traktor roda 2. Semua bagian dari instrumen sudah dapat berfungsi dengan baik. Rangka utama dapat menopang drum penggulung kawat sling, batang hubung dan
load cell. Batang hubung juga mampu menahan berat dari drum penggulung kawat
sling dan tidak rusak akibat tarikan traktor. Sedangkan pada instrumen pengukur kecepatan maju menunjukkan sensor kecepatan maju dapat berfungsi dengan baik walaupun terdapat beberapa kekurangan. Baik pada saat kalibrasi maupun uji fungsional sensor photo interuptor mengalami gesekan dengan piringan bercelah, gesekan yang terjadi mengakibatkan tutup bercelah dari sensor yang terbuat dari plastik terkikis. Gesekan yang terjadi dapat mengakibatkan celah pada sensor tertutup sehingga mengurangi intensitas cahaya inframerah dari transmitter menuju ke photo dioda yang mengakibatkan hasil pengukuran tidak tepat.
Berdasarkan hasil uji fungsional instrumen pengukur gaya tarik (pull)
traktor roda 2 dan instrumen pengukur kecepatan maju perlu dapat disimpulkan sebaiknya instrumen pengukur gaya tarik (pull) digunakan pada lahan pengujian yang permanen. Dimana, instrumen ini dipasangkan dengan menggunakan baut dan mur pada permukaan lahan yang disemen atau dibeton karena selama ini instrumen tersebut diikatkan pada ban trailer maupun pada lower link traktor roda 4. Perlunya modifikasi sistem pemberi beban (pengereman) sehingga dapat menghasilkan tanaga tarik yang besar (optimal). Hal ini bisa dilakukan dengan mengganti semua sistem pemberi beban atau mengganti roda yang lama dengan roda yang baru yang memiliki tapak yang besar. Instrumen pengukur kecepatan maju perlu dimodifikasi sedemikian rupa, terutama pada bagian sensor cahaya (photo interuptor) sehingga pengaruh cahaya dari luar dapat dikurangi. Salah satu cara untuk mengurangi pengaruh cahaya dari luar adalah dengan menutupi sensor tersebut. Piringan bercelah yang digunakan sebagai perlakuan bagi sensor photo interuptor sehingga menghasilkan pulsa perlu diperbaiki atau diganti dengan yang baru sehingga piringan tersebut tidak bergesekan dengan sensor cahaya (photo interuptor).
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan YME yang telah memberikan segala kasih dan anugerah-Nya kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian dan penyusunan skripsi yang berjudul Modifikasi Instrumen Pengukur Gaya Tarik (Pull) dan Kecepatan Maju Traktor Roda 2.
Penulisan skripsi ini berdasarkan pada penelitian yang dilakukan di Laboratorium Lapangan Teknik Mesin Pertanian (Lab. TMBP) dan Laboratorium Instrumentasi dan Kontrol (Bagian Ergotronika). Penelitian ini berlangsung selama 8 bulan, dimulai dari tanggal 3 April 2005 sampai dengan tanggal 11 September 2005.
Penulis pada kesempatan ini mengucapkan terima kasih kepada pihak-pihak yang telah membimbing dan membantu baik dalam persiapan, pelaksanaan sampai penyusunan skripsi ini kepada :
1. Dr. Ir. Tineke Mandang, MS, sebagai dosen pembimbing akademik I (satu) yang telah memberikan arahan dan bimbingan selama penelitian sampai penulisan skripsi ini.
2. Dr. Ir. I Dewa Made S., M.Agr, sebagai dosen pembimbing II (dua) yang telah banyak memberikan bantuan selama penelitian sampai penulisan skripsi ini. 3. Ir. Sri Mudiastuti, M. Eng, selaku dosen penguji yang telah memberikan
masukan dan saran dalam penyempurnaan skripsi ini.
4. Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS, atas bantuan dan sarannya selama pelaksanaan penelitian ini dilakukan.
