51
STUDI HUBUNGAN ANTARA BEBAN ENGINE TRAKTOR DENGAN EFISIENSI DAN EFEKTIVITAS PENGOLAHAN TANAH
Utomo Ramelan, S.Pd, ST, M.Pd Sfaf Pengajar, Program Studi D3 Mesin Otomotif
Politeknik Indonusa Surakarta
Jl. KH. Samanhudi No. 31 Mangkuyudan Surakarta E-mail: polinus@poltekindonusa.ac.id
Abstrak
Teknik budidaya pertanian yang bisa diandalkan untuk peningkatan produksi pangan adalah teknik intensifikasi pertanian, yakni mulai dari pengolahan tanah, pembibitan, penanaman dan pemupukan hingga panen. Pengolahan tanah menjadi awal kegiatan budidaya pertanian sebelum kegiatan lainnya sehingga pada kegiatan ini perlu diupayaklan secara efektif dan efisien, oleh karena menyangkut kwalitas hasil dan ketepatan waktu pengolahan tanah. Pengolahan tanah secaraefektif dan efisien bisa ditempuh dengan cara mekanis menggunakan traktor-traktor pertanian.
Pengolahan tanah secara efektif dan efisien akan dapat dicapai apabila traktor dan alat pngolah tanah cocok dengan kondisi tanah yang diolah, kwalitas hasil pengolahan tanahnya tinggi, dan tempo pengolahan tanahnya singkat sehingga hasil olahan tanahnya cocok untuk tanaman yang akan ditanam dan hemat biaya operasi traktor.
Tiga hal mendasar yang sering digunakan untuk menilai hasil pengolahan tanah dengan menggunakan traktor, yaitu besarnya gaya penarikan (draf), slip roda traktor, efifsiensi lapang. Kenyataan menunjukkan bahwa banyak operator traktor yang sering mengoperasikan traktor yang hanya didasarkan atas kebiasaan memenuhi target menyelasaikan pekerjaan pada waktu tertentu. Mereka mengolah tanah dengan mengabaikan besarnya daya yang hilang, waktu hilang, slip tinggi dan komsumsi bahan bakar yang tinggi. Hal ini bisa menyebabkan efisiensi lapangnya rendah, biaya operasional tinggi dan umur pakai traktornya pendek.
Dari hasil pengujian didapatkan data sebagai berikut; bahwa pada pengujian dilahan basah menunjukkan hasil bahwa pada pengujian dengan kecepatan dibawak optimum, kecepatan optimum dan pada kecepatan diatas optimum menunjukkan hasil pada kecepatan optimum adalah cara operasi traktor yang paling baik karena selain luas lahan yang terolah sekitar 562,5 m²/jam, konsumsi bahan baker 1 l/jam dan kecepatan traktor 1,5 m/dt.Juga menunjukkan akan umur dari traktor akan lebih awet dengan pertimbangan cara perawatan juga dengan betul dan baik. Hail ini juga terjadi pada pengoperasian dilahan keringbahwa pengoperasian traktor yang terbaik adalah dengan kecepatan optimum, dimana hasil yang didapat sebagai berikut : Luas lahan yang terolah adalah 750 m²/jam, konsumsi bahan baker 1 l/jam dan kecepatan maju traktor 2 m/dt. Dimana factor kondisi fisik operator traktor sangat menentukan diman dengan pengoperasian pada kecepatan putar optimum tidak akan membuat operator cepat capai atau lelah.
Kata kunci : Traktor, Intensifikasi, Efektif dan Efisien
I. PENDAHULUAN
Pangan adalah kebutuhan utama yang pertama bagi manusia disamping papan dan sandang. Kebutuhan pangan akan semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Penduduk Indonesia yang kini mencapai 200 juta jiwa lebih, sehingga untuk memenuhi kebutuhan pangan akan terpenuhi apabila ada pemasokan pangan, baik melalui produksi pangan atau melalui
impor. Dalam hal ini diutamakan pemenuhan kebutuhan pangan melalui produksi pangan oleh karena Indonesia adalah negara agraris yang berpotensi untuk meningkatkan produksi pangan. Untuk dapat meningkatkan produksi pangan tersebut perlu digalakkan upaya-upaya yanmg mengarah ke peningkatan produksi pangan nasional.
