{}3acafaft tfengan (menye6ut) nama 'Tufutnmu. yang menciptal(gn (Jl{ ')f{aq: 1) :ft16ali Putri, aan :Mas rdiall

Transkripsi

1 {}3acafaft tfengan (menye6ut) nama 'Tufutnmu yang menciptal(gn (Jl{ ')f{aq: 1) Se6uali /(,arya RJcif!Mama, Papa, :M6a'Vewi, (jjam6ang, C ctra, :ft16ali Putri, aan :Mas rdiall

2 Oleh: HERIYANI PAHLEVI FOI FAKULTASTEKNOLOGIPERTANlAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

3 RERIY ANI PARLEVI, FOI Perubahan Tabanan Tarik (Draft) Pembajakan pada Perubahan Kadar Air Tanah dan Kecepatan Olah Menggunakan Berbagai Jenis Bahan dan Ukuran Landside Bajak Singkal. Dibawah bitnbingan E. Namakeii Sembiring dan Henyamsi Ringkasan Penggunaan alat dan mesin pertanian dalam hidang budidaya pertanian semakin lama semakin bekembang. Perkembangan tersebut didasari keinginan untuk mempennudah pekerjaan manusia dan untuk mendapatkan hasil pertanian yang lebih baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Penelitian terns dilakukan untuk mendapatkan alat dan mesin pertanian yang memiliki efisiensi boggi. Draft atao tahanan tarik merupakan komponen penting dalam pengolahan tanah. Semakin besar draft maka semakio besar energi yang dibutuhkan unruk melakukan pengolahan tanoo. Salah satu cara memperkecil draft total adalah dengan memperkecil draft yang tejjadi pada landside bajak singkal. Penelitian dengan tujuan memperkecil draft pengolahan tanah penting dilakukan agar diperoleb efisiensi energi pada pengolahan tanah. Tujuan penelitian ini adalah uotuk mengetahui pola perubahan draft pengojahan tanah pada beberapa jenis bahan dan ukuran landside dengan adanya perubahan kecepatan pengolahan dan kadar air tanah. Selain itu untuk mengetahui bahan dan ukuran landside bajak singkal yang tepat digunakan pada kecepatan pembajakan dan pada kadar air tanah yang tersedia agar tercapai efisiensi energi pembajakan. Wismer, et al. (1968) dalam Kepner et al. (1978) menyatakan bahwa gesekan pada pennukaan bajak singkal sebesar 30 % dari total draft yang ada. Gesekan dari tanah melawan alat dengan daerah kontak yang luas mewakiii komponen penting dari draft (Kepner et ai., 1978). Gill and Vanden Berg (1968) menyatakan bahwa faktor bentuk dari bajak yang mempengaruhi besarnya draft antara lain lebar, panjang, kelengkungan, ketajaman bajak (bentuk pisau potong), gesekan tanah dengan alat (adhesi), cara/ragam gerak alat yang berpengaruh terhadap pendugaan draft. Selain itu dikatakan bahwa draft juga dipengaruhi oleh kedalaman olah, sudut angkat, dan kecepatan maju. Menurut Gill and Vanden Berg (1968), bertambahnya kecepatan pembajakan akan menambah besarnya tahanan tarik bajak, hal ini akan menambah gaya traksi dari traktor. Menurut Kepner et al (1978), kedalaman olah dari pembajakan akan mempengaruhi besarnya nilai tahanan tarik spesifik. Nichols (1939) dalam Baver (1959) kebutuhan draft akan mencapai maksimum pada nilai kandungan air sedikit diatas batas plastis, karena pada titik tersebut tegangan adbesi dan kohesi mencapai maksimum. Kelengketan tanah pada berbagai bahan alat pengolah tanah dipengaruhi oleh faktor perlakuan kadar air, nilai sudut basah, dan nilai kekasaran pennuk!u\il (Anggraeni, 1992). Gill and Vanden Berg (1968) menyatakan bahwa kebasahan adalah tingkat ukuran dari air dalam menarik atau mengikat permukaan bahan atau material. Nichols (1929) dalam Baver (1959) adbesi dipengaruhi oleh kecepatan maju bajak, luas kontak tanah dengan pennukaan aiat, besamya tekanan perluasan, besamya tegangan pennukaan dengan Japisan air, permukaan dan jenis bahan. Menurut Kepner et al. (1978), besamya gaya adhesi sangat tergantung pada kandungan air tanah. Penelitian ini dilaksanakan di Laboratoriwn Lapang Jurusan Teknik Pertanian IPB yang berada di Leuwikopo, Bogor. Waktu pelaksanaan selarna dua bulan, mulai bulan Juni 2003 sampai dengan Juti Bahan yang digunakan adalah tanah latosol Darmaga dan landside bajak singka1. Peralatan yang digunakan untuk pengambilan data pengujian yaitu bak uji pengolahan tanah, rangka pengukuran draft, alat ukur draft pembajakan (sensor gaya tipe oktagonal, bridge box, stram amp/ fier, stopwatch, dan mistar), traktor mini roda empat bajak singkal, dan ajat pendukung (Handystrain meter, Contact-anglemeler, multitester, bajak