5. Bapak Abas dan bapak Muhalimin selaku teknisi Laboratorium TMBP yang telah membantu dalam pembuatan kedua instrumen.
6. Bapak, ibu (alm), o’m dan tante beserta seluruh keluarga atas doa, kasih sayang dan dukungan kepada penulis.
7. Teman-teman di Teknik Pertanian IPB dan semua pihak yang telah membantu yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu
Bogor, Januari 2006
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... ii
DAFTAR TABEL ... iv
DAFTAR GAMBAR ... v
DAFTAR LAMPIRAN ... viii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Tujuan Penelitian ... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 2
A. Traktor Roda 2 ... 2
B. Gaya Tarik (Pull) dan Pengukurannya ... 3
C. Kecepatan Maju Traktor dan Pengukurannya ... 7
D. Tenaga tarik (Drawbar Power) ... ..9
E. Slip roda ... 10
F. Material Konstruksi Rangka ... 11
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 13
A. Tempat dan Waktu Pelaksanaan Penelitian ... 13
B. Alat dan Bahan ... 13
C. Tahapan Penelitian ... 14
a. Analisis masalah ... 14
b. Perancangan konsep ... 16
c. Konstruksi intrumen ... 16
d. Pengujian ... 19
e. Dokumentasi ... 26
IV. ANALISIS RANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT ... 27
A. Instrumen Pengukur Gaya Tarik ... 27
V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 33
A. Instrumen Pengukur Gaya Tarik (Pull) ... 33
a. Pembuatan alat pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2 ... 33
b. Kalibrasi alat pengukur gaya tarik traktor roda 2 (pull) ... 36
B. Instrumen Pengukur Kecepatan Maju ... 38
a. Pembuatan instrumen pengukur kecepatan maju ... 38
b. Kalibrasi sensor kecepatan maju ... 41
C. Uji fungsional instrumen pengukur gaya tarik (pull) dan instrumen
pengukur sensor kecepatan maju ... 42
a. Uji fungsional instrumen pengukur drawbar pull ... 43
b. Uji Fungsional sensor kecepatan maju ... 47
VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 54
A. Kesimpulan ... 54
B. Saran ... 55
VII. DAFTAR PUSTAKA ... 56
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1 Kisaran nilai gaya traktor roda 2 dengan jarak antar sirip 12.33 cm ... 4
Tabel 2 Kisaran nilai kecepatan maju traktor roda 2 ... 7
Tabel 3 Bagian-bagian dari instrumen pengukur gaya tarik (pull) ... 17
Tabel 4 Faktor-faktor koreksi daya yang akan ditransmisikan (fc) ... 29
Tabel 5 Data pengukuran gaya tarik ( pull) dengan menggunakan instrumen
pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2 ... 46
Tabel 6 Data pengukuran kecepatan maju traktor roda 2 diukur manual dan
slip roda (diukur manual) ... 48
Tabel 7 Data kecepatan maju traktor roda 2 dengan menggunakan instrumen
pengukur kecepatan maju traktor roda 2 dan slip roda (diukur manual) .... 49
Tabel 8 Gaya tarik ( pull), tenaga tarik (drawbar power) dan kecepatan maju
traktor roda 2 ... 53
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Pengukuran beban tarik traktor 2 roda menggunakan beban
traktor roda 4 ... 4
Gambar 2 Dynamometer sederhana untuk mengukur gaya tarik traktor ... 5
Gambar 3 Perlengkapan pengukuran kemampuan traksi roda bersirip gerak
dengan sirip berpegas dan sirip karet pada tanah basah ... 6
Gambar 4 Instrumen pemberi beban tarik... 7
Gambar 5 Grafik hubungan antara kecepatan maju traktor dengan gaya tarik
traktor secara teoritis pada berbagai macam tingkat transmisi traktor ... 8
Gambar 6 Grafik hubungan tenaga maksimum yang tersedia untuk sebuah traktor .. 9
Gambar 7 Grafik hubungan antara slip roda dengan gaya tarik (drawbar pull)
traktor ... 11
Gambar 8 Berbagai bentukmaterial baja yang digunakan untuk membuat rangka .. 12
Gambar 9 Tahapan penelitian ... 15
Gambar 10 Proses konstruksi instrumen ... 17
Gambar 11 Kombinasi emmiter-penyensor, (a)Photo Interupter; (b) reflektor ... 19
Gambar 12 Skema pengujian ... 19
Gambar 13 Gaya-gaya yang bekerja pada instrumen pengukur gaya tarik (pull) dan
traktor uji ... 20
