"Yz " -

, . ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR . - BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH. . BERKADAR LlAT TIN661

Oleh

FRANS JUSUF DAYWlN

( 82530 )

PROGRAM PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

1 9 9 1 .

FRANS JUSUF DAYWIN. Analisis Penggunaan Daya Traktor Be-

roda Ban untuk Pembajakan pada Tanah Berkadar Liat Tinggi

(Di bawah Bimbingan H. Moeljarno Djojomartono, Sebagai

Kstua; Kamaruddin Abdullah, H. Mohammad Azron Dhalhar,

Naik Sinukaban dan H. Achmad Surkati, sebagai Anggota).

Penggunaan traktor pertanian beroda ban di Indonesia

meningkat jumlahnya dalam tahun 1980-an. Traktor pertanian

terutama digunakan untuk pengolahan tanah pada lahan ke-

ring di areal pembukaan baru untuk pemukiman transmigrasi,

perluasan areal perkebunan dan reboisasi. Pada umumnya

traktor yang mempunyai daya lebih besar dari 24 kW beserta

seluruh peralatannya didatangkan dari luar negeri, yang

telah memenuhi persyaratan standar dari masing-masing ne-

gara pengekspor.

Lahan kering yang tersebar baik di luar pulau Jawa

maupun di pulau Jawa umumnya mempunyai kadar liat tinggi

dengan persentase liat antara 40 sampai 60 persen. Pengo-

lahan tanah pada lahan berkadar liat tinggi dengan keadaan

kandungan air tanah rendah mempunyai nilai tahanan tarik d

pembajakan tinggi dan bongkah-bonikah tanah hasil pemba-

jakan besar. Pengolahan tanah yang dilakukan pada keadaan

kadar air tanah tinggi menyebdbkan slip roda traksi me-

ningkat sehingga sebagian daya tarik digunakan untuk meng-

iii

Sampai saat ini belum banyak penelitian langsung di

lapangan yang ditujukan untuk menurunkan pengaruh berbagai

faktor terhadap kebutuhan daya tarik. Hal ini disebabkan

sulitnya mendapatkan instrumen pengukur yang tidak peka

terhadap goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan

kompleksnya hubungan parameter pada penelitian in situ.

Tujuan penelitian adalah 1) mengidentifikasi parame-

ter yang mempengaruhi tahanan tarik pengolahan tanah pada

lahan kering berkadar liat tinggi dengan menggunakan bajak

singkal; 2) pendugaan secara matematis dari proses pengo-

lahan tanah yang ditekankan pada hubungan antara tahanan

tarik pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat

dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan analisis

dimensi; 3) menentukan operasi pembajakan yang efisien

pada lahan kering berkadar liat tinggi sesuai dengan daya

traktor yang tersedia dan slip yang terjadi pada roda

traksi.

Untuk mengatasi kesulitan pengamatan di lapangan di-

rancang alat pengukur dinamometer tiga-titik-gandeng. Alat

tersebut dipasang pada traktor berdaya 54 kW dan menarik

bajak tiga buah singkal. Nilai slip roda traksi diukur

dengan slip sensor magnetik yang telah dibuat dan dipasang

pada roda traksi. Untuk mengatasi goncangan-goncangan di-

gunakan instrumen penguat sinyal Kyowa model 611 A dan

iv

613 B, pengukur dan perekam gaya Kyowa model RTP 650 A

dengan sumber daya aki 12 Volt.

Percobaan lapangan dilakukan pada tanah latosol de-

ngan tekstur tanah berkadar liat tinggi antara 42 sampai

51 persen. Parameter percobaan yang bervariasi meliputi

2 taraf lebar ban traksi; 2 taraf pemberat roda traksi;

3 taraf kedalaman operasi pembajakan; 3 taraf kecepatan

pembajakan dan 4 taraf kadar air tanah. Variasi parameter

kadar air tanah adalah 40% basis kering, 43% basis kering,

46% dan 49% basis kering. Batas plastis tanah percobaan

46.3% basis kering dan batas cair 68.7% basis kering.

