V. HASIL DAN PEMBAHASAN A. DESAIN PENGGETAR MOLE PLOW Prototip mole plow mempunyai empat bagian utama, yaitu rangka three hitch point, beam, blade, dan mole. Rangka three hitch point merupakan struktur yang mengikatkan mole pow dengan three hith point traktor. Beam adalah batang baja panjang yang bertumpu pada rangka three hitch point yang berfungsi sebagai rangka penarik. Beam mempunyai panjang 1500 mm, tinggi 150 mm, dan tebal 25 mm. Blade adalah batang baja berbentuk menyerupai bajak yang menempel secara vertikal pada ujung beam. Blade mempunyai panjang 900 mm, lebar 240 mm, dan tebal 25 mm. Blade ini berfungsi untuk memotong tanah pada kedalaman 30-60 cm. Sementara mole merupakan batang baja bulat dengan diameter 40 mm yang menempel pada ujung blade dan berfungsi untuk membuat lubang di bawah tanah. Penggetaran mole plow dilakukan untuk menurunkan draft saat pengoperasian di lahan. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, penggunaan getaran pada subsoiler terbukti dapat menurunkan draft. Sigit (2009) melakukan penelitian tentang modifikasi bajak subsoiler getar dengan pemupuk mekanis (SIGAP) utuk budidaya tebu lahan kering. Hasil pengujian di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB, Bogor pada kadar air tanah rata-rata 41.1% menunjukan bahwa efek penggetaran dengan sayap penggetar pada bajak subsoil dapat menurunkan tahanan tarik secara nyata dibandingkan dengan bajak subsoil tanpa getar. Dengan penggetaran, tahanan tarik turun pada kisaran 6.1% sampai 29.9% dengan rata-rata 14.6%. Penggetaran yang diterapkan pada mole plow adalah penggetaran paksa atau forced vibrations, di mana gaya penggetaran dibangkitkan oleh energi eksitasi dari pusat massa unbalanced yang diputar. Gaya penggetaran yang dibangkitkan akan menimbulkan getaran struktur pada struktur yang menerima gaya penggetaran tersebut. 56
penggetar beam Gambar 34. Mole plow getar. Bagian dari mole plow yang dijadikan pegas kantilever adalah beam. Unit pembangkit getaran atau penggetar diletakan di bagian ujung atas beam. Ketika bagian unbalanced (exciter +plat pengapit exciter) diputar maka akan terjadi gaya getar yang membangkitkan getaran struktur kantilever beam. pipa penggetar poros penggetar piringan exciter plat pengapit exciter r dudukan tutup penggetar tutup penggetar dudukan penggetar Gambar 35. Rangkaian penggetar mole plow. 57
Unit pembangkit getaran atau pnggetar mole plow terdiri dari beberapa bagian, yaitu piringan exciter, plat pengapit exciter, poros penggetar, tutup penggetar, pipa penggetar, dudukan penggetar, dudukan tutup penggetar, sistem transmisi dan kantilever beam. 1. Piringan Exciter Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pada penggetaran struktur gaya penggetaran dibangkitkan dari eksitasi pusat massa unbalanced yang diputar. Ketika diputar, pusat massa ini akan cenderung terdorong ke luar dari pusat putaran (sumbu putar). Kondisi ini menimblkan gaya penggetaran ke arah luar dari sumbu putaran. Gaya penggetaran bekerja sejajar dengan bidang yang ditembus oleh sumbu putaran. Besarnya gaya penggetaran (F getar ) dipengaruhi oleh kecepatan putaran (ω), jarak pusat massa unbalanced dari sumbu putaran atau jari-jari eksentrik (e), dan massa unbalanced (m). Piringan exciter dirancang dengan bentuk sedemikian rupa sehingga menghasilkan jari-jari