Pendugaan ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV) dengan menggunakan tes ketenggelaman plat
PENDUGAAN KETENGGELAMAN TERRESTRIAL ROBOTIC
VEHICLE (TRV) DENGAN MENGGUNAKAN TES
KETENGGELAMAN PLAT
ROBIANSYAH
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan
Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV) dengan Menggunakan Tes
Ketenggelaman Plat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Robiansyah
NIM F14090070
ABSTRAK
ROBIANSYAH. Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat. Dibimbing oleh LENNY
SAULIA.
Metode ketenggelaman plat tes sudah banyak dilakukan oleh penelitipeneliti untuk menduga ketenggelaman kendaraan off-road, salah satunya adalah
model Bekker. Namun metode dan model yang ada sampai saat ini hanya untuk
kendaraan off-road konvensional, sedangkan untuk Terrestrial Robotic Vehicles
(TRV) belum ada sehingga metode yang diusulkan pada penelitian ini adalah
melalui pendekatan ketenggelaman plat dengan rasio bentuk yang berbeda-beda
dengan parameter sifat fisik tanah berupa kadar air tanah. Metodologi yang
digunakan yaitu dengan mengukur ketenggelaman plat terhadap tanah serta
parameter sifat fisik dan mekanik tanah dengan membandingkan ketenggelaman
TRV observasi baik secara statis dan dinamis. Pengolahan data menggunakan
software Microsoft Excel dengan analisis data regresi linear dan SPSS 17. Hasil
uji beda atau error terkecil model regresi linear ketenggelaman plat tes dengan
koefisien determinasi tertinggi adalah model ketenggelaman plat tes Z’5. Model
ketenggelaman plat tes tersebut adalah Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA untuk
jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32.29% serta dengan
bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Kata kunci: karakteristik tanah, model ketenggelaman TRV, Terrestrial Robotic
Vehicle, tes ketenggelaman plat
ABSTRACT
ROBIANSYAH. Sinkage Prediction of Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
using Plate Sinkage Test. Supervised by LENNY SAULIA.
Plate sinkage tests method have been performed by many researchers to
assess the sinkage of conventional off-road vehicles, one of it is Bekker’s model.
The need of sinkage prediction for Terrestrial Robotic Vehicles (TRV) is
necessary, hence the objectives of this study was to determine sinkage prediction
for TRV based on plate sinkage test method. The methodology used in this study
was the measurement of sinkage of several plates with different area and contact
shape ratio on a terrain with different physical and mechanical properties. The
plate sinkage test’s results were compared with the observed sinkage of TRV in
static and dynamic states. Microsoft Excel and SPSS 17 software were employed
to process and analyze data. The results showed that linear regression models of
plate sinkage tests with the highest coefficient of determination is the model plate
sinkage tests Z’5. The test plate sinkage model is Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303
KA for soil types CL (clay loam) with a moisture content content of 29.43%, up
32.29% and bulk density g/cm3 1.06 g/cm3 until 1.18 g/cm3.
Keywords: plate sinkage test, sinkage prediction model for TRV, soil
characteristics, Terrestrial Robotic Vehicle,
PENDUGAAN KETENGGELAMAN TERRESTRIAL ROBOTIC
VEHICLE (TRV) DENGAN MENGGUNAKAN TES
KETENGGELAMAN PLAT
ROBIANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat
Nama
NIM
: Robiansyah
: F14090070
Disetujui oleh
Dr Lenny Saulia, STP MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Desrial, MEng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli sampai dengan bulan
Oktober, dengan judul Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle
(TRV) dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Lenny Saulia, STP MSi,
selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua
orang tua penulis yaitu Bapak Tona dan Ibu Ami’a, serta kakak dan adik-adik
penulis (Siti Fatimah, Opila Sari, Ardi Mansyah) atas segala dukungan moril,
materil serta doa dan kasih sayang yang luar biasa kepada penulis. Tak lupa pula
saya ucapkan terima kasih kepada teman-teman satu bimbingan atas segala
bantuan, dukungan, dan kebersamaan selama penelitian, kepada teman-teman TEP
Orion 46 atas segala kebersamaannya selama empat tahun ini, kepada adik kelas
yang telah bersedia membantu dalam penelitian. Penulis menyadari bahwa masih
terdapat banyak kekurangan dalam penulisan ini sehingga penulis mengharapkan
segala masukan, kritikan, dan saran yang bersifat membangun bagi penulis.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan semua
pihak yang berkepentingan.
Bogor, Februari 2014
Robiansyah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
2
Tempat dan Waktu Penelitian
2
Alat
2
Bahan
3
Metode Penelitian
4
Analisis Data
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Identifikasi Sampel Tanah
11
Model Ketenggelaman Plat
15
Verifikasi Model Ketenggelaman Plat
16
SIMPULAN DAN SARAN
18
Simpulan
18
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 250 mm2
Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 350 mm2
Pengukuran tekstur tanah
Pengukuran batas cair dan batas plastisitas tanah
Hasil analisis regresi linear kedalaman plat terhadap variabel bebas
tekanan plat dan kadar air tanah
6 Gradien perbedaan Z observasi prototipe plat (cm) terhadap Z model
matematika plat (cm)
7 Nilai beda (error) pada setiap model matematika dan Z model Bekker
dengan Z TRV observasi statis dan dinamis.
1
2
3
4
5
3
3
11
11
16
16
17
DAFTAR GAMBAR
1 Prototipe plat test (a) luasan 250 mm2 (b) luasan 350 mm2
2 Diagram alir metode penelitian
3 Denah petakan sampel
4 Tanah sampel
5 Ilustrasi teori sinkage Bekker dan tahanan gelinding (Bekker 1960)
6 Pengukuran batas cair
7 Pengukuran batas plastis
8 Penetrometer digital
9 Ketenggelaman TRV
10 Pengukuran gaya tekan plat terhadap tanah
11 Grafik plastisitas untuk klasifikasi USCS (Muntohar 2007)
12 Grafik hubungan antara ketenggelaman plat dengan tekanan plat
13 Grafik hubungan kadar air dengan densitas tanah basah
14 Grafik hubungan tahanan penetrasi tanah dengan kedalaman
3
4
5
5
6
8
8
9
9
10
11
13
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Spesifikasi TRV
Desain penetrometer
Pengukuran tekstur tanah
Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
5 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
6 Grafik hubungan Z observasi plat (cm) dengan Z model plat (cm)
20
21
22
22
23
24
PENDAHULUAN
Di negara-negara maju seperti Amerika, TRV sudah sangat berkembang dan
digunakan untuk kegiatan-kegiatan penting seperti modern military, USAR, dan
penelitian planet. TRV ini juga berpotensi berkembang di Indonesia khususnya di
bidang pertanian.
Faktor yang mempengaruhi kinerja traksi dan mobilisasi TRV diduga tidak
terlalu berbeda dengan kendaraan off-road konvensional. Salah satu yang
mempengaruhi traksi dan mobilisasi adalah ketenggelaman. Ketenggelaman
adalah terjadinya penurunan permukaan tanah akibat gaya dari luar sampai pada
keadaan di mana gaya penahan dari tanah seimbang dengan beban yang diberikan.
Penambahan beban dapat menyebabkan bertambahnya ketenggelaman.
Sembiring et al. (1990), menyatakan bahwa beban tarik roda sangat
dipengaruhi oleh adanya kontak antara roda dengan tanah. Kontak antara roda
dengan tanah dipengaruhi oleh ukuran roda, berat roda, berat traktor yang ditumpu
roda, dan kondisi tanah tumpuan roda. Semakin besar beban tarik maka
ketenggelaman roda semakin besar.
Meningkatnya nilai ketenggelaman akibat pembebanan yang diberikan, akan
meningkatkan besarnya tahanan gelinding yang berpengaruh terhadap
menurunnya kemampuan traksi suatu kendaraan.
Model ketenggelaman plat sudah banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti
dalam menduga ketenggelaman kendaraan off-road, salah satunya adalah model
Bekker yang telah mengembangkan suatu pendekatan untuk mengestimasikan
kedalaman bekas roda kaku pada tanah homogen dengan menggunakan model
matematika (Bekker 1960 dalam Wong 2001).
Selain teori ketenggelaman Bekker, ada juga yang melakukan penelitian
ketenggelaman plat dengan metode alat ski dengan mekanis 4 batang hubung yang
dilengkapi sensor infared distance-meter untuk mengukur ketenggelaman roda
traktor (Triratanasirichai 1991 dalam Rangkuti 2002).
Namun metode dan model yang ada sampai saat ini hanya untuk kendaraan
off-road konvensional, sedangkan untuk TRV belum ada sehingga metode yang
diusulkan pada penelitian ini adalah melalui pendekatan ketenggelaman plat
dengan rasio bentuk kontak yang berbeda-beda dengan parameter sifat fisik tanah
yang mudah diukur berupa kadar air tanah.
Perumusan Masalah
Ketenggelaman TRV diteliti dengan menggunakan pendekatan model
matematika yang diperoleh dari parameter ketenggelaman plat akibat beban yang
diberikan terhadap plat dengan rasio bentuk kontak yang berbeda serta sifat fisik
dan mekanik tanah. Pendugaan kesesuaian antara ketenggelaman TRV dengan
menggunakan ketenggelaman plat ini didasari oleh teori Bekker (1960) dalam
Griffith et al. (2011) yang telah mengembangkan model pendugaan
ketenggelaman plat, dan hasil penelitian oleh Osterberg (1948) dalam Kogure et
al. (1983) yang menyatakan bahwa plot logaritmik beban dengan ketenggelaman
plat menghasilkan hubungan linear untuk kuat tekan plat test di lapangan tanah
liat.
2
Tujuan Penelitian
1.
2.
3.
Tujuan penelitian ini adalah:
Mengetahui pengaruh parameter pembebanan, dimensi plat (luas dan rasio
bentuk kontak), sifat fisik dan mekanik tanah (kadar air, densitas, tahanan
penetrasi) terhadap ketenggelaman plat tes.
Membuat model pendugaan ketenggelaman TRV berbasis uji
ketenggelaman plat.
Melakukan verifikasi model ketenggelaman plat tes.
Manfaat Penelitian
Model ketenggelaman plat yang diperoleh dapat digunakan untuk
mengetahui ketenggelaman TRV dengan menggunakan parameter dimensi plat
dan karakteristik tanah yang mudah diukur di lapangan.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi uji ketenggelaman plat dengan dimensi luas dan rasio
bentuk kontak berbeda, dan observasi ketenggelaman TRV di lapangan, kemudian
dianalisis menggunakan SPSS 17. Analisis dan pengkajian dilakukan dengan
menggunakan hasil perhitungan statistik berupa:
Korelasi atau hubungan antara ketenggelaman plat dengan pembebanan,
luasan plat, bentuk plat serta sifat fisik dan mekanik tanah (kadar air,
densitas tanah, tahanan penetrasi tanah).
Analisis regresi linear ketenggelaman plat dan kadar air tanah dengan
variabel bebas kedalaman tekan plat.
Verifikasi model dengan melihat nilai gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model dan ketenggelaman
plat hasil observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1 merupakan model
yang mendekati hasil observasi.
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Siswadhi Supardjo,
Leuwikopo dan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknologi Pertanian,
IPB. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan Juli sampai Oktober 2013.
Alat
Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian adalah penetrometer,
neraca, ring sampel, oven, jangka sorong (caliper), meteran, stopwatch, plate
sinkage test apparatus, TRV (spesifikasi pada Lampiran 1), aparatus alat uji batas
cair metode Casagrande.
3
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian adalah tanah contoh dan prototipe
plat tes dengan indeks rasio bentuk kontak (K) pada Gambar 1. Prototipe plat tes
ini menggunakan tujuh nilai K (indeks rasio bentuk kontak) berbeda berdasarkan
persamaan 1:
K= l/b
(1)
Variabel: K adalah indeks rasio bentuk kontak; adalah panjang plat; dan
adalah lebar plat.
(a)
(b)
2
Gambar 1 Prototipe plat test (a) luasan 250 mm (b) luasan 350 mm2
Ukuran prototipe plat tes yang digunakan yaitu dengan luasan 250 mm2 dan
350 mm2 yang terdapat pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1 Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 250 mm2
(mm) K = 1.0 K = 1.5 K = 2.0 K = 2.5 K = 3.0 K = 3.5 K = 4.0
l
15.81
19.36
22.36
25.00
27.39
29.58
31.62
b
15.81
12.90
11.18
10.00
9.13
8.45
7.91
Tabel 2 Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 350 mm2
(mm) K = 1.0 K = 1.5 K = 2.0 K = 2.5 K = 3.0 K = 3.5 K = 4.0
l
18.71
22.91
26.45
29.58
32.40
35.00
37.42
b
18.71
15.28
13.23
11.83
10.80
10.00
9.35
4
Metode Penelitian
Diagram alir mengenai penelitian yang dilakukan terdapat pada Gambar 2
Mulai
Persiapan lahan, alat ukur dan plat uji dengan
tujuh nilai K (indeks rasio bentuk kontak)
Uji tanah contoh di Laboratorium Mekanika
Tanah (wet bulk density, particle size
distribution, indeks plastisitas, dan kadar air)
Pengambilan data di lapangan (Z, F, A, K)
i = i+1
i=N?
tidak
ya
Analisis data
model ketenggelaman plat
Verifikasi model
Model ketenggelaman plat
Selesai
Gambar 2 Diagram alir metode penelitian
5
1.
Persiapan Lahan
Pengujian ketenggelaman TRV dilakukan pada beberapa kondisi tanah.
Lahan dibentuk menjadi petakan sebanyak 30 petak dengan dimensi masingmasing 0.75 m x 2 m seperti pada Gambar 3.
Gambar 3 Denah petakan sampel
2.
Pengujian Tanah Sampel
Tanah pada tiap petak sampel diambil contoh tanah tidak terganggu dengan
menggunakan ring sampel (Gambar 4) yang kemudian diuji di Laboratorium
Mekanika Tanah untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik tanah. Contoh tanah
diambil pada kedalaman 0-5 cm dan 5-10 cm.