Pada hasil penelitian sif at mekanika tanah didapatkan

Angka Indeks Kerucut berkisar antara 128 ~ / c m ~ sampai

157 ~ / c m ~ pada kedalaman 0 sampai 25 cm. Angka Indeks

Kerucut tidak konsisten dan tidak mempunyai korelasi de-

ngan perubahan kadar air tanah. Nilai kohesi tanah dan

sudut gesekan dalam dari tanah menurun pada selang kadar

air antara 40 sampai 43%, dan meningkat pada selang kadar

air antara 43 sampai 46% dan mencapai maksimum pada selang

kadar air batas plastis (kadar air 46%). Pada selang mele-

wati batas plastis yaitu kadar air lebih besar dari 46%,

nilai kohesi dan sudut gesekarpdalam tanah menurun kemba-

li.

Faktor yang berpengaruh terhadap tahanan tarik pemba-

jakan dalam penelitian ini adalah kedalaman pembajakan,

v

kecepatan pembajakan, kohesi tanah dan sudut gesekan da-

lam. Lebar pembajakan, berat bajak, berat butir tanah dan

gravitasi merupakan peubah bebas yang konstan. Kedalaman

pembajakan mempunyai pengaruh yang nyata terhadap tahanan

tarik pembajakan pada selang kedalaman 0.14 sampai 0.24 m.

Kecepatan pembajakan mempunyai pengaruh yang kurang nyata

terhadap tahanan tarik karena tingkat kecepatan berdasar-

kan gigi transmisi low 1, low 2, dan low 3 pada RPM 1600

tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap kecepatan

maju traktor.

Tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik kecil pada

selang kadar air 40 sampai 43%, kemudian -akan meningkat

pada selang mendekati batas plastis serta pada selang

batas plastis (kadar air antara 43 sampai 46%). Pada se-

lang kadar air lebih besar dari batas plastis (46%) t maka

tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik menurun.

Model pendugaan matematis yang dibuat berdasarkan

analisis dimensi didapatkan dari nilai pendugaan tahanan

tarik nl (D/F~) dari hasil penyederhanaan nl yang ada. Ni-

lai tersebut ialah nl (D/T~) * untuk (iblPb) t (rb/pb) t ( a )

dan ( p ) konstan dan merupakan fungsi dari (db/ib)

2 - -2 - (Vb /glb), (lb C/Wb) (c/Zb) *dan (tan @) , dengan nilai - - - lbt Wb, T dan adalah konstan. Koef isien regresi dari

konstanta adalah sebesar 4.749. Koefisien regresi dari n2

(db/ib) adalah sebesar 1.809 dan untuk n3 (vb2/Zb)

vi

- 2 adalah sebesar 0 . 0 8 8 . Koefisien regresi untuk n4 (lb c/Kb)

dan n5 (c/Zb) berturut-turut adalah sebesar 0 . 6 0 6 dan

0.093. Koefisien regresi dari r6 (tan 4) adalah sebesar

0 . 7 1 6 dan pengujian koefisien regresi bersama-sama dida-

patkan. koefisien korelasi (r) sebesar 0 . 7 7 6 . Pengujian

keabsahan dengan penyimpangan 25% dari nilai pengamatan,

jumlah populasi hasil pendugaan model yang dapat diterima

sebesar 60% dari jumlah populasi pendugaan dan penyim-

pangan 3 5 % dari nilai pengamatan, yang dapat diterima

sebesar 85% jumlah populasi pendugaan.

Daya tarik yang diperlukan untuk pengolahan tanah

dengan bajak singkal pada percobaan ini berkisar dari 3 . 1 5

kW sampai dengan 34 .889 kW atau selang dari 5 . 8 3 % sampai

dengan 6 4 . 2 7 % dari daya traktor yang tersedia'pada motor

traktor. Daya tarik traktor bertambah besar dengan bertam-

bahnya kadar air tanah pada selang mendekati batas plastis

tanah antara 43 sampai 46%. Daya tarik yang efisien terja-

di pada slip antara 1 0 sampai 2 0 % , dirnana 8 0 sampai 90%

daya tarik yang ada digunakan untuk mengatasi tahanan ta-

rik pembajakan untuk selang kadar air tanah antara 4 0 Sam-

pai 43%. Pada selang kadar air mendekati batas plastis dan

pada selang batas plastis (kadar air tanah antara 43 Sam-

pai 4 6 % ) , daya tarik traktor meningkat untuk mengatasi

slip roda traksi yang melebihi 20% dan menyebabkan efisi-

ensi menurun dengan kisaran antara 4 0 sampai 60%.

vii

Traktor beroda ban dengan daya pada motor sebesar

54 kW dengan pengisian air 314 roda traksi yang berukuran

1 8 . 4 / 15-30 dan pemberat tambahan 2943 N menghasilkan daya

tarik pembajakan sebesar 1.836 sampai dengan 9.675 kW

dengan daya yang tersedia pada roda gila sebesar 14 kW.

