KESIMPULAN SARAN HASIL DAN PEMBAHASAN

43 VI. KESIMPULAN DAN SARAN

6.1 KESIMPULAN

Dari perancangan dan pengujian mekanisme pengendalian otomatis traktor dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu : 1. Keseluruhan sistem pengendali kemudi, akselerasi, dan kopling telah dimodifikasi, dirancang, dikalibrasi, dan dilakukan uji statis di laboratorium lapangan Siswandhi Soepardjo, departemen teknik mesin dan biosistem IPB. 2. Hasil pengujian sistem pengendalian kopling menunjukkan bahwa mekanisme hasil rancangan mampu menggerakkan kopling ke posisi maksimum penekanan dalam waktu satu detik, menahannya selama sepuluh detik, dan mengembalikannya ke posisi awal dalam waktu dua detik. 3. Kecepatan rata-rata roda depan traktor untuk berbelok ke kanan adalah 7.40 °s , dan untuk berbelok ke kiri adalah 13.16 °s. Kecepatan penekan pedal akselerasi adalah 17.91 cms dan kecepatan pelepasannya adalah 20.99 cms. 4. Dari hasil uji kalibrasi, hubungan nilai encoder y yang terbaca terhadap sudut belok roda depan traktor x ditunjukkan dengan persamaan; y = 1.019x +32.23. Dan nilai ADC keluaran dari potensiometer y terhadap persentase penekanan pedal akselerasi x dapat diketahui dengan persamaan y = 0.008 x 2 + 2.57 x + 78.47 . 5. Mekanisme pengendalian ketiga sistem dapat diaplikasikan sebagai pendukung kerja operator dimana kemudi, akselerator, dan kopling akan bekerja secara otomatis sehingga mengurangi beban kerja operator. 6. Traktor tetap dapat dioperasikan secara manual tanpa perlu melepas sistem hasil rancangan sehingga kenyamanan operator tidak terganggu dan mekanisme pengendalian telah berhasil dirancang tanpa memodifikasi traktor yang digunakan.

6.2 SARAN

1. Perlu dilakukan penyempurnaan desain mekanisme pengendali kopling agar pemenuhan kebutuhan tenaga bisa lebih baik. Misalkan dengan cara merubah desain actuator penekan pedal kopling atau menambah accumulator sebagai sumber listrik penggerak motor DC. 2. Sistem pengendalian otomatis traktor roda empat masih bisa divariasikan seperti dengan menambahkan pengendalian tuas persneling, tuas PTO, dan sebagainya. 3. System trnsmisi pada mekanisme pengendali kemudi bias menggunakan transmisi rantai-sproket, atau dengan membuat lengan tambahan pada kemudi traktor. DAFTAR PUSTAKA Anonym, http:web.ipb.ac.id~tepftetaelearningmediaKonstruksi dan Fungsi Traktor. Innovative Electronik. 2000. Smart Peripheral Controler DC Motor. Manual guide : Surabaya. Kuo, C. Benjamin. 1982. Automatic Control System. Prentice Hall of India Private Limited. New Delhi. Mardjuki, A. 1990. Pertanian dan Masalahnya. Pengantar Ilmu Pertanian. Andi Offset. Yogyakarta. Ogata, Katsuhiko. 1997. Teknik Kontrol Automatik. Edisis Kedua. Penerbit Erlangga. Jakarta. Sembiring, Namaken, dkk. 1988.Terminologi Traktor dan Peralatan.Keteknikan Pertanian I:55-64. Sihotang, Benidiktus 2011. Pengolahan Tanah Secara Mekanis. From http:www.ideelok.combudidaya-tanamanpengolahan-tanah-secara-mekanis, 20 Januari 2010. Sihotang, Benidiktus 2011. Traktor Roda Empat. From http:www.ideelok.comalat-dan- mesintraktor-roda-empat. 26 Februari 2010. Soedjatmiko, 1974. Masalah Penggunaan Traktor Dalam Budidaya Pertanian di Indonesia. Fakultas Teknologi Pertanian. IPB, Bogor. Southwell, P.H. The Agricultural Tractor. Temple Press Limited. London. Warnock, I.G. 1988. Programmable Controllers. Prentice Hall Inc. Great Britain. Webb, Johnw. 1992. Programmable Logic Controllers Principles and Applications. Second Edition. Macmillan Publishing Company. New York. LAMPIRAN F F LAMPIRAN 1 : ALTERNATIF DESAIN MEKANISME PENGENDALI Dari definisi permasalahan yang ada pada masing-masing mekanisme pengendali, beberapa alternatif rancangan dibuat untuk kemudian dipilih dan disempurnakan. Satu hal yang sama dari ketiga mekanisme pengendalian ini adalah ketiganya menggunakan motor listrik DC sebagai sumber tenaga dan accumulator traktor sebagai sumber listriknya. Hal ini ditetapkan selain karena accumulator yang memang sudah tersedia pada semua traktor, motor DC dipilih karena kebutuhan daya penggerak relatif kecil dibandingkan motor listrik AC sehingga dapat dioperasikan tanpa menambah sumber listrik lain. Berikut alternatif desain dan konsep pengendalian masing-masing mekanisme:

