Post on 02-Oct-2018
"Yz " -
, . ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR . - BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH. . BERKADAR LlAT TIN661
Oleh
FRANS JUSUF DAYWlN
( 82530 )
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1 9 9 1 .
FRANS JUSUF DAYWIN. Analisis Penggunaan Daya Traktor Be-
roda Ban untuk Pembajakan pada Tanah Berkadar Liat Tinggi
(Di bawah Bimbingan H. Moeljarno Djojomartono, Sebagai
Kstua; Kamaruddin Abdullah, H. Mohammad Azron Dhalhar,
Naik Sinukaban dan H. Achmad Surkati, sebagai Anggota).
Penggunaan traktor pertanian beroda ban di Indonesia
meningkat jumlahnya dalam tahun 1980-an. Traktor pertanian
terutama digunakan untuk pengolahan tanah pada lahan ke-
ring di areal pembukaan baru untuk pemukiman transmigrasi,
perluasan areal perkebunan dan reboisasi. Pada umumnya
traktor yang mempunyai daya lebih besar dari 24 kW beserta
seluruh peralatannya didatangkan dari luar negeri, yang
telah memenuhi persyaratan standar dari masing-masing ne-
gara pengekspor.
Lahan kering yang tersebar baik di luar pulau Jawa
maupun di pulau Jawa umumnya mempunyai kadar liat tinggi
dengan persentase liat antara 40 sampai 60 persen. Pengo-
lahan tanah pada lahan berkadar liat tinggi dengan keadaan
kandungan air tanah rendah mempunyai nilai tahanan tarik d
pembajakan tinggi dan bongkah-bonikah tanah hasil pemba-
jakan besar. Pengolahan tanah yang dilakukan pada keadaan
kadar air tanah tinggi menyebdbkan slip roda traksi me-
ningkat sehingga sebagian daya tarik digunakan untuk meng-
iii
Sampai saat ini belum banyak penelitian langsung di
lapangan yang ditujukan untuk menurunkan pengaruh berbagai
faktor terhadap kebutuhan daya tarik. Hal ini disebabkan
sulitnya mendapatkan instrumen pengukur yang tidak peka
terhadap goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan
kompleksnya hubungan parameter pada penelitian in situ.
Tujuan penelitian adalah 1) mengidentifikasi parame-
ter yang mempengaruhi tahanan tarik pengolahan tanah pada
lahan kering berkadar liat tinggi dengan menggunakan bajak
singkal; 2) pendugaan secara matematis dari proses pengo-
lahan tanah yang ditekankan pada hubungan antara tahanan
tarik pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat
dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan analisis
dimensi; 3) menentukan operasi pembajakan yang efisien
pada lahan kering berkadar liat tinggi sesuai dengan daya
traktor yang tersedia dan slip yang terjadi pada roda
traksi.
Untuk mengatasi kesulitan pengamatan di lapangan di-
rancang alat pengukur dinamometer tiga-titik-gandeng. Alat
tersebut dipasang pada traktor berdaya 54 kW dan menarik
bajak tiga buah singkal. Nilai slip roda traksi diukur
dengan slip sensor magnetik yang telah dibuat dan dipasang
pada roda traksi. Untuk mengatasi goncangan-goncangan di-
gunakan instrumen penguat sinyal Kyowa model 611 A dan
iv
613 B, pengukur dan perekam gaya Kyowa model RTP 650 A
dengan sumber daya aki 12 Volt.
Percobaan lapangan dilakukan pada tanah latosol de-
ngan tekstur tanah berkadar liat tinggi antara 42 sampai
51 persen. Parameter percobaan yang bervariasi meliputi
2 taraf lebar ban traksi; 2 taraf pemberat roda traksi;
3 taraf kedalaman operasi pembajakan; 3 taraf kecepatan
pembajakan dan 4 taraf kadar air tanah. Variasi parameter
kadar air tanah adalah 40% basis kering, 43% basis kering,
46% dan 49% basis kering. Batas plastis tanah percobaan
46.3% basis kering dan batas cair 68.7% basis kering.