Traktor beroperasi pada kecepatan antara 0.20 sampai

0.75 m/detik pada selang kadar air meningkat antara -

40 sampai 43% basis kering sebelum mendekati batas plas-

tis; daya tarik akan meningkat dengan bertambahnya kadar

air tanah melebihi 43% untuk mengatasi slip yang terjadi.

Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menyempurna-

kan model pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan peubah

bebas yang bervariasi nilainya antara .lain lebar

pembajakan, berat bajak, panjang bajak, jari-jari leng-

kungan bajak, sudut olah bajak dan tanah, koefisien ge-

sekan logam dan tanah, serta adhesi tanah.

ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR

BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH

BERKADAR LIAT TINGGI

Oleh

FRANS JUSUF DAYWIN

(82530)

Desertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar

Doktor Dalam Bidang Ilmu-Ilmu Pertanian

Pada

Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor

INTITUT PERTANIAN BOGOR

B O G O R

Judul ~enelitian : ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAXTOR BERODA BAN UNPUK PEMBAJAKAN PADA TANAH BERKADAR LIAT TINGGI

Nama Mahasiswa : FRANS JUSUF DAYWIN

Nomor Pokok : TEP 82530

Menyetujui

1. Komisi Pembimbing

Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA

Ketua

UDDIN ABDULLAH, MS

Dr. Ir. NAIK SINUKABAN Prof. Dr. I~LACHMAD SURKATI

Anggota Anggota

2. Ketua Program Studi Keteknikan Pertanian

Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA Prof. Dr.Ir. H. ED1 GUHARDJ

Tanggal ~ u l u s : -1 8 JAN 1991

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Ujung Pandang Sulawesi Selatan,

tanggal 24 Nopember 1942, putera sulung dari almarhum

Jusuf Daywin dan almarhumah Anastasia M. Jawia. Penulis

menyelesaikan sekolah tingkat dasar di SR Frater Ujung

Pandang tahun 1954. Pendidikan tingkat menengah di SMP

Frater Ujung Pandang diselesaikan pada tahun 1957 dan di

SMA Katolik Ujung Pandang pada tahun 1960.

Tahun 1960 penulis melanjutkan pendidikan di Fakultas

Pertanian, ~nstitut Pertanian Bogor (IPB), Penulis menye-

lesaikan studi dengan mengambil minat (mayor) Mekanisasi

Pertanian pada tahun 1966.

Penulis bekerja sebagai staf asisten tetap pada Fa-

kultas Mekanisasi dan ~eknologi Pertanian (Fatemeta), IPB

pada tahun 1964 dan diangkat menjadi staf pengajar pada

tahun 1966, sampai saat ini.

Pada tahun 1979 penulis diberi kesempatan melanjutkan

program S2 di bidang Agricultural Engineering di Univer-

sity of the Philippines at Los Banos, Pilipina dan selesai

pada tahun 1981. Pada tahun 1982 penulis mendapat kesem-

patan melanjutkan pendidikan 53 di Fakultas Pascasarjana

IPB, program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian.

Penulis menikah dengan Liannie Kristanti pada tahun

1969 dan dikaruniai 2 orang anak, Adriani Fransisca dan

Astrid Lorrain.

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan

dan terima kasih kepada Bapak Dr. H. Moeljarno Djojomarto-

no MSA, staf pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta

IPB, ' yang bertindak sebagai Ketua Komisi Pembimbing atas

bimbingan, dorongan serta saran-saran di dalam penyelesai-

an penelitian ini.

Ucapan terima kasih dan penghargaan juga disampaikan

kepada Anggota Komisi Pembimbing : Bapak Dr. Kamaruddin

Abdullah, MS., Bapak Dr. Ir. H. M. Azron Dhalhar, MSAE.,

Staf Pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta IPB dan

Bapak Prof. Dr. Ir. H. Achmad Surkati serta Bapak Dr. Ir.

Naik Sinukaban, Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, atas

bimbingan, dorongan dan saran-saran yang berguna bagi pe-

nulis di dalam penyelesaian penelitian ini.

