1. Instrumen pengukur gaya tarik (pull) dari traktor roda 2 sebaiknya digunakan pada lahan pengujian yang permanen. Dimana instrumen ini dipasangkan dengan menggunakan baut dan mur pada permukaan lahan yang disemen/beton karena selama ini instrumen tersebut diikatkan baik pada ban trailer maupun pada lower link traktor roda 4. 2. 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.
3. 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.
4. Piringan bercelah yang digunakan sebagai penghasil pulsa bagi instrumen pengukur kecepatan maju perlu diperbaiki atau diganti dengan yang baru sehingga piringan tersebut tidak bergesekan dengan sensor cahaya (photo interuptor).
DAFTAR PUSTAKA
Hunt, D. 1977. Farm Power and Machinery Management. Iowa University Press. Ames, Iowa, USA.
Kepner,R., Bainer dan E.L. Barger. 1978. Principles of Farm Machinery. 2nd edition. The AVI publishing company. Connecticut, USA.
Rangkuti, R. 2002. Rancang Bangun Instrumen Pengukuran Kemampuan Traksi Traktor Roda 2 Pada Lahan Sawah. Skripsi. Jurusan Mekanisasi Pertanian, IPB. Bogor. , Indonesia.
Sakai, J., et al. 1998. Traktor 2 Roda. Laboratorium Alat dan Mesin Budidaya Pertanian. FATETA. IPB. Bogor, Indonesia.
Smith, H. P. Dan L.H. Wilkies. 1977. Farm Machinery and Equipment. 6th edition. Tata Mcgraw-hill publishing company. New York, USA.
Suastawa, I Nengah. 2000. Konstruksi dan Pengukuran Kinerja Traktor Pertanian. Teknik pertanian. Fateta. IPB. Bogor , Indonesia.
Triratanasirichai, K. 1991. Study On The Cage Wheel For a Small Power Tiller. Disertation. Niagata University, Japan.
Tooley, Mike. 1991. PC~Based Instrumentation and Control. Butterworth-Heinemann . Oxford, USA.
Woollard, Barry G. 1989. Elektronika Praktis. Edisi ketiga. PT Pradnya Paramita. Jakarta, Indonesia.
Lampiran 1. Gambar detail sistem pembebanan (pengereman)
Keterangan :
1. Tuas putar unit pengereman 2. Rangka
3. Poros unit pengereman
1
2
Lampiran 1. Gambar detail sistem pembebanan/pengereman (lanjutan)
Lampiran 2. Gambar detail silinder gulungan kawat Tampak atas Tampak depan Tampak atas Tampak samping Tampak atas Depan
Lampiran 2. Drum penggulung kawat sling
Keterangan :
1. Poros silinder gulungan kawat 2. Besi behel diameter 8 mm 3. Silinder gulungan kawat
4. Pillow block (bantalan)
1 4
2
Lampiran 4. Data hasil kalibrasi Instrumen pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2
Beban (kg) Keluaran dari loadcell (mς)
20 42 40.2 86 59.7 132 79.78 172 99.86 216 99.86 216 79.78 175 59.7 133 40.2 87 20 43
Lampiran 5. Skema perangkaian instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2
Lampiran 6. Skema perangkaian instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2 (Sensor photo interuptor)
Lampiran 8. Skema instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2 (Rangkaian tambahan)
Lampiran 9. Skema perangkaian timer pada instrumen pengukur kecepatan maju traktor roda 2 (rangkaian tambahan)
Lampiran 10. Data hasil kalibrasi sensor kecepatan maju traktor roda 2 Putaran (Rpm) Keluaran (Volt) 25 0.66 30 0.75 35 0.9 40 1.05 45 1.17 50 1.29 55 1.38 60 1.56 65 1.66 70 1.72 75 1.86 80 2.1 85 2.19 90 2.26 95 2.32 100 2.54 100 2.54 95 2.35 90 2.29 85 2.16 80 2.01 75 1.84 70 1.67 65 1.62 60 1.56 55 1.39 50 1.29 45 1.16 40 0.98 35 0.9 30 0.77 25 0.65
Lampiran 11. Data hasil pengukuran slip roda traksi traktor roda 2 Tingkat beban Jarak 5 putaran roda (m) Jarak rata-rata (m) Jarak tempuh teoritis (Jtt) (m) Slip (%) 1 12.92 12.39 12.6175 12.87 1.99 12.53 12.63 2 12.38 12.42 12.52 12.87 2.75 12.7 12.58 3 12.44 12.47 12.39 12.87 3.76 12.32 12.33 4 12.08 12.03 12.28 12.87 4.61 12.74 12.27 Diameter roda = 0.82 m Jari-jari roda = 0.41 m
MODIFIKASI INSTRUMEN PENGUKUR GAYA TARIK
(PULL) DAN KECEPATAN MAJU TRAKTOR RODA 2
Oleh : Galisto A. Widen
F14101121
2006
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MODIFIKASI INSTRUMEN PENGUKUR GAYA TARIK (PULL) DAN KECEPATAN MAJU TRAKTOR RODA 2
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : Galisto A. Widen
F14101121
2006
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
MODIFIKASI INSTRUMEN PENGUKUR GAYA TARIK (PULL) DAN KECEPATAN MAJU TRAKTOR RODA 2
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : Galisto A. Widen
F14101121
Dilahirkan pada tanggal 13 Febuari 1982 di desa Rodok, Kalimantan tengah
Menyetujui, Bogor, Januari 2006
Dr. Ir. Tineke Mandang., MS Dr. Ir. I Dewa Made S., M.Agr Dosen pembimbing I Dosen pembimbing II
Mengetahui,
Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS Ketua Departemen Teknik Pertanian
Galisto A. Widen. F14101121. Modifikasi Instrumen Pengukur Gaya Tarik (Pull) dan Kecepatan Maju Traktor Roda 2. Di bawah Bimbingan : Dr. Ir. Tineke Mandang, MS dan Dr. Ir. I Dewa Made S., M.Agr. 2006.
