PENGEMBANGAN ALAT PEMANEN BUAH KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN MESIN PEMOTONG RUMPUT TIPE GENDONG

(1)

PENGEMBANGAN ALAT PEMANEN BUAH KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN MESIN PEMOTONG RUMPUT

TIPE GENDONG

SRIPSI

OLEH :

DANIEL ANJU SIMANJUNTAK 160308053

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSITEM FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2022

(2)

PENGEMBANGAN ALAT PEMANEN BUAH KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN MESIN PEMOTONG RUMPUT

TIPE GENDONG

SKRIPSI

Oleh :

DANIEL ANJU SIMANJUNTAK

160308053 / TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSISTEM

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Pertanian

Universitas Sumatera Utara

PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN DAN BIOSITEM FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

2022

(3)

(4)

Panitia Penguji Skripsi

Dr. Taufik Rizaldi, STP., MP.

Ir. Saipul Bahri Daulay, M.Si Putri Chandra Ayu, STP., M.Si.

Lukman Adlin Harahap, STP., M.Si

(5)

i

ABSTRAK

DANIEL ANJU SIMANJUNTAK: Pengembangan Alat Pemanen Buah Kelapa Sawit Menggunakan Mesin Pemotong Rumput Tipe Gendong, dibimbing oleh TAUFIK RIZALDI.

Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas tanaman perkebunan yang besar di Indonesia yaitu sebesar 14.153.639 hektar lahan perorangan dan swasta pada tahun 2019.

Proses pemanenan kelapa sawit di Indonesia banyak menggunakan cara manual. Tujuan penelitian ini untuk memudahkan petani dalam proses pemanenan kelapa sawit dengan menggunakan mesin, namun dengan biaya yang lebih efisien. Kapasitas alat yang dirancangkan dalam penelitian ini adalah menggunakan jenis mesin pemotong rumput tipe gendong tanpa ada perubahan di dalamnya. Juga terdapat tiga jenis mata pisau dengan sudut potong 0 ô, 25 ô, dan juga 35 ô. Dari penelitian ini menunjukkan perbedaan kapasitas efektif alat, kebutuhan bahan bakar, gaya yang dibutuhkan, serta analisis ekonomi. Rata- rata kapasistas efektif alat pada sudut 0 ô adalah 1,62239 Ton/Jam, untuk sudut 25 ô adalah 2,49280 Ton/Jam, dan untuk sudut 35 ô sebesar 3,46008 Ton/Jam. Pada rata-rata kebutuhan bahan bakar untuk mata pisau kemiringan 0 ô mendapatkan hasil sebesar 1,18596 l/jam, sedangkan untuk kemiringan 25 ô sebesar 0,95101 l/jam, dan untuk sudut potong 35 ô sebesar 0,85551 l/jam. Untuk gaya yang dibutuhkan pada kemiringan 0 ô adalah 755 N, untuk kemiringan 25 ô adalah 748,358 N dan kemiringan 35 ô sebesar 682,278 N. Biaya tetap pada alat ini adalah sebesar Rp 504.000/tahun, dan perbedaan biaya tidak tetap pada setiap kemiringan. Untuk kemiringan 0 ô sebesar Rp 20.055, sedangkan pada kemiringan 25 ô sebesar Rp 18.027, dan untuk kemiringan 35 ô adalah Rp 17.267. Makin besar sudut potong, maka akan memperkecil gaya yang dibutuhkan.

Kata kunci: Dodos, pemanenan, pengembangan ABSTRACT

DANIEL ANJU SIMANJUNTAK: Development of Oil Palm Fruit Harvesting Equipment Using a Grass Mower Type Carrying, supervised by TAUFIK RIZALDI.

Palm oil is one of the largest plantation crop commodities in Indonesia, which amounted to 14,153,639 hectares of individual and private land in 2019. The process of harvesting oil palm in Indonesia uses a lot of manual methods. The purpose of this study is to facilitate farmers in the process of harvesting oil palm using machines but at a more efficient cost.

The tool designed in this study can use a carrying type of lawnmower without any changes in it. There are also three types of blades with cutting angles of 0 ô, 25 ô, and also 35 ô. This research shows differences in the effective capacity of the tool, fuel requirements, required force, and economic analysis. The average effective capacity of the tool at an angle of 0 ô is 1,62239 Ton/Hour, for an angle of 25 ô is 2,49280 Ton/Hour, and for an angle of 35 ô, it is 3,46008 Ton/Hour. On average, the fuel requirement for a 0 ô angle blade gets 1.18596 l/hour, while for a 25 ô slope it is 0.95101 l/hour, and for a 35 ô cutting angle, it is 0.85551 l/hour. The required force on a slope of 0 ô is 755 N, for a slope of 25 ô it is 748.358 N and a slope of 35 ô is 682.278 N. The fixed cost of this tool is Rp 504,000/year, and the difference in costs is not fixed on each slope. For a 0 ô slope, it is Rp 20,055, while at a 25 ô slope it is Rp 18,027, and for a 35 ô slope it is Rp 17,267. The larger the cutting angle, the less force required.

Keywords: Dodos, harvesting, development

(6)

ii

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Tebing Tinggi pada tanggal 10 September 1997 dari Bapak Herianto Simanjuntak dan Ibu Juniar Juliana Sihaloho. Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara.

Pada tahun 2016 penulis lulus dari SMA Negeri 9 Kota Jambi dan di tahun yang sama masuk ke Program studi Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara melalui jalur Seleksi Bersama Masuk Perguruan Tinggi Negeri (SBMPTN).

Selama mengikuti masa perkuliahan, penulis juga aktif mengikuti organisasi internal dan eksternal kampus, diantaranya sebagai Anggota dan Pengurus Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian (IMATETA) periode 2019/2020, sebagai Anggota dan Pengurus Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia (IMATETANI) periode 2018/2019, dan sebagai Anggota Gerakan Mahasiswa Kristen Indonesia cabang Medan (GMKI).

Pada tahun 2019, penulis melakukan Praktik Kerja Lapangan (PKL) di PTPN III Sei Mangkei. Kemudian pada tahun 2021 penulis membuat skripsi dengan judul “Pengembangan Alat Pemanen Buah Kelapa Sawit Menggunakan Mesin Pemotong Rumput Tipe Gendong” di Medan.

(7)

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

Adapun skripsi ini berjudul “Pengembangan Alat Pemanen Buah Kelapa Sawit Menggunakan Mesin Pemotong Rumput Tipe Gendong” yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih kepada kedua orang tua yang telah mendukung penulis baik secara moral maupun materil.

Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr. Taufik Rizaldi, STP., MP. selaku pembimbing. Juga ucapan terima kasih sebanyak-banyaknya kepada para staff pengajar di program studi Teknik Pertanian dan Biosistem serta juga teman-teman yang telah memberikan saran dan bantuannya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan skripsi ini.

Penulis juga mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata, penulis mengucapkan terimakasih, semoga skripsi ini bermanfaat bagi saya, dan juga pihak yang membutuhkan.

Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

Medan, Maret 2022

Penulis

(8)

iv

DAFTAR ISI

Hal

ABSTRAK ... i

RIWAYAT HIDUP ... ii

KATA PENGANTAR ... iii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR ... vi

DAFTAR TABEL ... vii

DAFTAR LAMPIRAN ... viii

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Manfaat Penelitian ... 3

Batasan Masalah ... 3

TINJAUAN PUSTAKA Kelapa Sawit (Elaeis guinensis Jacq.) ... 4

Pengertian Panen ... 5

Jenis Alat Panen Buah Kelapa Sawit ... 5

Komponen Alat ... 6

Motor bakar ... 6

Poros atau Gear ... 7

Gearbox ... 7

Alat pemotong rumput tipe gendong ... 7

Pisau pemotong ... 9

Parameter Alat ... 12

Kapasitas kerja efektif ... 12

Kebutuhan bahan bakar ... 12

Tenaga Yang Dibutuhkan... 12

Desain dan Ukuran Alat... 13

Analisis ekonomi ... 14

Biaya pemakaian alat ... 14

(9)

v

Biaya tetap ... 15

Break Even Point/BEP (Analisis Titik Impas) ... 16

BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ... 17

Alat dan Bahan ... 17

Gambaran Umum Alat ... 17

Rancangan Struktural... 18

Konsep Alat ... 20

Prosedur Penelitian ... 20

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Desain dan Ukuran ... 21

Hasil Parameter Pengujian Alat ... 26

Hasil Analisi Ekonomi ... 31

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 34

Saran ... 35

DAFTAR PUSTAKA ... 36

LAMPIRAN ... 38

(10)

vi

DAFTAR GAMBAR

No. Hal.