Gambar 4 Tanah sampel
a)
Pengukuran Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang terkandung dalam pori-pori
tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berbeda pada tiap
kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air
tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas
tanah (bulk density). Menurut Hakim (1986) cara yang biasa digunakan untuk
menyatakan kadar air dalam tanah adalah dalam persen terhadap bobot tanah
kering.
Kadar air juga dapat dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase
volume air terhadap volume tanah tidak terganggu.
Secara umum kadar air tanah basis basah dapat dihitung dengan persamaan (2):
6
KA =
(2)
Keterangan:
KA = kadar air (%)
= massa tanah awal (g)
= massa tanah akhir (g)
b)
Pengukuran Densitas Tanah
Densitas tanah basah atau wet-bulk density didefinisikan sebagai padatan
tanah (massa total) dibagi dengan volume total tanah (Kalsim 2003). Besaran nilai
wet-bulk density dapat dihitung dengan persamaan (3):
Db = Ms
V
(3)
Keterangan:
Db = wet-bulk density (g/cm3)
Ms = Massa padat tanah (g)
V = Volume ring sampel (cm3)
c)
Teori Model Bekker
Bekker (1960) telah mengembangkan suatu pendekatan untuk
mengestimasikan kedalaman bekas roda kaku pada tanah lunak yang ditunjukkan
pada Gambar 5. Pada batasan yang sama model ini lebih baik digunakan daripada
model Upadhyaya (Rasidhi et al. 2012). Model Bekker ditunjukkan pada
persamaan (4) berikut ini:
Roda
Plat test
Gambar 5 Ilustrasi teori sinkage Bekker dan tahanan gelinding (Bekker 1960)
(4)
Keterangan:
P
= rata-rata tekanan kontak vertikal (kPa)
b
= lebar plat (cm)
Kc
= modulus kohesi tanah (kPa/mn-1)
Kφ
= modulus sudut gesekan dalam (kPa/mn)
Z
= kedalaman sinkage (m)
n
= eksponensial
7
d)
Pengukuran dengan Penetrometer
Penetrometer adalah suatu alat untuk melakukan uji penetrasi tanah dengan
menggunakan plat datar dan cone penetrometer. Terdapat dua jenis penetrometer
yang disesuaikan dengan kebutuhan gaya, yaitu penetrometer untuk tanah lunak
dan penetrometer untuk tanah keras (Mandang 1991).
Putra (2012) mengembangkan penetrometer digital yang memiliki kekuatan
atau gaya dorong dari 20 kN sampai 200 kN. Penetrometer tersebut terdiri atas
beberapa bagian seperti sensor untuk mengukur cone index dari suatu tanah dan
kerucut dengan bahan baja tahan karat berbentuk lingkaran dengan besar sudut
sebesar 300 serta suatu poros penggerak yang disertai dengan alat pengukur
tekanan dengan berat penetrometer sebesar 3.295 kg.
Penetrometer yang banyak digunakan saat ini adalah penetrometer statis.
Penetrometer statis digunakan dengan cara menekan ujung penetrometer ke dalam
tanah pada kecepatan tertentu dan gaya perlawanannya diukur sehingga
mendapatkan nilai penetrasinya.
Pengukuran dengan penetrometer yang digunakan dalam penelitian ini
dilakukan untuk memperoleh nilai ketahanan terhadap penetrasi, atau disebut juga
indeks penetrometer (Qc). Besaran nilai indeks penetrometer dihitung dengan
persamaan (5):
(5)
Keterangan:
Qc
= cone indeks (kgf/cm2)
A
= luas kerucut (cm2)
w
= berat alat cone penetrometer (kg)
Z
= nilai pembacaan pada dial-gauge
Nilai hasil pengukuran indeks penetrometer dipengaruhi oleh sifat tanah
juga sifat dan bahan dari jarum penetrometer. Menurut Muntohar (2007),
ketahanan penetrasi akan dipengaruhi oleh tekstur tanah, kandungan dan jenis liat,
bobot volume tanah, dan kandungan air tanah. Nilai indeks penetrometer juga
meningkat dengan bertambahnya kedalaman sampai suatu nilai maksimum,
kemudian relatif konstan.
e)
Pengukuran Batas Indeks Plastisitas
Keplastisan tanah adalah menggambarkan kemampuan tanah dalam
menyesuaikan perubahan bentuk pada volume yang tetap atau konstan tanpa
retak-retak.
Batas cair (liquid limit), didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas
antara keadaaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis. Batas
cair biasanya ditentukan dengan uji Casagrande (1948) dalam Muntohar (2007).
Tanah sampel yang digunakan adalah tanah yang lolos saringan 420 µm, sekitar
100 gram yang telah diberi air, dicampur diatas plat kaca lalu dimasukkan
kedalam cawan kemudian diratakan dengan spatula sejajar alas dengan tinggi
kira-kira 10 mm. Alat pembuat alur (grooving tool) digunakan untuk membuat
alur melalui garis tengah mangkok dengan posisi tegak lurus permukaan
8
mangkok. Kemudian tuas diputar dengan kecepatan 2 putaran per detik sampai
kedua sisi bersinggungngan kira-kira 12.7 mm (Gambar 6), kemudian diambil
sampel untuk uji kadar air.
Gambar 6 Pengukuran batas cair
Batas plastis (plastic limit), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan
antara daerah plastis dan semi padat, presentase kadar air di mana tanah dengan
diameter silinder 3 mm (Gambar 7) mulai retak-retak ketika digulung
(Hardiyatmo 1992).
Gambar 7 Pengukuran batas plastis
Indeks plastisitas merupakan interval kadar air di mana tanah bersifat plastis.
Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika nilai
indeks plastisitas tinggi, maka tanah tersebut banyak mengandung butiran
lempung, sedangkan jika nilai indeks plastisitas rendah, maka dengan sedikit saja
pengurangan air tanah menjadi kering (Hardiyatmo 1992). Nilai indeks plastisitas
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (6):
PI= LL – PL
Keterangan:
LL = Batas cair (liquid limit)
PL = Batas plastis (liquid plastic)
f)
Pengukuran Ketenggelaman Plat dengan Penetrometer Digital
(6)
9
Penetrometer digital didisain untuk mengukur tekanan plat terhadap tanah
(Lampiran 2). Penetrometer ini dilengkapi dengan timbangan pegas dan motor
sebagai tenaga penggeraknya dengan sumber tenaga menggunakan baterai
Gambar 8.
Gambar 8 Penetrometer digital
Prinsip kerja alat ini memberikan gaya tekan ke permukaan tanah dengan
kecepatan konstan penetrasinya 1.04 mm/detik, gaya reaksi tanah akan
mendorong pegas pada timbangan pegas ke atas dan timbangan pegas akan
menunjukkan besaran, gaya tahanan tanah akibat gaya tekan yang diberikan.
3.
Pengukuran Ketenggelaman TRV Observasi
TRV yang digunakan dalam penelitian ini memiliki berat sebesar 1.995 kg
dengan panjang 43 cm dan lebar 25.8 cm serta tinggi 20 cm, sedangkan rodanya
berdiameter sebesar 6.125 cm dengan rasio bentuk kontak area 4.73 cm untuk
panjang dan lebar 3.23 cm.
Gambar 9 Ketenggelaman TRV
Pengukuran ketenggelaman roda TRV dilakukan secara statis dan dinamis
pada empat lintasan dengan diberi beban yang berbeda-beda mulai dari beban 0,
2.5, 5, dan 7.5 kg. Pengukuran ketenggelaman roda TRV secara statis yaitu
dilakukan dengan cara meletakkan TRV tanpa melaju pada lahan dengan diberi
beban yang berbeda pada setiap lintasan, kemudian diukur ketenggelaman roda
TRV keempat-empatnya dengan menggunakan jangka sorong. Sedangkan
pengukuran TRV secara dinamis dilakukan setelah TRV melaju, pada setiap
petakan lahan atau lintasan, TRV diberi beban yang berbeda-beda mulai dari
10
beban 0, 2.5, 5, dan 7.5 kg kemudian ketenggelaman roda TRV diukur semua
keempat rodanya dengan menggunakan jangka sorong seperti pada Gambar 9.
4.
Pengambilan Data
Data yang diambil adalah hasil pengujian ketenggelaman plat dengan rasio
bentuk yang berbeda, ketenggelaman TRV, dan sifat fisik dan mekanik tanah. Plat
tes dengan berbagai dimensi diukur ketenggelamannya dengan menggunakan
penetrometer plat digital. Plat tes dengan tujuh nilai variabel rasio bentuk kontak
(K) yang berbeda diletakkan di atas permukaan petakan tanah. Prinsip kerja
penetrometer digital mempunyai mekanisme penekanan plat ke tanah. Mekanisme
ini dihubungkan dengan motor. Ketika tanah ditekan dengan plat, maka pada
neraca pegas akan terbaca nilai tekan plat tersebut terhadap tanah Gambar 10.
Ketujuh plat tes diuji pada setiap petak kemudian setelah itu setiap petak akan
dilintasi oleh TRV yang diukur juga besar ketenggelamannya. Hasil dari tes
ketenggelaman plat dibandingkan dengan hasil pengamatan ketenggelaman TRV,
untuk mendeterminasi model pendugaan ketenggelaman TRV.
Gambar 10 Pengukuran gaya tekan plat terhadap tanah
Analisis Data
Data-data hasil pengukuran diolah menggunakan software Microsoft Excel
2010, kemudian data tersebut dianalisis untuk membuat model pendugaan
ketenggelaman plat dengan parameter gaya tekan plat dan kadar air tanah sampel
dengan menggunakan SPSS 17. Analisis korelasi bivarian menggunakan SPSS 17
digunakan untuk mengukur hubungan antar-variabel yang diuji. Setelah diketahui
hubungan antar-variabel, dilakukan analisis regeresi linear terhadap variabel yang
berpengaruh terhadap ketenggelaman plat observasi yang digunakan untuk model
ketenggelaman plat.
Verifikasi model dilakukan dengan melihat gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model dan ketenggelaman plat hasil
observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1 merupakan model yang mendekati
hasil observasi.
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Sampel Tanah
Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi
tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Sistem klasifikasi tanah yang
umum digunakan untuk mengelompokkan tanah adalah Unified Soil Clasification
System (USCS). Sistem ini didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang
sederhana seperti distribusi ukuran butiran, batas cair, dan indeks plastisitas tanah
(Muntohar 2007).
Tabel 3 Pengukuran tekstur tanah
Jenis Tanah
Presentase Fraksi %
Fraksi kasar ( partikel > 0.075 mm)
76.96
Fraksi halus (partikel < 0.075 mm)
23.04
ukuran partikel :
kerikil (> 4.75 mm)
1.05
pasir ( 0.075-4.75 mm)
75.91
debu (2 µm-0.075 mm)
23.04
liat (< 2 µm)
0.00
*Menurut USCS (Unified Soil Clasification System)
Tabel 4 Pengukuran batas cair dan batas plastisitas tanah
Batas Cair, LL
Batas plastis, PL
Indeks plastisitas
36.65%
17.83%
18.82 %
Gambar 11 Grafik plastisitas untuk klasifikasi USCS (Muntohar 2007)
Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena
terdapatnya perbedaan komposisi kandungan pasir, debu, dan liat yang terkandung
12
pada tanah. Keadaan tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat fisik
dan mekanik tanah (Muntohar 2007). Pada Lampiran 3 menunjukkan distribusi
ukuran butiran tanah sampel yang digunakan untuk penentuan jenis tanah
berdasarkan sistem klasifikasi tanah USCS, sehingga dengan sistem tersebut tanah
sampel dapat ditentukan jenis tanahnya.
Berdasarkan Tabel 3, diketahui bahwa tanah di Laboratorium Lapangan
Siswadhi Soepardjo, memiliki fraksi kasar 76.96% lebih besar dari 50% tanah
lolos saringan nomor 200, batas cair 36.65% kurang dari 50% dan indeks
plastisitas sebesar 18.82% pada Tabel 4, yang berarti berada diatas garis-A,
berdasarkan Gambar 11, sehingga merupakan jenis tanah lempung anorganik
dengan plastisitas rendah hingga sedang dengan simbol CL (clay loam). Menurut
Hardiyatmo (1992) sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung di antaranya ukuran
butirnya halus, kurang dari 0.002 mm, kenaikan air kapiler tinggi, dan pada kadar
air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak.
Parameter yang Berpengaruh Terhadap Ketenggelaman Plat
Penelitian Gotteland and Benoit (2006) menunjukkan bahwa nilai rata-rata
tekanan yang dihasilkan meningkat seiring dengan bertambahnya luasan plat pada
tingkat ketenggelaman yang sama. Indeks rasio bentuk kontak digunakan sebagai
salah pendekatan dalam pembuatan model ketenggelaman plat. McKeys and Fan
(1985) menunjukkan bahwa menggunakan dimensi plat yang lebih banyak b,
memberikan nilai yang lebih akurat dalam penentuan konstanta kc, k, dan n pada
teori Bekker (1960).
Parameter yang mempengaruhi ketenggelaman plat adalah dimensi plat
(luas dan bentuk kontak rasio plat), kadar air, dan densitas tanah. Selain ketiga
parameter tersebut, kekuatan tanah juga mempengaruhi ketenggelaman plat.
Kekuatan tanah dikatakan sebagai kemampuan suatu tanah untuk
mempertahankan diri dari deformasi atau regangan. Kekuatan tanah (soil strength)
bervariasi secara sistematik menurut kadar air dan kerapatan tanah, selain dapat
juga berubah karena tekstur tanah (Mandang dan Nishimura 1991), kondisi tanah
juga berpengaruh terhadap ketenggelaman plat, pada kondisi lahan yang masih
alami atau belum dikenai beban penekanan akibat pengolahan tanah, tahanan
penetrasi akan meningkat dengan cepat apabila kadar air tanah menurun. Pada
tekstur tanah berpasir gembur tahanan penetrasi meningkat secara proposional
dengan kedalaman. Sedangkan pada tekstur tanah lempung berdebu, dengan 16%
liat dan telah terpadatkan, tahanannya meningkat dengan cepat pada kedalaman
beberapa centimeter di permukaan, kemudian mendekati tetap (Astika 1988).
