Perubahan Tahanan Tarik (Draft) Pembajakan pada Perubahan Kadar Air dan Kedalaman Olah Menggunakan Berbagai Jenis Bahan dan Ukuran Panjang Landside Bajak Singkal

PERUBAHAN TAHANAN TARIK (DRAFT) PEMBAJAKAN

PADA PERUBAHAN KADAR AIR DAN KEDALAMAN OLAH DENGAN

MENGGUNAKAN BERBAGAI JENIS BAHAN DAN UKURAN

PANJANG LANDSIDE BAJAK SINGKAL

OIeh:

PASCALIA RITRA ANDHINI

F01499028

2003

FAKULTAS TENOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PERUBAHAN TAHANAN TARIK (DRAFT) PEMBAJAKAN

PADA PERUBAHAN KADAR AIR DAN KEDALAMAN OLAH DENGAN

MENGGUNAKAN BERBAGAI JENIS BAHAN DAN UKURAN

PANJANG LANDSIDE BAJAK SINGKAL

,

SKRIPSI

Sebagai Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

Pascalia Ritra Andhini

F01499028

Dilahirkan p.d. tangg.1 4 April 1981

di Kebumen. Jawa Tengah

Tangg.1 Lulus 18 November

2003

Bogor,

/8

Desember

2003

'

PASCALIA RITRA ANDHINI. FOI499028.

Perubahan Tn Tarik (Drat)

Pembajakan Pada Perubahan Kadar Air dan Kedalaman OIab Menggunakan

Berbagai Jenis Bahan Dan Ukuran Panjang Landside bajak Singkal . Dibawab

bimbingan

E.

Namaken Sembiring

n

Hersyamsi

RINGKASAN

Pengolaban tanab merupakan salab satu kegiatan yang selalu dilakukan

dalam budidaya pian. Kesesuaian antara kondisi

h

dengan alat dan

mesin pengolab tanab yang din akan menentukan keberhasilan engolaban

tanah. Untuk meningkatkan kapasitas

n

eisiensi kerja serta mutu dari tanah

yang diolah maka digunakan raktor sebagai sumber tenaga tarik. Agar tenaga

yang diberikan oleh traktor dapat dimanfaatkan secara optimal dalam enggunaan

bajak pada kondisi tanah tertentu, maka perlu diketahui faktor yang bereran

dalam menentukan besamya kebutuhan tenaga traktor saat pengolahan

h

.

Salab satu alat pengolab tanab yang banyak digunakan ada1ab bajak

singka!. Salab satu bagian yang penting

i

bajak singka1 adalab

landside/penaban samping.

Landside ini ada1ab bagian bajak singkal yang

meluncur sepanjang permukaan dinding paliran

n

erfungsi untuk membantu

mengurangi tekanan samping yang dilakukan oleh otongan alur terhadap bagian

singkal, selain itu juga untuk membantu menstabilkan bajak pada waktu

digunakan.

Untuk memperkecil nilai drat pembajakan,

oa

dipilih bahan yang

mempunyai nilai adhesi yang rendah. Ukuran panjang landside diduga akan

memberikan ke

m

puan yang

ra

dalam melakukan ungsinya, yang

akhimya dapat memengaruhi kebutuhan drt embajakannya. Kondisi tanah

pada saat pembajakan akan erpengaruh pada kebutuhan draft, antara lain adalab

kadar air. Gill

n

Vanden Berg (1968) menyatakan babwa gaya gesek tetjadi

akibat gaya adhesi yang ditimbulkan oleh lapisan tipis air antara tanah dan alat.

Kenaikan kadar air akan menyebabkan adhesi antara tanah dengan alat

n

semakin tinggi, sehingga kelengketan

h

meningkat

n

menyebabkan drat

pengolahan nya juga semakin besar. Pada bahan baja untuk kadar air 19.3

%,

kelengketan nya masih kurang dari 500 ram, kemudian meningkat

menjadi kurang lebih 1500

m

pada kadar air 29.35 %, dan meningkat kembali

menjadi kurang lebih 1 750 ram pada kadar air 39.3

%.

