RANCANG BANGUN MESIN PEMUPUK KELAPA SAWIT
DENGAN METODE PEMBENAMAN KE DALAM TANAH
DIMAS KHOLIS
TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul rancang bangun mesin pemupuk kelapa sawit dengan metode pembenaman ke dalam tanah adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada 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 ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
DIMAS KHOLIS. Rancang bangun mesin pemupuk kelapa sawit dengan metode pembenaman ke dalam tanah. Dibimbing oleh WAWAN HERMAWAN.
Metode pemupukan kelapa sawit dengan penebaran pupuk di permukaan tanah perlu diperbaiki, dengan cara pembenaman dalam tanah agar lebih efektif dan penggunaan pupuk lebih efisien. Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat sebuah protipe mesin pembenam pupuk untuk kelapa sawit, dengan tenaga gerak traktor. Mesin pemupuk yang dirancang menggunakan mekanisme penjatahan pupuk tipe rotor, dan pembenaman pupuk dalam tanah menggunakan pisau rotari. Rotor penjatah pupuk dan poros pisau rotari digerakkan tenaga putar PTO traktor roda empat melalui transmisi sebuah gearbox dan pasangan sproket-rantai. Unit rotari terdiri dari dua buah flens berjarak 20 cm dengan dua bilah pisau rotary di tiap flens, dan flens dipasangkan pada poros rotari. Diameter rotari 45 cm, lebar kerjanya 20 cm, dan kecepatan putarnya 200 rpm. Mesin pemupuk dipasangkan pada traktor roda empat melalui tiga titik gandengnya. Berdasarkan hasil rancangan, telah dibuat sebuah prototipe mesin pemupuknya, lalu diujicoba kinerjanya. Hasil pengujian menunjukkan bahwa mesin dapat membenamkan pupuk ke dalam tanah pada kedalaman 10-15 cm dengan pencampuran dalam tanah yang cukup merata. Dosis pemupukkannya sekitar 1 kg per meter alur pembenaman. Kata kunci: mesin pemupuk, rotari, pembenaman, kelapa sawit, traktor
ABSTRACT
DIMAS KHOLIS. Design of fertilizer immersion machine for oil palm. Supervised by WAWAN HERMAWAN
Fertilizer application methods for oil palm by spreading fertilizer on the soil surface need to be fixed, by immersion of fertilizer in the soil to make it more effective and more efficient in the use of fertilizer. The objective of this research was to design and construct a prototype of fertilizer immersion machine for oil palm, driven by a four-wheel tractor. The machine was designed using a rotor type metering device for fertilizer metering, and a rotary blades mechanism for immersion of fertilizer in the soil. The metering device and the rotary shaft were driven by the PTO of the tractor using a gear box and sprockets-chain power transmissions. The rotary unit consisted of four rotary blades mounted on two flanges which were welded to the rotary shaft with flanges spaced of 20 cm. Rotary diameter was 45 cm, working width was 20 cm, and the rotation speed was 200 rpm. The machine was mounted on a four-wheel tractor via the three point hitches. Based on the results of the design, a prototype was constructed and tested. The test results showed that the machine could immerse fertilizer into the soil at a depth of 10-15 cm and mixing with soil in fairly evenly. Fertilizing dose was about 1 kg per meter application.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
RANCANG BANGUN MESIN PEMUPUK KELAPA SAWIT
DENGAN METODE PEMBENAMAN KE DALAM TANAH
DIMAS KHOLIS
TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Rancang Bangun Mesin Pemupuk Kelapa Sawit dengan Metode Pembenaman ke Dalam Tanah
Nama : Dimas Kholis NIM : F14080082
Disetujui oleh
Dr.Ir. Wawan Hermawan, MS Pembimbing
Diketahui oleh
Dr. Ir. Desrial, M.Eng Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga tugas akhir ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan April 2012 ini ialah tentang budidaya kelapa sawit, dengan judul Rancang Bangun Mesin Pemupuk Kelapa Sawit dengan Metode Pembenaman ke dalam Tanah.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS selaku pembimbing akademik, serta Bapak Dr. Ir. Radite, M.Agr, Ir. Agus Sutejo. M.Si, Dr. Liyantono, S.TP, M.Agr. yang telah banyak memberi kritik dan saran dalam penyelesaian tugas akhir ini. Dan juga tidak lupa Bapak Insan Kamil, S.T, yang selama ini membantu dalam pengerjaan pembuatan prototipe mesin kelapa sawit.
Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, kakak, adek serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya, dan teman-teman seperjuangan AM Lisan, Panji, Arief F, Riska, Faiz RF, Angga H, Eriska, Isva, Fibula, Agus, Khania, Aulia R, Wahyu Aji (IKALUM) dan teman-teman TEP 45 seluruhnya, atas dukungannya baik berupa materi maupun non-materi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
Waktu dan Tempat Pelaksanaan 4
Bahan 4
Alat 4
Proses Penelitian 5
Analisis Teknik dan Pengujian Prototipe Mesin 5
ANALISIS PERANCANGAN 7
Rancangan Fungsional 7
Rancangan Struktural 7
HASIL DAN PEMBAHASAN 12
Pemilihan Konseptual Ide Rancangan 12
Hasil Evaluasi Pengujian Konsep Rancangan 14
Pembuatan Gambar Kerja Prototipe 16
Pembuatan Protipe Mesin Kelapa Sawit 16
Uji Kinerja Prototipe Mesin Pemupuk Kelapa Sawit 19
DAFTAR TABEL
1. Fungsional mesin pemupuk kelapa sawit 7
2. Kedalaman pemupukan 20
3. Dosis penjatahan mesin pempupuk 23
DAFTAR GAMBAR
1. Mesin spreader pupuk 2
2. Pemupukan manual 2
3. Diagram proses penelitian 5
4. Rangka mesin pemupuk kelapa sawit 8
5. Hopper dan metering device mesin pemupuk kelapa sawit 9
6. Sistem transmisi mesin pemupuk 10