Pada hasil penelitian sif at mekanika tanah didapatkan
Angka Indeks Kerucut berkisar antara 128 ~ / c m ~ sampai
157 ~ / c m ~ pada kedalaman 0 sampai 25 cm. Angka Indeks
Kerucut tidak konsisten dan tidak mempunyai korelasi de-
ngan perubahan kadar air tanah. Nilai kohesi tanah dan
sudut gesekan dalam dari tanah menurun pada selang kadar
air antara 40 sampai 43%, dan meningkat pada selang kadar
air antara 43 sampai 46% dan mencapai maksimum pada selang
kadar air batas plastis (kadar air 46%). Pada selang mele-
wati batas plastis yaitu kadar air lebih besar dari 46%,
nilai kohesi dan sudut gesekarpdalam tanah menurun kemba-
li.
Faktor yang berpengaruh terhadap tahanan tarik pemba-
jakan dalam penelitian ini adalah kedalaman pembajakan,
v
kecepatan pembajakan, kohesi tanah dan sudut gesekan da-
lam. Lebar pembajakan, berat bajak, berat butir tanah dan
gravitasi merupakan peubah bebas yang konstan. Kedalaman
pembajakan mempunyai pengaruh yang nyata terhadap tahanan
tarik pembajakan pada selang kedalaman 0.14 sampai 0.24 m.
Kecepatan pembajakan mempunyai pengaruh yang kurang nyata
terhadap tahanan tarik karena tingkat kecepatan berdasar-
kan gigi transmisi low 1, low 2, dan low 3 pada RPM 1600
tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap kecepatan
maju traktor.
Tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik kecil pada
selang kadar air 40 sampai 43%, kemudian -akan meningkat
pada selang mendekati batas plastis serta pada selang
batas plastis (kadar air antara 43 sampai 46%). Pada se-
lang kadar air lebih besar dari batas plastis (46%) t maka
tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik menurun.
Model pendugaan matematis yang dibuat berdasarkan
analisis dimensi didapatkan dari nilai pendugaan tahanan
tarik nl (D/F~) dari hasil penyederhanaan nl yang ada. Ni-
lai tersebut ialah nl (D/T~) * untuk (iblPb) t (rb/pb) t ( a )
dan ( p ) konstan dan merupakan fungsi dari (db/ib)
2 - -2 - (Vb /glb), (lb C/Wb) (c/Zb) *dan (tan @) , dengan nilai - - - lbt Wb, T dan adalah konstan. Koef isien regresi dari
konstanta adalah sebesar 4.749. Koefisien regresi dari n2
(db/ib) adalah sebesar 1.809 dan untuk n3 (vb2/Zb)
vi
- 2 adalah sebesar 0 . 0 8 8 . Koefisien regresi untuk n4 (lb c/Kb)
dan n5 (c/Zb) berturut-turut adalah sebesar 0 . 6 0 6 dan
0.093. Koefisien regresi dari r6 (tan 4) adalah sebesar
0 . 7 1 6 dan pengujian koefisien regresi bersama-sama dida-
patkan. koefisien korelasi (r) sebesar 0 . 7 7 6 . Pengujian
keabsahan dengan penyimpangan 25% dari nilai pengamatan,
jumlah populasi hasil pendugaan model yang dapat diterima
sebesar 60% dari jumlah populasi pendugaan dan penyim-
pangan 3 5 % dari nilai pengamatan, yang dapat diterima
sebesar 85% jumlah populasi pendugaan.
Daya tarik yang diperlukan untuk pengolahan tanah
dengan bajak singkal pada percobaan ini berkisar dari 3 . 1 5
kW sampai dengan 34 .889 kW atau selang dari 5 . 8 3 % sampai
dengan 6 4 . 2 7 % dari daya traktor yang tersedia'pada motor
traktor. Daya tarik traktor bertambah besar dengan bertam-
bahnya kadar air tanah pada selang mendekati batas plastis
tanah antara 43 sampai 46%. Daya tarik yang efisien terja-
di pada slip antara 1 0 sampai 2 0 % , dirnana 8 0 sampai 90%
daya tarik yang ada digunakan untuk mengatasi tahanan ta-
rik pembajakan untuk selang kadar air tanah antara 4 0 Sam-
pai 43%. Pada selang kadar air mendekati batas plastis dan
pada selang batas plastis (kadar air tanah antara 43 Sam-
pai 4 6 % ) , daya tarik traktor meningkat untuk mengatasi
slip roda traksi yang melebihi 20% dan menyebabkan efisi-
ensi menurun dengan kisaran antara 4 0 sampai 60%.
vii
Traktor beroda ban dengan daya pada motor sebesar
54 kW dengan pengisian air 314 roda traksi yang berukuran
1 8 . 4 / 15-30 dan pemberat tambahan 2943 N menghasilkan daya
tarik pembajakan sebesar 1.836 sampai dengan 9.675 kW
dengan daya yang tersedia pada roda gila sebesar 14 kW.
