38
Jenis transmisi yang digunakan adalah rantai, sproket dan bevel gear. Sesuai dengan rancangan, sistem transmisi yang digunakan adalah rantai nomor 40, seproket dengan jumlah gigi 14
buah untuk poros roda penggerak dan 18 buah untuk poros metering device. Jumlah rantai yang digunakan adalah 78 mata rantai. Untuk memutar metering device benih digunakan sepasang bevel
gear dengan jumlah gigi 14 buah. Sistem transmisi yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 43 dan Gambar 44.
Gambar 45. Penggunaan bevel gear untuk penjatah benih
5.2. Hasil Modifikasi Prototipe Mesin Penanam dan Pemupuk Jagung
Prototipe-2 mesin penanam dan pemupuk jagung terintegrasi merupakan penyempurnaan desain dari prototipe sebelumnya. Unit penanam, pemupuk, dan pembuat guludan, semua unit
tersebut terintegrasi pada traktor roda dua dan unit pengolah tanah rotary. Modifikasi yang dilakukan adalah merubah beberapa bagian pada unit penanam dan pemupuk. Secra keseluruhan, hasil
modifikasi mesin ini dapat dilihat pada Gambar 45. Hopper benih terletak di bagian tengah rangka utama dan hopper pupuk terletak di samping kiri dan kanan hopper benih Bentuk dan posisi hopper
benih dan pupuk dapat dilihat pada Gambar 46 dan Gambar 47. Saluran benih hasil modifikasi lebih lurus dibandingkaan dengan prototipe sebelumnya karena lubang pengeluaran benih berada di depan
Gambar 48. Posisi pembuka alur pupuk sedikit ke belakang agar tidak mengganggu mekanisme pengatur guludan Gambar 49. Hasil modifikasi rangka utama mengakibatkan posisi dudukan pegas
bergesar ke belakang. Bergesernya dudukan pegas tersebut membuat roda penggerak tidak dapat berputar. Oleh sebab itu poros roda penggerak juga digeser ke belakang Gambar 50. Dengan
modifikasi ini berat roda berkurang 3 kg dari roda penggerak prototipe-1. Berat roda penggerak prototipe-1 adalah 5 kg.
39
a b
Gambar 46. Perbandingan prototipe-1 a dan prototipe-2 b
Gambar 47. Hopper pupuk dan hopper benih prototipe-1
Gambar 48. Hopper pupuk dan hopper benih prototipe-2
40
a b
Gambar 49.Perbandingan saluran benih dan pembuka alur benih prototipe-1 a dan prototipe-2 b
a b
Gambar 50. Perbandingan saluran dan pembuka alur pupuk prototipe-1 a dan prototipe-2 b
a b
Gambar 51. Perbandinagan roda penggerak sebelum a dan sesudah b modifikasi
41
5.3. Kinerja Unit Penanam dan Pemupuk
5.3.1. Kemacetan Roda Penggerak
Besar kemacetan roda penggerak rata-rata adalah 31 dalam kondisi hopper terisi dan 15 dalam keadaan kosong. Besarnya kemacetan roda penggerak tersebut disebabkan oleh gesekan pupuk
dengan metering device dan kurangnya torsi yang dihasilkan roda penggerak. Dari hasil pengamatan, pupuk TSP yang menyebabkan kemacetan pada rotor metering device karena ukuran butiran pupuk
yang besar dan keras. Kemacetan pada metering device ini diilustrasikan pada Gambar 52. Untuk mengatasinya, pupuk TSP dihaluskan sebelum diaplikasikan, memasangkan karet pada dinding
hopper supaya butiran pupuk tidak tersangkut, atau menggunakan tipe penjatahan lain yang memiliki tingkat gesekan dengan butiran pupuk dan dinding hopper lebih kecil.