Gambar 14 Diagram metode pengujian instrumen pengukur kecepatan maju dan
gaya tarik (pull) traktor roda 2 ... 21
Gambar 15 Skema kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik (pull) ... 22
Gambar 16 Skema kalibrasi instrumen pengukur kecepaan maju ... 23
Gambar 17 Material untuk membuat rangka (a) besi siku (angle) (b) besi kotak
pejal (hollow square)... 27
Gambar 18 Drum penggulung kawat ... 28
Gambar 19 Piringan bercelah yang terbuat dari PCB ... 31
Gambar 21 Sensor pengukur gaya tarik ... 34
Gambar 22 Drum penggulung kawat ... 35
Gambar 23 Komponen batang hubung ... 35
Gambar 24 Sistem pembebanan (pengereman) ... 36
Gambar 25 Kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik (pull) ... 37
Gambar 26 Grafik hubungan antara regangan loadcell (mε) dengan
beban mati (kg) ... 38
Gambar 27 Sensor cahaya (photo interuptor) ... 39
Gambar 28 Piringan bercelah yang terbuat dari PCB ... 39
Gambar 29 (a) Pengecekan timer pada rangkaian tambahan,
(b) rangkaian tambahan ... 40
Gambar 30 Pulsa dari IC 556 yang dirangkai sedemikian rupa sehingga
menghasilkan 2 jenis pulsa yaitu astabil dan monostabil multivibrator ... 40
Gambar 31 Alat AVO meter digital ... 41
Gambar 32 Peralatan yang digunakan pada saat kalibrasi instrumen
pengukur kecepatan maju ... 41
Gambar 33 Grafik hubungan antara kecepatan putar (rpm) dengan tegangan (V)
keluaran dari instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2 ... 42
Gambar 34 (a) Instrumen diikatkan pada lower link traktor roda 4 pada saat
pengujian di Leuwikopo; (b) Instrumen diikatkan pada roda trailer
pada saat instrumen digunakan untuk pengujian roda besi di lahan
sawah baru ... 43
Gambar 35 (a) Gaya tarik pada instrumen tidak horizontal melainkan membentuk
sudut dengan bidang horizontal; (b) Skema posisi tali sling pada saat
pengujian membentuk sudut α ... 45
Gambar 36 Sistem pengereman yang bergesekan dengan rangka ... 46
Gambar 37 Persiapan uji fungsional instrumen pengukur gaya tarik (pull)
dan kecepatan maju traktor roda 2 ... 47
Gambar 38 Peralatan yang diperlukan pada saat uji fungsional instrumen
pengukur kecepatan maju traktor roda 2 ... 48
Gambar 39 Grafik hubungan antara kecepatan maju dengan slip roda traksi ... 50
Gambar 40 Grafik hubungan antara kecepatan maju dengan gaya tarik (pull) ... 51
Gambar 41 Grafik hubungan antara tenaga tarik (drawbar power) dengan gaya
tarik (pull) ... 52
Gambar 42 Grafik hubungan antara tenaga tarik (drawbar power) dengan
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Gambar detail sistem pembebanan (pengereman) ... 58 Lampiran 2. Gambar detail drum penggulungan kawat sling ... 60 Lampiran 3. Instrument pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2 ... 61 Lampiran 4. Data hasil kalibrasi Instrumen pengukur gaya tarik (pull)
traktor roda 2 ... 62 Lampiran 5. Skema perangkaian instrumen pengukur kecepatan maju
traktor roda 2 ... 63 Lampiran 6. Skema Instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2
(Sensor photo interuptor) ... 64 Lampiran 7. Piringan bercelah yang terbuat dari PCB ... 65 Lampiran 8. Skema Instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2
(Rangkaian tambahan) ... 66 Lampiran 9. Skema perangkaian timer pada instrumen pengukur
kecepatan maju traktor roda 2 (rangkaian tambahan) ... 67 Lampiran 10. Data hasil kalibrasi sensor kecepatan maju traktor roda 2 ... 68 Lampiran 11. Data hasil pengukuran slip roda traksi traktor roda 2 ... 69
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Penggunaan traktor pertanian khususnya traktor roda 2 pada pertanian lahan sawah di Indonesia memberikan dampak positif, terutama dalam meningkatkan kapasitas, effisiensi dan kenyamanan kerja. Jumlah traktor roda 2 di Indonesia sekitar 27 ribu unit. Jumlahnya akan terus meningkat mengingat kebutuhan nasional untuk menggarap lahan sawah seluas 8.5 ribu juta ha di Indonesia, yaitu sekitar 532 ribu unit (Sugondo, 1999).