Jasa almarhum Prof. Dr. Ir. H. Siswadhi Soepardjo,

MSAE tidak dapat penulis lupakan karena sejak penulis meng-

ikuti program S3 hingga beliau wafat, masih bertindak

sebagai Ketua Komisi Pembimbing. Doa penulis panjatkan ke

hadirat Tuhan Yang Maha Esa, semoga almarhum diterima di

xii

Terima kasih juga disampaikan kepada :

- Bapak Rektor IPB dan Bapak Dekan Fakultas Pascasarjana

IPB, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk

melanjutkan pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.

- Bapak Prof. Dr. Ir. H. Muin ~abinru, Direktur Jenderal

Pertanian Tanaman Pangan dan Bapak Dr. Ir. A. Rozak,

Staf Pengajar UGM sebagai Penguji Luar Komisi Pembim-

bing . - Bapak Dekan FATETA IPB dan Bapak Ketua Jurusan Mekanisa- si Pertanian FATETA IPB atas fasilitas yang diberikan

kepada penulis di dalam menyelesaikan penelitian.

- Bapak Ketua Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Departe- men Pendidikan dan Kebudayaan yang menyediakan pem-

biayaan dalam mengikuti pendidikan di Fakultas Pascasar-

jana IPB.

- Proyek kerjasama JICA-DGHEIIPB ADAET : JTA-9 a / 132

atas bantuan biaya serta fasilitas peralatan yang dise-

diakan untuk pelaksanaan penelitian.

- Center for Development of Appropriate Agricultural Engi- neering Technology (CDAET), Serpong atas peminjaman per-

alatan ukur untuk pelaksanaan penelitian.

- Staf Pengajar Jurusan Mekanjsasi Pertanian Fateta IPB

khususnya Ir. Imam Hidayat dan Ir. E.N. Sembiring MS,

atas bantuan yang diberikan. \

xiii

- Saudara Ir. Sofyan Ridwan, Ir. Eka Priatna B. dari Metta

Data serta Ir. Adil atas fasilitas dan bantuan pengolah-

an data penelitian.

- Saudara Dwi, Togi, Robin, Rudolf, Etje, Abbas dan Wanna

atas bantuannya selama penelitian dan pengolahan data.

Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih kepada Li-

annie, istriku, Adriani dan Astrid, anak-anakku yang de-

ngan penuh kesetiaan, kesabaran dan ketabahan memberikan

dorongan moral kepada penulis dalam menyelesaikan studi.

xiv

DAFTAR I81

DAFTAR TABEL ...................................... DAFTAR GAMBAR .................................... DAFTAR LAMPIRAN ..................................

................................... DAFTAR LAMBANG

PENDAHULUAN ...................................... ............................... 1 . Latar belakang

2 . Tujuan penelitian ............................ TINJAUAN PUSTAKA ................................. 1 . Traktor Sebagai Sumber Daya Penarik .......... 1.1. Gaya Traksi Traktor ....................... 1.2. Optimasi Gaya Traksi dari Traktor ......... 2 . Dinamika Tanah pada Pengolahan Tanah ......... 2.1. Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Singkal

2.2. Hubungan Sifat Fisik Tanah dengan Pengolahan Tanah .....................................

.............. 3 . Tahanan Tarik dan Pengukurannya

3.1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Bajak Singkal .. 3.2. Tahanan Tarik Pembajakan ..................

....... 3.3. Pengukuran Tahanan Tarjk Pembajakan

ANALISIS MODEL TRAKSI ............................ METODA PERCOBAAN ................................. 1 . Pembuatan dan Pemasangan Alat Pengukur .......

xvii

xix

dxii

xxiv

1

1

6

7

7

xv

Halaman

. 1.1. Pembuatan Dinamometer Tiga-Titik-~andeng ... 51

1.1.1. Pendekatan Rancangan ..................... 52

1.1.2. Rancangan Struktural ..................... 53

..................... 1.1.3. Rancangan Fungsional 55

1.1.4. Analisis Teknik ......................... 56

1.1.5. Instrurnen Pengukuran. Perekam dan Pengeluaran Data ......................... 57

........ 1.1.6. Kalibrasi dan ~ j i Pengukuran Gaya 60

...................... 1.2. Pembuatan Slip Sensor

.................. 1.2.1. Unit Pengukur Kecepatan

....................... 1.2.2. Pengujian Instrumen

1.3. Penyediaan Bahan Percobaan dan Alat Pengukur

1.3.1. Penyediaan Bahan Percobaan Pendahuluan dan ........................... Percobaan Utama

1.3.2. Pemasangan Strain Gage pada As Roda ....................... Penggerak Belakang

1.3.3. Penyiapan Instrumen Analisis Fisik dan ........................... Mekanika Tanah

............ . 2 Pengukuran PerlakuanIPeubah Bebas

3 . Pengamatan dan Pengukuran Percobaan .............. Pendahuluan dan Percobaan Utama

