MODIFIKASI ALAT PEMANEN DODOS SAWIT MANUAL MENJADI MEKANIS
Thomas Jefferson Manalu J1B120053
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN JURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JAMBI
TAHUN 2023
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan komoditas perkebunan unggulan dan utama indonesia.
Tanaman yang produk utamanya terdiri dari minyak (CPO) dan minyak inti (KPO) ini memiliki nilai ekonomis tinggi dan menjadi salah satu penyumbang devisa negara yang terbesar di bandingkan dengan komoditas perkebunan lainya. Dari perhitungan biaya alat memang alat panen dodos mekanis jauh lebih mahal akan tetapi, output yang dapat di hasilkan dari pengguaan alat dodos mekanik masih menghasilkan keuntungan yang besar dari perhitungan biaya/hari yang di keluarkan. penggunaan alat panen dodos mekanis bisa lebih meningkatkan efisiensi waktu dan dapat mengurangi resiko kecelakaan kerja dalam pemanenan kelapa sawit.
Alat panen sawit ini merupakan mesin yang digunakan adalah motor bakar dua langkah sebagai sumber tenaga untuk memutar poros dan mengubahnya menjadi gerak translasi bolak-balik. Sehingga ketika mesin tersebut dihidupkan maka mata pisau pada dodos akan bergerak maju mundur sesuai dengan kecepatan yang diatur oleh operator (pemanen).
Dalam proses pemanenan sawit yang perlu diperhatikan adalah posisi petani dengan sawit yang akan di panen. Petani harus menyesuaikan mata pisau dan panjang galah untuk memanen sawit. Jika pohon kelapa sawit masih rendah (maksimal 2 meter) petani bisa menggunakan mata pisau dodos dalam pemanenan dan tanpa perlu memanjangkan galah pada mesin panen sawit. Tetapi jika pohon sawit telah tinggi minimal ketinggiannya mencapai 3 meter, petani dapat menggunakan mata pisau dodos dan harus menyetel galah sesuai ketinggian sawit. Dengan penggunaan mesin panen sawit ini petani tidak memerlukan banyak tenaga dalam setiap pemanenan sawit. Petani hanya perlu mengarahkan mata pisau.
Salah satu alat pemanen kelapa sawit yang sering digunakan di Indonesia adalah alat panen tradisional tipe dodos secara manual. Dodos menggunakan pisau dengan bentuk chisel yang disambung dengan pipa panjang. Dodos pada umumnya digunakan untuk memanen kelapa sawit dengan ketinggian pohon 2-5 m. Alat tradisional ini membutuhkan tenaga yang besar dari pekerja karena untuk memotong TBS dilakukan gerakan menusuk (Fauzi, 2012).
Pemanenan menggunakan alat tradisional dodos manual dapat menurunkan produktivitas kerja, Selain itu, penggunaan alat manual tersebut dapat berdampak pada kelelahan kerja dan
resiko kecelakaan kerja. Alat dodos manual yang memerlukan tenaga dorong serta akurasi yang menyulitkan pekerja dalam melakukan kegiatan pemanenan kelapa sawit, bisa diperbaiki oleh alat pemanen kelapa sawit mekanis yang relatif tinggi kapasitas kerjanya dalam proses pemanenan kelapa sawit. Dalam pemanfaatan alat dodos, masalah unjuk kerja kurang diperhatikan sehingga menyebabkan terjadinya beberapa permasalahan dalam penggunaannya. Karena produktivitas kerja yang rendah dan tingginya resiko kecelakaan kerja pada alat dodos manual maka diperlukan pengujian secara ilmiah pada alat dodos manual dan mekanis.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini adalah :
1. Memodifikasi dan mengembangkan alat tersebut agar berguna bagi masyrakat sekitar.
2. Meningkatan produktivitas kerja pada proses pemanen kelapa sawit.
1.3 Hipotesis
Berdasarkan latar belakang dan studi pustaka dapat dirumuskan hipotesis sebagai berikut :
1. Pengembangan Alat pemanen dodos sawit akan efektif dan efisien jika digunakan dengan maksimal oleh para petani.
2. Alat ini juga memudahkan para pekerja dalam proses pemanenan pada kelapa sawit itu sendiri, sehingga meminimalisir waktu dalam proses panen.
