Analisis penggunaan daya traktor beroda ban untuk pembajakan pada tanah berkadar liat tinggi
,
.
"-
"Yz
-
ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR .
BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH.
.
BERKADAR LlAT TIN661
Oleh
FRANS JUSUF DAYWlN
( 82530 )
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1991.
FRANS JUSUF DAYWIN.
Analisis Penggunaan Daya Traktor Be-
roda Ban untuk Pembajakan pada Tanah Berkadar Liat Tinggi
(Di bawah
Bimbingan H. Moeljarno
Djojomartono, Sebagai
Kstua; Kamaruddin Abdullah, H. Mohammad Azron
Dhalhar,
Naik Sinukaban dan H. Achmad Surkati, sebagai Anggota).
Penggunaan traktor pertanian beroda ban di
Indonesia
meningkat jumlahnya dalam tahun 1980-an. Traktor pertanian
terutama
digunakan untuk pengolahan tanah pada lahan ke-
ring di areal pembukaan baru untuk pemukiman transmigrasi,
perluasan
areal perkebunan dan reboisasi.
Pada
umumnya
traktor yang mempunyai daya lebih besar dari 24 kW beserta
seluruh peralatannya didatangkan dari luar negeri, yang
telah memenuhi persyaratan standar dari masing-masing
ne-
gara pengekspor.
Lahan
maupun
kering yang tersebar baik di luar
pulau
Jawa
di pulau Jawa umumnya mempunyai kadar liat
tinggi
dengan persentase liat antara 40 sampai 60 persen.
Pengo-
lahan tanah pada lahan berkadar liat tinggi dengan keadaan
kandungan air tanah rendah mempunyai nilai tahanan
tarik
d
pembajakan
tinggi dan bongkah-bonikah tanah hasil
jakan besar. Pengolahan tanah yang dilakukan pada
kadar
air tanah tinggi menyebdbkan slip roda
pembakeadaan
traksi
me-
ningkat sehingga sebagian daya tarik digunakan untuk meng-
iii
Sampai
saat ini belum banyak penelitian langsung
di
lapangan yang ditujukan untuk menurunkan pengaruh berbagai
faktor terhadap kebutuhan daya tarik. Hal ini disebabkan
sulitnya mendapatkan instrumen pengukur yang
tidak
peka
terhadap goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan
kompleksnya hubungan parameter pada penelitian in situ.
Tujuan penelitian adalah 1) mengidentifikasi
parame-
ter yang mempengaruhi tahanan tarik pengolahan tanah
pada
lahan kering berkadar liat tinggi dengan menggunakan bajak
singkal; 2) pendugaan secara matematis dari proses
lahan
tanah yang ditekankan pada hubungan antara
pengotahanan
tarik pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat
dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan
dimensi;
analisis
menentukan operasi pembajakan yang
3)
efisien
pada lahan kering berkadar liat tinggi sesuai dengan
daya
traktor yang
roda
tersedia dan slip yang
terjadi pada
traksi.
Untuk mengatasi kesulitan pengamatan di lapangan dirancang alat pengukur dinamometer tiga-titik-gandeng. Alat
tersebut dipasang pada traktor berdaya 54 kW dan menarik
bajak
tiga
buah singkal. Nilai slip roda
traksi
diukur
dengan slip sensor magnetik yang telah dibuat dan dipasang
pada roda traksi. Untuk mengatasi goncangan-goncangan digunakan
instrumen penguat sinyal Kyowa model 611
A
dan
iv
613 B,
pengukur
dan perekam gaya Kyowa model RTP
650
A
dengan sumber daya aki 12 Volt.
Percobaan
ngan
51
lapangan dilakukan pada tanah latosol
tekstur tanah berkadar liat tinggi antara 42
persen. Parameter percobaan yang
bervariasi
2
taraf lebar ban traksi; 2 taraf pemberat
3
taraf kedalaman operasi pembajakan; 3
de-
sampai
meliputi
roda
traksi;
taraf
kecepatan
pembajakan dan 4 taraf kadar air tanah. Variasi
parameter
kadar air tanah adalah 40% basis kering, 43% basis kering,
46%
dan 49% basis kering. Batas plastis
tanah
percobaan
46.3% basis kering dan batas cair 68.7% basis kering.
Pada hasil penelitian sifat mekanika tanah didapatkan
Angka
157
Indeks
Kerucut berkisar antara
128
~ / c m sampai
~
~ / c m pada
~
kedalaman 0 sampai 25
cm.