........ 3.1. Peralatan dan Instrumen di Lapangan

3.2. Prosedur Pelaksanaan ....................... 4 . Pengolahan Data Percobaan Pendahuluan dan ............................ Percobaan Utama

5 . Waktu dan Lokasi Percobaan Pendahuluan dan ............................ Percobaan Utama 89

xvi

5.1. Percobaan di Laboratorium .................. 89

5.2. Percobaan di Lapang ........................ 90

5.3. Waktu Percobaan Pendahuluan dan Utama ...... 90

HASIL DAN PEMBAHASAN ............................. 91

1 . Sifat Fisik dan Mekanis Tanah.. .............. 91

2 . Kedalaman Pembajakan. Kecepatan Pembajakan dan Slip Roda Traksi ......................... 96

3 . Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik ..... 98

3.1. Hubungan Tahanan Tarik. Tahanan Tarik Spesifik dan Kadar Air .....................

3.2. Hubungan Tahanan Tarik dan Kedalaman' Pembajakan ................................. 108

3.3. Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ................................. 112

3.4. Model Pendugaan Persamaan Tahanan Tarik .... 117

3.5. Hubungan Daya Tarik. Efisiensi Traksi dan Slip ................................... 128

KESIMPULAN DAN SARAN ............................. 136

1 . Kesimpulan ................................... 136

2 . Saran ........................................ 138

DAFTAR PUSTAKA ...................................

xvii

DAFTAR TABEL

Ha laman

Bilangan Pi Hasil Aplikasi Teori Buck- ..... ingham dan Hasil Penyederhanaan

Tabel 2. Karakterisitik Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng .............................. Perbedaan Gaya Terhitung dengan Gaya yang Terukur.........................

Tabel 4. Kesalahan Pengukuran Karena Perubahan Posisi Transduser....................

Tabel 5. Tegangan Keluaran Rata-rata pada Peng- ujian Unit Sensor di RTP 650-A.......

Data ine ear it as Instrumen I dan II... Tabel 6.

Tabel 7. Hubungan antara Kombinasi Perlakuan Lebar Ban, Kedalaman Pembajakan dan Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi Hasil Percobaan Tahap Ia..............

Tabel 8. Hubungan antara ~ombinasi Pemberat pada Roda Traksi Tarik dan Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan Tarik, Ta- hanan Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi ~ a s i l Percobaan Tahap Ib......

Tabel 9. Analisis Sifat Fisik Tanah Latosol da- ri Lahan Percobaan Lapang Untuk Keem- pat Taraf Kadar Air Tanah.............

Analisis Sifat Mekanika Tanah Latosol dari Lahan Percobaan Lapangan Untuk Keempat Taraf Parameter Kadar Air Tanah . Nilai Slip Roda Traksi pada Berbagai Kedalaman Pembajakan dan Kecepatan Pembajakan Traktor pada Lebar Pembajak- ......... an yang Tetap (Ib = 1.10 m)

Tabel 11.

xviii

Halaman

Tabel 12. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar Air dan Penggunaan Macam Ban dan Pembe- rat pada Roda Traksi... ...............

Tabel 13. Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik Spesifik dan pada Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban ....... dan Pemberat pada Roda Traksi

Tabel 14. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar ... Air Tanah dan Kedalaman Pembajakan

Tabel 15. Nilai ~oefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik ~pesifik dan Kadar Air Tanah pada Berbagai Kedalaman Pem- bajakan ..............................

Tabel 16. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar Air Tanah dan Kecepatan Maju Pemba- jakan ...............................

Tabel 17. Nilai ~oefisien Persamaah Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik Spesifik dan Ka- dar Air Tanah pada ~erbagai Kedalaman ........................... Pembajakan

Tabel 18. Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ...........................

Tabel 19. Nilai ~oefisien Persamaan Regresi Hu- bungan Tahanan Tarik dan Kecepatan Pembajakan ...........................