Selain dipengaruhi oleh

kadar air. kelengketan diengaruhl juga oleh kekasaran permukaan baban dan

besamya sudut pembasaban (Angraeni .1992).

Menurut Payne (1956) dalam MeKyes (1978), kebutuban

t

pada tanab

meningkat sesuai dengan meningkatnya kdal

n

olah. Pada tanah liat dengan

kedalaman 5 em. draft yang dibasilkan kurang lebih 2

N,

kemudian naik menjadi

kurang lebih 4

dan 9 kN pada kedalaman 10 dan IS em. Kedalaman olab akan

memberikan pengaruh pada kebutuhan

t i

besamya volume tanah yang

dipotong dan dibalikkan oleh bajak singkal (Kepner et

I .•

(1978)

Pengujian drt pembajakan dilakukan sejak bulan Mei hingga Juli 2003

di Laboratorium Lapangan Jurusan" " Teknik P

n

ian, IPB yang erada di

Leuwikopo, Bogor. Bahan yang digunakan adalah

5

jenis bahan landside dan

tanah latosol coklat kemerahan yang diambil dari tempat pengujian. Bn

landside yang digunakan berupa baja, tembaga, aluminium, kayu, dan akrilik, dikombinasikan dengan erlakuan tiga macam ukuran panjang landside, tiga macam kalar air, dan tiga macam kedalaman olab. Peralatan yang dipakai dalam pengujian drat pembajakan terdiri dari bak uji pengolaban

b

, rangka uji drat pengolahan tanah, raktor mini roda eropat 4 HP sebagai sumber tenaga penarik bajak.

n

alat ukur yang erupa tranducer gaya tie octagonal, strain amplifier, voltmeter, satu unit komputer yang dilengkapi proram Analog Digital Converter (ADC), dan stopwatch. Prosedur engujian drat embajakan diawali dengan persiapan bahan landside dan

h

sesuai perlakuan

n

kalibrasi tranducer gaya tipe oktagonal. Pengukuran kondisi fisik tanah meliputi

r r,

densitas tanah (bulk densiy),

n n

enetrasi (cone index). Kalibrasi rangkaian ukur dilakukan setiap kali akan melakukan pengujian drat embajakan.

Hasil engujian

t

embajakan pada perlakuan kadar air menunjukan hubungan dimana dengan meningkanya kadar air maka

t

pembajakannya juga meningkat. Berdasarkan hasil engukuran, nilai kadar air-l sebesar 26.47 %, kadar air-2 sebesar 38.75 %,

n

kadar air-3 sebesar 47.57 %. Seeara keseluruhan tanpa memperhatikan jenis bahan landside, kebutuhan drat pembajakannya meningkat sesuai dengan meningkanya kadar air. Kebutuhan embajakan tanah pada kadar air-l adalab seesar 47.09 kg, pada kadar air-2 meningkat menjadi 62.71 kg,

n

meningkat lagi menjadi 89.54 kg pada kadar air-3. Pads kadar air di bawah batas plastis (konsistensi lunak), tanah masih sulit lengket pada alat pengolah , tapi dengan semakin meningkatnya kadar air, kelengketan akan teros meningkat

n

kemudian akan menurun bila kadar air mendekati batas mengalir. Ke1engketan teresar tejadi pada konsistensi plastis, yaitu pada perlakuan kadar air-3, dimana kadar aimya dapat menimbulkan lapisan tipis air pada permukaan alat pengolab tanab untuk tejadinya adbesi. Kelengketan yang besar akan maningkatkan

t

pembajakan.

