PENGUJIAN PROTOTIPE ALAT TEBANG TEBU MANUAL TIPE TAJAK SKRIPSI Oleh: OKTAFIL ULYA F14054386 2009 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PENGUJIAN PROTOTIPE ALAT TEBANG TEBU MANUAL TIPE TAJAK SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : OKTAFIL ULYA F14054386 2009 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN PENGUJIAN PROTOTIPE ALAT TEBANG TEBU MANUAL TIPE TAJAK SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh : OKTAFIL ULYA F14054386 Dilahirkan pada tanggal 26 Oktober 1986 Di Jember Tangggal lulus: Menyetujui, Bogor, September 2009 Dr. Ir. E Namaken Sembiring, MS Dosen Pembimbing Mengetahui, Dr. Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen Teknik Pertanian
Oktafil Ulya. F14054386. Pengujian Prototipe Alat Tebang Tebu Manual Tipe Tajak. Dibawah bimbingan Dr. Ir. E Namaken Sembiring, MS. RINGKASAN Proses pemanenan tebu di Indonesia masih cukup banyak yang menggunakan alat tebang tebu manual. Penggunaan alat tebang manual ini banyak meninggalkan tunggul di lahan yang cukup tinggi. Sisa tunggul ini nantinya akan dikepras dan dibuang. Tunggul ini adalah pangkal tebu atau ruas tebu bagian bawah. Ruas-ruas terbawah batang tebu ini adalah bagian dimana terdapat kandungan gula terbanyak. Sehingga apabila pada ruas tebu bagian bawah tidak terpotong atau dibuang di lahan, maka dapat dibayangkan berapa banyak gula yang hilang di lahan. Penelitian ini dilakukan dengan merancang, membuat, dan menguji alat tebang tebu (Saccharum Officinarum L) manual tipe tajak yang bertujuan untuk mengetahui waktu tebang dan perbandingan jumlah gula yang hilang. Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahap, tahap pertama mempelajari karakteristik tanaman tebu, tahap kedua mempelajari cara kerja alat tebang tebu, ketiga perancangan dan pembuatan alat, keempat demo cara pemakaian alat (tajak), kelima pengujian alat dengan parameter yang diukur meliputi pengukuran waktu tebang, gula yang hilang, kecepatan tebang, gaya, usaha dan daya penebangan, dan tahap terakhir analisis hasil. Hasil pada tahap perancangan dan pembuatan alat berupa tajak dengan panjang total 128 cm, dengan rincian panjang mata pisau 20 cm, penghubung tajak dan pegangan 10 cm, pegangan 100 cm dan sudut ketajamannya 20. Berat keseluruhan tajak 2,2 kg. Pada tahap kelima didapatkan hasil rata-rata waktu tebang dengan menggunakan parang 0,49 detik, dan dengan tajak 0,53 detik. Rata-rata tinggi tunggul yang tertinggal hasil penebangan dengan parang dan tajak adalah 10,38 cm dan 2,81 cm. Total gula yang hilang per Ha dengan menggunakan parang dan tajak adalah 175,35 Kg dan 44,78 Kg. Kecepatan tebang dengan menggunakan parang 47,38 detik/m dan tajak 48,51 detik/m. Perhitungan tenaga dilakukan dengan dua metode. Metode pertama dengan menghitung luas permukaan tunggul tebu hasil penebangan didapatkan hasil gaya menebang dengan menggunakan parang sebesar 1,52 N, usaha 7,95 Joule dan daya 15,65 Watt. Sedangkan penebangan dengan menggunakan tajak, dibutuhkan rata-rata gaya sebesar 1,79 N, dengan usaha 10,77 Joule dan daya 19,43 Watt. Metode kedua dengan pengukuran percepatan didapatkan hasil gaya menebang dengan menggunakan parang sebesar 1,25 N, dengan usaha 5,59 Joule dan daya 13,88 Watt. Sedangkan penebangan dengan menggunakan tajak, dibutuhkan ratarata gaya sebesar 1,32 N, dengan usaha 7,13 Joule dan daya 14,11 Watt. Kemampuan manusia untuk mengeluarkan daya sebesar 0,040 kw atau setara dengan 40 Nm/s. Sedangkan pada hasil dari analisis, rata-rata daya yang dikeluarkan untuk penebangan dengan menggunakan tajak adalah 19,74 Watt (metode pertama) dan 14,11 Watt (metode kedua). Daya yang dikeluarkan ini tidak terlalu besar, karena masih jauh dari kemampuan manusia mengeluarkan daya. Sehingga penebangan dengan menggunakan tajak, dapat dilakukan dengan tenaga manusia.