Tabel 20. Analisis Regresi Persamaan Pendugaan .......................... Tahanan Tarik

Tabel 21. Data Hasil ~enelitian Osborne (1971).

Tabel 22. Nilai Daya pada Traktor, Slip dan Efisiensi Traksi terhadap Gaya Tarik Drawbar (Tahananan Tarik) pada Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pembe- rat. Pb l..........................

Gambar 1.

Gambar 2.

Gambar 3.

Gambar 4.

Gambar 5.

Gambar' 6.

Gambar 7.

Gambar 8.

Gambar 9.

Gambar 10.

Gambar 11.

Gambar 12.

Gambar 13.

xix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Soil Thrust dari Alat Traksi, pada Keadaan Umum, Dipengaruhi oleh Bidang Kontak dan Berat (Lil jedahl u. 1979). ............................... Batas-batas Konsistensi Tanah yang Berkaitan dengan Pengolahan Tanah pada Berbagai Tingkat Kelembaban Tanah (Baver, 1959) ........................ 25

Cara-cara Deformasi dan Kerusakan Berbagai Jenis Tanah Selama Peng- ......... olahan Tanah (Hillel, 1980). 26

Gaya-gaya yang ~ekerja pada Bajak Sing- kal (Clide, 1944 dalam Bainer & &,, ............ 1972; Kepner & &,,1982) 27

Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan Tipe Trailed (Kepner & &., 1982). .. 30

Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan Tipe Integral Mounted (liljedahl & a, 1979).... ............................ 30

Hubungan Antara Daya Tarik, Persen Slip dan Efisiensi Traksi (Wanders, 1978) ................................ 41

Bentuk Transduser dan Letak Strain- gage................................. 52

~angkaian Jembatan Wheatstone Trans- ........................... duser Gaya 54

Bagian-bagian Dinamometer Tiga-Titik- .............................. Gandeng 56

Instrumen pengukurv*dan Perekam Data. . 59

...... Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng 61

Cara Pelaksanaan Kalibrasi Transduser 62

Halaman

Gambar 14. Posisi Relatif Titik Gandeng dan Pu- sat Berat Bajak ...................... 66

Gambar 15. Perubahan Posisi Transduser pada Saat Pengukuran ........................... 68

Gambar 16. Diagram Blok Unit-unit Fungsional Instrumen Pengukur Kecepatan Traktor dengan Sistem Peraga Secara Digital.. 70

Gambar 17. Tegangan ~ i g i Gergaji dari Integrator 73

Gambar 18.

Gambar 19.

Gambar 2 0.

Gambar 2 1.

Gambar 2 2.

Gambar 23a.

Gambar 23b.

Gambar 23c.

Gambar 23d.

Gambar 24a.

Hubungan antara Kadar air Tanah dan Sifat-sifat Fisik Tanah Terhadap Kebu- tuhan Tahanan ~ a r i k (Nichols, 1939 ................... dalam Baver, 1959)

Grafik Hubungan Indeks Kerucut dengan ................. Kedalaman Lapis Olah

Hubungan Tahanan Tarik Spesifik' de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pa- da Roda Traksi........ ............. 100

Hubungan Tahanan Tarik Spesifik de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat ................ Kedalaman Pembajakan 104

Hubungan Tahanan Tarik Spesifik de- ngan Kadar Air pada Berbagai Tingkat Kecepatan Pembajakan ................ 107

Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman Pembajakan pada Kadar Air I... 109

Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman Pembajakan pada Kadar Air 2 109

Hubungan ah an an Tarik dengan Keda- laman' Pembajakan pada Kadar Air 3 . . . 110

Hubungan Tahanan Tarik dengan Keda- laman ~embajakan pada Kadar Air 4... 110

Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air I... 113

x x i

Halaman Gambar 24b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece-

patan Pembajakan pada Kadar Air 2 . . . 113

Gambar 24c. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air 3 . . . 114

Gambar 24d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kece- patan Pembajakan pada Kadar Air KA4 114

Gambar 25. Hubungan Parsial ln nl dengan In n2 120

Gambar 2 6.

Gambar 2 7.

Gambar 2 8.

Gambar 29.

Gambar 3 0.

Gambar 3 1.

Gambar 3 2.

Gambar 3 3 .

Gambar 3 4.