52
Teknik budidaya pertanian yang bisa diandalkan untuk peningkatan produksi pangan adalah teknik intensifikasi pertanian, yakni mulai dari pengolahan tanah, pembibitan, penanaman dan pemupukan hingga panen. Pengolahan tanah menjadi awal kegiatan budidaya pertanian sebelum kegiatan lainnya sehingga pada kegiatan ini perlu diupayaklan secara efektif dan efisien, oleh karena menyangkut kwalitas hasil dan ketepatan waktu pengolahan tanah. Pengolahan tanah secaraefektif dan efisien bisa ditempuh dengan cara mekanis menggunakan traktor-traktor pertanian.
Pengolahan tanah secara efektif dan efisien akan dapat dicapai apabila traktor dan alat pngolah tanah cocokdengan kondisi tanah yang diolah, kwalitas hasil pengolahan tanahnya tinggi, dan tempo pengolahan tanahnya singkat sehingga hasil olahan tanahnya cocok untuk tanaman yang akan ditanam dan hemat biaya operasi traktor.
Tiga hal mendasar yang sering digunakan untuk menilai hasil pengolahan tanah dengan menggunakan traktor, yaitu besarnya gaya penarikan (draf), slip roda traktor, efifsiensi lapang. Kenyataan menunjukkan bahwa banyak operator traktor yang sering mengoperasikan traktor yang hanya didasarkan atas kebiasaan memenuhi target menyelasaikan pekerjaan pada waktu tertentu. Mereka mengolah tanah dengan mengabaikan besarnya daya yang hilang, waktu hilang, slip tinggi dan komsumsi bahan bakar yang tinggi. Hal ini bisa menyebabkan efisiensi lapangnya rendah, biaya operasional tinggi dan umur pakai traktornya pendek.
Hasil pengumpulan data lapang di empat lokasi didaerah sragen diperoleh hasil kapsitas lapang pengolahanmenggunakan traktor roda dua dan bajak singkal berkisar antara 0,11 hingga 0,13 ha/jam, atau 7,70 hingga 9,10 jam /ha. Berdasarkan data spesifikasi teknis traktor seharusnya bisa diperoleh kapasitas lapang sebesar 7,8 jam/ha. Hal ini menunjukan bahwa masih banyak operator traktor yang belum terampil mengoptimalkan kemampuan kerja traktor, yaitu pengaturan kecepatan maju traktor yang rendah atau terlalu tinggi. Disisi lain ternyata diperoleh data efisiensi lapang yang mencapai lebih dari 100% padahal umumnya berkisar antara 60 hingga 80 %. Hal ini menunjukkan bahwa masih ada
operator traktor yang mengolah tanah dengan kwalitas yang buruk karena masih banyak tanah tak terolah.
Dari permasalah diatas maka penulis ingin meneliti mengenai sejauh mana hubungan antara pengaturan beban enjin traktor dan efisiensi pengolahan tanah. Adapun parameter-parameter utama yang digunakan untuk menilai efisiensi pengolahan tanah terdiri atas gaya penarikan alat(draf), slip roda traktor, konsumsi bahan bakar, kapasitas lapang dan efisiensi lapang.
1. Identifikasi Masalah
Berdasarkan hasil survey dilapangan bahwa permasalahan-permasalahan yang dihadapi para pengguna/pemilik traktor bajak tanah adalah kurang efisiennya pengolahan tanah yang dilakukan oleh operator sehinga terkadang banyak sekali kerugian-kerugian yang diterima oleh para pemilik traktor bajak tanah tersebut seperti, umur traktor yang tidak lama, konsumsi bahan baker yang terlalu boros, luas tanah yang dibajak kurang luas. Sehingga kami TIM PKMP mau melihat sejauh mana peran beban engine traktor terhadap efisiensi pengolahan tanah sehingga nantinya akan didapatkan cara pengoperasian traktor yang efisien dengan luas tanah yang terbajak cukup luas.