Hubungan antara drat pembajakan dan kedalaman olab menunjukan babwa dengan semakin meningkatnya kedalaman olab maka drat pembajakannya juga semakin meningkat. Tanpa memperhatikan jenis bahan landside kebutuhan

t

pembajakan pada kedalaman 5 em seesar 45.15 kg, pada kedalaman 10 em sebesar 59.78 kg, dan meneapai 95.22 kg pada kedalaman 15 em. Pads pengolahan tanah yang lebih dalam, massa

n

volume tanah yang dipotong dan dibalikkan oleh bajak singkal semakin besar. Pemotongan

n

embalikan

h

tersebut membutuhkan gaya yang lebih esar sehingga tahanan tarik bajak singkal meningkat.

Tanpa memerhatikan jenis baban, drat pengolaban tanab paling tinggi dibun pada ukuran panjang landside 70 em yaitu sebesar 74.56 kg, kemudian diikuti drat engolahan

h

pada ukuran panjang landside 30 em yaitu seesar 66.95 kg, dan paling rendab pada ukuran panjang landside 50 em yaitu sebesar 58.17 kg. Landside yang terlalu pendek menyebabkan bajak singkal tidak seimbang

n

bergetar sehingga meningkatkan

t

embajakan, sedangkan landside yang terlalu panjang menyebabkan enbabnya berat bajak dan luas konlak permukaannya dengan

b

.

Dilihat

i

jenis bahan landside kebutohan

t

pembajakan paling keeil yaitu pada akrilik sebesar 72.11 kg, diikuti oleh kayu sebesar 72.98 kg, pada aluminium seesar 73.75 kg, pada tembaga sebesar 78.34 kg, dan kebutuhan drat pembajakan terbesar yaitu 87.65 kg pada penggunaan baban baja. Jika dikaitkan

dengan basil engukuran sudul penbn tiap baban, sehnsnya drt pembajakan yang terbesar yaitu pada baja , diikuti kayu, akrilik, tembaga,

n

yang terkecil yaitu pada aluminium.

l i

diduga karena engaruh dari faktor­ faktor lain berupa kekasaran ennukaan, letak jatuhnya butiran air pada permukaan landside, tidak selalu samanya kondisi kadar air, kedalnan olah, dan kecepatan olah pada saat pengujian.

Masing-masing erlakuan berupa jenis bahan iandside, ukuran panjang landside, kadar air, dn kedalnan olh memberikan engaruh pada kebutuhan drt embajakan dengan pola yang erbeda-beda. Berdasarkan jenis bahan landside maka penggunaan landside dengan baban akrilik adalah yang paling baik karena menghasilkan drt pembajakan yang paling rendah, kemudian diikuti kayu, aluminium, tembaga, dan kebutuhan

t

embajakan terhesar pada penggan baban baja.

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadiral

Tn

Yang Maha Kuasa

karena atas erkat dan kuniaNya enulis dapat menyelesaikan makalah skripsi

ini sebagai salah satu syarat untuk memeperoleh gelar kesaIjan.

Pengolahan

h

merupakan salah satu kegiatan yang selalu dilakukan

dalam budidaya pertanian. Pengolahao

h

yang baik dao enar akan

menciptakan kondisi tanah yang baik untuk dii. Kesesuaian alat dan mesin

pengolah tanah yang digunakan akao menentukan keberbasilao engolahan tanah.

Salah salu alaI pengolah tanah yang baoyak digunakan adalah bajak singka!.

Sampai saat i bajak singkal dikembangkan disainnya untuk dapat memenuhi

kehutuhan yang ada dalam meningkatkan efisiensi, kapasitas, dan kualitas hasil

embajakao. Salah salu bagian yaog enling pada bajak singkal adalah bagian

landside/penahan samping, yaitu bagian bajak singkal yang meluncur sepanjang

permukaan dinding paliran dan erfungsi untuk membantu mengurangi tekanan

samping yang diln otongan aIur terhadap bagian singkal, selain itu juga

untuk membaotu menstabilkan bajak pada waklu digunakao

Pola perubahan kebutuban

t

pembajakao dengao menggunakan

berbagai jenis bahan dan ukuran laniside elum diketahui, untuk itu upaya

penelilian pada bagian

i

dipandang enling. Dengao segala kelerbaasan yaog

ada penulis mencoba melakukan penelitian dengan judul Perubahan Tahanan

Tarik (Drat) Pembajakao Pada Perubahan Kadar r dan Kedalaman Olah

Menggunakan Berbagai Jenis Bahan dan Ukuran Panjang Landside Bajak

Singkal.

Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah

membantu dalam penyusunan makalah skripsi ini. Namun, penulis menyadari

adanya kekurangan baik dalam isi maupun enulisan, karena itu penulis

mengharapkan ritik dan n yang bersifat membangun.

Penulis

UCAPAN EIA ASIH

Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Bapa di Sorga atas herkat dan iaNya sehingga terselesaikannya skripsi ini. Pada kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :

1. Ibunda terkasih Eni Kunsetyati untuk kesabnnya dan keluarga Gombong yang telah menjadi "my real family"

2. r.

Ir. E. Namaken Sembiring, MS dan Ir. Hersyamsi, M.Agr yang dengan sabar telah membimbing Penulis dalam penyelesaian skripsi i.

3. Pandawa Lima yang selalu mendukungku dalam doa : Mas Padang, Mas

Y 0yo, Mas Thomas, Mas Hahan, dan Kris

4. Ranto Poan Silitonga. "Thanks for your great support and lovin' care. Keep doin ' your best".

5. My secret angle, thanks for your git and support .. Lef God paid it back to you.

6. Heriyani Pahlevi dan Rolan Lubis sebagai tenan seperjuangan dalam susah dan senang. "Thanks for your paliens and joes, keep goin . riends, GBU".

. My sister Tyas Palupi

n

pasukan SAS, untuk keceriaan dan menjadi tenan serumah selama enpat tabun (Minar untuk doa dan bannnya, Dian untuk komputnya)

8. Marix crew: Mas Lilik, Adi, Mas Novi, Mas Aryo ...

.

thank's a lot gys. 9. Ten-tenan UKM-PMK dispora dan spesial A'36 peIjuangan untuk

doa, canda tawa, keersannya.

10. Tenan-tenan TEPers

n

Leuwikopoers (Eka, Oscar, Dian, lion, bang Nuel, Pak Abs, dll). Spesial Erwin Palala yang telab menjadi partner selama lebih i empat tabun ini, "good luck man".

11. Semua pihak yang telah membantu namun tidak dapat disebutkan nnya satu-persatu. "A bugs paper won't be enough to write down my greatest thans to all of you. Let God paid it back to you".

DAfAR ISI

Halaman

RINGKASAN ... .i

KATA PENGANTAR ... .iv

UCAPAN TERIMA KASIH ... v

DAFTAR lSI ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFT AR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPlRAN ... .ix

I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... I B. Tujuan ... 3

II. TINJAUAN PUSTAKA A. Sifat Fisik

n

Mekanik Tanah ... .4

I. Strutur ... 4

2. Kadar ir tanah ... 5

3. Tekstur ... 5

4. Konsistensi .. : ... 6

5. Adhesi

n

Koefisien Gesek ... 10

B. Pengolhan Tanah ... 12

C. Bajak Singkal ... 13

D. T ahanan T arik (Drat) ... 15

I. Kecepaan Pembajakan ... 16

2. Kedalnan dan Lebar Pembajakan . ... 18

E. Bahan Konstruksi Alat Pengolah Tanah ... 19

I. Material ... 19

2. Striktur Permukaan ... 20

3. Sudui Pembasahan, Kekasaran Permukaan,

n

Kelengketan ... 20

III. METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 24

B. Bahan dan Alat ... 24

I. Bahan ... 24

2. Alat ... 24

C. Pelakan Penelitian ... 26

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Pengbitungan Drat Pembajakan ... 36

