• Tidak ada hasil yang ditemukan

Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat"

Copied!
144
0
0

Teks penuh

(1)

RANCANG BANGUN SISTEM KENDALI OTOMATIS

TRAKTOR RODA EMPAT

SKRIPSI

Oleh:

TRISNAWAHYUDI

F14052423

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(2)

DESIGN OF FOUR-WHEEL-

DRIVE TRACTOR’

S

AUTOMATIC CONTROL SYSTEM

Trisnawahyudi and I Dewa Made Subrata

Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology,

Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia

Phone +62 878 7412 7617, e-mail : 3snawahyudi@gmail.com

ABSTRACT

Automation of four-wheel-drive tractor is an alternative of solution to the lack of manpower operator in the future. With the automated control system, the tractors can be operated without interruption as long as the fuel still available, workload and fatigue experienced by operators can be reduced, can also improve the accuracy of productivity, and reduce the possibility of overlapping while processing of land. In this current research, control of tractor is limited to the operation of acceleration pedal, clutch system, and steering systems. The main components of the control system consists of a DC-motor as a driving power transmission system that connects actuators, and sensors that monitor the position of the movement of the actuator position. These components were designed to work according to the steps of manually operation. Data research showed the system to function properly. Speed of the clutch lever operation until it reaches the point of maximum point is onesecond, and the release rate to the point of minimum pressure is two seconds. Average rotary speed of steering wheel to deflect to the right is the 7.40°/s, and for a left turn is 13.16°/s. Acceleration lever presses speed is 17.91 cm/s and the speed of release is 20.99 cm/s.

(3)

Trisnawahyudi. F14052423. Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat.Di bawah bimbingan I Dewa Made Subrata. 2012

RINGKASAN

Penggunaan traktor secara terus-menerus dapat mengakibatkan kelelahan bagi operatornya.

Dalam keadaan lelah, operator tidak dapat bekerja secara optimal. Hal ini dapat menyebabkan

produktivitas dan efisiensi pekerjaan menurun sehingga dibutuhkan penggantian operator atau waktu

istirahat yang cukup untuk melanjutkan pekerjaannya. Untuk mengatasi masalah tersebut, otomasi

sistem pengendalian traktor merupakan salah satu solusinya. Dengan melakukan otomasi sistem

pengendalian pada traktor, beban kerja dan kelelahan yang dialami operator dapat dikurangi serta

dapat pula meningkatkan produktivitas operasi traktor dan mengurangi kemungkinan terjadinya

overlapping hasil pengolahan tanah.

Tujuan penelitian ini adalah membuat rancang bangun mekanisme pengendali otomatis traktor

roda empat yang dapat membantu mengurangi kelelahan operator selama mengoperasikannya. Sistem

pengendalian traktor yang akan dirancang mencakup sistem pengendali kemudi, sistem pengendali

tuas akselerasi, dan sistem pengendali kopling. Sistem pengendali harus dirancang tanpa

memodifikasi bentuk asli traktor dan menghindari pengeboran, pengelasan, dan sebagainya pada

traktor.

Hasil perancangan yang terpasang pada traktor diatur agar tidak mengganggu kenyamanan

operator dalam pengoperasian secara manual sehingga traktor tetap dapat dioperasikan dengan atau

tanpa mekanisme pengendali otomatis. Metode yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah

metode rancang bangun dengan pendekatan rancangan fungsional dan struktural. Masing-masing

komponen mekanisme pengendali dirancang dan kemudian dilakukan uji statis untuk mengetahui

fungsi dan performanya.

Dari hasil analisis rancangan, komponen penyusun mekanisme pengendali kopling terdiri atas,

motor DC 24 volt, dudukan motor DC, perpanjangan tuas kopling, klem, puli, dan kabel penarik.

Komponen penyusun mekanisme pengendali kemudi yaitu motor DC sebagai penggerak kemudi,

rotary encoder sebagai sensor pendeteksi posisi roda depan, sistem transmisi tenaga T-Belt yang menyalurkan tenaga dari motor DC ke kemudi, dudukan motor dan tiang penyangga. Komponen

sistem pengendali akselerasi terdiri atas motor DC, potensiometer, batang transmisi, dudukan motor,

puli, dan kabel penarik.

Pengujian dilakukan dengan menggerakkan sistem hasil rancangan sesuai dengan langkah

pengoperasian traktor roda empat secara manual. Tuas kopling dikendalikan dengan menariknya

hingga ke posisi maksimum penekanan, ditahan pada posisi tersebut kemudian dilepaskan secara

perlahan. Selama traktor beroperasi, sensor yang terpasang pada roda depan dan motor DC pengendali

(4)

hingga kecepatan traktor kembali seperti semula, dan jika sudut roda depan traktor berubah (berbelok)

maka sistem kontrol akan memutar kemudi ke posisi roda depan lurus.

Uji coba mekanisme dilakukan dalam dua tahap yaitu uji coba kalibrasi dan validasi. Uji coba

kalibrasi bertujuan menetapkan hubungan nilai encoder terhadap sudut putar roda depan traktor, dan

hubungan nilai ADC keluaran dari potensiometer terhadap persentase penekanan pedal akselerasi.

Sebaliknya uji validasi bertujuan untuk membuktikan persamaan hasil uji kalibrasi.

Data hasil pengujian menunjukkan lama waktu yang dibutuhkan untuk menekan tuas kopling

ke posisi maksimum penekanan adalah satu detik dan untuk melepaskannya dibutuhkan waktu dua

detik. Sedangkan untuk mekanisme pengendali kemudi traktor, hubungan nilai encoder (y) yang

terbaca terhadap sudut putar roda depan traktor (x) ditunjukkan dengan persamaan; y = 1.019x+32.23, dengan kecepatan putar rata-rata kemudi untuk berbelok ke kanan adalah 7.40 °/s , dan untuk berbelok

ke kiri adalah 13.16°/s. Untuk mekanisme pengendali akselerasi, nilai ADC keluaran dari

potensiometer (y) terhadap persentase penekanan pedal akselerasi (x) dapat diketahui dengan

(5)

RANCANG BANGUN SISTEM KENDALI OTOMATIS

TRAKTOR RODA EMPAT

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

TRISNAWAHYUDI

F14052423

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

(6)

Judul Skripsi : Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat

Nama : Trisnawahyudi

NIM : F14052423

Menyetujui,

Pembimbing Akademik,

Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr NIP. 19620803 198703 1 002

Mengetahui :

Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,

Dr. Ir. Desrial, M.Eng NIP. 19661201 199103 1 004

(7)

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN

SUMBER INFORMASINYA

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun.

Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari

penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi.

Bogor, Desember 2012

Yang membuat pernyataan

(8)

© Hak cipta milik Trisnawahyudi, tahun 2012

Hak cipta dilindungi

(9)

BIODATA PENULIS

Trisnawahyudi. Lahir di Prabumulih, 19 Juli 1988 sebagai anak kedua dari empat bersaudara

pasangan Marwah dan Yuningsih. Sejak sekolah dasar hingga sekolah menengah atas, penulis

menjalankan pendidikannya di provinsi Sumatera Selatan. Di tahun 1993-1999, penulis bersekolah

dasar di SDN 1 Desa Ketiau. Dan tahun 1999-2002 melanjutkan di SLTP Cinta Manis. Di tingkat

sekolah menengah atas, penulis melanjutkan pendidikannya di SMA N 3 Unggulan Kayu Agung pada

tahun 2002-2005 dan kemudian di bulan Juli tahun 2005 penulis diterima di IPB melalui jalur

Undangan Seleksi Masuk IPB di Departemen Teknik Pertanian yang saat ini berubah nama menjadi

Teknik Mesin dan Biosistem. Pada saat yang sama penulis juga diterima sebagai salah satu penerima

program beasiswa Beastudi Etos dari lembaga Dompet Dhuafa Republika selama tiga tahun.

Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif dalam berbagai organisasi dakwah kampus. Pada

tahun 2005-2006 penulis menjadi Ketua Divisi Informasi dan Komunikasi IKMT (Ikatan Keluarga

Muslim TPB), di tahun 2006-2007 penulis aktif dalam organisasi FBI (Forum Bina Islami) hingga

kemudian diangkat menjadi Ketua Divisi Syiar di tahun 2007-2008, dan di tahun 2008-2009 penulis

menjadi Ketua Divisi Internal Asistensi Pendidikan Agama Islam.

Selain berorganisasi, penulis juga memiliki pengalaman sebagai asistensi mata kuliah Ilmu

Ukur Wilayah dan mata kuliah Motor dan Tenaga Pertanian di semester genap tahun ajaran

2008-2009, asistensi mata kuliah Pendidikan Agama Islam di tahun 2009-2010, dan asisten mata kuliah Ilmu

Ukur Tanah di semester genap tahaun ajaran 2009-2010.

(10)

KATA PENGANTAR

Segala sembah, pujian, dan syukur penulis panjatkan hanya pada Allah SWT, Dzat yang

menggenggam takdir semua makhluk-Nya. Atas berkah, rahmat, dan hidayahNya penulis dapat

menyelesaikan penelitian serta penulisan skripsi dengan judul Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memenuhi tugas akhir pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian

Bogor.

Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada pihak-pihak yang telah membantu, baik

dalam kegiatan penelitian di lapangan maupun dalam penyusunan skripsi ini. Secara khusus saya

sampaikan rasa terima kasih saya kepada :

1. Dr. Ir. I Dewa Made Subrata, M.Agr selaku dosen pembimbing akademik atas nasehat, kesabaran, motivasi, dan pengarahannya selama penulis melaksanakan tugas akhir dan

penyusunan skripsi.

2. Dr. Ir. Desrial, M.Agr selaku ketua departemen Teknik Mesin dan Biosistem sekaligus ketua proyek penelitian, yang telah memberi kesempatan penulis bergabung dan melakukan penelitian

dan tugas akhirnya.

3. Eno Sumarno, dan Cecep Saepul Rahman, STP sebagai rekan penelitian yang telah banyak membantu hingga selesai penelitian.

4. Staff Fakultas Teknologi Pertanian dan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem khususnya staff Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem di Leuwikopo atas

bantuan selama penelitian

5. Kedua orang tua, kakak, dan adik-adikku yang tak pernah bosan mendoakan dan memberi dukungan.

6. Teman-teman TEP 44, terima kasih atas kebersamaannya

Masih terdapat banyak kekurangan dalam tulisan ini. Oleh karena itu kritik dan saran sangat

diharapkan oleh penulis. Mohon maaf penulis sampaikan atas segala kekurangan dan kesalahan.

Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis dan semua pembaca.

Bogor, Desember 2012

(11)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR TABEL... vi

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan ... 2

1.3. Batasan Penelitian ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1 Traktor ... 3

2.2 Sistem Kontrol ... 10

2.3 Motor Listrik ... 13

2.4 Perancangan (Desain) ... 15

III. METODE PENELITIAN ... 16

3.1. Tempat dan Waktu ... 16

3.2. Alat dan Bahan ... 16

3.3. Tahapan Proses Penelitian ... 16

IV. ANALISIS STRUKTURAL DAN FUNGSIONAL ... 21

4.1. Mekanisme Kopling... 21

4.2. Mekanisme Kemudi ... 25

4.3. Mekanisme Akselerasi ... 28

V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 31

5.1. Mekanisme Pengendali Kopling ... 31

5.2. Mekanisme Pengendali Kemudi ... 34

5.3. Mekanisme Pengendali Akselerasi ... 39

VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 43

6.1. Kesimpulan ... 43

6.2. Saran ... 43

DAFTAR PUSTAKA ... 44

(12)

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Klasifikasi Traktor Roda Empat ... 3

Tabel 2. Istilah-Istilah dalam Sistem Kontrol... 11

Tabel 3. Waktu dan Kecepatan Belok Roda Depan Traktor ... 37

Tabel 4. Kalibrasi Sudut Belok Roda Depan Traktor ... 38

Tabel 5. Validasi Sudut Belok Roda Depan Traktor ... 39

Tabel 6. Waktu dan Kecepatan Kendali Akselerasi ... 41

(13)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Traktor Pertanian Dengan Poros Penggerak Ganda-4WD (PAES 118:2001) ... 4

Gambar 2. Konstruksi Utama Traktor Roda 4 (PAES 118:2001) ... 4

Gambar 3. Contoh Panel Kontrol Dari Traktor Roda Empat Dengan 4-WD (PAES 118:2001) ... 4

Gambar 4. Pemberat Tambahan Pada Traktor ... 6

Gambar 5. Konstruksi Pedal Rem Traktor Roda Empat ... 6

Gambar 6. Alat Kemudi Traktor Roda Empat... 7

Gambar 7. Pengendali Traktor Roda Empat... 7

Gambar 8. Diagram Sistem Kontrol ... 10

Gambar 9. Diagram Jenis-Jenis Motor Listrik ... 13

Gambar 10. Diagram Alir Proses Perancangan (Harsokoesoemo, 1999) ... 15

Gambar 11. Diagram Alir Perancangan Mekanisme Pengendali Kopling, Kemudi, Akselerasi ... 16

Gambar 12. Desain Mekanisme Pengendali Kopling ... 21

Gambar 13. Desain Bentuk Klem... 23

Gambar 14. Desain Bentuk Puli ... 23

Gambar 15. Motor DC Dengan Transmisi Worm Gear ... 24

Gambar 16. Desain Mekanisme Pengendali Kemudi ... 25

Gambar 17. Mekanisme Transmisi T-Belt ... 26

Gambar 18. Tiang Penyangga ... 27

Gambar 19. Desain Mekanisme Pengendali Akselerasi ... 28

Gambar 20. Batang Transmisi ... 29

Gambar 21. Desain Dudukan Motor ... 30

Gambar 22. Potensiometer ... 30

Gambar 23. Hasil Rancangan Mekanisme Pengendali Kopling ... 32

Gambar 24. Pemasangan Komponen Mekanisme Pengendali Kemudi ... 35

Gambar 25. Pemasangan Sensor (Absolute Rotary Encoder) dan Limitswitch ... 36

Gambar 26. Jarak Antara Dua Titik Belok Maksimum Roda Depan ... 37

Gambar 27. Grafik Hasil Kalibrasi Sudut Belok Roda Traktor ... 38

Gambar 28. Grafik Validasi Sudut Belok Roda Depan Traktor ... 39

Gambar 29. Pemasangan dan Pengaplikasian Komponen Pengendali Akselerasi ... 40

Gambar 30. Posisi Limitswitch Atas dan Bawah ... 40

(14)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Alternatif Desain ... 45

Lampiran 2. Analisis Perhitungan ... 48

Lampiran 3. Gambar Desain Puli ... 51

Lampiran 4. Gambar Desain Klem... 52

Lampiran 5. Gambar Desain Batang Transmisi ... 54

Lampiran 6. Gambar Desain Dudukan Motor ... 55

Lampiran 7. Gambar Desain Sistem Transmisi T-Belt ... 56

(15)

1

I.

PENDAHULUAN

1.1.

LATAR BELAKANG

Penggunaan Mekanisasi di Indonesia masih belum merata pemakaiaannya di bidang pertanian.

Walaupun sebagian kegiatan telah digantikan dengan peralatan mekanis tetapi tetap kebutuhan tenaga

manusia sebagai operator peralatan dan mesinnya diperlukan. Pertanian tradisional yang ditandai dengan

penggunaan tenaga manusia secara dominan yang memiliki batasan kelelahan dalam bekerja sehingga

menyebabkan efisiensi di setiap bidang pekerjaan pertanian masih rendah dan berdampak pada

produktivitas yang rendah pula. Pertanian modern merupakan pertanian yang berbasis pada peningkatan

efisiensi, produktivitas, dan juga konservasi sumberdaya. Dalam upaya peningkatan efisiensi dan

produktivitas dalam pertanian modern sekarang ini, penggunaan mesin- mesin pertanian semakin sering

digunakan.

Efisisensi pada bidang pertanian terkait erat dengan penggunaan teknologi Alat dan Mesin

Pertanian. Umumnya, penggunaan teknologi Alat dan Mesin Pertanian akan meningkatkan kapasitas

kerja dan produktivitas pekerjaan. Traktor merupakan salah satu contoh penggunaan mekanisasi untuk

persiapan dan pengolahan lahan pertanian. Kelebihan traktor selain sebagai sumber penggerak utama

bagi implemen pertanian seperti bajak, juga memiliki power, durability, precission yang jauh lebih baik dibanding tenaga manusia dan hewan.

Akan tetapi, penggunaan traktor secara terus-menerus masih dapat mengakibatkan kelelahan bagi

operatornya sehingga pekerjaan menjadi kurang optimal. Hal ini dapat menyebabkan produktivitas dan

efisiensi pekerjaan menurun sehingga dibutuhkan penggantian oleh operator baru yang tenaganya masih

segar. Namun, di zaman sekarang ini tenaga di bidang pertanian semakin berkurang, hal ini terkait dengan

paradigma masyarakat bahwa pekerjaan di bidang pertanian adalah bukan pekerjaan yang menjanjikan.

Kesimpulannya, penggantian terhadap operator yang mengalami kelelahan adalah bukan solusi yang tepat

Untuk mengatasi masalah tersebut, otomasi sistem kendali pada traktor merupakan salah satu

solusinya. Dengan melakukan otomasi pada traktor ini dapat mengurangi beban kerja, kelelahan yang

dialami operator dan kemungkinan terjadinya overlapping hasil pengolahan tanah serta dapat pula meningkatkan ketelitian dan produktivitas operasi traktor.