2. Perumusan Masalah
Untuk dapat melakukan identifikasi permasalahan maka perlu diuraikan serentetan hubungan sebab akibat ketika kecepatan putar motor (engine) traktor diatur pada kecepatan putar dibawah kecepatan putar optimum, pada kisaran kecepatan putar optimum dan pada kecepatan putar diatas kecepatan putar optimum.
Jadi dari permasalahan tersebut dapat disimpulkan masalah sebagai berikut: 1. Sejauh mana hubungan beban
engine traktor dengan efisiensi pengolahan tanah.
2. Sejauh mana hubungan antara kecepatan engine traktor dengan gaya tarik alat(draf), slip roda traktor, konsumsi bahan bakr, kapsitas lapang dan efisiensi lapang.
53
3. Tujuan Kegiatan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk : a. Mengetahui hubungan antara beban engine traktor dengan efisiensi dan efektivitas pengolahan tanah.
b. Dengan kecepatan putar engine pada kisaran dibawah kecepatan optimum, pada kecepatan putar optimum dan diatas kecepatan putar optimum.dapat diketahui gaya penarikan alat (draf), slip roda traktor, konsumsi bahan bakar, kapasitas lapang dan efisiensi lapang.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Suatu traktor pertanian dapat digunakan untuk mengolah tanah apabila daya traktor yang tersedia mencuklupi untuk pekerjaan pengolahan tanah. Besarnya daya traktor yang diperlukan untuk membajak tanah sangat ditentukan oleh besarnya gaya yang diperlukan agar tanah dapat dibajak dan kecepatan kerja pembajakan. Dalam hal ini gaya yang diperlukan agar tanah dapat terbajak sama dengan besarnya draft pembajakan tanahnya.
Smith (1955) secara empiris merumuskan besarnya daya pembajakan untuk menarik alat seperti bajak seperti terlihat pada persamaan (1) berikut ini.
P = F . v ………1 Dimana : P = Daya pembajakan untuk menarik alat bajak (power), kgm/det.
F = Gaya penarikan alat bajak (Draft) kg
V = kecepatan maju pembajakan m/det
Berdasarkan persam,aan (1) diatas terlihat bahwa daya pembajakan akan semaikin meningkat dengan naiknya draft dan bertambahnya kecepatan maju pembajakan.
Kepner (1978), menyebutykan bahwa selama besarnya gay percepatan dan selam draft terdiri atas komponen yang pada hakekatnya tidak tergantung oleh kecepatan maju maka secara logis untuk menggambarkan hubungan antara kecepatan pembajakan dan draft pembajakan dapat digunkanan persamaan (2) sebagai berikut:
Ds = Do + K v² ………..2 Dimana Ds = draft pada kecepatan sebesar S, kg
Do = Komponen static draft yang tidak tergantung kecepatan. Kg
K = Konstanta yang nilainya berkaitan dengan tipe dan desain alat bajak
serta kondisi tanah. Kg.det²/m².
v = Kecepatan pembajakan. M/det.
Liljedahl et al. (1989) Menuliskan suatu poersamaan untuk menentukan slip roda traktor sebagaimana terlihat pada persamaan (30 berikut :
S = (1-Va) x !00% ……….3 Dimana S = slip roda traktor, % Va = kecepatanh maju actual, m/dt Vt = Kecepatan linier teoritis roda penggerak traktor, m/dt
Atas dasar persamaan (3) diatas maka ketika kecepatan putar rodanya dinaikkan sebenarnya kecepatan teoritisnya akan naik dan nilainya akan selalu lebih besar dibanding kecepatan aktualnya. Sehingga dengan semakin tinggi kecepatan putar roda traktor akan menyebabkan terjadinya slip roda yang semakin tinggi.
II. MANFAAT PENELITIAN
Jadi dari Manfaat penelitian tersebut dapat disimpulkan masalah sebagai berikut: a. Dapat mengetahui Sejauh mana
hubungan beban engine traktor dengan efisiensi pengolahan tanah.
b. Dapat mengetahui Sejauh mana hubungan antara kecepatan engine traktor dengan gaya tarik alat(draf), slip roda traktor, konsumsi bahan bakr, kapsitas lapang dan efisiensi lapang.
