Hasil Disain dan Ukuran
Hasil disain dan ukuran pisau rotary
Pisau rotary yang digunakan pada penelitian ini adalah pisau rotary yang berbentuk seperti huruf L. Pisau tersebut berfungsi untuk menggemburkan tanah.
Dalam mendesain pisau ini, peneliti membuat beberapa parameter perhitungan agar pisau tersebut dapat menggemburkan tanah secara maksimal, diantaranya:
jumlah mata pisau, jari-jari pisau, diameter as pisau, panjang pisau, panjang badan pisau, panjang awal mata pisau dan panjang pisau yang dibengkokkan. Setelah dilakukan perhitungan, maka didapatkan data sebagai berikut:
Tabel 1. Ukuran desain pisau rotary
Diketahui Ukuran
Jari-jari Gearbox (Hc) 4 cm
Kedalaman pisau masuk ketanah (Z) 2 cm
Jarak gearbox kepermukaan tanah (Ht) Jari-jari pisau rotary (Rpr)
Diameter pisau rotary (Dw) Diameter poros pisau (Dr) Tebal pipa poros (t) Diameter as pisau (Dp)
Jarak poros pisau kedalam tanah (Lp) Jari-jari poros pisau (Rr)
Panjang mata pisau kepermukaan tanah (Lbp) Panjang bengkok mata pisau (Sp)
Panjang awal mata pisau yg dibengkokan (Lpb) Panjang total awal mata pisau (Lpa)
3,2 cm mengoperasikan alat tersebut. Kedalaman pisau yang masuk kedalam tanah adalah 2 cm dan panjang total awal mata pisau adalah 8,75 cm.
20
Gambar 6. Lebar alat
Jarak mata pisau di desain sebesar 3 cm agar tidak ada celah ketika alat menggemburkan tanah sehingga penggemburan tanah menjadi lebih maksimal.
Dengan menggunakan data lebar alat penggembur sebesar 40 cm dan jarak antar pisau sebesar 3 cm maka didapatkan jumlah mata pisau yang efektif pada alat adalah sebanyak 20 buah.
Gambar 7. Jarak dan jumlah mata pisau
Alat ini menggunakan gearbox dengan jari-jari gearbox sebesar 4 cm dan jarak gearbox ke permukaan tanah sebesar 3,2 cm. Selanjutnya dilakukan perhitungan untuk menentukan jari pisau rotary dengan menambahkan
jari-jari gearbox, jarak gearbox ke permukaan tanah dan kedalaman pisau masuk kedalam tanah. Sehingga didapatkan jari-jari pisau rotary sebesar 9,2 cm.
Kemudian dihitung juga diameter poros pisau dengan Persamaan 8 sehingga didapatkan diameter poros pisau 2,4 cm. Setelah itu, ditentukan jarak poros pisau kedalam tanah dengan mengurangi jari-jari pisau rotary dengan jari-jari poros pisau yaitu sebesar 8 cm. Begitu juga dengan panjang mata pisau ke permukaan tanah didapatkan dengan mengurangi jarak poros pisau ke dalam tanah dengan panjang bengkok mata pisau dan panjang awal mata pisau yang dibengkokkan didapatkan dengan menggunakan Persamaan 12. Sehingga didapatkan hasil berturut-turut sebesar 5 cm dan 3,75 cm. Dan panjang total mata pisau sebesar 8,75 cm.
Gambar 8. Alat setelah di desain Hasil Pengujian Alat
1. Penentuan kapasitas kerja efektif alat
Penentuan kapasitas kerja efektif alat dilakukan dengan membagikan luas lahan (ha) dengan waktu pengoperasian alat (jam). Luas lahan saat pengujian alat
22
adalah 0,0025 ha selama 4 kali pengulangan. Kapasitas kerja efektif alat ditunjukkan pada Tabel 2.
Tabel 2. Data Kapasitas kerja efektif alat
Percobaan Luas lahan (Ha) Waktu (jam) Kapasitas efektif alat (Ha/jam) menjadi 4 petakan sama besar yang digunakan nantinya untuk setiap percobaan.
Percobaan dilakukan sebanyak 4 kali dengan waktu yang didapatkan pada setiap percobaan berturut-turut sebesar 15 menit 28 detik, 13 menit 37 detik, 14 menit 49 detik dan 15 menit 18 detik. Kapasitas efektif alat yang didapatkan tiap percobaan berbeda yaitu 0,0098ha/jam pada percobaan I, 0,0112 ha/jam pada percobaan II, 0,0103 ha/jam pada percobaan III dan 0,0098 ha/jam pada percobaan IV dengan kapasitas efektif rata-rata alat sebesar 0,0102 ha/jam.
Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kapasitas efektif alat, diantaranya: waktu yang hilang ketika berbelok, waktu yang hilang sewaktu pengaturan alat, dan waktu istirahat (Hunt, 1979).
2. Penentuan konsumsi bahan bakar
Penentuan konsumsi bahan bakar ditentukan dengan membagi volume penambahan bahan bakar (liter) dengan waktu kerja alat (jam). Kebutuhan bahan bakar alat ditunjukkan pada Tabel 3.
Tabel 3. Data konsumsi bahan bakar
Alat ini menggunakan kecepatan rata-rata putaran pisau penggembur sebesar 230 rpm pada gas level 1 yang diukur menggunakan alat tachometer. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan bahan bakar pada alat penggembur ini, diantaranya adalah: kondisi tanah dan kedalaman tanah. Semakin dalam penggemburan maka akan semakin lambat mesin berjalan karena tenaga yang diperlukan akan semakin besar, akibatnya semakin besar pula tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan alat dan mesin. Tenaga mesin dihasilkan dari perputaran torak dalam silinder, semakin banyak putaran disilinder maka akan semakin banyak menghabiskan bahan bakar (Pramuhadi, 2004).
3. Kerapatan massa (Bulk density)
Kerapatan massa ditentukan dengan membagi berat tanah kering oven (BTKO) (gr) dengan volume tanah (cm3). Kerapatan massa sebelum dan sesudah penggemburan ditunjukkan pada Tabel 4 dan 5.
Tabel 4. Data Kerapatan Massa sebelum penggemburan Percobaan Volume
24
Tabel 5. Data Kerapatan Massa sesudah penggemburan Percobaan Volume
Kerapatan massa yang didapatkan sebelum penggemburan pada setiap percobaan lebih tinggi dibandingkan kerapatan massa setelah penggemburan.
Menurut Hardjowigeno (2003) tanah yang lebih padat mempunyai bulk density lebih tinggi khususnya pada tanah lempung berpasir. Bulk density yang ideal terdapat pada tanah dengan tekstur sandy loam atau lempung berpasir, yaitu lebih kecil dari 1,32 gr/cm3. Bulk density yang didapatkan setelah melakukan penggemburan rata-rata 0,83 gr/cm3 sehingga dapat diketahui bahwa hasil penggemburan alat ini sudah ideal.
Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan pengujian alat dengan menggunakan alat penggembur tanah mata pisau roda bersirip dengan jenis tanah dan pola penggemburan yang sama (Danuwarta, 2019). Pada penelitian sebelumnya rata-rata bulk density sesudah penggemburan adalah 0,84 gr/cm3. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hardjowigeno (2003) bahwa semakin tinggi bulk density maka semakin padat tanah tersebut, maka dapat diketahui bahwa
penelitian ini menghasilkan tanah yang lebih gembur dibandingkan dengan penelitian sebelumnya.
4.Analisis ekonomi a. Biaya pemakaian alat
Analisis ekonomi ini digunakan untuk menentukan besarnya biaya yang
seberapa besar biaya produksi sehingga keuntungan alat dapat diperhitungkan.
Dari penelitian yang dilakukan biaya untuk alat penggembur tanah jenis rotary tiap tahunnya, diperoleh dari kapasitas alat pada saat penggemburan sebesar 0,0102 Ha/jam pada tahun pertama hingga tahun ke lima sama. Hal ini disebabkan persamaan nilai biaya penyusutan pada tiap tahunnya sehingga mengakibatkan biaya tetap alat tiap tahunnya sama.
Biaya pemakaian alat diketahui dengan menjumlahkan biaya tetap dan biaya tidak tetap , biaya tetap dari alat penggembur tanah jenis rotary ini sebesar Rp525.000, - terdiri dari biaya penyusutan sebesar Rp450.000, -/tahun dan bunga modal Rp75.000,-/tahun. Dan biaya tidak tetap pada alat penggembur tanah jenis rotary sebesar Rp15.392,-/jam terdiri dari biaya bahan bakar sebesar
Rp9.107,-/jam, biaya operator sebesar Rp6.250,-Rp9.107,-/jam, biaya oli sebesar Rp35,-Rp9.107,-/jam, dan biaya pokok sebesar Rp1.553.552,- /Ha.
b. Break Even Point
Dari hasil penelitian ini di peroleh nilai BEP yang mencapai titik impas apabila telah melakukan penggemburan seluas 1,56 Ha/tahun. Menurut Waldyono (2008), analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang digunakan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini keuntungan awal dianggap nol. Manfaat perhitungan
titik impas adalah untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan. Pada kondisi ini income yang diperoleh hanya cukup untuk menutupi biaya operasional tanpa adanya keuntungan.
26