4 rotari, perata tanah, penekan tanah, penetrometer, ring sampel, timbangan digital, dan oven). Data yang diperoleh direkam menggunakan komputer yang dilengkapi dengan program ADC. Perlakuan yang diujikan meliputi perlak-uan jenis bahan landside (alwnunium. baja, tembaga, akrilik, dan kayu), ukuran panjang landside (30 em. 50cm. dan 70cm), kecepatan maju traktor (sekitar 0.44 km/jam kmijam. dan I 2'" kill/jam). dan kadar air tanah (sekitar 24.9%,38.2%, dan 47.1 %). Prosedur penelitian dimulai dengan persiapan (bahan, pcmlatan. sensor. dan kalibrasi sensor), pengukuran sifat fisik tanah (konsistensi tanah. struktur tanah. kadar air tanah, densitas tanah, dan cone index), pengujian draft pengolahan tanah pada bcrbag81 kombinasi perlakuan., dan pengolahan data. HasH pengujian menunjukkan bahwa jenis bahan landside. ukuran landside, kecepatan maju, dan kadar air tsnah mempengaruhi besamya draft pembajakan. Draft terendah dihasilkan dari pengujian menggunakan bahan akrilik sebesar kg, diikuti oleh bahan tembaga sebesar kg, kayu sebesar kg, alwnunium sebesar kg, dan baja sebesar kg. Penggunaan ukuran landside yang menghasilkan draft terendah adalah landside dengan ukuran 1 sebesar kg. diikuti oleh ukuran 2 sebesar kg, dan 3 sebesar kg. Urutan draft terendah sampai tertinggi dihasilkan dari pengujian menggunakan kecepatan 1 sebesar 68.20i kg, kecepatan 2 sebesar kg, dan kerepatan 3 sebesar kg. Perlakuan kadar air tanah yang menghasilkan draft terendah adaiah kadar air 1 sebesar kg, kemudian diikuti oleh kadar air 2 sebesar kg, dan kadar air 3 sebesar kg. Persamaan regresi polinomial yang terbentuk dari rata-rata draft berdasarkan perlakuan ukuran landside yaitu y=10.338x x , berdasarkan perlakuan kecepatan yaitu y = v v , dan ber<lasarkan perlakuan kadar air tanah yaitu y = e k Besamya draft dipengaruhi oleh kelengketan tanah. Kelengketan tanah dipengaruhi oleh sudut pembasahan dan kekasaran pennukaan bahan. Sudut pembasahan yang semakin besar dan nilai kekasaran yang semakin rendah akan menyebabkan berkurangnya adhesi dan menyebabkan berkurangnya kelengketan tanah. Nitai sudut pembasahan yang tinggi tidak sela1u diikuti dengan nilai kekasaran yang rendah. Sehingga hanya dengan melihat faktor sudut pembasahan tidak dapat menduga draft yang akan dihasilkan. Berkurangnya ukuran panjang landside tidak selalu diikuti oteh berkurangnya nilai draft, hal tersebut diduga disebabkan pada saat ukuran landside semakin kecil (dalam hal ini panjang landside semakin pendek) sampai pada ukuran panjang landside tertentu draft menuruu, tetapi setelah itu keseimbangan bajak mulai herkurang. Kerja bajak cenderung lebih berat karena landside tidak dapat mengatasi tekanan samping sisi yang berasal dari potongan alur terhadap singkal dan tidak mampu membantu menstabilkan bajak. Sehingga pada saat bajak memotong lapisan tanah, bajak singkal menjadi tidak stabil Akibatnya terjadi getaran yang besar dan nilai draft pembajakan menjadi semakin bertambah. Menurut Kepner et ai. (1978) kecepatan akan meningkatkan draft pada sebagian besar peralatan pengolah tanah. Percepatan tanah meningkatkan draft setidaknya karena gaya percepatan meningkatkan beban nonnal pada pennukaan tanah sehingga meningkatkan tahanan gesek, karena energi kinetik diberikan pada tanah. Pada peningkatan kecepatan dari 4.8 IanJjam menjadi 9.6 kmijam terjadi peningkatan draft pada bajak singkal. Kadar air tanah hasil pengukuran berada pada selang batas lunak sampai dengan sedikit di atas bata piastis sehingga peningkatan kadar air tanah akan meningkatkan draft. Ditinjau dari masing-masing bahan, hasil rata-rata pengujian berdasarkan perlakuan ukuran iandside, kecepatan, dan kadar air tanab, draft terendah sampai tertinggi

