Desain Sasis dan E-Powertrain Mesin Pemanen Tandan Buah Segar Kelapa Sawit

Abstract

Kendaraan pemanen Tandan Buah Segar (TBS) roda enam adalah kendaraan yang dirancang untuk memanen TBS dengan mengangkat mesin pemanen dengan tangga yang mencengkeram pohon agar tangga stabil. Pada setiap kendaraan diperlukan sasis dan penyalur tenaga. Pada kendaraan listrik sistem penyalur tenaga tersebut disebut e-powertrain. Penelitian ini bertujuan untuk mendesain sasis dan e-powertrain kendaraan mesin panen TBS, melakukan pabrikasi sasis dan e powertrain kendaraan mesin panen TBS serta menguji sasis dan e-powertrain kendaraan mesin panen TBS. Penelitian ini dilakukan melalui tahapan identifikasi masalah, perumusan desain, analisis desain, gambar teknik, pembuatan prototipe, uji fungsional, dan uji lapang. Desain sasis menggunakan analisis Finite Element Analysis (FEA). Tegangan terbesar simulasi 16 MPa tidak melebihi yield strength yaitu 215 MPa. Hasil analisis center of gravity kendaraan dapat berjalan pada kemiringan 46° saat menanjak dan 42° saat menurun. Posisi lateral kemiringan maksimum adalah 38°. Angle of attack kendaraan berada pada 28°. Kebutuhan daya e-powertrain sebesar 10,2 kW dapat terpenuhi dengan motor listrik berjenis Brushless Direct Current (BLDC) dengan daya 13,2 kW yang terbagi menjadi 6 motor. Penyaluran daya melalui sproket RS40-2A-18T pada motor dan RS40-2B-42T pada poros roda. Rantai menggunakan RS40-2-66L panjang mata rantai 66. Torsi kendaraan sebesar 486 Nm. Uji kinerja kendaraan berjalan baik sesuai perhitungan dengan kecepatan maksimal perhitungan 8,62 m/s. dan kecepatan aktual tertinggi 7,19 m/s. Hasil kinerja belok kendaraan panen sawit terbaik adalah menggunakan bantuan rem dengan radius putar 8,6 m. Kendaraan dapat berputar di tempat dengan kondisi minimal empat roda menapak sempurna pada jalan. Konsumsi baterai adalah 37,05 Ah dalam penelitian ini menunjukkan hasil konsumsi baterai 3,71 A/pohon.

A six-wheeled Fresh Fruit Bunch (FFB) harvester vehicle is designed for the purpose of harvesting FFB by lifting the harvester machine with a ladder that grips the palm trees to ensure ladder stability. Each vehicle requires a chassis and a power transmission system. In electric vehicles, this power transmission system is referred to as an e-powertrain. This research aims to design the chassis and e-powertrain of FFB harvester vehicles, fabricate the chassis and e-powertrain of FFB harvester vehicles, and test the chassis and e-powertrain of FFB harvester vehicles. This research was conducted through stages of problem identification, design formulation, design analysis, technical drawings, prototype fabrication, functional testing, and field testing. The chassis design utilized Finite Element Analysis (FEA). The maximum simulated stress of 16 MPa does not exceed the yield strength of 215 MPa. The analysis results indicate that the vehicle's center of gravity can navigate slopes of up to 46° uphill and 42° downhill. The maximum lateral inclination position is 38°, and the angle of attack for the vehicle is 28°. The e-powertrain requires 10.2 kW of power, which can be met by using a 13.2 kW Brushless Direct Current (BLDC) electric motor divided into six motors. Power transmission is achieved through sprockets RS40-2A-18T on the motor and RS40-2B-42T on the wheel shaft. The chain used is RS40-2-66L with a chain pitch of 66. The vehicle's torque is 486 Nm. Performance testing of the vehicle indicates that it performs well, achieving a maximum calculated speed of 8.62 m/s, with an actual maximum speed of 7.19 m/s. The best performance in palm oil harvesting is achieved when using the brake assistance with a turning radius of 8.6 m. The vehicle can pivot in place with a minimum of four wheels firmly gripping the ground. Battery consumption is 37.05 Ah in this study, indicating a battery consumption rate of 3.71 A per palm.