Modifikasi rancangan mekanisme pembuka alur pada aplikator pupuk cair (APIC) untuk budidaya lahan kering
MODIFIKASI RANCANGAN MEKANISME PEMBUKA ALUR
PADA APLIKATOR PUPUK CAIR (APIC) UNTUK
BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING
KUSNANTO
F14104019
2008
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Kusnanto. F14104019. Modifkasi Rancangan Mekanisme Pembuka Alur
Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan Kering.
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Desiial, M.Eng. 2008
RINGKASAN
Tanaman tebu merupakan salah satu koinoditi perkebunan yang banyak
dikembangkan di Indonesia. Hingga kini tebu masih digunakan sebagai bahan
baku utama industri gula. Sebagian besar perkebunan tebu di Indonesia berbasis
tebu rakyat, artinya banyak petani yang mengganh~gkan hidupnya deilgan
menanam tebu. Hasil produksi perkebunan tebu berbasis tebu rakyat ini
menyebabkan konsumsi gula dalam negeri terpenuhi.
Untuk membantu pemenuhan konsumsi gula dalam negeri, PT RNI
bekerjasana dengan Departemen Teknik Pei-tanian IPB telah mengembangkan
Aplikator Pupuk Cair (APIC) untuk budidaya tebu lahan kering pada tahun 2006.
Namun hasil pengujian mei~unjukkankedalaman pembuka alur hanya 16.4 cm
padahal target awal adalah 20 cm. Oleh karena itu, aplikator pupuk cair tersebut
perlu dimodifikasi untuk penyempumaan desaiiulya. Tujuan penelitian ini adalah
modifikasi pembuka alur dengan mekanisme empat batang penghubung dan
mengevaluasi kinerja pembuka alur yang telah dimodifikasi.
Penelitian dilakukan dalmn beberapa tahap, yaitu: 1) identifikasi masalah,
2) analisa perancangan, 3) penyediaan bahan, 4) modifikasi, 5) uji fungsional, 6)
uji kinerja lapang, dan 7) analisis data. Uji kinerja lapang dilakukan di 2 lokasi
yaitu laboratorium TMBP, Leuwikopo dan PG Jatitujuh. Parameter yang diukur
pada waktu pengujian meliputi kedalaman kerja, slip roda, dan kecepatan maju
traktor.
Proses inodifikasi dilakukan pada beberapa bagian aplikator pupuk cair
agar target kedalaman dapat tercapai. Bagian yang dimodifikasi adalah sudut
potong chisel, dan penambahan pemberat. Pemberat dari bahan beton ini dibuat
sebanyak 10 buah dengan massa rata-rata 30 kglpernberat. Pemberat ini dipasang
diatas rangka chisel dengan kombiilasi yang sama antara bagian kiri dan kanan.
Sedangkan sudut potoilg chisel diubah dari sudut 45' inenjadi 30' agar chisel lebih
mudah masuk kedalam tanah.
Hasil pengujian di Leuwikopo menunjukkan perubahan sudut potong dan
pemberat memberikan pengaruh penambahan kedalaman pembuka alur.
Kedalaman pembuka alur mencapai 22.35 cm pada pengaturan kedalaman 18 an
ditambah empat pemberat dengan slip aktual sebesar 37 % dan kecepatan maju
traktor 0.39 m/s. Selain itu kedalaman pembuka alur mencapai 21.25 cm pada
pengaturan kedalaman 23 cm ditambah empat pemberat dengan slip aktual
sebesar 27.70 % dan kecepatan lnaju traktor 0.37 m/s. Kedalaman inaksimuin
yang dicapai adalah 23.73 an pada pengaturan kedalanan 28 cm deilgan slip
aktual 19.55 % dan kecepatan maju 0.54 m/s.
Slip roda traktor penarik saat pengukuran di Leuwikopo cenderung
meningkat dengan penambahan pengaturan kedalaman dan pemberat. Pada
pengaturan kedalaman 18 cm slip temkur 18.03 - 37 %, pengaturan kedalaman
23 cm slip terukur 8.36 - 27.70 %, dan pengaturan kedalaman 28 cm slip terukur
19.55 - 37.52 %. Kecepatan maju traktor rata-rata 0.6 m/s.
