III. METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus sampai dengan Oktober 2011 pada PT Socfindo yang berlokasi di Jalan KL. Yos Sudarso No.27 Medan Sumatra Utara yang merupakan salah satu perusahaan penghasil Kelapa Sawit terbesar di Indonesia. Percobaan alat dilakukan di Perkebunan kelapa sawit PT Socfindo yang berlokasi di Perkebunan Bangun Bandar, Serdang Bedagai, Sumatra Utara Alat dan Bahan Penelitian 1. Bunga Kelapa Sawit Pohon Kelapa Sawit yang digunakan adalah pohon yang berumur 1 2 tahun (N1 N2). Pengerjaan diawali pada bulan ke 14 setelah tanam pertama dan harus dilakukan secara teratur setiap bulannya dengan interval tidak lebih dari 6 minggu. Karena bila terjadi over atau terlambat pusingan, maka bunga akan pecah dan membuat pekerja lebih lama dalam pengerjaan pencabutan bunga. 2. Alat Kastrasi Alat penebang bunga yang digunakan adalah capit dan Dodos yang umum digunakan para pekerja dan tajuk alat tebang tersebut manual. Gambar 5 menunjukan bentuk awal capit udang. Pekerja telah berpengalaman sekitar dua tahun. Gambar 6 menunjukan pekerja sedang melakukan proses kastrasi. Pada Gambar 7 memperlihatkan bentuk capit udang dimana sistem yang digunakan statis. Gambar 8 menunjukan bentuk gagang yang terbuat dari kayu jati putih. Dan pada Gambar 9 memperlihatkan bentuk mata dodos. Panjang alat keseluruhan adalah 150 cm, dengan rincian panjang mata capit 27 cm, panjang gagang 95 cm dan panjang dodos 28 cm. Berat total alat 5 kg. 10

2 Gambar 5. Bentuk Capit Udang Gambar 6. Pekerja Lapangan Gambar 7. Bentuk capit Gambar 8. Bentuk gagang Gambar 9. Bentuk Dodos 11

3 3.3. Prosedur Penelitian Mempelajari Karakteristik tanaman kelapa sawit Mempelajari cara kerja alat kastrasi kelapa sawit Identifikasi masalah Perancagan dan pembuatan alat Demo cara pemakaian alat (capit udang) Pengujian alat (capit udang) Waktu kerja Penerapan sistem baru Keadaan alat Analisis Data Gambar 10. Diagram alir prosedur penelitian 3.4. Pengumpulan Data 1. Data Primer Data Primer diambil dengan melakukan pengukuran secara langsung ke lapangan, yang dilakukan di Perkebunan Bangun Bandar PT Socfindo Serdang Bedagai, Sumatra Utara. Data data yang dikumpulkan adalah : Data dimensi capit udang yang lama, gaya dan waktu yang dibutuhkan untuk proses kastrasi dengan menggunakan alat lama serta gaya potong bunga. Data capit udang modifikasi meliputi gaya yang dikeluarkan, waktu yang dibutuhkan untuk proses kastrasi dan tanggapan dari pekerja. 2. Data Sekunder Data sekunder yang digunakan diperoleh dari literatur meliputi pengetahuan kelapa sawit, kastrasi, capit udang dan gaya. 12