Angka
Kerucut
ngan
tidak konsisten dan tidak mempunyai korelasi
perubahan kadar air tanah. Nilai kohesi
sudut
Indeks
tanah
dedan
gesekan dalam dari tanah menurun pada selang
kadar
air antara 40 sampai 43%, dan meningkat pada selang
kadar
air antara 43 sampai 46% dan mencapai maksimum pada selang
kadar air batas plastis (kadar air 46%). Pada selang melewati
batas plastis yaitu kadar air lebih besar dari
nilai kohesi dan sudut gesekarpdalam tanah menurun
46%,
kemba-
li.
Faktor yang berpengaruh terhadap tahanan tarik pembajakan dalam penelitian ini adalah
kedalaman
pembajakan,
v
kecepatan pembajakan, kohesi tanah dan sudut gesekan dalam. Lebar pembajakan, berat bajak, berat butir tanah
gravitasi merupakan peubah bebas yang konstan.
dan
Kedalaman
pembajakan mempunyai pengaruh yang nyata terhadap tahanan
tarik pembajakan pada selang kedalaman 0.14 sampai 0.24 m.
Kecepatan pembajakan mempunyai pengaruh yang kurang
nyata
terhadap tahanan tarik karena tingkat kecepatan berdasarkan gigi transmisi low 1, low 2, dan low 3 pada RPM
1600
tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap kecepatan
maju traktor.
Tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik kecil pada
selang kadar air 40 sampai 43%, kemudian -akan meningkat
pada
selang mendekati batas plastis
batas
serta pada
selang
plastis (kadar air antara 43 sampai 46%). Pada
lang kadar air lebih besar dari batas plastis (46%)t
semaka
tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik menurun.
Model
pendugaan matematis yang
dibuat
berdasarkan
analisis dimensi didapatkan dari nilai pendugaan
tahanan
tarik nl (D/F~)dari hasil penyederhanaan nl yang ada. Ni-
* untuk
lai tersebut ialah nl (D/T~)
(ibltPb
) t
(rb/pb)
(a)
dan ( p ) konstan dan merupakan fungsi dari
(db/ib)
-2 C/Wb) (c/Zb) *dan (tan @) , dengan nilai
(Vb2/glb), (lb
-
-
-
lbt Wb,
T
-
dan
adalah konstan. Koefisien regresi dari
konstanta adalah sebesar 4.749. Koefisien regresi dari
(db/ib)
adalah
sebesar
1.809 dan untuk
n3
n2
(vb2/Zb)
vi
adalah sebesar
dan
0.088.
- 2 c/Kb)
Koefisien regresi untuk n4 (lb
(c/Zb) berturut-turut adalah sebesar
n5
Koefisien regresi dari
0.093.
r6
(tan 4 )
adalah
sebesar
dan pengujian koefisien regresi bersama-sama
0.716
patkan. koefisien korelasi (r) sebesar
keabsahan dengan penyimpangan
25%
60%
pangan
35%
sebesar
85%
Daya
dida-
Pengujian
0.776.
dari nilai pengamatan,
jumlah populasi hasil pendugaan model yang dapat
sebesar
dan
0.606
diterima
dari jumlah populasi pendugaan dan
dari nilai pengamatan, yang dapat
penyimditerima
jumlah populasi pendugaan.
tarik yang diperlukan untuk
pengolahan
tanah
dengan bajak singkal pada percobaan ini berkisar dari
kW
sampai dengan
dengan
64.27%
34.889
kW atau selang dari
5.83%
3.15
sampai
dari daya traktor yang tersedia'pada motor
traktor. Daya tarik traktor bertambah besar dengan bertambahnya kadar air tanah pada selang mendekati batas plastis
tanah antara 43 sampai
di
pada slip antara
46%.
Daya tarik yang efisien terjasampai
90%
daya tarik yang ada digunakan untuk mengatasi tahanan
ta-
10
sampai
20%,
dirnana
80
rik pembajakan untuk selang kadar air tanah antara
pai
43%.