eksentrik (e) dari unbalanced sesuai yang diinginkan. Nilai e dari exciter sebesar 48 mm dan massanya 7.67 kg. Akan tetapi setelah membentuk unbalanced (ditambah plat pengapit exciter), nilai e menjadi 30 mm dan massanya menjadi 11.678 kg. Piringan exciter dibuat dari plat besi dengan tebal 10 mm. Kemudian plat besi ini dipotong mengikuti pola yang telah dibuat. Untuk memperoleh ketebalan 100 mm dibuat 10 potong piringan exciter. Pada plat exciter dibuat dua buah lubang baut M20 untuk mengunci piringan exciter pada plat pengapit exciter agar membentuk unbalanced. 58
poros penggetar piringan exciter plat pengapit exciter Gambar 36. Unbalanced. 2. Plat Pengapit Exciter Piringan exciter diikat pada plat pengapit exciter oleh dua buah baut M20. Pada masing-masing baut dipasang mur dan ring per. Ring per berfungsi memperkuat ikatan baut dan mur agar pada saat bergetar kondisi ikatan tetap kuat. Plat pengapit exciter diikat pada poros penggetar dengan mekanisme pasak dan baut tanam. Baut tanam berfungsi mengencangkan pasak pada alurnya serta menahan geseran plat pengapit exciter pada poros penggetar ke arah depan. Selain baut tanam, untuk mencegah pergeseran plat penngapit exciter ke arah depan dibuatkan juga plat penahan diantara plat pengapit exciter. Plat penahan ini diikatkan pada poros penggetar oleh mekanisme mur baut, dimana mur dilaskan pada poros penggetar dan plat penahan tersebut dibaut pada mur yang sudah dilas. Pasak yang digunakan pada ikatan plat pengapit exciter mempunyai panjang 25 mm, lebar 8 mm dan tinggi 7 mm. Sementara baut tanam berdiameter 6 mm dengan ulir 1.5 mm. Plat pengapit exciter terbuat dari plat besi dengan tebal 10 mm. Diameter plat pengapit exciter adalah 160 mm. Pada salah satu sisinya dibuat naf diameter 60 mm tebal 15 mm. Naf ini berfungsi untuk memperkuat plat pengapit exciter serta untuk memperpanjang alur 59
pasak. Pada naf juga dibuat lubang baut tanam tegak lurus pada alur pasak. Pada masing-masing plat pengapit exciter dibuat lima buah lubang baut diameter 20 mm yang posisinya sama pada kedua plat. Masing-masing lubang dari kedua plat berpasangan satu sama lain untuk mengikatkan baut, dimana empat pasang lubang berfungsi untuk perubahan posisi pengikatan baut. Sementara satu pasang lubang tidak mengalami perubahan posisi pengikatan untuk menjadi tumpuan perputaran atau perubahan posisi piringan exciter pada plat pengapit exciter. Dengan membuat empat buah lubang, posisi piringan exiter pada plat pengapit exciter bisa diubah pada empat posisi sehingga jarijari eksentrik juga bisa diubah pada empat posisi. Jarak antar masingasing lubang baut adalah 14 dengan acuan titik senter plat. 3. Poros Penggetar Poros penggetar dibuat dari baja S55C dengan diameter 25 mm dan panjang total 400 mm. Sambungan antara flexible coupling dan poros penggetar menggunakan kopling flens. Untuk mengikatkan poros penggetar pada unbalanced, pada poros penggear dibuat dua buah alur pasak sepanjang 25 mm, lebar 8mm, dan dalam 4 mm. 4. Tutup Penggetar Tutup penggetar terbuat dari plat besi dengan tebal 15 mm. Plat besi ini kemudian dipotong menggunakan las potong sesuai pola yang telah dibuat. Pada tengah-tengah tutup penggetar dibuat lubang untuk menempelkan bearing dengan cara dibubut. Disamping keliling lubang tersebut dibuat empat lubang yang telah di tap dengan diameter 12 mm dan pitch ulir 1.25mm. Dengan melakukan pengetapan pada tutup penggetar, tidak dibutuhkan lagi mur untuk mengunci bearing pada tutup penggetar karena lubang tap tersebut yang berfungsi sebagai mur dari baut M12 yang mengunci bearing. 60