4 3.5. Perancangan dan Pembuatan Capit Udang Kriteria Perancangan Perancangan suatu alat maupun mesin akan terdapat berbagai masalah, baik masalah dari hasil rancangan alat dan mesin sebelumnya maupun masalah dari rancangan alat dan mesin yang akan dibuat. Maka dari itu dilakukan perumusan masalah masalah yang ada untuk mempermudah pembuatan alat dan mesin selanjutnya. Adapun alat yang dibuat memiliki mekanisme komponen dengan fungsinya, yaitu : a) Mengusahakan bunga terlepas hingga akarnya. b) Penggunaannya memudahkan para pekerja. c) Sederhana dan praktis. Dalam alat kastrasi ini terdapat beberapa masalah, yaitu : a) Ukuran Bunga bervariasi. Maka para pekerja harus membawa lebih dari satu alat dengan berbagai ukuran di lapangan. Sedangkan dalam pengerjaannya kurang fleksibel. b) Memperbaharui ukuran standard alat. Karena design alat yang digunakan adalah design lama. Sedangkan saat ini semua bibit sudah di brading, maka perubahan pada ukuran bunga juga terjadi. c) Capit yang digunakan statis dan tidak ergonomis. Akibatnya para pekerja susah dalam pengerjaannya. Bunga tidak melekat pada alat sehingga tangan pekerja harus mengambil ke dalam dan mendapatkan luka ringan di bagian lengan. d) Gagang yang digunakan terbuat dari Kayu Jati putih. Dalam kurun waktu 1 bulan mereka harus mengganti kayu kembali dikarenakan kayu habis termakan oleh duri duri tajam yang terdapat pada pelepah pohon. Sedangkan harga kayu tersebut sangat mahal. e) Dodos tidak dapat dibuka tutup. Sehingga apabila pekerja ingin menyepuh / mempipih / mempertajam alat, pekerja harus membawa alat dalam keadaan utuh. Dari masalah masalah yang terdapat pada capit udang sebelumnya, diharapkan adanya penyelesaian masalah agar rancangan alat dan mesin selanjutnya lebih baik. Penyelesaian masalah yang ada pada rancangan Capit Udang sebelumnya, yaitu : a) Membuat alat dengan satu ukuran untuk semua jenis bunga yang akan dilepaskan dari pohon. b) Ukuran ditentukan dengan cara mengambil data langsung di lapangan dan mencari nilai tengahnya. c) Menerapkan sistem buka tutup pada capit dan merancang bentuk bulat yang akan digunakan. Dengan cara ini diharapkan agar pekerja dapat menarik bunga dalam keadaan miring, sehingga sisel tidak tersangkut. d) Gagang dibuat dari besi. Agar umur alat lebih lama dan tidak rusak apabila terkena duri dari pelepah. e) Merancang dodos yang dapat dibuka tutup. Agar pekerja tidak susah saat ingin membawa dodos untuk disepuh. 13

5 Rancangan Struktural 1. Capit / Sisel Prinsip kerja dari capit yang akan dibuat adalah sistem buka tutup mengunakan poros yang langsung terhubung dengan per yang menyatukan kedua belah sisi bawah sisel. Dilakukan gerakan mengguncang maju mundur untuk melepas. Bahan yang digunakan untuk lengan capit adalah besi Behel dengan ukuran 10 mm. Pada bagian tengah alat diberi tekukan 45º agar alat membentuk sebuah capit. Gerakan membuka tutup akan diaplikasikan pada salah satu jari capit. Menggunakan kawat sling yang menghubungkan antara lengan capit dengan bagian penarik (kopling rem). Pada bagian dalam sisel akan disertai 4 buah mata pisau. Modifikasi dari 2 menjadi 4 dilakukan agar bunga lebih merekat saat ditarik. 2. Gagang / pegangan Pegangan alat dibuat dari besi berdiameter ¾ inchi. Dengan pertimbangan besi ini ringan dan cukup kuat. Ketebalan pegangannya 5 cm dan panjangnya 150 cm. Disesuaikan dengan genggaman orang dewasa. 3. Dodos Prinsip kerja dodos adalah dengan menghujamkan (menajak) batang bunga. Sehingga mata dodos harus tahan dengan benturan benda keras. Mata dodos berasal dari besi plat yang dipertajam. Bahannya adalah plat baja tebal 3 mm. Dalam penelitian ini digunakan model dodos lama dikarenakan bentuk dan ukurannya sudah memenuhi criteria kerja. Namun dilakukan beberapa perubahan dikarenakan batang kayu digantikan dengan batang besi Rancangan Fungsional Mancapit dan menarik bunga Tabel 2. Fungsi alat dan komponen Fungsi - Membuka dan menutup kepala capit - Menahan capit agar tidak terbuka saat menarik - Tempat bersatunya capit dan dodos - Tempat menarik dan mendorong alat - Tempat pemasangan handle Penyalur dan penghubung antara handle dan capit Penyalur tenaga yang dikeluarkan oleh tangan Komponen Capit Pegas Gagang kawat handle Analisis Rancangan Analisis gaya yang terjadi pada proses pengkastrasian kelapa sawit dengan menggunakan Capit Udang dengan modifikasi, dianalisis dengan menghubungkan Hukum Newton Kedua. Hukum Newton kedua berbunyi, Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total 14

