STUDI GAYA DAN MOMEN GAYA DARI AIR DALAM TABUNG PADA KINCIR AIR IRIGASI
Oleh :
APRI ROMA HABEAHAN 0811111004
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS ANDALAS
Studi Gaya dan Momen Gaya dari Air dalam Tabung pada Kincir Air Irigasi
ABSTRAK
Air dalam tabung merupakan beban utama dari kincir pada saat mengangkat air dari sungai ke lahan. Hal itu diakibatkan gerak yang bekerja pada kincir merupakan gerak melingkar. Untuk menganalisa besarnya gaya dan momen gaya dari air dalam tabung pada kincir air irigasi maka penulis meneliti tentang Studi Gaya dan Momen Gaya dari Air dalam Tabung pada Kincir Air Irigasi.
Penelitian ini dilaksanakan di kolam dengan air tenang yang berada di Kelurahan Kuranji Padang Sumatera Barat pada bulan Januari sampai Februari 2013. Penelitian ini bertujuan untuk mengukur besarnya gaya dan momen gaya dari air dalam tabung pada kincir air irigasi serta mengamati parameter-parameter yang mempengaruhi gaya tersebut. Penelitian ini dilakukan dengan mengukur besarnya gaya dan momen gaya yang diperlukan untuk mengangkat air dengan menggunakan timbangan pegas serta mengamati beberapa faktor yang mempengaruhinya, antara lain: kedalaman air, sudut kemiringan tabung, volume maksimum air dalam tabung, volume air dalam tabung pada tiap-tiap posisi serta mengamati gaya dari air dalam tabung.
Hasil penelitian ini menunjukkan apabila tabung semakin mendekati posisi 90° maka gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban akan semakin besar dan besar gaya yang diperlukan untuk menaikkan beban akan semakin kecil jika tabung semakin mendekati posisi 0°. Semakin besar sudut kemiringan tabung maka volume air yang masuk ke dalam tabung akan semakin besar karena apabila sudut kemiringan tabung semakin besar maka volume air yang tumpah pada saat pengambilan air akan semakin kecil. Jika tinggi kincir yang terbenam dalam air semakin besar makan volume air maksimum dalam tabung akan semakin besar karena dan gaya yang diperlukan untuk mengangkat tabung akan semakin pula. Perbandingan besar gaya maksimum yang diperlukan untuk manaikkan beban dalam tabung untuk perlakuan 1 tabung, 2 tabung, 3 tabung dan 4 tabung tidak linear karena pada perlakuan 3 tabung dan 4 tabung sebagian air dalam tabung telah tumpah.
I. PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Kincir air irigasi telah lama digunakan oleh petani karena kontruksinya yang sederhana dan ekonomis. Beberapa daerah di Sumatera Barat, seperti Kabupaten Tanah Datar, Kabupaten Agam, Kabupaten Sawalunto Sijunjung, dan Kabupaten Limapuluh Kota menggunakan kincir air sebagai alat irigasi. Daerah-daerah tersebut umumnya memiliki kondisi topografi yang bergelombang dan berbukit, serta letak sungai sebagai sumber air yang lebih rendah daripada lahan. Kincir air irigasi berguna untuk menaikkan air dari sungai dan mengalirinya ke lahan pertanian yang letak lahannya lebih tinggi dari sungai. Air yang dinaikkan oleh kincir air digunakan untuk mengairi sawah yang nantinya dapat membantu petani dalam meningkatkan produksi pertanian terutama padi.
Kincir air irigasi merupakan teknologi yang cukup sederhana. Cara membuatnya cukup mudah dengan menggunakan bambu atau kayu. Bahan pembuatnya mudah ditemukan dan kincir air dapat dikelola dan diawasi oleh seorang petani dengan mudah karena berskala kecil. Dengan bahan pembuat yang mudah ditemukan, maka biaya pembuatannya pun relatif murah. Kincir air juga tidak memerlukan perawatan khusus, karena tidak menggunakan bahan yang mengalami korosif. Selain itu kimcir air juga merupakan teknologi yang ramah lingkungan yaitu tidak menggunakan bahan bakar dalam pengoperasiannya. Dalam pemeliharaan dan pengelolaan kincir per unitnya dapat dilakukan oleh satu atau dua orang.
Penggunaan kincir air irigasi di lapangan seringkali kurang efektif. Hal tersebut diakibatkan oleh perancangan kincir yang kurang tepat. Beroperasinya kincir air irigasi sangat ditentukan oleh gaya dari sudu-sudu, gaya gesekan pada as kincir serta gaya dari air dalam tabung. Pada kesempatan ini penulis akan meneliti tentang studi gaya dan momen gaya dari air dalam tabung.
Air dalam tabung merupakan beban utama dari kincir pada saat mengangkat air dari sungai ke lahan. Hal itu diakibatkan gerak yang bekerja pada kincir merupakan gerak melingkar. Dimana gerak kincir dipengaruhi beban yang dihasilkan volume air dalam tabung karena beban dari volume air dalam tabung berlawanan dengan arah perputaran kincir. Oleh karena itu, air dalam tabung sangat menentukan beroperasinya kincir atau tidak.
gaya, dimana momen gaya yang ditunjukkan oleh dynamometer sama dengan besar gaya dari tabung yang diukur. Idealnya pengukuran dilakukan tanpa dipengaruhi oleh sudu-sudu.
Penelitian tentang studi gaya dan momen gaya dari air dalam tabung pada kincir air irigasi penting dilakukan karena belum ada penelitian yang mengkaji tentang besar gaya dan momen gaya dari air dalam tabung. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan beberapa kajian pada kincir air irigasi. Kajian yang pernah dilakukan yaitu kajian gaya gesekan pada as kincir air irigasi (Wulandari, 2010), prediksi volume air dalam tabung pada kincir air irigasi dengan kincirmod (Sari, 2008), kajian momen gaya dari sudu-sudu (Ahyana, 2010) dan prediksi debit kincir air irigasi dengan menggunakan kincirmod (Wibowo, 2008).
1.2Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah menganalisa besarnya gaya dan momen gaya dari air dalam tabung pada kincir air irigasi.
1.3Manfaat Penelitian
