Analisis Teknis Sudut Mata Pisau
Terhadap Proses PencacahanTandan Kosong Sawit
Aidil Zamri(1) Safril(2)
Staf pengajar Jurusan Mesin Politeknik Negeri Padang ABSTRACT
Bunch empy falm (TKS) is dust of fabrics palm oil, need handle seriussely, because of total relatif big and every year increase. This research objective is structures identification and phisic character TKS force analysis and sfecific cut energy and technic evaluation mchine of counter TKS with use meansurenment cutter specement. Structur identifition with eah sample are 15 spcies, weight 1,0 kg – 8,2.
Cutting proces used variate edge angle (ANE) 250, 300,350, shear angle (SA) 00, 150, 300, and abligue angle (ANO) 200, 300, 400, Result of strukture identification TKS are 35,80 % bucnh 57,40 % sipkelet, and 6,80 not yet breaking loctly bucnh an center 73,9 % midel 78,8 %, and 17,66 %. Result of measurenment specific force cutting (GPS) and energi cutting (EPS) minimum bucnh 38,51 N/cm2 and 0,3 N/cm2 , on spikelet minimum GPS 135 N/cm2, minimum EPS 0,989 N/cm2, with used ANE 250, ANO 00, and SA 0o
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Selama ini tandan kosong sawit (TKS) merupakan limbah buangan dari pabrik minyak sawit yang tersedia dalam jumlah banyak dan belum dimanfaatkan. Sementara itu laju perkembangan areal tanaman kelapa sawit di Indonesia meningkat dengan pesat pada beberapa tahun terakhir ini. Pada tahun 1997, di Indonesia terdapat tanaman kelapa sawit seluas 2.133.400 ha dimana tanaman yang telah dewasa akan menghasilkan limbah tandan kosong sawit sek 2,2 juta ton bobot kering dan diperkirakan pada tahun 2000 akan mencapai 2,8 juta ton bobot kering (Seminar Nasional MAPEKI, 1998). Sedangkan di Sumatera Barat ada beberapa perusahaan pengolah tandan buah segar (TBS) di antaranya PTP.VI dengan kapasitas 60 ton per jam, PT.Bakri PP dengan kapasitas 60 ton per jam sedangkan PT.Agrowiratama dengan kapasitas 30 ton per jam (Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Perkebunan, Propinsi Sumatera Barat, 2002) dan sekitar 20 – 25 % dari tandan buah segar (TBS) yang diolah oleh industri merupakan tandan kosong sawit ( TKS ). Jumlah tandan kosong sawit yang makin lama makin bertambah jika tidak dikelola
dengan baik dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan, sedangkan pemanfaatan limbah tandan kosong sawit ( TKS ) masih terbatas.
Limbah ini biasanya dibakar atau diangkut ke kebun untuk digunakan sebagai mulsa Pemanfaatan limbah kelapa sawit menjadi limbah yang memiliki nilai tambah perlu dilakukan, dimana tandan kosong sawit merupakan limbah padat pabrik minyak kelapa sawit. Sebagai limbah lignoselulosa serat yang terkandung pada tandan kosong sawit dapat diuraikan secara mekanis atau semi kimia. Proses semi kimia lebih sesuai untuk penyediaan serat yang harus segera digiling menjadi pulp kertas dengan kandungan lignin rendah. Sedangkan proses mekanis dapat digunakan untuk menghasilkan serat yang dapat dimanfaatkan secara langsung oleh industri panel kayu, atau diolah menjadi kertas.
1.2. Tujuan Penelitian
Tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan evaluasi teknis dan ekonomis terhadap mesin pencacah tandan kosong sawit. Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
2. Mengkaji gaya dan energi pemotongan spesifik untuk tandan kosong sawit.
1.3. Manfaat Penelitian
Manfaat Penelitian ini dapat dijelaskan sebagai berikut
1. Dari kajian ini akan dihasilkan pengetahuan tentang gaya potong spesifik dan energi potong spesifik dari limbah tandan kosong sawit.
2. Dari kajian akan dihasilkan pengetahuan tentang sudut mata pisau, parameter rekayasa, sudut potong, sudut geser, dan kondisi operasi optimum yang dapat dipergunakan untuk memotong tandan kosong sawit secara mekanis.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pemanfaatan Limbah Tandan Kosong
Sawit
Selama tujuh tahun terakhir, luas areal tanaman kelapa sawit di Indonesia telah meningkat hampir dua kali lipat dari 1.126.000 ha pada tahun 1990 menjadi 2.133.400 ha pada tahun 1997 (Statistik Indonesia, 1997). Pada tahun 200 menjadi 2,5 juta ha luas areal tanaman kelapa sawit meningkat pada kondisi yang optimal dan berproduksi tinggi serta berkelanjutan di Indonesia.
Di Sumatera Barat luas perkebunan kelapa sawit meliputi 235.118 ha yang terdiri dari 86.985 ha perkebunan besar swasta (PBS), 99.810 ha kemitraan dan 48.323 ha perkebunan rakyat ( PR ) yang secara rinci dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Perkebunan kelapa sawit di Sumatera Barat.
Luas Kebun ( ha )
No Kabupaten
PBS Kemitraaan PR Jumlah
1. Pasaman 43.960 20.402 25.000 89.362
Jumlah 86.985 99.810 48.323 235.118
Sumber : Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Perkebunan Propinsi Sumatera Barat, 2002
Untuk mengolah tandan buah segar ( TBS ) dari kelapa sawit memerlukan investasi yang sangat besar, di Sumatera Barat khususnya pada saat ini terdapat sembilan (9) pabrik kelapa sawit yang tersebar di Kabupaten Pasaman, Kabupaten Sawahlunto Sijunjung, Kabupaten Agam, Kabupaten Solok, Kabupaten Pesisir Selatan dan Kabupaten 50 Kota. Nama pabrik beserta kapasitas produksi kelapa sawit yang ada sekitar Sumatera Barat ditunjukkan pada Tabel 2.2.
Tabel.2.2 Pabrik kelapa sawit di Sumatera Barat
No Kabupaten Nama PKS Kapasitas
PKS
Total produksi sampai tahun 2003 diperkirakan mencapai 4.702.360 ton tandan buah segar ( TBS ).
Dari data Tabel 2.1 terlihat bahwa sebagian besar tandan buah segar ( TBS ) yang dihasilkan oleh perkebunan besar swasta (PBS), perkebunan rakyat (PR) dan kebun kelapa sawit yang dibangun dengan kemitraan (Data Dinas Pertanian Tanaman Pangan dan Perkebunan, Propinsi Sumatera Barat tahun 2002. Kelapa sawit dewasa akan menghasilkan tandan buah segar sampai 25 ton/ha. Sekitar 20 - 25 % dari berat tandan kelapa sawit yang dipanen merupakan limbah padat tandan kosong sawit ( TKS ). Jumlah tandan kosong sawit yang melimpah ini jika tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan.