Gambar 12 menunjukkan gambar grafik parameter yang berpengaruh
terhadap ketenggelaman plat. Gambar grafik tersebut menggambarkan hubungan
antara tekanan terhadap ketenggelaman plat dengan parameter dimensi plat (luas
dan rasio bentuk kontak plat), kadar air, dan densitas tanah.
Parameter yang pertama adalah hubungan antara pengaruh luas kontak
terhadap ketenggelaman plat. Luas kontak area yang digunakan adalah ukuran 250
mm2 dan 350 mm2. Secara umum semakin kecil luasan kontak area untuk tekanan
dan kadar air yang sama maka ketenggelaman plat akan semakin besar, begitu
pula sebaliknya, berarti hubungan tersebut terbalik atau negatif.
13
k=1
2
Z (cm)
3
0
40
1
2
Z (cm)
3
P (kPa)
A= 250 mm2; KA= 31.23%;
Db = 1.18 g/cm3
40
30
20
10
0
k=5
k=6
30
1
0
40
20
10
0
2
Z (cm)
3
4
k=7
A= 350 mm2; KA= 31.23%;
Db = 1.18 g/cm3
40
30
20
10
0
4
A=250mm2; KA=32.29%;
Db = 1.16 g/cm3
k=3
k=4
4
P (kPa)
P (kPa)
P (kPa)
1
k=2
A=350 mm2; KA= 29.43%
Db= 1.06 g/cm3
40
30
20
10
0
0
0
P (kPa)
P(kPa)
A= 250 mm2; KA= 29.43%;
Db= 1.06 g/cm3
40
30
20
10
0
1
2
Z (cm)
3
4
A=350 mm2; KA=32.29%;
Db = 1.16 g/cm3
30
20
10
0
0
1
2
Z (cm)
3
4
0
1
2
Z (cm)
3
4
Gambar 12 Grafik hubungan antara ketenggelaman plat dengan tekanan plat
Berdasarkan enam grafik pada Gambar 12, dapat dikatakan bahwa secara
umum semakin besar rasio bentuk kontak area plat (K) pada tanah maka
diperlukan tekanan yang lebih besar untuk menghasilkan ketenggelaman yang
sama pada luas plat, kadar air, dan densitas tanah yang sama. Sehingga korelasi
antara rasio bentuk kontak area dengan ketenggelaman plat berbanding terbalik.
Pengambilan sampel tanah untuk pengukuran kadar air kedalaman 0-10 cm
dari permukaan tanah dengan kandungan kadar air rata-rata sebesar 29.43%,
31.23%, dan 32.29%, tetapi nilai kadar air yang paling besar pengaruhnya
terhadap ketenggelaman plat pada kedalaman 0–5 cm dari permukaan tanah,
sebab pengukuran ketenggelaman plat hanya mampu sampai kedalaman 5 cm.
Pengaruh kadar air tanah dengan ketenggelaman plat, dapat dilihat pada Gambar
11. Pada tanah dengan kadar air 29.43% dan 31.23% dengan pemberian tekanan
yang sama pada suatu plat maka ketenggelaman yang dihasilkan lebih kecil
daripada kadar air tanah yang lebih besar 32.29% di mana perlakuan pemberian
tekanan yang sama juga pada plat menghasilkan ketenggelaman yang lebih besar,
sehingga pemberian tekanan yang sama pada tanah dengan kadar air yang
semakin besar akan dihasilkan ketenggelaman yang lebih besar. Oleh karena itu
hubungan antara kadar air tanah dengan ketenggelaman plat korelasinya positif.
Densitas tanah merupakan padatan tanah (massa total) dibagi dengan
volume total tanah (Kalsim et al. 2003). Tanah yang mudah mengembang dan
14
Kadar air (%)
mengerut seperti tanah liat, nilai densitas tanahnya berubah-ubah seiring dengan
berubahnya kadar air tanah. Pada Gambar 13 menunjukkan gambar grafik antara
parameter kadar air tanah dengan densitas tanah, dapat diketahui bahwa semakin
rendah kadar air tanah maka densitas tanah pun semakin kecil pula, sehingga
hubungan kadar air dengan densitas tanah adalah positif, hal ini sesuai dengan
hasil penelitian Arief (2003) yang menyatakan bahwa densitas tanah berbanding
lurus dengan kadar air.
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
Densitas tanah
2
3
(g/cm3)
Gambar 13 Grafik hubungan kadar air dengan densitas tanah basah
Hasil analisis korelasi yang disajikan pada Lampiran 4 menunjukkan bahwa
pengaruh pembebanan (W) terhadap tes ketenggelaman plat memiliki korelasi
yang positif sebesar 0.202, artinya ketika pembebanan ditambah maka akan
meningkatkan ketenggelaman. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang
dilakukan oleh Sudianto (2000) yang menyimpulkan bahwa dengan meningkatnya
pembebanan, maka nilai ketenggelaman roda cenderung bertambah.
Penetrasi tanah merupakan daya yang dibutuhkan oleh sebuah benda untuk
masuk ke dalam tanah. Pada Gambar 14 menunjukkan hubungan antara tahanan
penetrasi tanah dengan ketenggelaman plat dapat dilihat bahwa pada kadar air
32.29% tahanan penetrasinya sebesar 12.35 kgf/cm2 untuk kedalaman 5 cm, 15.82
kgf/cm2 untuk kedalaman 10 cm, 25.22 kgf/cm2 untuk kedalaman 15 cm dan
kedalaman 20 cm sebesar 49.88 kgf/cm2, kemudian pada kadar air 31.23%
tahanan penetrasinya pada kedalaman 5 cm sebesar 11.62 kgf/cm2, kedalaman 10
cm sebesar 15.63 kgf/cm2 , kedalaman 15 cm sebesar 26.04 kgf/cm2, kedalaman
20 cm sebesar 38.98 kgf/cm2, sedangkan pada kadar air 29.43% tahanan
penetrasinya pada kedalaman 5 cm sebesar 14.63 kgf/cm2, kedalaman 10 cm
sebesar 23.53 kgf/cm2, kedalaman 15 cm sebesar 44.22 kgf/cm2, kedalaman 20 cm
sebesar 58.09 kgf/cm2, sehingga dapat disimpulkan bahwa ketika kadar air
meningkat pada kedalaman yang sama, maka ketahanan penetrasi tanah menurun,
tetapi tahanan penetrasi tanah akan meningkat untuk kadar air yang sama seiring
bertambahnya kedalaman tekan.
15
Tahanan penetrasi tanah (kgf/cm2)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Kedalaman (cm)
0
5
KA 31.23 %
10
KA 32.29 %
KA 29.43%
15
20
25
Gambar 14 Grafik hubungan tahanan penetrasi tanah dengan kedalaman
Ketahanan penetrasi tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat tanah di antaranya
kandungan air tanah, berat isi, struktur, dan tekstur tanah (Undang 2006). Tahanan
penetrasi tanah dipengaruhi oleh kadar air, ketika kadar air turun, maka tahanan
penetrasi tanah meningkat seperti juga halnya dengan kendaraan off-road
konvensional di mana untuk menduga kemampuan lalu lintasnya, daya dukung
tanah dan sinkage harus dipertimbangkan secara simultan (Mandang 1992),
pendekatan melalui tahanan penetrasi tanah diduga dapat digunakan juga untuk
mengetahui kemampuan lalu lintas TRV di lahan.
Untuk dapat menduga ketenggelaman TRV berbasis ketenggelaman plat ini
maka parameter yang digunakan dalam model pendugaan adalah pembebanan dan
dimensi plat (luas dan rasio bentuk kontak) yang direalisasikan dalam bentuk
parameter tekanan. Selain pembebanan dan dimensi plat, ketenggelaman roda juga
dipengaruhi oleh parameter sifat fisik dan mekanik tanah. Parameter sifat fisik
tanah yang paling mudah dalam pengukuran dan memiliki banyak pengaruh
adalah kadar air tanah, sebab kadar air tanah berpengaruh pada tahanan penetrasi
tanah, ketika kadar air tanah meningkat, maka tahanan penetrasi menurun
(Vepraskas 1984 dalam Undang 2006), densitas tanah dipengaruhi oleh tekstur
tanah, kandungan bahan organik, struktur tanah, dan pengolahan lahan. Sehingga
dengan penyederhanaan parameter pembebanan dan dimensi plat dalam bentuk
tekanan, serta keterkaitan parameter kadar air terhadap tahanan penetrasi dan
densitas tanah, maka parameter tekanan dan kadar air digunakan sebagai variabel
bebas dalam model ketenggelaman plat ini.
Model Ketenggelaman Plat
Pendugaan ketenggelaman TRV dengan menggunakan ketenggelaman plat
ini didasari oleh teori Bekker (1960) dalam Griffith et al. (2011) yang telah
mengembangkan model pendugaan ketenggelaman plat, dan hasil penelitian oleh
Osterberg (1948) dalam Kogure et al. (1983) yang menyatakan bahwa plot
logaritmik beban dengan ketenggelaman plat menghasilkan hubungan linear untuk
kuat tekan plat test di lapangan tanah liat dan regresi merupakan alat analisis
statistik yang dapat membantu untuk melakukan prediksi atas variabel terikat
dengan mengetahui kondisi variabel bebas (Wahyono 2009), sehingga untuk
mengetahui ketenggelaman TRV maka dibuat model matematika yang dihasilkan
dari analisis regresi linear.
16
Berdasarkan hasil analisis korelasi yang disajikan pada Lampiran 4
menunjukkan bahwa koefisien korelasi sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat dengan nilai yang paling tinggi adalah kedalaman plat
sebesar 0.625 dan -0.338 untuk kadar air, sehingga parameter yang dimasukkan ke
dalam model pendugaan ketenggelaman TRV berbasis uji ketenggelaman plat
adalah ketenggelaman plat (Z) merupakan variabel terikat, sedangkan parameter
kadar air (KA) dan tekanan (P) merupakan variabel bebas. Besaran untuk variabel
kedalaman plat dalam cm, tekanan dalam kPa, dan kadar air tanah dalam %.
Hasil analisis regresi linear berganda kedalaman plat dan tekanan serta
kadar air dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil analisis regresi linear kedalaman plat terhadap variabel bebas
tekanan plat dan kadar air tanah
Model Plat
Persamaan
Plat K = 1.0
Z’1 = -3.494 + 0.054 P + 0.176 KA
Plat K = 1.5
Z’2 = -6.912 + 0.060 P + 0.282 KA
Plat K = 2.0
Z’3 = -4.565 + 0.071 P + 0.205 KA
Plat K = 2.5
Z’4 = -3.581 + 0.052 P + 0.175 KA
Plat K = 3.0
Z’5 = -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA
Plat K = 3.5
Z’6 = -5.772 + 0.072 P + 0.239 KA
Plat K = 4.0
Z’7 = -5.456 + 0.081 P + 0.224 KA
Verifikasi Model Ketenggelaman Plat
Berdasarkan Tabel 6 menunjukkan gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model matematika dan
ketenggelaman plat hasil observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1
merupakan model yang mendekati hasil observasi.
Tabel 6 Gradien perbedaan Z observasi penetrasi plat (cm) terhadap Z model
matematika plat (cm)
Model
Gradien
Model Z’1
0.9958
Model Z’2
0.9923
Model Z’3
0.9949
Model Z’4
0.9998
Model Z’5
0.9963
Model Z’6
0.9923
Model Z’7
0.9951
17
Pada Tabel 6 nilai koefisien yang mendekati 1 adalah model matematika Z’4
dengan nilai koefisien 0.9998. Lampiran 5 menunjukkan persamaan regresi linear
grafik hubungan antara Z observasi penetrasi plat dengan Z model matematika plat
yaitu y = 0.9998x, dengan y adalah Z observasi penetrasi plat dan x adalah Z
model matematika plat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil pendugaan
ketenggelaman plat menggunakan model matematika Z’4 mendekati hasil
observasi ketenggelaman penetrasi plat.
Verifikasi model ketenggelaman plat digunakan untuk memastikan model
yang sesuai dengan ketenggelaman secara observasi dengan cara melihat nilai
error atau beda yang terkecil antara model ketenggelaman plat dengan
ketenggelaman TRV secara observasi baik secara statis maupun dinamis.
Tabel 7 Nilai beda (error) pada setiap model matematika dan Z model Bekker
dengan Z TRV observasi statis dan dinamis.
Beda
Kondisi
Statis
Dinamis
Z’1 model- Z observasi
0.800
1.194
Z’2 model- Z observasi
0.671
1.064
Z’3 model- Z observasi
0.631
1.025
Z’4 model- Z observasi
0.682
1.075
Z’5 model- Z observasi
0.338
0.731
Z’6 model- Z observasi
0.479
0.873
Z’7 model- Z observasi
0.331
0.725
Z’1 Bekker- Z observasi
-0.325
-0.584
Z’2 Bekker- Z observasi
-0.316
-0.575
Z’3 Bekker- Z observasi
-0.271
-0.530
Z’4 Bekker- Z observasi
-1.071
-0.677
Z’5 Bekker- Z observasi
-1.023
-0.629
Z’6 Bekker- Z observasi
-1.201
-0.463
Z’7 Bekker- Z observasi
-1.333
-0.577
Tabel 7 menunjukkan nilai error atau beda pada setiap model matematika
dengan ketenggelaman (Z) TRV observasi statis dan dinamis. Berdasarkan tabel
tersebut diketahui nilai error atau beda rata-rata yang terkecil antara Z model
matematika dengan Z TRV observasi statis adalah Z‘5 dan Z’7 dengan nilai beda
0.338 cm dan 0.331 cm, sama halnya dengan Z model matematika dengan Z TRV
observasi dinamis adalah Z‘5 dan Z’7 dengan nilai beda 0.731 cm dan 0.725 cm.
Nilai beda yang dihasilkan antara model matematika Z‘5 dan Z’7 hampir sama,
hal ini disebabkan karena nilai ketenggelaman model matematika platnya sama
yaitu rata-rata 1.15 cm. Sedangkan nilai beda antara model Z Bekker-Z TRV
observasi statis memiliki rata-rata beda sekitar hampir 1 cm, sedangkan beda
18
antara model Z Bekker-Z TRV observasi dinamis rata-rata bedanya hampir 0.25
cm. Penggunaan model Bekker untuk menduga ketenggelaman TRV memiliki
kelemahan, yaitu keterbatasan penggunaan plat dan rasio bentu kontak tertentu.