IV. METODE PENDEKATAN
Penelitian dilaksanakan diarea lahan kering dan area lahan basah (sawah), dengan lokasi diwilayah Kabupaten Sragen . Traktor roda dua dan bajak singkal tunggal digunakan untuk mengolah tanah didua area tersebut. Sebelum dilakukan percobaan terlebih dahulu dilakukan uji performasi motor (engine) traktor tersebut sehingga dapat diketahui kurva karakteristik enginenya. Dengan melihat kurva karakteristik engine tersebut akan dapat dilihat hubungan antara kecepatan putar engine dengan daya motor (power), torsi( torque), dan konsumsi bahan bakar (fuel consumption). Selanjutnya dapat pula ditentukan besarnya kecepatan putar optimumnya, yaitu kecepatan putar poros
54
engkol yang menghasilkan torsi tertinggi (maksimum).
Percobaan lapang didua area tersebut dilakukan pada tiga taraf kecepatan putar engine pada saat tanpa beban, yaitu :
1. Kecepatan putar engine traktor diatur dibawah atau lebih rendah dari kecepatan putar optimum (1250 rpm).
2. Kecepatan putar traktor diatur pada kisaran kecepatan putar optimum (1500 rpm).
3. Kecepatan putar engine traktor diatur diatas atau lebih tinggi dari kecepatan putar optimum (1750 rpm).
Pada saat selama percobaan lapang diukur besarnya:
1. draft pembajakan. 2. Slip roda traktor.
3. Kecepatan maju traktor (forward speed).
4. Lebar olah (plowing width). 5. Kedalam olah (plowing depth).
6. Konsumsi bahan bakar ( fuel consumption).
7. Luas tanah terolah. 8. Waktu lapang total.
Selanjutnya data–data dari hasil percobaan lapang ini selanjutnya diolah untuk dihitung efisiensi lapang dengan menggunakan persamaan (1), (2), dan (3)
Pada penelitian ini akan digunakan traktor yang dilengkapi kopling belok, dimana traktor ini terdiri atas tiga kecepatan (rendah, sedang dan tinggi).
V. HASIL DAN PEMBAHASAN Instrumen Pelaksanaan
Sarana dan prasarana pendukung dalam pelaksanaan Program Penelitian Dosen Muda ini adalah saran praktikum yang dimiliki oleh Laboratorium Politeknik Indonusa Surakarta serta alat pendukung lainya dengan system sewa, yaitu meliputi : a. Mesin Traktor
b. Bajak Singkal
c. Alat ukur rpm engine diesel.
Hasil Pembahasan
Dalam pelaksanaan PKM) untuk mencari hubungan beban engine traktor dengan efisiensi dan efektivitas pengolahan tanah adalah, data-data diperoleh sebagai berikut:
Adapun spesifikasi mesin yang digunakan adalah sebagai berikut :
- Merk Trakror : Traktor Tangan Yanmar - Panjang : 2470 mm
- Lebar : 770 (1078) mm - Tinggi : 1134 (1289) mm
- Berat dengan motor penggerak : 236,5 (270,5) mm
- Model : TF 85 MLY – di
- Jenis : Motorr Diesel Horizontal 4 Langkah
- Daya maksimum : 8,5 Hp/ 2200 rpm - Volume silinder : 493 cc
- Sistem pendinginan : Air dengan radiator
- Bahan Bakar : Solar - Kapasitas tangki bahan baker : 10,5 liter - Kapasitas tangki minyak pelumas: 2,2
liter
- Berat kosong : 89,2 kg - Transmisi : Maju 2 ;
Mundur 1
- Kopling utama : Cakram majemuh kering - Koling belok : Gigi cakar - Rem : Ekspansi dalam
- Jenis bajak : Bajak tunggal (Singkal)
1. Uji I dilahan Basah