A. KOPLING

Masalah utama pengendalian kopling adalah menekan tuas kopling hingga ke posisi maksimum dan melepasnya kembali ke posisi semula di waktu yang tepat. a b c Ketiga gambar di atas memperlihatkan tiga alternatif mekanisme penggerak tuas kopling berdasarkan titik pemberian gaya. Gambar a dan b, gaya diberikan tepat pada pedal kopling. Alternatif pertama, gaya diberikan dengan cara mendorong tuas kopling dari atas. Sedangkan pada alternatif kedua, gaya diberikan dengan cara ditarik ke bawah. Kedua alternatif ini sangat sederhana dan efektif, mengingat pemberian gaya pada titik ini sama dengan pengoperasian secara manual tanpa perlu memodifikasi pedal kopling dan jarak yang terbentuk antara posisi minimum dan maksimum penekanan relative lebih kecil. Namun, keduanya sulit diimplementasikan karena besarnya gaya yang dibutuhkan sangat tinggi. Hampir tidak mungkin mendapatkan sumber tenaga motor DC yang mampu menggerakkan tuas kopling pada posisi ini. Sehingga pilihan berlanjut pada alternatif mekanisme penggerak kopling yang mampu menurunkan kebutuhan tenaga namun tetap dapat menggerakkan tuas kopling sesuai F kebutuhan. Gambar c menunjukkan desain mekanisme berdasarkan konsep pesawat sederhana jenis tuas pengungkit. Dengan memperpanjang tuas kopling, kebutuhan gaya dapat diperkecil berdasarkan rumus: W input = W output dalam hal ini W usaha sama dengan besarnya torsi τ sehingga berlaku rumus : F input x l = W output Dari rumus di atas, dapat disimpulkan bahwa untuk mendapatkan nilai output yang sama semakin panjang lengan maka gaya yang dibutuhkan akan semakin kecil. Sehingga alternatif gambar c dipilih sebagai konsep awal desain mekanisme pengendali kopling. Namun, beberapa hal yang juga harus dipertimbangkan adalah batasan masalah yang tidak memperbolehkan mengubah bentuk asli traktor yang berarti desain mekanisme sangat tergantung pada bentuk dan posisi komponen traktor. Pertimbangan berikutnya adalah dalam konsep pesawat sederhana jenis tuas, semakin panjang lengan yang digunakan maka jarak antara titik minimum dan maksimum berbentuk busur lingkaran akan semakin besar yang berarti harus memperhatikan letak dan posisi mekanisme yang akan dirancang apakah tidak mengganggu performa traktor saat dioperasikan seperti ujung tuas menyentuh tanah, menghalangi roda depan, dan sebagainya. Setelah alternatif desain ditentukan berdasarkan titik pemberian gaya dengan mempertimbangkan masalah dan batasan masalahnya, langkah berikutnya adalah menentukan sistem transmisi gaya. Seperti yang telah disinggung sebelumnya, sumber tenaga pada mekanisme pengendalian kopling berupa motor listrik DC. Putaran dari poros motor akan dikonversi dan ditransmisikan menjadi gaya penarik tuas kopling. Sistem transmisi yang paling sesuai dengan kebutuhan ini adalah sistem transmisi menggunakan sabuk dan puli pulley and belt. Dengan mempertimbangkan bentuk lintasan tuas perpanjangan kopling, gerak tuas dari titik minimum ke titik maksimum penekanan berupa gerak rotasi dengan titik tumpu kopling sebagai pusatnya sehingga lintasannya akan membentuk busur lingkaran. Maka mekanisme penarik harus fleksibel mengikuti lintasan tuas kopling dan kabel penarik dipilih menggantikan sabuk pada sistem transmisi ini dikarenakan sifatnya yang lentur dan cukup kuat menarik beban berat. Untuk puli yang digunakan, ukuran dan bahan yang dipilih harus sesuai kebutuhan agar puli tahan lama dan berputar tepat waktu.

