BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bambu
Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Bambu
4
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Bambu
Bambu adalah jenis tanaman rumput-rumputan dengan rongga dan ruas di
batangnya. Bambu memiliki banyak tipe. Nama lain dari bambu adalah buluh, aur dan
eru. Bambu merupakan salah satu tanaman dengan pertumbuhan paling cepat ,karena
memiliki sistem rhizome-dependem unik dalam sehari bambu dapat tumbuh sepanjang
60 cm tergantung pada kondisi tanah dan lingkungan. ( Ginoga , 1977 )
Bambu adalah tanaman dengan laju pertumbuhan tertinggi di dunia dilaporkan
dapat tumbuh 100 cm dalam 24 jam. Namun laju pertumbuhan ini amat ditentukan dari
kondisi tanah. Laju pertumbuhan yang paling umum adalah sekitar 3-10 cm per hari.
Bambu pernah tumbuh secara besar-besaran pada periode Cretaceous di wilayah yang
kini disebut dengan Asia. Beberapa dari spesies bambu terbesar dapat tumbuh hingga
melebihi 30 m tingginya dan bisa mencapai diameter batang 15-20 cm. Namun spesies
tertentu hanya bisa tumbuh hingga ketinggian beberapa inci saja. ( Ginoga , 1977 )
Bambu termasuk dalam keluarga rumput-rumputan yang dapat menjadi
penjelasan mengapa bambu memiliki laju pertumbuhan yang tinggi. Hal ini berarti
bahwa ketika bambu dipanen maka bambu akan tumbuh kembali dengan cepat tanpa
mengganggu ekosistem. Tidak seperti pohon, batang bambu muncul dari permukaan
dengan diameter penuh dan tumbuh hingga mencapai tinggi maksimum dalam satu
musim tumbuh (sekitar 3 sampai 4 bulan). Selama beberapa bulan tersebut setiap tunas
yang muncul akan tumbuh vertikal tanpa menumbuhkan cabang hingga usia
kematangan dicapai. Kemudian cabang tumbuh dari node dan daun muncul. Pada tahun
berikutnya dinding batang yang mengandung pulp akan mengeras. Pada tahun ketiga
batang semakin mengeras. Hingga tahun ke lima jamur dapat tumbuh di bagian luar
batang dan menembus hingga ke dalam dan membusukkan batang. Hingga tahun ke
delapan (tergantung pada spesies) pertumbuhan jamur akan menyebabkan batang
5
bambu membusuk dan runtuh. Hal ini menunjukkan bahwa bambu paling tepat dipanen
ketika berusia antara tiga hingga tujuh tahun. Bambu tidak akan bertambah tinggi atau
membesar batangnya setelah tahun pertama dan bambu yang telah runtuh atau dipanen
tidak akan digantikan oleh tunas bambu baru di tempat ia pernah tumbuh.
Banyak spesies bambu tropis akan mati pada temperatur mendekati titik beku,
sementara beberapa bambu di iklim sedang mampu bertahan hingga temperatur −29 °C
(−20 °F). Beberapa bambu yang tahan dingin tersebut mampu bertahan hingga zona 5-
6 dalam kategori USDA Plant Hardiness Zones, meski pada akhirnya mereka akan
meruntuhkan daun-daunnya dan menghentikan pertumbuhan, namun rizomanya akan
selamat dan menumbuhkan tunas bambu baru di musim semi berikutnya.
( Ginoga , 1977 )
2.1.1 Morfologi akar bambu
Akar bambu terdapat di bawah permukaan tanah membentuk sistem
percabangan yang memiliki ciri sehingga dapat menentukan kelompok bambu.
Bagian pangkal akar rimpang bambu lebih sempit daripada bagian ujungnya
dan setiap ruas memiliki kuncup dan akar. Kuncup pada akar rimpang ini akan
berkembang menjadi rebung yang kemudian memanjatdan akhirnya
menghasilkan buluh. ( Ginoga , 1977 )
2.1.2 Morfologi Batang Bambu
Batang-batang bambu muncul dari akar-akar rimpang dan ketika sudah
tua batang mengeras dan biasanya berongga. Batang bambu ini mempunyai
bentuk silinder memanjang dan terbagi dalam ruas-ruas. Tinggi tanaman bambu
sekitar 0,3m sampai 30 m dan diameter batangnya 0,25 cm sampai 25 cm
dengan ketebalan dinding 25 mm. Batang bambu ini diselimuti oleh daun-daun
yang disebut dengan pelepah batang. ( Ginoga , 1977 )
6
2.1.3 Karakteristik Bambu
Bambu memiliki ruas dan buku. Pada setiap ruuas tumbuh cabang –
cabang yang berukuran jauh lebih kecil dibandingkan dengan buluhnya sendiri.