Penggunaan traktor khususnya traktor roda 2 untuk pengolahan sawah kadangkala mengalami hambatan seperti kurangnya tenaga tarik yang dihasilkan. Besarnya tenaga tarik yang dapat diberikan oleh traktor umumnya dibatasi oleh alat traksinya dan kondisi lahan (Gill dan Berg, 1968). Gaya tarik (pull) yang maksimum didapatkan pada saat gaya traksi maksimum dan tahanan guling yang minimum. Kondisi lahan di lapangan tidak selalu sesuai dengan rancangan traktor dan alat traksinya, hal ini dapat menyebabkan kemampuan traksi traktor menurun.
Salah satu cara untuk meningkatkan tenaga tarik traktor adalah dengan meningkatkan gaya traksi dari traktor tersebut. Berbagai alat traksi telah banyak dikembangkan dan dibuat untuk meningkatkan tenaga tarik traktor salah satunya adalah roda besi bersirip. Untuk itu, diperlukan metode pengujian kemampuan traksi roda sirip di lahan sawah. Selain itu, instrumen pengujian yang lebih akurat dan lengkap serta effisien perlu dirancang dan dibuat untuk mengukur pengaruh dari alat traksi terhadap tenaga tarik traktor.
B. TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah memodifikasi instrumen untuk mengukur gaya tarik (pull) dan kecepatan maju traktor roda 2 hasil rancangan Rangkuti (2002). Instrumen yang dimodifikasi meliputi :
1. Instrumen pengukur gaya tarik (pull). Modifikasi dilakukan terhadap sensor pengukur gaya tarik dan rangka instrumen.
2. Instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2. Modifikasi dilakukan terhadap rangkaian sensor cahaya, rangkaian tambahan dan alat peraga.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. TRAKTOR RODA 2
Menurut sakai et al.,(1998), traktor roda 2 mempunyai banyak nama yaitu : traktor berporos tunggal, traktor tangan, traktor kebun, traktor jalan dan sebagainya. Berdasarkan tenaga dari mesin yang digunakan oleh traktor roda 2 dapat dibagi menjadi 5, yaitu:
1. Tipe Mini Tiller (2-3 PS)
Ini adalah tipe terkecil dari traktor roda 2. Mesin ini digunakan untuk berkebun di sekitar rumah, bukan untuk suatu usaha tani profesional. Mesin ini disebut motor-tiller atau cultivatior tanpa roda. 2. Tipe Traksi (4-6 PS)
Mesin ini digunakan untuk membajak dengan bajak dan mengangkut dengan gandengan dan tidak dipakai untuk pengolahan dengan rotari. Mesin ini dapat disebut power tiller dan mampu untuk menggantikan dan mengungguli ternak sebagai sumber tenaga tarik.
3. Tipe Ganda (5-7 PS)
Tipe ini berukuran sedang, berada antara tipe traksi dan tipe gerak. Traktor jenis ini dapat melakukan pembajakan dan menggunakan bajak rotari dengan lebar lintasan yang sempit. Kinerja multigunanya lebih baik dibandingkan dengan tipe gerak tetapi kinerja pembajakannya lebih rendah.
4. Tipe Gerak (7-14 PS)
Mesin ini mengolah tanah dengan menyalurkan tenaga tarik traktor secara mekanis pada alat pengolahan tanah yang dipasang di belakang kedua roda traktor. Ini adalah mesin khusus untuk mengolah tanah. Mesin khusus yang dilengkapi dengan alat pengolah tanah rotari disebut rotary power tiller.
Rotary power tiller melakukan pemotongan tanah dan penggaruan
dalam sekali lintasan, sehingga petani menikmati mudahnya pengolahan tanah dibanding dengan tenaga ternak menarik bajak. Akan tetapi kinerja
multigunanya rendah karena ukurannya besar dan berat. Berat traktor bersama alat pengolah tanah rotari adalah 300-400 kgf.
5. Tipe Thai (8-12 PS)
Ini adalah mesin dengan struktur sederhana yang dibuat secara lokal menggunakan motor diesel dengan pendinginan air, batang kendalinya lebih panjang, dan lebih berat dari traktor roda 2 tipe traksi yang biasa. Berat mesin dengan roda sangkar adalah 350-450 kg gaya, yang kuat untuk membajak dan menarik trailer, akan tetapi kemampuan multigunanya sangat terbatas.