Traktor beroperasi pada kecepatan antara 0.20 sampai
0.75 m/detik pada selang kadar air meningkat antara -
40 sampai 43% basis kering sebelum mendekati batas plas-
tis; daya tarik akan meningkat dengan bertambahnya kadar
air tanah melebihi 43% untuk mengatasi slip yang terjadi.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menyempurna-
kan model pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan peubah
bebas yang bervariasi nilainya antara .lain lebar
pembajakan, berat bajak, panjang bajak, jari-jari leng-
kungan bajak, sudut olah bajak dan tanah, koefisien ge-
sekan logam dan tanah, serta adhesi tanah.
ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR
BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH
BERKADAR LIAT TINGGI
Oleh
FRANS JUSUF DAYWIN
(82530)
Desertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Doktor Dalam Bidang Ilmu-Ilmu Pertanian
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
INTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Judul ~enelitian : ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAXTOR BERODA BAN UNPUK PEMBAJAKAN PADA TANAH BERKADAR LIAT TINGGI
Nama Mahasiswa : FRANS JUSUF DAYWIN
Nomor Pokok : TEP 82530
Menyetujui
1. Komisi Pembimbing
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA
Ketua
UDDIN ABDULLAH, MS
Dr. Ir. NAIK SINUKABAN Prof. Dr. I~LACHMAD SURKATI
Anggota Anggota
2. Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA Prof. Dr.Ir. H. ED1 GUHARDJ
Tanggal ~ u l u s : -1 8 JAN 1991
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang Sulawesi Selatan,
tanggal 24 Nopember 1942, putera sulung dari almarhum
Jusuf Daywin dan almarhumah Anastasia M. Jawia. Penulis
menyelesaikan sekolah tingkat dasar di SR Frater Ujung
Pandang tahun 1954. Pendidikan tingkat menengah di SMP
Frater Ujung Pandang diselesaikan pada tahun 1957 dan di
SMA Katolik Ujung Pandang pada tahun 1960.
Tahun 1960 penulis melanjutkan pendidikan di Fakultas
Pertanian, ~nstitut Pertanian Bogor (IPB), Penulis menye-
lesaikan studi dengan mengambil minat (mayor) Mekanisasi
Pertanian pada tahun 1966.
Penulis bekerja sebagai staf asisten tetap pada Fa-
kultas Mekanisasi dan ~eknologi Pertanian (Fatemeta), IPB
pada tahun 1964 dan diangkat menjadi staf pengajar pada
tahun 1966, sampai saat ini.
Pada tahun 1979 penulis diberi kesempatan melanjutkan
program S2 di bidang Agricultural Engineering di Univer-
sity of the Philippines at Los Banos, Pilipina dan selesai
pada tahun 1981. Pada tahun 1982 penulis mendapat kesem-
patan melanjutkan pendidikan 53 di Fakultas Pascasarjana
IPB, program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian.
Penulis menikah dengan Liannie Kristanti pada tahun
1969 dan dikaruniai 2 orang anak, Adriani Fransisca dan
Astrid Lorrain.
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan
dan terima kasih kepada Bapak Dr. H. Moeljarno Djojomarto-
no MSA, staf pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta
IPB, ' yang bertindak sebagai Ketua Komisi Pembimbing atas
bimbingan, dorongan serta saran-saran di dalam penyelesai-
an penelitian ini.
Ucapan terima kasih dan penghargaan juga disampaikan
kepada Anggota Komisi Pembimbing : Bapak Dr. Kamaruddin
Abdullah, MS., Bapak Dr. Ir. H. M. Azron Dhalhar, MSAE.,
Staf Pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta IPB dan
Bapak Prof. Dr. Ir. H. Achmad Surkati serta Bapak Dr. Ir.