RINGKASAN
Traktor roda 2 telah banyak digunakan di Indonesia terutama untuk pengolahan tanah pada lahan sawah. Dengan banyaknya produk traktor yang ada baik dari dalam maupun luar negeri, maka perlu dilakukan pengujian tenaga tarik dari traktor tersebut untuk kondisi lahan-lahan pertanian di Indonesia. Tentunya untuk mendapatkan tenaga tarik yang nyata (riil) perlu dilakukan pengujian dilapangan yaitu dengan mengukur gaya tarik (pull) dan kecepatan maju dari traktor tersebut. Dimana, tenaga tarik berbanding lurus dengan perkalian antara gaya tarik
(pull) dengan kecepatan maju traktor yang diuji.
Banyak metode pengujian yang digunakan untuk menentukan gaya tarik dan kecepatan maju traktor roda 2. Tetapi, banyak dari metode-metode pengujian yang umum digunakan tidak effisien baik dari jumlah tenaga kerja maupun biaya untuk melakukan pengujian tersebut. Sedikitnya dibutuhkan 4 orang dalam mengukur gaya tarik (pull) dan kecepatan maju traktor untuk menentukan tenaga tarik dan dibutuhkan biaya kurang lebih Rp 300 ribu untuk biaya tenaga kerja, konsumsi dan bahan bakar.
Instrumen pengukur gaya tarik (pull) dan kecepatan maju traktor roda 2 yang dirancang pada penelitian ini bertujuan untuk mengurangi biaya dan jumlah tenaga kerja pada pengujian traktor khususnya untuk menentukan tenaga tarik traktor roda 2.
Instrumen pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2 terdiri dari a) rangka utama, b) sensor (loadcell), c) drum penggulung kawat sling, d). mekanisme batang hubung, dan e) sistem pembebanan (pengereman). Rangka utama dan batang hubung dibuat dengan menggunakan besi siku dan besi pejal dengan ukuran 4x4 cm. Silinder penggulung kawat berdiameter 32 cm dan lebar 18 cm terbuat dari pipa besi dan besi plat. Sistem pembebanan terdiri dari roda sepeda dan besi ulir untuk menekan roda sepeda sehingga memberikan efek pengereman. Pengukuran gaya tarik dilakukan dengan menempatkan drum penggulung tali sling pada titik gandeng
(hitch point) traktor kemudian traktor dimajukan dalam jarak tertentu dengan
berbagai tingkat pembebanan (pengereman). Keluaran dari sensor (loadcell) gaya tarik ditampilkan pada alat peraga (handy strain meter), keluaran dari handy strain
dalam satuan (mε) perlu diubah menjadi satuan gaya tarik yaitu Newton dengan menggunakan persamaan yang didapat pada prose kalibrasi.
Instrumen pengukur kecepatan maju terdiri dari sensor cahaya yaitu photo
interuptor, piringan bercelah, rangkaian tambahan dan AVO meter. Sensor photo
interuptor terdiri dari 2 bagian yaitu emitter dan photo dioda, sinar inframerah yang dihasilkan oleh emitter mempengaruhi besarnya tegangan bias masa pada photo dioda. Piringan bercelah yang berputar memungkinkan radiasi inframerah diterima oleh photo dioda dengan frekuensi sesuai dengan jumlah celah yang terdapat pada piringan tersebut. Rangkaian tambahan dibuat untuk menghitung jumlah pulsa dari sensor dan mengubah pulsa tersebut menjadi digital kemudian diubah kembali menjadi analog untuk ditampilkan oleh alat peraga (AVO meter). Piringan bercelah dan sensor ditempatkan pada poros drum penggulung kawat sling pada instrumen
pengukur gaya tarik, kecepatan maju didapat dengan mengubah keluaran (volt) dari instrumen pengukur kecepatan maju menjadi kecepatan putar (rpm) drum penggulung tali sling, kemudian kecepatan putaran drum penggulung tali sling diubah menjadi kecepatan maju traktor yang diuji (kecepatan linier).
Uji fungsional dilakukan untuk mengevaluasi kedua instrumen hasil perancangan. Sebelum dilakukan uji lapang, kedua instrumen dikalibrasi terlebih dahulu untuk medapatkan karakteristik dari kedua instrumen. Berdasarkan hasil kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik (pull) didapatkan persamaan Y=0.4589X+0.1544 dengan R2=0.9993 dimana Y adalah beban (kg) dan X adalah regangan loadcell (mε). Berdasarkan hasil kalibrasi sensor kecepatan maju traktor didapatkan persamaan Y= 40.141x-0.9608 dengan R2=0.9959 dimana Y merupakan kecepatan putar drum penggulung tali sling (rpm) dan X merupakan tegangan keluaran yang terbaca pada AVO meter (Volt).
Berdasarkan hasil uji fungsional, instrumen pengukur gaya tarik (pull)
traktor roda 2 menunjukkan bahwa instrumen pengukur gaya tarik (pull) traktor roda 2 dapat berfungsi seperti yang diharapkan yaitu mengukur gaya tarik (pull)
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