y = 0,0298x
3
- 1,1011x
2
+ 13,101x + 1,0923 R
2
= 0,9545 10
20 30
40 50
60 70
5 10
15 20
25
kedalaman cm te
k a
na n
k P
a
Gambar 25. Grafik hubungan antara kedalaman penekanan plat dengan tekanan tanah pada sudut tekan 90
. C. ANALISIS PARAMETER DESAIN
Analisis parameter desain didahului dengan penentuan gaya yang ditumpu roda yang diperoleh dari bobot traktor, beban tarik, dan rolling resistance.
Berdasarkan hasil pengukuran, bobot traktor yang digunakan adalah 334 kg atau 3.27 kN, beban tarik 13 bobot traktor 1.08 kN, dan rolling resistance
0.25 bobot traktor 0.82 kN sehingga untuk satu roda diperoleh F
h
0.95 kN dan F
v
1.64 kN.
1. Gaya Reaksi Tanah
Berdasarkan hasil simulasi, spasi sirip 25.7 atau 14 sirip, diameter
roda 85 cm, asumsi ketenggelaman roda sinkage 17.5 cm, dan luas sirip 280 cm
2
dianggap sudah memenuhi syarat untuk memberikan performansi optimal bagi traktor berdaya 7.5 hp pada tanah di lahan sawah tabel hasil
simulasi disajikan pada Lampiran 2. Ukuran-ukuran tersebut dipilih karena menghasilkan gaya reaksi tanah vertikal F
v
sebesar 1.87 kN untuk sebuah roda besi dimana kebutuhan gaya dari beban vertikal bobot traktor
untuk satu roda adalah 1.64 kN. Apabila F
v
lebih kecil dari bobot traktor, maka akan terjadi kondisi yang tidak seimbang yang menyebabkan roda
tenggelam pada kedalaman lebih dari 17.5 cm. Selain memenuhi kebutuhan gaya vertikal, ukuran-ukuran tadi juga menghasilkan gaya
40
reaksi tanah horizontal F
h
sebesar 1.60 kN untuk sebuah roda besi. Gaya tersebut lebih besar dari kebutuhan yaitu sebesar 0.95 kN. Jika F
h
lebih kecil dari draft implemen dan tahanan gelinding roda, maka akan
mempengaruhi kemampuan traksi seperti meningkatnya slip roda dan bahkan tidak dapat bergerak maju. Selain faktor-faktor di atas, dalam
menentukan besarnya gaya reaksi tanah dipertimbangkan juga faktor lain, yaitu jumlah sirip, spasi sirip, jumlah sirip aktif, dan ukuran sirip.
Gaya resultan tanah ditentukan sebesar ½ dari gaya resultan tanah hasil perhitungan. Hal tersebut ditentukan dengan pertimbangan bahwa pada
saat pengukuran tahanan penekanan dilakukan pada tanah yang belum terpijak oleh sirip. Pada kenyataannya sirip akan mendorong tanah yang
tidak utuh Gambar 26, sebab ada bagian tanah yang telah terdorong oleh sirip sebelumnya sehingga gaya reaksi tanah yang dihasilkan akan lebih
kecil. Untuk slip di bawah 30 apabila sudut putar roda lebih besar atau sama dengan 120
, maka gaya reaksi tanah dianggap nol karena sirip tidak lagi menekan ke tanah meninggalkan tanah Hermawan et al., 1996.
Plat sirip-1 Plat sirip-2
Gambar 26. Daerah pemotongan tanah oleh sirip.
2. Diameter Roda
Berdasarkan hasil perhitungan analisis diameter roda, besarnya jari-jari maksimum roda adalah sebesar 43 cm atau diameter roda maksimum
sebesar 86 cm dan diameter roda minimum sebesar 73 cm. Ukuran ini diperoleh dengan mempertimbangkan besarnya kepalan tangan operator
sebesar 5 cm, ground clearance tidak boleh kurang dari 5 cm, dan
41
ketenggelaman roda sinkage tidak melebihi 20 cm. Berdasarkan perhitungan tersebut, ditetapkan diameter roda sebesar 85 cm. Hal ini
ditetapkan dengan memperhatikan bahwa dengan diameter roda lokal sebesar 82 cm ternyata dasar gearbox traktor hampir menggerus tanah dan
roda hampir tenggelam setengahnya. Oleh karena itu diameter roda harus diperbesar walaupun ada keterbatasan ruang bebas lengan engkol.
Rancangan roda sirip dapat dilihat pada Gambar 27 .
Analisis penentuan diameter roda traktor secara lengkap disajikan pada Lampiran 3.
Gambar 27. Rancangan roda sirip.
3. Jumlah Sirip