Icedalainan kerja pelnbuka alur saat pengujian di PG Jatitujuh lnencapai
kedalaman rata-rata 14.47 cln pada tingkat slip 6 - 8 % da11 kecepatan lnaju 1.17
m/s. Pengujian dilakukan pada putaran mesill 1800 ipm dan transinisi low 2.
Kedala~nankerja tidak lnencapai target yang ditentukan karena trailer yang
digunakan berbeda dari trailer yang ditentukan sebeluinnya dengan kondisi lebih
tinggi 15 cln sehingga chisel tidak malnpu lnasuk kedalarn tanah pada kedala~nan
20 a n .
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEICNOLOGI PERTANIAN
MODIFIIL4SI RANCANGAN MEKANISME PEMBUICA ALUR
PADA APLIIUTOR PUPUIC CAIR (APIC) UNTUK BUDIDAYA TEBU
LAHAN IUCRING
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KUSNANTO
F14104019
Lahir di Sragen, 5 Maret 1987
Tanggal Lulus : Desember 2008
Menyetujui
Bogor,
Desember 2008
Desrial. M.Eng.
Akadenlik
1 5 DEC 2008
f
Ketua Depart
en Teknik Pertanian
KATA PENGANTAR
Alha~ndulillah,segenap puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas segala limpahan rah~natdan hidayah-Nya, sehingga peuulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul "Modifikasi Rancangan Mekanisine Pembuka
Alur Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan Kering"
yang inelupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sajana Teknologi
Pertanian.
Laporan ini ditulis berdasarkan kegiatan penelitian yang dilaksanakan di
Laboratol-ium Teknik Mesin Budidaya Peltanian, Departemen Teknik Pertanian,
FATETA IPB dan PG Jatitujuh yang dimulai dan bulan Febmari sampai dengan
Oktober 2008.
Pada kesempatan ini penulis inengucapkan te~imakasih kepada :
1. Dr. Ir. Desrial, M.Eng, selaku dosen pembilnbing akademik yang telah banyak
memberikan saran dan bi~nbingankepada penulis selama ini.
2. Dr. Ir. Radite PAS, M . A g d m Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr, selaku dosen
penguji yang telah ~nelnberikanbanyak saran dan motivasi kepada penulis.
3. Bapak, Ibu, Umi, Rizka dan keluarga Sukiyo yang selalu menlberikan doa dan
dukungan secara lnoril dalam menempuh studi.
4. Teman-teman senasib seperjuangan Teknik Mesin Budidaya Pe~tanian'41 dan
Teknik Pertanian '41, terima kasih atas bantuan dan semangatnya selama
penulis melaksanakan studi, penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Segenap karyawan di Departemen Teknik Pertanian yang telah membantu
selama masa studi.
6. Teinan-teman di Asrama Sylvalestari sebagai tempat belajar dan menimba
ilmu dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu yang
telah membantu terlaksananya penelitian hingga tersusunnya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik sebagai bahan perbaikan laporan
ini. Penulis berharap laporan ini dapat beimanfaat bagi penulis pribadi maupun
senlua pihak yang memerlukannya.
Bogor, Desember 2008
Penulis
Sukaraja, kecamatan Marau, kabupaten Ketapang, Kalimantan Barat. Kemudian
penulis melanjutkan ke SLTP Negeri 2 Tanon di Sragen dan lulus dengan predikat
NEM terbaik. Kemudian pada tahun 2001, penulis masuk ke SMA Negeri 1
Sragen pada program Ilmu Pengetahuan Alam. Selama belajar di SMA penulis
mendapatkan peringkat 4 dan 5 disetiap jenjang kelas dan lulus pada tahun 2004.
Pada tahun 2004, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian
Bogor melalui program USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada Departemen
Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis menyelesaikan studi
sarjananya pada tahun 2008.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam berbagai kegiatan
organisasi seperti pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian tahun 2006
clan pengurus asrama Sylvalestari. Penulis juga menjadi asisten praktikurn mata
kuliah Teknik Mesin Budidaya Pertanian (TMBP) tahun 2008. Penulis melakukan
kegiatan praktek lapangan di PT. Harapan Sawit Lestari, Manis Mata, Ketapang,
Kalimantan Barat dengan topik mempelajari aspek keteknikan pertanian dalam
budidaya dan pengolahan kelapa sawit. Selanjutnya penulis melakukan penelitian
di Laboratoriurn TMBP dengan judul "Modifikasi Rancangan Mekanisme
Pembuka Alur Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan
Kering" dibawah bimbiigan Dr. Ir. Desrial, M.Eng.