6 yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya Giancoli,(2001) F potong = m a...(1) di mana : F m a = gaya (Newton) = masaa (kg) = percepatan (m/s²) Dibutuhkan berbagai perhitungan gaya (F) untuk membandingkan perubahan alat. Gaya didapatkan dan saling mempengaruhi. Langkah awal yang dilakukan adalah pengukuran gaya potong bunga. Digunakan timbangan pegas untuk mendapatkan daya yang dibutuhkan untuk melepaskan satu bunga dari pohonnya. Dilakukan juga pembuatan capit udang berkait untuk menyempurnakan pengukuran ini. Gambar 11. Capit bantuan Gambar 12. Pengukuran menggunakan selter Dibutuhkan juga perhitungan gaya yang dapat dikeluarkan oleh tangan, untuk menarik handle (pelatuk) yang bertujuan untuk menarik mata capit. Ftangan =45 N (1 tangan) 90 N (2 tangan) (2) Handle yang bergerak dihubungkan langsung dengan capit dengan bantuin kawat sling. F kawat = F tangan L tangan..(3) L kawat di mana : Fkawat = gaya kawat (N) Ftangan = gaya yang dikeluarkan oleh tangan (N) Lkawat = jarak dari poros putar ke sambungan kawat pada handle (cm) Ltangan= jarak antara titk tengan handle ke poros putar (cm) 15

7 Gambar 13. Ilustrasi alat utuh Gambar 14. Ilustrasi kawat Maka berdasarkan data diatas dapat kita ketahui kekuatan maksimal tangan untuk menarik mata capit tersebut. F pegas = F kawat L kawat2 cos α....(4) L pegas sin β di mana : Fpegas = gaya maksimal yang dapat dikeluarkan oleh tangan Fkawat = gaya kawat saat menarik (N) Lkawat2 = jarak antara titik putar bearing hingga ke ujung pegangan kawat (cm) α = sudut yang dibentuk oleh tarikan pegas Lpegas = jarak antara titik ujung pegas dengan titik putar bearing (cm) β = sudut yang dibentuk oleh perputaran bearing β Gambar 15. Ilustrasi pegas 1 16

8 Untuk mencari kekuatan pegas yang diinginkan, perhitungan dibagi menjadi dua bagian, saat pegas membuka dan pada saat pegas menahan. F pegas2 = F potong cos α Lfs L pegas sin β.. (5) di mana : Fpegas2 = gaya yang dibutuhkan untuk menahan beban (N) Cos α = sudut dari garis tengah titik potong bunga Lfs = jarak antara titik tengah potong TBS sampai ke titik putar bearing (cm) Lpegas = Panjang pegas (cm) Sin β = sudut yang dibentuk dari perputaran bearing β α F s F s F potong L fs F pegas L pegas Momen titik putar Gambar 16. Ilustrasi pegas2 Setelah mendapatkan perhitungan gayan pegas yang terbesar, maka dicari ukuran pegas yang akan digunakan dengan menggunakan perhitungan : F = k x...(6) di mana : k = koefisien pegas ( n m ) x = total jarak antara x2 x1 (cm) 3.6. Pengujian kinerja alat Waktu yang dihitung dibagi menjadi 2 bagian, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk melepas bunga dengan mengunakan sisel, dan waktu yang dibutuhkan untuk melepas bunga dengan bantuan capit dan dodos. Waktu pengkastrasian dihitung setiap habis membersihkan bunga per 10 pohon. Perhitungan waktu menggunakan Stopwatch. Pengamatan waktu penebangan ini juga dilakukan dengan merekam proses penebangan menggunakan camera video, sehingga waktu 1x dapat diketahui pastinya. 17

9 Bentuk hasil pemotongan menggunakan capit udang tidak terlalu diutamakan, yang menjadi bagian terpenting adalah batang bunga dapat lepas dari tempatnya. Karena apabila tidak lepas, maka pekerja harus melakukan pengerjaan ulang menajak semua batang akan akan berubah menjadi bunga matahari. 18