Pada penelitian ini dilakukan perancangan sistem pengendalian traktor secara otomatis. Sistem

pengendalian traktor yang dirancang mencakup sistem kemudi, sistem kopling, dan sistem pengendali

pedal akselerasi. Sedangkan sistem persneling, sistem pengendali tuas implement dan navigasi masih tetap dikendalikan oleh operator. Hasil rancangan/modifikasi kendali mekanis menjadi otomatis

kemudian akan terintegrasi dengan sistem kontrol otomatis yang menggunakan sebuah mikrokontroler

DT-51 minimum sistem versi 3.3 sehingga pengontrolan sistem sepenuhnya dilakukan secara otomatis

tanpa operator (stand alone). Hasil rancangan sistem pengendalian ini diharapkan tidak mengganggu kenyamanan operator saat mengendarai traktor secara manual sehingga traktor masih tetap bisa

(16)

2

1.2.

TUJUAN

Tujuan umum penelitian ini adalah membuat rancang bangun mekanisme pengendali otomatis

traktor roda empat yang dapat membantu mengurangi kelelahan operator selama mengoperasikannya.

Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah :

1. Memodifikasi sistem kendali mekanis traktor menjadi sistem kendali.otomatis. 2. Merancang bangun prototype pengendali otomatis traktor roda empat.

3. Melakukan kalibrasi, dan uji statis mekanisme pengendalian otomatis traktor roda empat.

1.3.

BATASAN PENELITIAN

Rancang bangun dalam penelitian kali ini perlu memperhatikan beberapa hal yang menjadi batasan

masalahnya:

1. Sistem pengendalian yang dirancang terbatas pada rancangan pengendalian kemudi, pengendalian kopling, dan pengendalian pedal akselerasi.

2. Modifikasi harus dirancang tanpa merubah bentuk asli traktor dan menghindari pengeboran, pengelasan, dan sebagainya pada traktor.

3. Hasil modifikasi kemudi, kopling, dan pedal akselerasi tidak mengganggu kenyamanan operator dalam pengoperasian secara manual sehingga traktor tetap dapat dioperasikan dengan atau tanpa

(17)

3

II.

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

TRAKTOR

Traktor adalah suatu mesin traksi yang utamanya dirancang dan dinyatakan sebagai penyedia

tenaga bagi peralatan pertanian dan perlengkapan usaha tani (Sembiring N. dkk, 1998). Traktor didesain secara spesifik untuk keperluan traksi tinggi pada kecepatan rendah, atau untuk menarik trailer atau

instrumen yang digunakan dalam pertanian atau konstruksi.

Menurut SNI 7416:2010, traktor roda empat adalah mesin berdaya gerak sendiri berupa motor

diesel, beroda empat (ban karet atau ditambah roda sangkar dari baja) mempunyai tiga titik gandeng,

berfungsi untuk menarik, menggerakkan, mengangkat, mendorong alat dan mesin pertanian dan juga

sebagai sumber daya penggerak. Berdasarkan besaran daya sumber penggerak motor diesel dan kategori

tiga titik-gandeng, traktor roda empat diklasifikasikan atas empat kelas, seperti tertera pada Tabel.1 di

bawah ini.

Tabel 1. Klasifikasi Traktor Roda Empat

Klasifikasi Traktor Klasifikasi Traktor

Dayamotor (kW) Kategori 3-titik-gandeng

Traktor Mini 9-15 1

Traktor Kecil 15 - 35 1

Traktor Sedang 30 – 75 2

Traktor Besar 60 – 168 2 dan 3

Traktor Sangat 135- 300 3 dan 4

Berdasarkan jumlah poros penggeraknya, traktor roda empat dapat diklasifikasikan ke dalam dua

jenis yaitu:

a) Traktor dengan poros penggerak tunggal (two wheel drive, 2WD); yaitu traktor yang digerakkan oleh kedua roda belakang.

b) Traktor dengan poros penggerak ganda (four wheel drive, 4WD); yaitu traktor yang digerakkan oleh keempat roda.

2.1.1.

Konstruksi Utama Traktor

Konstruksi utama traktor roda empat yaitu: - Mesin sebagai sumber penggerak

- Transmisi daya, biasanya berupa roda gigi, sabuk dan sproket, atau kombinasi keduanya - Alat penggerak, yaitu roda, roda rantai, dsb

- Alat pengendali, yaitu berupa kemudi, kopling, kopling kemudi, rem, stir, dsb - Alat yang bekerja, yaitu implemen atau trailer yang ditarik

Menurut SNI 7416:2010, Konstruksi traktor pertanian ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar 2, dan

(18)

4

Gambar 1. Traktor Pertanian dengan Poros Penggerak Ganda-4WD (PAES118:2001)

Gambar 2. Konstruksi Utama Traktor Roda 4 (PAES 118:2001)

(19)

5

Dalam media E-learning TEP FATETA IPB, dijelaskan secara rinci tentang konstruksi dan fungsi traktor roda empat. Traktor roda empat secara mendasar terdiri dari bagian-bagian utama sebagai berikut:

1. Enjin (engine)

2. Alat untuk penyaluran tenaga (power transmission device) 3. Alat untuk bergerak (running device)

4. Alat untuk kemudi (steering device) 5. Alat untuk bekerja (working device) 1. Enjin

Kebanyakan dari traktor roda empat dilengkapi dengan enjin diesel, 4-tak, berpendingin air.

Banyak diantaranya memiliki 2 hingga 6 silinder. Enjin traktor nampak seperti enjin truk atau bus tetapi

dilengkapi dengan sistem governor yang efektif untuk keperluan dapat menjaga putaran konstan dengan

tanpa memandang beban yang diberikan.

Enjin dari sebuah traktor roda empat umumnya dilengkapi dengan:

a) Sistem bahan bakar. Enjin traktor biasanya memiliki sebuah pompa injeksi untuk setiap silinder. Untuk mengalirkan bahan bakar, diperlukan pompa bahan bakar

b) Sistem pelumasan. Minyak pelumas dialirkan secara paksa oleh pompa minyak pelumas ke berbagai bagian enjin.

c) Sistem pendingin. Radiator dan kipas pendingin selalu melengkapi enjin yang berpendingin air. Pompa harus dilengkapi untuk memastikan terjadinya sirkulasi air.

d) Sistem listrik. Ada alat motor starter untuk memutar flywheel yang memanfaatkan aki sebagai sumber tenaganya. Aki juga digunakan untuk menyalakan lampu, klakson dan aksesoris lainnya.

Aki dicharge oleh generator, yang selalu berputar bersama putaran enjin.

2. Alat untuk penyaluran tenaga

Alat ini berfungsi menyalurkan tenaga dari enjin menuju roda, poros PTO, pompa oli untuk

menggerakkan tiga-titik gandeng (thre-point linkage/hitch), dan lain-lainnya, pada berbagai tingkat kecepatan putaran. Penyaluran tenaga ke roda, mirip dengan yang ada pada mobil, yaitu memiliki urutan

dari enjin – kopling -- gigi kecepatan -- gigi diffrensial -- poros roda. Karena traktor bergerak dengan

kecepatan yang sangat bervariasi, mulai dari 0,3 hingga 10 km/jam di lahan, dan 15–24 km/jam di jalan

raya, jumlah gigi perubahan kecepatan umumnya bervariasi dari 6 hingga 12, atau lebih. Gigi differensial

dapat dikunci dengan diffrential lock, ini akan membuat kedua roda penggerak berputar bersamaan bila salah satu roda mengalami slip. Blok enjin dan sistem transmisi biasanya menjadi satu sebagai badan

utama traktor, maka dia dibuat dengan konstruksi yang sangat kuat. 3. Alat untuk bergerak

Bagian utama untuk bergerak adalah roda ban. Roda ban traktor ukurannya besar, untuk

memberikan ground clearance yang besar, juga untuk mempermudah gerak pada lahan tidak rata, dan juga untuk meningkatkan kemampuan traksi. Namun demikian, untuk lebih meningkatkan kemampuan

traksinya, kembang roda ban dibuat lebih tinggi. Demikian juga sering dilengkapi dengan berat tambahan

(20)

6

Gambar 4. Pemberat Tambahan Pada Traktor

Namun demikian, pada lahan sawah yang berlumpur, beban yang berat akan malah menghambar

gerak traktor. Oleh sebab itu, traktor untuk lahan sawah biasanya dilengkapi roda sangkar, untuk

mengurangi tekanan kontak.

Rem hanya disediakan pada roda belakang. Rem roda kiri dan kanan dapat dipergunakan

sendiri-sendiri untuk memudahkan belok (Gambar 5). Traktor untuk lahan sawah biasanya dilengkapi dengan

rem yang memilik bearing dengan seal kedap air.

Beberapa traktor dengan berpenggerak empat roda memiliki empat buah roda yang sama besar,

dan ada yang memiliki roda depan yang lebih kecil. Traktor yang memiliki empat roda yang sama besar

umumnya memberikan traksi yang lebih besar, tapi lebih sulit untuk dikemudikan dibandingkan dengan

yang roda depannya lebih kecil.