1. Jenis mata pisau (a) mata pisau dodos, (b) mata pisau egrek... 6

2. Alat pemotong rumput tipe gendong... 8

3. (a) Sudut pemotongan lurus, (b) Sudut pemotongan miring ... 11

4. Rancangan mata pisau dodos datar ... 13

5. Konsep pisau pemotong dengan sudut ... 13

6. Mesin pemotong rumput ... 18

7. Rancangan alat pemanen kelapa sawit ... 18

8. Variasi sudut pisau pemotong ... 19

9. Gambar teknik pisau pemotong (a) 0⁰, (b) 25⁰, (c) 35⁰ ... 21

10.(a) Pisau pemotong sudut 0⁰, (b) pisau pemotong sudut 25⁰ (c) pisau pemotong sudut 35⁰ ... 21

11. Mesin pemanen kelapa sawit ... 23

12. Gearbox dan mata pisau ... 25

13. Gambar teknik gearbox (a) tampak depan, (b) tampak bawah, (c) tampak samping ... 25

14. Kapasitas efektif alat rata-rata tanpa pemotongan pelepah ... 28

15. Kapasitas efektif alat rata-rata dengan pemotongan pelepah ... 29

16. Grafik rataan kebutuhan bahan bakar dengan metode tanpa pemotongan pelepah ... 30

17 Grafik kebutuhan bahan bakar rata-rata dengan metode pemotongan pelepah .. 31

(11)

vii

DAFTAR TABEL

No. Hal.

1. Jenis mata pisau pemanen ... 10

2. Gaya yang dibutuhkan... 22

3. Rataan kapasitas alat tanpa pemotongan pelepah ... 26

4. Rataan kapasitas alat dengan pemotongan pelepah ... 27

5. Rataan kebutuhan bahan bakar tanpa pemotongan pelepah ... 29

6. Rataan kebutuhan bahan bakar dengan pemotongan pelepah ... 30

(12)

viii

DAFTAR LAMPIRAN

No. Hal.

1. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0 ° tanpa pemotongan pelepah ... 38 2. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0 °

dengan pemotongan pelepah ... 38 3. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 °

tanpa pemotongan pelepah ... 39 4. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 °

dengan pemotongan pelepah ... 39 5. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 35 °

tanpa pemotongan pelepah ... 40 6. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 35 °

dengan pemotongan pelepah ... 40 7. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0 ^o secara

manual tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit ... 41 8. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0 ^o secara

manual dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 41 9. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 ^o secara

manual tanpa pemotongan pelepah kelapa Sawit ... 42 10.Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 ^o secara

manual dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 42 11. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 35 ^osecara

manual tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit ... 43 12.Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 35 ^o secara

manual dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 43 13. Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 0 ⁰

tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit ... 44 14.Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 0 ^o

dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 45

(13)

ix

15.Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 25 ^o

tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit ... 46

16.Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 25 ^o dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 47

17.Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 35 ^o tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit ... 48

18.Perhitungan kebutuhan bahan bakar dengan kemiringan 35 ^o dengan pemotongan pelepah kelapa sawit ... 49

19. Perhitungan kebutuhan tenaga ... 50

20. Perhitungan desain dan ukuran alat... 51

21. Analisis ekonomi dengan sudut potong 0 ^o tanpa pemotongan pelepah ... 52

22. Analisis ekonomi untuk sudut potong 0 ^o dengan pemotongan pelepah ... 56

23. Analisis ekonomi untuk sudut potong 25 ^o tanpa pemotongan pelepah ... 60

25. Analisis ekonomi untuk sudut potong 35 ^o tanpa pemotongan pelepah ... 67

27. Flowchart pembuatan alat ... 76

28. Gambar teknik gearbox ... 77

29. Gambar teknik pisau pemotong kemiringan 25 ^o ... 78

32. Dokumentasi penelitian ... 80

(14)

1

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) merupakan tanaman dengan komoditas yang sangat besar di Indonesia. Tanaman kelapa sawit tersebar luas di pulau Sumatra, Jawa, Sulawesi dan di pulau Kalimantan. Tanaman kelapa sawit merupakan tanaman yang digunakan sebagai tanaman perkebunan yang bertujuan untuk mendapatkan hasilnya, yaitu minyak kelapa sawit dari buah kelapa sawit.

Hasil luaran dari buah kelapa sawit bukan hanya minyak makan saja, melainkan juga minyak bakar, sabun, bahan pembuat kosmetik dan bahan pembuat ice cream. Perkebunan kelapa sawit sangat menjanjikan bagi masyarakat Indonesia.

Pada saat ini perkebunan kelapa sawit di Indonesia sangat banyak baik perkebunan milik negara (BUMN) maupun perkebunan swasta dan juga perkebunan milik perorangan atau masyarakat terbukti pada tahun 2019 luas lahan perkebunan sawit milik swasta dan masyarakat mencapai 14.153.639 ha (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2019)

.

Di dalam pemanenan kelapa sawit, pemanen akan memotong Tandan Buah Segar (TBS) menggunakan pisau pemotong untuk memisahkan tandan dari pohonnya. Jenis pisau yang digunakan yaitu dodos dan egrek. Perbedaan antara dodos dan egrak adalah pada cara pemanenan. Pemanenan dengan cara egrek, mata pisau yang berbentuk sabit dipasang pada salah satu ujung tongkat dan kemudian memotog bagian pangkal tandan buah sawit dengan cara ditarik dan dugunakan pada ketinggian di atas 5 meter. Sedangkan dodos merupakan cara yang menggunakan mata pisau yang pipih berbentuk chisle dan kemudian

(15)

2

memotong pangkal tandan buah dengan cara mendorongnya, alat ini digunakan pada ketinggian pohon kelapa sawit 1-5 m. (Christian, dkk.,2018).

Proses pemanenan buah kelapa sawit kebanyakan masih menggunakan cara manual, terutama pada tingkat perkebunan perorangan atau masyarakat. Cara pemanenan yang manual itu menggunakan alat yang tradisonal dan membutuhkan tenaga yang besar dari pengguna karena memotong TBS dengan cara menusuk (Fauzi, 2012).

Proses pemanenan yang menggunakan sistem manual, membutuhkan waktu yang lama karena banyaknya tenaga yang dikeluarkan dalam mendodos, menyebabkan menguras tenaga pemanen pada saat memanen. Oleh sebab itu, dengan adanya alat untuk memanen buah kelapa sawit secara mekanis dapat membantu petani kelapa sawit dalam memanen buah kelapa sawit. Alat pemanen kelapa sawit sudah ada di pasaran, namun hanya memiliki satu fungsi saja, yaitu sebagai pemanen kelapa sawit. Oleh karena itu dengan dilakukannya penelitian ini dapat membantu petani sawit menggunakan alat pemotong rumput dalam membasmi gulma yang ada disekitar tanaman kelapa sawit dan juga dapat digunakan untuk memanen kelapa sawit serta dapat memotong tandan kelapa sawit, sehingga biaya operasional bisa menjadi lebih rendah.

Pengembangan pisau alat pemotong rumput tipe gendong menjadi alat pemanen kelapa sawit sudah pernah diteliti sebelumnya oleh Marpaung pada tahun 2018, namun pada penelitian tersebut hanya menggunakan tongkat dan gearbox dari alat lain yang sudah ada dan menggabungkannya.

(16)

3

Setiap perubahan usaha tani melalui mekanisasi didasari tujuan tertentu yaitu untuk dapat membantu kinerjadan memudahkan pekerjaan dari petani namun membuat perubahan tersebut tetap bisa dimengerti, logis dan dapat diterima.

Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan mata pisau alat pemotong rumput tipe gendong dan mengujinya menjadi mata pisau pemanen kelapa sawit tipe dodos.

Manfaat Penelitian

1. Bagi penulis, yaitu untuk bahan di dalam menyusun skripsi yang merupakan syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem, Universitas Sumatera Utara.

2. Bagi mahasiswa, yaitu sebagai informasi pendukung untuk melakukan penelitian lebih lanjut mengenai alat pemanen kelapa sawit secara mekanis.

3. Bagi masyarakat, yaitu untuk memajukan usaha dan meningkatkan efisiensi tenaga kerja yang inovatif.

Batasan Masalah

1. Penelitian dilakukan hanya sampai selesainya pengembangan alat pemanen buah kelapa sawit menggunakan mesin pemotong rumput tipe gendong.