7. Komponen pengolah dan pembenam pupuk Error! Bookmark not defined. 8. Konsep (1) aplikasi pupuk dengan pola lurus. 12 9. Konsep (2) aplikasi pupuk dengan pola setengah lingkaran 12 10.Konsep (2) aplikasi pembenaman pupuk menggunakan shovel atau disk 13 11.Konsep (3) aplikasi pembenaman pupuk menggunakan pisau rotari 13
12.Kondisi perakaran sawit di lapangan 14
13.Percobaan aplikasi pupuk dengan rotari tiller dan rotavator 15
14.Gambar teknik mesin pemupuk kelapa sawit 16
15.Pembuatan rangka mesin pemupuk kelapa sawit 16
16.Rancangan sistem penyalur tenaga 17
17.Hopper (tempat pupuk) 17
18.Penempatan metering device 18
19.Assembly sistem rotari 18
20.Proses kinerja dan hasil mesin pemupuk 19
21.Hasil kedalaman dari proses pembenaman pupuk 19 22.Hasil kedalaman dan keseragaman sebaran pupuk 21 23.Grafik penetrasi tanah setelah dan sebelum pengolahan 22
24.Pengukuran tahanan penetrasi tanah 23
25.Perbaikan sistem penyaluran pupuk (hopper) 24
DAFTAR LAMPIRAN
1. Analisis simulasi pengujian dan penentuan konsep pebenaman pupuk 28
2. Simulasi pengujian 29
3. Daya pisau rotari 30
4. Konfigurasi susunan pisau rotari 31
5. Bulkdensity pupuk sawit dan lapangan olahan 32
6. Meteringdevice (rotor) 33
7. Analisis poros A 35
8. Analisa poros B 36
10.Analisa rantai c - d 38
11.Tahanan penetrasi (tanah) 39
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelapa sawit (Elaeis guineensis) merupakan salah satu komoditas perkebunan yang terpenting di Indonesia. Komoditas ini merupakan komoditas ekspor dan sumber devisa bagi negara yang membantu dalam pembangunan perekonomian pada 10 tahun terakhir. Selain itu komoditas ini juga meningkatkan pendapatan petani sehingga dapat membuka lapangan kerja yang luas bagi masyarakat. (Andayani, D. 2011)
Oleh karena itu produktifitas yang telah dicapai selama ini oleh perkebunan kelapa sawit harus ditingkatkan dan dipertahankan dengan suatu pengolahan yang baik seperti kegiatan pemeliharaan kelapa sawit. Salah satu dari kegiatan pemeliharaan yang memerlukan pengolahan lebih lanjut adalah kegiatan pemupukan. Pemupukan merupakan suatu upaya untuk menyediakan unsur hara yang cukup guna untuk mendorong pertumbuhan vegetatif tanaman. Rekomendasi pemupukan yang diberikan oleh lembaga penelitian selalu mengacu pada 4T yaitu tepat tempat, dosis, cara, dan waktu pemupukan (Poeloengan et al.,2003).
Mesin pemupuk kelapa sawit yang biasa disebut dengan mesin penebar pupuk (power spreader) merupakan salah satu mesin pemupuk yang banyak digunakan di beberapa perkebunan kelapa sawit. Prinsip kerja dari mesin ini adalah dengan memanfaatkan gaya sentrifuse, di mana pupuk yang ada di dalam hopper disalurkan dengan gaya sentrifugal dengan bantuan blower, kemudian disebarkan menyamping, akibatnya pupuk hanya jatuh ke permukaan tanah. Sebenarnya pelaksanaan kegiatan pemupukan di lapangan sangat kurang sesuai dengan teori tata cara pemupukan yang efektif. Dimana pupuk hanya disebarkan di samping tanaman, (dengan menggunakan mesin spreader) sehingga pupuk tersebut tidak jatuh pada tanaman kelapa sawit akan tetapi pupuk tersebut jatuh bertaburan dalam semak belukar (gulma) yang berada di samping tanaman kelapa sawit, dan apabila turun hujan pupuk ini akan terseret arus air dan masuk ke dalam lubang-lubang drainase di kebun. Atau kendala lain yang dapat terjadi ketika pupuk ini disebar begitu saja tanpa ada tindak lanjut, pupuk kelapa sawit dapat menguap karena pengaruh dari faktor lingkungan. Sehingga kegiatan ini menghasilkan pemupukan yang kurang efektif.
Padahal biaya kegiatan pemupukan yang dikeluarkan oleh suatu perusahaan perkebunan kelapa sawit tergolong tinggi, yaitu sebesar 40-60 % dari total biaya pemeliharaan atau sekitar 30 % dari biaya produksi (Poeloengan et al.,2003).
2
Perumusan Masalah
Mesin power spreader (mesin pemupuk sawit) memiliki kinerja yang kurang efisien dan efektif ketika pemupukan dilakukan, pupuk hanya di sebar ke tiap sisi, kemudian pupuk bertaburan bebas di permukaan tanah, sehingga pupuk banyak yang hilang akibat faktor eksternal, diantaranya adalah leaching (pencucian akibat air hujan), pupuk menguap akibat air, dan banyak pupuk masuk ke semak belukar/gulma. Disisi lain kegiatan pemupukan yang dilakukan juga masih manual. Hal ini bisa dilihat pada Gambar 1 dan 2.
Gambar 1 Mesin spreader pupuk
Gambar 2 Pemupukan manual
Berawal dari kegiatan dan kondisi tersebut banyak masalah yang dihadapi, yaitu: 1. Aplikasi pupuk dengan penaburan tidak efektif dan terjadi inefisiensi
penggunaan pupuk, di mana sebagian pupuk tercuci oleh aliran air hujan. 2. Aplikasi secara manual (Gambar 2) tidak terjamin efektivitasnya.
Oleh sebab itu diperlukan pengembangan ide konsep mesin untuk memperbaiki mekanisme kerja dari mesin power spreader agar memenuhi kriteria pemupukan yang efektif.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah merancang dan membuat sebuah protipe mesin pembenam pupuk untuk kelapa sawit, dengan tenaga gerak traktor roda empat.
Manfaat Penelitian
3 Ruang Lingkup Penelitian
- Kajian karakteristik sistem pemupukan dan mesin pempupuk yang digunakan dalam kegiatan pemupukan kelapa sawit.
- Analisis desain dan percobaan prinsip aplikasi pupuk. - Pembuatan desain/model dalam gambar teknik. - Pembuatan prototipe mesin pemupuk kelapa sawit. - Pengujian fungsional alat.
4
METODE
Waktu dan Tempat Pelaksanaan
Penelitian dilaksanakan pada bulan April 2012 sampai dengan Mei 2013. Pembuatan prototipe dibuat di bengkel CV Sentosa Teknik. Pengujian kinerja dilaksanakan di lahan percobaan Siswadhi Soepardjo di Luewikopo Dramaga, IPB Bogor.