Pada tutup penggetar dibuat tiga buah kupingan. Kupingan dibuat dari plat besi tebal 15 mm yang masing-masing dilas pada tutup penggetar. Jarak antar kupingan sebesar 120º dengan acuan putar titik pusat lubang bearing. Pada masing-masing kupingan dibuat lubang diameter 12 mm sebagai lubang baut M12. Kupingan ini berfungsi sebagai tempat penguncian pipa penggetar pada tutup penggetar. Tutup penggetar berjumlah dua buah, yaitu tutup penggetar depan dan tutup penggetar belakang. Tutup penggetar bagian depan langsung dilaskan pada dudukan tutup penggetar, sementara tutup penggetar belakang terpasang pada dudukan tutup penggetar dengan kuncian empat buah baut. Jadi tutup penggetar depan terpasang secara permanen pada dudukan tutup penggetar sementara tutup penggetar belakang bisa dilepas dari dudukan tutup penggetar. Pada bagian depan dan belakang tutup penggetar belakang dibuat kupingan dari plat besi 10 mm. Kupingan ini berfungsi sebagai tempat penguncian tutup penggetar belakang pada dudukan tutup penggetar oleh empat buah baut. Pada kupingan bagian depan dibuat dua buah lubang baut diameter 12 mm. Sedangkan pada kupingan bagian belakang dibuat dua buah lubang baut diameter 16 mm. Gambar 37. Tutup penggetar. 61
5. Dudukan Tutup Penggetar Dudukan tutup penggetar menahan bobot dari piringan exciter, plat pengapit exciter, poros penggetar, tutup penggetar dan bearing. Gaya pnggetaran disalurkan pada dudukan penggetar dengan empat buah kuncian baut M16. Dudukan tutup penggetar berbentuk persegi panjang terbuat dari plat besi dengan tebal 15 mm. Pada bagian depan dudukan tutup penggetar dibuat tiga buah lubang baut dengan dua buah lubang diameter 16 mm dan satu lubang berdiameter 20 mm. Pada bagian belakang dudukan tutup penggetar dibuat lima buah lubang baut dengan dua lubang diameter 16 mm, satu lubang diameter 20 mm dan dua lubang diameter 12 mm. Untuk lubang diameter 12 mm dilakukan pengetapan dengan pitch ulir 1.25 mm. Masing-masing lubang baut memiliki fungsi masing-masing. Lubang baut diameter 16 mm berfungsi sebagai lubang penguncian anatara dudukan tutup penggetar dengan dudukan penggetar. Lubang baut diameter 20 mm berfungsi sebagi lubang penguncian dudukan tutup penggetar dengan beam. Sementara lubang baut 12 mm berfungsi sebagai mur untuk baut pengunci tutup penggetar dengan dudukan tutup penggetar. pipa penggetar dudukan tutup penggetar dudukan penggetar Gambar 38. Penggetar mole plow. 62
6. Dudukan Penggetar Dudukan penggetar berjumlah dua buah yaitu dudukan penggetar sebelah kiri dan dudukan penggetar sebelah kanan yang kedua-duanya langsung dilaskan pada mole plow. Untuk memperkuat lasan dari guncangan gaya penggetaran, pada masing-masing dudukan penggetar ditambahkan dua buah penguat. Dudukan penggetar dan penguatnya sama-sama terbuat dari plat besi. Dudukan penggetar berbentuk persegi panajng dengan tebal 15 mm. Penguatnya berbentuk segi tiga siku-siku dengan tebal 10 mm. Pada masing-masing dudukan penggetar dibuat dua buah lubang baut diameter 16 mm. Lubang baut ini merupakan pasangan lubang baut pada dudukan tutup penggetar. 