Traktor roda 2 dan peralatannya dapat dimiliki petani karena harganya murah dan dapat dioperasikan oleh semua anggota keluarga karena sederhana dan mudah dikendalikan. Petani juga dapat diyakinkan bahwa hampir semua pekerjaan yang dapat dilakukan dengan tenaga ternak, dapat juga dikerjakan oleh traktor roda 2, sementara pengetahuan teknis dari usaha tani konvensional masih terus dapat mereka gunakan (Sakai et al., 1998).
B. GAYA TARIK (PULL) DAN PENGUKURANNYA
Suastawa et al. (2000) menyatakan bahwa drawbar pull merupakan gaya tarik (pull) bersih yang diperlukan agar sebuah traktor dapat bergerak di atas suatu permukaan bidang gerak. Drawbar pull yang dihasilkan tergantung pada jenis mesin yang digunakan dan kondisi tanah dimana traktor digunakan serta distribusi berat pada roda traksi.
Menurut Crossley dan Kilgour (1983) traktor konvensional berukuran sedang beroperasi dengan 20% slip akan menarik sekitar 75 % berat traktor tersebut dalam kondisi yang bagus. Traktor dengan ukuran yang lebih kecil memiliki karakteristik yang sama, tetapi akan beroperasi dengan slip yang lebih besar karena diameter roda yang lebih kecil. Artinya traktor dengan berat 750 kgf akan menarik sekitar 5.5 kN dalam kondisi traksi yang baik dan sekitar 3 kN dalam kondisi traksi yang sangat buruk gaya tarik traktor roda 2 mungkin akan bernilai rendah dan mesin yang digunakan mungkin akan bekerja dalam keadaan dimana dibutuhkan tenaga yang lebih besar.
Gaya tarik optimum (pull) traktor roda 2 dengan roda besi bersirip pada saat mengolah lahan di sawah yang bertekstur debu-berpasir-liat menurut Triratanasirichai (1991) sebesar 400 N. Roda besi bersirip yang digunakan adalah roda besi bersirip kaku dengan jarak antar sirip yang berbeda-beda, yaitu : 12.33 cm, 16.44 cm, 24.66 cm, 32.88 cm dan sudut sirip yang berbeda juga, yaitu : 15˚, 30˚, 45˚, 60˚, dan 75˚. Kisaran gaya tarik traktor roda 2 disajikan pada tabel 1.
Tabel 1. Kisaran nilai gaya traktor roda 2 dengan jarak antar sirip 12.33 cm (Triratanasirichai, 1999)
Jenis tanah Efesiensi
traksi (%) Slip (%) Drawbar power (watt) Tenaga Pada poros roda (watt) Gaya tarik (pull) (N) Berpasir 35-66 20-40 50-96 143-145 133-256 Tanah sawah 45-68 20-40 90-150 200-221 240-400
Dari tabel 1 diatas dapat diketahui bahwa gaya tarik traktor roda 2 pada tanah sawah berkisar 240 N- 400 N. Sedangkan pada tanah berpasir gaya tarik traktor roda 2 berkisar antara 133.3 N-256 N.
Gambar 1. Pengukuran gaya tarik traktor 2 roda menggunakan beban traktor roda 4 (Triratanasirichai, 1999)
Metode pengukuran gaya tarik traktor roda 2 yang digunakan Triratanasirichai (1999) dilakukan dengan memberi beban yang ditarik oleh traktor roda 2, yaitu sebuah traktor roda 4. Cara ini dapat mengukur gaya tarik yang dapat dihasilkan oleh traktor roda 2. Untuk mengukur gaya tariknya digunakan sebuah sensor (loadcell) yang dipasang diantara kawat penarik dan traktor roda 4 (pemberi beban/traktor beban) seperti yang disajikan pada gambar 1.