Sam-
Pada selang kadar air mendekati batas plastis dan
pada selang batas plastis (kadar air tanah
pai
40
46%),
daya tarik traktor meningkat
slip roda traksi yang melebihi
20%
ensi menurun dengan kisaran antara
antara
Sam-
untuk mengatasi
dan menyebabkan
40
43
sampai
60%.
efisi-
vii
Traktor
beroda
ban dengan daya pada
motor
54 kW dengan pengisian air 314 roda traksi yang
sebesar
berukuran
15-30 dan pemberat tambahan 2943 N menghasilkan daya
18.4/
tarik pembajakan
sebesar
sampai dengan
1.836
9.675 kW
dengan daya yang tersedia pada roda gila sebesar
Traktor beroperasi pada
m/detik
0.75
40
pada
kecepatan antara
14
0.20
sampai
selang kadar air meningkat
antara
-
sampai 43% basis kering sebelum mendekati batas
tis;
kW.
daya tarik akan meningkat dengan bertambahnya
plaskadar
air tanah melebihi 43% untuk mengatasi slip yang terjadi.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menyempurnakan model pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan peubah
bebas
yang
bervariasi
nilainya
antara
pembajakan, berat bajak, panjang bajak,
kungan
.lain
jari-jari
lebar
leng-
bajak, sudut olah bajak dan tanah, koefisien ge-
sekan logam dan tanah, serta adhesi tanah.
ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR
BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH
BERKADAR LIAT TINGGI
Oleh
FRANS JUSUF DAYWIN
(82530)
Desertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Doktor Dalam Bidang Ilmu-Ilmu Pertanian
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
INTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Judul
~enelitian : ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAXTOR
BERODA BAN UNPUK PEMBAJAKAN PADA
TANAH BERKADAR LIAT TINGGI
Nama Mahasiswa
:
Nomor Pokok
: TEP 82530
FRANS JUSUF DAYWIN
Menyetujui
1. Komisi Pembimbing
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA
Ketua
UDDIN ABDULLAH, MS
Dr. Ir. NAIK SINUKABAN
Prof. Dr.
Anggota
I~LAC
SURKATI
Anggota
2. Ketua Program Studi
Keteknikan Pertanian
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA
Tanggal ~ u l u s:
-1 8 JAN 1991
Prof. Dr.Ir.
H. ED1 GUHARDJ
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang Sulawesi Selatan,
tanggal
Jusuf
Nopember 1942, putera sulung dari
almarhum
Daywin dan almarhumah Anastasia M. Jawia.
Penulis
24
menyelesaikan
sekolah tingkat dasar di SR
Pandang tahun 1954.
Frater
Pendidikan tingkat menengah
Ujung
di
SMP
Frater Ujung Pandang diselesaikan pada tahun 1957 dan di
SMA
Katolik Ujung Pandang pada tahun 1960.
Tahun 1960 penulis melanjutkan pendidikan di Fakultas
Pertanian, ~nstitutPertanian Bogor (IPB), Penulis menyelesaikan studi dengan mengambil minat (mayor) Mekanisasi
Pertanian pada tahun 1966.
Penulis bekerja sebagai staf asisten tetap pada
Fa-
kultas Mekanisasi dan ~eknologiPertanian (Fatemeta), IPB
pada
tahun 1964 dan diangkat menjadi staf pengajar
pada
tahun 1966, sampai saat ini.
Pada tahun 1979 penulis diberi kesempatan melanjutkan
program
S2 di bidang Agricultural Engineering di
Univer-
sity of the Philippines at Los Banos, Pilipina dan selesai
pada tahun 1981.
patan
Pada tahun 1982 penulis mendapat
kesem-
melanjutkan pendidikan 53 di Fakultas Pascasarjana
IPB, program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian.
Penulis menikah dengan Liannie Kristanti pada
1969
dan dikaruniai 2 orang anak, Adriani
Astrid Lorrain.
tahun
Fransisca dan
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan
penghargaan
dan terima kasih kepada Bapak Dr. H. Moeljarno Djojomartono MSA, staf pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta
IPB, yang bertindak sebagai Ketua Komisi Pembimbing atas
'
bimbingan, dorongan serta saran-saran di dalam penyelesaian penelitian ini.
Ucapan terima kasih dan penghargaan juga
disampaikan
kepada Anggota Komisi Pembimbing : Bapak Dr.
Kamaruddin
Abdullah, MS., Bapak Dr. Ir. H. M. Azron Dhalhar, MSAE.,
Staf Pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta IPB dan
Bapak Prof. Dr. Ir. H. Achmad Surkati serta Bapak Dr.
Ir.
Naik Sinukaban, Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, atas
bimbingan, dorongan dan saran-saran yang berguna bagi
pe-
nulis di dalam penyelesaian penelitian ini.