Pemanfaatan tandan kosong sawit ( TKS ) di Sumatera Barat khususnya sampai saat ini masih terbatas, setelah melewati proses sterilisasi dan perontokan, tandan kosong sawit ini akan dikeluarkan dari pabrik sebagai limbah buangan yang biasanya hanya dibakar
incinerator dan abunya sebagai pupuk kalium, bahan bakar boiler, bahan baku kompos (Purboyo Guritno et al., 1998) namun biaya transportasi dari pabrik ke kebun dan proses penyebarannya di kebun masih cukup tinggi sehingga dinilai tidak ekonomis.
Untuk meningkatkan nilai tambah dari tandan kosong sawit tersebut, telah dilakukan kajian untuk memanfaatkan serat yang dihasilkan dengan proses semi kimia sebagai bahan baku papan serat dan pulp kertas. Hasil kajian tersebut menunjukkan bahwa keteguhan patah rata-rata dari papan cukup tinggi yakni 125,37 kg/cm2, gaya ini masih dalam kisaran yang biasanya dianjurkan
untuk gaya patah papan serat yakni antara 90 sampai 150 kg/cm2 (Hadi et al., 2000).
Sifat fisik dan mekanis papan serat dari tandan kosong sawit (TKS) ini ditunjukkan pada Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Sifat Fisik dan Mekanis Papan Serat dari TKS
No Parameter Rata-Rata 1. Kerapatan, kg/m3 1020,00
2. Kadar air, % 12,82
3. Pengembangan tebal, % 1,56 4. Daya serap air, % 37,81 5. Keteguhan tekan, kg/cm2 55,28 6. Keteguhan patah, kg/cm2 125,37 Sumber : Hadi et al., (2000)
Selain itu juga terdapat beberapa usaha untuk menggunakan tandan kosong sawit (TKS) sebagai bahan baku pembuatan pulp dengan menggunakan proses soda (Nurhidayati, 1986). Industri pulp dan kertas di Indonesia pada tahun 1990 mencapai 1.7 juta ton, sedangkan kebutuhan rata – rata kertas 6,3 kg/orang (Departemen Perindustrian 1990).
Kapasitas pulp dan kimia kayu dunia tahun 1996 mencapai 182,7 juta ton pulp dan kontribusi pulp Benua Asia mencapai 9,4 juta ton. Sementara itu kapasitas nasional mencapai 4,3 juta ton atau sekitar 12 % dari produksi dunia (Erwinsyah, Purboyo, Z.Poeloengan 1998). Kajian selanjutnya menunjukkan bahwa tandan kosong sawit (TKS) dapat dicampurkan dengan pinus merkusi untuk digunakan sebagai bahan baku
pembuatan pulp kertas. Pulp yang dibuat dari campuran 30 % tandan kosong
sawit, ternyata mempunyai sifat fisik yang sama dengan pulp yang dibuat dari 100 % pinus (Purboyo et al., 1994).
Gambar 2.3 menunjukkan limbah padat tandan kosong sawit (TKS ).
menghasilkan pulp semi kimia dari tandan kosong sawit. Proses tersebut dilakukan dengan mencacah tandan menjadi serpihan, memasak serpihan tandan dengan NaOH selama 4 jam, mengurai dan mencuci serpihan tandan kosong sawit menjadi serat, dan menggiling serat menjadi pulp. Tandan kosong sawit ( TKS ) sebagai limbah padat yang mengandung lignoselulosa memiliki prospek yang baik untuk digunakan sebagai bahan baku produk berbasis serat seperti pulp, kertas dan produk panel. Pada Tabel 2.4 memperlihatkan sifat fisik dan parameter yang diukur serat dari tandan kosong sawit.
Tabel. 2.4. Sifat fisik dan marfologi serat tandan kosong sawit (TKS )
No Parameter TKS Bagian
Pangkal
TKS Bagian
Ujung
1. Panjang serat (mm)
- minimum
- maksimum
- merata
0,63
0,81
1,20
2. Diameter ( D ) (μm) 15,0 114,34
3. Diameter lumen (l) (μm) 6,99
4. Tebal dinding (W) (μm) 3,68
5. Bilangan Runkel (2w/l)
6. Kelangsingan (L/D)
7. Kelemasan (l/D)
8. Kadar serat (%)
9. Kadar bukan serat (%)
Sumber: Erwinsyah et al., ( 1998 )
2.2 Pemotongan Tandan Sawit
Dalam proses pemotongan, pisau potong bergerak relatif terhadap tandan sawit untuk membuang (memisahkan) sebagian dari tandan sawit. Pemotongan memerlukan gaya dan energi potong yang lebih besar dari kekuatan potong tandan kosong sawit. Beberapa hasil kajian pemotongan terhadap bahan pertanian diketahui bahwa gaya dan energi potong yang diperlukan untuk memotong bahan akan dipengaruhi oleh
kecepatan potong, bahan pisau potong, desain pisau potong, sudut mata pisau, cara operasi, dan sifat bahan pertanian yang dipotong.
Pisau potong dibuat seteliti mungkin sesuai dengan sudut yang diinginkan, kelonggaran antara pisau yang akan memotong tandan kosong sawit dengan landasan perlu dibuat dengan memakai rumus : us = c . w. √ τp, dimana (us) kelonggaran, (c) faktor kerja, (w) ketebalan yang dipotong, (τp) tegangan potong (Donalson et al.,
1976).Besarnya gaya dan energi pemotongan tandan kosong sawit dapat dikurangi dengan mengecilkan sudut mata pisau dan sudut potong horizontal, atau menambah sudut potong tegaknya (Hadi et al., 1994).
Hadi (1997) mengkaji penggunaan mesin pencacah untuk memotong berbagai bahan pertanian batang sagu dan batang jagung. Mesin pencacah menggunakan pisau yang diputar melalui tenaga dari motor bakar. Hasil kajian menunjukkan bahwa putaran pisau pada kecepatan 750-800 rpm dan pengumpanan bahan dengan kapasitas 750 kg/jam akan menghasilkan serpihan dengan panjang sekitar 22 cm. Hasil kajian dengan pisau gergaji bulat, dan mesin pencacah tersebut tentu saja dapat dijadikan dasar pengembangan komponen pemotong tandan kosong sawit.
Erwinsyah, Purboyo, Z. Poeleongan, (1998) mengkaji tentang perajangan tandan kosong sawit untuk menjadi serpih (chip) dengan mengunakan mesin perajang (chipper) dirancang berdasarkan alat pemotong tandan sawit dengan sistem gunting .