Bahan
Bahan yang digunakan terdiri dari bahan-bahan untuk pembuatan prototipe mesin, di antaranya adalah 1) besi siku 50x50 mm, 2) besi plat tebal 10 mm, 3) polietilen untuk dibuat rotor metering device 4) poros as panjang 1 dan 1.5 meter diameter 12 mm dan 40 mm, 4) pillowblock diameter poros 40 dan 12 mm, 5) pisau rotavator Kubota KRL1600D. 6) gearbox WPA 100 ratio (1:10). 7) sproket dan rantai tipe RS 50, dengan jumlah gigi 40 dan 15 buah, 8) mur dan baut untuk merekat setiap komponen.
Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian adalah :
1. Peralatan perbengkelan : las listrik, mesin gerinda, mesin bubut, gergaji potong, mesin bor, amplas, kikir, hand tap dan kunci 1 set.
2. Peralatan pengukuran kondisi tanah : ring sample tanah, oven tanah, dan penetrometer
3. Peralatan unjuk kerja : traktor roda empat Yanmar YM330, penggaris stainless steel 100 cm, pita ukur, patok, tachometer, stopwatch dan kamera digital.
5 Proses Penelitian
Metode yang digunakan dalam proses penelitian merupakan metode pendekatan rancangan secara umum. Berdasarkan prosesnya, maka penelitian ini dapat diuraikan menjadi :
Gambar 3 Diagram proses penelitian Analisis Teknik dan Pengujian Prototipe Mesin
Secara rinci perhitungan analisis teknik yang dilakukan adalah : perhitungan kebutuhan tenaga mesin, sistem transmisi (penentuan gigi sproket dan kecepatan putar), ukuran diameter poros, ukuran rantai, pitch potongan tanah hasil pengolahan pisau rotari, penentuan massa jenis pupuk yang digunakan untuk mendapatkan volume dosis metering device.
Pengujian prototipe mesin dilakukan ketika mesin siap diuji di lapangan. Diperlukan pengujian prototipe sebagai berikut : 1) pengukuran hasil kinerja dari mesin pemupukan, 2) pengambilan ring sample tanah sebelum dan sesudah diolah
6
oleh mesin, 3) uji penetrasi tanah sebelum dan sesudah tanah diolah oleh mesin, 4) dosis penjatahan pupuk (kg/m).
1) Pengukuran hasil kinerja mesin dilakukan untuk mengetauhi kinerja mesin secara keseluruhan, diantaranya adalah kedalaman pembenaman pupuk dan tingkat tersebarnya pupuk yang terbenam di dalam tanah. Pengujian ini dilakukan dengan menyiapkan jarak rute pengujian olahan dalam jarak tertentu. Setelah itu traktor dihidupkan dahulu dan pupuk dimasukkan ke dalam hopper. kemudian mesin dijalankan dengan gigi Low 1 dan Low 2, diikuti dengan memvariasikan kecepatan putar PTO pada putaran 540 rpm dan 750 rpm. Mesin pemupuk dijalankan sesuai dengan jarak rute pengujian yang telah disiapkan. Kemudian hasil pengolahan kedalaman pemupukan diukur yakni dengan mengambil tanah (dari hasil olahan) dan diukur kedalamannya menggunakan penggaris. Hasil sebaran jatuhnya pupuk di dalam tanah juga divisualisasikan dengan menggunakan kamera. Hal tersebut dilakukan untuk mengetauhi apakah pupuk masuk dan menyebar terbenam ke tanah atau tidak.
2) Pengambilan data ring sample tanah sangat dibutuhkan untuk mengetauhi bulk density tanah(kg/cm3) sebelum dan sesudah pengolahan oleh mesin. Untuk pengukuran ini, diambil contoh tanah dengan ring sample pada kedalaman 0-5 cm, 5-10 cm dan 10-15 cm dari permukaan tanah. Pengambilan contoh tanah dilakukan pada titik-titik pengukuran secara acak pada alur pengolahan. Setelah itu tanah sample tersebut di masukkan ke dalam oven. Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung bulk density (kerapatan tanah).
=
3) Tahanan penetrasi dilakukan untuk mengetauhi tingkat kekerasan tanah sebelum dan sesudah diolah yang diukur dengan menggunakan penetrometer. Pengukuran tahanan penetrasi dilakukan hingga kedalaman yang dianggap mewakili kedalaman pengolahan oleh rotari. Sebanyak 3 kali ulangan pada tiap kedalamannya pada 4 alur pengolahan. Pada penelitian ini dilakukan pengukuran pada kedalaman 0 sampai 15 cm. Tahanan penetrasi dapat dihitung dengan rumus:
= � � (2)
Dimana:
Tpt = Tahanan penetrasi tanah (kPa)
Fp = Gaya penetrasi terukur pada penetrometer ditambah dengan berat penetrometer (kgf)
7 4) Dosis penjatahan pemupukan dilakukan untuk mengetauhi jumlah pupuk (kg) yang jatuh ke dalam tanah. Dengan menentukan jarak rute pengolahan, dan memasukkan pupuk ke dalam hopper kapasitas tertentu selanjutnya mesin dijalankan, maka secara otomatis pupuk dengan kapasitas tertentu tersebut akan habis, kemudian diukur jarak mesinnya dari titik awal sampai titik habisnya pupuk sehingga didapatkan bobot per jarak pupuk yang dijatuhkan (kg/m).
ANALISIS PERANCANGAN
Mesin pemupuk kelapa sawit menggunakan traktor roda empat sebagai sumber tenaganya. Mesin ini direncanakan mampu mengaplikasikan pupuk dengan membenamkan ke dalam tanah secara efektif
Rancangan Fungsional
Mesin pempuk ini terdiri atas asembly rangka, asemmbly hopper dan penjatah pupuk, assembly sistem transmisi, dan assembly rotari. (Tabel 1)
Tabel 1 Fungsional mesin pemupuk kelapa sawit
No Unit assembly Fungsi
1 Assembly rangka Sebagai penopang/dudukan beberapa komponen, diantaranya adalah untuk menopang hopper, gearbox, dan pengkait assembly rangka depan dan
Sebagai penyalur tenaga, baik mereduksi atau menambah kecepatan putar dari satu komponen ke beberapa komponen lainnya
4 Assembly rotari Sebagai pembenam sekaligus pengolah tanah agar pupuk dapat tercampur kedalam tanah (dengan kedalaman yang diharapkan).