Oleh karena itu, setelah dilakukan verifikasi model matematika dan Z model
Bekker dengan Z TRV observasi statis dan dinamis, maka model matematika Z’5
yang dipilih sebagai model matematika untuk mengetahui ketenggelaman TRV,
sebab nilai indeks rasio plat K5 sama dengan lebar (b) roda TRV sebesar 3 cm dan
juga nilai perbedaannya (error) kecil terhadap Z TRV observasi statis dan
dinamis. Model matematika ini hanya digunakan untuk jenis tanah CL (clay loam)
dengan kadar air 29.43% sampai 32.29% serta dengan bulk density 1.06 g/cm3
sampai 1.18 g/cm3.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1
2
3
4
5
6
Karakteristik tanah contoh merupakan jenis tanah lempung anorganik
dengan plastisitas rendah hingga sedang dengan simbol CL (clay loam).
Parameter yang berpengaruh terhadap hasil ketenggelaman plat adalah sifat
fisik dan mekanik tanah (kadar air, densitas tanah, dan tahanan penetrasi
tanah), tekanan digunakan untuk menduga ketenggelaman TRV.
Pembebanan dan dimensi plat merupakan parameter yang digunakan
sebagai tekanan dalam pendugaan TRV berbasis ketenggelaman plat.
Kadar air tanah berpengaruh pada densitas tanah dan tahan penetrasi tanah.
Model matematika ketenggelaman plat yang baik digunakan untuk
memprediksi ketenggelaman plat adalah Z’4= -3.581 + 0.052 P + 0.175 KA
untuk jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32. 29%
serta dengan bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Model matematika ketenggelaman plat yang baik digunakan untuk
memprediksi ketenggelaman TRV adalah Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA
untuk jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32.29%
serta dengan bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Saran
1
2
Pendugaan ketenggelaman TRV berbasis ketenggelaman plat ini belum
sempurna karena memiliki perbedaan sampai dengan 0.34 cm dengan
ketenggelaman TRV observasi statik dan 0.73 cm dengan ketenggelaman
TRV observasi dinamis. Penyempurnaan model ketenggelaman ini dapat
dilakukan dengan cara eksplorasi data lebih banyak serta penggunaan teknik
permodelan lain.
Pendugaan ketenggelaman TRV berbasis tes ketenggelaman plat merupakan
uji dengan pembebanan statis terhadap tanah. Hasil pendugaannya memiliki
perbedaan dengan hasil observasi TRV statik dan dinamik sehingga
19
dirasakan perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk mencari faktor koreksi
antara ketenggelaman akibat pembebanan statis dan dinamis.
DAFTAR PUSTAKA
Arief WU. 2003. Perubahan sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai dosis
blotong dan intensitas lintasan traktor di PT Gula Putih Mataram,
Lampung [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Astika IW. 1988. Mempelajari pengaruh pengolahan tanah terhadap tahanan
pentrasi tanah di kebun percobaan darmaga IV IPB, Bogor [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
Gotteland Ph, Benoit O. 2006. Sinkage tests for mobility study, modelling and
experimental validation. J Terramech. 43(2006):451-467.
Griffith G, Spenko M. 2011. A Modified Pressure-Sinkage Model for Small,
Rigid Wheels on Deformable Terrains. Elsevier Science Publisher.
Volume(48): 149-155.10.1016.
Hakim N, Yusuf AM, Lubis SG, Nugraha D, Amin BH. 1986. Dasar-Dasar Ilmu
Tanah. Univ Lampung.
Hardiyatmo HC. 1992. Mekanika Tanah I. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama.
Hillel D. 1982. Introduction to Soil Rhysics. San Diego (US): Academic Pr.
Kalsim DK, Sapei A. 2003. Fisika Lengas Tanah. Bogor (ID): Jurusan Teknik
Pertanian, Fateta. IPB.
Kogure K, Ohira Y, Yamaguchi H. 1983. Prediction of sinkage and motion
resistance of a tracked vehicle using plate penetration test. Elsevier
Science Publisher. Volume (20): 121-128.
Mandang T, Nishimura I. 1991. Hubungan Tanah dan Alat Pertanian. Bogor (ID).
IPB.
McKyes E, Fan T. 1985. Multiple penetration test to determine soil stiffness
moduli. J Terramech. 22(3):157-62.
Muntohar AS. 2007. Pengantar Rekayasa Geoteknik. Yogyakarta (ID): Univ
Muhammadiyah Yogyakarta.
Putra TA. 2012. Pengujian kinerja penetrometer digital berbasis mikrokontroler
ATMEGA 8535[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rangkuti SR. 2002. Rancang bangun instrumen pengukuran kemampuan traksi
traktor 2 roda pada lahan sawah [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Rashidi M, Fakhri M, Razavi S, and Oroojloo M. 2012. Comparison of Bekker
and Upadhyaya models in predicting soil pressure-sinkage behavior under
field conditions.American-Eurasian J Agric and Environ. Sci.12 (12).
10.5829.
Sebastian Y. 2002. Kajian kinerja tiga tipe roda besi untuk operasi traktor tangan
di lahan kering [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sudianto D. 2000. Perancangan dan pengukuran kemampuan traksi roda bersirip
gerak dengan sirip berpegas dan sirip karet pada tanah basah [skripsi].
Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
20
Swastawa N, Hermawan W, Sembiring N. 2000. Pedoman dan lembar kerja
konstruksi dan pengukuran kinerja traktor pertanian. Lab. Alat dan Mesin
Budidaya Pertanian. IPB, Bogor.
Undang K, Fahmuddin A, Abdurachman A, Ai D. 2006. Sifat Fisik Tanah dan
Metode Analisisnya. Balai Besar LITBANG Sumberdaya Lahan Pertanian.
Wahyono T. 2009. 25 Model Analisis Statistik dengan SPSS17. Jakarta (ID): Elex
Media Komputindo.
Wong JY. 2001. Theory of Ground Vehicles 3rd ed. London (CA): J Wiley.
Lampiran 1 Spesifikasi TRV
Spesifikasi TRV
Ukuran
Satuan
Model
HSP Racing 1/10 electric
powered 4WD Rock crawler
Nomer model
94180 (TOP) New Type
Panjang
430
mm
Lebar
258
mm
Tinggi
200
mm
Berat
1.995
kg
Berat + casing
3.015
kg
Motor
RC 540 1100 kV Two ESC 25
A
-
Diameter velg
6.125
mm
Baterai
7.2 / 2000
V/ mAh
Channel
3
Frekuensi
2.4
Ghz
Lampiran 221Desain penetrometer
1
2
3
4
5
6
150
20
A
A
150
200
160
150
B
B
Tampak samping
Tampak depan
Piktorial
82
50
C
C
50
Digambar pada : 15 Juli 2013
Digambar oleh : Robiansyah
Diperiksa oleh : Dr Lenny Saulia, STP, MSi
Tampak atas
D
1
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
2
Proyeksi : Amerika
Unit digunakan : milimeter
Judul Gambar
Penetrometer digital
Skala 1:4
Lembar 1
A4
22
Lampiran 3 Pengukuran tekstur tanah
No.
Saringan
Ukuran
saringan
(mm)
Masa tanah
tertahan pada
saringan (g)
Jumlah kumulatif
masa tertahan pada
saringan (g)
Persen lolos
saringan (%)
#4
4.75
30.70
0.00
100.00
10
2.00
673.70
30.70
98.95
20
1.40
338.90
369.60
87.36
40
0.84
641.60
1011.20
65.42
60
0.42
767.20
1778.40
39.19
80
0.25
235.80
2014.20
31.12
100
0.105
213.60
2227.80
23.82
200
0.074
22.90
2250.70
23.04
90.00
2924.40
0.00
pan
Lampiran 4 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
W
P
TRV
(kPa)
W TRV (kg)
1.000
.202**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
P (kPa)
.202**
1.000
0.054
0.038
-.338**
-.108**
-.286**
K
0.000
0.054
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
A (mm2)
0.000
0.038
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
KA (0-5 cm)
0.000
-.338**
0.000
0.000
1.000
.319**
.847**
KA (5-10 cm)
0.000
-.108**
0.000
0.000
.319**
1.000
-.233**
BD (0-5 cm)
0.000
-.286**
0.000
0.000
.847**
-.233**
1.000
BD (5-10 cm)
0.000
-.288**
0.000
0.000
.853**
-.222**
1.000**
Z (cm)
0.000
.625**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
**
**
K
A
KA
KA
BD
(mm2) (0-5 cm) (5-10 cm) (0-5 cm)
**
0.000
0.000
.381
-.713
**
.790**
Z (statis)
.173
-.114
Z (dinamis)
.359**
-.126**
0.000
0.000
.607**
-0.017
.633**
P (5 cm)
0.000
.272**
0.000
0.000
-.806**
.304**
-.997**
P (10 cm)
0.000
.308**
0.000
0.000
-.913**
.097*
-.990**
T (0C)
0.000
.187**
0.000
0.000
-.553**
.613**
-.911**
RH (%)
0.000
-.126**
0.000
0.000
.373**
-.760**
.809**
*signifikan pada alpha 0.05, ** signifikan pada alpha 0.01
23
Lampiran 5 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
BD
Z
(5-10 cm) (cm)
Z
Z
P
P
statis
dinamis
(5 cm)
(10 cm)
T
RH
(0C)
(%)
W TRV (kg)
0.000
0.000
.173**
.359**
0.000
0.000
0.000
0.000
P (kPa)
-.288**
.625**
-.114**
-.126**
.272**
.308**
.187**
-.126**
K
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
2
A (mm )
0.000
0.000
0.000
KA (0-5 cm)
.853
**
0.000
.381
**
.607
**
KA (5-10 cm)
-.222**
0.000
-.713**
-0.017
.304**
BD (0-5 cm)
1.000**
0.000
.790**
.633**
BD (5-10 cm)
1.000
0.000
.784**
Z (cm)
0.000
1.000
**
.373**
.097*
.613**
-.760**
-.997**
-.990**
-.911**
.809**
.634**
-.996**
-.992**
-.907**
.802**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
**
-.806
**
Z (statis)
.784
**
0.000
1.000
.568
.959**
Z (dinamis)
.634**
0.000
.568**
1.000
-.621**
-.645**
-.521**
.433**
P (5 cm)
-.996**
0.000
-.828**
-.621**
1.000
.978**
.939**
-.850**
P (10 cm)
-.992**
0.000
-.708**
-.645**
.978**
1.000
.846**
-.720**
T (0C)
-.907**
0.000
-.944**
-.521**
.939**
.846**
1.000
-.979**
RH (%)
.802**
0.000
.959**
.433**
-.850**
-.720**
-.979**
1.000
*signifikan pada alpha 0.05, ** signifikan pada alpha 0.01
-.708
**
-.553
**
-.828
**
-.913
**
-.944
24
y = 0.9958x
R² = 0.3450
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Lampiran 6 Grafik hubungan Z observasi plat (cm) dengan Z model plat (cm)
6
y = 0.9923x
R² = 0.3551
5
4
3
2
1
0
0
y = 0.9998x
R² = 0.3993
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
2
1
0
2
3
4
5
6
Z observasi plat (cm)
3
0
1
2
0
1
2
4
3
2
1
0
0
1
5
3
4
6
5
6
2
3
4
5
6
Z'6 model
matematika plat (cm)
y = 0.9951x
R² = 0.5742
5
4
y = 0.9923x
R² = 0.5138
5
4
3
2
1
0
Z'5 model
matematika plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
4
1
3
Z'3 model
matematika plat (cm)
y = 0.9963x
R² = 0.6089
0
2
y = 0.9949x
R² = 0.4739
5
4
3
2
1
0
Z'4 model
matematika plat (cm)
5
1
Z'2 model
matematika plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z'1 model
matematika plat (cm)
3
4
5
Z'7 model
matematika plat (cm)
6
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon pada tanggal 15 Juli 1990 dari ayah Tona dan
ibu Ami’a. Penulis adalah putra kedua dari empat bersaudara. Penulis
menyelesaikan sekolah dasar di SDN 1 Astapada Kabupaten Cirebon lulus pada
tahun 2003. Penulis meneruskan pendidikan di SMPN 1 Kedawung Kabupaten
Cirebon dan lulus pada tahun 2006. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 2
Kota Cirebon dan pada tahun 2009 penulis lulus masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di
Departemen Teknik Pertanian yang sekarang berganti nama menjadi Departemen
Tenik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum
Hubungan Tanah dengan Alat dan Mesin Pertanian pada tahun 2013/2014.
Penulis pernah aktif sebagai staf Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia
(IMATETANI). Bulan Februari-April 2013 penulis melaksanakan Pratik
Lapangan di PT. Parung Farm, Bogor dengan judul Aspek Keteknikan dalam
Budidaya Hidroponik di Parung Farm, Bogor. Penulis juga menjadi pengajar di
bimbel Nurul Ilmi Cent
VEHICLE (TRV) DENGAN MENGGUNAKAN TES
KETENGGELAMAN PLAT
ROBIANSYAH
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pendugaan
Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV) dengan Menggunakan Tes
Ketenggelaman Plat adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Februari 2014
Robiansyah
NIM F14090070
ABSTRAK
ROBIANSYAH. Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat. Dibimbing oleh LENNY
SAULIA.
Metode ketenggelaman plat tes sudah banyak dilakukan oleh penelitipeneliti untuk menduga ketenggelaman kendaraan off-road, salah satunya adalah
model Bekker. Namun metode dan model yang ada sampai saat ini hanya untuk
kendaraan off-road konvensional, sedangkan untuk Terrestrial Robotic Vehicles
(TRV) belum ada sehingga metode yang diusulkan pada penelitian ini adalah
melalui pendekatan ketenggelaman plat dengan rasio bentuk yang berbeda-beda
dengan parameter sifat fisik tanah berupa kadar air tanah. Metodologi yang
digunakan yaitu dengan mengukur ketenggelaman plat terhadap tanah serta
parameter sifat fisik dan mekanik tanah dengan membandingkan ketenggelaman
TRV observasi baik secara statis dan dinamis. Pengolahan data menggunakan
software Microsoft Excel dengan analisis data regresi linear dan SPSS 17. Hasil
uji beda atau error terkecil model regresi linear ketenggelaman plat tes dengan
koefisien determinasi tertinggi adalah model ketenggelaman plat tes Z’5. Model
ketenggelaman plat tes tersebut adalah Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA untuk
jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32.29% serta dengan
bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Kata kunci: karakteristik tanah, model ketenggelaman TRV, Terrestrial Robotic
Vehicle, tes ketenggelaman plat
ABSTRACT
ROBIANSYAH. Sinkage Prediction of Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
using Plate Sinkage Test. Supervised by LENNY SAULIA.