1.4 Manfaat
Memberi informasi terhadap masyarakat tentang pengembangan alat panen dodos sawit secara mekanis serta ilmu dan berbagai wawasan dalam bidang pertanian untuk upaya pengembangan alat pemanen dodos ini bahwa dapat membantu masyarakat dalam melakukan proses pemananen dengan mengurangi resiko kecelakaan serta efisiensi waktu kerja dan tidak memerlukan banyak tenaga yang dikeluarkan ketika dalam proses pemanenan kelapa sawit.
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Kelapa Sawit (Elaeis guinensis Jacq.) adalah salah satu jenis tanaman dari famili Arecaceae yang menghasilkan minyak nabati yang dapat dimakan (edible oil). Saat ini, kelapa sawit sangat diminati untuk dikelola dan ditanam. Daya tarik penanaman kelapa sawit masih merupakan andalan sumber minyak nabati dan bahan agroindustri (Sukamto, 2008).
Dalam perekonomian Indonesia komoditas kelapa sawit memegang peranan yang cukup strategis karena komoditas ini mempunyai prospek yang cerah sebagai sumber devisa.
Disamping itu, minyak sawit merupakan bahan baku minyak utama minyak goreng yang banyak di pakai di seluruh dunia, sehingga secara terus menerus dapat menjaga stabilitas harga minyak sawit. Komoditas ini pun mampu menciptakan kesempatan kerja yang luas dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2003).
Perkembangan perkebunan kelapa sawit di Indonesia mengalami kemajuan pesat.
Luas areal dan produksi tanaman kelapa sawit yang diusahakan oleh perkebunan diseluruh indonesia mengalami peningkatan selama lima tahun terakhir, yaitu pada tahun 2005 luas areal sawit mencapai 5 453 817 ha dgn produksi Crude Palm Oil (CPO) sebesar 11 861 615 ton dan mengalami peningkatan luas areal menjadi 8 430 027 ha dengan produksi CPO 20 615 958 ton pada tahun 2010 (Direktorat Jenderal Perkebunan, 2011).
Peningkatan produksi kelapa sawit tersebut perlu lebih diupayakan lagi guna menghadapi era perdagangan bebas. Salah satunya adalah peningkatan produksi dari segi budidaya tanaman. Menurut Sukamto (2008) produksi kelapa sawit Indonesia yang telah mampu melampaui produksi kelapa sawit Malaysia sebenarnya disebabkan oleh adanya perluasan area tanam, bukan karena faktor produktivitas. Rata-rata produktivitas tanaman kelapa sawit nasional hanya mencapai 15 ton TBS per hektar per tahun, sedangkan produktivitas tanaman kelapa sawit di Malaysia telah menembus angka 25 ton TBS per hektar per tahun. Kondisi semacam ini, produktivitas kelapa sawit masih dapat ditingkatkan lagi dengan beberapa kiat, salah satunya dengan persiapan benih dan pembibitan. Selanjutnya
PPKS (2003) menambahkan bahwa pembibitan merupakan langkah awal dari seluruh rangkaian kegiatan budidaya tanaman kelapa sawit.
2.2 Dodos Sawit
Dodos adalah alat panen buah kelapa sawit yang digunakan untuk memanen buah kelapa sawit dengan usia pohon kurang dari 8 tahun atau tinggi pohon antara 2-5 meter.