B. AKSELERASI

Serupa dengan mekanisme pengendali kopling, permasalahan dalam mekanisme pengendalian akselerasi adalah pedal akselerasi dapat digerakkan secara otomatis di waktu yang tepat. Dalam penelitian ini, akselerasi traktor akan diset pada nilai tertentu dan terus dipertahankan selama traktor beroperasi. Maka jika terjadi perubahan kecepatan, pedal akselerasi akan digerakkan hingga kecepatannya kembali seperti semula. Pergerakan pedal akselerasi yang dinamis menuntut mekanisme mampu menggerakkan pedal akselerasi kedua arah menekan dan melepas dan besarnya pergerakan yang relatiftidak pasti mengharuskan peneliti mendapatkan hubungan besarnya sudut putar pedal akselerasi dan kecepatan traktor. Dalam menentukan desain mekanisme pengendali akselerasi, satu hal yang sangat penting diperhatikan yaitu ruang gerak tuas akselerasi yang sangat terbatas. Berbeda dengan mekanisme pengendali kopling, pengendalian akselerasi traktor tidak memungkinkan menggunakan desain serupa. a b Gambar a menunjukkan tuas akselerasi traktor roda empat. Tuas tersebut terbuat dari batang silinder pejal berbentuk seperti huruf L dengan salah satu ujungnya berfungsi sebagai poros saat tuas ditekan. Gambar b menunjukkan desain mekanisme pengendali akselerasi. Dengan mekanisme seperti ini, pergerakan tuas akselerasi dari titik minimum ke titik maksimum penekanan tidak memerlukan ruang gerak yang besar. Posisi titik T sebagai titik tumpu batang transmisi diatur sedemikian hingga gaya gerak yang dihasilkan puli cukup untuk menggerakkan tuas akselerasi