Plate sinkage tests method have been performed by many researchers to
assess the sinkage of conventional off-road vehicles, one of it is Bekker’s model.
The need of sinkage prediction for Terrestrial Robotic Vehicles (TRV) is
necessary, hence the objectives of this study was to determine sinkage prediction
for TRV based on plate sinkage test method. The methodology used in this study
was the measurement of sinkage of several plates with different area and contact
shape ratio on a terrain with different physical and mechanical properties. The
plate sinkage test’s results were compared with the observed sinkage of TRV in
static and dynamic states. Microsoft Excel and SPSS 17 software were employed
to process and analyze data. The results showed that linear regression models of
plate sinkage tests with the highest coefficient of determination is the model plate
sinkage tests Z’5. The test plate sinkage model is Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303
KA for soil types CL (clay loam) with a moisture content content of 29.43%, up
32.29% and bulk density g/cm3 1.06 g/cm3 until 1.18 g/cm3.
Keywords: plate sinkage test, sinkage prediction model for TRV, soil
characteristics, Terrestrial Robotic Vehicle,
PENDUGAAN KETENGGELAMAN TERRESTRIAL ROBOTIC
VEHICLE (TRV) DENGAN MENGGUNAKAN TES
KETENGGELAMAN PLAT
ROBIANSYAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknologi Pertanian
pada
Departemen Teknik Mesin dan Biosistem
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle (TRV)
dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat
Nama
NIM
: Robiansyah
: F14090070
Disetujui oleh
Dr Lenny Saulia, STP MSi
Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Desrial, MEng
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Juli sampai dengan bulan
Oktober, dengan judul Pendugaan Ketenggelaman Terrestrial Robotic Vehicle
(TRV) dengan Menggunakan Tes Ketenggelaman Plat.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Lenny Saulia, STP MSi,
selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua
orang tua penulis yaitu Bapak Tona dan Ibu Ami’a, serta kakak dan adik-adik
penulis (Siti Fatimah, Opila Sari, Ardi Mansyah) atas segala dukungan moril,
materil serta doa dan kasih sayang yang luar biasa kepada penulis. Tak lupa pula
saya ucapkan terima kasih kepada teman-teman satu bimbingan atas segala
bantuan, dukungan, dan kebersamaan selama penelitian, kepada teman-teman TEP
Orion 46 atas segala kebersamaannya selama empat tahun ini, kepada adik kelas
yang telah bersedia membantu dalam penelitian. Penulis menyadari bahwa masih
terdapat banyak kekurangan dalam penulisan ini sehingga penulis mengharapkan
segala masukan, kritikan, dan saran yang bersifat membangun bagi penulis.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan semua
pihak yang berkepentingan.
Bogor, Februari 2014
Robiansyah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Perumusan Masalah
1
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
METODE
2
Tempat dan Waktu Penelitian
2
Alat
2
Bahan
3
Metode Penelitian
4
Analisis Data
10
HASIL DAN PEMBAHASAN
11
Identifikasi Sampel Tanah
11
Model Ketenggelaman Plat
15
Verifikasi Model Ketenggelaman Plat
16
SIMPULAN DAN SARAN
18
Simpulan
18
Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
19
LAMPIRAN
20
RIWAYAT HIDUP
25
DAFTAR TABEL
Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 250 mm2
Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 350 mm2
Pengukuran tekstur tanah
Pengukuran batas cair dan batas plastisitas tanah
Hasil analisis regresi linear kedalaman plat terhadap variabel bebas
tekanan plat dan kadar air tanah
6 Gradien perbedaan Z observasi prototipe plat (cm) terhadap Z model
matematika plat (cm)
7 Nilai beda (error) pada setiap model matematika dan Z model Bekker
dengan Z TRV observasi statis dan dinamis.
1
2
3
4
5
3
3
11
11
16
16
17
DAFTAR GAMBAR
1 Prototipe plat test (a) luasan 250 mm2 (b) luasan 350 mm2
2 Diagram alir metode penelitian
3 Denah petakan sampel
4 Tanah sampel
5 Ilustrasi teori sinkage Bekker dan tahanan gelinding (Bekker 1960)
6 Pengukuran batas cair
7 Pengukuran batas plastis
8 Penetrometer digital
9 Ketenggelaman TRV
10 Pengukuran gaya tekan plat terhadap tanah
11 Grafik plastisitas untuk klasifikasi USCS (Muntohar 2007)
12 Grafik hubungan antara ketenggelaman plat dengan tekanan plat
13 Grafik hubungan kadar air dengan densitas tanah basah
14 Grafik hubungan tahanan penetrasi tanah dengan kedalaman
3
4
5
5
6
8
8
9
9
10
11
13
14
15
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Spesifikasi TRV
Desain penetrometer
Pengukuran tekstur tanah
Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
5 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
6 Grafik hubungan Z observasi plat (cm) dengan Z model plat (cm)
20
21
22
22
23
24
PENDAHULUAN
Di negara-negara maju seperti Amerika, TRV sudah sangat berkembang dan
digunakan untuk kegiatan-kegiatan penting seperti modern military, USAR, dan
penelitian planet. TRV ini juga berpotensi berkembang di Indonesia khususnya di
bidang pertanian.
Faktor yang mempengaruhi kinerja traksi dan mobilisasi TRV diduga tidak
terlalu berbeda dengan kendaraan off-road konvensional. Salah satu yang
mempengaruhi traksi dan mobilisasi adalah ketenggelaman. Ketenggelaman
adalah terjadinya penurunan permukaan tanah akibat gaya dari luar sampai pada
keadaan di mana gaya penahan dari tanah seimbang dengan beban yang diberikan.
Penambahan beban dapat menyebabkan bertambahnya ketenggelaman.
Sembiring et al. (1990), menyatakan bahwa beban tarik roda sangat
dipengaruhi oleh adanya kontak antara roda dengan tanah. Kontak antara roda
dengan tanah dipengaruhi oleh ukuran roda, berat roda, berat traktor yang ditumpu
roda, dan kondisi tanah tumpuan roda. Semakin besar beban tarik maka
ketenggelaman roda semakin besar.
Meningkatnya nilai ketenggelaman akibat pembebanan yang diberikan, akan
meningkatkan besarnya tahanan gelinding yang berpengaruh terhadap
menurunnya kemampuan traksi suatu kendaraan.
Model ketenggelaman plat sudah banyak dilakukan oleh peneliti-peneliti
dalam menduga ketenggelaman kendaraan off-road, salah satunya adalah model
Bekker yang telah mengembangkan suatu pendekatan untuk mengestimasikan
kedalaman bekas roda kaku pada tanah homogen dengan menggunakan model
matematika (Bekker 1960 dalam Wong 2001).
Selain teori ketenggelaman Bekker, ada juga yang melakukan penelitian
ketenggelaman plat dengan metode alat ski dengan mekanis 4 batang hubung yang
dilengkapi sensor infared distance-meter untuk mengukur ketenggelaman roda
traktor (Triratanasirichai 1991 dalam Rangkuti 2002).
Namun metode dan model yang ada sampai saat ini hanya untuk kendaraan
off-road konvensional, sedangkan untuk TRV belum ada sehingga metode yang
diusulkan pada penelitian ini adalah melalui pendekatan ketenggelaman plat
dengan rasio bentuk kontak yang berbeda-beda dengan parameter sifat fisik tanah
yang mudah diukur berupa kadar air tanah.
Perumusan Masalah
Ketenggelaman TRV diteliti dengan menggunakan pendekatan model
matematika yang diperoleh dari parameter ketenggelaman plat akibat beban yang
diberikan terhadap plat dengan rasio bentuk kontak yang berbeda serta sifat fisik
dan mekanik tanah. Pendugaan kesesuaian antara ketenggelaman TRV dengan
menggunakan ketenggelaman plat ini didasari oleh teori Bekker (1960) dalam
Griffith et al. (2011) yang telah mengembangkan model pendugaan
ketenggelaman plat, dan hasil penelitian oleh Osterberg (1948) dalam Kogure et
al. (1983) yang menyatakan bahwa plot logaritmik beban dengan ketenggelaman
plat menghasilkan hubungan linear untuk kuat tekan plat test di lapangan tanah
liat.
2
Tujuan Penelitian
1.
2.
3.
Tujuan penelitian ini adalah:
Mengetahui pengaruh parameter pembebanan, dimensi plat (luas dan rasio
bentuk kontak), sifat fisik dan mekanik tanah (kadar air, densitas, tahanan
penetrasi) terhadap ketenggelaman plat tes.
Membuat model pendugaan ketenggelaman TRV berbasis uji
ketenggelaman plat.
Melakukan verifikasi model ketenggelaman plat tes.
Manfaat Penelitian
Model ketenggelaman plat yang diperoleh dapat digunakan untuk
mengetahui ketenggelaman TRV dengan menggunakan parameter dimensi plat
dan karakteristik tanah yang mudah diukur di lapangan.
Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini meliputi uji ketenggelaman plat dengan dimensi luas dan rasio
bentuk kontak berbeda, dan observasi ketenggelaman TRV di lapangan, kemudian
dianalisis menggunakan SPSS 17. Analisis dan pengkajian dilakukan dengan
menggunakan hasil perhitungan statistik berupa:
Korelasi atau hubungan antara ketenggelaman plat dengan pembebanan,
luasan plat, bentuk plat serta sifat fisik dan mekanik tanah (kadar air,
densitas tanah, tahanan penetrasi tanah).
Analisis regresi linear ketenggelaman plat dan kadar air tanah dengan
variabel bebas kedalaman tekan plat.
Verifikasi model dengan melihat nilai gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model dan ketenggelaman
plat hasil observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1 merupakan model
yang mendekati hasil observasi.
METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Siswadhi Supardjo,
Leuwikopo dan di Laboratorium Mekanika Tanah Fakultas Teknologi Pertanian,
IPB. Waktu penelitian dilaksanakan pada bulan Juli sampai Oktober 2013.
Alat
Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian adalah penetrometer,
neraca, ring sampel, oven, jangka sorong (caliper), meteran, stopwatch, plate
sinkage test apparatus, TRV (spesifikasi pada Lampiran 1), aparatus alat uji batas
cair metode Casagrande.
3
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian adalah tanah contoh dan prototipe
plat tes dengan indeks rasio bentuk kontak (K) pada Gambar 1. Prototipe plat tes
ini menggunakan tujuh nilai K (indeks rasio bentuk kontak) berbeda berdasarkan
persamaan 1:
K= l/b
(1)
Variabel: K adalah indeks rasio bentuk kontak; adalah panjang plat; dan
adalah lebar plat.
(a)
(b)
2
Gambar 1 Prototipe plat test (a) luasan 250 mm (b) luasan 350 mm2
Ukuran prototipe plat tes yang digunakan yaitu dengan luasan 250 mm2 dan
350 mm2 yang terdapat pada Tabel 1 dan Tabel 2.
Tabel 1 Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 250 mm2
(mm) K = 1.0 K = 1.5 K = 2.0 K = 2.5 K = 3.0 K = 3.5 K = 4.0
l
15.81
19.36
22.36
25.00
27.39
29.58
31.62
b
15.81
12.90
11.18
10.00
9.13
8.45
7.91
Tabel 2 Ukuran panjang dan lebar (mm) plat tes dengan luasan 350 mm2
(mm) K = 1.0 K = 1.5 K = 2.0 K = 2.5 K = 3.0 K = 3.5 K = 4.0
l
18.71
22.91
26.45
29.58
32.40
35.00
37.42
b
18.71
15.28
13.23
11.83
10.80
10.00
9.35
4
Metode Penelitian
Diagram alir mengenai penelitian yang dilakukan terdapat pada Gambar 2
Mulai
Persiapan lahan, alat ukur dan plat uji dengan
tujuh nilai K (indeks rasio bentuk kontak)
Uji tanah contoh di Laboratorium Mekanika
Tanah (wet bulk density, particle size
distribution, indeks plastisitas, dan kadar air)
Pengambilan data di lapangan (Z, F, A, K)
i = i+1
i=N?
tidak
ya
Analisis data
model ketenggelaman plat
Verifikasi model
Model ketenggelaman plat
Selesai
Gambar 2 Diagram alir metode penelitian
5
1.
Persiapan Lahan
Pengujian ketenggelaman TRV dilakukan pada beberapa kondisi tanah.
Lahan dibentuk menjadi petakan sebanyak 30 petak dengan dimensi masingmasing 0.75 m x 2 m seperti pada Gambar 3.
Gambar 3 Denah petakan sampel
2.
Pengujian Tanah Sampel
Tanah pada tiap petak sampel diambil contoh tanah tidak terganggu dengan
menggunakan ring sampel (Gambar 4) yang kemudian diuji di Laboratorium
Mekanika Tanah untuk mengetahui sifat fisik dan mekanik tanah. Contoh tanah
diambil pada kedalaman 0-5 cm dan 5-10 cm.
Gambar 4 Tanah sampel
a)
Pengukuran Kadar Air Tanah
Kadar air tanah adalah jumlah air tanah yang terkandung dalam pori-pori
tanah dalam suatu massa tanah tertentu. Kadar air tanah dapat berbeda pada tiap
kedalaman karena merupakan bagian tanah yang tidak stabil. Perubahan kadar air
tanah tersebut dapat menyebabkan perubahan nilai tahanan penetrasi dan densitas
tanah (bulk density). Menurut Hakim (1986) cara yang biasa digunakan untuk
menyatakan kadar air dalam tanah adalah dalam persen terhadap bobot tanah
kering.
Kadar air juga dapat dinyatakan dalam persen volume, yaitu persentase
volume air terhadap volume tanah tidak terganggu.