Jasa
almarhum Prof. Dr. Ir. H. Siswadhi Soepardjo,
MSAE tidak dapat penulis lupakan karena sejak penulis mengikuti program
S3 hingga beliau
sebagai Ketua Komisi Pembimbing.
wafat, masih
bertindak
Doa penulis panjatkan ke
hadirat Tuhan Yang Maha Esa, semoga almarhum diterima
di
xii
Terima kasih juga disampaikan kepada :
- Bapak
Rektor IPB dan Bapak Dekan Fakultas Pascasarjana
IPB, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk
melanjutkan pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.
- Bapak
Prof. Dr. Ir. H. Muin ~abinru,Direktur Jenderal
Pertanian Tanaman Pangan dan Bapak Dr. Ir.
Staf
bing
-
A.
Pengajar UGM sebagai Penguji Luar Komisi
Rozak,
Pembim-
.
Bapak Dekan FATETA IPB dan Bapak Ketua Jurusan Mekanisasi
Pertanian FATETA IPB atas fasilitas yang
diberikan
kepada penulis di dalam menyelesaikan penelitian.
-
Bapak Ketua Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan yang menyediakan
pem-
biayaan dalam mengikuti pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.
-
Proyek
kerjasama JICA-DGHEIIPB ADAET : JTA-9 a
atas bantuan biaya serta fasilitas peralatan yang
/
132
dise-
diakan untuk pelaksanaan penelitian.
-
Center for Development of Appropriate Agricultural Engineering Technology (CDAET), Serpong atas peminjaman peralatan ukur untuk pelaksanaan penelitian.
-
Staf
Pengajar Jurusan Mekanjsasi Pertanian Fateta
khususnya
Ir. Imam Hidayat dan Ir. E.N.
atas bantuan yang diberikan.
\
IPB
Sembiring MS,
xiii
- Saudara Ir.
Sofyan Ridwan, Ir. Eka Priatna B. dari Metta
Data serta Ir. Adil atas fasilitas dan bantuan pengolahan data penelitian.
-
Saudara Dwi, Togi, Robin, Rudolf, Etje, Abbas dan
Wanna
atas bantuannya selama penelitian dan pengolahan data.
Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih kepada Liannie,
ngan
istriku, Adriani dan Astrid, anak-anakku yang
penuh kesetiaan, kesabaran dan ketabahan
de-
memberikan
dorongan moral kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
xiv
DAFTAR I81
......................................
GAMBAR ....................................
LAMPIRAN ..................................
DAFTAR TABEL
xvii
DAFTAR
xix
DAFTAR
DAFTAR LAMBANG
...................................
......................................
1 . Latar belakang ...............................
2 . Tujuan penelitian ............................
TINJAUAN PUSTAKA .................................
PENDAHULUAN
1
.
..........
.......................
Traktor Sebagai Sumber Daya Penarik
1.1.
Gaya Traksi Traktor
1.2.
Optimasi Gaya Traksi dari Traktor
2
.
Dinamika Tanah pada
.........
Pengolahan Tanah .........
2.1.
Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Singkal
2.2.
Hubungan Sifat Fisik Tanah dengan Pengolahan
Tanah
.....................................
3 . Tahanan Tarik dan Pengukurannya ..............
3.1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Bajak Singkal ..
3.2. Tahanan Tarik Pembajakan ..................
3.3.
Pengukuran Tahanan Tarjk Pembajakan .......
ANALISIS MODEL TRAKSI ............................
METODA PERCOBAAN .................................
1
.
Pembuatan dan Pemasangan Alat Pengukur
.......
dxii
xxiv
1
1
6
7
7
xv
Halaman
...
1.1.1.
Pendekatan Rancangan .....................
1.1.2.
Rancangan Struktural .....................
1.1.3.
Rancangan Fungsional .....................
1.1.4.
Analisis Teknik .........................
1.1.5.
Instrurnen Pengukuran. Perekam dan
Pengeluaran Data .........................
1.1.6.
Kalibrasi dan ~ j Pengukuran
i
Gaya ........
1.2. Pembuatan Slip Sensor ......................
1.2.1.
Unit Pengukur Kecepatan ..................
1.2.2.
Pengujian Instrumen .......................
. 1.1.
1.3.
Pembuatan Dinamometer Tiga-Titik-~andeng
51
52
53
55
56
57
60
Penyediaan Bahan Percobaan dan Alat Pengukur
1.3.1.
Penyediaan Bahan Percobaan Pendahuluan dan
Percobaan Utama
1.3.2.