C. KEMUDI

Mekanisme pengendalian kemudi didesain dengan menggunakan T-Belt Timing Belt. Dasar pemilihan mekanisme transmisi ini adalah perbandingan transmisi daya atau putaran sumber tenaga dengan komponen yang digerakan besarnya tetap, hal ini dikarenakan T-Belt dapat melakukan transmisi seperti pada rantai sehingga tidak terjadi slip saat putaran berlangsung. Selain itu kelebihan transmisi daya dengan T-Belt adalah, kecepatan maksimum dapat lebih besar dibanding dengan V- belt 35 ms, dan daya yang dapat ditransmisikan sampai 60 KW. F T F = 24 kgf l = 30 cm LAMPIRAN 2 : PERHITUNGAN KEBUTUHAN TENAGA 1. Mekanisme Pengendali Kopling Dalam pengoperasiannya, kopling digerakkan dari posisi awal ke posisi maksimum penekanan seperti tampak pada gambar di bawah ini. Setelah ditekan ke posisi maksimum, pedal kopling harus ditahan selama waktu yang dibutuhkan operator untuk memindahkan tuas persneling, dan kemudian melepas pedal kopling secara perlahan-lahan. Hal ini berarti motor DC sebagai sumber tenaga pada penelitian ini selain harus mampu menekan kopling juga harus mampu menahan pedal kopling selama waktu tersebut., diketahui : F = 24 Kgf l = 0.3 m ω = 1.57 rads P = = = = 11.3 W Jika torsi yang ingin dihasilkan di ujung lengan tambahan sama besar, maka kebutuhan gaya F 2 : = = 9.47 kgf F 1 = F 2 cos 56° = 9.47 sin 56 = 7.87 kgf Dan kebutuhan tenaga adalah ; P = T x ω = F 2 x l x ω = F 1 . Sin θ x l x ω = 9.47 Kgf.sin 56º x 0.76 m x 1.57 rads = 7.85 Kgf x 0.76 m x 1.57 rads = 5.97 N.m x 1.57 rads = 9.38 Watt Pada perancangan, waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan kopling dari kondisi kosong menjadi terinjak sepenuhnya didesain selama satu detik, dan kecepatan putar motor sebesar 1 rps, sehingga jari-jari r dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : l = 76 cm F 1 = F 2 sin 56° 56° F 2 = 9.47 N 2. Mekanisme Pengendali Kemudi Mekanisme pengendali kemudi dilakukan dengan menggunakan motor DC seperti tampak pada gambar di bawah ini. Berdasarkan pengukuran awal, gaya yang dibutuhkan untuk memutar stir F adalah 4 kgf = 39.24 N dan jari-jari stir r 3 = 40 cm, maka torsi yang dibutuhkan untuk memutar stir adalah : Jika kecepatan putar stir N 2 maksimum yang diinginkan adalah sebesar 0.5 rps, maka dengan kecepatan putar motor DC penggerak N 1 sebesar 1 rps, maka perbandingan jari-jari puli yang digunakan baik pada motor DC penggerak r 1 maupun stir r 2 adalah sebagai berikut : Jika puli yang digunakan pada poros motor DC berdiameter 7.5 cm maka puli pada stir berdiameter 15 cm. Sehingga torsi motor DC yang dibutuhkan adalah sebesar : Daya motor DC yang dibutuhkan dengan asumsi effisiensi 70 adalah: Gambar 1. Mekanisme unit pengontrol stir r 1 ω 1 ω 2 r 2 r 3 F 3. Mekanisme Pengendali Pedal Akselerasi Akselerator dikontrol dengan menggunakan motor DC. Berdasarkan hasil pengukuran, yang dibutuhkan untuk menarik tuas akselerator F 1 sebesar 6 kgf = 58.86 N, jarak vertical yang terbentuk antara persentase akselerasi 0 dan 100 Y 1 sepanjang 3 cm maka dengan mekanisme yang dibuat dengan panjang lengan F 1 ’ L 1 sepanjang 10 cm panjang lengan F’ L 2 sebpanjang 20 cm dan dapat dihitung dengan menggunakan beberapa persamaan berikut : Pada perancangan, waktu yang dibutuhkan untuk menggerakkan tuas akselerator dari persentase 0 menjadi 100 kondisi kosong menjadi terinjak sepenuhnya didesain 2 detik, dan kecepatan putar motor sebesar 0.1 rps sehingga jari-jari r dapat dihitung dengan menggunakan persamaan : Torsi yang terjadi pada motor DC penggerak adalah sebesar : Dan daya motor yang digunakan dengan effisiensi 70 adalah sebesar : Mekanisme unit pengontrol akselerator F 1 ’ F’ α L 1 L 2 F Y 1 Y 2 F 1 r ω DESIGN OF FOUR-WHEEL- DRIVE TRACTOR’S AUTOMATIC CONTROL SYSTEM Trisnawahyudi and I Dewa Made Subrata Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java, Indonesia Phone +62 878 7412 7617, e-mail : 3snawahyudigmail.com ABSTRACT Automation of four-wheel-drive tractor is an alternative of solution to the lack of manpower operator in the future. With the automated control system, the tractors can be operated without interruption as long as the fuel still available, workload and fatigue experienced by operators can be reduced, can also improve the accuracy of productivity, and reduce the possibility of overlapping while processing of land. In this current research, control of tractor is limited to the operation of acceleration pedal, clutch system, and steering systems. The main components of the control system consists of a DC-motor as a driving power transmission system that connects actuators, and sensors that monitor the position of the movement of the actuator position. These components were designed to work according to the steps of manually operation. Data research showed the system to function properly. Speed of the clutch lever operation until it reaches the point of maximum point is one second, and the release rate to the point of minimum pressure is two seconds. Average rotary speed of steering wheel to deflect to the right is the 7.40°s, and for a left turn is 13.16°s. Acceleration lever presses speed is 17.91 cms and the speed of release is 20.99 cms. Keywords : automatic control systems, clutch system , steering system, acceleration system, four wheel drive tractor Trisnawahyudi. F14052423. Rancang Bangun Sistem Kendali Otomatis Traktor Roda Empat. Di bawah bimbingan I Dewa Made Subrata. 