2. Penelitian ini menggunakan tanaman dengan tinggi 1 hingga 2 meter.

3. Penelitian ini hanya menghitung waktu pemanenan dan tidak menghitung waktu perpindahan.

(17)

4

TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa Sawit (Elaeis guinensis Jacq.)

Kelapa sawit memiliki nama asal atau nama latin, yaitu Elaeis guineensis Jacq.

Sistematika tanaman kelapa sawit diklasifikasikan sebagai berikut (Pahan, 2012) : Kingdom : Plantae (tumbuhan)

Divisio : Embryophyta Siphonagama Kelas : Angiospermae

Ordo : Monocotyledonae Familia : Arecaceae Sub Famili : Cocoideae Genus : Elaeis

Spesies : 1. Elaeis guineensis. Jacq, 2. Elaeis oleifera (HBK) Cortes, 3. Elaeis odora

Tanaman kelapa sawit merupakan tanaman yang bukan asli dari Indonesia.

Tanaman ini adalah tanaman yang berasal dari Benua Afrika, yang dibawa oleh salah seorang yang berasal dari Belanda menuju Indonesia. Awalnya tanaman ini ditanam di Kebun Raya Bogor pada tahun 1848. Dan pada tahun 1910 tanaman kelapa sawit dibudidayakan secara komersial di daerah Sumatera (Fauzi, 2012).

Kelapa sawit adalah salah satu tanaman penghasil minyak nabati yang sangat penting, kelapa sawit merupakan tanaman yang dibudidayakan di daerah-daerah tropis Asia Tenggara, Amerika Latin dan Afrika. Menurut penelitian, tanaman ini berasal dari Afrika, yaitu kawasan Nigeria di Afrika (Rayendra, 2009).

(18)

5

Kelapa sawit atau Elaeis guinensis Jacq merupakan tanaman yang produksi yang mendapatkan hasil melaui buah kelapa sawit. Hasil tanaman kelapa sawit dapat digunakan dalam industri pangan, tekstil, kosmetik, farmasi dan biodiesel. Selain itu limbah pabrik kelapa sawit seperti cangkang dan tandan buah kosong kelapa sawit dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Fauzi, dkk.,2008).

Pengertian Panen

Panen merupakan bahasa yang digunakan untuk usaha pertanian dan peternakan yang artinya adalah usaha untuk mengambil hasil dari budidaya yang berdasarkan, umur, waktu, dan cara sesuai dengan sifat dan/atau karakter produk pertanian maupun produk peternakan (Permentan, 2013). Ciri – ciri tandan kelapa sawit yang telah memasuki masa siap panen adalah setidaknya 2 buah lepas dari tandannya yang beratnya kurang dari 10 kg. Keras maksimal tandan buah kelapa sawit dengan umur tanam 6 tahun adalah sebesar 794,61 N dan keras maksimal tandan buah kelapa sawit dengan umur tanam 4 tahun sebesar 755,37 N (Sudiyanto,2014). Proses pemanenan kelapa sawit merupakan suatu kegiatan yang dilakukan dengan memotong tandan buah dan juga diikuti dengan memotong pelepah daun (Zulfahrizal, 2005).

Jenis Alat Panen Buah Kelapa Sawit

Dalam proses pemanenan kelapa sawit, pemanen akan memotong Tandan Buah Segar (TBS) menggunakan alat pemanen kelapa sawit seperti dodos, kampak, egrek dan galah untuk memisahkan tandan dari pohonnya (Lubis, 2011).

Pada dasarnya terdapat 2 jenis mata pisau yang digunakan dalam pemanenan yaitu dodos dan egrek. Perbedaan antara dodos dan egrak adalah pada cara pemanenan.

Pemanenan dengan cara egrek, mata pisau yang berbentuk sabit atau sickle

(19)

6

dipasang pada salah satu ujung tongkat dan kemudian memotog bagian pangkal tandan buah sawit dengan cara ditarik dan dugunakan pada ketinggian di atas 5 meter. Sedangkan dodos merupakan cara yang menggunakan mata pisau yang pipih berbentuk chisle dan kemudian memotong pangkal tandan buah dengan cara mendorongnya, alat ini digunakan pada ketinggian pohon kelapa sawit 2-5 m.

(Fauzi, 2012)

(a) (b)

Komponen Alat Motor bakar

Motor bakar merupakan sebutan lain dari mesin bakar yang berarti alat yang dapat mengkonversikan energi kimia menjadi tenaga panas dan kemudian menjadi tenaga mekanis. Mesin bakar dibedakan menjadi 2 yaitu motor dengan pembakaran di luar (External combustion engine) contohnya motor uap.

Selanjutnya, motor dengan pembakaran di dalam silinder (Internal combustion engine) contohnya motor bakar bensin dan motor bakar diesel. Mesin-mesin pengubah energi yang dapat dikelompokkan ke dalam jenis mesin ini adalah diantaranya adalah motor diesel (Hardjosentono, 2002).

Gambar 1. Jenis mata pisau (a) mata pisau dodos, (b) mata pisau egrek

(20)

7 Poros atau Gear

Poros atau yang bisa disebut dengan gear merupakan suatu komponen yang digunakan untuk meneruskan daya putar dari sling fleksible menuju kepada roda gigi. Poros berputar searah dengan jarum jam di mana fungsinya untuk meneruskan putaran dengan menarik suatu beban. Poros memiliki beragam jenis, jenis – jenis gear atau poros yang ada muali dari : Bevel gear,herringbone gear, spur gear ,helical gera,dan lain-lainnya. Bevel gear atau poros siku merupakan poros dengan dasar kerucut dengan membentuk sudut 90 ⁰ (Setiyana, 2007).

Gearbox

Gearbox atau transmisi merupakan salah satu komponen yang penting yaitu sebagai penyalur tenaga atau daya menuju mata pisau. Gearbox juga berfungsi untuk mengatur kecepatan gerak. Menurut Sularso pada tahun 1978, gearbox mempunyai beberapa fungsi antara lain:

1. Mengubah gerak momen puntir yang akan diteruskan ke spindle mesin.

2. Menyediakan rasio gigi yang sesuai dengan beban maksimal mesin.

3. Menghasilkan putaran mesin tanpa slip.

Alat pemotong rumput tipe gendong

Alat pemotong rumput adalah alat yang digunakan untuk memotong rumput dengan menggunakan tenaga motor bakar. Alat pemotong rumput di dalam penggunaanya dibedakan menjadi 2 macam yaitu dengan cara manual dan dengan cara mekanis. Alat pemotong rumput dengan cara manual yaitu menggunakan parang atau pun sabit. Sedangkan alat pemotong rumput secara mekanis memiliki beberapa jenis yaitu rotary mower, reel mower, dan sickle mower. Rotary mower adalah alat pemotong rumput yang memiliki sebuah bar

(21)

8

berputar secara cepat yang dipasangkan pada sebuah bar dengan tepi yang tajam untuk memotong tanaman, sedangkan sickle mower adalah alat pemotong rumput yang menggunakan sabit (Handaka dan Joko, 2008).

Berikut adalah bagian-bagian dari alat pemotong tipe gendong :

Keterangan gambar:

1. Tali gendong alat digunakan untuk mengangkut beban mesin pemotong rumput

2. Unit daya gendong alat yang digunakan untuk menempatkan kontroler mesin

3. Palang alat yang dipasang pada alat pemotong rumput yang

dirancang untuk menjaga jarak minimum antara operator dan pisau potong ketika alat sedang dijalankan

4. Pisau potong merupakan besi tipis yang berputar dengan dengan tepi yang tajam untuk memotong rumput

Gambar 2. Alat pemotong rumput tipe gendong

(22)

9

5. Pelindung pisau adalah alat untuk melindungi operator dari bahaya yang ditimbulkan oleh pisau potong dan benda-benda yang terlempar ketika alat dioperasikan

6. Poros dan selubung poros berfungsi meneruskan daya dari mesin menuju selubung poros, selubung poros yang digunakan untuk melindungi batang transmisi daya

7. Gagang depan alat sebagai pendukung yang dipasang pada alat pemotong rumpu digunakan operator untuk menahan, mengerakkan, dan mengarahkan pisau potong

8. Gagang belakang alat pendukung yang dipasang pada alat pemotong rumput yang digunakan operator untuk membantu pegangan depan dalam menahan, mengerakkan, dan mengarahkan pisau potong.

(Haryono dan Pitoyo, 2006).