Dengan metode yang hampir mirip Crossley dan Kilgour (1983) menggunakan beban tarik berupa traktor (pengereman sebagai beban) atau trailer yang diisi dengan beban. Instrumen yang digunakan adalah sebuah
dynamometer yang terdiri dari batang hubung sederhana dan pegas (gambar
2). Gaya tarik yang terjadi dapat dicari dengan menggunakan rumus:
a b R P b R a P× = × ∴ = × ... (1) di mana : P = gaya tarik (pull)
a = jarak dari pivot ke rantai
b = panjang cantilever dari pivot
R = dynamometer
Gambar 2. Dynanometer sederhana untuk mengukur gaya tarik traktor Traktor beban
Rantai dihubungkan ke traktor uji
Dalam skala laboratorium, Sudianto (2000) telah melakukan pengukuran kemampuan traksi roda besi bersirip pada tanah basah dalam bak tanah. Pada bak tanah ini terdapat sebuah roda besi bersirip yang digerakkan oleh motor listrik. Roda besi yang digerakkan akan menarik kawat yang dihubungkan dengan pemberat yang menahan laju dari roda. Diantara rangka penarik dan bebannya dipasang sebuah transducer gaya tipe cincin untuk mengukur gaya tarik atau beban tariknya. Beban tarik dapat diatur sesuai keinginan dengan menambah atau mengurangi jumlah beban mati pada sistem pembebanannya seperti dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Perlengkapan pengukuran kemampuan traksi roda bersirip gerak dengan sirip berpegas dan sirip karet pada tanah basah (Sudianto, 2000)
Rangkuti (2002) telah merancang instrumen pemberi beban tarik pada traktor roda 2 untuk mengukur besarnya gaya tarik (pull) traktor roda 2, pada saat dioperasikan pada lahan sawah. Unit pemberi beban tarik yang dibuat terdiri dari unit pengereman ban sepeda, drum penggulung kawat sling dan pengatur ketinggian kawat (gambar 4).
Gambar 4. Instrumen pemberi beban tarik (Rangkuti,. 2002)
C. KECEPATAN MAJU TRAKTOR DAN PENGUKURANNYA
Kecepatan maju traktor merupakan salah satu faktor yang penting untuk mengetahui tenaga tarik yang dihasilkan traktor roda 2. Menurut Sakai
et al.,(1998) kecepatan maju traktor roda 2 untuk kegiatan pengolahan lahan pertanian berkisar antara 0.25 m/s – 1.2 m/s. Kisaran kecepatan maju traktor roda 2 disajikan pada tabel 2.
Tabel 2. Kisaran nilai kecepatan maju traktor roda 2 (Sakai et al.,1998). Jenis kegiatan Kecepatan maju traktor roda 2
cm/detik km/jam m/detik Pengolahan tanah dengan rotary 35-50 0.9-1.8 0.25-0.5 Berbagai kerja dilapangan* 50-70 1.8-2.5 0.5-0.7
Membajak 70-120 12.5-4.3 0.7-1.2
Transportasi** - 15, 20, 30 4.2, 5.6, 8.3
Catatan : * melumpur, menyiangi, menanam, membabat, dan sebagainya.
** UU lalu lintas menentukan kecepatan legal. kecepatan maksimum mungkin ditentukan oleh kebiasan lokal
Rangkuti (2002) membuat instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2 dengan menggunakan prinsip putar dari silinder gulungan lilitan kawat sling yang ditarik traktor. Instrumen pengukur kecepatan maju ini dibuat menggunakan sensor photo dioda yang membaca masukan berupa cahaya yang melewati celah (lubang) pada sisi piringan yang berputar. Celah pada Sistem pembebanan (pengereman) Drum penggulung kawat sling Pengatur ketinggian kawat sling
tersebut akan diolah oleh rangkaian elektronik digital to analog converter
(DAC) yang akan mengubah data digital menjadi analog dan dihubungkan ke
data analyzer.
Metode pengukuran kecepatan maju dari traktor roda 2 yang biasa dilakukan adalah dengan mengukur waktu yang diperlukan traktor roda 2 untuk menempuh jarak tertentu. Kecepatan maju traktor dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
t s
v= ... (2) di mana : s = jarak tempuh (m),
t = waktu tempuh (detik), dan
v = kecepatan maju traktor (m/detik)
Hubungan antara kecepatan maju dengan gaya tarik (pull) traktor dapat dilihat pada gambar 5. Berdasarkan gambar 5, dapat disimpulkan bahwa semakin besar kecepatan maju maka drawbar pull akan semakin rendah.
Gambar 5. Grafik hubungan antara kecepatan maju traktor dengan gaya tarik
(drawbar pull) traktor secara teoritis pada berbagai macam tingkat transmisi traktor (Crossley dan Kilgour, 1983).