III. METODE PENELITIAN
Penelitian ini telah dilakukan mulai November 2001 sampai Januari 2002. Lokasi untuk pengambilan tandan kosong sawit (TKS) dipilih PTPN VI Kabupaten Agam. Untuk analisis kandungan air dari tandan kosong sawit dilakukan pada Laboratorium Teknologi Pertanian Universitas Andalas Padang, sedangkan pembuatan pisau potong tandan kosong sawit dilakukan di Laboratorium Teknologi Mekanik Politeknik Unand. Pengujian gaya potong spikelet dan tangkai tandan kosong sawit dilakukan di Laboratorium material Politeknik Universitas Andalas, serta pengujian kapasitas mesin dilakukan di PT. AMI.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah tandan kosong sawit (TKS) yang diambil dari PTP N VI Kabupaten Agam, dengan variasi berat TKS sebanyak 15 buah.
Alat yang digunakan adalah test rig untuk uji pemotong tandan kosong sawit, sedangkan pisau pemotong tandan kosong sawit dibuat dari baja konstruksi (St. 37). Untuk proses pembuatan pisau pemotong tandan kosong sawit (TKS) digunakan mesin milling, mesin surface grinding (gerinda permukaan), mesin bubut, mesin bor, palu, kikir, jangka sorong, cutter (Pisau potong), pahat bubut, ragum, jangka sorong dan peralatan untuk mengukur sudut dari pisau digunakan micrometer digital serta busur derajat.
Mesin pencacah tandan kosong sawit (TKS) yang telah dikembangkan oleh Hadi (2001). Serta alat– alat laboratorium lainya yang bisa digunakan.
3.3. Metode dan Prosedur Penelitian
Penelitian ini melalui beberapa tahapan yaitu : 1) identifikasi struktur dan sifat fisik tandan kosong sawit (TKS), 2) gaya dan energi untuk pemotongan tandan kosong sawit dengan sudut mata pisau, sudut geser, sudut pengguntingan yang bervariasi masing – masingnya 3 (tiga) variasi, dan 3) uji teknis mesin pencacah tandan kosong sawit .
3.3.1. Identifikasi Struktur dan Sifat Fisik
Tandan Kosong sawit
Pada awal penelitian ini akan dilakukan identifikasi struktur, sifat fisik dari tandan kosong sawit (TKS) yang relevan dengan pengembangan proses pencacahan tandan kosong sawit.
Struktur Tandan dan Serat
Kajian awal akan dilakukan untuk menentukan struktur bahan tandan, dengan cara mengetahui komponen penyusun tandan kosong sawit. Untuk itu, digunakan 15 buah sampel tandan kosong sawit (TKS) dari kelapa sawit tenera dengan berat 1,0 – 8,2 kg per tandan. Setiap tandan kosong sawit kemudian diurai berdasarkan komponennya (tangkai, cabang, buah ikutan, dan kelopak). Persentase berat setiap komponen kemudian dihitung berdasarkan berat total tandan.
Sifat fisik tandan kosong sawit yang akan dikaji adalah bentuk, ukuran, berat volume, akan dilakukan dengan menggunakan sampel tandan kosong sawit. Hasil kajian dapat digunakan untuk menentukan hubungan volume dengan berat total tandan kosong sawit.
3.3.2. Gaya dan Energi Untuk Pemotongan
Tandan Kosong Sawit (TKS)
dan sudut pemotongan terhadap gaya potong dan energi potong spesifik dari tandan kosong sawit.
Proses pemotong tandan kosong sawit (TKS) dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti bentuk pisau, sudut potong, sudut geser, sudut mata pisau, dan jenis material yang digunakan sebagai bahan pisau potong, sangat mempengaruhi besarnya gaya potong spesifik dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk memotong tandan kosong sawit. Efek - efek dari parameter yang digunakan tersebut dapat diketahui secara lengkap dengan menggunakan Compressive-tensile machine.
Alat uji Compressive-tensile machine ini dilengkapi dengan suatu alat bantu yang dapat digunakan sebagai penjepit model pisau potong yang akan diteliti. Penjepit yang digunakan merupakan pemegang pisau potong dihubungkan dengan kepala lintang alat uji
Compressive-tensile machine sebagaimana ditunjukkan pada lampiran 1. Dalam operasionalnya alat ini digerakkan oleh suatu motor induksi, dengan bantuan perlengkapan hidrolik dan taransmisi, pemegang pisau akan bergerak secara translasi ke arah vertikal. Selama proses pengujian terhadap tangkai tandan kosong sawit dan spikelet tandan kosong sawit, mata pisau diberi beban aksial (ke arah bawah), sehingga menimbulkan bekas pemotongan pada sampel tandan kosong sawit (TKS), selanjutnya bekas dari pemotongan diukur kedalamannya beserta lebar pemotongan. Sedangkan gaya potong dapat dibaca langsung pada Compressive-tensile machine. Dalam penelitian ini, diambil sampel dari beberapa tangkai dan spikelet tandan kosong sawit yang berbeda-beda. Pengambilan data divariasikan dari bagian pangkal, bagian
tengah, dan bagian ujung . Alat uji diatur untuk mendeteksi gaya-gaya pemotongan terhadap tandan kosong sawit.
Dalam penelitian ini, tandan kosong sawit (TKS) dijepit dengan menggunakan dua plat penjepit yang bisa diatur sedemikian rupa. Untuk mencegah terjadinya lenturan (defleksi), jarak antara mata pisau dengan potongan sampel tandan kosong sawit diatur sekecil mungkin. Pada posisi horizontal dari sampel dialas sebuah papan dengan ketebalan 2 centimeter, supaya mata pisau tidak cepat tumpul bila terjadi kontak langsung pada waktu pemotongan, selanjutnya pisau diatur dengan sudut pemotongan (shear angle) 00, 150 dan 30O. Sudut mata pisau dibuat dengan variasi (angle knife edge) 25 O, 30 O dan 35O. Posisi vertikal dari pisau yang terpasang pada penjepit divariasikan dengan sudut geser (oblique angle) 20 O, 30 O dan 40O kecepatan pisau turun memotong spikelet dan tangkai diatur 100 mm/menit.
Pengaruh-pengaruh dari sudut potong mata pisau (ANE), sudut geser (ANO), sudut pengguntingan (SA), dan kematangan sampel, pada posisi pengamatan terhadap gaya potong dan energi potong spesifik dilakukan dengan mengambil tiga kali pengulangan pada masing-masing sampel. Sampel dari tiap kali penelitian diambil dari tandan kosong sawit yang berbeda-beda
Hasil dari kajian akan digunakan untuk menduga total tenaga poton dari mesin pencacah tandan kosong sawit dan mengidentifikasi parameter desain sudut pisau yang optimum.
Gambar 3.1 Sudut mata pisau, sudut geser, dan sudut pemotongan
Untuk itu akan dibangun test rig yang diperlukan untuk menggerakkan pisau pemotong sesuai dengan kondisi operasi yang diinginkan. Test rig mempunyai pemegang pisau untuk memotong spikelet dan tangkai tandan kosong sawit (Lampiran 2).