Dodos sudah diproduksi di Indonesia antara lain di Sumatera, Kalimantan, dan Jawa, namun ada juga produk impor terutama dari Malaysia dan Cina yang banyak diperjualbelikan di Indonesia, walaupun produk impor harganya relatif lebih mahal. Meskipun alat panen dodos sudah mempunyai standar SNI untuk menjaga kualitas produknya, namun secara umum kualitas produk lokal masih di bawah kualitas produk impor, terutama dalam hal kehandalan dan umur pakai produk lokal yang lebih pendek. Hal ini mengakibatkan jumlah produksi peralatan panen sawit lokal semakin lama semakin turun. Sebagian besar pengusaha perkebunan sawit lebih menyukai produk dodos impor dibandingkan produk lokal sehingga kondisi ini dapat menurunkan produksi alat panen sawit lokal Indonesia. Padahal tidak semua dodos produk impor lebih baik kualitasnya dari dodos produk lokal.
2.3 Alat Mesin Panen Sawit Secara Manual dan Mekanis 2.3.1 Secara Manual
Pemotongan pelepah sawit dan memanen sawit menggunakan alat dodos manual menghasilkan produktivitas kerja yang rendah dan resiko kecelakaan yang tinggi. Serta dapat menghabiskan waktu yang cukup lama ketika ketika menggunakan alat dodos tipe manual.
a) Manual
2.1 Sketsa alat dodos manual
1. Gagang berfungsi sebagai pegangan dalam penggunaan alat dodos dan terbuat dari kayu ataupun logam.
2. Mata pisau dodos ini adalah bagian yang memotong tandan buah maupun pelepah kelapa sawit dan terbuat dari logam.
2.3.2 Secara Mekanis
Pemotongan pelepah sawit dan memanen sawit menggunakan alat dodos mekanis meningkatkan produktivitas kerja serta menurunkan resiko kecelakaan kerja. Oleh karena itu, alat dodos manual ini sangat dibutuhkan bagi para pekerja dilapangan.
b) Mekanis
2.2 Sketsa alat dodos mekanis
1. Mata pisau dodos ini adalah bagian yang memotong tandan buah maupun pelepah kelapa sawit dan terbuat dari logam.
2. Gagang berfungsi sebagai pegangan dalam penggunaan alat dodos dan terbuat dari logam.
3. Tombol off adalah bagian untuk mematikan mesin.
4. Tuas gas digunakan untuk mengubah kecepatan putaran poros motor penggerak yang sesuai dengan tenaga yang dibutuhkan.
5. Tangki adalah tempat untuk menampung bahan bakar yang diperlukan.
6. Pergerakan mata pisau yang digerakkan oleh motor bakar pada alat ini dari titik awal ke titik terjauh adalah 2 cm.
2.4 Mekanisme Pemotongan
Pemotongan bahan-bahan hasil pertanian merupakan salah satu kegiatan yang paling sering dilakukan, misalnya pada saat panen, pemisahan, dan juga proses pengecilan ukuran bahan. Proses pemotongan yaitu proses dimana mata pisau menembus ke dalam bahan melewati kekuatan bahan sehingga bahan menjadi terpisah. Saat pemotongan berlangsung
terjadi perbedaan deformasi pada bahan yang tergantung pada bentuk mata pisau dan proses kinematika pemotongan. Oleh karena itu, dalam mempelajari hambatan pemotongan suatu bahan selalu berhubungan dengan bentuk mata pisau dan kinematika pemotongan (Sitkei, 1986).
Terdapat 4 metode pemotongan yang umum digunakan untuk bahan-bahan pertanian.
Pertama, counter moving blade yaitu kedua bilah pisau potong bergerak berlawanan arah.
Metode pemotongan tersebut sama halnya dengan menggunting, sehingga hasil potongannya memiliki permukaan yang lebih rata dan halus. Metode tersebut lebih cocok digunakan untuk pemotongan material yang memiliki ketebalan relatif rendah, misalnya untuk pemangkasan rumput. Kedua, resting and moving blade yaitu satu bilah pisau diam dan satu bilah pisau yang lain bergerak. Material yang dipotong didukung oleh bilah pisau yang diam, sedangkan bilah pisau yang satunya bergerak untuk melakukan penetrasi pada material yang dipotong.