Secara umum kadar air tanah basis basah dapat dihitung dengan persamaan (2):
6
KA =
(2)
Keterangan:
KA = kadar air (%)
= massa tanah awal (g)
= massa tanah akhir (g)
b)
Pengukuran Densitas Tanah
Densitas tanah basah atau wet-bulk density didefinisikan sebagai padatan
tanah (massa total) dibagi dengan volume total tanah (Kalsim 2003). Besaran nilai
wet-bulk density dapat dihitung dengan persamaan (3):
Db = Ms
V
(3)
Keterangan:
Db = wet-bulk density (g/cm3)
Ms = Massa padat tanah (g)
V = Volume ring sampel (cm3)
c)
Teori Model Bekker
Bekker (1960) telah mengembangkan suatu pendekatan untuk
mengestimasikan kedalaman bekas roda kaku pada tanah lunak yang ditunjukkan
pada Gambar 5. Pada batasan yang sama model ini lebih baik digunakan daripada
model Upadhyaya (Rasidhi et al. 2012). Model Bekker ditunjukkan pada
persamaan (4) berikut ini:
Roda
Plat test
Gambar 5 Ilustrasi teori sinkage Bekker dan tahanan gelinding (Bekker 1960)
(4)
Keterangan:
P
= rata-rata tekanan kontak vertikal (kPa)
b
= lebar plat (cm)
Kc
= modulus kohesi tanah (kPa/mn-1)
Kφ
= modulus sudut gesekan dalam (kPa/mn)
Z
= kedalaman sinkage (m)
n
= eksponensial
7
d)
Pengukuran dengan Penetrometer
Penetrometer adalah suatu alat untuk melakukan uji penetrasi tanah dengan
menggunakan plat datar dan cone penetrometer. Terdapat dua jenis penetrometer
yang disesuaikan dengan kebutuhan gaya, yaitu penetrometer untuk tanah lunak
dan penetrometer untuk tanah keras (Mandang 1991).
Putra (2012) mengembangkan penetrometer digital yang memiliki kekuatan
atau gaya dorong dari 20 kN sampai 200 kN. Penetrometer tersebut terdiri atas
beberapa bagian seperti sensor untuk mengukur cone index dari suatu tanah dan
kerucut dengan bahan baja tahan karat berbentuk lingkaran dengan besar sudut
sebesar 300 serta suatu poros penggerak yang disertai dengan alat pengukur
tekanan dengan berat penetrometer sebesar 3.295 kg.
Penetrometer yang banyak digunakan saat ini adalah penetrometer statis.
Penetrometer statis digunakan dengan cara menekan ujung penetrometer ke dalam
tanah pada kecepatan tertentu dan gaya perlawanannya diukur sehingga
mendapatkan nilai penetrasinya.
Pengukuran dengan penetrometer yang digunakan dalam penelitian ini
dilakukan untuk memperoleh nilai ketahanan terhadap penetrasi, atau disebut juga
indeks penetrometer (Qc). Besaran nilai indeks penetrometer dihitung dengan
persamaan (5):
(5)
Keterangan:
Qc
= cone indeks (kgf/cm2)
A
= luas kerucut (cm2)
w
= berat alat cone penetrometer (kg)
Z
= nilai pembacaan pada dial-gauge
Nilai hasil pengukuran indeks penetrometer dipengaruhi oleh sifat tanah
juga sifat dan bahan dari jarum penetrometer. Menurut Muntohar (2007),
ketahanan penetrasi akan dipengaruhi oleh tekstur tanah, kandungan dan jenis liat,
bobot volume tanah, dan kandungan air tanah. Nilai indeks penetrometer juga
meningkat dengan bertambahnya kedalaman sampai suatu nilai maksimum,
kemudian relatif konstan.
e)
Pengukuran Batas Indeks Plastisitas
Keplastisan tanah adalah menggambarkan kemampuan tanah dalam
menyesuaikan perubahan bentuk pada volume yang tetap atau konstan tanpa
retak-retak.
Batas cair (liquid limit), didefinisikan sebagai kadar air tanah pada batas
antara keadaaan cair dan keadaan plastis, yaitu batas atas dari daerah plastis. Batas
cair biasanya ditentukan dengan uji Casagrande (1948) dalam Muntohar (2007).
Tanah sampel yang digunakan adalah tanah yang lolos saringan 420 µm, sekitar
100 gram yang telah diberi air, dicampur diatas plat kaca lalu dimasukkan
kedalam cawan kemudian diratakan dengan spatula sejajar alas dengan tinggi
kira-kira 10 mm. Alat pembuat alur (grooving tool) digunakan untuk membuat
alur melalui garis tengah mangkok dengan posisi tegak lurus permukaan
8
mangkok. Kemudian tuas diputar dengan kecepatan 2 putaran per detik sampai
kedua sisi bersinggungngan kira-kira 12.7 mm (Gambar 6), kemudian diambil
sampel untuk uji kadar air.
Gambar 6 Pengukuran batas cair
Batas plastis (plastic limit), didefinisikan sebagai kadar air pada kedudukan
antara daerah plastis dan semi padat, presentase kadar air di mana tanah dengan
diameter silinder 3 mm (Gambar 7) mulai retak-retak ketika digulung
(Hardiyatmo 1992).
Gambar 7 Pengukuran batas plastis
Indeks plastisitas merupakan interval kadar air di mana tanah bersifat plastis.
Karena itu, indeks plastisitas menunjukkan sifat keplastisan tanah. Jika nilai
indeks plastisitas tinggi, maka tanah tersebut banyak mengandung butiran
lempung, sedangkan jika nilai indeks plastisitas rendah, maka dengan sedikit saja
pengurangan air tanah menjadi kering (Hardiyatmo 1992). Nilai indeks plastisitas
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (6):
PI= LL – PL
Keterangan:
LL = Batas cair (liquid limit)
PL = Batas plastis (liquid plastic)
f)
Pengukuran Ketenggelaman Plat dengan Penetrometer Digital
(6)
9
Penetrometer digital didisain untuk mengukur tekanan plat terhadap tanah
(Lampiran 2). Penetrometer ini dilengkapi dengan timbangan pegas dan motor
sebagai tenaga penggeraknya dengan sumber tenaga menggunakan baterai
Gambar 8.
Gambar 8 Penetrometer digital
Prinsip kerja alat ini memberikan gaya tekan ke permukaan tanah dengan
kecepatan konstan penetrasinya 1.04 mm/detik, gaya reaksi tanah akan
mendorong pegas pada timbangan pegas ke atas dan timbangan pegas akan
menunjukkan besaran, gaya tahanan tanah akibat gaya tekan yang diberikan.
3.
Pengukuran Ketenggelaman TRV Observasi
TRV yang digunakan dalam penelitian ini memiliki berat sebesar 1.995 kg
dengan panjang 43 cm dan lebar 25.8 cm serta tinggi 20 cm, sedangkan rodanya
berdiameter sebesar 6.125 cm dengan rasio bentuk kontak area 4.73 cm untuk
panjang dan lebar 3.23 cm.
Gambar 9 Ketenggelaman TRV
Pengukuran ketenggelaman roda TRV dilakukan secara statis dan dinamis
pada empat lintasan dengan diberi beban yang berbeda-beda mulai dari beban 0,
2.5, 5, dan 7.5 kg. Pengukuran ketenggelaman roda TRV secara statis yaitu
dilakukan dengan cara meletakkan TRV tanpa melaju pada lahan dengan diberi
beban yang berbeda pada setiap lintasan, kemudian diukur ketenggelaman roda
TRV keempat-empatnya dengan menggunakan jangka sorong. Sedangkan
pengukuran TRV secara dinamis dilakukan setelah TRV melaju, pada setiap
petakan lahan atau lintasan, TRV diberi beban yang berbeda-beda mulai dari
10
beban 0, 2.5, 5, dan 7.5 kg kemudian ketenggelaman roda TRV diukur semua
keempat rodanya dengan menggunakan jangka sorong seperti pada Gambar 9.
4.
Pengambilan Data
Data yang diambil adalah hasil pengujian ketenggelaman plat dengan rasio
bentuk yang berbeda, ketenggelaman TRV, dan sifat fisik dan mekanik tanah. Plat
tes dengan berbagai dimensi diukur ketenggelamannya dengan menggunakan
penetrometer plat digital. Plat tes dengan tujuh nilai variabel rasio bentuk kontak
(K) yang berbeda diletakkan di atas permukaan petakan tanah. Prinsip kerja
penetrometer digital mempunyai mekanisme penekanan plat ke tanah. Mekanisme
ini dihubungkan dengan motor. Ketika tanah ditekan dengan plat, maka pada
neraca pegas akan terbaca nilai tekan plat tersebut terhadap tanah Gambar 10.
Ketujuh plat tes diuji pada setiap petak kemudian setelah itu setiap petak akan
dilintasi oleh TRV yang diukur juga besar ketenggelamannya. Hasil dari tes
ketenggelaman plat dibandingkan dengan hasil pengamatan ketenggelaman TRV,
untuk mendeterminasi model pendugaan ketenggelaman TRV.
Gambar 10 Pengukuran gaya tekan plat terhadap tanah
Analisis Data
Data-data hasil pengukuran diolah menggunakan software Microsoft Excel
2010, kemudian data tersebut dianalisis untuk membuat model pendugaan
ketenggelaman plat dengan parameter gaya tekan plat dan kadar air tanah sampel
dengan menggunakan SPSS 17. Analisis korelasi bivarian menggunakan SPSS 17
digunakan untuk mengukur hubungan antar-variabel yang diuji. Setelah diketahui
hubungan antar-variabel, dilakukan analisis regeresi linear terhadap variabel yang
berpengaruh terhadap ketenggelaman plat observasi yang digunakan untuk model
ketenggelaman plat.
Verifikasi model dilakukan dengan melihat gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model dan ketenggelaman plat hasil
observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1 merupakan model yang mendekati
hasil observasi.
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
Identifikasi Sampel Tanah
Sistem klasifikasi tanah dibuat pada dasarnya untuk memberikan informasi
tentang karakteristik dan sifat-sifat fisis tanah. Sistem klasifikasi tanah yang
umum digunakan untuk mengelompokkan tanah adalah Unified Soil Clasification
System (USCS). Sistem ini didasarkan pada sifat-sifat indeks tanah yang
sederhana seperti distribusi ukuran butiran, batas cair, dan indeks plastisitas tanah
(Muntohar 2007).
Tabel 3 Pengukuran tekstur tanah
Jenis Tanah
Presentase Fraksi %
Fraksi kasar ( partikel > 0.075 mm)
76.96
Fraksi halus (partikel < 0.075 mm)
23.04
ukuran partikel :
kerikil (> 4.75 mm)
1.05
pasir ( 0.075-4.75 mm)
75.91
debu (2 µm-0.075 mm)
23.04
liat (< 2 µm)
0.00
*Menurut USCS (Unified Soil Clasification System)
Tabel 4 Pengukuran batas cair dan batas plastisitas tanah
Batas Cair, LL
Batas plastis, PL
Indeks plastisitas
36.65%
17.83%
18.82 %
Gambar 11 Grafik plastisitas untuk klasifikasi USCS (Muntohar 2007)
Tekstur tanah adalah keadaan tingkat kehalusan tanah yang terjadi karena
terdapatnya perbedaan komposisi kandungan pasir, debu, dan liat yang terkandung
12
pada tanah. Keadaan tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap keadaan sifat fisik
dan mekanik tanah (Muntohar 2007). Pada Lampiran 3 menunjukkan distribusi
ukuran butiran tanah sampel yang digunakan untuk penentuan jenis tanah
berdasarkan sistem klasifikasi tanah USCS, sehingga dengan sistem tersebut tanah
sampel dapat ditentukan jenis tanahnya.
Berdasarkan Tabel 3, diketahui bahwa tanah di Laboratorium Lapangan
Siswadhi Soepardjo, memiliki fraksi kasar 76.96% lebih besar dari 50% tanah
lolos saringan nomor 200, batas cair 36.65% kurang dari 50% dan indeks
plastisitas sebesar 18.82% pada Tabel 4, yang berarti berada diatas garis-A,
berdasarkan Gambar 11, sehingga merupakan jenis tanah lempung anorganik
dengan plastisitas rendah hingga sedang dengan simbol CL (clay loam). Menurut
Hardiyatmo (1992) sifat-sifat yang dimiliki tanah lempung di antaranya ukuran
butirnya halus, kurang dari 0.002 mm, kenaikan air kapiler tinggi, dan pada kadar
air lebih tinggi lempung bersifat lengket (kohesif) dan sangat lunak.
Parameter yang Berpengaruh Terhadap Ketenggelaman Plat
Penelitian Gotteland and Benoit (2006) menunjukkan bahwa nilai rata-rata
tekanan yang dihasilkan meningkat seiring dengan bertambahnya luasan plat pada
tingkat ketenggelaman yang sama. Indeks rasio bentuk kontak digunakan sebagai
salah pendekatan dalam pembuatan model ketenggelaman plat. McKeys and Fan
(1985) menunjukkan bahwa menggunakan dimensi plat yang lebih banyak b,
memberikan nilai yang lebih akurat dalam penentuan konstanta kc, k, dan n pada
teori Bekker (1960).
Parameter yang mempengaruhi ketenggelaman plat adalah dimensi plat
(luas dan bentuk kontak rasio plat), kadar air, dan densitas tanah. Selain ketiga
parameter tersebut, kekuatan tanah juga mempengaruhi ketenggelaman plat.
Kekuatan tanah dikatakan sebagai kemampuan suatu tanah untuk
mempertahankan diri dari deformasi atau regangan. Kekuatan tanah (soil strength)
bervariasi secara sistematik menurut kadar air dan kerapatan tanah, selain dapat
juga berubah karena tekstur tanah (Mandang dan Nishimura 1991), kondisi tanah
juga berpengaruh terhadap ketenggelaman plat, pada kondisi lahan yang masih
alami atau belum dikenai beban penekanan akibat pengolahan tanah, tahanan
penetrasi akan meningkat dengan cepat apabila kadar air tanah menurun. Pada
tekstur tanah berpasir gembur tahanan penetrasi meningkat secara proposional
dengan kedalaman. Sedangkan pada tekstur tanah lempung berdebu, dengan 16%
liat dan telah terpadatkan, tahanannya meningkat dengan cepat pada kedalaman
beberapa centimeter di permukaan, kemudian mendekati tetap (Astika 1988).