Selanjutnya gaya potong spesifik ditentukan dengan cara membagi besar gaya potong dengan luas bidang potong. Sedangkan energi potong spesifik dihitung sebagai energi per unit area mata pemotongan.
Pengujian pemotongan dilakukan pada bagian – bagian sampel yang berbeda – beda yaitu pada pangkal, tengah, ujung tangkai dan spikelet, dilakukan dengan perlakuan sama setiap variasi sudut tiga kali ulangan. Setelah didapat gaya potong minimum dari variasi sudut mata pisau (ANE), sudut geser (ANO) dan sudut pemotongan (SA) yang telah dilakukan terhadap tangkai tandan kosong sawit (TKS) dan spikelet selanjutnya pisau tersebut dipasangkan pada mesin pencacah tandan kosong sawit yang telah dikembangkan Hadi (2001)
IV. METODE PENELITIAN
4.1. Bahan dan Alat
Bahan baku yang digunakan dalam penelitian ini adalah tandan kosong sawit (TKS) yang diambil dari PTP N VI Kabupaten Agam, dengan variasi berat TKS sebanyak 15 buah.
Alat yang digunakan adalah test rig untuk uji pemotong tandan kosong sawit, sedangkan pisau pemotong tandan kosong sawit dibuat dari baja konstruksi (St. 37). Untuk proses pembuatan pisau pemotong tandan kosong sawit (TKS) digunakan mesin milling, mesin surface grinding (gerinda permukaan), mesin bubut, mesin bor, palu, kikir, jangka sorong, cutter (Pisau potong), pahat bubut, ragum, jangka sorong dan peralatan untuk mengukur sudut dari pisau digunakan micrometer digital serta busur derajat.
Pisau
Sudut geser Sudut pemotongan
Sudut mata pisau
4.2. Metode dan Prosedur Penelitian
Penelitian ini melalui beberapa tahapan yaitu : 1) identifikasi struktur dan sifat fisik tandan kosong sawit (TKS), 2) gaya dan energi untuk pemotongan tandan kosong sawit dengan sudut mata pisau, sudut geser, sudut pengguntingan yang bervariasi masing – masingnya 3 (tiga) variasi, dan 3) uji teknis mesin pencacah tandan kosong sawit.
4.2.1. Identifikasi Struktur dan Sifat Fisik
Tandan Kosong sawit
Pada awal penelitian ini akan dilakukan identifikasi struktur, sifat fisik dari tandan kosong sawit (TKS ) yang relevan dengan pengembangan proses pencacahan tandan kosong sawit.
Struktur Tandan dan Serat
tandan. Setiap tandan kosong sawit kemudian diurai berdasarkan komponennya (tangkai, cabang, buah ikutan, dan kelopak). Persentase berat setiap komponen kemudian dihitung berdasarkan berat total tandan.
Sifat fisik tandan kosong sawit yang akan dikaji adalah bentuk, ukuran, berat volume, akan dilakukan dengan menggunakan sampel tandan kosong sawit. Hasil kajian dapat digunakan untuk menentukan hubungan volume dengan berat total tandan kosong sawit.
4.2.2. Gaya dan Energi Untuk Pemotongan
Tandan Kosong Sawit (TKS)
Kajian akan dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari sudut mata pisau, sudut geser, dan sudut pemotongan terhadap gaya potong dan energi potong spesifik dari tandan kosong sawit.
Proses pemotong tandan kosong sawit (TKS) dipengaruhi oleh beberapa parameter seperti bentuk pisau, sudut potong, sudut geser, sudut mata pisau, dan jenis material yang digunakan sebagai bahan pisau potong, sangat mempengaruhi besarnya gaya potong spesifik dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk memotong tandan kosong sawit. Efek - efek dari parameter yang digunakan tersebut dapat diketahui secara lengkap dengan menggunakan Compressive-tensile machine.
Alat uji Compressive-tensile machine ini dilengkapi dengan suatu alat bantu yang dapat digunakan sebagai penjepit model pisau potong yang akan diteliti. Penjepit yang digunakan merupakan pemegang pisau potong dihubungkan dengan kepala lintang alat uji
Compressive-tensile machine sebagaimana ditunjukkan pada lampiran 1. Dalam operasionalnya alat ini digerakkan oleh suatu motor induksi, dengan bantuan perlengkapan
hidrolik dan taransmisi, pemegang pisau akan bergerak secara translasi ke arah vertikal. Selama proses pengujian terhadap tangkai tandan kosong sawit dan spikelet tandan kosong sawit, mata pisau diberi beban aksial (ke arah bawah), sehingga menimbulkan bekas pemotongan pada sampel tandan kosong sawit (TKS), selanjutnya bekas dari pemotongan diukur kedalamannya beserta lebar pemotongan. Sedangkan gaya potong dapat dibaca langsung pada Compressive-tensile machine. Dalam penelitian ini, diambil sampel dari beberapa tangkai dan spikelet tandan kosong sawit yang berbeda-beda.
Pengambilan data divariasikan dari bagian pangkal, bagian tengah, dan bagian ujung. Alat uji diatur untuk mendeteksi gaya-gaya pemotongan terhadap tandan kosong sawit.
Dalam penelitian ini, tandan kosong sawit (TKS) dijepit dengan menggunakan dua plat penjepit yang bisa diatur sedemikian rupa. Untuk mencegah terjadinya lenturan (defleksi), jarak antara mata pisau dengan potongan sampel tandan kosong sawit diatur sekecil mungkin. Pada posisi horizontal dari sampel dialas sebuah papan dengan ketebalan 2 centimeter, supaya mata pisau tidak cepat tumpul bila terjadi kontak langsung pada waktu pemotongan, selanjutnya pisau diatur dengan sudut pemotongan (shear angle) 00, 150 dan 30O. Sudut mata pisau dibuat dengan variasi (angle knife edge) 25 O, 30 O dan 35O. Posisi vertikal dari pisau yang terpasang pada penjepit divariasikan dengan sudut geser (oblique angle) 20 O, 30 O dan 40O kecepatan pisau turun memotong spikelet dan tangkai diatur 100 mm/menit.
pengguntingan (SA), dan kematangan sampel, pada posisi pengamatan terhadap gaya potong dan energi potong spesifik dilakukan dengan mengambil tiga kali pengulangan pada masing-masing sampel. Sampel dari tiap kali penelitian diambil dari tandan kosong sawit yang berbeda-bedaUntuk itu akan dibangun test rig yang diperlukan untuk menggerakkan pisau pemotong sesuai dengan kondisi operasi yang diinginkan. Test rig mempunyai pemegang pisau untuk memotong spikelet dan tangkai tandan kosong sawit (Lampiran 2).
Selanjutnya gaya potong spesifik ditentukan dengan cara membagi besar gaya potong dengan luas bidang potong. Sedangkan energi potong spesifik dihitung sebagai energi per unit area mata pemotongan.