DAFTAR IS1
Halainan
KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
..
DAFTAR IS1 ....................................................................................................
11
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... vii
I.
PENDAHULUAN
A . Latar Belakang ..............................................................................
1
B . Tujuan ..................................................................................................
3
I1. TINJAUAN PUSTAKA
A . Alat Pemupuk .......................................................................................
4
B . Sistein Hidrolik .......................................................... 10
C. Pengaruh Sifat Fisika dan Tanah .......................................................... 13
I11. METODOLOGI PENELITIAN
A . Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 16
B . Alat dan Bahan .................................................................................. 16
C. Tahapan Penelitian ................................................................................ 17
D . Pengukuran Kondisi Lahan dan Pengujian............................................ 20
E . Pengukuran Kineija ..............................................................................
21
IV. PENDEKATAN RANCANGAN
A . Kriteria Perancangan..............................................................................
23
B. Rancangan Struktural ............................................................................ 24
C. Rancangan Fungsional .................................................................... 32
V . ANALISIS TEKNIIC
A . Koilsti~~ksi
Rangka Pembuka Alur ........................................................ 35
B . Sistem Kerja dan Pembebanan Hidrolik ............................................... 38
C. Kebutuhan Traktor ................................................................................ 41
VI . HASIL DAN PEMBAHASAN
A . Modifikasi Rancangan Aplikator Pupuk Cair ......................................... 45
B. Pengujian Kinerja Aplikator Pupuk Cair ............................................... 49
C . Peimasalahan .......................................................................................
64
PADA APLIKATOR PUPUK CAIR (APIC) UNTUK
BUDIDAYA TEBU LAHAN KERING
KUSNANTO
F14104019
2008
DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Kusnanto. F14104019. Modifkasi Rancangan Mekanisme Pembuka Alur
Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan Kering.
Dibawah bimbingan Dr. Ir. Desiial, M.Eng. 2008
RINGKASAN
Tanaman tebu merupakan salah satu koinoditi perkebunan yang banyak
dikembangkan di Indonesia. Hingga kini tebu masih digunakan sebagai bahan
baku utama industri gula. Sebagian besar perkebunan tebu di Indonesia berbasis
tebu rakyat, artinya banyak petani yang mengganh~gkan hidupnya deilgan
menanam tebu. Hasil produksi perkebunan tebu berbasis tebu rakyat ini
menyebabkan konsumsi gula dalam negeri terpenuhi.
Untuk membantu pemenuhan konsumsi gula dalam negeri, PT RNI
bekerjasana dengan Departemen Teknik Pei-tanian IPB telah mengembangkan
Aplikator Pupuk Cair (APIC) untuk budidaya tebu lahan kering pada tahun 2006.
Namun hasil pengujian mei~unjukkankedalaman pembuka alur hanya 16.4 cm
padahal target awal adalah 20 cm. Oleh karena itu, aplikator pupuk cair tersebut
perlu dimodifikasi untuk penyempumaan desaiiulya. Tujuan penelitian ini adalah
modifikasi pembuka alur dengan mekanisme empat batang penghubung dan
mengevaluasi kinerja pembuka alur yang telah dimodifikasi.
Penelitian dilakukan dalmn beberapa tahap, yaitu: 1) identifikasi masalah,
2) analisa perancangan, 3) penyediaan bahan, 4) modifikasi, 5) uji fungsional, 6)
uji kinerja lapang, dan 7) analisis data. Uji kinerja lapang dilakukan di 2 lokasi
yaitu laboratorium TMBP, Leuwikopo dan PG Jatitujuh. Parameter yang diukur
pada waktu pengujian meliputi kedalaman kerja, slip roda, dan kecepatan maju
traktor.