Pisau pemotong

Pisau merupakan alat yang digunakan sejak zaman dahulu. Pisau pemotong berfungsi untuk memisahkan antara dua buah bahan. Di dalam alat pemanen kelapa sawit dikenal dua jenis mata pisau yang digunakan untuk pemanenan. Yaitu egrek (sickle) dan juga dodos (chisle). Bahan yang digunakan dalam pembuatan alat pemanen kelapa sawit, harus memiliki kriteria tertentu.

Antara lain adalah, harus mampu tahan aus, dalam hal ini, baja karbon dengan kekerasan > 45 HRC (Rockwell Hardness dengan skala C) merupakan salah satu bahan yang mampu untuk memenuhi sifat – sifat tersebut (Jaman, dkk., 2017).

Untuk mempermudah di dalam pemanenan digunakan kemiringan terhadap mata

(23)

10

pisau sebesar 35 ^o untuk dapat memotong tandan buah kelapa sawit (Sudiyanto,2014).

Perbedaan gaya potong akan menyebabkan perbedaan getaran dan gesekan terhadap benda potong. Makin besar gaya potong yang diberikan, maka akan memperbersar gesekan antra mata pisau dan juga bahan, dan juga akan memperbesar getaran pada mesin (Rusnaldy, dkk., 2009).

Pada tahun 2006 Pahan menyatakan, bahwa alat-alat yang digunakan di dalam pemanenan tergantung pada tinggi dari tanaman kelapa sawit. Ketinggian tanaman kelapa sawit dapat memengaruhi jenis mata pisau yang digunakan di dalam pemanenan dan ketinggian kelapa sawit dapat diketahui dari umur tanaman kelapa sawit tersebut.

Tabel 1. Jenis mata pisau pemanen

Nama Alat Penggunaan Spesifikasi

Dodos Kecil Pemotong buah tanaman

umur 3-4 tahun

Lebar mata 8 cm, lebar tengah 7 cm, tebal tengah 0,5 cm, tebal pangkal 0,7 cm, diameter gagang 4,5

cm dan panjang total 18 cm.

Dodos Besar Pemotong buah tanaman

umur 5-8 tahun

Lebar mata 12-14 cm, lebar tengah 12 cm, tebal

tengah 0,5 cm, tebal pangkal 0,7 cm, diametewr gagang 4,5 cm

dan panjang total 20 cm.

Pisau Egrek Pemotong buah tanaman umur > 9 tahun

Panjang pangkal 20 cm, panjang pisau 45 cm, sudut lengkung dihiting pada sumbu 135 ^°, berat

0,5 kg.

Pahan (2006)

(24)

11

Di dalam perancangan perlu dilakukan perhitungan dan pengetahuan terhadap karakteristik watak atau sifat teknik dari bahan hasil pertanian yang berkaitan dengan sifat fisik, mekanik, dan termal dari bahan hasil pertanian. Sifat hasil pertanian akan memengaruhi bentuk dan juga berat atau volume (Mohsenin,1986).

Selain dalam pemilihan bahan pada mata pisau banyak faktor yang memengaruhi agar pemanenan dapat dilakukan dengan efisien. Salah satu cara untuk menikatkan efisiensi dalam pemanenan adalah dengan cara menurunkan gaya pemotongan spesifik pada mata pisau. Hal ini dapat dilakukan jika kita memberikan sudut kemiringan pada ujung mata piasu. Hal tersebut sesuai dengan yang disampaikan oleh Persson (1987) yang menyatakan bahwa makin besar sudut kemiringan maka lebar pemotongan makin kecil, sehingga gaya pemotongan yang dibutuhkan relatif rendah. Besarnya gaya dan energi pemotongan tandan kosong sawit dapat dikurangi dengan mengecilkan sudut mata pisau dan sudut potong horizontal, atau menambah sudut potong tegaknya (Hadi, 1994).

Gambar 3. (a) Sudut pemotongan lurus, (b) Sudut pemotongan miring

(25)

12 Parameter Alat

Kapasitas kerja efektif

Penentuan kapasitas kerja efektif (ha/jam) pengamatan dilakukan dengan menghitung waktu total yang digunakan untuk mengoperasikan alat pada satuan luas tertentu. Menurut Santosa pada tahun 2005, perhitungan kapasitas kerja efektif dapat menggunakan rumus:

... (1) Keterangan :

KE = Kapasitas kerja efektif (ha/jam) A = Banyaknya Tandan Buah (ha) t = Waktu total pengoperasian (jam) Kebutuhan bahan bakar

Kecepatan kendaraan dan konsumsi bahan bakar mempunyai hubungan yang tinggi. Makin cepat laju traktor maka konsumsi bahan bakar akan meningkat pula. Tingginya kecepatan traktor disebabkan oleh piston yang lebih banyak mengonsumsi bahan bakar minyak. Makin banyak bahan bakar yang dikonsumsi maka makin tinngi pula tenaga yang dihasilkan, sehingga traktor bergerak makin cepat (Prayudyanto dkk, 2008). Perthitungan konsumsi bahan bakar dapat menggunakan rumus :

... (2) Tenaga Yang Dibutuhkan

Tenaga yang dibutuhkan pada saat pemotongan tangkai tandan buah segar untuk mengetahui antara tenaga yang tersedia pada mesin pemotong dengan poros

(26)

13

pemanen yang bekerja pada tandan buah kelapa sawit. Besar tenaga yang dibutuhkan dapat diketahui menggunakan rumus.

Tenaga (Hp) =

T = Torsi (lb ft)

n = Jumlah gerak putaran mesin (Rpm) (Yulianto, 2016).

Desain dan Ukuran Alat

Penentuan desain dan ukuran pada mata pisau pemotong buah mengikuti tingkat kekerasan maksimal pada tandan buah yang berpengaruh pada kemiringan mata pisau. Dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut:

Fx : Gaya yang dibutuhkan untuk memotong (N)

⁄ : Gaya persatuan panjang (N/mm) Cos α : Derajat sudut kemiringan (^o) L : Lebar mata pisau (mm)

Gambar 5. Konsep pisau pemotong dengan sudut

Gambar 4. Rancangan mata pisau dodos datar

(27)

14 Analisis ekonomi

Mesin-mesin pertanian memiliki harga beli yang cukup tinggi, namun operasi pemakaian alat pada setiap proses produksi pertanian mempunyai jangka waktu terbatas. Bila mesin menganggur, berarti kerugian bagi pemilik alat.

Manajemen dan pengalaman pengolahan dibutuhkan dalam pemakaian alat dan mesin pertanian yang sesuai dengan kondisi setempat. Agar mesin dapat bekerja dengan maksimal analisis ekonomi digunakan untuk mengetahui besarnya biaya pengoperasian mesin pertanian. Dengan begitu, maka dapat dihitung besarnya keuntungan ataupun kerugian finansial. (Warta, 2019)

Biaya pemakaian alat

Biaya pemakian alat adalah biaya yang diperlukan suatu alat/mesin pertanian untuk setiap unit produk dan diperlukan data kapasitas alat/mesin yang bersangkutan. Pada umumnya ada dua kelompok biaya pemakaian alat atau mesin yaitu biaya tetap dan biaya tidak tetap. Jumlah biaya tetap tidak dipengaruhi oleh alat dan mesin (Giatman,2006). Perhitungan biaya pemakaia alat atau biaya pokok dapat dilakukan dengan cara menjumlahkan biaya tetap dan juga biaya tidak tetap.

[ ] ... (5) Keterangan :

BT = Total biaya tetap (Rp/tahun) BTT = Total biaya tidak tetap (Rp/jam) X = Total kerja pertahun (jam/tahun) C = Kapasitas alat (jam/satuan produksi)

(28)

15 Biaya tetap

Biaya tetap adalah biaya yang besarnya tidak dipengaruhi oleh tingkat produksi. Beberapa faktor yang termasuk kedalam biaya tetap adalah biaya gedung, biaya tanah, biaya mesin dan peralatan, dan sebagainya. Sedangkan biaya variabel yaitu biaya-biaya yang besarnya bergantung terhadap perubahan volume produksi. Bagian dari biaya variabel diantaranya adalah biaya bahan baku dan biaya tenaga kerja. Biaya total merupakan hasil dari jumlah biaya tetap dan biaya variabel (Pujawan, 2009). Biaya tetap menurut Darun tahun 2002 terdiri dari : a. Biaya penyusutan (metode garis lurus)

... (6)

Keterangan :

D = Biaya penyusutan (Rp/tahun)

P = Harga awal (harga beli/pembuatan) alsin (Rp) S = Harga akhir alsin (10% dari P) (Rp)

n = Umur ekonomi (tahun)

b. Biaya bunga modal dan asuransi, perhitungannya digabungkan, besarnya:

... (7) Di mana :

i = Total persentase bunga modal dan asuransi (17% pertahun).