Pengujian pemotongan dilakukan pada bagian –bagian sampel yang berbeda–beda yaitu pada pangkal, tengah, ujung tangkai dan spikelet, dilakukan dengan perlakuan sama setiap variasi sudut tiga kali ulangan. Setelah didapat gaya potong minimum dari variasi sudut mata pisau (ANE), sudut geser (ANO) dan sudut pemotongan (SA) yang telah dilakukan terhadap tangkai tandan kosong sawit (TKS) dan spikelet.
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan disajikan hasil pengukuran dan pembahasan. Penyajian hasil pengukuran dan pembahasan disajikan merujuk kembali kepada tujuan penelitian yang meliputi identifikasi struktur dan sifat fisik dari tandan kosong sawit, gaya dan energi pemotongan untuk tandan kosong sawit (TKS), evaluasi teknis prototipe dengan menggunakan parameter pisau pemotong yang sudah diuji.
5.1. Identifikasi Struktur dan Sifat Tandan
kosong sawit (TKS )
Hasil pengamatan terhadap presentase komponen tangkai, spikelet, dan buah dari tandan kosong sawit dapat lihat pada Tabel 5.1, Tabel 5.2 dan Tabel 5.3
Tabel 5.1 Penguraian komponen TKS
No Berat Sampel
( kg )
Berdasarkan data – data hasil pengukuran terhadap struktur tandan kosong
sawit (TKS) Pada Tabel 5.1, dan 5.2 terlihat bahwa persentase rata – rata tangkai, spikelet, dan buah tidak rontok dari tandan kosong sawit masing – masing adalah 35,8%, 57,40% dan 6,80%.
Pada Tabel 5.2 ditunjukkan persentase kandungan maksimum dan minimum struktur tandan kosong sawit yang terdiri dari tangkai, spikelet dan buah serta standar deviasi.
Tabel 5.2 Persentasi struktur TKS
No Parameter Min Maks
Rata-rata Sd
1 Kandungan Tangkai, % 25,32 45,05 35,80 6,390
2 Kandungan Spikelet, % 51,65 70,40 57,40 5,250
3 Kandungan Buah, % 1,60 15,70 6,80 3,730
Catatan: Jumlah sampel untuk identifikasi sifat fisik tandan kosong sawit adalah 15
buah; sedangkan untuk penentuan persentase komponen TKS digunakan
sampel sebanyak 5 buah .
tandan kosong sawit. Berat rata – rata tangkai dari setiap tandan kosong sawit 35,80% sedangkan standar deviasi dari pengukuran berat yang dilakukan terhadap 15 sampel tangkai tandan kosong sawit adalah 6,390%. Untuk penelitian terhadap komponen spikelet diketahui bahwa presentase berat minimum adalah 51,65% dari berat tandan kosong sawit, sedangkan berat spikelet maksimum adalah 70,40% dari berat tandan kosong sawit. Berat rata – rata dari setiap spikelet pada tandan kosong sawit adalah 57,40% sedangkan standar deviasi dari pengukuran berat yang dilakukan terhadap 15 sampel spikelet adalah 5,250%. Demikian juga penelitian yang dilakukan terhadap komponen buah diketahui persentase berat buah minimum adalah 1,60% dari berat tandan kosong sawit yang diambil sebagai sampel.
Sedangkan berat buah maksimum adalah 15,70% dari berat tandan, dan berat rata-rata buah dari setiap tandan kosong sawit adalah 6,80%, sedangkan standar deviasai dari pengukuran berat yang dilakukan terhadap 15 sampel buah yang masih tersisa pada tandan adalah 3,735%.
Untuk mengidentifikasi struktur tandan kosong sawit (TKS), maka pada beberapa bagian dari sampel penelitian dilakukan pengukuran. Bagian-bagian yang diukur tersebut seperti ditunjukkan pada Gambar 4.1 terdiri dari panjang tandan (l), lebar bagian tandan yang diamati (w) dan tinggi tandan (h).
Sedangkan hasil pengukuran secara lengkap dari beberapa sampel penelitian ditunjukkan pada Tabel 5.3.
w
Gambar 5.1. Dimensi yang diukur dari TKS Dari dimensi yang diamati diatas dapat buatkan tabel hasil pengukuran yang dilakukansebagai berikut
Tabel 5.3. Hasil Pengukuran terhadap dimensi TKS
No
Berat Sampel
Kg
Panjang (l) cm
Tinggi (h) cm
Lebar
(w) cm GAD Sphericity
1 1,0 30,00 13,00 17,00 18,79 0,63
2 1,4 31,00 13,00 23,00 21,01 0,68
3 1,6 40,00 14,00 29,00 25,32 0,63
4 1,9 38,00 15,00 25,00 24,24 0,64
5 2,0 33,00 18,00 27,00 25,22 0,76
6 2,3 42,00 19,00 28,00 28,17 0,67
7 2,5 36,00 18,00 23,00 24,61 0,68
8 2,6 44,00 17,00 25,00 26,54 0,60
9 2,7 54,00 20,00 28,00 31,15 0,58
10 2,8 42,00 19,00 35,00 30,34 0,72
11 3,3 41,00 20,00 34,00 30,32 0,74
12 4,2 45,00 21,00 28,00 29,80 0,66
13 4,8 40,00 24,00 34,00 31,96 0,80
14 5,2 46,00 22,00 40,00 34,34 0,75
15 8,2 57,00 24,00 37,00 36,99 0,65
Berdasarkan data – data hasil pengukuran terhadap tandan kosong sawit, sebagaimana di tunjukkan pada Tabel 5.3 di atas diketahui bahwa, geometris dari tandan kosong sawit tidak bulat simetris tetapi mendekati geometris elip atau oval, dengan harga keovalan yang bervariasi antara 0,58 – 0,75.
Selanjutnya harga-harga minimum, maksimum dan rata - rata serta standar deviasi dari pengukuran terhadap dimensi tandan kosong sawit dan sifat-sifat fisik dari beberapa sampel penelitian terhadap tandan kosong sawit ( TKS ) ditunjukkan pada Tabel 5.4.
l
h
A
A
Tabel 5.4 Sifat fisik dan komponen TKS
Diameter 18,80 36,90 27,92 4,870
6 Sphericity 0,57 0,79 0,68 0,060
Catatan: Jumlah sampel untuk identifikasi sifat fisik Tandan kosong sawit adalah 15 buah; sedangkan untuk penentuan persentase komponen TKS digunakan sampel sebanyak 5 buah
Sampel tandan kosong sawit yang dijadikan objek penelitian mempunyai berat antara 1,0 sampai 8,2 kg. Sedangkan ukuran yang dinyatakan sebagai panjang, lebar, dan tebal rata–rata berdasarkan hasil penelitian masing–masing adalah : 41,27 cm, 28,87 cm, dan tinggi 18,47 cm. Untuk persentase rata-rata kandungan tandan, spikelet, dan buah masing– masing adalah: 35,80%, 57,40%, dan 6,80%.