5 tidak selalu dihasilkan oleh bahan yang sarna Hal itu diduga disebabkan oleh pengaruh dari perlakuan pengujian yang tidak tepat sarna antara setiap perlakuan. Faktor tersebut adalah tilktor keterbatasan peneliti daiam menentukan kecepatan. kadar air, dan kedalaman olah yang sesuai dengan ketentuan. serta fsktor input tegangan. Berdasarkan hasil pengujian disimpulkan bahwa (I). Bahan landside yang menghasilkan rata rata draft pembajakan terendah dengan perubahan ukuran landside, kecepatan, dan kadar air tanah adalah bahan akrijij.. diikuti oleh lembaga. kayu. alumunium, dan baja. (2). Besamya draft pembajakan dipengaruhi oleh jenis bahan dan ukuran landside bajak singkal, kecepatan pengolahan, serta kadac air tanah. llai rata rata draft terendah dihasilkan oleh pembajakan menggunakan bajak standar dengan ukuran panjang landside 1, diikuti oleh ukuran 2. dan 3. Peningkatan kecepatan dari kecepatan 1 menjadi 2 dan 3 meningkatkan draft pembajakan. Peningkatan kadac air tanah dari batas lunak sampai sedikit di atas batas plastis akan meningkatkan draft pembajakan. (3). Pengujian draft pembajakan pada bajak singkal standar menggunakan bahan akrilik dengan ukuran panjang 50 em tepat digunakan pada kecepatan dan pada kadar air tanah perlakuan karena secara umum menghasilkan draft pembajakan yang Jebih rendah dibandingkan bahan dan ukuran landside lain. Berdasarkan pengalaman disarankan (I). Bahan akrilik tidak digunakan secara langsung sebagai bahan landside tetapi dapat digunakan sebagai bahan pelapis bagi ala! pengolah. (2). Periu dilakukan analisa yang lebih akurat dari segi lain untuk menyimpulkan bahwa bahan akrilik. dapat dipakai sebagai bahan pelapis bagi alat pengolah tanah, misalnya analisis dari segi ketahanan dan kekuatan bahan terhadap gesekan, serta analisis dari segi finansial. (3). Penelitian lanjutan dengan metode yang berbeda dan lebih akurat perlu dilakukan. SeWn itu perin dilakukan penelitian dengan menggunakan perlakuan yang lebih beragam sehingga pala perubahan draft pembajakan lebih jelas terlihat perbedaannya.

6 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR PERUBAIIAN TAIIANAN TARIK (DRAFT) PEMBAJAKAN PADA PERUBAIIAN KADAR Am TANAH DAN KECEPATAN MENGGUNAKAN BERBAGAI JENIS BAlIAN DAN UKURAN LANDSIDE BAJAK SINGKAL SKRJPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoieh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERT ANIAN Oi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: HERIY ANI PAHLEVI F FAKULTAS TEKNOLOGIPERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

7 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT i'ertanian BOGOR PERUBAIIAN TAIIANAN TARIK (DRAFf) PEMBAJAKAN PADA PERUBAIIAN KADAR Am TANAH DAN KECEPATAN MENGGUNAKAN BERBAGAI JENIS BAHAN DAN UKURAN LANDSIDE BAJAK SINGKAL SKRlPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gejar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Di Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: HERIYAN! PAHLEVI F Dilahirkan pada tanggal 10 November 1981 Di Indramayu Tanggal lulus: 18 November 2003 Bogor,18 Desember 2003 \ \, c;:: - Ir. Hersyamsi, M.Agr Pembimbing I Pembimbing II