Gambar 12 menunjukkan gambar grafik parameter yang berpengaruh
terhadap ketenggelaman plat. Gambar grafik tersebut menggambarkan hubungan
antara tekanan terhadap ketenggelaman plat dengan parameter dimensi plat (luas
dan rasio bentuk kontak plat), kadar air, dan densitas tanah.
Parameter yang pertama adalah hubungan antara pengaruh luas kontak
terhadap ketenggelaman plat. Luas kontak area yang digunakan adalah ukuran 250
mm2 dan 350 mm2. Secara umum semakin kecil luasan kontak area untuk tekanan
dan kadar air yang sama maka ketenggelaman plat akan semakin besar, begitu
pula sebaliknya, berarti hubungan tersebut terbalik atau negatif.
13
k=1
2
Z (cm)
3
0
40
1
2
Z (cm)
3
P (kPa)
A= 250 mm2; KA= 31.23%;
Db = 1.18 g/cm3
40
30
20
10
0
k=5
k=6
30
1
0
40
20
10
0
2
Z (cm)
3
4
k=7
A= 350 mm2; KA= 31.23%;
Db = 1.18 g/cm3
40
30
20
10
0
4
A=250mm2; KA=32.29%;
Db = 1.16 g/cm3
k=3
k=4
4
P (kPa)
P (kPa)
P (kPa)
1
k=2
A=350 mm2; KA= 29.43%
Db= 1.06 g/cm3
40
30
20
10
0
0
0
P (kPa)
P(kPa)
A= 250 mm2; KA= 29.43%;
Db= 1.06 g/cm3
40
30
20
10
0
1
2
Z (cm)
3
4
A=350 mm2; KA=32.29%;
Db = 1.16 g/cm3
30
20
10
0
0
1
2
Z (cm)
3
4
0
1
2
Z (cm)
3
4
Gambar 12 Grafik hubungan antara ketenggelaman plat dengan tekanan plat
Berdasarkan enam grafik pada Gambar 12, dapat dikatakan bahwa secara
umum semakin besar rasio bentuk kontak area plat (K) pada tanah maka
diperlukan tekanan yang lebih besar untuk menghasilkan ketenggelaman yang
sama pada luas plat, kadar air, dan densitas tanah yang sama. Sehingga korelasi
antara rasio bentuk kontak area dengan ketenggelaman plat berbanding terbalik.
Pengambilan sampel tanah untuk pengukuran kadar air kedalaman 0-10 cm
dari permukaan tanah dengan kandungan kadar air rata-rata sebesar 29.43%,
31.23%, dan 32.29%, tetapi nilai kadar air yang paling besar pengaruhnya
terhadap ketenggelaman plat pada kedalaman 0–5 cm dari permukaan tanah,
sebab pengukuran ketenggelaman plat hanya mampu sampai kedalaman 5 cm.
Pengaruh kadar air tanah dengan ketenggelaman plat, dapat dilihat pada Gambar
11. Pada tanah dengan kadar air 29.43% dan 31.23% dengan pemberian tekanan
yang sama pada suatu plat maka ketenggelaman yang dihasilkan lebih kecil
daripada kadar air tanah yang lebih besar 32.29% di mana perlakuan pemberian
tekanan yang sama juga pada plat menghasilkan ketenggelaman yang lebih besar,
sehingga pemberian tekanan yang sama pada tanah dengan kadar air yang
semakin besar akan dihasilkan ketenggelaman yang lebih besar. Oleh karena itu
hubungan antara kadar air tanah dengan ketenggelaman plat korelasinya positif.
Densitas tanah merupakan padatan tanah (massa total) dibagi dengan
volume total tanah (Kalsim et al. 2003). Tanah yang mudah mengembang dan
14
Kadar air (%)
mengerut seperti tanah liat, nilai densitas tanahnya berubah-ubah seiring dengan
berubahnya kadar air tanah. Pada Gambar 13 menunjukkan gambar grafik antara
parameter kadar air tanah dengan densitas tanah, dapat diketahui bahwa semakin
rendah kadar air tanah maka densitas tanah pun semakin kecil pula, sehingga
hubungan kadar air dengan densitas tanah adalah positif, hal ini sesuai dengan
hasil penelitian Arief (2003) yang menyatakan bahwa densitas tanah berbanding
lurus dengan kadar air.
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
1
Densitas tanah
2
3
(g/cm3)
Gambar 13 Grafik hubungan kadar air dengan densitas tanah basah
Hasil analisis korelasi yang disajikan pada Lampiran 4 menunjukkan bahwa
pengaruh pembebanan (W) terhadap tes ketenggelaman plat memiliki korelasi
yang positif sebesar 0.202, artinya ketika pembebanan ditambah maka akan
meningkatkan ketenggelaman. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian yang
dilakukan oleh Sudianto (2000) yang menyimpulkan bahwa dengan meningkatnya
pembebanan, maka nilai ketenggelaman roda cenderung bertambah.
Penetrasi tanah merupakan daya yang dibutuhkan oleh sebuah benda untuk
masuk ke dalam tanah. Pada Gambar 14 menunjukkan hubungan antara tahanan
penetrasi tanah dengan ketenggelaman plat dapat dilihat bahwa pada kadar air
32.29% tahanan penetrasinya sebesar 12.35 kgf/cm2 untuk kedalaman 5 cm, 15.82
kgf/cm2 untuk kedalaman 10 cm, 25.22 kgf/cm2 untuk kedalaman 15 cm dan
kedalaman 20 cm sebesar 49.88 kgf/cm2, kemudian pada kadar air 31.23%
tahanan penetrasinya pada kedalaman 5 cm sebesar 11.62 kgf/cm2, kedalaman 10
cm sebesar 15.63 kgf/cm2 , kedalaman 15 cm sebesar 26.04 kgf/cm2, kedalaman
20 cm sebesar 38.98 kgf/cm2, sedangkan pada kadar air 29.43% tahanan
penetrasinya pada kedalaman 5 cm sebesar 14.63 kgf/cm2, kedalaman 10 cm
sebesar 23.53 kgf/cm2, kedalaman 15 cm sebesar 44.22 kgf/cm2, kedalaman 20 cm
sebesar 58.09 kgf/cm2, sehingga dapat disimpulkan bahwa ketika kadar air
meningkat pada kedalaman yang sama, maka ketahanan penetrasi tanah menurun,
tetapi tahanan penetrasi tanah akan meningkat untuk kadar air yang sama seiring
bertambahnya kedalaman tekan.
15
Tahanan penetrasi tanah (kgf/cm2)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Kedalaman (cm)
0
5
KA 31.23 %
10
KA 32.29 %
KA 29.43%
15
20
25
Gambar 14 Grafik hubungan tahanan penetrasi tanah dengan kedalaman
Ketahanan penetrasi tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat tanah di antaranya
kandungan air tanah, berat isi, struktur, dan tekstur tanah (Undang 2006). Tahanan
penetrasi tanah dipengaruhi oleh kadar air, ketika kadar air turun, maka tahanan
penetrasi tanah meningkat seperti juga halnya dengan kendaraan off-road
konvensional di mana untuk menduga kemampuan lalu lintasnya, daya dukung
tanah dan sinkage harus dipertimbangkan secara simultan (Mandang 1992),
pendekatan melalui tahanan penetrasi tanah diduga dapat digunakan juga untuk
mengetahui kemampuan lalu lintas TRV di lahan.
Untuk dapat menduga ketenggelaman TRV berbasis ketenggelaman plat ini
maka parameter yang digunakan dalam model pendugaan adalah pembebanan dan
dimensi plat (luas dan rasio bentuk kontak) yang direalisasikan dalam bentuk
parameter tekanan. Selain pembebanan dan dimensi plat, ketenggelaman roda juga
dipengaruhi oleh parameter sifat fisik dan mekanik tanah. Parameter sifat fisik
tanah yang paling mudah dalam pengukuran dan memiliki banyak pengaruh
adalah kadar air tanah, sebab kadar air tanah berpengaruh pada tahanan penetrasi
tanah, ketika kadar air tanah meningkat, maka tahanan penetrasi menurun
(Vepraskas 1984 dalam Undang 2006), densitas tanah dipengaruhi oleh tekstur
tanah, kandungan bahan organik, struktur tanah, dan pengolahan lahan. Sehingga
dengan penyederhanaan parameter pembebanan dan dimensi plat dalam bentuk
tekanan, serta keterkaitan parameter kadar air terhadap tahanan penetrasi dan
densitas tanah, maka parameter tekanan dan kadar air digunakan sebagai variabel
bebas dalam model ketenggelaman plat ini.
Model Ketenggelaman Plat
Pendugaan ketenggelaman TRV dengan menggunakan ketenggelaman plat
ini didasari oleh teori Bekker (1960) dalam Griffith et al. (2011) yang telah
mengembangkan model pendugaan ketenggelaman plat, dan hasil penelitian oleh
Osterberg (1948) dalam Kogure et al. (1983) yang menyatakan bahwa plot
logaritmik beban dengan ketenggelaman plat menghasilkan hubungan linear untuk
kuat tekan plat test di lapangan tanah liat dan regresi merupakan alat analisis
statistik yang dapat membantu untuk melakukan prediksi atas variabel terikat
dengan mengetahui kondisi variabel bebas (Wahyono 2009), sehingga untuk
mengetahui ketenggelaman TRV maka dibuat model matematika yang dihasilkan
dari analisis regresi linear.
16
Berdasarkan hasil analisis korelasi yang disajikan pada Lampiran 4
menunjukkan bahwa koefisien korelasi sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat dengan nilai yang paling tinggi adalah kedalaman plat
sebesar 0.625 dan -0.338 untuk kadar air, sehingga parameter yang dimasukkan ke
dalam model pendugaan ketenggelaman TRV berbasis uji ketenggelaman plat
adalah ketenggelaman plat (Z) merupakan variabel terikat, sedangkan parameter
kadar air (KA) dan tekanan (P) merupakan variabel bebas. Besaran untuk variabel
kedalaman plat dalam cm, tekanan dalam kPa, dan kadar air tanah dalam %.
Hasil analisis regresi linear berganda kedalaman plat dan tekanan serta
kadar air dapat dilihat pada Tabel 5.
Tabel 5 Hasil analisis regresi linear kedalaman plat terhadap variabel bebas
tekanan plat dan kadar air tanah
Model Plat
Persamaan
Plat K = 1.0
Z’1 = -3.494 + 0.054 P + 0.176 KA
Plat K = 1.5
Z’2 = -6.912 + 0.060 P + 0.282 KA
Plat K = 2.0
Z’3 = -4.565 + 0.071 P + 0.205 KA
Plat K = 2.5
Z’4 = -3.581 + 0.052 P + 0.175 KA
Plat K = 3.0
Z’5 = -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA
Plat K = 3.5
Z’6 = -5.772 + 0.072 P + 0.239 KA
Plat K = 4.0
Z’7 = -5.456 + 0.081 P + 0.224 KA
Verifikasi Model Ketenggelaman Plat
Berdasarkan Tabel 6 menunjukkan gradien perbedaan antara hasil
pendugaan ketenggelaman plat menggunakan model matematika dan
ketenggelaman plat hasil observasi menunjukkan nilai yang mendekati 1
merupakan model yang mendekati hasil observasi.
Tabel 6 Gradien perbedaan Z observasi penetrasi plat (cm) terhadap Z model
matematika plat (cm)
Model
Gradien
Model Z’1
0.9958
Model Z’2
0.9923
Model Z’3
0.9949
Model Z’4
0.9998
Model Z’5
0.9963
Model Z’6
0.9923
Model Z’7
0.9951
17
Pada Tabel 6 nilai koefisien yang mendekati 1 adalah model matematika Z’4
dengan nilai koefisien 0.9998. Lampiran 5 menunjukkan persamaan regresi linear
grafik hubungan antara Z observasi penetrasi plat dengan Z model matematika plat
yaitu y = 0.9998x, dengan y adalah Z observasi penetrasi plat dan x adalah Z
model matematika plat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa hasil pendugaan
ketenggelaman plat menggunakan model matematika Z’4 mendekati hasil
observasi ketenggelaman penetrasi plat.
Verifikasi model ketenggelaman plat digunakan untuk memastikan model
yang sesuai dengan ketenggelaman secara observasi dengan cara melihat nilai
error atau beda yang terkecil antara model ketenggelaman plat dengan
ketenggelaman TRV secara observasi baik secara statis maupun dinamis.
Tabel 7 Nilai beda (error) pada setiap model matematika dan Z model Bekker
dengan Z TRV observasi statis dan dinamis.
Beda
Kondisi
Statis
Dinamis
Z’1 model- Z observasi
0.800
1.194
Z’2 model- Z observasi
0.671
1.064
Z’3 model- Z observasi
0.631
1.025
Z’4 model- Z observasi
0.682
1.075
Z’5 model- Z observasi
0.338
0.731
Z’6 model- Z observasi
0.479
0.873
Z’7 model- Z observasi
0.331
0.725
Z’1 Bekker- Z observasi
-0.325
-0.584
Z’2 Bekker- Z observasi
-0.316
-0.575
Z’3 Bekker- Z observasi
-0.271
-0.530
Z’4 Bekker- Z observasi
-1.071
-0.677
Z’5 Bekker- Z observasi
-1.023
-0.629
Z’6 Bekker- Z observasi
-1.201
-0.463
Z’7 Bekker- Z observasi
-1.333
-0.577
Tabel 7 menunjukkan nilai error atau beda pada setiap model matematika
dengan ketenggelaman (Z) TRV observasi statis dan dinamis. Berdasarkan tabel
tersebut diketahui nilai error atau beda rata-rata yang terkecil antara Z model
matematika dengan Z TRV observasi statis adalah Z‘5 dan Z’7 dengan nilai beda
0.338 cm dan 0.331 cm, sama halnya dengan Z model matematika dengan Z TRV
observasi dinamis adalah Z‘5 dan Z’7 dengan nilai beda 0.731 cm dan 0.725 cm.
