MEKANISME PEMOTONGAN RUMPUT DENGAN MENGGUNAKAN PISAU PEMOTONG RUMPUT TIPE REEL OLEH : LISYANTO

MEKANISME PEMOTONGAN RUMPUT DENGAN MENGGUNAKAN PISAU PEMOTONG

RUMPUT TIPE REEL

OLEH

:

LISYANTO

PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2002

ABSTRAK

LISYANTO. Mekanisme Pemotongan Rumput dengan Menggunakan Pisau Pemotong Rumput Tipe Reel. Dibimbing oleh I NENGAH SUASTAWA dan WAWAN HERMAWAN.

Pisau pemotong rumput tipe reel sangat dibutuhkan untuk melakukan pemotongan secara presisi pada berbagai lapangan rumput seperti green lapangan golf, lawn lapangan tenis, lawn lapangan bowling, sport turf, lawn turf, dan functional turf: Kebutuhan torsi pernotongan dan hasil pemotongan yang baik merupakan faktor penting yang hams dipertimbangkan dalam merancang pisau pemotong rumput tipe ini. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis mekanisme pemotongan rumput menggunakan pisau tipe reel dan mengembangkan model matematik untuk menghitung kebutuhan torsi pemotongan melalui analisis kinematika mekanisme pemotongannya. Selanjutnya, model tersebut divalidasi dengan data torsi pemotongan yang diperoleh melalui percobaan pemotongan rumput skala laboratorium.

Parameter yang menentukan torsi pemotongan rumput tipe reel adalah:

kecepatan putar reel, kecepatan maju alat, kecepatan pemotongan arah sejajar poros reel, kerapatan rumput, diameter rumput, gaya puncak pemotongan spesifik, jumlah titik potong, jari-jari reel, panjang reel, sudut potong pisau, dan jumlah pisau.

Model matematik yang dikembangkan berdasarkan analisis teoritis dari mekanisme pernotongan dapat mgunakan untuk menduga besarnya torsi pemotongan rumput menggunakan pisau tipe ini.

SURAT PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang bejudul:

MEKANISME PEMOTONGAN RUMPUT DENGAN MENGGUNAKAN PISAU PEMOTONG RUMPUT TIPE REEL

Adalah benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum pemah dipublikasikan. Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

Bogor, 27 Maret 2002

Lisvanto Nrp.99709

MEKANISME PEMOTONGAN RUMPUT DENGAN MENGGUNAKAN PISAU PEMOTONG

RUMPUT TIPE REEL

LISYANTO

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian

PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2002

Judul Tesis : Mekanisme Pemotongan Rumput dengan Menggunakan Pisau Pemotong Rumput Tipe Reel

Nama : Lisyanto

NRP : 99709

Program Studi : Ilmu Keteknikan Pertanian

Menyetujui,

1. Komisi Pembimbing

Dr. Ir. I Nengah Suastawa. MSc.

Ketua

Mengetahui,

-

Dr. 1r.hawan Hermawan, MS Anggota

gram Pascasa jana

Tanggal Lulus: 27 Maret 2002

Penulis dilahirkan di Purwosari pada tanggal 6 Juli 1966 sebagai anak kedua dari ayah bemama Warsit dan ibu Rukamah. Pendidikan sarjana ditempuh di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Konstruksi, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Kejuruan, IKIP Surabaya (sekarang Universitas Negeri Surabaya), lulus tahun 1992.

Pada tahun 1993 hingga sekarang penuljs bekeja sebagai staf pengajar di Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Medan.

Kesempatan

untuk

melanjutkan pendidikan Pascasajana dimulai dengan mengikuti program Pra-Pascasaqana IPB pada tahun 1998, dengan bantuan beasiswa dari URGE. Selanjutnya, pada tahun 1999 penulis meneruskan S-2 (Magister Sains) pada perguruan tinggi yang sama dan memilih Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian dengan konsentrasi Teknik Mesin Pertanian. Biaya pendidikan diperoleh dari Beasiswa Program Pascasajana (BPPS) Departemen Pendidikan Nasional.

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan di Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian IPB sejak bulan April 2001 ini adalah pemotongan rumput, dengan judul Mekanisme Pemotongan Rumput dengan Menggnakan Pisau Pemotong Rumput Tipe Reel.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. I Nengah Suastawa, MSc.

dan Bapak Dr. Ir. Wawan Hermawan, MS selaku ketua dan anggota komisi pernbimbing yang telah banyak memberikan saran dan arahan mulai dari perencanaan hingga selesainya penulisan tesis ini.

Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada:

1. Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi yang telah memberikan bantuan berupa biaya pendidikan dan penelitian.

2. Bapak Dr. Ir. Budi Tjahyono yang telah membantu dalam ha1 pengadaan rumput sebagai bahan percobaan.

3. Bapak Ir. Hariyanto beserta staf Bagian Maintenance Gunung Geulis Golf, yang telah membantu dalam pengadaan pisau pemotong rumput tipe reel dan bedknife.

4. Bapak Abbas Mustafa dan Bapak Wana yang telah membantu dalam pembuatan alat percobaan pemotongan rumput (turf bin test apparatus).

5. Rekan-rekan di Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian, terutama Siti Suharyatun, STP atas kerjasamanya dalam pelaksanaan penelitian ini, serta Ir.

Mohamad Dhafir yang telah membantu dalam pengumpulan data.

4*":---...,*,"'=.~" ,*---

6. Istri dan Anak-anakku tercinta: Mamik Setiyarini, SPd, Kharisma Indah Listyorini, dan Afif Listiya Dermawan yang selalu memberikan motivasi kepada penulis dalam menyelesaikan studi.

Akhirnya, semoga karya ilmiah ini bermanfaat.

Bogor, Maret 2002

Lisyunto

DAFTAR IS1

Halaman

DAFTAR TABEL ... vi

DAFTAR GAMBAR ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

... DAFTAR ISTILAH x PENDAHULU AN Latar Belakang

.

. ... 1

Tujuan Peneht~an ...

. .

... 5

TINJAUAN PUSTAKA Jenis dan Karakteristik Rumput Lansekap ... 6

Budidaya Rumput ... 9

Pemotongan Rumput dan Jenis Pisau Pemotongnya ... 12

Mekanisme Pemotongan Rumput Tipe Reel ... 14

METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian 18 Tahapan Penelitian 18 Metode Analisis 19 Metode Percobaan Pemotongan ... 22

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Analisis Mekanisme Pemotongan ... 28

... Hasil Analisis Lintasan Reel dan Bedknfe 31 Hasil Analisis Jumlah Titik Potong

...

33

... Hasil Analisis Gaya Pemotongan 39

...

Model Matematik Torsi Pernotongan Rumput Tipe Reel 41 ... Torsi Pemotongan Hasil Pengukuran 44 ... Perbandingan antara Torsi Teoritis dan Torsi Pengukuran 46 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 49

Saran-saran ... 49

DAFTAR PUSTAKA ... 50

LAMPIRAN ... 52

DAFTAR TABEL

1 . Karakteristik rumput lansekap ... 6 2

.

Kombinasi perlakuan &lam pengukuran torsi pemotongan ... 25 3 . Nilai clip of the reel (Cn) dan restitution Izeighht (RH) dari kombinasi

perlakuan &lam percobaan ... 30 4 . Rata-rata torsi pemotongan rumput secara teoritis berdasarkan hasil

model matematik pa& masing-masing kombinasi perlakuan ... 44 5

.

Torsi saat pemotongan berdasarkan hasil percobaan pengukuran ... 45

DAFTAR GAMBAR

Halaman 1

.

Bentuk fisik rumput Bermuda ...

2 . Tekstur beberapa jenis rumput lansekap (a) rumput Bermuda. (b) rumput

Agrotis. (c) rumput Manila. dan (d) rumput Gajahan ... ₈

? 2. Susunan tanah pada areal green lapangan golf ... 9

4 . Konstruksi dari pisau pemotong rumput (a) pisau tipe reel dan (b) pisau tipe rotary ... 13

5

.

Hasil pernotongan pisau (a) tipe reel dan (b) tipe rotary ... 13

6 . Mekanisme pemotongan pada pisau pernotong rumput tipe reel ... ₁₅

7 . Jalur pergerakan sebuah titik P pada pisau reel ... 16

8

.

Tahapan kegiatan penelltlan ... . . 18

... 9 . Mekanisme pemotongan rumput tipe reel dan parameter yang relevan 19 10

.

Skema alat percobaan pemotongan rumput tipe reel ... 26

...

1 1

.

Geometri dasar penentuan murcelling pada hasil pemotongan rumput 29 12 . Pola jalur pergerakan pisau reel pada n=550 rpm. V=0. 5 ddetik. k=l. Yp= 0. 015 m. dan CR= 0. 0545 m

...