Biaya tidak tetap

Biaya tidak tetap (variable cost) yaitu biaya yang dikeluarkan berhubungan dengan tingkat kegiatan produksi dan tergantung pada output yang dihasilkan, di mana makin banyak produk yang dihasilkan maka makin banyak

(29)

16

pula bahan yang digunakan menyebabkan biaya yang digunakan akan makin besar juga. Misalnya : biaya perbaikan, pembelian bahan, sewa alat, upah buruh, dan lain-lain (Waldiyono, 2008).

Menurut Anwar pada tahun 2013, biaya tidak tetap (BTT) terdiri dari :

a. Biaya bahan bakar = Konsumsi bahan bakar × Harga Bahan Bakar ... (8) b. Biaya Operator = Upah Kerja / Jam Kerja ... (9) Break Even Point/BEP (Analisis Titik Impas)

Analisis titik impas berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang dilakukan dapat membiayai produksi sendiri (self financing). Selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dalam analisis ini, keuntungan pertama atau keuntungan awal dianggap sama dengan nol. Bila pendapatan dari produksi berada di sebelah kiri titik impas maka kegiatan usaha akan menderita kerugian, sebaliknya bila di sebelah kanan titik impas akan memperoleh keuntungan.

Untuk menentukan produksi titik impas (BEP) maka dapat digunakan rumus sebagai berikut menurut Waldiyono, 2008:

... (10)

Di mana:

N = jumlah produksi minimal untuk mencapai titik impas (kg) F = biaya tetap per tahun (rupiah)

R = penerimaan dari tiap unit produksi (rupiah) V = biaya tidak tetap per unit produks

(30)

17

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari hingga bulan Agustus 2021 di Laboratorium Bengkel Program Studi Teknik Pertanian dan Biosistem, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara dan di bengkel bubut jalan Setia Budi Medan, serta di Perkebunan Kelapa Sawit Sampali PTPN 2 Sumatera Utara.

Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat tulis sebagai alat pencatat data sementara, meteran sebagai alat pengukuran, kamera sebagai alat dokumentasi, kalkulator untuk alat menghitung data yang diperoleh, laptop sebagai penyimpan data yang didapatkan, gelas ukur untuk menghitung penambahan bahan bakar, stopwatch untuk menghitung waktu pemanenan, kunci L, obeng, kunci pas dan juga gerinda.

Adapun bahan yang digunakan besi per untuk membuat mata pisau, pelat baja berukuran tebal 2 mm dan 5 mm, besi pejal dengan diameter 10 mm, dan bearing sebagai pengubah gerak, mesin pemotong rumput tipe gendong sebagai sumber tenaga, bahan bakar minyak. dan juga oli 2 tak.

Gambaran Umum Alat

Alat pemanen kelapa sawit secara fungsional adalah gearbox sebagai penyalur tenaga dari mesin pemotong rumput untuk menggerakkan pisau pemanen kelapa sawit secara translasi setelah diketahui desain bentuk dan ukurannya.

(31)

18

Serta alat ini didukung juga dengan alat penunjang yaitu mesin pemotong rumput tipe gendong sebagai motor penggerak dan juga mata pisau sebagai alat pemotong jenjangan kelapa sawit.

Rancangan Struktural

Pada penelitian ini, penentuan struktural komponen alat akan disesuaikan dengan kebutuhan sebagai berikut:

1. Stick atau tongkat pemotong

Dalam penelitian ini tongkat pemotong menggunakan tongkat pemotong rumput sepanjang 1,3 meter yang dapa disambungkan sebanyak 3 tongkat untuk

Gambar 6. Mesin pemotong rumput

Gambar 7. Rancangan alat pemanen kelapa sawit

(32)

19

mencapai tanaman kelapa sawit setinggi 5 meter. Tongkat pemotong dirancang agar nantinya dapat disesuaikan dengan panjang sesuai kebutuhan tinggi tanaman dilapangan.

2. Mata pisau

Mata pisau pemotong yang dirancang pada penelitian ini menggunakan pelat baja dengan ketebalan 1 cm. Kemudian disesuaikan ukurannya mengikuti rancangan awal yaitu dengan lebar pangkal 8 cm dan lebar tengah yaitu 6 cm, serta panjang mata pisau sebesar 14 cm, kemudian memiliki ketebalan sebesar 0,4 cm dan memiliki kemiringan sebesar 35 ^° agar memudahkan dalam pemotongan tandan buah kelapa sawit.

Keterangan:

x: Lebar y: Tinggi

z: Ketebalan Pisau

Gambar 8. Variasi sudut pisau pemotong

(33)

20 Konsep Alat

1. Mengubah gerak rotasi pada mesin pemotong rumput menjadi gerak translasi melalui gearbox.

2. Gerak translasi yang diharapkan adalah gerak maju-mundur pada mata pisau yang dihubungkan terhadap poros

3. Menggabungkan poros dan mata pisau pemanen kelapa sawit pada poros mesin pemotong rumput dengan menghubungkan roda gigi

4. Membuat mata pisau berbentuk chisle

5. Membuat tongkat pemotong yang panjangnya dapat diatur sesuai dengan kebutuhan penggunaan dilapangan dengan tinggi maksimal 5 meter.

Prosedur Penelitian

Alat akan diarancang berdasarkan rumus-rumus komponen alat yang telah dikumpulkan, kemudian dimodelkan secara grafis dalam bentuk 3 dimensi menggunakan aplikasi Auto CAD. Kemudian tahapan yang akan dilakukan adalah sebagai berikut:

1. Mempersiapkan semua literatur yang dijadikan referensi

2. Merancang alat dengan menggunakan komponen alat dan bahan yang akan digunakan untuk membuat alat pemanen kelapa sawit yang menggunakan mesin pemotong rumput

3. Merancang alat dengan aplikasi Auto CAD

4. Membuat alat sesuai dengan pengukuran dan perancangan sebelumnya.

(34)

21

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil Desain dan Ukuran

Penentuan desain dan ukuran alat pemanen kelapa sawit terutama pada bagian mata pisau dibuat sesuai dengan ketentuan yang ada. Sesuai dengan Pahan (2006) yang menyatakan bahwa, untuk tinggi tanaman dengan umur 3-4 tahun menggunakan jenis mata pisau dodos dengan lebar mata 7-8 cm. Pada penelitian ini menggunakan tiga ukuran kemiringan pemotongan pada mata pisau, yaitu kemirngingan 0 °, 25 ^°, dan juga kemiringan 35 ^°.

(a) (b)

(c)

Gambar 9.(a) Pisau pemotong sudut 0⁰, (b) Pisau pemotong sudut 25⁰ (c)Pisau pemotong sudut 35⁰

(a)

(b) (c)

Gambar 10. Gambar teknik pisau pemotong (a) 0⁰, (b) 25⁰, (c) 35⁰

(35)

22

Hal ini untuk membuktikan bahwa kemiringan terhadap sudut potong pada mata pisau akan memengaruhi dalam memotong tandan buah kelapa sawit dari pohonnya. Pernyataan yang sama dikemukakan oleh Hadi pada tahun 1994 yang menyatakan bahwa, besarnya gaya dan energi pemotongan tandan kosong sawit dapat dikurangi dengan mengecilkan sudut mata pisau dan sudut potong horizontal, atau menambah sudut potong tegaknya. Hal ini dibuktikan dari hasil yang didapat melalui perhitungan gaya yang dibutuhkan, dan diperoleh data sebagai berikut:

Tabel 2. Gaya yang dibutuhkan Kekerasan Buah

(N)

Kemiringan Sudut Potong (α ^°)

Gaya Yang Dibutuhkan (N)

755,37 0 755

755,37 25 748,358

755,37 35 682,278

Dari tabel 2 ini dapat disimpulkan bahwa dengan kemiringan terbesar yaitu 35 ^o gaya yang dibutuhkan akan makin kecil, yaitu 682,278N. Hal ini dapat mempercepat proses pemanenan kelapa sawit.

Pengembangan pisau alat pemotong rumput tipe gendong menjadi alat pemanen kelapa sawit merupakan salah satu kegiatan yang tepat guna, terutama dalam dunia pertanian. Hal ini dapat membantu petani kelapa sawit yang baru pertama kali mencoba menanam kelapa sawit, karena petani dapat menggunakan satu alat yang dapat digunakan menjadi dua fungsi. Pada alat pemanen kelapa sawit ini menggunakan mesin jenis motor bakar pemotong rumput Firman FGB 388 FI dengan tenaga mesin 1,1 HP dengan silinder 30,5cc, berbahan bakar bensin

(36)

23

campur oli 2 tak (25:1), kapasitas tangki 1,2 liter, dimensi mesin 345 x 280 x 401 mm, berat bersih 5 kg, dan panjang stik 130 cm.