Naik Sinukaban, Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, atas
bimbingan, dorongan dan saran-saran yang berguna bagi pe-
nulis di dalam penyelesaian penelitian ini.
Jasa almarhum Prof. Dr. Ir. H. Siswadhi Soepardjo,
MSAE tidak dapat penulis lupakan karena sejak penulis meng-
ikuti program S3 hingga beliau wafat, masih bertindak
sebagai Ketua Komisi Pembimbing. Doa penulis panjatkan ke
hadirat Tuhan Yang Maha Esa, semoga almarhum diterima di
xii
Terima kasih juga disampaikan kepada :
- Bapak Rektor IPB dan Bapak Dekan Fakultas Pascasarjana
IPB, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk
melanjutkan pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.
- Bapak Prof. Dr. Ir. H. Muin ~abinru, Direktur Jenderal
Pertanian Tanaman Pangan dan Bapak Dr. Ir. A. Rozak,
Staf Pengajar UGM sebagai Penguji Luar Komisi Pembim-
bing . - Bapak Dekan FATETA IPB dan Bapak Ketua Jurusan Mekanisa- si Pertanian FATETA IPB atas fasilitas yang diberikan
kepada penulis di dalam menyelesaikan penelitian.
- Bapak Ketua Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Departe- men Pendidikan dan Kebudayaan yang menyediakan pem-
biayaan dalam mengikuti pendidikan di Fakultas Pascasar-
jana IPB.
- Proyek kerjasama JICA-DGHEIIPB ADAET : JTA-9 a / 132
atas bantuan biaya serta fasilitas peralatan yang dise-
diakan untuk pelaksanaan penelitian.
- Center for Development of Appropriate Agricultural Engi- neering Technology (CDAET), Serpong atas peminjaman per-
alatan ukur untuk pelaksanaan penelitian.
- Staf Pengajar Jurusan Mekanjsasi Pertanian Fateta IPB
khususnya Ir. Imam Hidayat dan Ir. E.N. Sembiring MS,
atas bantuan yang diberikan. \
xiii
- Saudara Ir. Sofyan Ridwan, Ir. Eka Priatna B. dari Metta
Data serta Ir. Adil atas fasilitas dan bantuan pengolah-
an data penelitian.
- Saudara Dwi, Togi, Robin, Rudolf, Etje, Abbas dan Wanna
atas bantuannya selama penelitian dan pengolahan data.
Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih kepada Li-
annie, istriku, Adriani dan Astrid, anak-anakku yang de-
ngan penuh kesetiaan, kesabaran dan ketabahan memberikan
dorongan moral kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
xiv
DAFTAR I81
DAFTAR TABEL ...................................... DAFTAR GAMBAR .................................... DAFTAR LAMPIRAN ..................................
................................... DAFTAR LAMBANG
PENDAHULUAN ...................................... ............................... 1 . Latar belakang
2 . Tujuan penelitian ............................ TINJAUAN PUSTAKA ................................. 1 . Traktor Sebagai Sumber Daya Penarik .......... 1.1. Gaya Traksi Traktor ....................... 1.2. Optimasi Gaya Traksi dari Traktor ......... 2 . Dinamika Tanah pada Pengolahan Tanah ......... 2.1. Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Singkal
2.2. Hubungan Sifat Fisik Tanah dengan Pengolahan Tanah .....................................
.............. 3 . Tahanan Tarik dan Pengukurannya
3.1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Bajak Singkal .. 3.2. Tahanan Tarik Pembajakan ..................
....... 3.3. Pengukuran Tahanan Tarjk Pembajakan
ANALISIS MODEL TRAKSI ............................ METODA PERCOBAAN ................................. 1 . Pembuatan dan Pemasangan Alat Pengukur .......
