29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. SPESIFIKASI MESIN PELUBANG TANAH
Sebelum menguji kinerja mesin pelubang tanah ini, perlu diketahui spesifikasi dan detail dari mesin. Mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini terdiri atas beberapa
komponen yang dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Daftar komponen mesin beserta fungsinya
Komponen Fungsi Motor Listrik DC
Sumber tenaga penggerak non emisi karbon
Accumulator Sumber energi listrik
Inverter Pengubah tegangan
Saklar Pengatur ON-OFF
Kabel Penyalur listrik
Mata bor Pelubang
Poros Transmisi
Gear Reduksi rpm
Stang Kendali mesin
Sementara itu, mesin pelubang tanah ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga geraknya yang digerakkan dengan menggunakan aki kering dan inverter sebagai
sumber catu dayanya. Spesifikasi motor listrik yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Spesifikasi motor Listrik DC
Spesifikasi Motor Listrik
Tipe 32D5 BEPM-W3
Volts 130 Ampere 1
Hz DC HP 18
Torque 6.5 Lb.in
Rpm 84 Ratio
29.7 : 1 Secara lengkap, spesifikasi dari mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini
dapat dilihat pada Tabel 4.
30 Tabel 4. Spesifikasi mesin pelubang tanah
Spesifikasi Mesin Pelubang Tanah
Daya 0.125
HP Putaran maksimal
84 rpm Berat Total
8.5 kg Tinggi Total
126 cm Lebar Total
40 cm Sumber Catu Daya
Aki Kering
4.2. PENGUJIAN KINERJA MESIN PELUBANG TANAH
Pengujian kinerja mesin dilakukan di lahan, dengan diawali dengan proses pengajiran,yaitu proses menandai bagian lahan yang akan dilubangi dengan mesin. Jarak
antar lubang dibuat 2.5 x 2.5 meter, selama proses pengajiran juga dilakukan pembersihan lahan terutama yang akan dilubangi dari gulma dan rumput yang menganggu. Pada
pengujian kinerja ini menggunakan aki kering 12 v 5 Ah yang ditingkatkan dengan menggunakan inverter 24 V 500 W sebagai sumber catu daya. Seperti pada Gambar 15.
Gambar 15. Sumber Catu Daya Pengujian kinerja dilakukan dengan membuat lubang di lahan yang ditentukan
hingga sumber catu daya tidak mampu bekerja. Namun kemampuan mesin dengan sumber catu daya tersebut akan dibatasi oleh daya minimal pembuatan lubang dengan
menggunakan alat pelubang manual. Selama proses pembuatan lubang, akan dilakukan beberapa pengukuran. Faktor yang akan diukur yaitu, dimensi lubang, waktu pembuatan
lubang, waktu pindah, denyut jantung dan kuat arus listrik yang dihasilkan mesin saat proses pembuatan lubang. Skema pengujian kinerja mesin dapat dilihat pada Gambar 16.
31 Gambar 16. Skema pengujian mesin pelubang tanah di lahan
Pengukuran kuat arus listrik dengan menggunakan clampmeter dilakukan pada inverter, karena hanya di inverter terdapat arus listrik AC, yaitu sebelum arus DC menjadi
DC sesaat di inverskan menjadi arus AC untuk meningkatkan daya listrik dari sumber catu daya. Pada saat mesin berputar namun tidak melakukan proses pelubangan kuat arus
relatif stabil pada nilai 0.5 A, pada saat melakukan proses pelubangan dan mesin melakukan torsi kuat arus meningkat menjadi 1.2 A, dan kuat arus terus turun ketika
mesin melakukan proses pelubangan selanjutnya sehingga menyebabkan kecepatan pelubangan pun menurun.
Gambar 17. Grafik kuat arus listrik terukur Berdasarkan grafik pada Gambar 17 terlihat kuat arus listrik yang diukur relatif
mengalami penurunan sesuai dengan banyaknya jumlah lubang hingga kuat arus benar- benar habis pada lubang ke 143. Setelah lubang ke 142, mesin masih bisa berputar namun
putarannya sangat lemah, hanya mencapai 22 rpm dan kuat arus hampir 0, sehingga tidak memiliki torsi sama sekali.
Setelah mengetahui nilai kuat arus listrik yang dibutuhkan mesin untuk membuat setiap lubang, maka dapat dihitung daya aktual yang dibutuhkan mesin ketika melakukan
proses pelubangan. Penghitungan daya dilakukan dengan mengalikan kuat arus yang terukur dengan tegangan listrik tetap yaitu sekitar 105 v.Berdasarkan pengukuran awal,
Menyalakan Mesin Membuat Lubang
Pengukuran Kuat Arus
Mematikan Mesin dan Mengukur Dimensi Lubang
Pengukuran Denyut Jantung
32 daya yang dibutuhkan untuk membuat sebuah lubang dengan diameter 15 cm dan
kedalaman 15 cm dalam waktu rata-rata 25 detik adalah 0.11424 HP atau setara dengan 85.19 W, sedangkan daya yang dibutuhkan mesin ini untuk membuat lubang dapat dilihat
dalam Gambar 18.