Rancangan Struktural
8
Assembly rangka
Berfungsi sebagai penopang, penyangga, dan dudukan bagian komponen mesin. Dalam rancangan ini, bahan yang digunakan harus sesuai dengan beban mesin yang diterima. Beban tarikan maksimum yang digunakan dalam perancangan rangka yang diambil, berdasarkan kemampuan tarik dari tenaga tarik (traktor roda empat). Penggunaan nilai kemampuan tarik traktor dalam perancangan ini, berfungsi agar saat mesin pemupuk sawit beroperasi di lapangan, ketika rangka terkena beban atau benda yang sangat keras, rangka tidak patah saat bekerja (Hadi, 2011)
Beberapa bahan yang dipilih adalah besi siku, besi kanal U, besi plat yang memiliki ketebalan yang hampir sama, alasan dipilih bahan tersebut karena kemudahan untuk dibentuk dan bahan cukup kuat untuk menopang beban. Dimensi spesifik dari rancangan rangka dapat dilihat pada Lampiran gambar kerja.
Rangka dilengkapi dengan rangka penggandengan (tiga titik gandeng) yang berfungsi sebagai titik gandeng dengan traktor roda empat. Berikut gambar tiga dimensi rangka yang di sajikan pada Gambar 4.
Gambar 4 Rangka mesin pemupuk kelapa sawit
Assemblyhopper dan penjatah pupuk
Berfungsi sebagai penampung pupuk (tempat pupuk). Hopper terbuat dari besi plat, yang merupakan bahan yang kuat dan dapat mengalirkan pupuk dengan baik. Desain hopper didasarkan pada sudut curah pupuk yang akan digunakan agar pupuk dapat mengalir, dengan rancangan sudut kemiringan dinding hopper °.
Hopper juga dilengkapi dengan penjatah pupuk (metering device) yang berfungsi untuk mengatur atau menakar jumlah pupuk yang keluar sesuai dosis yang diharapkan. Metering device ini terbuat dari bahan polietilen, alasan dipilihnya bahan tersebut, karena bahan mudah dibentuk sesuai dengan rancangan.
Dengan mempertimbangkan mekanisme penggerak atau putaran yang sederhana, maka dipilihlah jenis penjatah pupuk tipe rotor bercelah. Gambar tiga dimensi dari hopper dan metering device di sajikan pada Gambar 5.
9
(a) (b)
Gambar 5 Hopper dan metering device mesin pemupuk kelapa sawit
Agar pupuk tercurah sesuai dengan dosis yang diharapkan, maka dibutuhkan perhitungan dalam menentukan volume takaran setiap penampang celah rotor metering device. Berikut persamaan yang digunakan dalam menentukan ukuran meteringdevice.
mppr : massa pupuk perputaran rotor penjatah (g) Mbk : massa bulk density pupuk (g/cm3)
Vcr : volume celah rotor penjatah (cm3)
10
Assembly transmisi (penyalur tenaga)
Sistem transmisi merupakan sistem yang berperan dalam menyalurkan tenaga dari komponen ke komponen lainnya agar mesin mampu berfungsi dengan baik. Sistem transmisi yang digunakan adalah gearbox WPA 100 (1:10) dan sepasang rantai-sproket tipe RS 50. Berikut proses mekanisme kerja yang dilakukan oleh sistem transmisi mesin pemupuk kelapa sawit.
Prosesnya berawal dari putaran PTO traktor yang disalurkan ke gearbox. Gearbox memiliki poros input dan output (Gambar 6a). Poros tersebut digunakan sebagai penyalur tenaga, di mana masing-masing poros berbeda arah putarannya. Putaran poros (PTO-gearbox) sebagai input, yang arah putarannya searah jarum jam kemudian dikeluarkan ke poros output yakni ke poros rotari dan metering device, dengan arah berlawanan jarum jam. Dalam gearbox kecepatan putar PTO (direduksi) menjadi 1/10 nya.
Kecepatan putar ini, digunakan untuk memutar rotari dan metering device yang didasarkan pada jumlah gigi sproket yang masing-masing digunakan. Berikut persamaan yang digunakan untuk menganalisa kecepatan putaran dan sketsa perancangan transmisi dari gearbox ke sproket rotari dan gearbox ke sproket metering device yang disajikan pada Gambar 6b.
× = × (6)
di mana :
n1, n2 : kecepatan putar 1 dan 2 (rpm) g1, g2 : jumlah gigi sproket (gigi)
(a) Gearbox WPA 100 (b) Sketsa pemasangan sistem transmisi mesin
Gambar 6 Sistem transmisi mesin pemupuk Assembly rotari
Berfungsi sebagai pembenam dan pencampur pupuk ke dalam tanah. Pisau rotari yang digunakan merupakan pisau rotavator Kubota KRL1600D yang dimodifikasi susunan pisau, jumlah pisau serta lebar pengolahan antara sisi-sisinya.
Dari hasil pengolahan tanah rotari dengan menggunakan pisau rotavator Kubota yang dilakukan dalam evaluasi kinerja dari konsep rancangan, maka diperlukan spesifikasi teknik yang dapat mendukung kegiatan pemupukan, diantaranya :
Poros input
11 a. Pitch potongan tanah 4-6 cm, kecepatan putar rotari 200 rpm, jumlah pisau 2 bilah, dengan kecepatan maju mesin yang disesuaikan dengan pitch pemotongan tanah yang diinginkan
b. Pisau rotari tipe L, dengan lebar aplikasi rotari 20 cm c. Rotari diputar oleh PTO traktor –gearbox
Berikut merupakan gambar pisau rotari Kubota KRL1600D dan rancangan desain tiga dimensi pisau rotari yang nantinya dibuat beserta penentuan pitch potongan tanah yang dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (7) di bawah ini.
� ℎ = ∙ ��
∙ (7)
di mana :
pitch = potongan dari pisau rotavator (cm) Vtraktor = kecepatan maju traktor (m/s) b = jumlah pisau
n = kecepatan putar rotari (rpm)
(a) Rotavator Kubota KRL 1600D (b) Desain pemasangan pisau rotari
12
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pemilihan Konseptual Ide Rancangan
Penentuan pola pemupukan kelapa sawit digunakan untuk menentukan cara pembenaman pupuk yang paling tepat bagi pertumbuhan tanaman kelapa sawit. Gambar 8 dan 9 berikut menjelaskan dua pola pemupukan yang akan dipilih salah satunya.
Gambar 8 Konsep (1) aplikasi pupuk dalam lubang di sekitar tanaman dengan pola lurus.