2012 RINGKASAN Penggunaan traktor secara terus-menerus dapat mengakibatkan kelelahan bagi operatornya. Dalam keadaan lelah, operator tidak dapat bekerja secara optimal. Hal ini dapat menyebabkan produktivitas dan efisiensi pekerjaan menurun sehingga dibutuhkan penggantian operator atau waktu istirahat yang cukup untuk melanjutkan pekerjaannya. Untuk mengatasi masalah tersebut, otomasi sistem pengendalian traktor merupakan salah satu solusinya. Dengan melakukan otomasi sistem pengendalian pada traktor, beban kerja dan kelelahan yang dialami operator dapat dikurangi serta dapat pula meningkatkan produktivitas operasi traktor dan mengurangi kemungkinan terjadinya overlapping hasil pengolahan tanah. Tujuan penelitian ini adalah membuat rancang bangun mekanisme pengendali otomatis traktor roda empat yang dapat membantu mengurangi kelelahan operator selama mengoperasikannya. Sistem pengendalian traktor yang akan dirancang mencakup sistem pengendali kemudi, sistem pengendali tuas akselerasi, dan sistem pengendali kopling. Sistem pengendali harus dirancang tanpa memodifikasi bentuk asli traktor dan menghindari pengeboran, pengelasan, dan sebagainya pada traktor. Hasil perancangan yang terpasang pada traktor diatur agar tidak mengganggu kenyamanan operator dalam pengoperasian secara manual sehingga traktor tetap dapat dioperasikan dengan atau tanpa mekanisme pengendali otomatis. Metode yang digunakan dalam penelitian kali ini adalah metode rancang bangun dengan pendekatan rancangan fungsional dan struktural. Masing-masing komponen mekanisme pengendali dirancang dan kemudian dilakukan uji statis untuk mengetahui fungsi dan performanya. Dari hasil analisis rancangan, komponen penyusun mekanisme pengendali kopling terdiri atas, motor DC 24 volt, dudukan motor DC, perpanjangan tuas kopling, klem, puli, dan kabel penarik. Komponen penyusun mekanisme pengendali kemudi yaitu motor DC sebagai penggerak kemudi, rotary encoder sebagai sensor pendeteksi posisi roda depan, sistem transmisi tenaga T-Belt yang menyalurkan tenaga dari motor DC ke kemudi, dudukan motor dan tiang penyangga. Komponen sistem pengendali akselerasi terdiri atas motor DC, potensiometer, batang transmisi, dudukan motor, puli, dan kabel penarik. Pengujian dilakukan dengan menggerakkan sistem hasil rancangan sesuai dengan langkah pengoperasian traktor roda empat secara manual. Tuas kopling dikendalikan dengan menariknya hingga ke posisi maksimum penekanan, ditahan pada posisi tersebut kemudian dilepaskan secara perlahan. Selama traktor beroperasi, sensor yang terpasang pada roda depan dan motor DC pengendali tuas akselerasi akan terus membaca posisi roda dan tuas akselerasi secara real time. Jika sewaktu- waktu kecepatan traktor berubah, maka sistem pengendali akan menekan atau melepas tuas akselerasi hingga kecepatan traktor kembali seperti semula, dan jika sudut roda depan traktor berubah berbelok maka sistem kontrol akan memutar kemudi ke posisi roda depan lurus. Uji coba mekanisme dilakukan dalam dua tahap yaitu uji coba kalibrasi dan validasi. Uji coba kalibrasi bertujuan menetapkan hubungan nilai encoder terhadap sudut putar roda depan traktor, dan hubungan nilai ADC keluaran dari potensiometer terhadap persentase penekanan pedal akselerasi. Sebaliknya uji validasi bertujuan untuk membuktikan persamaan hasil uji kalibrasi. Data hasil pengujian menunjukkan lama waktu yang dibutuhkan untuk menekan tuas kopling ke posisi maksimum penekanan adalah satu detik dan untuk melepaskannya dibutuhkan waktu dua detik. Sedangkan untuk mekanisme pengendali kemudi traktor, hubungan nilai encoder y yang terbaca terhadap sudut putar roda depan traktor x ditunjukkan dengan persamaan; y = 1.019x+32.23, dengan kecepatan putar rata-rata kemudi untuk berbelok ke kanan adalah 7.40 °s , dan untuk berbelok ke kiri adalah 13.16°s. Untuk mekanisme pengendali akselerasi, nilai ADC keluaran dari potensiometer y terhadap persentase penekanan pedal akselerasi x dapat diketahui dengan persamaan; y = 0.008x 2 +2.57x+78. 47, dengan kecepatan penekan pedal akselerasi adalah 17.91 cms dan kecepatan pelepasannya adalah 20.99 cms. 1

I. PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

Penggunaan Mekanisasi di Indonesia masih belum merata pemakaiaannya di bidang pertanian. Walaupun sebagian kegiatan telah digantikan dengan peralatan mekanis tetapi tetap kebutuhan tenaga manusia sebagai operator peralatan dan mesinnya diperlukan. Pertanian tradisional yang ditandai dengan penggunaan tenaga manusia secara dominan yang memiliki batasan kelelahan dalam bekerja sehingga menyebabkan efisiensi di setiap bidang pekerjaan pertanian masih rendah dan berdampak pada produktivitas yang rendah pula. Pertanian modern merupakan pertanian yang berbasis pada peningkatan efisiensi, produktivitas, dan juga konservasi sumberdaya. Dalam upaya peningkatan efisiensi dan produktivitas dalam pertanian modern sekarang ini, penggunaan mesin- mesin pertanian semakin sering digunakan. Efisisensi pada bidang pertanian terkait erat dengan penggunaan teknologi Alat dan Mesin Pertanian. Umumnya, penggunaan teknologi Alat dan Mesin Pertanian akan meningkatkan kapasitas kerja dan produktivitas pekerjaan. Traktor merupakan salah satu contoh penggunaan mekanisasi untuk persiapan dan pengolahan lahan pertanian. Kelebihan traktor selain sebagai sumber penggerak utama bagi implemen pertanian seperti bajak, juga memiliki power, durability, precission yang jauh lebih baik dibanding tenaga manusia dan hewan. Akan tetapi, penggunaan traktor secara terus-menerus masih dapat mengakibatkan kelelahan bagi operatornya sehingga pekerjaan menjadi kurang optimal. Hal ini dapat menyebabkan produktivitas dan efisiensi pekerjaan menurun sehingga dibutuhkan penggantian oleh operator baru yang tenaganya masih segar. Namun, di zaman sekarang ini tenaga di bidang pertanian semakin berkurang, hal ini terkait dengan paradigma masyarakat bahwa pekerjaan di bidang pertanian adalah bukan pekerjaan yang menjanjikan. Kesimpulannya, penggantian terhadap operator yang mengalami kelelahan adalah bukan solusi yang tepat Untuk mengatasi masalah tersebut, otomasi sistem kendali pada traktor merupakan salah satu solusinya. Dengan melakukan otomasi pada traktor ini dapat mengurangi beban kerja, kelelahan yang dialami operator dan kemungkinan terjadinya overlapping hasil pengolahan tanah serta dapat pula meningkatkan ketelitian dan produktivitas operasi traktor. Pada penelitian ini dilakukan perancangan sistem pengendalian traktor secara otomatis. Sistem pengendalian traktor yang dirancang mencakup sistem kemudi, sistem kopling, dan sistem pengendali pedal akselerasi. Sedangkan sistem persneling, sistem pengendali tuas implement dan navigasi masih tetap dikendalikan oleh operator. Hasil rancanganmodifikasi kendali mekanis menjadi otomatis kemudian akan terintegrasi dengan sistem kontrol otomatis yang menggunakan sebuah mikrokontroler DT-51 minimum sistem versi 3.3 sehingga pengontrolan sistem sepenuhnya dilakukan secara otomatis tanpa operator stand alone. Hasil rancangan sistem pengendalian ini diharapkan tidak mengganggu kenyamanan operator saat mengendarai traktor secara manual sehingga traktor masih tetap bisa dioperasikan dengan atau tanpa sistem kontrol otomatis yang mengendalikannya. 2

1.2. TUJUAN

Tujuan umum penelitian ini adalah membuat rancang bangun mekanisme pengendali otomatis traktor roda empat yang dapat membantu mengurangi kelelahan operator selama mengoperasikannya. Sedangkan tujuan khusus dari penelitian ini adalah : 1. Memodifikasi sistem kendali mekanis traktor menjadi sistem kendali.otomatis. 2. Merancang bangun prototype pengendali otomatis traktor roda empat. 3. Melakukan kalibrasi, dan uji statis mekanisme pengendalian otomatis traktor roda empat.