7. Pipa Penggetar Untuk menutupi piringan exciter dan plat pengapit exciter, di antara tutup penggetar dipasang sebuah pipa besi. Selain sebagai rumah dari penggetar, pipa penggetar berfungsi juga untuk memperkuat tutup penggetar dalam menyalurkan getaran. Dengan adanya pipa penggetar yang diikat oleh baut pada tutup penggetar, getaran pada masing-masing tutup akan terhubung sehingga mengurangi beban yang ditahan oleh masing-masing tutup. Pipa penggetar terbuat dari pipa besi dengan diameter dalam 209.5 mm, diameter luar 219.5 mm, dan panjang 158 mm. Pada bagian depan dan belakang dibuat kupingan yang bentuk serta ukurannya sama dengan kupingan pada tutup penggetar. Akan tetapi yang membedakan kupingan pada pipa pengetar dengan tutup penggetar adalah lubang bautnya. Pada kupingn pipa penggetar dilakukan pengetapan lubang bautnya, sehingga lubang bautnya berfungsi sebagai mur bagi baut M12 yang mengunci tutup penggetar dengan pipa penggetar. 63
8. Sistem Transmisi Sistem transmisi terdiri dari kopling-kopling penyalur tenaga. Pada pnggetaran mole plow ini digunakan tiga jenis kopling, yaitu kopling flens, kopling freewheel, dan flexible coupling. Kopling flens menyalurkan tenaga dari flexible coupling ke poros penggetar. Kopling freewheel menyalurkan tenaga dari motor listrik ke flexible coupling. Sementara flexible coupling berfungsi menyalurkan tenaga dari kopling freewheel ke kopling flens dan berfungsi meredam getaran yang terjadi pada sistem transmisi. Kopling flens terbuat dari besi pejal dengan diameter luar 45 mm, kemudian tengahnya dilubangi dengan cara dibubut dengan diameter 25.5 mm. Kemudian besi pejal ini disambungkan dengan cara dilas dengan flens yang terbuat dari besi plat (tebal 5 mm) berbentuk lingkaran diameter 100 mm. Terdapat empat buah lubang baut diameter 8 mm pada bagian flens dengan jarak antar lubang baut 90. Baut berfungsi sebagai pengunci atau penyambung anatar flens. Pada sisi bagian luar dibuat satu lubang baut diameter 8 mm dengan permukaanya ditempeli mur yang dilaskan. Baut diameter 8 mm digunakan untuk mengunci flexible coupling dan poros penggetar pada kopling flens. poros flens flexible coupling Gambar 39. Penyambungan flexible coupling dan poros penggetar oleh kopling freewheel. 64
Untuk kopling flens yang menempel pada flexible coupling, besi pejal dengan diameter luar 45 mm dilubangi bagian tengahnya dengan lubang berbentuk segi empat. Ukuran lubangnya sama dengan luas empat buah penampang flexible coupling. Pengerjaan selanjutnya sama dengan pengerjaan kopling flens yang menempel pada poros seperti yang telah dijelaskan di atas. Flexible coupling yang digunakan untuk menggetarkan mole plow merupakan flexible coupling mesin pemotong rumput. Panjang flexible coupling tersebut sekitar 80 cm. Pada sistem transmisi ini digunakan empat buah flexible coupling yang disatukan menjadi satu oleh klem. Tiap ujung flexible coupling ini dimasukan atau disambungkan pada kopling flens serta dikunci oleh baut tanam M8. Kopling freewheel terdiri dari tiga bagian utama, yaitu kopling flens, rumah freewheeal, dan poros. Kopling flens terbuat dari besi pejal berdiameter luar 45 mm dan bagian dalamnya dibubut dengan diameter 25.5 mm. Kemudian besi pejal tersebut disambungkan dengan cara dilas dengan flens yang terbuat dari besi plat (tebal 5 mm) berbentuk lingkaran dengan diameter 100 mm. Terdapat 4 buah lubang baut diameter 8 mm pada bagian flens dengan jarak antar lubang baut 90. Baut berfungsi sebagai pengunci atau penyambung antar flens. Pada sisi bagian luar dibuat satu lubang berulir untuk baut diameter 10 mm dengan pitch 1.25 mm yang digunakan untuk mengunci kopling freewheel pada poros motor listrik. 65