xvii
xix
dxii
xxiv
1
1
6
7
7
xv
Halaman
. 1.1. Pembuatan Dinamometer Tiga-Titik-~andeng ... 51
1.1.1. Pendekatan Rancangan ..................... 52
1.1.2. Rancangan Struktural ..................... 53
..................... 1.1.3. Rancangan Fungsional 55
1.1.4. Analisis Teknik ......................... 56
1.1.5. Instrurnen Pengukuran. Perekam dan Pengeluaran Data ......................... 57
........ 1.1.6. Kalibrasi dan ~ j i Pengukuran Gaya 60
...................... 1.2. Pembuatan Slip Sensor
.................. 1.2.1. Unit Pengukur Kecepatan
....................... 1.2.2. Pengujian Instrumen
1.3. Penyediaan Bahan Percobaan dan Alat Pengukur
1.3.1. Penyediaan Bahan Percobaan Pendahuluan dan ........................... Percobaan Utama
1.3.2. Pemasangan Strain Gage pada As Roda ....................... Penggerak Belakang
1.3.3. Penyiapan Instrumen Analisis Fisik dan ........................... Mekanika Tanah
............ . 2 Pengukuran PerlakuanIPeubah Bebas
3 . Pengamatan dan Pengukuran Percobaan .............. Pendahuluan dan Percobaan Utama
........ 3.1. Peralatan dan Instrumen di Lapangan
3.2. Prosedur Pelaksanaan ....................... 4 . Pengolahan Data Percobaan Pendahuluan dan ............................ Percobaan Utama
5 . Waktu dan Lokasi Percobaan Pendahuluan dan ............................ Percobaan Utama 89
xvi
5.1. Percobaan di Laboratorium .................. 89
5.2. Percobaan di Lapang ........................ 90
5.3. Waktu Percobaan Pendahuluan dan Utama ...... 90
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................. 91
1 . Sifat Fisik dan Mekanis Tanah.. .............. 91
2 . Kedalaman Pembajakan. Kecepatan Pembajakan dan Slip Roda Traksi ......................... 96
3 . Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik ..... 98
3.1. Hubungan Tahanan Tarik. Tahanan Tarik Spesifik dan Kadar Air .....................
3.2. Hubungan Tahanan Tarik dan Kedalaman' Pembajakan ................................. 108
3.3. Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ................................. 112
3.4. Model Pendugaan Persamaan Tahanan Tarik .... 117
3.5. Hubungan Daya Tarik. Efisiensi Traksi dan Slip ................................... 128
KESIMPULAN DAN SARAN ............................. 136
1 . Kesimpulan ................................... 136
2 . Saran ........................................ 138
DAFTAR PUSTAKA ...................................
xvii
DAFTAR TABEL
Ha laman
Bilangan Pi Hasil Aplikasi Teori Buck- ..... ingham dan Hasil Penyederhanaan
Tabel 2. Karakterisitik Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng .............................. Perbedaan Gaya Terhitung dengan Gaya yang Terukur.........................
Tabel 4. Kesalahan Pengukuran Karena Perubahan Posisi Transduser....................
Tabel 5. Tegangan Keluaran Rata-rata pada Peng- ujian Unit Sensor di RTP 650-A.......
Data ine ear it as Instrumen I dan II... Tabel 6.
Tabel 7. Hubungan antara Kombinasi Perlakuan Lebar Ban, Kedalaman Pembajakan dan Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi Hasil Percobaan Tahap Ia..............
Tabel 8. Hubungan antara ~ombinasi Pemberat pada Roda Traksi Tarik dan Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan Tarik, Ta- hanan Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi ~ a s i l Percobaan Tahap Ib......
Tabel 9. Analisis Sifat Fisik Tanah Latosol da- ri Lahan Percobaan Lapang Untuk Keem- pat Taraf Kadar Air Tanah.............
Analisis Sifat Mekanika Tanah Latosol dari Lahan Percobaan Lapangan Untuk Keempat Taraf Parameter Kadar Air Tanah . Nilai Slip Roda Traksi pada Berbagai Kedalaman Pembajakan dan Kecepatan Pembajakan Traktor pada Lebar Pembajak- ......... an yang Tetap (Ib = 1.10 m)
Tabel 11.
xviii
Halaman
Tabel 12. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar Air dan Penggunaan Macam Ban dan Pembe- rat pada Roda Traksi... ...............
Tabel 13. Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik Spesifik dan pada Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban ....... dan Pemberat pada Roda Traksi
Tabel 14. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar ... Air Tanah dan Kedalaman Pembajakan
Tabel 15. Nilai ~oefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik ~pesifik dan Kadar Air Tanah pada Berbagai Kedalaman Pem- bajakan ..............................