Pemotongan yang mengikuti metode tersebut adalah pemotongan rumput menggunakan alat potong tipe reel. Ketiga, pemotong tipis atau mengiris.Metode tersebut umumnya digunakan untuk memotong sebagian kecil atau lapisan tipis dari permukaan sebuah material, misalnya pemotongan pada bagian atas sugar beet, pengupasan buah, dan perajangan tembakau.
Keempat, free cutting dilakukan menggunakan gaya pukul yang tinggi sehingga kecepatan pisau merupakan parameter yang sangat penting (Sitkei, 1986)
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilakukan pada bulan Agustus sampai September 2023 di kediaman rumah peneliti tepatnya di Jalan Pendidikan No.09 Perumahan Villa Kenali Permai Blok B1 No.24 Kenali Asam Bawah, Kota Baru, Jambi.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan dan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat panen dodos tipe manual serta komponen pendukungnya, tachometer, meteran, dan stopwatch. Bahan yang digunakan adalah tanaman kelapa sawit dengan tinggi pohon 2-5 m.
3.3 Perancangan
Pada penelitian ini terdapat 2 (dua) perancangan yaitu, perancangan fungsional dan perancangan struktural. Dalam analisis perancangan fungsional dilakukan penentuan komponen-komponen yang diperlukan untuk membuat konstruksi pada modifikasi alat pemanen dodos secara mekanis, sedangkan analisis perancangan struktural, menentukan bentuk dan ukuran komponen yang sesuai dengan fungsi dan kapasitas yang diinginkan.
3.4 Prosedur Penelitian
3.4.1 Penentuan RPM Pengujian
Penentuan rpm mesin dilakukan di Lab. DAMP dengan cara menjalankan mesin tanpa beban, mengukur rpm dan mempertahankannya pada rpm 5718.
Pemilihan rpm didasarkan pada spesifikasi alat yang memiliki kecepatan 4000 rpm dan maksimal 8000 rpm. Pemilihan rpm tersebut dimaksudkan agar penggunaan alat dapat bekerja maksimal.
3.4.2 Pengujian Alat
Dimensi Alat Panen Kelapa Sawit Tipe dodos Secara Mekanis terlihat pada alat tersebut adalah:
3.1 Gambar alat dodos mekanis
1. Mata pisau dodos ini adalah bagian yang memotong tandan buah maupun pelepah kelapa sawit dan terbuat dari logam.
2. Gagang berfungsi sebagai pegangan dalam penggunaan alat dodos dan terbuat dari logam.
3. Tombol off adalah bagian untuk mematikan mesin.
4. Tuas gas digunakan untuk mengubah kecepatan putaran poros motor penggerak yang sesuai dengan tenaga yang dibutuhkan.
5. Tangki adalah tempat untuk menampung bahan bakar yang diperlukan.
6. Pergerakan mata pisau yang digerakkan oleh motor bakar pada alat ini dari titik awal ke titik terjauh adalah 2 cm.
Pengujian alat/mesin dilakukan pada pohon kelapa sawit yang dipotong pelepahnya dengan tinggi pohon 2 m, 3 m, dan 5 m. Pengujian dilakukan pada kedua tipe alat pemanen kelapa sawit (manual dan mekanis) oleh satu orang petani yang sudah kita tentukan sebelumnya dengan jeda istirahat tiap pengujian selama 10 menit. Kecepatan kerja pemotongan pelepah diukur menggunakanstopwatch pada perlakuan jumlah pelepah terpotong sebanyak 6, 12, dan 18 pelepah dengan 3 kali ulangan. Pengujian dilakukan pada satu pohon, jika dalam satu pohon jumlah pelepah tidak mencukupi maka dipilih satu pohon tambahan dengan jarak paling dekat dan ukuran yang reratif sama.
3.5 Parameter Pengamatan
3.5.1 Torsi Mesin Dodos Sawit Tipe Husqvarna 327 LDx
Perhitungan torsi dapat dicari menggunakan rumus fisika Newton.