poros motor rumah freewheel flens Gambar 40. Kopling freewheel. Rumah freewheel terbuat dari besi pejal diameter luar 70 mm dan bagian dalamnya dibubut sedalam 48 mm dengan diameter 50 mm. Selanjutnya besi pejal ini dibubut lagi dengan diameter 27 mm untuk memasukan poros dari sisi yang berlawanan. Kemudian besi pejal ini disambungkan dengan lasan pada flens yang terbuat dari besi plat (tebal 5 mm) berbentuk lingkaran diameter 120 mm. Pada lubang hasil bubutan dimasukan freewheel dengan cara dipres supaya freewheel terkuunci pada lubang tersebut. Terdapat 4 buah lubang baut diameter 8 mm pada bagian flens dengan jarak antar lubang baut 90. Baut berfungsi sebagai pengunci atau penyambung antar flens. Pada sisi bagian luar dibuat tiga buah lubang berulir untuk baut M10 dengan pitch 1.25 mm yang digunakan untuk mengunci freewheel pada rumah freewheel. Untuk meneruskan putaran freewheel digunakan poros yang salah satu ujungnya diberi ulir dengan diameter luar 20 mm serta pitch 1.5 mm. Kemudian ujung poros berulir dimasukan atau disambugkan pada lubang freewheel dan dikunci dengan mur M20. Sementara ujung poros yang lain disambungkan pada kopling flens untuk meneruskan putaran ke flexible coupling. 66
B. HASIL PENGUJIAN 1. Pengujian di Bengkel Teknik Mesin Budidaya Pertanian, Departemen Teknik Pertanian IPB Pengujian yang dilakukan di bengkel adalah pengujian kalibrasi inverter. Untuk mengetahui hubungan frekuensi yang terbaca di tampilan digital inverter dengan kecepatan putar motor saat beroperasi maka dilakukan kalibrasi inverter. Hasil kalibrasi inverter dengan menggunakan tachometer pada berbagai frekuensi inverter menunjukan bahwa ada hubungan antara frekuensi inverter dengan kecepatan putar motor listrik. Hubungan tersebut bisa dilihat pada Tabel 5 dan grafik pada Gambar 41. Dari grafik dapat dilihat bahwa perbandingan frekuensi inverter dan motor listrik relatif sama pada berbagai frekuensi inverter. Adapun hubungan frekuensi inverter dan frekuensi motor listrik adalah sebagai berikut. Tabel 5. Hubungan setingan frekuensi inverter dan frekuensi putaran motor Frekuensi inverter (hz) Frekuensi putaran motor (hz) Rasio 5 2.7 1.9 6 3.1 1.9 7 3.4 2.1 8 4.4 1.8 10 4.8 2.1 11 5.4 2.0 12 5.9 2.0 13 6.4 2.0 Rata-rata 2.0 Rata-rata perbandingan setingan frekuensi inverter dan frekuensi putaran motor listrik adalah 2. 67
7 6 y = 0.456x + 0.395 R² = 0.985 5 y (Hz) 4 3 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 x (Hz) Gambar 41. Grafik hubungan frekuensi inverter dan frekuensi motor listrik. Berdasarkan grafik di atas, hubungan frekuensi di inverter dan frekuensi di motor listrik adalah y = 0.456x + 0.395, dimana y adalah frekuensi motor listrik dan x adalah frekuensi inverter. 2. Pengujian di Laboratorium Lapangan Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian IPB Pengujian yang dilakukan di Laboratorium Lapangan Leuwikopo, Departemen Teknik Pertanian IPB adalah pengujian tahanan tarik (draft), pengujian daya penggetaran, dan pengujian amplitudo getar. Jenis tanah yang digunakan untuk pengujian lapangan di Kebun Percobaan Leuwikopo Departemen Teknik Pertanian IPB adalah tanah latosol coklat kemerahan (Syahbuana, 2009). Kadar air rata-rata pada kedalaman 0-40 cm adalah 42.6 %. Hasil pengukuran kadar air pada percobaan lapangan disajikan pada Tabel 6. 68