1.3. BATASAN PENELITIAN

Rancang bangun dalam penelitian kali ini perlu memperhatikan beberapa hal yang menjadi batasan masalahnya: 1. Sistem pengendalian yang dirancang terbatas pada rancangan pengendalian kemudi, pengendalian kopling, dan pengendalian pedal akselerasi. 2. Modifikasi harus dirancang tanpa merubah bentuk asli traktor dan menghindari pengeboran, pengelasan, dan sebagainya pada traktor. 3. Hasil modifikasi kemudi, kopling, dan pedal akselerasi tidak mengganggu kenyamanan operator dalam pengoperasian secara manual sehingga traktor tetap dapat dioperasikan dengan atau tanpa mekanisme pengendalian otomatis. 3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. TRAKTOR

Traktor adalah suatu mesin traksi yang utamanya dirancang dan dinyatakan sebagai penyedia tenaga bagi peralatan pertanian dan perlengkapan usaha tani Sembiring N. dkk, 1998. Traktor didesain secara spesifik untuk keperluan traksi tinggi pada kecepatan rendah, atau untuk menarik trailer atau instrumen yang digunakan dalam pertanian atau konstruksi. Menurut SNI 7416:2010, traktor roda empat adalah mesin berdaya gerak sendiri berupa motor diesel, beroda empat ban karet atau ditambah roda sangkar dari baja mempunyai tiga titik gandeng, berfungsi untuk menarik, menggerakkan, mengangkat, mendorong alat dan mesin pertanian dan juga sebagai sumber daya penggerak. Berdasarkan besaran daya sumber penggerak motor diesel dan kategori tiga titik-gandeng, traktor roda empat diklasifikasikan atas empat kelas, seperti tertera pada Tabel.1 di bawah ini. Tabel 1. Klasifikasi Traktor Roda Empat Klasifikasi Traktor Klasifikasi Traktor Dayamotor kW Kategori 3-titik-gandeng Traktor Mini 9-15 1 Traktor Kecil 15 - 35 1 Traktor Sedang 30 – 75 2 Traktor Besar 60 – 168 2 dan 3 Traktor Sangat 135- 300 3 dan 4 Berdasarkan jumlah poros penggeraknya, traktor roda empat dapat diklasifikasikan ke dalam dua jenis yaitu: a Traktor dengan poros penggerak tunggal two wheel drive, 2WD; yaitu traktor yang digerakkan oleh kedua roda belakang. b Traktor dengan poros penggerak ganda four wheel drive, 4WD; yaitu traktor yang digerakkan oleh keempat roda.