Gambar 9 Konsep (2) aplikasi pupuk dalam lubang di sekitar tanaman dengan pola setengah lingkaran
13 dilakukan dengan sistem pola setengah lingkaran (Gambar 9), secara teknis, pola tesebut sangat menyulitkan operator ketika mesin ini dioperasikan di lapangan.
Menurut analisis desain, mekansime pembenaman pupuk nantinya akan menggunakan komponen mesin implemen pengolah tanah yaitu shovel, disk, dan rotari. Hal ini disajikan pada Gambar 10 dan 11.
Gambar 10 Konsep (2) aplikasi pembenaman pupuk dalam alur lurus di sekitar tanaman menggunakan shovel atau disk
Komponen mesin tersebut diharapkan mampu membenamkan pupuk pada kedalaman tertentu karena penempatan pemebenaman pupuk sangat berpangaruh terhadap hasil buah kelapa sawit, menurut Sulistiyo (2010) penempatan pupuk pada kedalaman 10 cm diduga dapat merangsang perkembangan akar ke dalam, sehingga tanaman akan lebih subur .
14
Diperkuat oleh Hermawan (2012) yang mengatakan bahwa, menurut pertimbangan agronomis, perakaran kelapa sawit tumbuh dominan pada kedalaman 10-40 cm, pupuk yang di benamkan dekat dengan daerah perakaran menjamin kesediaan hara untuk tanaman kelapa sawit, dan nantinya akar akan tumbuh berkembang ke sumber hara dan air tanah sehingga produktifitas tanaman meningkat. Hal ini dibuktikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Kondisi perakaran sawit di lapangan (10-40 cm)
Sehingga ada beberapa kriteria mesin yang dibutuhkan untuk memilih konsep pengembangkan mesin pempupuk kelapa sawit di dalam tanah diantaranya : 1) mudah dioperasikan secara teknis, 2) pupuk dibenamkan pada kedalam tertentu (10 cm) dengan komponen mesin tertentu, 3) kegiatan pemupukan dapat dilakukan secara efektif.
Dari beberapa konsep ide di atas dilakukan analisis kelayakan baik dari segi teknis maupun ekonomisnya. Secara keseluruhan dari beberapa ide konsep aplikasi pemupukan, maka dipilihlah yang terbaik, yaitu konsep aplikasi pembenaman pupuk dalam pola lurus dengan menggunakan pisau rotari sebagai mekanisme pembenam diharapkan mampu menjawab semua kriteria mesin yang dibutuhkan untuk kegiatan pemupukan kelapa sawit.
Mekanisme pembenaman pupuk dengan pisau rotari di dalam tanah dilakukan dengan cara pisau berputar untuk memotong tanah dan mencurahkan pupuk secara bersamaan, sehingga menghasilkan pencampuran dan pembenaman pupuk yang efektif. Effisiensi dan kapasitas mesin dalam pemupukan dapat ditingkatkan karena aplikasi dilakukan secara kontinous, di mana mesin tidak perlu berhenti selama memupuk.
Hasil Evaluasi Pengujian Konsep Rancangan
15
Gambar 13 Percobaan aplikasi pupuk dengan rotari tiller dan rotavator pada kedalaman 10 cm (menggunakan pisau tipe L)
Dari hasil percobaan, pupuk tercampur dan terolah di dalam tanah pada kedalaman 5-10 cm. Maka diperlukan spesifikasi teknik berikut untuk mesin pemupuk kelapa sawit dengan metode pembenaman pupuk ke dalam tanah (tenaga traktor roda empat), yaitu :
a) Pitch potongan tanah 4-6 cm, kecepatan putar rotari yang digunakan 200-300 rpm, jumlah pisau 2 bilah
b) Pisau rotari tipe L (milik Kubota KRL 1600D) c) Lebar aplikasi rotari 20 cm
d) Sistem transmisi (gearbox dan rantai-sproket)
16
Pembuatan Gambar Kerja Prototipe
Gambar kerja (gambar teknik) dirancang dengan menggunakan software desain yaitu Solidworks 2011. Gambar assembly mesin pemupuk kelapa sawit disajikan pada Gambar 14. Sedangkan detail gambar teknik keseluruhan mesin disajikan pada lampiran 12.
Gambar 14 Gambar teknik mesin pemupuk kelapa sawit Pembuatan Protipe Mesin Kelapa Sawit
Pembuatan mesin pemupuk kelapa sawit dibuat di bangkel pertanian. Adapun beberapa unit assembly yang dibuat yaitu : assembly rangka, assembly penyaluran tenaga, assemblyhopper dan penjatah pupuk, dan assembly rotari. Assembly rangka
Rangka dibuat dengan besi siku 50x50 mm, ketebalan 5 mm. Prosesnya rangka dibentuk sesuai desain kemudian disambungkan dengan menggunakan peralatan perbengkelan. Assembly ini memiliki dimensi panjang 640 mm, lebar 400 mm. Gambar 15 di bawah menunjukkan hasil pembuatan rangka mesin.
(a) Rangka bawah (b) Rangka penopang komponen mesin keseluruhan
17
Assembly penyaluran tenaga
Assembly penyaluran tenaga yang digunakan, adalah sepasang rantai, sproket tipe RS 50, gearbox WPA 100 dan tenaga utama yaitu PTO traktor roda empat. Posisi gearbox berada di belakang tempat pupuk dan dilengkapi dengan poros-poros penyalur tenaga. Sistem penyalur tenaga disajikan pada Gambar 16 di bawah ini.
(a) Sebelum komponen sistem transmisi dipasangkan
(b) Setelah komponen sistem transmisi dipasangkan
Gambar 16 Rancangan sistem penyalur tenaga dan gearbox WPA 100 (1:10) dan rantai sproket RS 50
Penentuan poros dan kekuatan rantai sangat dibutuhkan untuk mengetauhi keterkaitan antara tenaga yang akan digunakan di setiap masing-masing komponen, baik itu daya, kecepatan putar, ukuran diameter poros, panjangnya rantai untuk setiap poros, agar mesin mampu bekerja dengan baik, bahan poros yang digunakan adalah S45C, untuk mengatauhi lebih detail dapat dilihat dalam Lampiran 7 s/d 10.
Assembly hopper dan penjatah pupuk
Terdiri dari hopper (tempat pupuk) dan meteringdevice (penjatah). Hopper pupuk dibuat dengan bentuk limas segiempat, dengan kapasitas 100 kg, (masing-masing 50 kg), dapat dilihat pada Gambar 17 di bawah ini.