Tabel 6. Kadar air tiap kedalaman pengukuran Kedalaman (cm) Kadar air rata-rata (%) 0-10 38.3 10-20 40.9 20-30 45.8 30-40 45.5 Rata-rata 42.6 Hasil pengukuran tahanan penetrasi pada lahan percobaan yang diukur menggunakan penetrometer sampai kedalaman 40 cm menunjukan bahwa rata-rata tahanan penetrasi tanah di lahan percobaan sebesar 2075.15 kpa. Tahanan penetrasi pada berbagai titik kedalaman dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Tahanan penetrasi pada berbagai titik kedalaman Kedalaman (cm) Tahanan penetrasi rata-rata (kpa) 0-10 2053.1 10-20 1935.5 20-30 2151.1 30-40 2160.9 Rata-rata 2075.15 Hasil pengujian di lapangan menunjukan bahwa mole plow getar dapat beroperasi dengan baik. Pada pengujian ini mole plow getar digandengkan pada traktor Deutz (70 hp) serta pada pengukuran tahanan tarik digunakan traktor Volvo (70 hp) sebagai traktor penarik. Terdapat dua macam perlakuan pada pengukuran tahanan tarik mole plow getar yaitu pengukuran tahanan tarik tanpa penggetaran dan pengukuran tahanan tarik dengan penggetaran. Pengukuran tahanan tarik mole plow getar tanpa penggetaran dilakukan dengan empat kali ulangan pada tingkat transmisi low 1 (L1) dengan putaran engine 1600 rpm. Pengukuran tahanan tarik mole plow getar dengan penggetaran dilakukan dengan lima tingkat frekuensi putaran motor, pada tiap 69
frekuensi putaran dilakukan dua kali ulangan. Tingkat transmisi dan putaran engine traktor yang dipakai pada pengukuran tahanan tarik mole plow getar dengan penggetaran sama dengan pengukuran tahanan traik tanpa penggetaran. Pengukuran tahanan tarik dilakukan pada lima kali putaran roda traktor Volvo. Tabel 8. Hasil pengujian lapang mole plow tanpa getar Ulangan Kecepatan maju rata-rata Kedalaman Tahanan tarik rata-rata (m/s) (cm) (N) 1 0.53 35.0 11590.8 2 0.49 32.5 14047.8 3 0.49 40.0 11557.1 4 0.51 36.0 11108.6 Rata-rata 0.50 35.9 12076.1 Hasil pengukuran tahanan tarik mole plow tanpa getar menunjukan bahwa besarnya tahanan tarik berkisar 11108.6-14047.8 N dengan rata-rata 12076.1 N, kedalaman olah berkisar 32.5-40 cm dengan rata-rata 35.9 cm, dan kecepatan maju operasional berkisar 0.49-0.53 m/s dengan rata-rata 0.50 m/s. Tabel 9. Hasil pengujian lapang mole plow dengan penggetaran Frekuensi motor (Hz) Kecepatan maju ratarata (m/s) Kedalaman (cm) Tahanan tarik ratarata (N) 4.5 0.47 35.48 11802.8 7 0.50 40.80 9460.1 9 0.45 42.10 8925.7 12 0.49 43.85 9653.0 15 0.50 43.20 11658.4 Rata-rata 0.48 41.09 10300.0 70