Tabel 16. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar Air Tanah dan Kecepatan Maju Pemba- jakan ...............................
Tabel 17. Nilai ~oefisien Persamaah Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik Spesifik dan Ka- dar Air Tanah pada ~erbagai Kedalaman ........................... Pembajakan
Tabel 18. Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ...........................
Tabel 19. Nilai ~oefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ...........................
Tabel 20. Analisis Regresi Persamaan Pendugaan .......................... Tahanan Tarik
Tabel 21. Data Hasil ~enelitian Osborne (1971).
Tabel 22. Nilai Daya pada Traktor, Slip dan Efisiensi Traksi terhadap Gaya Tarik Drawbar (Tahananan Tarik) pada Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pembe- rat. Pb l..........................
Gambar 1.
Gambar 2.
Gambar 3.
Gambar 4.
Gambar 5.
Gambar' 6.
Gambar 7.
Gambar 8.
Gambar 9.
Gambar 10.
Gambar 11.
Gambar 12.
Gambar 13.
xix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Soil Thrust dari Alat Traksi, pada Keadaan Umum, Dipengaruhi oleh Bidang Kontak dan Berat (Lil jedahl u. 1979). ............................... Batas-batas Konsistensi Tanah yang Berkaitan dengan Pengolahan Tanah pada Berbagai Tingkat Kelembaban Tanah (Baver, 1959) ........................ 25
Cara-cara Deformasi dan Kerusakan Berbagai Jenis Tanah Selama Peng- ......... olahan Tanah (Hillel, 1980). 26
Gaya-gaya yang ~ekerja pada Bajak Sing- kal (Clide, 1944 dalam Bainer & &,, ............ 1972; Kepner & &,,1982) 27
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan Tipe Trailed (Kepner & &., 1982). .. 30
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan Tipe Integral Mounted (liljedahl & a, 1979).... ............................ 30
Hubungan Antara Daya Tarik, Persen Slip dan Efisiensi Traksi (Wanders, 1978) ................................ 41
Bentuk Transduser dan Letak Strain- gage................................. 52
~angkaian Jembatan Wheatstone Trans- ........................... duser Gaya 54
Bagian-bagian Dinamometer Tiga-Titik- .............................. Gandeng 56
Instrumen pengukurv*dan Perekam Data. . 59
...... Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng 61
Cara Pelaksanaan Kalibrasi Transduser 62
Halaman
Gambar 14. Posisi Relatif Titik Gandeng dan Pu- sat Berat Bajak ...................... 66
Gambar 15. Perubahan Posisi Transduser pada Saat Pengukuran ........................... 68
Gambar 16. Diagram Blok Unit-unit Fungsional Instrumen Pengukur Kecepatan Traktor dengan Sistem Peraga Secara Digital.. 70
Gambar 17. Tegangan ~ i g i Gergaji dari Integrator 73
Gambar 18.
Gambar 19.
Gambar 2 0.
Gambar 2 1.
Gambar 2 2.
Gambar 23a.
Gambar 23b.
Gambar 23c.
Gambar 23d.
Gambar 24a.
Hubungan antara Kadar air Tanah dan Sifat-sifat Fisik Tanah Terhadap Kebu- tuhan Tahanan ~ a r i k (Nichols, 1939 ................... dalam Baver, 1959)
Grafik Hubungan Indeks Kerucut dengan ................. Kedalaman Lapis Olah
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik' de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pa- da Roda Traksi........ ............. 100
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat ................ Kedalaman Pembajakan 104
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat Kecepatan Pembajakan ................ 107
Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman Pembajakan pada Kadar Air I... 109
Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman Pembajakan pada Kadar Air 2 109
Hubungan ah an an Tarik dengan Keda- laman' Pembajakan pada Kadar Air 3 . . . 110
Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman ~embajakan pada Kadar Air 4... 110
Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air I... 113
x x i
Halaman Gambar 24b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece-
patan Pembajakan pada Kadar Air 2 . . . 113
Gambar 24c. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air 3 . . . 114
Gambar 24d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air KA4 114
Gambar 25. Hubungan Parsial ln nl dengan In n2 120
Gambar 2 6.
Gambar 2 7.
Gambar 2 8.
Gambar 29.
Gambar 3 0.
Gambar 3 1.
Gambar 3 2.
Gambar 3 3 .
