum. Apabila di kemudian hari ternyata dijumpai ketidak sesuaian dengan kenyataan, saya sanggup menerima sanksi. Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam pengajuan Hibah Penelitian Prioritas Nasional MP3EI. Medan, 15 Oktober 2014
Pengusul, (Dr.Eng. Ir. Listiani Nrul Huda, MT) NIP. 196902041995022001 40 Lampiran 2. Susunan Organisasi Tim Peneliti/Pelaksana dan Pembagian Tugas No Nama / NIDN Instansi Asal Bidang Ilmu Alokasi Waktu (jam/minggu) Uraian Tugas 1 Dr. Eng., Ir. Indra, MSc USU Teknik Mesin 10 Desain,