Sphericity dipilih sebagai parameter yang menyatakan bentuk tandan kosong sawit. Parameter tersebut menunjukan bentuk relatif tandan terhadap benda bulat. Hadi (2001)
Sphericity dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut :
Sphericity= (Geometric mean
diameter)/panjang (5.1)
Sedangkan untuk mendapatkan
geometric mean diameter digunakan rumus sebagai berikut :
Geometric mean diameter = (panjang *lebar*
tebal)1/3 (5.2)
Selanjutnya berdasarkan hasil penelitian, hubungan antara berat dan geometric mean diameter (GMD) dari beberapa sampel penelitian tandan kosong sawit (TKS ) dapat diperoleh persamaan yang merepresentasikan hubungan satu sama lainnya, sebagai berikut :
y = 1,0322x – 19,6662 r = 0,94 ( 5.3 )
Dimana : y = Geometric mean diameter, cm
x = Berat tandan kosong sawit , kg Data dan garis regresi yang menghubungkan geometric mean diameter
dengan berat tandan kosong sawit (TKS) ditunjukkan pada Gambar 4.2
y = 1.0322x + 19.662
Gambar 5.2 Hubungan antara berat dengan
geometric mean diameter tandan kosong sawit (TKS).
Dari kajian ini diketahui bahwa sphericity
rata - rata dari tandan kosong sawit adalah
0,68. Dengan demikian untuk menentukan luas penampang tandan (A), sphericity salah satu parameter yang sangat mempengaruhi gaya potong spesifik dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk mencacah tandan kosong sawit.
y = 1.2464x + 31.295 R2 = 0.5458
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00
1.0 1.6 2.0 2.5 2.7 3.3 4.8 8.2
Berat T
57%
7%
36%
Kandungan tangkai, % Kandungan Spikelet, % Kandungan Buah, %
KS (kg)
P
anj
ang T
K
S
(
c
m
)
Gambar.5.3 Luas penampang busur elips
Untuk bentuk geometrik tandan kosong sawit (TKS) dengan koefisien pengali diambil harga sphericty atau kebulatan rata - rata dari tandan kosong sawit yaitu 0,68.
A = 0,68 w. d ( 4.4 ) Dari hasil pengukuran terhadap tandan kosong sawit (TKS) dengan parameter yang diukur panjang, lebar, dan tebal dari sampel 5 buah tandan kosong sawit yang diukur mempunyai pengaruh terhadap harga sphericty
atau kebulatantandan kosong sawit.
Berdasarkan hasil penelitian, hubungan antara berat tandan kosong sawit (TKS) dan panjang tandan kosong sawit (TKS) diperoleh persamaan sebagai berikut:
y = 1,246x – 31,295
r = 0,74 (4.5)
di mana: y = panjang tandan kosong sawit, cm x = berat tandan kosong sawit, kg
Data dan garis regresi yang menunjukkan hubungan antara kedua variabel tersebut Gambar 5.4
Gambar 5.4 Hubungan antara berat TKS dengan panjang TKS
Dari persamaan regresi (4.3) dan persamaan regresi (4.5) tersebut di atas didapat koefisien korelasi r untuk kedua persamaan tersebut adalah 0,74.
Tandan kosong sawit (TKS) terdiri dari tangkai, spikelet, dan buah ikutan serta yang tidak terontok di pabrik pengolahan sawit, dapat digambarkan berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan terhadap masing-masing sampel.
Komposisi dari masing-masing komponen tersebut adalah sebagaimana ditunjukkan pada Gambar berikut :
Gambar 5.5 Diagram persentase komponen tandan kosong sawit
Dalam identifikasi struktur dan sifat tandan kosong sawit, dilakukan juga pengujian
w
kadar air. Kadar air dapat didefinisikan dengan dua cara, yaitu basis basah dan basis kering. Kadar air basis basah (wwb) dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Wwb = berat basah – berat kering x 100 % (4.6)
berat basah
sedangkan, kadar air basis kering (wdk) dihitung dengan persamaan sebagai berikut:
Wdk = berat basah – berat kering x 100 % (4.7)
berat kering
Berdasarkan hasil penelitian terhadap sampel tandan kosong sawit, kandungan air atau kadar air yang terdapat pada tandan yang sama, baik yang terdapat pada tangkai maupun
yang terdapat pada spikelet tidaklah sama, juga untuk berat tandan kosong sawit yang berbeda. Metode pengujian yang dilakukan untuk mengetahui kadar air pada tandan kosong sawit adalah dengan memotong tangkai masing-masing menjadi tiga bagian yaitu bagian pangkal (basal), bagian tengah (equatorial) dan bagian ujung (apical). Tabel 5.5 dan Tabel 5.6 menunjukkan kadar air berbagai posisi untuk masing – masing, tangkai dan spikelet.
Tabel 5.5 Data analisa kadar air pada tangkai TKS
No Region Br.
cawan
(gram) Br.
Basah
Bahan
(gram) Br.Keri
ng
Bahan
(gram)
B.Basah
+ Br.C
(gram)
Br.Kering
+ Br.C
(gram) Wwb
(%) Wdk
(%)
1 Basal 14.1598 6.0612 1.3447 20.2210 15.5045 77.814 350.74
2 Equatorial 13.7879 6.3605 1.1865 20.1484 14.9744 81.345 436.07
3 Apical 13.8629 4.6015 1.8321 18.4644 15.6950 60.184 151.15
1 Basal 13.5772 4.3567 1.4065 17.9339 14.9837 67.716 209.75
2 Equatorial 13.2818 5.7184 1.4551 19.0002 14.7369 74.554 292.99
3 Apical 13.7271 3.8349 1.9679 17.5620 15.6950 48.684 94.872
1 Basal 14.1432 5.6015 1.3322 19.7447 15.4754 76.217 320.46
2 Equatorial 13.8629 5.3567 1.0346 19.2196 14.8975 80.685 417.75
3 Apical 13.7735 4.3605 1.5835 18.1340 15.3570 63.685 175.37
Berdasarkan analisa data hasil penelitian pada tangkai tandan kosong sawit, kadar air terbanyak terdapat pada bagian pangkal, sedangkan kadar air terendah terdapat pada bagian ujung. Hal ini disebabkan
Tabel 5.6 Data analisa kadar air pada spikelet TKS
No Region Br. cawan
(gram)
1 Basal 3.4425 0.7666 0.6090 4.2091 4.0515 20.5583 25.8785
2 Equatorial 2.9426 1.4390 1.1829 4.3816 4.1255 17.7971 21.6502
3 Apical 4.2146 1.8208 1.5254 6.0354 5.7400 16.2236 19.3654
1 Basal 2.9506 1.1284 0.8986 4.0790 3.8492 20.3651 25.5731
2 Equatorial 3.6506 1.3779 1.1334 5.0285 4.7840 17.7444 21.5723
3 Apical 4.0292 1.7332 1.4490 5.7624 5.4782 16.3974 19.6135
1 Basal 4.0871 1.0324 0.8272 5.1195 4.9143 19.8760 24.8066
2 Equatorial 2.9569 1.1680 0.9496 4.1249 3.9065 18.6986 22.9992
3 Apical 3.2314 1.6582 1.3204 4.8896 4.5518 20.3715 25.5832
Catatan : Berat cawan (Br.C)
Berdasarkan Tabel 5.6 analisa penelitian pada spikelet tandan kosong sawit, kadar air terbanyak terdapat pada bagian pangkal, sedangkan kadar air terendah terdapat pada bagian ujung. Dapat diambil kesimpulan berdasarkan berat masing-masing bagian dari tangkai dan spikelet, baik berat basah maupun berat kering dari sampel. Mengingat besarnya harga perbedaan berat masing-masing bagian pada tangkai dan spikelet yang tidak terlalu signifikan, maka perbedaan ini dianggap tidak mempengaruhi gaya potong dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk mencacah tandan kosong sawit (TKS).