(a) Pembuatan satu hopper berkapasitas 50 kg
(b) Pemasangan hopper berkapasitas 100 kg (masing-masing 50 kg) Gambar 17 Hopper (tempat pupuk)
18
itu, hopper juga dilengkapi dengan tempat pengeluaran pupuk untuk tempat metering device yang dipasangkan tepat di bagian bawah hopper yang telah disesuaikan ukurannya (Gambar 18).
Gambar 18 Penempatan metering device
Menurut hasil analisa teknik desain metering device pupuk memiliki diameter 60 mm dengan panjang 100 mm, tebal 4 mm dan terdiri dari 6 celah volume yang mampu memberikan dosis pemupukan 0.3 kg setiap putarannya (untuk dua rotor), serta dilengkapi dengan lubang diameter poros 12 mm, yang digunakan untuk tempat poros yang nantinya dihubungkan dengan poros gearbox (sketsa Gambar 6b).
Assembly rotari
Pisau tipe L dirancang untuk mengolah lahan kering, selain mengolah, pisau ini juga mampu memotong sisa tanaman pada lahan kering (Sakai et al 1998). Posisi susunan pisau mengarah ke dalam, seperti yang di tunjukkan pada Gambar 19 dan Lampiran 4.
(a) Flens rotari (jarak antar flens 20 cm)
(b) Unit rotari mesin pemupuk kelapa sawit
Gambar 19 Assembly sistem rotari
Pembuatan lebar pengolahan rotari ditentukan dengan mengukur jarak antar flens rotari sebesar 20 cm. Flens berfungsi sebagai penopang/tempat pisau rotari dipasang. Dalam rancangan flens rotari dibuat dari bahan plat baja, tebal 1 cm, dibentuk lingkaran dengan diameter 21 cm, dengan dua bilah pisau rotari di tiap flens. Berdasarkan analisa teknik, poros yang digunakan mempunyai diameter 40
19 mm, dengan bahan S45C yang digunakan untuk mentransmisikan tenaga putar dari gearbox, hal ini dapat dilihat pada Lampiran 8 dan kebutuhan daya pisau rotari dapat dilihat pada Lampiran 3.
Uji Kinerja Prototipe Mesin Pemupuk Kelapa Sawit
Setelah dilakukan pembuatan mesin, maka dilakukan pengujian di lapangan. Pengujian ini dilakukan untuk mengetauhi fungsional komponen mesin secara keseluruhan dan kinerja mesin secara keseluruhan.
Hasil jarak olahan pengolahan dan kedalaman pupuk dalam tanah
Berdasarkan pengujian, lebar pengolahan yang dihasilkan telah mendekati harapan, yaitu sebesar 20 cm. Sebelumnya penelitian ini diharapkan mampu membenamkan pupuk pada kedalaman 5-10 cm. Sedangkan ketika telah diuji di lapangan, kedalaman rata-rata yang dihasilkan sekitar 10-15 cm. Hal ini ditunjukkan pada Gambar 20 dan 21.
(a) Mesin beroperasi (b) Hasil Lebar olahan (20 cm) Gambar 20 Proses kinerja dan hasil mesin pemupuk
Gambar 21 Hasil kedalaman dari proses pembenaman pupuk
20
PTO (rpm) traktor yaitu 540 dan 750, yang dijalankan dalam jarak 5 m. Setiap 1 meter nya pupuk diperiksa kedalaman dan tingkat percampurannya ke dalam tanah. Secara lengkap untuk mengetauhi hasil pengujian protototipe mesin dapat dilihat pada data yang tersaji pada Tabel 2 di bawah ini.
Tabel 2 Kedalaman pemupukan (LOW & PTO) dengan kecepatan putar engine 1500 rpm Kinerja mesin pemupuk dalam kegiatan pemupukan mempunyai tingkat kedalaman rata-rata yang baik, karena pengaplikasian pupuk dapat dilakukan secara kontinyu (mesin tidak berhenti selama beroperasi). Di sisi lain tingkat pencampuran keseragaman sebaran pupuk ke dalam tanah hasilnya terolah dan tercampur baik pada kedalaman yang diharapkan, sehingga menandakan bahwa tingkat keefektifan pemupukan diaplikasikan dengan baik.
Desain jumlah dan kecepatan putar dari pisau rotari diharapkan mampu memberikan pengaruh keseragaman alur pengelolahan. Meningkatan kecepatan putar rotari pisau dan menambahkan jumlah pisau akan memberikan keseragaman pengolahan sehingga akurasi kinerja penanaman presisi dan baris perkebunan akan meningkat (Khodabakhshi. A, 2013).
21 Di bawah ini disajikan beberapa gambar kedalaman dan pencampuran pupuk yang dihasilkan dari kinerja prototipe mesin pemupuk. (Gambar 22).
(a) Kedalaman pupuk 10 cm di dalam tanah
(b) Kedalaman pupuk 12.5 cm di dalam tanah
(c) Tingkat pencampuran di dalam tanah
(d) Hasil sebaran pupuk pada tanah Gambar 22 Hasil kedalaman dan keseragaman sebaran pupuk
22
Gambar 23 Grafik penetrasi tanah setelah dan sebelum pengolahan
23 Berdasarkan grafik dan tabel tahanan penetrasi tanah dapat disimpulkan bahwa hasil pengukuran tahanan penetrasi tanah sebelum pengolahan lebih besar dibandingkan setelah pengolahan. Tahanan penetrasi sebelum pengolahan sebesar 2172 kPa sedangkan setelah diolah sebesar 304.8 kPa. Penurunan ini disebabkan pengolahan tanah dari mesin pemupuk yang menggemburkan tanah akibatnya tanah yang sebelumnya padat dan keras berubah menjadi gembur.
(a) Sebelum (b) Sesudah
Gambar 24 Pengukuran tahanan penetrasi tanah
Tujuan melakukan hal di atas adalah untuk mengetauhi sifat fisik tanah yang dapat menciptakan tanah menjadi gembur, sehingga memungkinkan infiltrasi air dan pupuk masuk ke dalam tanah. Akibatnya proses pencucian pupuk oleh air (leaching) dapat dicegah sehingga hal tersebut dapat meningkatkan serapan unsur hara oleh akar tanaman kelapa sawit.
Dosis penjatahan pupuk di lapangan
Hasil pengujian dosis penjatahan pupuk di lapangan untuk jenis pupuk urea ditampilkan pada Tabel 3.