Pemasangan Strain Gage pada As Roda
Penggerak Belakang
1.3.3.
Penyiapan Instrumen Analisis Fisik dan
Mekanika Tanah
...........................
.......................
...........................
2 . Pengukuran PerlakuanIPeubah Bebas ............
3 . Pengamatan dan Pengukuran Percobaan
Pendahuluan dan Percobaan Utama ..............
3.1. Peralatan dan Instrumen di Lapangan ........
3.2. Prosedur Pelaksanaan .......................
4.
Pengolahan Data Percobaan Pendahuluan dan
Percobaan Utama ............................
Waktu dan Lokasi Percobaan Pendahuluan dan
5.
Percobaan Utama ............................
89
xvi
..................
5.2.
Percobaan di Lapang ........................
5.3. Waktu Percobaan Pendahuluan dan Utama ......
HASIL DAN PEMBAHASAN .............................
1 . Sifat Fisik dan Mekanis Tanah.. ..............
2 . Kedalaman Pembajakan. Kecepatan Pembajakan
dan Slip Roda Traksi .........................
3 . Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik .....
3.1. Hubungan Tahanan Tarik. Tahanan Tarik
Spesifik dan Kadar Air .....................
3.2. Hubungan Tahanan Tarik dan Kedalaman'
Pembajakan .................................
5.1.
3.3.
Percobaan di Laboratorium
89
90
90
91
91
96
98
108
Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
112
3.4.
Model
117
3.5.
Hubungan Daya Tarik. Efisiensi Traksi
dan Slip
KESIMPULAN
.................................
Pendugaan Persamaan Tahanan Tarik ....
...................................
DAN SARAN .............................
...................................
2 . Saran ........................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................
1
.
Kesimpulan
128
136
136
138
xvii
DAFTAR TABEL
Ha laman
Bilangan Pi Hasil Aplikasi Teori Buckingham dan Hasil Penyederhanaan
Tabel
2.
.....
Karakterisitik Dinamometer Tiga-TitikGandeng ..............................
Perbedaan Gaya Terhitung dengan
yang Terukur.........................
Gaya
Tabel
4.
Kesalahan Pengukuran Karena Perubahan
Posisi Transduser....................
Tabel
5.
Tegangan Keluaran Rata-rata pada Pengujian Unit Sensor di RTP 650-A.......
Tabel
6.
Data ine ear it as Instrumen I dan II...
Tabel
7.
Hubungan antara Kombinasi Perlakuan
Lebar Ban, Kedalaman Pembajakan dan
Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan
Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi
Hasil Percobaan Tahap Ia..............
Tabel
8.
Hubungan antara ~ombinasi Pemberat
pada Roda Traksi Tarik dan Kecepatan
Pembajakan dengan Tahanan Tarik, Tahanan Tarik Spesifik dan Slip Roda
Traksi ~ a s i lPercobaan Tahap Ib......
Tabel
9.
Analisis Sifat Fisik Tanah Latosol dari Lahan Percobaan Lapang Untuk Keempat Taraf Kadar Air Tanah.............
Analisis Sifat Mekanika Tanah Latosol
dari Lahan Percobaan Lapangan Untuk
Keempat Taraf Parameter Kadar Air Tanah
.
Tabel 11.
Nilai Slip Roda Traksi pada Berbagai
Kedalaman Pembajakan
dan Kecepatan
Pembajakan Traktor pada Lebar Pembajakan yang Tetap (Ib = 1.10 m)
.........
xviii
Halaman
Tabel 12.
Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air dan Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pada Roda Traksi...
...............
Tabel 13.
Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dan pada
Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban
dan Pemberat pada Roda Traksi
.......
Tabel 14.
Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air Tanah dan Kedalaman Pembajakan
...
Tabel 15.
Nilai ~oefisienPersamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik ~pesifikdan Kadar
Air Tanah pada Berbagai Kedalaman Pembajakan
..............................
Tabel 16. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air Tanah dan Kecepatan Maju Pembajakan
...............................
Tabel 17.
Nilai ~oefisienPersamaah Regresi Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dan Kadar Air Tanah pada ~erbagai Kedalaman
Pembajakan
...........................
Tabel 18.
Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
...........................
Tabel 19. Nilai ~oefisienPersamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
...........................
Tabel 20.
Analisis Regresi Persamaan Pendugaan
Tahanan Tarik
Tabel 21.
Data Hasil ~enelitianOsborne (1971).
Tabel 22.