Pada ruas-ruas ini pula tumbuh akar sehingga pada bambu dimungkinkan untuk
memperbanyak tanaman dari potongan-potongan setiap ruasnya disamping
tunas-tunas rimpangnya. ( Ginoga , 1977 )
Sifat fisik dan mekanis bambu merupakan informasi penting guna memberi
petunjuk cara pengerjaan maupun sifat barang yang dihasilkan. Hasil pengujian
sifat fisis dan mekanis bambu telah dilakukan dalam taraf pendahuluan.
Pengujian dilakukan pada bambu apus dan bambu petung. Beberapa hal yang
mempengaruhi sifat fisis dan mekanis bambu adalah umur,posisi
ketinggian,diameter,tebal daging bambu,posisi beban,posisi radial dari luas
sampai kebagian dalam kadar air bambu. ( Ginoga , 1977 )
Tabel 2.1 Hasil pengujian sifat fisik mekanis bambu
No. Sifat Bambu petung Bambu apus
1. Kekuatanan lentur static
a. Tegangan pada batas proporsi (kg/cm2) 447 327
b. Tegangan pada batas patah (kg/cm2) 663 546
c. modulus elastisitas (kg/cm2) 99000 10100
d. usaha pada batas patah (kg/cm2) 1.2 0.8
e. usaha pada batas patah (kg/cm2) 3.6 3.3
2. Kekuatan tekan sejajar serat (tegangan
maksimum ,kg/cm2)
489 504
3. Kekuatan geser (kg/cm2) 61.4 39.5
4. Kekuatan tarik tegak lurus (kg/cm2) 28.7 28.3
5. Kekuatan belah (kg/cm2) 41.4 58.2
7
2.2 Perkembangan mesin
Sebagai dasar pembuatan mesin pengrajin bambu maka perlu melihat patent
dari sebuah mesin pengrajin bambu. Dikarenakan mesin tersebut belum ada di patent
maka sebagai dasarnya perlu adanya kajian dari mesin yang hampir mirip dengan mesin
pengrajin bambu untuk mendukung perancangan dan pembuatan mesin.
A. Dari patent mesin pembelah bambu dua arah
Penemuan ini menggemukakan dua arah mesin membelah bambu yang terdiri
dari bingkai dimana frame dilengkapi dengan cutter membelah bambu yang terhubung
dengan mekanisme transmisi cutter dan dua sisi yang keduanya dilengkapi dengan
pisau. Ujung depan sisi pemotong membelah bambu keduanya dilengkapi dengan
berpusat lembar elastis dan dua ujung frame keduanya dilengkapi dengan nampan
untuk ekstrusi bambu keluar dari cutter membelah bambu. Mesin pembelah bambu dua
arah memiliki keunggulan efisiensi produksi yang tinggi, mengurangi limbah bambu
dan biaya pengolahan rendah.
Nomor publikasi : CN 101966714 B
Tanggal aplikasi : 25 januari 2012
Pemohon : Zheijang University of Technology
Gambar 2.1. Patent mesin pembelah bambu dua arah
8
B. Dari Patent mesin pemotong bambu multi potong
Model mesin pemotong bambu multi potong ini memiliki bagian beberapa
cutter,rangka,motor listrik,pemotong bilah dan silinder atas. Mesin ini memiliki motor
listrik yang mengatur transmisi maju mundur.mesin ini memiliki keunggulann dapat
memotong ukuran yang berbeda menjadi lembaran bambu dengan lebar yang sama.
Mesin ini sangat mendukung untuk pengolahan bambu dengan jumlah kecil.
Nomor publikasi : CN 203527594 U
Tanggal Publikasi : 9 April 2014
Penemu : Wang Huimiao
Gambar 2.2. Patent mesin pemotong bambu multi potong
9
2.3 Gaya Pada Bidang Datar
Penerapan Hukum Newton pada gerak benda di bidang datar sering kita lihat
dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika mendorong meja, anak yang menarik
mobil-mobilan, dan mesin kereta api yang menarik gerbong. Sekarang perhatikan
gambar di bawah ini.