Proses inodifikasi dilakukan pada beberapa bagian aplikator pupuk cair
agar target kedalaman dapat tercapai. Bagian yang dimodifikasi adalah sudut
potong chisel, dan penambahan pemberat. Pemberat dari bahan beton ini dibuat
sebanyak 10 buah dengan massa rata-rata 30 kglpernberat. Pemberat ini dipasang
diatas rangka chisel dengan kombiilasi yang sama antara bagian kiri dan kanan.
Sedangkan sudut potoilg chisel diubah dari sudut 45' inenjadi 30' agar chisel lebih
mudah masuk kedalam tanah.
Hasil pengujian di Leuwikopo menunjukkan perubahan sudut potong dan
pemberat memberikan pengaruh penambahan kedalaman pembuka alur.
Kedalaman pembuka alur mencapai 22.35 cm pada pengaturan kedalaman 18 an
ditambah empat pemberat dengan slip aktual sebesar 37 % dan kecepatan maju
traktor 0.39 m/s. Selain itu kedalaman pembuka alur mencapai 21.25 cm pada
pengaturan kedalaman 23 cm ditambah empat pemberat dengan slip aktual
sebesar 27.70 % dan kecepatan lnaju traktor 0.37 m/s. Kedalaman inaksimuin
yang dicapai adalah 23.73 an pada pengaturan kedalanan 28 cm deilgan slip
aktual 19.55 % dan kecepatan maju 0.54 m/s.
Slip roda traktor penarik saat pengukuran di Leuwikopo cenderung
meningkat dengan penambahan pengaturan kedalaman dan pemberat. Pada
pengaturan kedalaman 18 cm slip temkur 18.03 - 37 %, pengaturan kedalaman
23 cm slip terukur 8.36 - 27.70 %, dan pengaturan kedalaman 28 cm slip terukur
19.55 - 37.52 %. Kecepatan maju traktor rata-rata 0.6 m/s.
Icedalainan kerja pelnbuka alur saat pengujian di PG Jatitujuh lnencapai
kedalaman rata-rata 14.47 cln pada tingkat slip 6 - 8 % da11 kecepatan lnaju 1.17
m/s. Pengujian dilakukan pada putaran mesill 1800 ipm dan transinisi low 2.
Kedala~nankerja tidak lnencapai target yang ditentukan karena trailer yang
digunakan berbeda dari trailer yang ditentukan sebeluinnya dengan kondisi lebih
tinggi 15 cln sehingga chisel tidak malnpu lnasuk kedalarn tanah pada kedala~nan
20 a n .
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEICNOLOGI PERTANIAN
MODIFIIL4SI RANCANGAN MEKANISME PEMBUICA ALUR
PADA APLIIUTOR PUPUIC CAIR (APIC) UNTUK BUDIDAYA TEBU
LAHAN IUCRING
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknik Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh :
KUSNANTO
F14104019
Lahir di Sragen, 5 Maret 1987
Tanggal Lulus : Desember 2008
Menyetujui
Bogor,
Desember 2008
Desrial. M.Eng.
Akadenlik
1 5 DEC 2008
f
Ketua Depart
en Teknik Pertanian
KATA PENGANTAR
Alha~ndulillah,segenap puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah
SWT atas segala limpahan rah~natdan hidayah-Nya, sehingga peuulis dapat
menyelesaikan skripsi dengan judul "Modifikasi Rancangan Mekanisine Pembuka
Alur Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan Kering"
yang inelupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sajana Teknologi
Pertanian.
Laporan ini ditulis berdasarkan kegiatan penelitian yang dilaksanakan di
Laboratol-ium Teknik Mesin Budidaya Peltanian, Departemen Teknik Pertanian,
FATETA IPB dan PG Jatitujuh yang dimulai dan bulan Febmari sampai dengan
Oktober 2008.
Pada kesempatan ini penulis inengucapkan te~imakasih kepada :
1. Dr. Ir. Desrial, M.Eng, selaku dosen pembilnbing akademik yang telah banyak
memberikan saran dan bi~nbingankepada penulis selama ini.
2. Dr. Ir. Radite PAS, M . A g d m Dr. Ir. M. Faiz Syuaib, M.Agr, selaku dosen
penguji yang telah ~nelnberikanbanyak saran dan motivasi kepada penulis.