Nilai Daya pada Traktor, Slip dan
Efisiensi Traksi terhadap Gaya Tarik
Drawbar (Tahananan Tarik) pada Selang
Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pemberat. Pbl..........................
..........................
xix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
1.
Soil Thrust dari Alat Traksi, pada
Keadaan Umum, Dipengaruhi oleh Bidang
Kontak dan Berat (Liljedahl
1979).
u.
...............................
Gambar
Gambar
2.
3.
Batas-batas Konsistensi Tanah yang
Tanah
Berkaitan dengan Pengolahan
pada Berbagai Tingkat Kelembaban Tanah
(Baver, 1959)
........................
25
Cara-cara Deformasi dan
Kerusakan
Berbagai Jenis Tanah Selama Pengolahan Tanah (Hillel, 1980).
26
Gaya-gaya yang ~ e k e r j apada Bajak Singkal (Clide, 1944 dalam Bainer & &,,
1972; Kepner & &,,1982)
............
27
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan
Tipe Trailed (Kepner & &., 1982).
..
30
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan
Tipe Integral Mounted (liljedahl &
1979)....
............................
30
Hubungan Antara Daya Tarik, Persen
Slip dan Efisiensi Traksi (Wanders,
1978)
41
Bentuk Transduser dan Letak
gage.................................
52
.........
Gambar
Gambar
4.
5.
Gambar' 6.
Gambar
7.
a,
................................
Gambar
Gambar
8.
9.
Gambar 10.
Strain-
~angkaianJembatan Wheatstone
duser Gaya
Trans...........................
54
Bagian-bagian Dinamometer Tiga-TitikGandeng
56
Gambar 12.
..............................
Instrumen pengukurv*danPerekam Data. .
Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng ......
Gambar 13.
Cara Pelaksanaan Kalibrasi Transduser
Gambar 11.
59
61
62
Halaman
Gambar 14.
Gambar 15.
Gambar 16.
Posisi Relatif Titik Gandeng dan
sat Berat Bajak
Pu......................
Perubahan Posisi Transduser pada Saat
Pengukuran ...........................
66
68
Diagram Blok Unit-unit
Fungsional
Instrumen Pengukur Kecepatan Traktor
dengan Sistem Peraga Secara Digital..
70
Gambar 17.
Tegangan ~ i g iGergaji dari Integrator
73
Gambar 18.
Hubungan antara Kadar air Tanah dan
Sifat-sifat Fisik Tanah Terhadap Kebutuhan Tahanan ~ a r i k (Nichols, 1939
dalam Baver, 1959)
Gambar 19.
Gambar 20.
...................
Grafik Hubungan Indeks Kerucut dengan
Kedalaman Lapis Olah .................
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik' dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pada Roda Traksi........
100
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Kedalaman Pembajakan
104
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Kecepatan Pembajakan
107
Gambar 23a. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman Pembajakan pada Kadar Air I...
109
Gambar 23b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman Pembajakan pada Kadar Air 2
109
Gambar 23c. Hubungan
ah an an Tarik dengan Kedalaman'Pembajakan pada Kadar Air 3 . . .
110
Gambar 23d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman ~embajakanpada Kadar Air 4...
110
Gambar 2 4 a . Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air I...
113
.............
Gambar 2 1.
................
Gambar 22.
................
xxi
Halaman
Gambar 24b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air 2 . . .
113
Gambar 24c. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air 3 . . .
114
Gambar 24d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air KA4
114
Gambar 25.
Hubungan Parsial ln nl dengan In n2
Gambar 26.
Hubungan ~ a r s i a lIn nl dengan In n3
Gambar 27.
Hubungan Parsial In nl dengan ln n4
Gambar 28.
Hubungan Parsial ln nl dengan In n5
Gambar 29.
Hubungan Parsial In n1 dengan In n6
Gambar 3 0.
Hubungan Tahanan Tarik antara data
Hasil Percobaan dan Perhitungan.;
Gambar 3 1.
Hubungan Tahanan Tarik Gaya Tarik
Drawbar) dengan Slip Roda Traksi pada
Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1
dan Pemberat Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar 3 2.
Hubungan antara Daya yang Tersedia
pada Traktor (P
dan PBR) dengan Tahanan ~ a r i k $8a Selang Kadar Air
KAlr Lebar Ban B1 dan Pemberat Pbl . . .
Gambar 3 3
.
Gambar 3 4.
....
Hubungan antara Daya Traksi dan Slip
Roda Traksi dari Traktor.............