Berdasarkan data hasil pengujian lapangan mole plow dengan penggetaran pada Tabel 9 menunjukan bahwa besarnya tahanan tarik dengan penggetaran berkisar 8925.7-11802.8 N dengan rata-rata 10300 N. Tahanan tarik minimum terjadi pada frekuensi motor 9 Hz, sedangkan tahanan tarik maksimum tejadi pada frekuensi motor 4.5 Hz. Kecepatan maju traktor berkisar 0.45-0.50 m/s dengan rata-rata 0.48 m/s. Sedangkan kedalaman olah mole plow dengan penggetaran berkisar 35.48-43.85 cm dengan rata-rata 41.09 cm. Tabel 10. Penurunan tahanan tarik pada berbagai frekuensi penggetaran (frekuensi putaran motor) Frekuensi putaran motor (Hz) Draft tanpa penggetaran (N) Draft dengan penggetaran (N) Penurunan draft (%) 0 12076.1 4.5 11803 2.0 7 9460 19.6 9 8926 23.6 12 9653 18.2 15 11658 3.1 Rata-rata 13.3 Dengan penggetaran terjadi penurunan tahanan tarik mole plow. Penurunan tahanan tarik mole plow dengan penggetaran berkisar 2-23.6 % dengan rata-rata 13.3 %. Penurunan tahanan tarik terbesar terjadi pada frekuensi motor (frekuensi penggetaran) 9 Hz. Pengujian daya dilakukan untuk mengetahui besarnya daya yang dipakai untuk memutar unbalanced pada berbagai frekuensi. Daya diperoleh dari pengukuran arus dan tegangan listrik pada kabel yang menyalurkan arus dan tegangan listrik ke motor listrik. 71
Tabel 11. Kebutuhan daya pada berbagai frekuensi penggetaran Frekuensi inverter (Hz) Frekuensi motor/frekuensi getar (Hz) Daya (W) 9 4.5 132.16 14 7 178.56 18 9 251.12 24 12 372.16 30 15 659.20 Dari tabel di atas diketahui bahwa daya untuk penggetaran meningkat seiring kenaikan frekuensi penggetaran. Y (Watt) 700.0 600.0 500.0 400.0 300.0 200.0 100.0 0.0 y = 4.586x 2-41.05x + 232.3 R² = 0.992 0 2 4 6 8 10 12 14 16 X (Hz) Gambar 42. Grafik daya penggetaran pada berbagai frekuensi. Dari grafik terlihat bahwa daya listrik meningkat seiring dengan meningkatnya frekuensi penggetaran. Peningkatan daya listrik terhadap frekuensi pengetaran mengikuti persamaan y = 4.586x 2-41.05x + 232.3, dimana y adalah daya listrik (Watt) dan x adalah frekuensi penggetaran (Hz). Kebutuhan daya untuk mengoperasikan mole plow turun dengan melakukan penggetaran. Kebutuhan daya untuk mengoperasikan mole plow dengan penggetaran adalah penjumlahan dari kebutuhan daya tarik traktor dengan kebutuhan daya penggetaran. Daya untuk 72
mengoperasikan mole plow tanpa penggetaran adalah 6038.1 Watt. Sementara daya untuk mengoperasikan mole plow dengan penggetaran berkisar 4267.8-6488.2 Watt dengan rata-rata 5289.3 Watt. Kebutuhan daya minimum terjadi pada pengoperasian mole plow dengan penggetaran 9 Hz yaitu 4267.8 Watt. Penurunan kebutuhan daya terbesar untuk pengoperasian mole plow terjadi pada frekuensi penggetaran 9 Hz sebesar 29 %. Rata-rata penurunan kebutuhan daya pengoperasian mole plow setelah digetarkan sebesar 12 %. Tabel kebutuhan daya dan penurunan daya pada pengoperasian mole plow tanpa penggetaran maupun dengan penggetaran bisa dilihat pada Lampiran 9. Pengujian amplitudo getar dilakukan utuk mengetahui karakteristik amplitudo getar pada berbagai frekuensi dan berbagai panjang lengan kantilever beam. Getaran terjadi ke arah samping (horizontal) dan atas (vertikal). Pada setiap panjang lengan kantilever beam penggetaran dilakukan pada berbagai frekuensi. Hasil pengukuran amplitudo dapat dilihat pada Lampiran 1. Dari hasil pengukuran amplitudo diperoleh karakteristik amplitudo pada penggetaran struktur kantilever beam. Amplitudo horizontal akan naik dari frekuensi rendah sampai frekuensi tertentu dan kemudian turun lagi dengan naiknya frekuensi penggetaran. Sementara amplitudo vertikal cenderung naik dengan kenaikan frekuensi penggetaran. Pada penggetaran struktur penambahan energi eksternal untuk penggetaran belum tentu menaikan amplitudo getar. 73