3. Bapak, Ibu, Umi, Rizka dan keluarga Sukiyo yang selalu menlberikan doa dan
dukungan secara lnoril dalam menempuh studi.
4. Teman-teman senasib seperjuangan Teknik Mesin Budidaya Pe~tanian'41 dan
Teknik Pertanian '41, terima kasih atas bantuan dan semangatnya selama
penulis melaksanakan studi, penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Segenap karyawan di Departemen Teknik Pertanian yang telah membantu
selama masa studi.
6. Teinan-teman di Asrama Sylvalestari sebagai tempat belajar dan menimba
ilmu dan semua pihak yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu yang
telah membantu terlaksananya penelitian hingga tersusunnya laporan ini.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, oleh
karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik sebagai bahan perbaikan laporan
ini. Penulis berharap laporan ini dapat beimanfaat bagi penulis pribadi maupun
senlua pihak yang memerlukannya.
Bogor, Desember 2008
Penulis
Sukaraja, kecamatan Marau, kabupaten Ketapang, Kalimantan Barat. Kemudian
penulis melanjutkan ke SLTP Negeri 2 Tanon di Sragen dan lulus dengan predikat
NEM terbaik. Kemudian pada tahun 2001, penulis masuk ke SMA Negeri 1
Sragen pada program Ilmu Pengetahuan Alam. Selama belajar di SMA penulis
mendapatkan peringkat 4 dan 5 disetiap jenjang kelas dan lulus pada tahun 2004.
Pada tahun 2004, penulis diterima sebagai mahasiswa Institut Pertanian
Bogor melalui program USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada Departemen
Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Penulis menyelesaikan studi
sarjananya pada tahun 2008.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam berbagai kegiatan
organisasi seperti pengurus Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian tahun 2006
clan pengurus asrama Sylvalestari. Penulis juga menjadi asisten praktikurn mata
kuliah Teknik Mesin Budidaya Pertanian (TMBP) tahun 2008. Penulis melakukan
kegiatan praktek lapangan di PT. Harapan Sawit Lestari, Manis Mata, Ketapang,
Kalimantan Barat dengan topik mempelajari aspek keteknikan pertanian dalam
budidaya dan pengolahan kelapa sawit. Selanjutnya penulis melakukan penelitian
di Laboratoriurn TMBP dengan judul "Modifikasi Rancangan Mekanisme
Pembuka Alur Pada Aplikator Pupuk Cair (APIC) Untuk Budidaya Tebu Lahan
Kering" dibawah bimbiigan Dr. Ir. Desrial, M.Eng.
DAFTAR IS1
Halainan
KATA PENGANTAR ....................................................................................... i
..
DAFTAR IS1 ....................................................................................................
11
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................
iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................ vi
DAFTAR LAMPIRAN ................................................................................... vii
I.
PENDAHULUAN
A . Latar Belakang ..............................................................................
1
B . Tujuan ..................................................................................................
3
I1. TINJAUAN PUSTAKA
A . Alat Pemupuk .......................................................................................
4
B . Sistein Hidrolik .......................................................... 10
C. Pengaruh Sifat Fisika dan Tanah .......................................................... 13
I11. METODOLOGI PENELITIAN
A . Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 16
B . Alat dan Bahan .................................................................................. 16
C. Tahapan Penelitian ................................................................................ 17
D . Pengukuran Kondisi Lahan dan Pengujian............................................ 20
E . Pengukuran Kineija ..............................................................................
21
IV. PENDEKATAN RANCANGAN
A . Kriteria Perancangan..............................................................................
23
B. Rancangan Struktural ............................................................................ 24
C. Rancangan Fungsional .................................................................... 32
V . ANALISIS TEKNIIC
A . Koilsti~~ksi
Rangka Pembuka Alur ........................................................ 35
B . Sistem Kerja dan Pembebanan Hidrolik ............................................... 38
C. Kebutuhan Traktor ................................................................................ 41
VI . HASIL DAN PEMBAHASAN
A . Modifikasi Rancangan Aplikator Pupuk Cair ......................................... 45
B. Pengujian Kinerja Aplikator Pupuk Cair ............................................... 49
C . Peimasalahan .......................................................................................
64