Hubungan antara Efisiensi Traksi
Slip Roda Traksi.......
dan
..............
120
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Gambar 35. Bentuk Serta Ukuran-ukuran
Dinamometer.........
146
Lampiran 2.
Tabel
150
Lampiran 3.
Tabel
Lampiran 4.
Tabel 25. Spesifikasi dan Identifikasi
Bagian Dynamic Strain Amplifier Model
DPM 611 A dan DPM 613 B
152
Lampiran 5.
Tabel 26. Spesifikasi Perekam Data...
154
Lampiran 6.
Tabel 27. Data Kalibrasi Gaya-Voltase
Listrik
155
.................
23.Spesifikasi Strain Gage .....
24.Spesifikasi Bridge Box .....
.............
Lampiran 7.
Lampiran 8.
.............................
Tabel 32. Data kalibrasi Regangan-Voltase Listrik ........................
151
163
Tabel 34. Data Hasil Pengujian Dinamometer..............................
167
Gambar 48. Rangkaian Model Instrumen
Pengukur Kecepatan dan Slip Roda Traktor
168
Lampiran 10. Tabel 35. Data Kalibrasi Beban b in am is
pada As ~anan/KiriTraktor
170
Lampiran 11. Gambar 51. Roda Ban yang Digunakan
Selama Percobaan.....................
173
Lampiran 12. Tabel 36. Spesifikasi Traktor yang
Digunakan
174
Lampiran 13. Gambar
17 5
Lampiran 9.
.................................
..........
.?.........................
52. Deskripsi Bajak Singkal ...
Lampiran 14. Gambar 53. Skema ~ a n ~ k a i aPemasangan
n
Instrumen Untuk Pengukuran Slip Sensor
176
Lampiran 15. Gambar 54. contoh Keluaran Pen Recorder Data Pulsa Slip Traktor
177
Lampiran 16. Gambar 55. Contoh Keluaran Pen Recorder
Hasil Pengukuran Tahanan Tarik Tanah
178
..........
xxiii
Halaman
Lampiran 17. Tabel 37. Data Pengukuran Kadar Air
Tanah pada Masing-masing Parameter
Kadar Air.........
Lampiran 18.
Lampiran 19.
..................
Tabel 38. Analisa Batas Plastis dan
Batas Cair .........................
Tabel 40. Data Hasil Analisis Tekstur
Tanah Lahan Percobaan Utama ........
179
180
182
Lampiran 20. Tabel 41. Data Indeks Kerucut Berdasarkan Taraf Kadar Air
183
Lampiran 21. Tabel 42. Hasil Analisa Alat Triaxial pada Masing-masing Perlakuan
Kadar Air
184
..............
Lampiran 22.
..........................
Tabel 43. Data
Hasil Pengukuran
Percobaan ..........................
185
Lampiran 23. Tabel 44. Data Kedalaman Pembajakan
pada Masing-masing Taraf Kadar Air..
189
Lampir,an 24. Tabel 45. Data Kecepatan Gabungan
Kadar Air...............
197 -
Lampiran 25. Tabel 46. Data Gaya Tarik Horizontal
untuk Masing-masing Kadar Air........
198
Lampiran 26. Tabel 47. Data Perhitungan In nl,
In n2, In n3, In n4, In n5 dan In n6
dari Data Pengamatan Lapangan
206
............
Lampiran 27.
........
Tabel 48. Data In (D/Wb) Hasil Pengamatan dan Perhitungan Model ........
Lampiran 28. Tabel 49. Data Hasil Pengukuran CI,
Slip dan Berat Dinamis pada Roda Traksi serta Perhitungan PDB, Efisiensi
Traksi dan PBR
Lampiran 29.
......................
Tabel 50. Data Slip Gabungan Kadar
Air .................................
Lampiran 30. Tabel 51. Analisis Sidik Ragam Untuk
Percobaan Tiga-faktor (Split-Split
Plot Design) KAdb, BPb dan Vb dengan
2 Replikasi
.........................