(21)

7

4. Alat untuk kemudi

Traktor roda empat umumnya dikemudikan dari ruang kemudi dengan mengendalikan roda depan

melalui roda kemudi (stir), sebagaimana umumnya mobil. Namun ada juga kemudi dilakukan dengan

mengatur roda belakang, seperti traktor buatan Thailand (Gambar 6). Gigi differential sangat penting

untuk poros roda penggerak, dan jangan gunakan differential lock saat berbelok. Sistem power steering

digunakan untuk traktor besar. Ini akan membantu memperingan pengemudian traktor. Saat berbelok,

diperlukan juga bantuan rem kiri bila berbelok tajam ke kiri atau sebaliknya.

Gambar 6. Alat Kemudi Traktor Roda Empat

2.1.2.

Sistem Kendali Traktor Roda Empat

Menurut Sihotang (2010), Pengendali adalah indikator, saklar, tuas dan pedal yang digunakan

untuk mengendalikan jalannya traktor. Pengendali yang ada pada traktor roda empat dapat dibagi menjadi

dua kelompok, yaitu:

(22)

8

1. Indikator dan saklar pada dashboard, antara lain:

a) Kunci kontak (saklar utama) b) Saklar lampu depan

c) Saklar lampu sein d) Tombol klakson

e) Indikator pemanas mesin f) Indikator pengisian accu

g) Indikator temperatur air h) Indikator sirkulasi oli pelumas i) Tuas dekompresi

j) Tachometer dan meter jam k) Sikring

2. Tuas dan pedal pengatur, antara lain: a) Tuas pengatur gas

Kecepatan (gas) akan besar apabila tuas ditarik. Gas akan kecil apabila disorong ke depan.

Apabila gas didorong lebih lanjut, gas akan berhenti. Ada juga jenis traktor yang dilengkapi

dengan tuas khusus untuk mematikan motor penggerak. Tuas gas ini berfungsi untuk menjaga

kecepatan jalan traktor akan tetap pada saat dioperasikan. b) Tuas hidrolik

Tuas hidrolik berfungsi untuk menggerakkan sistem hidrolik yang umumnya digunakan

untuk menggerakkan lengan pengangkat implemen. Bila tuas didorong ke depan, implemen akan

turun, bila ditarik ke belakang implemen akan naik (terangkat). Apabila tuas pada posisi netral,

implemen akan berhenti ada posisi tertentu. c) Tuas persneleng utama

Biasanya tuas perneleng terdiri dari 3 atau 4 kecepatan maju dan satu kecepatan mundur. d) Tuas persneleng cepat/ lambat

Tuas persneleng cepat/lambat (Hi-Low) digunakan untuk membedakan kecepatan di lahan (pada saat mengolah tanah) dan kecepatan di jalan. Dengan tuas persneleng cepat lambat,

kombinasi kecepatan menjadi 6 atau 8 maju dan 2 mundur. e) Tuas persneleng PTO

Berfungsi untuk mengubah kecepatan putar poros PTO yang diinginkan. Setiap jenis trator

berbeda beda jumlah kecepatannya. Ada yang hanya satu, dua atau tiga macam kecepatan. f) Tuas gardan depan

Khusus untuk traktor yang mempunyai dobel gadan, dilengkapi dengan tuas gardan depan.

Tuas ini berfungsi untuk menyambung gardan depan apabila diperlukan. Gardan depan digunakan

untuk memperbesar daya tarik traktor. g) Pedal kopling

Gunanya untuk menghubungkan dan melepaskan, hubungan antara motor penggerak

dengan transmisi. Apabila pedal kopling diinjak, hubungan motor dengan transmisi terputus.

h) Pedal rem (kiri dan kanan)

Pedal rem roda kiri dan rem roda kanan terpisah satu sama lain. Dengan terpisahnya pedal

rem, dapat membantu berbeloknya traktor secara tajam. Pada saat traktor berjalan di jalan, pedal

rem harus dikunci (disatukan kembali). Menginjak satu rem saja pada saat traktor berjalan cepat

(23)

9

i) Pedal gas (pedal akselerasi)

Beberapa jenis traktor dilengkapi dengan pedal gas, selain tuas gas. Tekan pedal gas

apabila ingin mempercepat putaran motor penggerak. Lepaskan pedal gas apabila ingin

memperlambat. j) Tuas rem parkir

Tuas rem parkir berfungsi menahan rem tetap pada posisi mengerem. Bebapa jenis traktor

ada juga yang mengunakan tuas rem parkir tersendiri. k) Pedal pengunci differensial (gardan)

Gardan berfungsi untuk memungkinkan roda kanan dan roda kiri belakang dapat berputar

dengan kecepatan berbeda, sehingga traktor dapat berbelok. Namun dengan adanya gardan

menyebabkan salah satu roda akan slip. Dengan menginjak pedal pengunci differensial, putaran

kedua roda belakang akan sama, sehinga slip bisa diatasi.

l) Pengunci kap motor

Apabila kita ingin memeriksa motor traktor, kap motor harus dibuka terlebih dahulu. Untuk

membuka kap motor, pengunci harus dilepas terlebih dahulu. m) Pengatur tempat duduk

Tempat duduk dapat diatur maju atau mundur sesuai dengan keinginan operator. Caranya

dengan memindah pen ke lubang lain yang diinginkan.

2.1.3.

Langkah Pengoperasian Traktor Roda Empat

Sangat penting memahami langkah-langkah pengoperasian traktor roda empat sehingga operator

lebih mudah mengendalikannya. Hal paling dasar yang harus diketahui adalah cara menghidupkan dan

mematikan traktor. Sebagian besar, traktor roda empat menggunakan motor diesel sebagai tenaga

penggerak dan dihidupkan dengan motor stater. Sihotang (2010) menjelaskan, sebelum traktor

dihidupkan, harus diperiksa terlebih dahulu, sehingga traktor siap untuk dioperasikan. Kran bahan bakar

dalam posisi “OPEN”. Rem terkunci. Berikut ini akan dijelaskan lebih detail cara menghidupkan dan mematikan traktor roda empat, beserta tujuannya.

a) Menghidupkan traktor roda empat:

- Naik ke traktor dengan posisi maju, karena sekalian melihat bagian pengendali. Hati -hati tidak boleh menyentuh bagian pengendali, baik tangan maupun kaki.

- Duduklah yang baik di tempat duduk, karena seluruh anggota badan diperlukan untuk mengendalikan traktor.

- Semua saklar diposisikan “OFF”, untuk menghemat arusaccusaat kunci kontak pada posisi “ON

- Semua tuas dan pedal netral. Sehingga pada saat traktor dihidupkan, seluruh peralatan traktor tidak berjalan.

- Masukkan kunci kontak dan putar ke kanan ke arah “ON

- Lihat, apakah lampu indikator pengisian accu dan indikator sirkulasi oli pelumas menyala.

- Putar kunci kontak ke kanan ke arah “PREHEAT” selama kurang lebih 10 – 20 detik. Atau sampai indikator pemanas mesin berpijar, sebagai tanda ruang pembakaran sudah cukup panas. Dengan panasnya ruang pembakaran, akan mempermudah terjadinya proses pembakaran.

(24)

10

- Putar kunci kontak ke kanan penuh ke arah “START”, sehingga motor stater akan memutar motor

penggerak.

- Setelah motor hidup, segera lepaskan kunci kontak, sehingga kunci kontak secara otomatis kembali ke

posisi “ON”. Untuk mematikan motor stater

- Setelah motor hidup, lampu indikator pengisian accu dan indikator sirkulasi oli pelumas mati. - Kecilkan posisi gas ke idle

- Lepaskan pedal kopling pelan-pelan

2.2.

SISTEM KONTROL

2.2.1.

Pengertian Sistem Kontrol

Menurut Ogata (1997) sistem adalah kombinasi dari beberapa komponen yang bekerja

bersama-sama dan melakukan sasaran tertentu sedangkan kontrol merupakan usaha pengaturan operasi-operasi

terhadap obyek atau proses agar sesuai dengan tujuan tertentu tersebut. Sehingga kontrol otomatik adalah

usa ha pengaturan operasi-operasi terhadap obyek atau proses dengan kombinasi dari beberapa

komponen yang bekerja secara bersama-sama untuk mencapai sasaran atau tujuan tertentu

Komponen dasar dari sistem kontrol (Kuo, 1982), yaitu tujuan kontrol, komponen sistem kontrol

dan hasil atau keluaran. Dalam istilah yang lebih teknis tujuan dapat dihubungkan erat dengan masukan

atau sinyal dan hasilnya disebut keluaran atau variabel yang dikendalikan.

Sistem kontrol adalah suatu proses pengaturan atau pengendalian terhadap satu atau beberapa

besaran (variable, parameter) sehingga berada pada suatu harga atau pada suatu rangkaian harga (range)

tertentu. Komponen-komponen dari suatu sistem kontrol digambarkan dalam suatu blok diagram dibawah

ini.

Gambar 8. Diagram Blok Sistem Kontrol

Dari blok diagram di atas dapat dilihat komponen dari suatu sistem kontrol terdiri dari input set point

(R(t)), sinyal eror (e(t)), kontroler, sinyal kontrol (U(t)), actuator, plant/proses, output (c(t)), dan eror

detector dengan fungsi masing-masing sebagai berikut:

- Input set point (R(t)) adalah nilai variable yang diinginkan oleh selama pengontrolan atau pengendalian oleh system.