Keterangan:

1. Mata Pisau Pemanen 2. Gearbox

3. Stick

4. Handle pegangan

5. Tuas gas 6. Tangki minyak 7. Motor bakar 8. Tali gendong

Prinsip kerja alat pemanen kelapa sawit dengan menggunkan mesin pemotong rumput tipe gendong ini adalah, ketika semua komponen telah terpasang, yaitu gearbox, pisau pemotong, mesin dan juga stik. Kemudian mesin dihidupkan dengan cara menarik tali engkol, kemudian menyesuaikan tarikan tali gas. Setelah mengatur kecepatan maka alat dioperasikan untuk memanen kelapa sawit. Mata pisau akan bergerak secara translasi untuk memotong tandan buah segar (TBS) dengan cara mengikis setap permukaan samping dari pangkal TBS dan juga pelepah kelapa sawit.

Di dalam penelitian ini menggunakan gearbox yang dibuat secara sederhana menggunakan pelat baja berukuran tebal 2 mm dan 5 mm, besi pejal dengan diameter 10 mm, dan menggunakan bearing sebagai pengubah gerak.

Gambar 11. Mesin pemanen kelapa sawit

(37)

25

Didapatkan ukuran dimensi gearbox yaitu panjang 9 cm, lebar 7 cm dan tinggi 7 cm dan untuk penopang mata pisau sepanjang 18 cm dengan tebal 2 cm.

Gerak translasi yang didapat di pada gearbox dihasilkan dari gerak rotasi dari motor bakar yang dialirkan melalui poros, kemudian masuk kedalam gearbox kemudia berubah gaya menjadi translasi atau gaya maju mundur seperti menusuk pisau.

(a

(b

(c Gambar 13. Gearbox dan mata pisau

Gambar 12. Gambar teknik gearbox (a) Tampak depan, (b) tampak bawah, (c) tampak samping

(38)

26 Hasil Parameter Pengujian Alat

Penentuan parameter pengujian alat pada alat pemanen kelapa sawit ini bertujuan agar alat beroperasi sesuai dengan rancangan, parameter pengujian alat meliputi kapasitas efektif alat, kebutuhan bahan bakar, dan analisis ekonomi.

1. Kapasitas efektif alat

Penentuan kapasitas efektif alat pemanen kelapa sawit ditentukan dengan cara membandingkan antara luas lahan pemanenan dengan waktu yang dibutuhkan. Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk pemanenan secara manual adalah sebesar 0,005 Jam dan mendapatkan keefektifan alat sebesar 0,94 Ton/Jam untuk tahapan tanpa pemotongan pelepah dan 0,85 Ton/Jam untuk metode dengan pemotongan pelepah, yang dapat dilihat pada lampiran 1 dan lampiran 2. Dan untuk kapasitas efektif alat dari penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Rataan kapasitas alat tanpa pemotongan pelepah Kemiringan

Pisau

Berat TBS Waktu Kapasitas Efektif Alat

(Ton) (Jam) (Ha/Jam)

0 ° 0,0057 0,00351 1,62239

25 ° 0,0058 0,00231 2,49280

35 ° 0,0061 0,00175 3,46008

Pada pengujian kapasitas alat pemanen kelapa sawit dilakukan sebanyak 3 kali percobaan pada setiap sudut kemiringan, yang totalnya menjadi 9 kali percobaan dengan 2 metode, yaitu tanpa pemotongan pelepah dan juga mengikut sertakan pemotongan pelepah kelapa sawit. Sehingga total keseluruhan pengujian dilakukan sebanyak 18 kali. Rata-rata waktu yang diperoleh pada percobaan dengan metode tanpa pemotongan pelepah kelapa sawit dan dengan mata pisau sudut 0 ^o yaitu 0,00351 jam, dan berat rata – rata TBS sebesar 0,0057 Ton

(39)

27

kapasitas efektif alat sebesar 1,62239 Ton/jam, pada pemotongan dengan sudut pemotongan 25 ^o menghasilkan waktu 0,00231 jam, dengan berat rata rata TBS yaitu 0,0058 Ton dan kapasitas efektif alat 2,49280 Ton/jam, dan pengujian dengan sudut kemiringan 35 ^o mendapatkan waktu 0,00175 jam dan dengan berat TBS 0,0061 Ton menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 3,46008 Ton/jam.

Perbedaan waktu pemotongan di dalam pemanenan kelapa sawit pada penelitian ini disebabkan oleh kemiringan sudut potong yang ada pada setiap mata pisau. Sesusai dengan Sudiyanto pada tahun 2014 yang menguji bahwa dengan kemiringan sudut potong pada mata pisau sebesar 35 ° membuat proses pemanenan lebih mudah. Karena dengan semakin besar sudut kemiringan membuat gesekan yang terjadi semakin kecil sehingga mempermudah pemanenan.

Hal ini didukung dengan literatur Persson pada tahun 1987 yang menyatakan bahwa makin besar sudut kemiringan maka lebar pemotongan makin kecil, sehingga gaya pemotongan yang dibutuhkan relatif rendah.

Sedangkan pada metode kedua yaitu dengan mengikut sertakan pemotongan pelepah yang di dalam hal ini sesuai dengan literatur Zulfahrizal tahun 2005, yang menyatakan bahwa proses pemanenan kelapa sawit merupakan kegiatan pemotongan tandan buah segar (TBS) dan juga pemotongan pelepah.

Dan dari pengujian ini deperoleh hasil sebagai berikut:

Tabel 4. Rataan kapasitas alat dengan pemotongan pelepah Kemiringan

Pisau Berat TBS Waktu Kapasitas Efektif Alat

(Ton) (Jam) (Ha/Jam)

0 ° 0,0084 0,00777 1,08062

25 ° 0,0089 0,00564 1,57118

35 ° 0,0093 0,00388 2,40550

(40)

28

Rata-rata waktu yang diperoleh pada percobaan dengan metode pemotongan pelepah kelapa sawit dan dengan mata pisau sudut 0 ^° yaitu 0,00777 jam, dengan berat TBS 0,0084 Ton dan kapasitas efektif alat sebesar 1,08062 Ton/jam, pada pemotongan dengan sudut pemotongan 25 ^° menghasilkan waktu 0,00564 jam, dengan berat TBS 0,0089 Ton mendapatkan kapasitas efektif alat 1,57118 Ton/jam, dan pengujian dengan sudut kemiringan 35 ^° mendapatkan waktu 0,00388 jam dengan berat rata-rata TBS sebesar 0,0093 Ton menghasilkan kapasitas efektif alat sebesar 2,40550 Ton/jam.

Ada beberapa faktor yang memengaruhi kapasitas efektif alat ini selain dari kedua metode tersebut, terdapat proses kemiringan di dalam memotong buah, yaitu dengan memotong dari sudut sebelah atas kearah bawah, keterampilan pemanen sangat berpengaruh dalam hal ini, berikutnya adalah tingkat kematangan buah, buah yang sudah terlalu lama atau buah ranum dapat memengaruhi proses pemanenan.

Gambar 14. Kapasitas efektif alat rata-rata tanpa pemotongan pelepah

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00

0° 25° 35°

Kapasitas Efektif Alat (Ton/Jam)

Kemiringan Pisau

Kapasitas Efektif Alat Rata-Rata

(41)

29

Gambar 15. Kapasitas efektif alat rata-rata dengan pemotongan pelepah 2. Kebutuhan bahan bakar

Penentuan kebutuhan bahan bakar pada alat pemanen kelapa sawit ini ditentukan dengan cara membandingkan antara volume penambahan bahan bakar setelah dilakukan pengemburan pada setiap perlakuan dengan waktu kerja. Data kebutuhan bahan bakar dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Rataan kebutuhan bahan bakar tanpa pemotongan pelepah Kemiringan

Pisau

Berat

TBS Volume Penambahan (l)

Waktu Operasi (Jam)

Kebutuhan BahanBakar

Jumlah TBS

(bh)

(Ton) (l/Jam)

0 ° 0,0057 0,00417 0,00351 1,18596 1

25 ° 0,0058 0,00220 0,00231 0,95101 1

35 ° 0,0061 0,00150 0,00175 0,85551 1

Rata-rata 0,005844 0,00262 0,00253 0,99749 1

Diketahui bahwa alat pemanenan kelapa sawit dengan metode tanpa pemotongan pelepah ini menggunakan bahan bakar bensin sebagai bahan utamanya. Maka hasil yang deperoleh dalam rataan setiap kemiringan pisau untuk kebutuhan bahan

0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00

0° 25° 35°

Kapasitas Efektif Alat (Ton/Jam)

Rata-rata Kapasitas Efektif Alat

(42)

30

bakar pada kemiringan 0 ^°adalah 1,18596 l/jam, untuk keiringan 25 ^° adalah 0,95101 l/jam, dan untuk sudut potong 35 ^° adalah 0,85551 l/jam.