Gambar 2.3 Komponen gaya yang bekerja pada sebuah benda di bidang datar
Gambar di atas menunjukkan sebuah balok yang terletak pada bidang mendatar
yang licin, bekerja sebuah gaya F mendatar hingga balok bergerak sepanjang bidang
tersebut. Komponen gaya-gaya pada sumbu y adalah:
ΣFy = N – w
Dalam hal ini, balok tidak bergerak pada arah sumbu y, berarti ay = 0, sehingga:
ΣFy = 0
N – w = 0
N = w = m.g
dengan:
N = gaya normal (N)
w = berat benda (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (𝑚 𝑠2⁄ )
10
Sementara itu, komponen gaya pada sumbu x adalah:
ΣFx = F
Dalam hal ini, balok bergerak pada arah sumbu x, berarti besarnya percepatan benda
dapat dihitung sebagai berikut:
ΣFx = m.a
F = m.a
dengan:
a = percepatan benda (m/s2)
F = gaya yang bekerja (N)
m = massa benda (kg)
2.4 Motor Diesel
Mesin diesel adalah sejenis mesin pembakaran dalam; lebih spesifik lagi,
sebuah mesin pemicu kompresi, dimana bahan bakar dinyalakan oleh suhu tinggi gas
yang dikompresi, dan bukan oleh alat berenergi lain (seperti busi). Mesin diesel pada
kendaraan otomotif sering digunakan pada mobil-mobil yang mempunyai kapasitas
mesin yang besar, dan juga tenaga yang besar ( contoh ; Truk, tronton, fuso, bus dan
kendaraan besar lainnya. ) hal ini dikarenakan mesin diesel cocok untuk penggunaan
jarak jauh ( mesin diesel lebih tahan panas dibanding mesin bensin ) dan tenaga yang
besar ( karena konstruksi mesin diesel rata-rata berkapasitas besar ).
Gambar 2.4 Diesel untuk pembelahan
11
2.5 Rantai
Roda rantai adalah sistem pergerakan kendaraan dengan menggunakan sabuk
kontinu yang dikendalikan oleh dua atau lebih roda. Sabuk ini umumnya dibuat dari
baja untuk penggunaannya di kendaraan militer, atau karet yang diperkuat dengan
kawat baja untuk aplikasi alat berat konstruksi dan pertanian. Luas bidang permukaan
yang besar dari roda rantai membagi berat kendaraan lebih baik daripada kendaraan
beroda, sehingga memungkinkan kendaraan roda rantai bergerak di atas permukaan
yang lebih lunak dan menghindari kemungkinan roda terjebak. Pola roda (treads)
tertentu pada roda rantai dapat meningkatkan traksi yang signifikan pada permukaan
yang lunak, namun mengakibatkan goresan pada jalan yang keras (beraspal, berlapis
batu, dan sebagainya).
Gambar 2.5 Rantai
Kelebihan
- kekuatannya tinggi, sehingga mampu meneruskan daya yang besar.
- perbandingan putaran poros tetap.
Kekurangan
- Timbul suara dan getaran, karena adanya tumbukan antara rantai dan
dasar kaki gigi sprocket.
- Perpanjangan rantai karena keausan pena dan bus akibat gesekan
dengan sprocket.
12
2.6 Poros
Poros adalah salah satu Elemen Mesin yang berbentuk silindris memanjang
dengan penampang yang biasanya berbentuk lingkaran yang memiliki fungsi sebagai
penyalur daya atau tenaga melalui putaran sehingga poros ikut berputar. Jadi, poros
bisa dikatakan transmisi atau penghubung dari sebuah elemen mesin yang bergerak ke
sebuah elemen mesin yang akan digerakan. Ada berbagai macam penamaan poros,
mulai dari shaft maupun axis ada juga yang menyebut poros sebagai as namun disini
as lebih berperan sebagai poros yang statis dan tidak ikut berputar sebagai penyalur
daya atau tenaga.
Jenis – jenis Poros Pada Elemen Mesin
Ada beberapa jenis atau macam – macam poros bila ditinjau dari spesifikasi
masing – masing antara lain:
Jenis poros berdasarkan pembebanannya:
1. Poros Transmisi
Poros transmisi merupakan poros yang mengalami pembebabanan puntir
(torsi), pembebanan lentur murni, maupun kombinasi dari pembebanan torsi
lentur.
2. Spindel
Spindel adalah poros transmisi yang memiliki dimensi lebih pendek dengan
pembebanan puntir saja. Contohnya : poros pada mesin perkakas.
3. Gandar
GAndar merupakan poros roda yang biasa dijumpai pada roda kereta api dan
biasanya disebut dengan as.
Jenis Poros Berdasarkan Bentuknya
1. Poros Lurus
2. Poros Engkol
3. Poros Luwes (Untuk trasmisi daya kecil)
Setelah kita mengetahui jenis – jenis serta penggunaan poros, sekarang
kita harus mengetahui bagaimana cara merancang poros yang baik dan benar.
13
Tetapi sebelum itu kita bahas dulu hal – hal penting yang harus diperhatikan
jika kita hendak merancang poros.