Gambar 3 4.
Hubungan ~arsial In nl dengan In n3
Hubungan Parsial In nl dengan ln n4
Hubungan Parsial ln nl dengan In n5
Hubungan Parsial In n1 dengan In n6
Hubungan Tahanan Tarik antara data .... Hasil Percobaan dan Perhitungan.;
Hubungan Tahanan Tarik Gaya Tarik Drawbar) dengan Slip Roda Traksi pada Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pemberat Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hubungan antara Daya yang Tersedia pada Traktor (P dan PBR) dengan Ta- hanan ~ a r i k $8a Selang Kadar Air KAlr Lebar Ban B1 dan Pemberat Pb l . . .
Hubungan antara Daya Traksi dan Slip Roda Traksi dari Traktor.............
Hubungan antara Efisiensi Traksi dan .............. Slip Roda Traksi.......
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Gambar 35. Bentuk Serta Ukuran-ukuran ................. Dinamometer......... 146
Lampiran 2. Tabel 23.Spesifikasi Strain Gage ..... 150
Lampiran 3. Tabel 24.Spesifikasi Bridge Box ..... 151
Lampiran 4. Tabel 25. Spesifikasi dan Identifikasi Bagian Dynamic Strain Amplifier Model ............. DPM 611 A dan DPM 613 B 152
Lampiran 5. Tabel 26. Spesifikasi Perekam Data... 154
Lampiran 6. Tabel 27. Data Kalibrasi Gaya-Voltase ............................. Listrik 155
Lampiran 7. Tabel 32. Data kalibrasi Regangan-Vol- tase Listrik ........................ 163
Lampiran 8. Tabel 34. Data Hasil Pengujian Dina- mometer.............................. 167
Lampiran 9. Gambar 48. Rangkaian Model Instrumen Pengukur Kecepatan dan Slip Roda Trak- tor ................................. 168
Lampiran 10. Tabel 35. Data Kalibrasi Beban b in am is .......... pada As ~anan/Kiri Traktor 170
Lampiran 11. Gambar 51. Roda Ban yang Digunakan Selama Percobaan..................... 173
Lampiran 12. Tabel 36. Spesifikasi Traktor yang Digunakan .?......................... 174
Lampiran 13. Gambar 52. Deskripsi Bajak Singkal ... 17 5
Lampiran 14. Gambar 53. Skema ~ a n ~ k a i a n Pemasangan Instrumen Untuk Pengukuran Slip Sensor 176
Lampiran 15. Gambar 54. contoh Keluaran Pen Recor- .......... der Data Pulsa Slip Traktor 177
Lampiran 16. Gambar 55. Contoh Keluaran Pen Recorder Hasil Pengukuran Tahanan Tarik Tanah 178
xxiii
Halaman
Lampiran 17. Tabel 37. Data Pengukuran Kadar Air Tanah pada Masing-masing Parameter Kadar Air......... .................. 179
Lampiran 18. Tabel 38. Analisa Batas Plastis dan Batas Cair ......................... 180
Lampiran 19. Tabel 40. Data Hasil Analisis Tekstur ........ Tanah Lahan Percobaan Utama 182
Lampiran 20. Tabel 41. Data Indeks Kerucut Berda- .............. sarkan Taraf Kadar Air 183
Lampiran 21. Tabel 42. Hasil Analisa Alat Tri- axial pada Masing-masing Perlakuan Kadar Air .......................... 184
Lampiran 22. Tabel 43. Data Hasil Pengukuran Percobaan .......................... 185
Lampiran 23. Tabel 44. Data Kedalaman Pembajakan pada Masing-masing Taraf Kadar Air.. 189
Lampir,an 24. Tabel 45. Data Kecepatan Gabungan Kadar Air............... ............ 197 -
Lampiran 25. Tabel 46. Data Gaya Tarik Horizontal untuk Masing-masing Kadar Air........ 198
Lampiran 26. Tabel 47. Data Perhitungan In nl, In n2, In n3, In n4, In n5 dan In n6 ........ dari Data Pengamatan Lapangan 206
Lampiran 27. Tabel 48. Data In (D/Wb) Hasil Peng- ........ amatan dan Perhitungan Model 210
Lampiran 28. Tabel 49. Data Hasil Pengukuran CI, Slip dan Berat Dinamis pada Roda Trak- si serta Perhitungan PDB, Efisiensi ...................... Traksi dan PBR 214
Lampiran 29. Tabel 50. Data Slip Gabungan Kadar Air ................................. 218
Lampiran 30. Tabel 51. Analisis Sidik Ragam Untuk Percobaan Tiga-faktor (Split-Split Plot Design) KAdb, BPb dan Vb dengan 2 Replikasi .........................