Hal ini berbanding lurus dengan kapasitas efektif alat yang menunjukkan perbedaan di dalam perhitungan dengan membandingkan 2 metode. Didapatkan untuk metode pemotongan pelepah kelapa sawit hasil untuk kemiringan 0 ^° adalah 1,20926 l/jam, sedangkan untuk sudut kemiringan 25 ^° adalah sebesar 1,00062 l/jam, dan untuk sudut potong 35 ^° sebesar 0,91065 l/jam.

Tabel 6. Rataan kebutuhan bahan bakar dengan pemotongan pelepah

Kemiringan Pisau

Berat TBS

Volume Penambahan

(l)

Waktu Operasi (Jam)

Kebutuhan

BahanBakar Jumlah TBS Jumlah Pelepah

(Ton) (l/Jam) (bh) (bh)

0 ° 0,0084 0,0094 0,00777 1,20926 1 1

25 ° 0,0089 0,0057 0,00564 1,01595 1 1

35 ° 0,0093 0,0035 0,00388 0,91065 1 1

Rata-rata 0,0089 0,0062 0,00577 1,07921 1 1

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

0° 25° 35°

Kebutuhan Bahan Bakar (l/Jam)

Kebutuhan Bahan Bakar Rata-Rata

Gambar 16. Grafik rataan kebutuhan bahan bakar dengan metode tanpa pemotongan pelepah

(43)

31

Gambar 17 Grafik kebutuhan bahan bakar rata-rata dengan metode pemotongan pelepah

3.Tenaga yang dibutuhkan

Tenaga yang dibutuhkan di dalam proses pemanenan kelapa sawit pada penelitian ini adalah untuk mengetahui besaran tenaga yang dibutuhkan terhadap tenaga pada mesin yang tersedia untuk setiap pemotongan TBS. Pada spesifikasi alat ini menggunakan mesin dengan tenaga 1,1 HP dengan rasio gearbox 1:30 membuat kecepatan putar 6000 RPM, dan kecepatan gearbox maksimal 200 RPM. Dan didapatkan besaran torsi yaitu 28,886 lb-ft yang terlampir pada lampiran 19, hal ini menayatakan bahwa alat ini mampu untuk memotong TBS dari hasil kekerasan yang didapatkan pada lampiran 20.

Hasil Analisi Ekonomi 1. Biaya pemakaian alat

Fungsi dari analisis ekonomi adalah untuk menentukan perkiraan besaran biaya yang dikeluarkan pada saat melakukan proses pemanenan kelapa sawit dan biaya produksi yang menggunakan alat pemotong rumput tipe gendong ini, sehingga nantinya dapat menhitung keuntungan dari alat ini. Dari pengujian ini

0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 1,40

0° 25° 35°

Kebutuhan Bahan Bkarat (l/jam)

Kebutuhan Bahan Bakar Rata-Rata

(44)

32

didapatkan 6 hasil hitungan untuk biaya dalam penggunaan alat ini yang merujuk pada kapasitas efektif alat. Adapun untuk 3 faktor ini mengikuti kemiringan sudut potong pada mata pisau, yaitu 0 ^°, 25 ^°, dan juga 35 ^°. Untuk hasil rataan kapasitas alat pada metode tanpa pemotongan pelepah dan dengan sudut 0 ^° adalah 1,62239 Ha/jam, sedangkan untuk metode pengikut sertaan pemotongan pelepah, rataan kapasitas efektif alatnya adalah sebesar 1,08062 Ha/jam. Sedangkan untuk metode tanpa pemotongan pelepah dengan sudut 25 ^° didapatkan kapasitas efektif alat sebesar 2,49280 Ha/jam, dan untuk metode dengan pemotongan pelepah adalah 1,57118 Ha/jam. Dan untuk kapasitas efektif alat pada metode tanpa pemotongan pelepah dengan sudut 35 ^° adalah sebesar 3,46008 Ha/jam nilai ini lebih tinggi jika dibandingkan dengan metode pemotongan dengan pelepah, yaitu sebesar 2,40550 Ha/jam. Untuk biaya penyusutan alat dari tahun pertama hingga tahun kelima masih sama, sehingga biaya tetap pada alat setiap tahunnya sama.

Biaya pemakaian alat ini diperolah dengan menjumlahkan biaya tetap (BT)

dan juga biaya tidak tetap (BTT). Untuk biaya tetap pada alat ini adalah Rp 504.000, yang terdiri dari biaya penyusutan sebesar Rp 432.000/tahun dan

bunga modal asuransi sebesar Rp 72.000/tahun. Dan untuk biaya tidak tetap penggembur tanah ini mengikuti besaran dari kebutuhan bahan bakar disetiap metode dan juga kemiringan sudut potong untuk BTT ini didapatkan dari penjumlahan biaya bahan bakar dan biaya operasional. Pada metode tanpa pemotongan pelepah dengan sudut kemiringan 0 ^° mendapatkan biaya tidak tetap sebesar Rp 20.055, dan untuk metode dengan pemotongan pelepah mendapatkan hasil Rp 20.140, sedangkan untuk kemiringan 25 ^° dengan motode tanpa pemotongan pelepah memperoleh BTT sebesar Rp 18.027, dan untuk metode

(45)

33

dengan pemotongan pelepah mendapatkan hasil Rp 18.450. Begitu pula untuk hasil dari kemiringan sudut potong 35 ^° mendapat kan hasil yang lebih kecil dari hasil keseluruhan menurut metode masing-masing, untuk metode tanpa pemotongan pelepah mendapatkan hasil Rp 17.267 dan untuk pengikut sertaan pemotongan pelepah mendapatkan nilai Rp 17.605. Dan untuk biaya pokok tertinggi didapatkan dari sudut pemotongan 0 ^° dengan metode pemotongan pelepah sebesar Rp 19.851/Ton, dan untuk biaya pokok terkecil didapatkan dari kemiringan sudut potong 35 ^° dengan metode tanpa pemotongan pelepah sebesar Rp 5.369/Ton.

2. Break Even Point

Penelitan ini menghasilkan BEP yang berbeda beda. Untuk nilai tertinggi BEP ini diperoleh dari pemanenan dengan metode tanpa pemotongan pelepah yaitu pada sudut potong 35 ^° sebesar 53,25 Ton/tahun, sebaliknya untuk nilai BEP terendah didapatkan dari pemanenan dengan metode pemotongan pelepah dengan kemiringan sudut potong 25 ^° yang mendapatkan hasil BEP 25,09 Ha/tahun.

Menurut Waldyono (2008), analisis titik impas umumnya berhubungan dengan proses penentuan tingkat produksi untuk menjamin agar kegiatan usaha yang digunakan dapat membiayai sendiri (self financing), dan selanjutnya dapat berkembang sendiri (self growing). Dialam penelitian ini keuntuan awal dianggap nol. Perhitungan titik impas ini untuk mengetahui batas produksi minimal yang harus dicapai dan dipasarkan agar usaha yang dikelola masih layak untuk dijalankan.

(46)

34

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1. Sudut potong memengaruhi kecepatan dalam pemotongan. Makin besar sudut potong, maka akan memperkecil gaya yang dibutuhkan atau juga memudahkan dalam pemanenan kelapa sawit.

2. Penambahan perlakuan atau metode di dalam pemanenan menyebabkan perbedaan waktu dan kebutuhan bahan bakar.

3. Dari hasil perhitungan, rancangan alat pemanen kelapa sawit yang efektif pada penelitian ini adalah mata pisau dengan sudut potong 35 ^°, dengan lebar 8 cm dan lebar tenganh 7 cm, tebal tengah 0,5 cm, dan lebar pangkal 0,7 cm, dan panjang total 18 cm.

4. Kapasitas efektif alat untuk kemiringan sudut potong 0 ^° adalah 1,62239 Ton/jam dengan metode tanpa pmotongan pelepah, sedangkan untuk pemotongan pelepah sebesar 1,08062 Ton/jam.