- Signal eror (e(t)) adalah selisih antara nilai input set point (R(t)) dengan outpu (c(t)). Signal eror ini merupakan input bagi kontroler dan nilainya harus sekecil mungkin, eror signal diolah atau

diproses oleh kontroler agar diperoleh niali output yang diinginkan.

(25)

11

- Kontrol signal adalah signal yang dihasilkan oleh kontroler dan berfungsi untuk pengontrolan proses yang diinginkan dan berfungsi untuk menyamakan input signal dengan output signal.

- Actuator adalah komponen yang melakukan proses yang diperintahkan oleh kontroler.

- Plant/proses adalah objek tertentu yang dikontrol oleh sistem. Biasanya berupa proses mekanis,

hidrolis, pneumatic, atau kombinasinya.

- Output (c(t)) adalah harga atau nilai yang akan dipertahankan oleh kontroler dan merupakan nilai yang ingin dicapai oleh sistem.

- Eror detector adalah komponen yang membandingkan nilai input dengan output dan menghasilkan signal eror.

Dalam sistem kontrol terdapat istilah-istilah yang sering dipakai dan memiliki arti tersendiri.

Untuk memudahkan pembahasan dalam sistem kontrol perlu didefinisikan sebuah terminologi dari

istilah-istilah tersebut yaitu:

Tabel 2. Istilah-istilah dalam Sistem Kontrol

Setpoint (Set Point): Nilai set dalam skala sistem kontrol dalam hal untuk memperoleh kondisi yang diinginkan

Nilai yang diinginkan (Desired Value):

Nilai yang diinginkan dan diperbolehkan berayun disekitar kondisi ideal

Nilai Kontrol (Kontrol Value):

Nilai dari kondisi kontrol pada kenyataannya dipelihara agar menjadi kondisi matap

Deviasi (Deviation): Perbedaan antara nilai setpoint dan nilai kontrol Offset (Offset): Ayunan dari deviasi

Sensor (Sensor): Elemen yang merespon secara langsung Media Terkontrol

(Kontrolled Medium):

Media yang dikontrol oleh sistem. Media yang terkontrol dalam contoh di atas adalah air dalam tangki

Kondisi Terkontrol (Kontrolled Condition):

Kondisi fisik dari media terkontrol. Dalam contoh diatas adalah level air dalam tangki

Kontroler (Kontroller): Perangkat yang menerima sinyal dari sensor dan

mengirimkan sinyal koreksi (atau pengontrolan) ke aktuator Aktuator (Actuator): Elemen yang menyetel perangkat terkontrol dalam hal

merespon sinyal dari kontroler Perangkat Terkontrol

(Kontrolled Device):

Elemen pengontrolan paling akhir didalam sebuah sistem kontrol, sperti pengontrolan klep atau variabel kecepatan pompa

2.2.2.

Jenis-Jenis Sistem Kontrol

a) Sistem kontrol manual (open loop kontrol)

Sistem kontrol manual adalah sistem pengontrolan yang masih menggunakan tenaga manusia

untuk melakukan proses pengontrolan. Pengontrlan secara manual biasanya digunakan pada proses yang

tidak banyak mengalami perubahan beban (load). Kelebihan sistem kontrol manual adalah lebih murah, karena tidak memerlukan rangkaian elektronik seperti sensor, mikrokontroler, dan elemen elektronik yang

(26)

12

hal ini berkaitan dengan sifat manusia yang akan merasa lelah, letih, bosan jika bekerja dalam jangka

waktu yang lama.

b) Sistem kontrol otomatis (closed loop kontrol)

Sistem kontrol otomatis adalah sistem pengontrolan yang dilakukan dengan menggunakan alat

atau rangkaian elektronik. Pengontrolan otomatis sering digunakan untuk mengontrol atau mengendalikan

proses yang sering mengalami perubahan beban. Proses pengontrolan dapat dilakukan lebih cepat dan

akurat dibandingkan dengan pengontrolan manual.

(Sutiarso, at al. 2001). Sistem kontrol umpan balik diintroduksi untuk mengatasi

keterbatan-keterbatasan yang ada pada sistem kontrol jaringan terbuka. Sistem kontrol umpan balik telah digunakan

untuk mengontrol pengendalian pada kebanyakan mesin-mesin industri. Kendaraan dengan pemandu

otomatis dilengkapi perlengkapan kontrol umpan balik (Suzuki, at al. 1986).

Kontroler otomatis membandingkan nilai sebenamya dari keluaran sistem secara keseluruhan

(plant) dengan mengacu pada masukan (nilai yang dikehendaki), menentukan penyimpangan, dan

menghasilkan sinyal kontrol yang akan mengurangi penyimpangan menjadi nol atau nilai yang kecil.

Bagaimana kontroler otomatis tersebut menghasilkan sinyal kontrol dinamakan aksi/control.

Dalam suatu sistem kontrol terhadap hubungan timbal balik antara komponen-komponen yang

membentuk suatu konfigurasi sistem yang memberikan suatu hasil atau respon yang dikehendaki.

Hubungan antara masukan dan keluaran akan menggambarkan bagaimana proses yang terjadi pada sinyal

masukan untuk menghasilkan variable sinyal keluaran.

Gunterus di dalam Tamrin (1997) mengemukakan, sistem kontrol proses adalah kumpulan dan

kerja alat-alat kontrol proses otomatis. Semua komponen yang membentuk sistem kontrol disebut

instrumentasi kontrol proses. Pembahasan tentang sistem kontrol terfokus pada kerja dan komponen

sistem. Aplikasi instrumen pengukuran dikelompokkan menjadi tiga, yaitu pemantauan proses dan

operasi, analisis teknik eksperimen, serta kontrol proses dan operasi (Doeblin di dalam Tamrin 1997).

Elemen pengukuran merupakan elernen yang penting dalam menentukan aksi dan respon sistem untuk

mengoreksi keadaan yang tidak dikehendaki.

Untuk menerjemahkan sinyal sistem pengukuran dari sensor menjadi sinyal yang dapat dimengerti

oleh kontrol dibutuhkan unit transduser. Pemilihan sinyal pengukuran ditentukan oleh jenis kontrol yang

akan dipakai. Sinyal dapat dianggap sebagai suatu fungsi waktu yang mewakili peubah fisik dalam suatu

sistem. Sistem pengukuran umumnya terdiri atas dua elemen, yaitu sensor dan tansduser, kedua unit ini

dapat berupa satu bagian yang utuh atau terpisah.

Sensor adalah alat yang mengubah variabel keluaran menjadi vaiabel yang sesuai, seperti

perpindahan, perubahann posisi, atau tegangan yang dapat digunakan untuk membandingkan keluaran

dengan sinyal masukan acuan. Elemen ini berada dalam jalur umpan balik dari sistem loop tertutup. Titik

"set" dari kontroler harus diubah ke masukan acuan dengan unit yang sama dengan sinyal umpan balik

dari sensor (Ogata, 1997).

(27)

13

kontroler otomatis dirnasukkan ke aktuator, seperti misalnya motor atau katup pneumatik, motorhidrolik,

atau motor listrik.

2.3.

MOTOR LISTRIK

Motor listrik merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi

energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau

blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dan lain-lain. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga

putar/torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan ke dalam

tiga kelompok (BEE India, 2004):

 Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.

 Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque

bervariasi sebagai kwadrat kecepatan).

 Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah

peralatan-peralatan mesin.

Gambar 9. Diagram Jenis-jenis Motor Listrik

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak

langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas. Sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama, yaitu:

 Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan

dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana

memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar

melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau

lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber

(28)

14

 Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus

motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub,

sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk

merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi

kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

 Tegangan dinamo: meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

 Arus medan: menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan. Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan

berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak

berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor

AC.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut:

Dimana:

E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)

Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torqueelectromagnetik Ia = arus dinamo

K = konstanta persamaan

Menurut Cooper (1992), motor listrik sering digunakan sebagai tenaga penggerak dibandingkan

dengan jenis tenaga-tenaga yang lain karena :

1. Dapat disesuaikan : motor dapat digunakan di hampir setiap lokasi termasuk di dalam air.

2. Otomatis : motor dengan mudah dikontrol dengan alat otomatis.

3. Rapi : sebuah unit kecil memperkembangkan sejumlah kekuatan besar secara bersama-sama.

4. Dapat dipercaya : motor listrik secara khusus untuk pekerjaan jarang mengalami gangguan.

6. Efisien : motor listrik memiliki efisiensi hingga 95 %.

7. Perawatan mudah

8. Tenang : motor secara umum lebih tenang dari pada mesin yang di jalankan.

9. Aman : apabila dipasang dengan tepat, dipelihara, dan digunakan

(29)

15

Identifikasi kebutuhan

Analisa masalah, spesifikasi produk dan perancangan proyek

Perancangan konsep produk

Perancangan produk

Evalusai produk hasil rancangan

Dokumen untuk pembuatan produk

2.4.