BHP = torsi x RPM / 5252
dimana:
BHP = Daya mesin (Horse Power) Torsi = Torsi mesin dalam lb-ft
RPM = Putaran mesin per menit yang digunakan
3.5.2 Pengukuran Detak Jantung Awal
Pengukuran detak jantung awal ini dilakukan untuk menunjang data perhitungan tingkat kebutuhan oksigen. Pengukuran detak jantung ini menggunakan alat Heart rate monitor yang berbentuk jam tangan.
3.5.3 Kapasitas Kerja Alat
Kapasitas kerja alat merupakan suatu cara untuk mengukur produktivitas kerja pemotongan pelepah suatu alat mesin pemotong pelepah. Hal ini dimaksudkan untuk mengetahui keefektifan alat tersebut agar dapat dikatakan layak digunakan atau tidak layak. Pengukuran kapasitas alat (pelepah/jam) dilakukan dengan membagi banyaknya tandan buah pelepah kelapa sawit yang dipotong terhadap waktu yang dibutuhkan untuk melakukan pemotongan.
3.5.4 Pengukuran Beban Kerja
Pengukuran beban kerja ini dimaksudkan untuk mengetahui beban yang dialami oleh operator saat menggunakan alat karena beban kerja Pengukuran beban kerja dengan denyut nadi selama kerja merupakan suatu metode untuk menilai cardiovasculair strain (ketegangan sistem peredaran darah dalam tubuh). Beban kerja alat diukur dengan menghitung denyut nadi, perhitungan beban kerja ini dilakukan dengan mengunakan Persamaan 3 dan perhitungan denyut nadi maksimum menggunakan Persamaan.
Pengukuran tingkat kebutuhan energi ini dimaksudkan untuk mengetahui pekerjaan yang dilakukan itu termasuk ke dalam kerja yang ringan atau berat yang ditandai dengan besarnya energi yang digunakan. Tingkat kebutuhan energi diukur dengan menghitung detak jantung setelah melakukan kegiatan pemotongan pelepah kelapa sawit dan dikelompokkan berdasarkan Tabel 1 yang telah dibuat oleh Dr. Lucien Brouha.
3.5.5 Konsumsi Bahan Bakar
Perhitungan konsumsi bahan bakar ini dimaksudkan untuk mengetahui berapa besar volume bahan bakar yang dibutuhkan alat dodos mekanis tipe Husqvarna 327 LDx untuk memotong pelepah sawit tiap perlakuan tinggi pohon (2 m, 3m dan 5m).
Perhitungan konsumsi bahan bakar dapat dicari menggunakan Persamaan.
3.5.6 Konsumsi Bahan Bakar
Pengukuran konsumsi bahan bakar ini didapat dari menghitung data menggunakan Persamaan. Untuk konsumsi bahan bakar mesin dodos sawit tipe Husqvarna 327 LDx didapat 0,336 Liter/jam. Pada Gambar 6, Konsumsi bahan bakar mesin dodos sawit tipe Husqvarna 327 LDx pada tinggi pohon 2 m sebesar 2.071
pelepah/liter atau setiap pemotongan pelepah memerlukan 0,483 mL bahan bakar. Pada tinggi pohon 3 m, konsumsi bahan bakar pemotongan pelepah sawit adalah sebesar 2.830 pelepah/liter dengan konsumsi bahan bakar per pelepahnya 0,353 mL. Pada tinggi pohon 5 m, konsumsi bahan bakarnya adalah 2.113 pelepah/liter dengan konsumsi bahan bakar per pelepahnya 0,473 mL.
Jumlah pelepah terpotong paling banyak dalam 1 liter terdapat pada tinggi pohon 3 m dengan jumlah pelepah terpotong 2.830. Hal ini disebabkan karena jumlah pelepah yang terpotong per liter bergantung pada kapasitas kerja alat. Semakin tinggi kapasitas kerja mesin dodos sawit Husqvarna 327 LDx, maka jumlah pelepah yang terpotong dalam satu liter akan semakin banyak.