Sedangkan hubungan satu sama lain antara bagian (region) dari spikelet dan tangkai tandan kosong sawit terhadap berat kering dan berat basah dapat direpresentasikan dengan Gambar. 5.6
Gambar 5. 6 Hubungan posisi pengujian dengan kadar air
a. Basis basah spikelet b. Basis kering spikelet c. Basis basah tangkai d. Basis kering tangkai
5.2. Gaya dan Energi Potong Spesifik Tandan Kosong Sawit
Hasil pengukuran terhadap gaya potong spesifik (GPS) dan energi potong
Persamaan 5.4, A = 0,68 . w. d ; di mana (w) adalah lebar rata-rata tandan kosong sawit (diperoleh dari hasil pengukuran) dalam (mm), dan d adalah kedalaman perpindahan mata pisau (displacement) dalam (mm). Sedangkan koefisien 0,68 dalam persamaan ini merepresentasikan tingkat kebulatan
(sphericity) dari penampang tandan kosong sawit, sebagaimana telah dijelaskan dalam uraian sebelumnya. Cara pengujian terhadap sampel spikelet dan tangkai tandan kosong sawit seperti Gambar 5.7.
Gambar 5.7 Simbol-simbol pengukuran pada sampel tandan kosong sawit
5.2.1 Pengaruh dari Sudut Mata Pisau
Sudut mata pisau merupakan salah satu parameter yang sangat mempengaruhi harga gaya potong dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk mencacah tandan kosong sawit (TKS).
Pada Tabel 5.7 dan Tabel 5.8 ditunjukkan data dan analisa hasil penelitian, yang menunjukkan pengaruh yang ditimbulkan oleh sudut mata pisau terhadap gaya potong dan energi potong untuk tiga variasi sudut mata pisau yang digunakan yaitu, 250 , 300 dan 350.
Tabel 5.7 Pengaruh sudut mata pisau terhadap gaya dan energi potong spesifik pada tangkai tandan kosong sawit
Tabel 5.8 Pengaruh sudut mata pisau terhadap gaya dan energi potong spesifik pada spikelet tandan kosong sawit
Berdasarkan data - data yang ditunjukkan pada Tabel 5.7 dan Tabel 5.8 untuk tiga variasi pemotongan dengan mempergunakan tiga variasi sudut mata potong diketahui bahwa pada tangkai, gaya potong spesifik terkecil adalah 38,51 N/cm2, sedangkan energi potong spesifik terkecil
adalah 0,3466 Nm/cm2 yaitu pada sudut mata pisau 250. Sedangkan pada spikelet, gaya potong spesifik terkecil adalah 135,045 N/cm2,
1993) terhadap tandan buah segar (TBS) didapat GPS dan EPS pada range sudut 150,
200 , 250, 300, 350 dan 400 ditunjukkan pada Tabel 5.9.
Tabel 5.9 Pengaruh sudut mata pisau terhadap gaya potong dan energi potong spesifik pada tandan buah segar (TBS) dan tandan kosong sawit.
Tangkai Spikelet
Gaya potong dan energi potong spesifik mempunyai harga minimum pada sudut mata pisau 200. Pada tangkai tandan buah segar harga gaya potong terendah adalah 80 N/cm2 dan energi potong spesifik terkecil adalah 0,60 Nm/cm2. Sebaliknya gaya potong dan energi potong spesifik yang tertinggi pada sudut 400 yaitu 155 N/cm2 dan 1,55 Nm/cm2. Pada spikelet tandan buah segar, gaya potong terendah adalah 260 N/cm2 dan energi potong spesifik terkecil adalah 1,90 Nm/cm2. Sedangkan gaya potong dan energi potong spesifik yang tertinggi pada sudut 400 yaitu 465 N/cm2 dan 4,50
Nm/cm2.
Bila dibandingkan antara gaya potong dan energi potong spesifik terendah yang dibutuhkan pada tandan kosong sawit dengan tandan buah segar (TBS), gaya potong spesifik yang dibutuhkan pada tangkai tandan buah segar rata – rata lebih tinggi 51,86 %. Selanjutnya gaya potong spesifik yang dibutuhkan pada spikelet tandan buah segar rata – rata lebih tinggi 57,8%. Kemudin energi potong spesifik yang dibutuhkan tangkai tandan buah segar rata – rata lebih tinggi 62,5
% dan energi potong spesifik yang dibutuhkan spikelet tandan buah segar rata – rata lebih tinggi 59,2 %. Adanya perbedaan harga – harga gaya potong spesifik dan energi potong spesifik antara tandan buah segar dan tandan kosong sawit, disebabkan tandan buah segar (TBS) masih menyatu dengan batang sehingga kandungan air dan serat – serat penyusun tandan dan tangkai masih dalam kondisi segar dan kuat.
Secara grafis, pengaruh dari sudut mata pisau terhadap gaya dan energi spesifik yang dibutuhkan untuk pemotongan tandan kosong sawit ditunjukkan pada Gambar 4.8.
0,
Sudut Mata Pisau
Secara grafis, hubungan antara sudut mata pisau dengan gaya potong spesifik dan energi potong spesifik tanadan buah segar (TBS) dan kosong sawit ditunjukkan pada Gambar 5.9.
GPS-TBS Tangkai GPS-TKS Tangkai GPS-TBS Spikelet
EPS-TKS Spikelet GPS-TKS Spikelet EPS-TBS Tangkai
EPS-TKS Tangkai EPS-TBS Spikelet
Gambar 5.9Pengaruh dari sudut mata pisau terhadap gaya potong dan energi potong spesifik pada tandan buah segar (TBS) dan
tandan kosong sawit
.