Gambar 52. Kemacetan metering device pupuk
Guludan yang terbentuk adalah tanah gembur hasil dari rotary tiller yang memiliki tahanan geser yang rendah sehingga cengkeraman dengan permukaan roda penggerak kurang. Untuk
mengatasinya, roda penggerak dapat ditempatkan di permukaan tanah dasar lembah guludan seperti pada Gambar 53. Pada bagian ini, besar tahanan geser lebih besar dan tanah lebih padat sehingga torsi
yang yang dihasilkan lebih besar.
Gambar 53. Alternatif penempatan roda penggerak metering device
42
5.3.2. Kinerja Penanaman
Jarak tanam benih diukur dari tempat jatuhnya benih-benih jagung setelah penanaman. Jarak tanam benih yang dihasilkan masih bervariasi yaitu 22 cm sampai 32 cm dengankoefisien
keseragaman 10.35. Jarak tanam yang bervariasi tersebut karena slip roda penggerak yang cukup besar. Kedalaman penanaman benih berkisar antara 1 sampai 3 cm, sedangkan kedalaman benih yang
diharapkan adalah 5 cm. Hasil penanaman ini dilakukan pada panjang tangkai pembuka alur maksimum. Agar tercapai kedalamn yang diharapkan, tangkai pembuka alur dapat diganti dengan
ukuran yang lebih panjang. Pengujian prototipe di lapangan menghasilkan jumlah benih tiap lubang berkisar antara 1
sampai 2 benih dengan rata-rata 1.53 butir benih. Banyaknya benih tiap lubang tanam dipengaruhi oleh ukuran benih dan tingkat keseragaman benih. Celah metering device akan terisi oleh satu benih
yang berukuran besar. Sedangkan benih yang berukuran kecil dapat mengisi celah metering device lebih dari satu butir benih. Hasil lahan setelah pengujian kinerja mesin dapat dilihat pada Gambar 54.
Gambar 54. Hasil penanaman dan pemupukan
5.3.3. Kinerja Pemupukan
Pengujian dosis pemupukan di lapangan dapat dilihat pada Gambar 55. Jarak antara alur benih dan alur berkisar antara 11 cm sampai 12 cm. Untuk alur pupuk urea, jarak rata-rata dari alur benih
adalah 11 cm sedangkan untuk alur campuran pupuk TSP dan KCl adalah 10.8 cm. Data lengkap hasil pengujian jarak alur benih dan pupuk disajikan pada Lampiran 5. Kedalaman pupuk masih
belum sesuai dengan yang diharapkan. Seperti yang terlihat pada Gambar 56, saluran pupuk kurang masuk ke dalam tanah sehingga pupuk jatuh di atas permukaan tanah setelah alur pupuk menutup.
Saluran pupuk perlu dibuat dengan panjang yang sesuai dengan kedalaman pembuka alur sehingga pupuk dapat masuk ke dalam tanah.
43
Gambar 55. Pengujian dosis di lahan
Gambar 56. Penempatan pupuk di lapangan
Gambar 57. Dosis pengeluaran pupuk urea 5
10 15
20
30 42
45 60
Do sis
g m
Bukaan Metering Device cm
Pengujian Stasioner Pengujian Lapangan
Perhitungan Teoritis
44
Perbandingan jumlah pupuk urea yang dikeluarkan dapat dilihat pada Gambar 57. Hasil dari pengujian stasioner pupuk urea sudah mendekati perhitungan teoritis. Tetapi hasil dari pengujian
lapangan menunjukkan jumlah yang lebih rendah. Pada pengujian unit pemupuk di lapangan terjadi kemacetan roda penggerak, sehingga metering device tidak berputar seperti seharusnya. Sifat pupuk
yang higroskopis membuat pupuk cepat menggumpal serta melekat pada dinding hopper dan metering device. Dosis pupuk urea yang direncanakan adalah 150 kgha atau 8.09 gm alur dengan bukaan
metering device 42 mm. Dilihat dari data pengujian pada Lampiran 4, panjang alur terbuka rotor metering device yang paling mendekati kebutuhan pemupukan urea adalah 60 mm, yaitu dengan dosis
168.70 kgha atau 12.65 gm alur. Walaupun terjadi kemacetan roda penggerak, dosis pupuk pada pengujian stasioner, pengujian
lapangan dan perhitungan teoritis campuran pupuk TSP dan KCl tidak jauh berbeda Gambar 58. Misalnya pada bukaan metering device 45 mm, dosis pupuk pada pengujian stasioner 19.91 gm,
pengujian lapangan 21.58 gm, dan perhitungan teoritis 18.26 gm. Campuran pupuk TSP dan KCl tidak lengket dan tidak mudah menggumpal seperti pupuk urea. Pupuk KCl juga memiliki ukuran
butiran yang halus sehingga lebih mudah jatuh ke dalam saluran penempatan pupuk ketika mesin mulai dihidupkan.