2.1.1. Konstruksi Utama Traktor

Konstruksi utama traktor roda empat yaitu: - Mesin sebagai sumber penggerak - Transmisi daya, biasanya berupa roda gigi, sabuk dan sproket, atau kombinasi keduanya - Alat penggerak, yaitu roda, roda rantai, dsb - Alat pengendali, yaitu berupa kemudi, kopling, kopling kemudi, rem, stir, dsb - Alat yang bekerja, yaitu implemen atau trailer yang ditarik Menurut SNI 7416:2010, Konstruksi traktor pertanian ditunjukkan pada Gambar 1, Gambar 2, dan Gambar 3 di bawah ini. 4 Gambar 1. Traktor Pertanian dengan Poros Penggerak Ganda-4WD PAES118:2001 Gambar 2. Konstruksi Utama Traktor Roda 4 PAES 118:2001 Gambar 3. Contoh panel Kontrol dari Traktor Roda Empat dengan 4-WD PAES118:2001 5 Dalam media E-learning TEP FATETA IPB, dijelaskan secara rinci tentang konstruksi dan fungsi traktor roda empat. Traktor roda empat secara mendasar terdiri dari bagian-bagian utama sebagai berikut: 1. Enjin engine 2. Alat untuk penyaluran tenaga power transmission device 3. Alat untuk bergerak running device 4. Alat untuk kemudi steering device 5. Alat untuk bekerja working device 1. Enjin Kebanyakan dari traktor roda empat dilengkapi dengan enjin diesel, 4-tak, berpendingin air. Banyak diantaranya memiliki 2 hingga 6 silinder. Enjin traktor nampak seperti enjin truk atau bus tetapi dilengkapi dengan sistem governor yang efektif untuk keperluan dapat menjaga putaran konstan dengan tanpa memandang beban yang diberikan. Enjin dari sebuah traktor roda empat umumnya dilengkapi dengan: a Sistem bahan bakar. Enjin traktor biasanya memiliki sebuah pompa injeksi untuk setiap silinder. Untuk mengalirkan bahan bakar, diperlukan pompa bahan bakar b Sistem pelumasan. Minyak pelumas dialirkan secara paksa oleh pompa minyak pelumas ke berbagai bagian enjin. c Sistem pendingin. Radiator dan kipas pendingin selalu melengkapi enjin yang berpendingin air. Pompa harus dilengkapi untuk memastikan terjadinya sirkulasi air. d Sistem listrik. Ada alat motor starter untuk memutar flywheel yang memanfaatkan aki sebagai sumber tenaganya. Aki juga digunakan untuk menyalakan lampu, klakson dan aksesoris lainnya. Aki dicharge oleh generator, yang selalu berputar bersama putaran enjin. 2. Alat untuk penyaluran tenaga Alat ini berfungsi menyalurkan tenaga dari enjin menuju roda, poros PTO, pompa oli untuk menggerakkan tiga-titik gandeng thre-point linkagehitch, dan lain-lainnya, pada berbagai tingkat kecepatan putaran. Penyaluran tenaga ke roda, mirip dengan yang ada pada mobil, yaitu memiliki urutan dari enjin – kopling -- gigi kecepatan -- gigi diffrensial -- poros roda. Karena traktor bergerak dengan kecepatan yang sangat bervariasi, mulai dari 0,3 hingga 10 kmjam di lahan, dan 15 –24 kmjam di jalan raya, jumlah gigi perubahan kecepatan umumnya bervariasi dari 6 hingga 12, atau lebih. Gigi differensial dapat dikunci dengan diffrential lock, ini akan membuat kedua roda penggerak berputar bersamaan bila salah satu roda mengalami slip. Blok enjin dan sistem transmisi biasanya menjadi satu sebagai badan utama traktor, maka dia dibuat dengan konstruksi yang sangat kuat. 3. Alat untuk bergerak Bagian utama untuk bergerak adalah roda ban. Roda ban traktor ukurannya besar, untuk memberikan ground clearance yang besar, juga untuk mempermudah gerak pada lahan tidak rata, dan juga untuk meningkatkan kemampuan traksi. Namun demikian, untuk lebih meningkatkan kemampuan traksinya, kembang roda ban dibuat lebih tinggi. Demikian juga sering dilengkapi dengan berat tambahan berupa besi atau penambahan air ke dalam ban. 6 Gambar 4. Pemberat Tambahan Pada Traktor Namun demikian, pada lahan sawah yang berlumpur, beban yang berat akan malah menghambar gerak traktor. Oleh sebab itu, traktor untuk lahan sawah biasanya dilengkapi roda sangkar, untuk mengurangi tekanan kontak. Rem hanya disediakan pada roda belakang. Rem roda kiri dan kanan dapat dipergunakan sendiri- sendiri untuk memudahkan belok Gambar 5. Traktor untuk lahan sawah biasanya dilengkapi dengan rem yang memilik bearing dengan seal kedap air. Beberapa traktor dengan berpenggerak empat roda memiliki empat buah roda yang sama besar, dan ada yang memiliki roda depan yang lebih kecil. Traktor yang memiliki empat roda yang sama besar umumnya memberikan traksi yang lebih besar, tapi lebih sulit untuk dikemudikan dibandingkan dengan yang roda depannya lebih kecil. Gambar 5. Konstruksi pedal rem traktor roda empat 7 4. Alat untuk kemudi Traktor roda empat umumnya dikemudikan dari ruang kemudi dengan mengendalikan roda depan melalui roda kemudi stir, sebagaimana umumnya mobil. Namun ada juga kemudi dilakukan dengan mengatur roda belakang, seperti traktor buatan Thailand Gambar 6. Gigi differential sangat penting untuk poros roda penggerak, dan jangan gunakan differential lock saat berbelok. Sistem power steering digunakan untuk traktor besar. Ini akan membantu memperingan pengemudian traktor. Saat berbelok, diperlukan juga bantuan rem kiri bila berbelok tajam ke kiri atau sebaliknya. Gambar 6. Alat Kemudi Traktor Roda Empat

2.1.2. Sistem Kendali Traktor Roda Empat

Menurut Sihotang 2010, Pengendali adalah indikator, saklar, tuas dan pedal yang digunakan untuk mengendalikan jalannya traktor. Pengendali yang ada pada traktor roda empat dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu: Gambar 7. Pengendali Traktor Roda Empat