xxiv
DAFTAR LAMBMG
Lambang Keterangan :
lu s bidang kontak roda rakt r dan tanah 9 f ? (m ) , luas penampang (cm , mm )
sudut olah bajak (sudut potong) (-1
lebar tapak roda (m)
sudut gesekan antara tanah dan logam (-)
kohesi tanah ( ~ / m ~ )
Cot C1, C2, Cg, C4, C5 koefisien regresi (konstanta) (-1
Ci, CI Indeks Kerucut tanah (cone index) (kN/m2, N/cm2)
koefisien tahanan guling
C~ koefisien traksi ( - )
koefisien traksi maksimum (-)
tahanan tarik tanah (N)
diameter roda ban (m) persamaan (5)
kedalaman olah alat bajak , parameter keda- laman pembajakan (cm, m)
tahanan tarik spesifik tanah yany berubah berdasarkan Ip (kgf/cm2 atau N/m )
komponen tahanan tarik tanah statis (N)
tahanan tarik rata-rata (N)
tahanan tarik spesif ik (kgf /cm2 atau ~ / m ~ ) *
tahanan tarik pada kecepatan v (N)
defleksi roda ban (m)
gaya tarik (N)
Lambang
xxv
Keterangan :
gaya eksternal yang diizinkan (N)
gaya tarik drawbar (kN)
gaya horisontal (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kiri (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kanan (N)
tegangan lentur pada satuan panjang (N/mm)
gaya traksi maksimum (N)
gaya tarik (tensile force) (N)
tegangan puntir pada satuan panjang (N/mm)
tahanan guling (N)
gaya vertikal (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kiri (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kanan (N)
percepatan gravitasi (m/det2)
tinggi lintang ban (m)
momen inersia penampang (mm4)
Indeks plastisitas tanah (kgf /cm2) , ( ~ / m ~ )
momen polar inersia penampang las (mm3)
faktor kepekaan strain gage ( - )
konstanta (-)
panjang (cm, mm)" ; panjang jejak roda (m) persamaan (3) dan (4)
lebar olah alat bajak (m)
xxvi
Keterangan : Lambang
M angka mobilitas (-) ; momen lentur (kN.m, N.mm)
kandunganlkadar air tanah (% basis kering); lintasan roda traktor tanpa beban tarik (m)
lintasan roda traktor dengan beban tarik (m)
efisiensi traksi (%)
tekanan qormal rata-rata pada roda pangge- rak (N/m )
panjang alat bajak (m)
daya pada roda gila (kW)
daya tersedia pada drawbar (kW)
daya yang hilang pada penyaluran daya melalui kotak transmisi dan final drive traktor (kW)
daya yang hilang karena tahanan guling (kW)
sudut gesekan dalam tanah (-)
tekanan tambahan pada permukaan tanah bebas (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang horisontal (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang vertikal (N)
kandungan liat tanah (%) ; resistansi listrik (Ohm)
jari- jari lengkungan ba jak (m) #
gaya dukung tanah pada roda-roda depan (kN)
resultan gaya berguna tanah pada bidang horisontal (N)
xxvii
Keterangan :
resultan gaya berguna tanah pada bidang vertikal (N)
komponen menyamping gaya berguna tanah (N)
slip (%) , resistansi strain gage (Ohm)
densitas tanah (bulk density) (kN)
momen puntir (N.mm)
ukuran leher las alur (mm)
berat butir tanah, kerapatan tanah (kN)
koefisien gesekan logam dan tanah (-)
komponen vertikal gaya berguna tanah (N)
kecepatan maju alat bajak (mldet), kecepatan maju traktor (mldet, km/jam)
bebanlberat pada roda ban penggerak ( ~ / m ~ )
berat alat bajak ( ~ / m ~ )
peubah bebas dengan nilai konstan