5 Hal Penting Yang Harus Diperhatikan Dalam Merancang
1. Kekuatan Poros
Kekuatan poros sangat penting dalam menentukan dan merancang poros
yang baik serta aman digunakan. Dengan melihat pembebanan yang terjadi
pada poros seperti beban puntir, beban lentur, baban tarik kita dapat
menentukan kekuatan poros yang sesuai. Selain itu kita harus memerhatikan
factor lainnya seperti kelelahan (fatigue), tumbukan, dan kosentrasi tegangan.
2. Putaran Kritis Poros
Poros harus dirancang sedemikian rupa sehingga putaran kerja yang
dibutuhkan harus menjauhi putaran kritis dari poros itu sendiri. Poros dapat
dibuat bekerja di bawah putaran kritisnya ataupun di atas putaran kritisnya
untuk menghindari kegagalan.
3. Bahan Poros
Dari sisi teknis pemilihan bahan untuk pembuatan poros harus
memerhatikan ketersiaan bahan, biaya produksinya, serta manufactureability
atau kemampuan proses manufacturnya. Poros yang berasal dari bahan yang
langka di daerah kita serta membutuhkan pekerjaan yang khusus akan
menaikan harga produksi, oleh karena itu perhatikan ketersediaan bahan poros
di daerah sekitar.
4. Faktor Korosi
Penggunaan dan penempatan poros akan menentukan nilai korosi pada
poros. Oleh karena itu perhatikan penempatan poros agar faktor dapat
dikurangi. Missal poros digunakan pada pompa mesin pompa air laut maka
poros tersebut harus lebih tahan korosi jika dibandingkan dengan poros pada
pompa air tawar.
14
Gambar 2.6 Poros
2.7 Roda Gigi
Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk
mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan
dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan
bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan
keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan
putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan
dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion
yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.
Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan
transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu
mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa
mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli
kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.
Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan,
keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa
dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih
besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.
15
Rasio kecepatan yang teliti berdasarkan jumlah giginya merupakan
keistimewaan dari roda gigi yang mengalahan mekanisme transmisi yang lain
(misal sabuk dan puli). Mesin yang presisi seperti jam tangan mengambil banyak
manfaat dari rasio kecepatan putar yang tepat ini. Dalam kasus di mana sumber daya
dan beban berdekatan, roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam
ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal
dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi.
Gambar 2.7 Gear
2.8 Mata Pisau
Pisau ialah alat yang digunakan untuk memotong sebuah benda. Pisau terdiri
dari dua bagian utama, yaitu bilah pisau dan gagang atau pegangan pisau. Bilah pisau
terbuat dari logam pipih yang tepinya dibuat tajam; tepi yang tajam ini disebut mata
pisau. Pegangan pisau umumnya berbentuk memanjang agar dapat digenggam dengan
tangan.Bentuk umum pisau mirip dengan pedang, bedanya adalah bahwa bilah pedang
lebih panjang daripada bilah pisau. Bila pisau terlalu kecil untuk memotong
sesuatu, gergaji atau kapak mungkin diperlukan.
16
2.9 Macam – Macam Anyaman Bambu
Bambu dapat dijadikan berbagai produk kerajinan yang bernilai ekonomis tinggi.
Di Indonesia bambu dimanfaatkan sebagai bahan kerajianan dari yang sederhana
hingga yang bernilai seni tinggi. Saat ini kerajinan bambu sudah menjadi komoditi
pasar internasional. Berikut beberapa model kerajinan anyam bambu :
1. Anyaman bambu tipis
Anyaman bambu tipis merupakan bahan dasar untuk membuat kerajinan seperti
gedeg,atap rumah dan pembatas dinding. Prosesnya yaitu dengan menjadikan
bambu menjadi lembaran tipis.
Gambar 2.8 Bentuk anyaman tipis
2. Anyaman luntir
Anyaman luntir berbahan bambu dengan dibentuk seperti kawatan atau silinder
biasanya digunakan untuk membuat tirai dan taplak meja.
17
Gambar 2.9 Bentuk anyaman luntir
3. Anyaman Tunggal
Ayaman tunggal yaitu ayaman yang dibuat secara tungal/satu-satu di
anyamnya.Nah, yang menggunakan ayaman tunggal ini bisa di gunakan untuk
membuat kerajinan Saringan, Tampan/Cetakan pembuata Tahu, Carangka /
Cerangka.
Gambar 2.10 Carangka anyaman bambu model anyaman tunggal
18
4. Anyaman bilik atau anyaman dua - dua
Anyaman bilik yaitu anyaman yang di buat secara disilang secara berurutan
dengan melewati/langkah dua-dua. Anyaman ini bisa di gunakan untuk
membuat Bilik, Nyiru/tampan alat napi.
Gambar 2.11 Nyiru menggunakan anyaman dua - dua