PERANCANGAN (DESAIN)

Menurut Gieecke et al (2000) perancangan adalah cara untuk menghayati dan menciptakan gagasan baru yang kemudian mengkomunikasikannya kepada orang lain dengan cara yang lebih mudah.

Sedangkan Harsokoesoemo (1999) mendefinisikan perancangan sebagai kegiatan awal dari usaha

merealisasikan suatu produk yang keberadaannya dibutuhkan oleh masyarakat untuk meringankan

hidupnya. Perancangan itu sendiri terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan. Kegiatan-kegiatan

dalam proses perancangan dinamakan fase perancangan. Berikut diagram alir perancangan secara umum:

(30)

16

III.

METODE PENELITIAN

3.1.

WAKTU DAN TEMPAT

Kegiatan Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Juni hingga Desember 2011 dan dilaksanakan di

laboratorium lapang Siswadhi Soepardjo (Leuwikopo), Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,

Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

3.2.

ALAT DAN BAHAN

Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain : 1. Traktor roda empat, merk Yanmar tipe EF 435 T

2. Rangkaian sistem kontrol dengan menggunakan DT-51 Minimum System (Minsys) Ver. 3.3 yang berfungsi mengontrol gerakan sistem kendali.

3. Potensiometer linier dan absolute encoder sebagai sensor putaran. 4. Timbangan gaya, dan Multimeter

5. Elektro motor DC sebagai aktuator untuk menggerakkan kemudi, akselerasi, dan kopling. 6. Tachometer untuk mengukur rpm motor

7. Plat besi, plat strip, dan pipa silinder berbagai diameter dan ketebalan.

8. Laptop untuk merekam, menyimpan, mengolah data, dan merancang desain prototype.

9. Alat pendukung lainnya seperti; Power Supply, tang, obeng, bor listrik, las listrik, dan lain-lain.

[image:30.595.93.509.157.773.2]

3.3.

TAHAPAN PROSES PENELITIAN

Gambar 11. Diagram Alir Perancangan Mekanisme Pengendalian Kemudi, Kopling, dan Akselerasi Pengumpulan Bahan dan Manufakturing

Mulai

Identifikasi Masalah

Perumusan dan Penyempurnaan Konsep Desasin

Analisis Rancangan ( penentuan kebutuhan tenaga, analisis struktural dan fungsional)

Kalibrasi dan Validasi

(31)

17

3.3.1.

Identifikasi Masalah

Dalam mengoperasikan traktor secara manual, ada beberapa hal yang harus dilakukan, antara lain;

cara menghidupkan dan mematikan mesin, saat-saat yang tepat untuk menginjak kopling, memasukkan

gigi persneling, menginjak akselerasi, mengatur kemudi, menginjak rem, dan sebagainya. Perancangan

mekanik sistem pengendalian traktor secara otomatis tentunya harus mengikuti langkah-langkah

pengoperasian secara manual tersebut. Ini berarti bahwa setiap mekanisme yang akan dirancang perlu

memperhatikan waktu, lama pengoperasian, kecepatan, dan hal-hal lainnya.

Pada mekanisme kopling, pedal kopling harus ditekan dan ditahan tetap berada pada posisi

penekanan maksimum selama waktu yang dibutuhkan operator untuk memindahkan persneling. Setelah

itu pedal kopling harus dilepas perlahan-lahan hingga posisi terlepas total, tidak boleh dalam keadaan

setengah tertekan (menggantung kopling) karena selain berpotensi merusak komponen traktor juga sangat

berbahaya bagi operator. Waktu penahanan kopling sangat relative tergantung dari skill operator, umumnya waktu penahanan antara 5-10 detik.

Pada mekanisme kemudi dan akselerasi, traktor akan selalu dioperasikan lurus kecuali pada saat

tertentu seperti berbelok atau memutar mengikuti pola pengolahan tanah. Saat dioperasikan lurus, traktor

akan dilajukan dengan kecepatan konstan. Jika selama pengoperasian terjadi gangguan yang mengubah

sudut roda depan, kemudi akan diputar untuk mengembalikan traktor ke posisi semula sesegera mungkin.

Begitupun jika ada hambatan berupa guludan tanah atau sebagainya yang menghambat laju traktor, pedal

akselerasiakan ditekan untuk mempercepat laju traktor.

Masing-masing mekanisme perlu dilengkapi dengan aktuator pengendali, sistem transmisi daya,

sensor posisi, limitswitch, dan komponen lainnya yang nantinya akan dikendalikan secara otomatis dengan sebuah sistem program pengendalian.

3.3.2.

Perumusan dan Penyempurnaan Konsep desain

Pada tahap ini permasalahan yang ada diselesaikan melalui desain konseptual yang meliputi

beberapa alternatif desain. Dalam desain konseptual ini mulai menentukan komponen, mekanisme, dan

konfigurasi sistem pengendali dengan tetap mempertimbangkan batasan masalah. Selanjutnya dipilih

desain untuk masing-masing mekanisme yang paling baik untuk diproses ke tahap selanjutnya.

Mekanisme yang akan didesain diharapkan mampu menggerakkan masing-masing sistem

pengendalian traktor yaitu sistem kopling, sistem kemudi, dan sistem akselerasi baik dari segi ketepatan

waktu, kekuatan, dan durasi. Dikarenakan waktu pengoperasian yang berbeda, maka dalam

perancangannya masing-masing sistem didesain secara terpisah untuk kemudian disatukan dan

dikendalikan oleh suatu sistem pengendalian pada penelitian selanjutnya. Beberapa alternatif desain untuk

masing-masing mekanisme pengendalian dapat dilihat pada lampiran.

Dalam desain pengendalian kopling, mekanisme terdiri atas lengan tambahan kopling yang diikat

erat pada lengan kopling menggunakan klem, diujung lengan dimasukkan kabel penarik yang akan

digulung oleh puli yang terpasang pada poros motor DC. Saat kabel tergulung, lengan akan tertarik dan

pedal kopling akan tertekan hingga posisi maksimum. Setelah itu motor akan menahan lengan tetap pada

(32)

18

akan terulur karena kekuatan pegas yang mengembalikan lengan kopling secara perlahan ke posisinya

semula.

Mekanisme kemudi traktor menggunakan Timing Belt (T-Belt) sebagai transmisi daya dari motor DC ke kemudi. Motor dan puli T-belt dipasang pada bagian depan kemudi yang tidak mengganggu

pandangan ataupun kenyamanan operator. Motor diberi dudukan yang ditopang oleh tiang penyangga di

kiri dan kanan badan traktor. Pada bagian poros perputaran roda depan dipasang absolut encoder yang

berfungsi sebagai sensor posisi belok roda. Motor DC akan memutar kemudi ke kanan ataupun ke kiri

dan mengkondisikan agar roda selalu berada pada posisi lurus.

Pada mekanisme pengendalian akselerasi, ruang kerja yang terbatas sangat menyulitkan dalam

mengukur dan menentukan mekanisme yang sesuai. Sebagai solusinya, mekanisme pengendalian pedal

akselerasi dirancang serupa dengn mekanisme pengendalian kopling, mekanisme pengendali pedal

akselerasi menggunakan batang transmisi sebagai penyalur daya dari motor DC ke pedal akselerasi.

3.3.3.

Analisis Rancangan

Dalam tahap analisisrancanganini, akan ditentukan kebutuhan spesifik masing-masing komponen

yang digunakan untuk membuat mekanisme pengendalian. Analisis tersebut terdiri atas analisis

fungsional dan struktural yang dilengkapi dengan analisis teknik. Dalam analisis fungsional dilakukan

penentuan komponen-komponen penyusun yang sesuai dengan fungsi dan kegunaannya dalam sistem

kendali otomatis pada traktor. Sedangkan analisis struktural menentukan bahan dasar, bentuk, ukuran, dan

kekuatan yang tepat untuk setiap komponen mekanisme yang sesuai dengan kebutuhan yang telah

dianalisis melalui pendekatan-pendekatan teoritis.

Lebih spesifik lagi, dalam melakukan perancangan fungsional dan struktural perlu memperhatikan

berbagai hal antara lain; desain traktor yang meliputi posisi, bentuk, dan ukuran kemudi, pedal kopling,

dan pedal akselerasi, kebutuhan tenaga untuk memutar kemudi dan menginjak pedal akselerasi dan

kopling, panjang langkah dan lama waktu yang dibutuhkan saat menginjak pedal akselerasi dan kopling

ke posisi maksimum, kecepatan putar kemudi saat hendak membelokkan traktor, serta laju traktor saat

melakukan pengolahan tanah.

a. Perhitungan Kebutuhan Tenaga

Besarnya gaya yang dibutuhkan untuk memutar kemudi, menggerakan pedal kopling, atau pedal

akselerasi harus diukur terlebih dahulu, hal ini bertujuan agar kesalahan dalam memilih sumber tenaga

(dalam hal ini Motor Listrik DC) dapat dikurangi. Dengan mengukur kebutuhan gaya maka besarnya

sumber tenaga dapat dihitung. Pengukuran gaya ini dilakukan dengan menggunakan timbangan.