7. Kebutuhan bahan bakar rata-rata tertinggi didapatkan dari metode pemotongan pelepah dengan sudut potong 0^° sebesar 1,2 Liter/jam, dan kebutuhan terendah didapatkan dari metode tanpa pemotongan dengan sudut potong 35 ^° sebesar 0,86 Liter/jam.

(47)

35

8. Dari penelitian didapatkan biaya pokok tertinggi yaitu dari sudut potong 0 ^° dengan metode pemotongan pelepah sebesar Rp 19.851/tahun.

9. Dari penelitian didapatkan biaya pokok terendah yaitu dari sudut potong 35 ^° dengan metode tanpa pemotongan pelepah sebesar Rp 5.369/tahun.

10. Break even point tertinggi dari penelitian ini didapatkan dari kemiringan 35 ^o dengan metode tanpa pemotongan pelepah, sebesar 53,25 Ton/tahun.

11. BEP terendah dari penelitian ini didapatkan dari kemiringan 25 ^° dengan metode pemotongan pelepah, sebesar 25,09 Ton/tahun.

12. Didapatkan untuk mata pisau yang terbaik dan lebih efektif digunakan adalah dengan kemiringan sudut potong sebesar 35 °

Saran

1. Perlu dilakukan pengujian ergonomis untuk mengetahui kenyamanan dan kelayakan alat pemanen kelapa sawit ini untuk menunjang efektifitas alat dalam bekerja.

2. Perlu pengujian pada varietas kelapa sawit yang berbeda.

3. Perlu rancangan gearbox yang lebih kokoh.

4. Perlu adanya rancangan gearbox yang lebih simpel dan ringan agar mengurangi guncangan.

(48)

36

DAFTAR PUSTAKA

Anwar, M. 2013. Analisis Pengolahan Lahan Sawah Dengan Menggunakan Traktor Tangan Di Desa Sigeokgeok Kabupaten Toba Samosir. Skripsi Program Studi Keteknikan Pertanian. Universitas Sumatera Utara.

Medan.

Christian A., A. Sandi., S Cicih, T. Mareli. 2018 Unjuk Kerja Alat Pemotong Kelapa Sawit Tipe Dodos Manual dan Mekanik. Jurnal Teknik Pertanian Lampung.7(1):15-24

Darun. 2002. Ekonomi Teknik. Jurusan Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU. Medan.

DIRJENBUN. 2018. Statistik Perkebunan Indonesia 2017-2019. Jakarta

Fauzi, Y., Y. Widyastusi, I. Setyawibawa, R. Hartono. 2008. Kelapa Sawit.

Jakarta : Penebar Swadaya. Hal 168.

Fauzi, Y. , 2012, Kelapa Sawit, Edisi Revisi, Penebar Swadanya, Jakarta

Federer, W.T. 1977. Experimental Design Theory And Application Third Edition.

Oxford and IBH Publishing Co. New Delhi.

Giatman, M. 2006. Ekonomi Teknik. PT. Raja Grafindo Persada. Jakarta.

Hadi Suryanto 1994. Fundamentals Studies on The Field Stripping System of Oil Palm Fruitlets. Thesis Ph. D. UPM

Hafzarah Tika S., Desrial, dan Wulandani Dyah. 2014. Analisis Gaya Spesifik Pemotong Sabut Kelapa (Cocos nucifera). Jurnal Keteknikan Pertanian.Vol.2(2):89-95

Handaka dan Joko, P. 2008. Mesin pemotong rumput jinjing, Persyaratan keselamatan dan pengujian Padi. Jurnal Engineering Pertanian. 6(2):78 Hardjosentono, M. 2002. Mesin Pertanian. Bumi Aksara. Kalimantan Timur.

Haryono dan Pitoyo, J. 2006. Mesin penyiang tipe baru untuk padi sawah. Balai Besar Pengembangan Alat dan Mesin Pertanian. Serpong.

Jaman W. S., Pratomo S. B., Dwiharsanti M., Saleh KN. 2017 Potensi Baja Karbon Rendah Sebagai Bahan Baku Alternatif Pembuatan Dodos ( Alat Panen Buah Kelapa Sawit ). Jurnal Metal Indonesia. 39(1):31

Lubis, A.U. 2008. Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) di Indonesia Edisi ke-2 Pusat Penelitian Kelapa Sawit. Medan.

Lubis, R. E., 2011. Buku Pintar Kelapa Sawit.Agro Media Pustaka. Jakarta.

Mohsenin, N.N. 1986. Physical Properties of Plant and Animal Materials. Taylor and Francis, New York.

Pahan, I., 2006. Kelapa Sawit, Upaya Peningkatan Produktifitas. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.

Pahan, I., 2012. Panduan Lengkap Kelapa Sawit, Manajemen Agribisnis dari Hulu ke Hilir. Penebar Swadaya. Jakarta.

(49)

37

Perrson S. 1987. Mechanics of Cutting Plant Material. Michigan (US): American Society of Agricultural Engineers

Prayudyanto, M.M., Jacub, C., Driejana, R. danTamin, O.Z. 2008. Background For Optimization Of Fuel Consumtion At Congested Network Using Hydrodynamic Traffic Theory. Proceeding Forum Studi Transportasi antar Perguruan Tinggi International Symposium.Jember.

Pujawan, I.N. 2009. Ekonomi Teknik. Guna Widya. Surabaya.

Rayendra, A., 2009. Penanganan Tandan Buah Segar Kelapa Sawit (Elaeis Guineensis Jacq.) Pra Pengolahan Di Kebun Ujan Mas, Pt Cipta Futura, Sumatera Selatan. http://repository.ipb.ac.id [Diakses pada tanggal 7 Desember 2020].

Rusnaldy, M. Tanviqirrahman dan W. Ranuaji. 2009. Proses Simulasi untuk Menentukan Besarnya Gaya Potong pada Proses Bubut. Jurnal ROTASI Vol. 11 (1): 29-32.

Santosa, et al. 2005. Kinerja Traktor Tangan Untuk Pengolahan Tanah.

Akademika ISSN 0854-4336.9(2).

Setiyana, B., 2007. Perancangan Roda Gigi Metoda Niemann, Buku Ajaran Elemen Mesin II, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro

Sudiyanto, Y., 2014. Rancang Bangun Pisau Dodos Untuk Panen Kelapa Sawit Dengan Mata Pisau Miring. Skripsi Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.

Sularso. 1978. Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Surakarta. ATMI Press.

Waldiyono. 2008. Ekonomi Teknik (Konsep, Teori dan Aplikasi). Pustaka Pelajar.

Yogyakarta.

Warta R. D., 2019. Modifikasi Pisau Alat Pemotong Rumput Tipe Gendong Menjadi Alat Penggembur Tanah Jenis Roda Besi Bersirip. Skripsi Keteknikan Pertanain, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara.

Yulianto, P., dan Muliawan. A., 2016. Pengaruh Variasi Putaran Mesin Terhadap Daya pada Engine Cummins Ktta 38 C. J. Ilmiah Pendidikan Fisika Al- BiRuNi. Vol 5 No.1. hal. 23-32.

Zulfahrizal. 2005. Konsep Desain Lengan Mesin Pemanen Tandan Sawit (Elaeisguineensis Jacq.) dan Simulasi Cara Kerjanya. (Tesis). Program Pascasarjana, IPB. Bogor.

(50)

38

LAMPIRAN

Lampiran 1. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0 ° tanpa pemotongan pelepah

Ton/Jam

= 0,61637 Jam/Ton

Lampiran 2. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 0° dengan pemotongan pelepah

Percobaan Berat TBS Waktu Kapasitas Efektif Alat

(Ton) (Jam) (Ton/Jam)

I 0,0082 0,00777

1,08062

II 0,0079 0,00694

III 0,0091 0,00861

Rata-rata 0,0084 0,00777

= 0,92539 Jam/Ton

I 0,0058 0,00361

1,62239

II 0,0052 0,00305

III 0,0061 0,00388

Rata-rata 0,0057 0,00351

(51)

39

Lampiran 3. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 ° tanpa pemotongan pelepah

I 0,0056 0,00222

2,49280

II 0,0061 0,0025

III 0,0056 0,00222

Rata-rata 0,0058 0,00231

Ton/Jam

= 0,40032 Jam/Ton

Lampiran 4. Perhitungan kapasitas efektif alat dengan kemiringan 25 ° dengan pemotongan pelepah

I 0,0088 0,00555

1,57118

II 0,009 0,00583

III 0,0088 0,00555

Rata-rata 0,0089 0,00564

= 0,63646 Jam/Ton