Gambar 18. Grafik daya yang dihitung ketika proses pelubangan Daya yang terhitung sebanding dengan nilai kuat arus listrik, sehingga grafiknya pun
serupa. Berdasarkan hasil perhitungan daya terbesar yang digunakan mesin untuk proses pelubangan adalah 115.5 watt dan daya terkecil adalah 10.5 watt. Dan bila dibandingkan
dengan nilai daya yang terukur pada awal perancangan, daya terkecil yang terhitung pada mesin ini masi lebih besar, sehingga pemilihan motor listrik 0.125 hp merupakan hasil
pemilihan yang tepat. Namun, pada pengukuran awal, daya yang dibutuhkan untuk membuat lubang sebesar 85.19 watt maka penggunaan mesin ini dibatasi hingga
mencapai daya minimal tersebut, sehingga grafik daya dan jumlah lubang akan menjadi seperti Gambar 19.
Gambar 19. Grafik daya listrik
33 Pada grafik yang terdapat di Gambar 19, dapat ditarik kesimpulan bahwa mesin ini
dengan menggunakan sumber catu daya aki kering 12 v dan 5 Ah sebanyak 2 buah untuk membuat 68 buah lubang. Kemudian pada pengukuran waktu proses pelubangan
menghasilkan grafik yang sebaliknya. Grafik relatif menanjak, hal ini disebabkan waktu untuk melakukan proses pelubangan melambat seiring melemahnya sumber catu daya.
Keadaan tanah pada lahan percobaan juga menjadi salah satu penghambat ketika melakukan proses pengukuran waktu. Kondisi tanah yang terlalu kering dan gembur
mengakibatkan operator sulit berpijak dan tidak stabil ketika menggunakan mesin.
Gambar 20. Grafik waktu yang dibutuhkan dalam proses pelubangan Dari grafik pada Gambar 20 terlihat sangat jelas bahwa waktu yang dibutuhkan
mesin untuk melakukan proses pelubangan mengalami kenaikan yang cukup tinggi. Semakin lama mesin digunakan maka sumber catu daya pun akan semakin habis dayanya
sehingga torsi yang dihasilkan mesin pun akan menurun, mengakibatkan putaran yang dihasilkan mesin semakin lambat dan menambah lama waktu proses. sehingga total dari
seluruh proses pembuatan lubang sebanyak 142 lubang dengan menggunakan sumber catu daya accumulator kering 12 volt dan 5 AH sebanyak 2 buah adalah 2675 detik
ditambah dengan waktu pindah diusahakan 5 detik per lubang, yaitu 856 detik maka seluruh proses pembuatan lubang membutuhkan waktu sebanyak 3531 detik atau 24.86
detik tiap lubangnya. Sedangkan untuk waktu proses pembuatan lubang setelah pembatasan pemakaian
mesin disesuaikan dengan daya minimal, yaitu sebesar 85.19 watt, maka grafik waktu akan menjadi seperti Gambar 21.
34 Gambar 21. Grafik waktu yang dibutuhkan proses pembuatan lubang setelah
pembatasan penggunaan mesin Setelah pembatasan penggunaan mesin, maka waktu yang dibutuhkan untuk
membuat 68 lubang adalah 941 detik dengan waktu pindah 327 detik. Artinya, dengan menggunakan sumber catu daya aki kering 12 v, 5 Ah sebanyak 2 buah mesin ini dapat
dioperasikan selama 1268 detik atau 21.13 menit. Sehingga bisi dihitung kapasitas lubangnya, yaitu sebesar 68 lubang untuk 21.13 menit atau 3.2 lubangmenit.
Sementara itu dengan menggunakan rumus perhitungan 10, maka dapat dihitung energi yang dibutuhkan dengan menggunakan mesin pembuat lubang ini dapat dilihat
pada Gambar 22.
Gambar 22. Grafik Energi pada proses pembuatan lubang dengan mesin Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat, dengan menggunakan mesin energi terbesar
yang dibutuhkan untuk membuat sebuah lubang dengan mesin ini sebesar 1785 J sedangkan energi terendahnya adalah 672 J. dapat dilihat, nilai terbesar terjadi ketika
daya yang dihasilkan mesin besar tapi waktu yang dibutuhkan untuk proses pembuatan
35 lubang relatif lama, sedangkan saat proses pembuatan energi hanya membutuhkan waktu
yang sebentar maka energi yang dibutuhkan lebih kecil. Hal ini dapat dikaitkan dengan kondisi tanah yang mempegaruhi proses pembuatan lubang. Energi yang dibutuhkan
ketika menggunakan mesin ini lebih sedikit daripada tanpa menggunakan mesin, seperti yang terukur pada perancangan awal.
4.3. PENGUKURAN BEBAN KERJA
Kategori