Nilai beda yang dihasilkan antara model matematika Z‘5 dan Z’7 hampir sama,
hal ini disebabkan karena nilai ketenggelaman model matematika platnya sama
yaitu rata-rata 1.15 cm. Sedangkan nilai beda antara model Z Bekker-Z TRV
observasi statis memiliki rata-rata beda sekitar hampir 1 cm, sedangkan beda
18
antara model Z Bekker-Z TRV observasi dinamis rata-rata bedanya hampir 0.25
cm. Penggunaan model Bekker untuk menduga ketenggelaman TRV memiliki
kelemahan, yaitu keterbatasan penggunaan plat dan rasio bentu kontak tertentu.
Oleh karena itu, setelah dilakukan verifikasi model matematika dan Z model
Bekker dengan Z TRV observasi statis dan dinamis, maka model matematika Z’5
yang dipilih sebagai model matematika untuk mengetahui ketenggelaman TRV,
sebab nilai indeks rasio plat K5 sama dengan lebar (b) roda TRV sebesar 3 cm dan
juga nilai perbedaannya (error) kecil terhadap Z TRV observasi statis dan
dinamis. Model matematika ini hanya digunakan untuk jenis tanah CL (clay loam)
dengan kadar air 29.43% sampai 32.29% serta dengan bulk density 1.06 g/cm3
sampai 1.18 g/cm3.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
1
2
3
4
5
6
Karakteristik tanah contoh merupakan jenis tanah lempung anorganik
dengan plastisitas rendah hingga sedang dengan simbol CL (clay loam).
Parameter yang berpengaruh terhadap hasil ketenggelaman plat adalah sifat
fisik dan mekanik tanah (kadar air, densitas tanah, dan tahanan penetrasi
tanah), tekanan digunakan untuk menduga ketenggelaman TRV.
Pembebanan dan dimensi plat merupakan parameter yang digunakan
sebagai tekanan dalam pendugaan TRV berbasis ketenggelaman plat.
Kadar air tanah berpengaruh pada densitas tanah dan tahan penetrasi tanah.
Model matematika ketenggelaman plat yang baik digunakan untuk
memprediksi ketenggelaman plat adalah Z’4= -3.581 + 0.052 P + 0.175 KA
untuk jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32. 29%
serta dengan bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Model matematika ketenggelaman plat yang baik digunakan untuk
memprediksi ketenggelaman TRV adalah Z’5= -7.903 + 0.100 P + 0.303 KA
untuk jenis tanah CL (clay loam) dengan kadar air 29.43%, sampai 32.29%
serta dengan bulk density 1.06 g/cm3 sampai 1.18 g/cm3.
Saran
1
2
Pendugaan ketenggelaman TRV berbasis ketenggelaman plat ini belum
sempurna karena memiliki perbedaan sampai dengan 0.34 cm dengan
ketenggelaman TRV observasi statik dan 0.73 cm dengan ketenggelaman
TRV observasi dinamis. Penyempurnaan model ketenggelaman ini dapat
dilakukan dengan cara eksplorasi data lebih banyak serta penggunaan teknik
permodelan lain.
Pendugaan ketenggelaman TRV berbasis tes ketenggelaman plat merupakan
uji dengan pembebanan statis terhadap tanah. Hasil pendugaannya memiliki
perbedaan dengan hasil observasi TRV statik dan dinamik sehingga
19
dirasakan perlu adanya penelitian lebih lanjut untuk mencari faktor koreksi
antara ketenggelaman akibat pembebanan statis dan dinamis.
DAFTAR PUSTAKA
Arief WU. 2003. Perubahan sifat fisik dan mekanik tanah pada berbagai dosis
blotong dan intensitas lintasan traktor di PT Gula Putih Mataram,
Lampung [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Astika IW. 1988. Mempelajari pengaruh pengolahan tanah terhadap tahanan
pentrasi tanah di kebun percobaan darmaga IV IPB, Bogor [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
Gotteland Ph, Benoit O. 2006. Sinkage tests for mobility study, modelling and
experimental validation. J Terramech. 43(2006):451-467.
Griffith G, Spenko M. 2011. A Modified Pressure-Sinkage Model for Small,
Rigid Wheels on Deformable Terrains. Elsevier Science Publisher.
Volume(48): 149-155.10.1016.
Hakim N, Yusuf AM, Lubis SG, Nugraha D, Amin BH. 1986. Dasar-Dasar Ilmu
Tanah. Univ Lampung.
Hardiyatmo HC. 1992. Mekanika Tanah I. Jakarta (ID): Gramedia Pustaka Utama.
Hillel D. 1982. Introduction to Soil Rhysics. San Diego (US): Academic Pr.
Kalsim DK, Sapei A. 2003. Fisika Lengas Tanah. Bogor (ID): Jurusan Teknik
Pertanian, Fateta. IPB.
Kogure K, Ohira Y, Yamaguchi H. 1983. Prediction of sinkage and motion
resistance of a tracked vehicle using plate penetration test. Elsevier
Science Publisher. Volume (20): 121-128.
Mandang T, Nishimura I. 1991. Hubungan Tanah dan Alat Pertanian. Bogor (ID).
IPB.
McKyes E, Fan T. 1985. Multiple penetration test to determine soil stiffness
moduli. J Terramech. 22(3):157-62.
Muntohar AS. 2007. Pengantar Rekayasa Geoteknik. Yogyakarta (ID): Univ
Muhammadiyah Yogyakarta.
Putra TA. 2012. Pengujian kinerja penetrometer digital berbasis mikrokontroler
ATMEGA 8535[skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Rangkuti SR. 2002. Rancang bangun instrumen pengukuran kemampuan traksi
traktor 2 roda pada lahan sawah [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Rashidi M, Fakhri M, Razavi S, and Oroojloo M. 2012. Comparison of Bekker
and Upadhyaya models in predicting soil pressure-sinkage behavior under
field conditions.American-Eurasian J Agric and Environ. Sci.12 (12).
10.5829.
Sebastian Y. 2002. Kajian kinerja tiga tipe roda besi untuk operasi traktor tangan
di lahan kering [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sudianto D. 2000. Perancangan dan pengukuran kemampuan traksi roda bersirip
gerak dengan sirip berpegas dan sirip karet pada tanah basah [skripsi].
Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
20
Swastawa N, Hermawan W, Sembiring N. 2000. Pedoman dan lembar kerja
konstruksi dan pengukuran kinerja traktor pertanian. Lab. Alat dan Mesin
Budidaya Pertanian. IPB, Bogor.
Undang K, Fahmuddin A, Abdurachman A, Ai D. 2006. Sifat Fisik Tanah dan
Metode Analisisnya. Balai Besar LITBANG Sumberdaya Lahan Pertanian.
Wahyono T. 2009. 25 Model Analisis Statistik dengan SPSS17. Jakarta (ID): Elex
Media Komputindo.
Wong JY. 2001. Theory of Ground Vehicles 3rd ed. London (CA): J Wiley.
Lampiran 1 Spesifikasi TRV
Spesifikasi TRV
Ukuran
Satuan
Model
HSP Racing 1/10 electric
powered 4WD Rock crawler
Nomer model
94180 (TOP) New Type
Panjang
430
mm
Lebar
258
mm
Tinggi
200
mm
Berat
1.995
kg
Berat + casing
3.015
kg
Motor
RC 540 1100 kV Two ESC 25
A
-
Diameter velg
6.125
mm
Baterai
7.2 / 2000
V/ mAh
Channel
3
Frekuensi
2.4
Ghz
Lampiran 221Desain penetrometer
1
2
3
4
5
6
150
20
A
A
150
200
160
150
B
B
Tampak samping
Tampak depan
Piktorial
82
50
C
C
50
Digambar pada : 15 Juli 2013
Digambar oleh : Robiansyah
Diperiksa oleh : Dr Lenny Saulia, STP, MSi
Tampak atas
D
1
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
2
Proyeksi : Amerika
Unit digunakan : milimeter
Judul Gambar
Penetrometer digital
Skala 1:4
Lembar 1
A4
22
Lampiran 3 Pengukuran tekstur tanah
No.
Saringan
Ukuran
saringan
(mm)
Masa tanah
tertahan pada
saringan (g)
Jumlah kumulatif
masa tertahan pada
saringan (g)
Persen lolos
saringan (%)
#4
4.75
30.70
0.00
100.00
10
2.00
673.70
30.70
98.95
20
1.40
338.90
369.60
87.36
40
0.84
641.60
1011.20
65.42
60
0.42
767.20
1778.40
39.19
80
0.25
235.80
2014.20
31.12
100
0.105
213.60
2227.80
23.82
200
0.074
22.90
2250.70
23.04
90.00
2924.40
0.00
pan
Lampiran 4 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
W
P
TRV
(kPa)
W TRV (kg)
1.000
.202**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
P (kPa)
.202**
1.000
0.054
0.038
-.338**
-.108**
-.286**
K
0.000
0.054
1.000
0.000
0.000
0.000
0.000
A (mm2)
0.000
0.038
0.000
1.000
0.000
0.000
0.000
KA (0-5 cm)
0.000
-.338**
0.000
0.000
1.000
.319**
.847**
KA (5-10 cm)
0.000
-.108**
0.000
0.000
.319**
1.000
-.233**
BD (0-5 cm)
0.000
-.286**
0.000
0.000
.847**
-.233**
1.000
BD (5-10 cm)
0.000
-.288**
0.000
0.000
.853**
-.222**
1.000**
Z (cm)
0.000
.625**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
**
**
K
A
KA
KA
BD
(mm2) (0-5 cm) (5-10 cm) (0-5 cm)
**
0.000
0.000
.381
-.713
**
.790**
Z (statis)
.173
-.114
Z (dinamis)
.359**
-.126**
0.000
0.000
.607**
-0.017
.633**
P (5 cm)
0.000
.272**
0.000
0.000
-.806**
.304**
-.997**
P (10 cm)
0.000
.308**
0.000
0.000
-.913**
.097*
-.990**
T (0C)
0.000
.187**
0.000
0.000
-.553**
.613**
-.911**
RH (%)
0.000
-.126**
0.000
0.000
.373**
-.760**
.809**
*signifikan pada alpha 0.05, ** signifikan pada alpha 0.01
23
Lampiran 5 Koefisien korelasi pearson sifat fisik dan mekanik tanah dengan
ketenggelaman plat
BD
Z
(5-10 cm) (cm)
Z
Z
P
P
statis
dinamis
(5 cm)
(10 cm)
T
RH
(0C)
(%)
W TRV (kg)
0.000
0.000
.173**
.359**
0.000
0.000
0.000
0.000
P (kPa)
-.288**
.625**
-.114**
-.126**
.272**
.308**
.187**
-.126**
K
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
2
A (mm )
0.000
0.000
0.000
KA (0-5 cm)
.853
**
0.000
.381
**
.607
**
KA (5-10 cm)
-.222**
0.000
-.713**
-0.017
.304**
BD (0-5 cm)
1.000**
0.000
.790**
.633**
BD (5-10 cm)
1.000
0.000
.784**
Z (cm)
0.000
1.000
**
.373**
.097*
.613**
-.760**
-.997**
-.990**
-.911**
.809**
.634**
-.996**
-.992**
-.907**
.802**
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
0.000
**
-.806
**
Z (statis)
.784
**
0.000
1.000
.568
.959**
Z (dinamis)
.634**
0.000
.568**
1.000
-.621**
-.645**
-.521**
.433**
P (5 cm)
-.996**
0.000
-.828**
-.621**
1.000
.978**
.939**
-.850**
P (10 cm)
-.992**
0.000
-.708**
-.645**
.978**
1.000
.846**
-.720**
T (0C)
-.907**
0.000
-.944**
-.521**
.939**
.846**
1.000
-.979**
RH (%)
.802**
0.000
.959**
.433**
-.850**
-.720**
-.979**
1.000
*signifikan pada alpha 0.05, ** signifikan pada alpha 0.01
-.708
**
-.553
**
-.828
**
-.913
**
-.944
24
y = 0.9958x
R² = 0.3450
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Lampiran 6 Grafik hubungan Z observasi plat (cm) dengan Z model plat (cm)
6
y = 0.9923x
R² = 0.3551
5
4
3
2
1
0
0
y = 0.9998x
R² = 0.3993
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
2
1
0
2
3
4
5
6
Z observasi plat (cm)
3
0
1
2
0
1
2
4
3
2
1
0
0
1
5
3
4
6
5
6
2
3
4
5
6
Z'6 model
matematika plat (cm)
y = 0.9951x
R² = 0.5742
5
4
y = 0.9923x
R² = 0.5138
5
4
3
2
1
0
Z'5 model
matematika plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
4
1
3
Z'3 model
matematika plat (cm)
y = 0.9963x
R² = 0.6089
0
2
y = 0.9949x
R² = 0.4739
5
4
3
2
1
0
Z'4 model
matematika plat (cm)
5
1
Z'2 model
matematika plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z observasi plat (cm)
Z'1 model
matematika plat (cm)
3
4
5
Z'7 model
matematika plat (cm)
6
25
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon pada tanggal 15 Juli 1990 dari ayah Tona dan
ibu Ami’a. Penulis adalah putra kedua dari empat bersaudara. Penulis
menyelesaikan sekolah dasar di SDN 1 Astapada Kabupaten Cirebon lulus pada
tahun 2003. Penulis meneruskan pendidikan di SMPN 1 Kedawung Kabupaten
Cirebon dan lulus pada tahun 2006. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 2
Kota Cirebon dan pada tahun 2009 penulis lulus masuk Institut Pertanian Bogor
(IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI) dan diterima di
Departemen Teknik Pertanian yang sekarang berganti nama menjadi Departemen
Tenik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum
Hubungan Tanah dengan Alat dan Mesin Pertanian pada tahun 2013/2014.
Penulis pernah aktif sebagai staf Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia
(IMATETANI). Bulan Februari-April 2013 penulis melaksanakan Pratik
Lapangan di PT. Parung Farm, Bogor dengan judul Aspek Keteknikan dalam
Budidaya Hidroponik di Parung Farm, Bogor. Penulis juga menjadi pengajar di
bimbel Nurul Ilmi Cent