Gambar 58. Dosis pengeluaran campuran pupuk TSP dan KCl
5.3.4. Kapasitas Lapangan
Prototipe-2 mesin penanam dan pemupuk jagung mempunyai kapasitas lapangan teoritis sebesar 1618.50 m
2
jam 0.16 hajam pada kecepatan maju rata-rata 0.60 ms dan kapasitas lapangan efektif 1327.87 m
2
jam 0.13 hajam. Dengan nilai kapasitas lapangan teoritis dan efektif tersebut, prototipe ini memiliki efisiensi lapangan sebesar 82.04. Efisiensi lapangan ini masih bisa
ditingkatkan dengan mempercepat waktu belok. 10
20 30
40
30 45
56 60
D o
si s
gm
Bukaan Metering Device mm
Pengujian Stasioner Pengujian Lapangan
Perhitungan Teoritis
45
5.3.5. Perbandingan Kinerja Prototipe-1 dan Prototipe -2
Data kinerja prototipe-1 dan prototipe-2 dapat dilihat pada Tabel 9.
Tabel 9. Perbandingan kinerja prototipe-1 dan prototipe -2
Prototipe-1 Protitpe-2
1. Volume Hopper: a. Urea
1.18 kg 3.62 kg
b. TSP + KCl 2.66 kg
5.45 kg 2.
Dosis Pemupukan: a Urea 7.69 gm
3.76 - 12.65 gm b. TSP + KCl
15.39 gm 16.13 - 33.85 gm
3. Jarak Tanam
koefisien keragaman 18 - 31 cm
10.35 22 - 32 cm
17.47 4.
Kedalaman Tanam 6 - 8 cm
1 - 3 cm 5.
Jarak Alur Benih dan Pupuk 10-13 cm
10 - 12 cm 6.
Kemacetan Roda Penggerak 38
31 7.
Kapasitas Lapangan teoritis 0.13 hajam
0.16 hajam 8.
Kapasitas Lapangan efektif 0.11 hajam
0.13 hajam 9.
Efisiensi Lapangan 85.31
82.04
VI. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1. Kesimpulan
1. Prototipe hasil modifikasi unit penanam dan pemupuk mesin penanam dan pemupuk jagung
terintegrasi telah dirancang dan diuji coba. Mesin ini digerakkan oleh traktor roda dua bersamaan dengan unit pembuat guludan. Secara umum kinerja penanaman dan pemupukan
berhasil ditingkatkan. 2.
Kemacetan roda penggerak berhasil dikurangi, tetapi kemacetan roda penggerak masih cukup besar mengakibatkan penjatahan benih dan pupuk kurang sempurna. Jarak tanam masih
kurang seragam koefisien keragaman 10.35, rata-rata 27.53 cm. Kurangnya dosis pupuk karena kemcetan roda penggerak dapat diatasi dengan cara mengatur selubung metering device
pupuk. 3.
Kapasitas lapanganan teoritis mesin hasil modifikasi adalah 0.16 hajam, kapasitas lapangan efektif 0.13 hajam, dan efisiensi lapangan 82.04.
6.2. Saran