8 KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah swr alas limpahan rahmat dan karunia-nya st:hmgga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul "Perubahan Tahanan Tank (Draft) Pembajakan pada Berbagai Kecepatan dan Kadar Air Tanah dengan Menggunakan Berbagai Jenis Bahan dan Ukuran Landside Bajak Singkal". Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gejar sarjana teknologi pertanian. Dilatar belakangi oleh keinginan untuk meningkatkan efisiensi energi pembajakan, telah banyak penelitian yang dilakukan pada alat-alat pertanian dan segi desain alat. Salah satunya dilakukan pa.da bajak singkal, walaupun desain bajak singkal termasuk yang tidak terlalu banyak mengalami perubahan. Draft atau tabanan tarik merupakan komponen penting dalam pengolahan tanah. Semakin besar draft maka semakin besar energi yang dibutuhkan untuk melakukan pengolahan tanah. Salah satu cara memperkecil draft total adalah dcngan memperkecil draft yang tcrjadi pada landside bajak singkal. Apabila nilai draft pembajakan dapat diperkecil rnaka unluk mengoptimalkan kejja traktor dapat dilakukan penarnbaban implemen untuk ditarik dengan traktor yang sama alau dengan memperbesar lebar olah dari bajak singkal tersebut. Penelitian dengan menggunakan jenis baban dan ukuran landside yang berbeda dan penggunaan kecepatan olah dan kadar air tanah yang berbeda dilakukan dengan tujuan mengetahui pola tabanan tarik (draft) pembajakan yang dihasilkan untuk tiap-tiap perlakuan. Dan peneiitian ini diharapkan dapal diketahui perlakuan yang menghasilkan draft pembajakan yang rendah. Masih banyak kekurangan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. Kritik yang membangun dibutuhkan untuk memperbaiki penelitian selanjutnya. Bogor, November 2003 Penulis

9 Puji syukur kepada Allah SWT alas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga saya dapat menyelesaikan skripsi ini. Pacta kesempatan ini saya ucapkan terimakasih yang sebanyak-banyaknya untuk segala bantuan dan perhatian yang diberikan kepada saya selama penelitian berlangsung dan selama penyusunan skripsi ini, terutama kepada: I. Keluargaku tercinta, mama, papa, mba' Dewi, Bambang, Fetra, mbah Pntri, tante Rus, dan mas Dian "Toro" yang selalu memberi semangat dan perhatian selama ini 2. Dr. Ir. E. Namaken Sembiring, MS selaku pembimbing akademik sekaligus pembimbing 1 atas bimbingan dan araban yang telah diberikan kepada saya 3. Jr. Hersyarnsi, M.Agr selakn pembimbing II alas bimbingan dan araban yang telah diberikan kepada saya 4. Ir. Susilo Sarwono atas kesediaannya menjadi dosen penguji 5. Deasy "bebek" sepupu sekaligus roommate for 4th years 6. Hendry-oya Deasy makasih atas pinjaman komputer dan printemya 7. Ritra dan Rolan, ternan sepeijuangan 8. Yuli "Youlee Hakim", thank's toek semuanya 9. Pak Abas, Jion, dan Ranto 10. Susi yang Iucu makasih buat... nya ya! II. Anak-anak kost "Az-zukhruf' yang Iucu-Iucu, temen sebidup di Bogor and dalam suka duka thauks toek biburannya kalo akn Iagi suntuk 12. Pak "02" dan Pak "03" makasih udahjadi penunjuk jalan 13. Ternan-ternan di TEP' Semua pihak yang telah membantu terselesaikannya skripsi ini Semoga Allah SWT membalas kebaikan Anda semua. Penulis II

10 DAFTAR lsi Halaman KATA PENGANTAR DAFTAR lsi DAFTAR GAM BAR DAFTAR TABEL. DAFTAR LAMPIRAN III v VII VIII I. PENDAHULUAN A Lalar Belakang... B. Tujuan II. TINJAUAN PUSTAKA A. Sifat Fisik dan Mekanik Tanah 1. T ekstur tanah / Slruklur lanah Kadar air tanah dan densitas tanah.. _ 4. Konsistensi tanah Adhesi dan koefisien gesek. 10 B. Pengolahan Tanah C. Bajak Singkal... D. Draft Pengolahan Tanah Kecepatan maju alai Kedalaman olah... E. Bahan Konstruksi AlaI Pengolahan Tanah Material Kelengketan tanah III. METODE PENELITIAN A Tempat dan Waktu Penelitian. B. Bahan dan AlaI. 1. Bahan 2. AlaI C. Pelaksanaan Penelitian III