Tabel 3 Dosis penjatahan mesin pempupuk di lapangan
24
Berdasarkan hasil pengujian tingkat keseragaman penjatahan pupuk menunjukkan hasil yang cukup konsisten yakni 0.9 – 1.1 kg/m. Tabel 3 di atas menunjukkan bahwa besar jarak tempuh/kecepatan traktor berbanding lurus dengan kg dosis pupuk yang dijatuhkan ke tanah. Semakin pelan jalan mesin maka semakin besar pula dosis yang dikeluarkan oleh mesin ketika proses pemupukan berjalan.
Sebelum pengujian, hopper diperbaiki terlebih dahulu (jarak pengeluaran pemupuknya), hal tersebut dilakukan untuk mengurangi loss akibat terlalu lebarnya jarak keluaran pupuk. Modifikasi space/jarak pengeluaran dilakukan dengan menambahkan lapisan kardus/karton dan plastik mika yang disesuaikan dengan ukuran kemiringan hopper dengan jarak sudu rotor, kemudian direkatkan dengan plester agar mika dan kardus tidak terlepas. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 25. Setelah dilakukan perbaikan pada sistem penyalur pemupukan, aliran jatuhnya pupuk jatuh dengan baik daripada sebelum dimodifikasi, dimana pupuk jatuh sedikit demi sedikit mengikuti pola putaran rotor meteringdevice.
Sebelum dimodifikasi
Setelah dimodifikasi
Gambar 25 Perbaikan sistem penyaluran pupuk (hopper)
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1. Prototipe mesin pemupukan untuk tanaman kelapa sawit telah dirancang, dibuat dan di ujicoba. Mesin ini digerakkan oleh traktor roda empat dan mampu melakukan proses pengolahan/pembenaman pupuk, membentuk alur pembenaman dan pupuk tercampur merata di dalam tanah.
2. Kinerja pembenaman dan pembentukan alur sudah cukup baik. Dimana ukuran kedalamannya adalah 10-15 cm di setiap olahan (tingkat pembenaman pupuk lebih dalam) dan lebar olahan 20 cm.
25 3. Hasil sebaran pupuk yang dihasilkan tersebar merata dan tercampur
dalam tanah.
4. Dosis penjatahan pupuk yang dihasilkan (dengan memodifikasi saluran hoppernya) rata-ratanya berkisar 1 kg/m.
Saran
1. Untuk meningkatkan kinerja prototipe mesin pembenam pupuk ke dalam tanah, perlu dilakukan modifikasi pada hopper dan sistem penjatah benih pupuk.
2. Untuk menambah efektifitas penjatuhan pupuk ke bawah tanah, perlu dilakukan modifikasi sistem transmisi, meliputi penentuan gigi gear sproket pada setiap poros baik di bagian metering device dan poros di bagian gearbox
3. Untuk mendapatkan data hasil sebaran tercampurnya pupuk ke dalam tanah, diperlukan pengembangan untuk alat uji sebaran pupuk di dalam tanah.
4. Untuk meningkatkan kinerja dari pembenaman pemupukan mesin pemupuk kelapa sawit, diperlukan penambahan pisau rotari agar bisa digunakan perbandingan (dengan menggunakan 3 bilah pisau).
DAFTAR PUSTAKA
Andayani, D. 2008. Pengelolaan Pemupukan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Tanaman Menghasilkan Di PT Era Mitra Agro Lestari (BSP Group), Sarolangon, Jambi. Makalah Seminar Program Studi Agronomi Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bogor.
Aspriyono. E. 2005. Rancang bangun dan pengujian prototipe alat pemupuk mekanis untuk lahan tebu [skripsi]. Bogor : Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, FATETA, IPB.
Das, B. M. 1993. Mekanika Tanah (Prinsip-Prinsip Rekayasa Geoteknis). Erlangga: Jakarta.
De Guess, Jan G. 1973. Fertilizer Guide. Centre d’etude de Z’urich
Fadli, et.al. 1998. Efektifitas Penempatan Pupuk P untuk Tanaman Kelapa Sawit Menghasilkan Dengan Metode Suntikan Radio Isotop 32P. Jurnal Penelitian Kelapa Sawit, 1998. 6(3):191-196.
Ferwerda,J. D. 1997. Oil Palm. Dalam P de T. Alvim and T.T Kozlowski (Ed.) Ecophysiology of Tropical crops. Academic Press, New York. p.354-383. Kepner R.A., Beiner R. Dan Berger, E.L. 1978. Principel of Farm Machinery. Avi
26
Khodabakhshi. A . 2013. Effect of Design Parameters of Rotary Tillers on Unevenness of the Bottom of the Furrows. International journal of Agronomy and Plant Production. Vol., 4 (5), 1060-1065, 2013. Iran University of Tehran.
Lubis, A. U. 1992. Kelapa Sawit (Elaeis guineensis) di Indonesia. Pusat Penelitian Perkebunan Marihat Bandar Kuala. Pematang Siantar. 435 hal.
Poeloengan, Z, M. L. Fadli, Winarna, S. Rahutomo, dan E. S. Sutarta. 2003. Permasalahan pemupukan pada perkebunan kelapa sawit, hal. 67 – 80. Dalam W. Darmosarkoro, E. S. Sutarta, dan Winarna (Eds). Lahan dan Pemupukan Kelapa Sawit. Medan
Setyamidjaja dan Djoehana. 1991. Budidaya Kelapa Sawit. Kanisius : Yogyakarta. Srivastava, A.K, C.E. Goering, R.P.Rohrbach. 1996. Engineering Principles of
Agricultural
Machines. Michigan: ASAE.
Sulistiyo,B dkk. 2010. Budidaya Kelapa Sawit. Balai Pustaka: Jakarta.
Staff Pengajar Departemen Agronomi dan Holtikultura. 2012. Ilmu Tanaman Perkebunan. Departemen Agronomi & Holtikultura FAPERTA IPB : Bogor. Staff Pengajar Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. 2012. Teknik Mesin
Budidaya Pertanian. Departemen Teknik Mesin dan Biosistem Fateta IPB : Bogor
28
Lampiran 1 Analisis simulasi pengujian dan penentuan konsep pebenaman pupuk Berawal dari simulasi pengujian untuk mendapatkan ide agar pupuk dapat terbenam ke dalam tanah. Yaitu dengan menggunakan rotari (rotavator) traktor roda empat.