N o Instrum en Yang Diukur Perlakuan Traktor Kecepata n Dibawah Optimum Kecepata n Optimun Kecep atan Diatas Opti mum 1 Draf Pembaja kan 270,5 kg 272,75 kg 276,7 5 kg 2 Slip Roda Traktor 0,10 0,20 0,25 3 Kecepat an Maju Traktor 1 m/dt 1,5 m/dt 2,5 m/dt 4 Lebar Olah 0,3 m 0,3 m 0,3 m 5 Kedala man Olah 0,2 m 0,2 m 0,2 m 6 Konsum si Bahan 0,8 lt/jam 1 lt/jam 1,5 lt/jam
55 Bakar 7 Luas Tanah Terolah 437,5 m²/jam 562,5 m²/jam 750 m²/ja m 8 Waktu lapang Total 1jam 1jam 1 jam
2. Uji II dilahan kering
N o Instrume n Yang Diukur Perlakuan Traktor Kecepata n Dibawah Optimum Kecepat an Optimu n Kecep atan Diatas Opti mum 1 Draf Pembajak an 270,5 kg 274,5 kg 279,5 kg 2 Slip Roda Traktor 0,15 0,25 0,35 3 Kecepatan Maju Traktor 1 m/dt 2 m/dt 3 m/dt 4 Lebar Olah 0,3 m 0,3 m 0,3 m 5 Kedalama n Olah 0,2 m 0,2 m 0,2 m 6 Konsumsi Bahan Bakar 0,8 lt/jam 1 lt/jam 1,5 lt/jam 7 Luas Tanah Terolah 600 m²/jam 750 m²/jam 900 m²/ja m 8 Waktu lapang Total 1jam 1 jam 1 jam
Dari hasil pengujian didapatkan suatu hubungan antara draf pembajakan, slip roda traktor, kecepatan maju traktor, lebar olah, kedalaman olah, konsumsi bahan baker, luas tanah terolah, waktu lapang total. Dimana sebagai patokan adalah kecepatan maju traktor akan mempengaruhi dari pada komponen-komponen yang lain. Baik pada pembajakan pada lahan basah maupun kering.
Untuk menentukan pada kecepatan maju berapa yang paling baik didalam mengoperasikan traktor adalah bisa kita lihat
pada tabel dari hasil pengujian yaitu bahwa pengoperasian traktor yang paling baik adalah pada kecepatan optimum.
c. Pada lahan Basah
Bisa dilihat tabel pada pengolahan dilahan basah, dari lebar lahan yang diolah, kedalaman, konsumsi bahan baker, luas tanah yang terolah, dan waktu lapang total. Dimana pengoperasian yang baik ini juga harus didukung oleh kondisi fisik operator traktor, dimana operator traktor tidak boleh terlalu cepat mengendalikan traktor sehingga efek kelelahan tidak mempengaruhi kinerja, sehingga akan terlalu cepat beristirahat dan hal ini bisa menghilangkan waktu kerja yang efektif. Jadi bisa disimpulkan bahwa pada pengoperasian traktor dengan kecepatan yang optimum akan lebih baik dari sisi kinerja operator traktor, luas lahan yang terolah, kecepatan traktor maupun konsumsi bahan bakarnya. Yaitu luas lahan yang terolah 562,5 m²/jam , kecepatan traktor 1,5 m/dt dan konsumsi bahan baker 1 lt/jam.
d. Pada Lahan Kering
Begitu juga pada pengoperasian traktor dilahan kering , bisa dilihat tabel pada pengolahan dilahan kering , dari lebar lahan yang diolah, kedalaman, konsumsi bahan baker, luas tanah yang terolah, dan waktu lapang total. Dimana pengoperasian yang baik ini juga harus didukung oleh kondisi fisik operator traktor, dimana operator traktor tidak boleh terlalu cepat mengendalikan traktor sehingga efek kelelahan tidak mempengaruhi kinerja, sehingga akan terlalu cepat beristirahat dan hal ini bisa menghilangkan waktu kerja yang efektif. Jadi bisa disimpulkan bahwa pada pengoperasian traktor dengan kecepatan yang optimum akan lebih baik dari sisi kinerja operator traktor, luas lahan yang terolah, kecepatan traktor maupun konsumsi bahan bakarnya. Yaitu luas lahan yang terolah 750 m²/jam , kecepatan traktor 2 m/dt dan konsumsi bahan baker 1 lt/jam.