B. Drat Pembajakan ... 38

V. KESIMPILAN DAN SARAN A. Kesimpulan ... 51

B. Saran ... 52

DAFTAR PUSTAKA ... 53

LAMPlRAN ... 55

DAfAR TABEL

Tabel

1. Persamaan hn tarik untuk eerapa jenis tanah

Halaman

(Hendrick(CRC(1988) dalam Srivastava (1993)) ... 17

2. Besar sudul pembasahan

n

ken permukaan (Angraeni(1992)

n

Yulia (2001 ) ... 22

3. Sudul embasaban bn yang dipakai ... 27

4. Keadaan sifal isik tanab uji ... 28

5. Rata-rata kadar air

n

bulk density ... 29

6. Tahanan penerasi (Cone Indeks)pada erbagai kedalaman ... 30

7. Perlakuan ... 34

8. Tegangan puncak rata-rata basil uji baban akrilik pada perlakuan kadar air-I, ukuran-I, kedalnan, 3, ulangan-I ... 37

9. Hubungan drat embajakn dan

r

air pada berbagai bahan ... 38

10. Hubungan drat embajakan

n

kadr air ... .40

II. Hubungan drat embajakan

n

kedaln olab ... .42

12. Hubungan

t

pembajakan

n

kedalaman olab pada erbagai bhan ... .43

13. Hubungan

t

pembajakan

n

ukuran panjang landside pada berbagai baban ... ..44

14. Hubungan drat embajakan dan ukuran panjang landside ... .45

15. Hubungan drat embajakan dan jenis baban landside ... ..48

[image:9.615.119.506.125.522.2]

[image:10.618.116.503.132.679.2]

DAFTAR GAMBAR

Gambar

1. Hubungan antara kadar r _{tanah dengan ftor-faktor dinamis tanah}

Halaman

(Nichols (I939) dalam Baver (1959» ... 7

2. Konsistensi tanah menurut Atterberg (1931) dalam baver (I 959) ... 8

3. Batas konsistensi menurut Atterberg (1931) dalam baver (1959) ... 8

4. Hubungan kadar air tanah dan koeisien gesekan pada tiga fase gesekan (Nichols (1939) daln Kepner et.al.(1978)) ... II 5. Bagian-bagian bajak singkal (Smith dan Wilkes,1976) ... 13

6. Hubungan antara rt pembajakan dan kedalaman nlah pada kadar air di bawah batas plastis (Payne (1956) dalam McKyes (1978» ... ... 19

7. Skema sruktur permukaan sebuah metal (Kalpakjian, Serope, 1985) ... 21

8. Sudut pembasahan (Gill

n

Vanden Berg, 1968) ... 23

9. Butiran tanah pada kekasaran permukaan ... 23

10. Alat uji drat pengolahan tanah ... 25

II. Ukuran landside . . . ... ... . . . ... 26

12. Hubungan beban dan regangan pada kalibrasi sensor oktagonal . . . ... · ... 31

13. Skema kalibrasi randucer gaya ripe oktagonal ... 31

14. Hubungan regangan dan tegangan pada kalibrasi strain amplifier untuk bahan akrilik dengan perlakuan kadar air-I, ukuran-l, kedalaman-3, ulangan-l ... ... 32

15. Skema kalibrasi rangkaian ukur ... 33

16. Posisi pemasangan sensor pada bajak singk.al ... 34

17. Skema keIja pengujian

t

pengolahan tanah ... 35

18. Skema pengambilan data ... 35

19. Hubungan tegangan dan waktu pada ban akrilik dengan perlakuan kadar air-I, ukuran-I, kedalaman-3, ulangan-I ... 36

20. Tegangan puncak ... 37

21. Hubungan drat embajakan

n

kadar air pada berbagai bahan ... 39

22. Hubungan drat pembajakan dan kadar air ... 40