Pengukuran dilakukan pada kebutuhan gaya pengoperasian maksimum.

Kebutuhan gaya maksimum untuk menggerakkan kopling dan pedal akselerasi adalah pada saat

melakukan penekanan pada pedal kopling dan pedal akselerasi. Kebutuhan tenaga maksimum untuk

memutar kemudi yaitu pada saat lingkaran kemudi traktor diputar dari keadaan maksimum kiri ke kanan

(33)

19

Perhitungan kebutuhan tenagan maksimum yang dibutuhkan, digunakan rumus berikut:

Dimana :

P = daya (Watt)

T = Torsi (N.m)

F = Gaya (N)

l = panjang lengan (m)

ω = kecepatan sudut (rpm)

r = jari-jari (m)

N = rotasi per menit

Data hasil dari penentuan kebutuhan tenaga tersebut menjadi referensi untuk memilih motor

sebagai tenaga penggerak. Tenaga yang harus dimiliki motor agar dapat memutar kemudi ataupun

menekan pedal akselerasi dan kopling harus lebih besar dari kebutuhan tenaga hasil pengukuran.

b. Analisis Fungsional dan Struktural

Setelah sumber tenaga ditentukan, langkah berikutnya adalah melakukan analisis fungsional dan

struktural masing-masing komponen mekanisme yang akan didesain. Analisis struktural dan fungsional

untuk masing-masing komponen dari ketiga sistem tersebut akan dijelaskan lebih rinci pada bab IV.

3.3.4

Pengumpulan Bahan dan Manufakturing

Tahap terakhir dari penentuan mekanisme pengendalian kemudi adalah pengumpulan bahan,

pemasangan dan pengaplikasian alat. Pemilihan jenis bahan yang akan digunakan disesuaikan dengan

hasil analisis fungsional dan struktural untuk kemudian dirangkai sesuai dengan hasil analisis rancangan

tersebut.

3.3.5

Kalibrasi dan Validasi

Kalibrasi dan validasi dilakukan dengan menggunakan sistem kontrol yang dirangkai sedemikian

hingga masing-masing mekanisme dapat diuji secara terpisah maupun diuji secara menyeluruh tanpa

perlu membongkar rangkaiannya. Kalibrasi pada umumnya merupakan proses untuk menyesuaikan

keluaran atau indikasi dari suatu perangkat pengukuran agar sesuai dengan besaran dari standar yang

digunakan dalam akurasi tertentu. Kalibrasi perlu dilakukan sebelum dilakukan pengujian statis sistem.

Berikut beberapa hal yang akan dikalibrasi pada tahap ini:

- Pengukuran dan pengkonversian besaran jarak terhadap besaran sudut putar.

Perpindahan posisi pada mekanisme yang dirancang terdapat pada perpindahan pedal kopling dan

pedal akselerasi (bergerak dari atas ke bawah dan sebaliknya). Jarak yang ditempuh dan besarnya

sudut putar motor listrik saat digerakkan dari posisi minimum ke posisi maksimum diukur kemudian

dikonversi sehingga didapat persamaan nilai keduanya. Selanjutnya persamaan ini dijadikan tolak

(34)

20

- Pengukuran dan pengkonversian besaran sudut putar terhadap nilai keluaran sensor.

Terdapat dua jenis sensor sudut yang digunakan pada penelitian ini. Absolute rotary encoder

digunakan pada sistem pengendali kemudi dan potensiometer linier digunakan pada sistem pengendali

akselerasi. Pada sistem pengendali kemudi, perubahan sudut roda depan traktor pada saat dibelokkan

akan mempengaruhi nilai keluaran dari absolute rotary encoder. Dan pada sistem pengendali akselerasi, perputaran puli motor yang membentuk sudut tertentu terhadap porosnya akan

mempengaruhi nilai hambatan potensiometer. Setiap perubahan sudut dan nilai keluaran sensor diukur

dan dikonversi untuk mendapatkan persamaan hubungan keduanya. Hasil persamaan yang didapat

menjadi tolak ukur pengkalibrasian sudut putar puli motor pengendali akselerasi, sudut belok roda

depan traktor, dan nilai keluaran sensor pada masing-masing sistem pengendalian.

Setelah kalibrasi dilakukan, langkah selanjutnya adalah validasi yaitu proses pembuktian dari hasil

kalibrasi. Pada proses ini, sistem kontrol menetapkan suatu nilai posisi untuk masing-masing mekanisme

kemudi, akselerasi, dan kopling berdasarkan persamaan yang didapat pada uji kalibrasi. Kemudian sistem

kontrol akan menggerakkan masing-masing mekanisme secara otomatis hingga berhenti. Jika posisi

berhentinya sesuai dengan posisi yang ditetapkan sebelumnya, maka uji validasi dinyatakan berhasil.

Setelah kalibrasi dan validasi dilakukan, langkah terakhir dalam penelitian ini adalah melakukan

pengujian statis pada mekanisme hasil perancangan. Pengujian dilakukan dengan menggerakkan

semuamekanisme pengendali secara terpisah maupun secara bersamaan untuk memastikan apakah

keseluruhan rancangan yang telah dipasang sudah sesuai dengan perintah yang dimasukkan ke sistem

(35)

21

IV.

ANALISIS STRUKTURAL DAN FUNGSIONAL

Tahapan analisis rancangan merupakan tahap yang paling utama karena di tahap inilah kebutuhan

spesifik masing-masing komponen ditentukan. Dengan mengacu pada hasil konsep desain yang telah

disempurnakan, masing-masing komponen mekanismeakan dianalisis fungsi dan strukturnya guna

mendapatkan hasil perancangan yang sesuai. Perhitungan kebutuhan daya untuk masing-masing

mekanisme diuraikan dalam lampiran 1. Berdasarkan hasil perhitungn kebutuhan tenaga, analisis

masing-masing komponen secara spesifik diuraikan sebagai berikut.

4.1.

MEKANISME KOPLING

Sistem ini berfungsi untuk mengontrol pedal kopling traktor. Sistem kontrol dirancang untuk

mengontrol pergerakan kopling agar sesuai dengan waktu dan kecepatan pergerakan yang dapat

diatur.Pengontrolan dilakukan dengan menggunakan motor DC yang dikontrol oleh mikrokontroler

melalui perangkat H-Bridge. Pedal kopling dikontrol untuk mencapai dua kondisi, yaitu kondisi minimum

dan maksimum penekanan.

Gambar 12. Desain Mekanisme Pengendali Kopling

4.1.1.

Pedal Kopling

a. Fungsional

Kopling berfungsi untuk menghubungkan dan melepaskan kontak antara motor penggerak dengan

transmisi traktor. Dalam pengoperasiannya, pedal kopling harus selalu dalam posisi penekanan

maksimum selama waktu yang diperlukan operator untuk memindahkan persneling, karena apabila pedal

kopling diinjak, hubungan motor dengan transmisi terputus sehingga tidak ada tenaga yang disalurkan

dari motor ke batang transmisi. Dan sebaliknya apabila pedal kopling dilepas, tenaga akan disalurkan ke

batang transmisi sehingga roda traktor dapat berputar.

b. Struktural

Kopling sudah menjadi bagian dari traktor yg digunakan. Pedal kopling terletak pada bagian kaki

sebelah kiri pengemudi, dengan struktur pedal kopling tegak lurus terhadap lengan sehingga torsi yang

dihasilkan saat menginjak pedal kopling bernilai maksimal.

Klem

Lengan Kopling

Kabel penarik

Puli

(36)

22

Panjang lengan kopling adalah 26 cm, dengan sudut yg terbentuk antara posisi minimum dan

maksimum penekanan sebesar 18°. Lengan kopling berupa silinder baja pejal berdiameter 2cm dan

bagian pedalnya terbuat dari plat baja dengan dimensi 40mmx50mmx5mm.

4.1.2.

Lengan Kopling

a. Fungsional

Lengan kopling berfungsi menghubungkan antara pedal kopling dan poros putarnya. Setelah

dilakukan pengukuran, didapatkan nilai gaya yang dibutuhkan untuk menekan pedal kopling sebesar 24

kgf. Kebutuhan gaya yang sangat besar tidak memungkinkan tersedianya sumber tenaga (motor DC) yang

mampu menahan posisi maksimum penekanan koplimg dengan gaya sebesar itu, sehingga diperlukan

perpanjangan tuas kopling (lengan tambahan). Lengan tambahan ini berfungsi untuk memperkecil

kebutuhan gaya penggerak lengan kopling dengan besaran tenaga yang dihasilkan tetap sama. b. Struktural

Desain struktural lengan tambahan pada kopling terlihat pada gambar 12. Lengan tambahan

kopling terbuat dari pipa silinder baja berdiameter 1 inch, dan panjang total 76cm. Lengan kopling perlu

dibengkokkan kearah luar traktor agar tidak membentur badan traktor maupun komponen lain saat

pengoperasian. Semakin panjang lengan, semakin kecil kebutuhan gaya untuk menekan kopling yang

semula adalah 24 kgf dapat diperkecil menjadi 8.21 kgf.