31

13 . Pola jalur pergerakan pisau reel pada n=550 rpm. V=0. 5 ddetik. k=2. Yp=O. 015 m. dan CR=O. 0273 m

...

32

14

.

Pola jalur pergerakan pisau reel pada n=550 rpm. V=0. 5 mldetik. k=. Yp=O. 015 m. dan CR=O. 014 m ... 32

... 15 . Pisau reel yang dibentangkan beserta bedknife 34 16 . Hubungan antara sudut putar pisau (8) dan jumlah titik potong (Jrp) ... pada pisau reel dengan jurnlah pisau (k) ⁼ 9 38 17 . Hubungan antara sudut putar pisau ( 8 ) dan jumlah titik potong (Jrp) pada pisau reel dengan jumlah pisau (k) = 11 ... 38

18. Mekanisme pemotongan dari pisau reel yang dibentangkan dan beberapa ... ...

parameter yang relevan

. .

39

19. Pola torsi teoritis hasil perhitungan dengan model matematik pada

n =550 rpm, V= 0,5 ddetik, k=9, dan CR ⁼ 0,6061 crn ... 4 3 20. Pola torsi hasil pen,&wan pada proses pernotongan rumput

rnenggunakan pisau pemotong rumput tipe reel ... 4 4 21. Pola dan besar torsi saat pemotongan pada n =550 rpm, V= 0,5 ddetik,

k ⁼ 11, dan CR= 0,4959 cm ... 45 22. Perbandingan antara pola torsi saat pemotongan hasil model matematik

dengan pola torsi saat pemotongan hasil pengukuran pada n =550 rpm,

V= 0,5 ddetik, k ⁼ 11, dan CR = 0,4959 cm ... 46 23. Hasil perbandingan antara torsi rata-rata pernotongan secara teoritis dan

torsi rata-rata pernotongan berdasarkan pen,@uran ... 47 24. Plot pencaran data untuk torsi teoritis dan torsi hasil pengukuran ... 48

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman 1. Gambar skema pemasangan strain gages sebagai sensor torsi pada

poros reel ... 53 2. Gambar skema metode kalibrasi sensor torsi ... 54 3. Gambar kerangka utama alat percobaan pemotongan rumput (turf bin test

apparatus) ...

....

... 55 4. Gambar bentuk dan konstruksi alat percobaan pemotongan rumput (turf

bin test apparatus) ...

. . .

... 55 5. Pola torsi hasil pengukuran pada proses pemotongan rumput

menggunakan pisau pemotong rumput tipe reel pada sejumlah kombinasi

perlakuan ... 56

DAFTAR ISTILAH

Apron: Bagian dari lapangan golf antara green dan fairway.

Clip of the reel: Jarak yang dtempuh oleh satu titik potong pada satu reel blade ke blade berikutnya.

Coring: Pembuatan lubang pada tanah dengan tujuan menjaga agar tanah tetap gembur, menjaga porositas tanah, menjaga kestabilan oksigen dalam tanah, dan mengurangi kepadatan tanah.

Fairway: Bagian lapangan golf yang terletak antara green dan tee box sebagai daerah lintasan bola.

Green: Daerah permainan lapangan golf yang terdapat lubang sebagai target akhir dari setiap permainan golf dalam satu hole.

Marcelling: Bentuk gelombang pada permukaan mmput setelah dipotong menggunakan pisau tipe reel akibat setting clip of tlze reel lebih besar dari tinggi pemotongan.

Restitution Height: Besamya marcelling yang te qadi dalam pemotongan rumput.

Rough: Bagian lapangan golf di luar daerah green, apron, tee box, dan juirway.

Seeding: Penanaman rumput menggunakan biji atau benih.

Sodding: Penanaman rumput menggunakan lempengan rumput.

Sprigging: Penanaman rumput meng,wakan stolon.

Stolon: Bagian dari batang rumput yang dapat menghasilkan akar dan tunas rumput pada tiaptiap node.

Tee Box: Bagian lapangan golf sebagai tempat melakukan pukulan pertama pada setiap hole.

Top Dressing: Penaburan pasir di atas permukaan lapangan rumput agar lubang- lubang hasil coring tertutup dengan baik sehingga rumput dapat tumbuh dengan

sempuma.

Verticutting: Pemotongan secara vertikal untuk membuang akar rumput yang sudah tua sehingga tumbuh akar atau tunas rumput yang baru.