Keterangan :
Traktor yang digunakan diasumsikan memiliki : Tenaga mesin maksimum 33 kW @ 2250 rpm Berat 1450 kgf (14.2kN)
Ukuran roda Roda 10-28
Transmisi 1 205/1 4 51/1 2 137/1 5 31/1 3 75/1 6 19/1 Kecepatan maju (m/s) D raw bar pul l t eori tis (kN ) (effisie ns i 10 0%)
D. TENAGA TARIK (DRAWBAR POWER)
Drawbar power dari traktor adalah tenaga yang dihasilkan pada titik gandeng (drawbar) dan dapat dimanfaatkan untuk pekerjaan tarik. Besarnya
drawbar power dapat dihitung berdasarkan persamaan berikut:
V DbP
Db= × ... (3) di mana : Db = drawbar power (watt)
Dbp = drawbar pull rata-rata(N) V = kecepatan maju rata-rata (m/s)
Traktor dengan tenaga yang sama belum tentu memiliki gaya tarik maupun kecepatan maju yang sama. Traktor dengan tenaga 10 kw akan memiliki gaya tarik yang besar dan kecepatan maju yang rendah jika traktor ini digunakan untuk pengolahan tanah atau kegiatan-kegiatan lainnya yang memerlukan gaya tarik yang besar. Sedangkan, untuk kegiatan transportasi yang lebih memerlukan kecepatan dibandingkan gaya tarik akan memiliki kecepatan yang tinggi dengan gaya tarik yang kecil .
Gambar 6. Grafik hubungan tenaga maksimum yang tersedia untuk sebuah traktor (Crossley dan Kilgour, 1983).
Kecepatan maju (m/s) Tenaga maksimum (diasumsikan) 10 kw Draw bar pull (kN)
Hubungan antara tenaga tarik (drawbar power), gaya tarik (pull) dan kecepatan maju dapat dilihat pada gambar 6. Pada titik A dengan gaya tarik sebesar 1 kN dan kecepatan 10 m/s umumnya digunakan untuk transportasi, karena dengan gaya tarik (pull) yang kecil traktor tidak akan dapat menarik implemen untuk mengolah tanah. Pada titik B dengan gaya tarik (pull) sebesar 10 kN dan kecepatan 1 m/s dapat digunakan untuk mengolah tanah atau menarik implemen karena dengan gaya tarik (pull) yang maksimum traktor dapat digunakan untuk menarik implemen dalam pengolahan tanah seperti bajak bahkan pada kondisi tanah yang keras sekalipun.
E. SLIP RODA
Slip roda merupakan perbandingan antara selisih jarak tempuh aktual dan jarak tempuh teoritis. Slip roda traksi dapat dihitung dengan menggunakan rumus: % 100 × ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ − = Jtt Jb Jtt S ... (4) Dalam hal ini :
S : slip roda traksi (%)
Jtt : jarak tempuh teoritis tanpa beban dalam 10 putaran roda (m)
Jb : jarak tempuh aktual dalam 10 putaran roda traksi dengan beban (m) Putaran roda teoritis dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
g
g r
r
Jtt=10(2π× )=20π× ... (5) Dalam hal ini :
Jtt : jarak tempuh teoritis tanpa beban dalam 10 putaran roda (m)
rg : jari-jari gelinding roda traksi (m)
Hubungan slip dengan gaya tarik (drawbar pull) ditunjukan pada gambar 7. Berdasarkan grafik pada gambar 7, dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi drawbar pull (gaya tarik pada titik gandeng traktor) maka slip akan menjadi semakin besar. Slip dikatakan tidak ekonomis jika slip yang terjadi berada diatas 15%, dimana gaya tarik yang meningkat akan mengakibatkan kecepatan maju berkurang dan mulai mengurangi tenaga tarik traktor sampai kondisi dimana traktor akan mengalami spin out (100% slip) (Crossley dan Kilgour, 1983).
Gambar 7.Grafik hubungan antara slip roda dengan gaya tarik (drawbar pull)
traktor (Crossley dan Kilgour, 1983).
F. MATERIAL KONSTRUKSI RANGKA
Pengertian terhadap material adalah dasar untuk mempelajari sifat dari struktur rangka dan dipilih karena syarat-syarat yang harus dipenuhi suatu