Berdasarkan hasil penelitian ini, maka direkomendasikan untuk menggunakan jenis mata pisau dengan sudut mata pisau 250. Sedangkan berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan oleh (Hadi dan Zoehadi, 1993) terhadap tandan buah segar (TBS), gaya dan energi potong spesifik mempunyai harga minimum pada sudut mata potong (ANE) 200. Seperti halnya pada tandan buah segar, berdasarkan hasil penelitian pada tandan kosong sawit, sebenarnya tidaklah ada perbedaan yang terlalu signifikan terhadap gaya dan energi potong spesifik baik pada pisau potong dengan sudut mata potong 250, 300 maupun 350. Dengan harga sudut mata pisau yang lebih rendah, akan diperoleh gaya dan energi potong spesifik yang lebih rendah, akan tetapi sangat terkendala pada umur pisau di mana diperkirakan akan tidak tahan terlalu
lama untuk beroperasi di bawah pengaruh tandan kosong sawit. Sebaliknya, dengan sudut mata pisau yang lebih besar dari yang direkomendasikan akan membutuhkan gaya dan energi potong spesifik yang lebih besar. Konsekuensinya dibutuhkan daya yang besar, sehingga biaya akan lebih besar.
VI.KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
1. Gaya potong maksimal pada pemotongan tangkai tandan kosong sawit didapat sebesar 78,397 N/cm2 dengan menggunakan sudut mata pisau 35, terlihat bahwa gaya potong terkcil untuk tangkai tandan kosong sawit terletak pada sudut mata pisau 25 sebsar 38,511 N/cm2
, sehingga juga mempengaruhi terhadap gaya potong spesifik dan energi potong spesifik akan menajdi kecil dan besar pada kedua sudut mata pisau tersebut, dengan lebar pemotongan yang ebrbeda-beda, dengan memperkecil sudut mata pisau dapat menghemat 40,8% gaya potong. Untuk pemotongan spikelet dengan cara yang sama variansi sudut mata pisau didapat gaya potong terkecil pada sudut 25 sebsar 135 N/cm2
, dan yang terbesar sudut 35 sebsar 147,059 N/cm2
kosong sawit lebih kecil jika dibadingkan dengan gaya dan energi potong spesifik yang dibutuhkan untuk memotong tandan buah seagr (TBS) oleh Hadi dan Zohadie, 1996.
2. Perbaikan kinerja secara teknis perlu dilakukan sebelum pemotongan tandan kosong sawit, dengan membuat kelonggaran antara pisau potong yang telah ditempelkan pada silinder putar dengan landasan potong, sehingga tidak terjadi kerugian energi potong maupun gaya potong. Pada pemotongan tandan kosong sawit kelonggaran didapat 102 cm, dengan memakai rumus us=c.wp, dimana (us) kelonggaran, (c) faktor kerja 0,01, (w) ketebalan tandan kosong sawit yang akan dipotong rata-rata 300 mm, (p) tegangan potong 0,5 N.mm2.
3. Dari hasil analisis terhadap kandungan air yang ada di dalam spikelet, tangkai, tandan kosong sawit dengan posisi pengujian pada pangkal (basal), tengah (Equatorial), ujung (apical), terapat hubungan yang sama dengan spikelet, pada tangkai tandan kosong sawit setelah dilakukan pengujian untuk tiga sampel, berat (8,2 kg), sedang (2,5 kg), ringan (1,0 kg) semakin keujungsemakin kering sebaliknya semakin kepangkal semakin basah.
6.2. Saran
1. Memberikan impormasi dan penyuluhan yanhg lebih intensif kepada pihak industri serat mengenai faktor-faktor yang dapat menaikan kinerja mesin pencacah tandan kosong sawit, mengenai spesifikasi mesin pencacah tandan kosong sawit, agar dapat diperoleh kapasitas yang lebih besar, pada gilirannya akan menaikkan keuntungan yang diperoleh.
2. Memberikan penyuluhan yang elbih intensif tentang pentingnya memanfaatkan limbah tandan kosong sawit beserta kegunaan dari tandan kosong sawit (TKS) sehingga terjadi adopsi teknologi baru.
3. Material pisau pencacah tandan, sudut mata pisau, ahrus sesuai dengan bahan yang dipotong supaya tahan lama dan ahsil maksimal penggunaannya
DAFTAR PUSTAKA
Abdullah S., T. W. Hing, dan C. K. Weng (1990). Economic Evaluation of Mechanised Application of Empty Fruit
Bunches – Guthrie’s Experience. The Planter. 66 : 179 – 189.
Adlin U. L (1992). Kepala Sawit di Indonesia, Psaut Penelitian Perkebunan Marihat Indonesia.
Anwar Kasim, Sahadi D. I, dan H. Pranansha (1997), Penelitian Pendahuluan Pemanfaatan Serat Tandan Kosong Sawit
untuk Pembuatan Papan Serat Semen, Junal Teknologi Pertanian Andalas, 2 (2) : 18-25
Hadi Suryanto (1994), Fundamentals Studies on The Field Stripping System of Oil Palm Fruitlets. Thesis Ph. D. UPM
Hadi Suryanto dan M. Zohadies B (1996),
Design Parameters for The Stripping
System of Fresh Oilpalm Fruitlets, J of Agric. Mechanization in Asia, Africa, and Latin America. 27 (3) : 51-56
Hadi Suryanto (1997), Evaluation of The Chopper, Laporan Penelitian Kerjasama Faperta Unand-ATIAMI GTZ.
Tandan Kosong Sawit untuk Menghasilkan
Pulp sebagai Bahan Baku Industri Papan
Serat dan Kertas. Laporan Hibah Bersaing 1998-2000, Universitas Andalas, Padang. Nurhidayati (1986), Pemanfaatan Limbah
Tandan Kelapa Sawit sebagai Bahan Baku Pulp Kertas, Skripsi, Fateta-IPB.
Prasad, J. dan C. P. Gupta (1975), Mechanical Properties of Maize Stalks as Related to
Harvesting, J. Agric. Engng. Res. 20 : 79-87.
Purboyo, G (1994), Pemanfaatan Tandan Kosong Sawit untuk Produksi Kertas Kraft,
Berita Pusat Penelitian Kelapa Sawit. 2 (4) : 285-291.
Rao, KKP dan K. Thirupal (1990), Sugarcane Cutting Machine, SSISTA Sugar Journal. 16 (3) : 23-25.
PMS-ITB, (1984), Tool Design, A Project of The Swiss Technical Coopration and Swiss Contact, Bandung.
Syamsir A. Muin, (1986), Dasar-Dasar Perencanaan Perkakas dan Meisn-Mesin
Perkakas, Rajawali, Jakarta
Gambar 1. Peneliti Sedang Membubut Komponen Dari Sudut Mata Pisau