� ℎ = ∙ ∙
Dimana :
Pitch = potongan dari pisau rotavator (cm) V = kecepatan maju traktor
b = jumlah pisau
n = kecepatan putar rotari (rpm) Dalam perhitungan kebutuhan daya :
a. Dimana lebar rotari yang dirancang = 20 cm b. lebar rotari yang ada = 135 cm.
c. Perhitungan Daya (P) yang digunakan
� = � ℎ × % × �
∗ . × = . ~ 4 HP
Kecepatan putar yang digunakan di rotari ini sebesar 540 rpm Vsudut = ∗ � = 56.52 rad/sekon
sehingga torsi dapat dihitung,
= �
29 Lampiran 2 Simulasi pengujian
Engine traktor berkecepatan putar = 1500 rpm Kecepatan putar PTO = 540 rpm
Sistem transmisi dari PTO - Gearbox 1:10 - rotari
= × =
= × =
No n Input (rpm) n Output (rpm) Pitch (cm)
1 540 144 4.1
2 750 200 3
Variasi pengujian dengan menggunakan kecepatan putar PTO traktor (540 dan 750 rpm) V = 0.2 m/s
30
Lampiran 3 Daya pisau rotari
=
� = = ∙ = /
Diketauhi :
� � = , � = °, =
Maka :
� � � � = �
� � � � = ∙ ∙ cos ° = . ↔ . �
ℎ � � � = /
� � � = × . = .
↔ . × . = . → .
Apabila Rrotari = 18 cm
� = � × � × �
� = . × ( ) × = . ↔ . �� �
Tahanan penetrasi terbatas
Diketauhi : tebal pisau = 0.3 cm lebar potong = 10 cm
Luas Bidang potong = 3 cm2 x 13 kg/cm3 x 9.81 = 382.6 N
31 Lampiran 4 Konfigurasi susunan pisau rotari
Susunan pisau rotari disusun sedemikian rupa, dengan tujuan agar pisau dapat berfungsi sebagai pembenam pupuk ke dalam tanah. Dengan menggerakkan traktor menggunakan kecepatan yang bervariasi maka didapatkan pitch potongan dari pisau rotari tersebut.
Pitch potongan = . .
32
Lampiran 5 Bulkdensity pupuk sawit dan lapangan olahan Bulk density pupuk sawit 1.1 g/cm3
Ulangan Massa laboratorium Soepardi Soeparjdo pada kedalaman 0 – 10 cm.
33 Lampiran 6. Meteringdevice (rotor)
Jumlah rotor yang digunakan = 2 buah Jumlah celah per rotor = 6 celah Panjang rotor = 10 cm Luas penampang celah = 2.6 cm2 Volume celah rotor = 21 cm3 Volume celah per rotor = 126 cm3
Volume celah per rotor = 126 x 1.1 = 138.6 g (277.2 g 2 rotor) = 0.27 kg
Ukuran rotor
Tinggi segitiga = 1.5 cm
Panjang alas segitiga = 2.8 cm (Luas Penampang/ (tinggi/2)) Ketebalan sudu = 0.5 cm
Keliling rotor = 19.8 cm {6 (2.8+0.5)}
Diameter = 19.8/3.14 = 6.3 6 cm
Analisis rotor penjatah
Diketauhi penjatah rotor meteringdevice = 100 mm
34
Volume celah rotor dapat dihitung dengan menggunakan rumus Vcr = Acr Lrt
= 2.6 x 10 = 26 cm3 Volume celah rotor
Vcelah rotor = Vcr x Jumlah celah rotor = 26 cm3 x 6 buah
= 156 cm3 Massa pupuk perputaran rotor
Mppr = Massa Jenis Pupuk x Vcelah rotor = 1.1 g/cm3 x 156 cm3
= 171.6 g ( terdapat 2 hopper maka menjadi = 343.2 g) (Diharapkan rotor mampu menjatahkan pupuk setiap putarannya 0.3 kg) Dosis pemupukan = 3 kg/pokok
Kecepatan rotor mengikuti ditentukan dengan perbandingan antara penjatahan pupuk persekon (kg/s) dengan masa pupuk yang jatuh perputaran rotor Mppr, sehingga dapat dihitung rumus sebagai berikut :
= � = ,
�
, = ,
35 Lampiran 7 Analisis poros A
� = , = , = .
Anggap diameter bagian bantalan = 30 mm
R fillet = (30-26)/2 = 2 mm
Konsentrasi Tegangan pada poros bertangga adalah
2/ 26= 0.076 ; 30/26 = 1.15 ; = .
Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak adalah
0,4/26 = 0.0153 ; = . ; > .
Konsentrasi Tegangan pada poros bertangga adalah 1.75/31.5 = 0.056 ; 35/31.5 = 1.11 ; = .
Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak adalah 0.6/31.5 = 0.019 ; = . → > .
36
Lampiran 8 Analisa poros B
� = , = , = ,
Anggap diameter bagian bantalan = 42 mm
R fillet = (38-36)/2 = 1.0 mm
Alur Pasak 12 x 5 x filet 0.4
Konsentrasi Tegangan pada poros bertangga adalah
1/ 36 = 0.027 ; 38/36 = 1.05 ; = .
Konsentrasi tegangan pada poros dengan alur pasak adalah
0.4/36 = 0,011 ; = . ; > .
37 Lampiran 9 Analisa rantai a - b
� = , = , = , = ,
38
Lampiran 10 Analisa rantai c - d
� = , = , = , = .
39 Lampiran 11 Tahanan penetrasi (tanah)
Alur Kedalaman(cm)
Tahanan penetrasi tanah (TPT), kPa
Sebelum Setelah
1
0-5 2156 294
5-10 - 392
10-15 - 460
2
0-5 2254 0
5-10 - 294
10-15 - 686
3
0-5 2107 196
5-10 - 294
10-15 - 392
40
49
RIWAYAT HIDUP
Dimas Kholis. lahir di Surabaya, 12 Oktober 1990 dari ayah Nanang Marwito dan ibu Nuning Suwantini, sebagai putra pertama dari dua bersaudara. Penulis menamatkan SMA pada tahun 2008 dari SMA Darul Ulum 1 Jombang Jawa Timur dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis memilih Program Studi Teknik Pertanian, (yang sekarang mengalami perubahan nama menjadi Teknik Mesin dan Biosistem), Fakultas Teknologi Pertanian. Selama perkuliahan, penulis juga aktif sebagai anggota Badan Eksekutif Mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian pada tahun 2010-2011, Ikatan Alumni PP. Darul Ulum (IKALUM) dan Himpunan Mahasiwa Teknik Pertanian (HIMATETA) pada tahun yang sama. Pada tahun 2011 dan 2012 penulis menjadi asisten mata kuliah Praktikum Terpadu Mekanika Bahan Teknik.