Pada ujung lengan tambahan yang berbentuk pipa silinder dimasukkan sebuah baut berdiameter

sama dengan diameter dalam lengan tambahan kopling, kemudian keduanya dilubangi secara vertikal

sebagai tempat memasukkan kabel penarik. Bagian kepala baut dimilling menggunakan bor berdiameter 5mm hingga menembus lubang tempat kabel terpasang. Dari lubang hasil pengeboran dimasukkan sebuat

baut kecil yang akan menekan dan menghimpit kabel penarik sehingga posisi kabel akan fix dan tidak

berubah saat mekanisme dioperasikan.

4.1.3.

Klem

a. Fungsional

Klem berfungsi untuk mengikat lengan kopling dan lengan tambahannya agar tidak bergeser.

Struktur kedua lengan yang berbentuk silinder sangat memungkinkan terjadi pergeseran posisi ataupun

puntiran antar keduanya dikarenakan bidang kontak antara dua silinder sangat kecil.Untuk itu, klem

dipastikan mengikat kuat agar hal tersebut tidak terjadi. Terdapat tiga buah klem yang dipasang

masing-masing pada bagian pangkal, tengah, dan ujung lengan kopling.Lebar masing-masing-masing-masing klem adalah 3cm. b. Struktural

Klem terbuat dari plat setebal 2mm dan lebar 2cm yang ditekuk menyerupai huruf U terbalik.

Klem dipasang di tiga titik pada bagian pangkal lengan kopling.Bagian bawah klem dilubangi sebagai

tempat memasukkan mur dan baut sehingga klem benar-benar mengunci posisi kedua lengan agar tidak

(37)

23

Gambar 13. Desain Bentuk Klem

4.1.4.

Puli dan Kabel Penarik

a. Fungsional

Kabel penarik yang dipasang pada ujung lengan berfungsi untuk menarik lengan kopling hingga

ke titik maksimum penekanan. Sedangkan puli yang dipasang pada poros motor berfungsi menggulung

kabel selama motor dioperasikan. Ketegangan kabel diatur sehingga pada saat puli diputar, kabel akan

langsung tergulung tanpa ada jeda waktu. b. Struktural

Puli dibuat dari bahan PVC karena selain harganya lebih murah, bahan PVC sangat mudah

dibentuk dan disesuaikan dengan kebutuhan, kuat menahan tekanan dan panas yang timbul selama

pengoperasian sistem. Sedangkan kabel penarik menggunakan tali kopling sepeda motor yang umum

dijual di pasaran. Desain puli terlihat pada gambar 14. Puli pada mekanisme pengendali kopling

ditempelkan langsung pada poros motor dengan diameter poros puli sama dengan diameter poros motor,

dan dengan menambahkan sebuah baut sebagai pasak agar ikatan puli dan poros motor tidak bergeser.

Dari hasil analisis perhitungan diketahui panjang stroke kopling sebesar 22 cm, dengan mengatur kecepatan putar puli menjadi 1 rps maka didapat diameter puli adalah 7cm.

(38)

24

4.1.5.

Dudukan Motor

a. Fungsional

Dudukan motor berfungsi sebagai tempat meletakkan sekaligus menempelkan motor DC ke badan

traktor. Batasan masalah penelitian yang tidak mengizinkan untuk memodifikasi traktor, maka dudukan

motor didesain menggunakan lubang baut yang tersedia pada badan traktor.

Dudukan motor terdiri atas dua bagian. Bagian pertama berupa pipa kolom segi empat yang

memiliki dua lubang baut untuk menempelkannya pada badan traktor, dan bagian kedua berupa plat

setebal 5mm sebagai tempat meletakkan motor DC. b. Struktural

Pipa kolom yang digunakan berdimensi 60cmx4cmx2cm terbuat dari bahan baja yang cukup kuat

menahan beban berat motor.Pada bagian pangkalnya terdapat dua lubang baut yang jarak keduanya

dengan lubang baut yang ada pada badan traktor. Pada bagian ujungnya juga diberi dua lubang baut

sebagai tempat menempelkan plat dudukan. Plat dudukan traktor berdimensi 20cmx30cm. pada beberapa

bagian plat diberi lubang sebagai tempat pemasangan motor.

4.1.6.

Motor

a. Fungsional

Motor DC adalah sumber tenaga penggerak lengan kopling.Dalam pengoperasian traktor secara

manual kopling harus ditekan selama waktu yang dibutuhkan operator untuk memindahkan persneling.Ini

berarti bahwa motor DC selain berfungsi menggerakkan kopling juga harus mampu menahannya selama

waktu tersebut. b. Struktural

Berdasarkan hasil analisis perhitungan pada lampiran 2, maka dipilih motor DC 24V, 60 RPM,

dan daya 35 Watt. Motor DC yang dipilih memiliki transmisi wormgear yang berfungsi mencegah poros motor berputar akibat tarikan dari gaya pegas kopling saat arus listrik ke motor DC diputus. Dengan

[image:38.595.237.411.569.723.2]

adanya worm gear ini, posisi lengan kopling dapat ditahan pada kondisi maksimum penekanan selama mungkin.

(39)

25

4.2

MEKANISME KEMUDI

Sistem ini berfungsi untuk mengontrol gerakan roda depan dengan mengatur putaran stir traktor.

Pengontrolan putaran stir dilakukan dengan menggunakan motor DC yang dikontrol oleh mikrokontroler

melalui perangkat H-Bridge agar bergerak sesuai dengan yang diperintahkan dengan kecepatan putar

yang dapat diatur. Perubahan sudut putar pada roda depan dibaca dengan menggunakan absolute encoder

[image:39.595.110.473.190.433.2]

dan menjadi feedback ke mikrokontroler.

Gambar 16. Desain Mekanisme Pengendali Kemudi

4.2.1.

Kemudi

a. Fungsional

Kemudi traktor berfungsi memutar roda penggerak sehingga arah pergerakan maju dan mundur

traktor dapat dikendalikan.Kecepatan putar kemudi diukur saat membelokkan roda penggerak dari posisi

belok maksimum kanan ke posisi belok maksimum kiri. Nilai kecepatan kemudi dan besarnya gaya yang

dibutuhkan menjadikan acuan perhitungan kebutuhan daya dan sistem transmisi yang digunakan. b. Struktural

Kemudi traktor berada di depan kursi pengemudi. Diameter kemudi sebesar 30 cm. dengan

kemiringan 45°.

4.2.2.

Sistem Transmisi Sabuk Bergilir (T-Belt)

a. Fungsional

Mekanisme pengontrol kemudi dilakukan dengan menggunakan motor DC dan sistem transmisi timing belt. Adapun mekanismenya dapat dilihat pada Gambar 17. Mekanisme timing belt dipilih karenaperbandingan transmisi daya atau putaran sumber tenaga dengan komponen yang digerakan besarnya tetap, hal ini dikarenakan T-Belt dapat melakukan transmisi seperti pada rantai sehingga tidak terjadi slip saat putaran ber

Gambar

Gambar 11. Diagram Alir Perancangan Mekanisme Pengendalian Kemudi, Kopling, dan Akselerasi
Gambar 15. Motor DC dengan transmisi worm gear
Gambar 16. Desain Mekanisme Pengendali Kemudi
Gambar 17. Mekanisme Transmisi T-Belt
+7

Referensi

Dokumen terkait

1 Diagram alir tahapan penelitian 3 2 Bagan konfigurasi sistem kendali 6 3 Bagan sistem pengendalian motor penggerak kemudi 6 4 Bagan sistem pengendalian motor penggerak

Dengan merancang semua alat mulai dari sensor light dependent resistor (LDR) sebagai pendeteksi cahaya matahari, sensor air sebagai pendeteksi air hujan, motor DC sebagai

Teori yang menunjang dalam Tugas Akhir ini diantaranya adalah Brankas, Mikrokontroler ATMega 128, Rotary Encoder, Modul GSM SIM 900A, DC Planet Geared Motor , DC Gearbox ,

BLDC motor digunakan sebagai penggerak posisi kemudi dan rotary encoder akan memberikan feedback nilai posisi dari putaran kemudi yang sebenarnya tanpa dilakukan perhitungan gain dari

 Metoda dalam pengendalian kecepatan dan arah kursi roda adalah PID menggunakan mikrokontroler. roda adalah PID

Multi fungsi yang dimaksudkan adalah sistem kemudi empat roda dapat meningkatkan stabilitas arah kendaraan pada gerakan belok dengan kecepatan tinggi, dapat

Dengan merancang semua alat mulai dari sensor light dependent resistor (LDR) sebagai pendeteksi cahaya matahari, sensor air sebagai pendeteksi air hujan, motor DC sebagai

Implemen guludan traktor roda 4 sebelumnya Sumber:http://repository.pertanian.go.id/ Implemen pembuat guludan yang sudah ada sebelumnya Gambar 4.1 menggunakan tenaga tarik traktor roda