Hubungan ~arsial In nl dengan In n3

Hubungan Parsial In nl dengan ln n4

Hubungan Parsial ln nl dengan In n5

Hubungan Parsial In n1 dengan In n6

Hubungan Tahanan Tarik antara data .... Hasil Percobaan dan Perhitungan.;

Hubungan Tahanan Tarik Gaya Tarik Drawbar) dengan Slip Roda Traksi pada Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pemberat Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Hubungan antara Daya yang Tersedia pada Traktor (P dan PBR) dengan Ta- hanan ~ a r i k $8a Selang Kadar Air KAlr Lebar Ban B1 dan Pemberat Pb l . . .

Hubungan antara Daya Traksi dan Slip Roda Traksi dari Traktor.............

Hubungan antara Efisiensi Traksi dan .............. Slip Roda Traksi.......

xxii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Gambar 35. Bentuk Serta Ukuran-ukuran ................. Dinamometer......... 146

Lampiran 2. Tabel 23.Spesifikasi Strain Gage ..... 150

Lampiran 3. Tabel 24.Spesifikasi Bridge Box ..... 151

Lampiran 4. Tabel 25. Spesifikasi dan Identifikasi Bagian Dynamic Strain Amplifier Model ............. DPM 611 A dan DPM 613 B 152

Lampiran 5. Tabel 26. Spesifikasi Perekam Data... 154

Lampiran 6. Tabel 27. Data Kalibrasi Gaya-Voltase ............................. Listrik 155

Lampiran 7. Tabel 32. Data kalibrasi Regangan-Vol- tase Listrik ........................ 163

Lampiran 8. Tabel 34. Data Hasil Pengujian Dina- mometer.............................. 167

Lampiran 9. Gambar 48. Rangkaian Model Instrumen Pengukur Kecepatan dan Slip Roda Trak- tor ................................. 168

Lampiran 10. Tabel 35. Data Kalibrasi Beban b in am is .......... pada As ~anan/Kiri Traktor 170

Lampiran 11. Gambar 51. Roda Ban yang Digunakan Selama Percobaan..................... 173

Lampiran 12. Tabel 36. Spesifikasi Traktor yang Digunakan .?......................... 174

Lampiran 13. Gambar 52. Deskripsi Bajak Singkal ... 17 5

Lampiran 14. Gambar 53. Skema ~ a n ~ k a i a n Pemasangan Instrumen Untuk Pengukuran Slip Sensor 176

Lampiran 15. Gambar 54. contoh Keluaran Pen Recor- .......... der Data Pulsa Slip Traktor 177

Lampiran 16. Gambar 55. Contoh Keluaran Pen Recorder Hasil Pengukuran Tahanan Tarik Tanah 178

xxiii

Halaman

Lampiran 17. Tabel 37. Data Pengukuran Kadar Air Tanah pada Masing-masing Parameter Kadar Air......... .................. 179

Lampiran 18. Tabel 38. Analisa Batas Plastis dan Batas Cair ......................... 180

Lampiran 19. Tabel 40. Data Hasil Analisis Tekstur ........ Tanah Lahan Percobaan Utama 182

Lampiran 20. Tabel 41. Data Indeks Kerucut Berda- .............. sarkan Taraf Kadar Air 183

Lampiran 21. Tabel 42. Hasil Analisa Alat Tri- axial pada Masing-masing Perlakuan Kadar Air .......................... 184

Lampiran 22. Tabel 43. Data Hasil Pengukuran Percobaan .......................... 185

Lampiran 23. Tabel 44. Data Kedalaman Pembajakan pada Masing-masing Taraf Kadar Air.. 189

Lampir,an 24. Tabel 45. Data Kecepatan Gabungan Kadar Air............... ............ 197 -

Lampiran 25. Tabel 46. Data Gaya Tarik Horizontal untuk Masing-masing Kadar Air........ 198

Lampiran 26. Tabel 47. Data Perhitungan In nl, In n2, In n3, In n4, In n5 dan In n6 ........ dari Data Pengamatan Lapangan 206

Lampiran 27. Tabel 48. Data In (D/Wb) Hasil Peng- ........ amatan dan Perhitungan Model 210

Lampiran 28. Tabel 49. Data Hasil Pengukuran CI, Slip dan Berat Dinamis pada Roda Trak- si serta Perhitungan PDB, Efisiensi ...................... Traksi dan PBR 214