RIWAYAT HIDUP Oktafil Ulya dilahirkan di Jember, Jawa timur pada tanggal 26 Oktober 1986 sebagai anak ketiga dari tiga bersaudara dari pasangan Ir. Djempari Thojib dan Endang Sulasmini. Pada tahun 1999 penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Al-Furqan, Jember. Penulis melanjutkan pendidikan ke sekolah menegah pertama yaitu SLTP Negeri 3 Jember dan lulus pada tahun 2002. Setelah menyelesaikan pendidikan menengah pertama penulis melanjutkan ke sekolah menengah atas di SMA Negeri 1 Jember, lulus tahun 2005 dan melanjutkan ke tingkat perguruan tinggi di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Saringan Penerimaan Mahasiswa Baru (SPMB) pada tahun 2005. Penulis diterima di IPB pada Departemen Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis mengambil Bagian Teknik Mesin Budidaya Pertanian. Selama di IPB penulis aktif di Himpunan Profesi Mahasiswa Teknik Pertanian (2006-2007) sebagai staf Pengembangan Sumber Daya Mahasiswa. Penulis juga mengikuti Organisasi Mahasiswa Daerah (OMDA) Ikatan Mahasiswa Jember Bogor (IMJB) sebagai Ketua (2005-2007). Selain itu penulis juga menjadi penyiar di Radio Kampus IPB (2007-2008). Dalam menyelesaikan studi, penulis juga pernah menjadi asisten Praktikum mata kuliah seperti Menggambar Teknik (2009) dan Praktikum Terpadu Mekanika Bahan Teknik (2009). Pada Tahun 2007, penulis magang di PT Mitra Tani 27. Pada tahun 2008 penulis melakukan praktek lapang dengan judul ASPEK KETEKNIKAN PERTANIAN DALAM REKLAMASI LAHAN BEKAS TAMBANG DI PT NEWMONT, BATU HIJAU, NUSA TENGGARA BARAT. Pada tahun 2009 penulis menyelesaikan pendidikan sarjana di IPB dengan judul tugas akhir PENGUJIAN PROTOTIPE ALAT TEBANG TEBU MANUAL TIPE TAJAK.
KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-nya. Shalawat serta salam selalu tercurah pada baginda Nabi Muhammad Saw, keluarga serta sahabat sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Pengujian Prototipe Alat Tebang Tebu Manual Tipe Tajak. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Bapak Dr. Ir. E. Namaken Sembiring, MS selaku pembimbing akademik atas bimbingan, masukan, dan arahan dalam penyusunan skripsi ini. 2. Dr. Ir. Desrial, M.Eng dan Ir. Parlaungan Adil Rangkuti M,Si sebagai dosen penguji skripsi. 3. Bapak dan Ibu yang tak henti-hentinya memberi semangat dan doa. 4. Kakak-kakak penulis, M.Ramadhani ST,Nurul Fatmawati SP, M.Yanuar SE dan Desyana SE yang selalu memberikan dukungan dan semangat. 5. Keponakan penulis, Azka, Ara, Annida dan calon adik Annida. 6. Teman-teman di Wisma Zulfa (Tia, Dede dan Iki) yang telah banyak membantu dan memberikan banyak saran dalam peneyelesaian skripsi ini. 7. Seluruh teman-teman Teknik Pertanian IPB, Sofie, Samun, Dayu, Lovita, Hadi, Reza, Kak Arif, Rinaldi, dan Dolly yang telah membantu dalam pelaksanaan dan memberikan banyak saran dan semangat kepada penulis. 8. Kepada semua pihak yang tidak sempat penulis sebutkan satu persatu atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih terdapat kekurangan dan jauh dari kesempurnaan. Saran dan kritik dari pembaca sangat penulis harapkan sebagai masukan yang sangat berharga untuk perbaikan di masa mendatang. Harapan penulis semoga skripsi ini dapat berguna dan memberi manfaat bagi kita semua. Bogor, September 2009 Penulis i
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iv vi vii BAB I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Tujuan... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 2.1. Tanaman Tebu... 4 2.2. Budidaya Tebu... 8 2.3. Penebangan Tebu... 9 2.4. Parang dan Ketajamannya... 11 BAB III. METODOLOGI... 14 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian... 14 3.2. Alat dan Bahan Penelitian... 14 3.3. Prosedur Penelitian... 15 3.4. Pengumpulan data... 16 3.5. Perangcangan dan Pembuatan Tajak... 16 3.5.1. Kriteria perancangan... 16 3.5.2. Rancangan Fungsional... 17 3.5.3. Rancangan Struktural... 17 3.6. Pengamatan dan Pengukuran... 18 3.6.1. Waktu Penebangan... 18 3.6.2. Permukaan Hasil Potongan... 18 3.6.3. Tinggi Tunggul Tertinggal... 19 ii
3.7. Analisis gaya, usaha dan daya... 20 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 23 4.1. Proses Pemanenan Tebu... 23 4.2. Hasil Pengujian Lapang... 24 4.3.1. Waktu Tebang... 24 4.3.2. Gula yang Hilang... 28 4.3.3. Kecepatan Tebang... 30 4.3.4. Gaya, Usaha dan Daya Pemotongan... 31 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN... 34 5.1. Kesimpulan... 34 5.2. Saran... 35 DAFTAR PUSTAKA...... 36 LAMPIRAN....... 38 iii
DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1 Bagian- bagian batang tebu (James, 2004)... 5 2 Bagian-bagian akar tebu (James, 2004)... 5 3 Urutan pertumbuhan batang tebu dari potongan tebu yang terdapat di bawah permukaan tanah (James, 2004)... 6 4 Skema dari penampang batang tanaman (Persson 1987, dalam Feri 2008)...... 7 5 Arah gerakan pemotongan tidak membentuk sudut (a) dan membentuk sudut (b) (Wiraatmadja, 1995)... 9 6 Beberapa metode pemotongan bahan pertanian (Sitkei 1986 alam Lisyanto 2007).... 10 7 Penebangan Tebu (Pramana, 2008)... 10 8 Mata pisau yang tajam dan tumpul (a), runcing dan tidak runcing (b) (Lisyanto, 2007)... 12 9 Tajak alat tebang tebu manual... 15 10 Mata pisau tajak...... 15 11 Diagram alir prosedur penelitian.. 15 12 Rancangan mata pisau dari tajak... 18 13 Rancangan pegangan pisau tajak... 18 14 Penampang potongan tebu... 20 15 Skema gaya pemotongan tebu... 21 16 Parang Penebang... 24 17 Penggunaan Tajak... 24 18 Waktu mulai menebang menggunakan parang.. 25 19 Waktu akhir menebang menggunakan parang 25 20 Waktu mulai menebang menggunakan tajak... 25 21 Waktu akhir menebang menggunakan tajak.. 25 22 Grafik waktu terhadap luas penampang potongan. 26 23 Pemotongan batang tebu dengan menggunakan parang (a) dan tajak (b)... 27 iv
24 Tinggi Tunggul Tertinggal dari Penggunaan Parang... 29 25 Tinggi Tunggul Tertinggal dari Penggunaan Tajak 29 v