56
Dari cara pengoperasian traktor tersebut diatas harus didukung oleh hal-hal sebagai berikut :
d. Cara pengoperasian traktor yang baik menurut petunjuk dari produsen traktor yang telah dibukukan.
e. Cara perawatan traktor yang baik.
Untuk masalah luas tanah yang terolah tidak bisa disamakan antara satu lahan dengan lahan yang lain, hal ini disebabkan kondisi lahan persawahan juga mempengaruhi akan luas total lahan yang terolah, seperti kondisi lahan yang tidak rata, lahan sempit-sempit, lahan daerah pegunungan dan juga dari sifat fiisk dari tanah itu sendiri seperti tanah liat, tanah kapur, tanah gambut tanah merah dan lain sebagainya..
V. PENUTUP Kesimpulan
Dari pelaksanaan Program Penelitian Dosen Muda (PDM) ini bisa ditarik kesimpulan sebagai berikut a. Bahwa pengoperasian traktor akan lebih
baik dengan mengoperasikan pada kecepatan putar optimum dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut :. - Kondisi lahan
- Kondisi mesin traktor (alat) - Pemakain bahan bakar - Struktur tanah
- Kondisi fisik operator
Saran :
- Sebagai tindak lanjut dari program penelitian ini diharapkan para operator traktor bisa mengubah cara pengoperasian traktor dengan lebih baik. - Kepada pihak produsen traktor agar lebih
baik memberikan spesifikasi yang lebih baik terhadap produk yang dihasilkan.
Ucapan Terima Kasih :
Tim pelaksana PDM Politeknik Indonusa Surakarta mengucapkan terima kasih Kepada :
1. Politeknik Indonusa Surakarta yang telah memberikan dana untuk penelitain sekaligus payung kami dalam berkreativitas
2. Dosen pembina yang telah memberikan pengarahan dan masukan-masukannya.
Penutup
Berbagai upaya untuk mengatasi permasalahan-permasalahan yang dihadapi oleh masyarakat khususnya masalah pengolahan tanah, dimana untuk meningkatkan efisiensi dan efektivitas pengolahan tanah dengan menggunakan traktor perlu dilakukan dengan cara-cara yang benar dan efisien, salah satunya ialah dengan memperhitungkan kondisi engine, kondisi tanah yang dibajak, serta cara pengoperasian traktor.. Salah satu penelitian yang kami lakukan adalah untuk menjawab permasalahan yang terjadi diatas yaitu dengan cara menghubungkan beban engine traktor dengan efisiensi dan efektifitas pengolahan tanah, serta cara pengoperasian traktor yang benar.
Mudah-mudahan hasil penelitian ini bisa menjadi acuanbagi para operator traktor untuk mengoperasikan traktor dengan lebih baik dan efisien. Besar harapan kami kritik dan saran dari berbagai pihak yang dapat membangun dan demi perbaikan Program Penelitian Dosen Muda (PDM) selanjutnya,
DAFTAR PUSTAKA
1. Smith, H. P. 1955, Farm Machinery and Equipment, 4 th Edition. Mc Graw Hill Book Company, New York.
2. Biro Pusat Statistik. 1996, Statistik Indonesia, BPS, Jakarta.
3. PT. Yanmar Diesel Indonesia, 1993, Yanmar Motor Diesel Seri TS, Brosur, PT Yanmar Diesel Indonesia, Bogor. 4. Kepner, R. A. 1978, Principles of Farm
Machinery, 3th Edition, AVI Publishing Company, Inc., Westport, Connecticut, USA.
5. Liljedahl, J.B., P.K. Turnquist, D.W., Smit and Hoki. 1989, Tractor and Their Power Unit, 4th Edition, AVI Book , New York.