Lampiran 29. Tabel 50. Data Slip Gabungan Kadar Air ................................. 218

Lampiran 30. Tabel 51. Analisis Sidik Ragam Untuk Percobaan Tiga-faktor (Split-Split Plot Design) KAdb, BPb dan Vb dengan 2 Replikasi .........................

xxiv

DAFTAR LAMBMG

Lambang Keterangan :

lu s bidang kontak roda rakt r dan tanah 9 f ? (m ) , luas penampang (cm , mm )

sudut olah bajak (sudut potong) (-1

lebar tapak roda (m)

sudut gesekan antara tanah dan logam (-)

kohesi tanah ( ~ / m ~ )

Cot C1, C2, Cg, C4, C5 koefisien regresi (konstanta) (-1

Ci, CI Indeks Kerucut tanah (cone index) (kN/m2, N/cm2)

koefisien tahanan guling

C~ koefisien traksi ( - )

koefisien traksi maksimum (-)

tahanan tarik tanah (N)

diameter roda ban (m) persamaan (5)

kedalaman olah alat bajak , parameter keda- laman pembajakan (cm, m)

tahanan tarik spesifik tanah yany berubah berdasarkan Ip (kgf/cm2 atau N/m )

komponen tahanan tarik tanah statis (N)

tahanan tarik rata-rata (N)

tahanan tarik spesif ik (kgf /cm2 atau ~ / m ~ ) *

tahanan tarik pada kecepatan v (N)

defleksi roda ban (m)

gaya tarik (N)

Lambang

xxv

Keterangan :

gaya eksternal yang diizinkan (N)

gaya tarik drawbar (kN)

gaya horisontal (N)

gaya horisontal pada tranduser sebelah kiri (N)

gaya horisontal pada tranduser sebelah kanan (N)

tegangan lentur pada satuan panjang (N/mm)

gaya traksi maksimum (N)

gaya tarik (tensile force) (N)

tegangan puntir pada satuan panjang (N/mm)

tahanan guling (N)

gaya vertikal (N)

gaya vertikal pada transduser sebelah kiri (N)

gaya vertikal pada transduser sebelah kanan (N)

percepatan gravitasi (m/det2)

tinggi lintang ban (m)

momen inersia penampang (mm4)

Indeks plastisitas tanah (kgf /cm2) , ( ~ / m ~ )

momen polar inersia penampang las (mm3)

faktor kepekaan strain gage ( - )

konstanta (-)

panjang (cm, mm)" ; panjang jejak roda (m) persamaan (3) dan (4)

lebar olah alat bajak (m)

xxvi

Keterangan : Lambang

M angka mobilitas (-) ; momen lentur (kN.m, N.mm)

kandunganlkadar air tanah (% basis kering); lintasan roda traktor tanpa beban tarik (m)

lintasan roda traktor dengan beban tarik (m)

efisiensi traksi (%)

tekanan qormal rata-rata pada roda pangge- rak (N/m )

panjang alat bajak (m)

daya pada roda gila (kW)

daya tersedia pada drawbar (kW)

daya yang hilang pada penyaluran daya melalui kotak transmisi dan final drive traktor (kW)

daya yang hilang karena tahanan guling (kW)

sudut gesekan dalam tanah (-)

tekanan tambahan pada permukaan tanah bebas (N)

resultan gaya parasitik tanah pada bidang horisontal (N)

resultan gaya parasitik tanah pada bidang vertikal (N)

kandungan liat tanah (%) ; resistansi listrik (Ohm)

jari- jari lengkungan ba jak (m) #

gaya dukung tanah pada roda-roda depan (kN)

resultan gaya berguna tanah pada bidang horisontal (N)

xxvii

Keterangan :

resultan gaya berguna tanah pada bidang vertikal (N)

komponen menyamping gaya berguna tanah (N)

slip (%) , resistansi strain gage (Ohm)

densitas tanah (bulk density) (kN)

momen puntir (N.mm)

ukuran leher las alur (mm)

berat butir tanah, kerapatan tanah (kN)

koefisien gesekan logam dan tanah (-)

komponen vertikal gaya berguna tanah (N)

kecepatan maju alat bajak (mldet), kecepatan maju traktor (mldet, km/jam)

bebanlberat pada roda ban penggerak ( ~ / m ~ )

berat alat bajak ( ~ / m ~ )

peubah bebas dengan nilai konstan