210
214
218
xxiv
DAFTAR LAMBMG
Keterangan :
Lambang
lu s bidang kontak roda rakt r dan tanah
? )
(m9 ) , luas penampang (cm , mm
f
sudut olah bajak (sudut potong) (-1
lebar tapak roda (m)
sudut gesekan antara tanah dan logam (-)
kohesi tanah ( ~ / m ~ )
Cot C1, C2, Cg, C4, C5
Ci, CI
koefisien regresi (konstanta) (-1
Indeks Kerucut tanah (cone index) (kN/m2,N/cm2)
koefisien tahanan guling
C~
koefisien traksi ( - )
koefisien traksi maksimum (-)
tahanan tarik tanah (N)
diameter roda ban (m) persamaan (5)
kedalaman olah alat bajak
laman pembajakan (cm, m)
, parameter
keda-
tahanan tarik spesifik tanah yany berubah
berdasarkan Ip (kgf/cm2 atau N/m )
komponen tahanan tarik tanah statis (N)
tahanan tarik rata-rata (N)
tahanan tarik spesif ik (kgf/cm2 atau ~ / m ~ )
*
tahanan tarik pada kecepatan v (N)
defleksi roda ban (m)
gaya tarik (N)
xxv
Keterangan :
Lambang
gaya eksternal yang diizinkan (N)
gaya tarik drawbar (kN)
gaya horisontal (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kiri (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kanan (N)
tegangan lentur pada satuan panjang (N/mm)
gaya traksi maksimum (N)
gaya tarik (tensile force) (N)
tegangan puntir pada satuan panjang (N/mm)
tahanan guling (N)
gaya vertikal (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kiri (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kanan (N)
percepatan gravitasi (m/det2)
tinggi lintang ban (m)
momen inersia penampang (mm4)
Indeks plastisitas tanah (kgf/cm2) , ( ~ / m ~ )
momen polar inersia penampang las (mm3)
faktor kepekaan strain gage ( - )
konstanta ( - )
panjang (cm, mm)" ;
panjang jejak roda (m) persamaan (3) dan (4)
lebar olah alat bajak (m)
xxvi
Keterangan :
Lambang
M
angka mobilitas (-) ;
momen lentur (kN.m, N.mm)
kandunganlkadar air tanah ( % basis kering);
lintasan roda traktor tanpa beban tarik (m)
lintasan roda traktor dengan beban tarik (m)
efisiensi traksi ( % )
tekanan qormal rata-rata pada roda panggerak (N/m )
panjang alat bajak (m)
daya pada roda gila (kW)
daya tersedia pada drawbar (kW)
daya yang hilang pada penyaluran daya
melalui kotak transmisi dan final drive
traktor (kW)
daya yang hilang karena tahanan guling (kW)
sudut gesekan dalam tanah ( - )
tekanan tambahan pada permukaan tanah bebas (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang
horisontal (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang
vertikal (N)
kandungan liat tanah ( % );
resistansi listrik (Ohm)
jari-jari lengkungan bajak (m)
#
gaya dukung tanah pada roda-roda depan (kN)
resultan gaya berguna tanah pada bidang
horisontal (N)
xxvii
Keterangan :
resultan gaya berguna tanah pada bidang
vertikal (N)
komponen menyamping gaya berguna tanah (N)
slip ( % ) , resistansi strain gage (Ohm)
densitas tanah (bulk density) (kN)
momen puntir (N.mm)
ukuran leher las alur (mm)
berat butir tanah, kerapatan tanah (kN)
koefisien gesekan logam dan tanah (-)
komponen vertikal gaya berguna tanah (N)
kecepatan maju alat bajak (mldet), kecepatan
maju traktor (mldet, km/jam)
bebanlberat pada roda ban penggerak ( ~ / m ~ )
berat alat bajak ( ~ / m ~ )
peubah bebas dengan nilai konstan
1. Latar Belakang
Traktor beroda ban merupakan salah satu sumber daya
utama
di bidang pertanian.
Traktor beroda ban
digunakan
pada semua kegiatan budidaya pertanian mulai dari pembukaan
dan penyiapan lahan sampai dengan pengangkutan
hasil-
hasil pertanian.
Penggunaan traktor pertanian beroda ban di
untuk
pengolahan
1980-an.
tanah meningkat jumlahnya dalam
Traktor tersebut beserta
didatangkan dari
negara
tahun
seluruh peralatannya
luar negeri yang memenuhi
standar dari masing-masing
beroda
Indonesia
persyaratan
pengekspor.
Traktor
ban yang diimpor digunakan untuk pengolahan
pada lahan kering di areal pembukaan baru untuk
tanah
pemukiman
transmigrasi, perluasan areal perkebunan tebu, kelapa
wit dan karet.
kan
sa-
Selain itu traktor beroda ban juga diguna-
untuk reboasasi oleh Departemen Kehutanan pada
areal
lahan alang-alang di luar pulau Jawa.
Lahan yang digunakan untuk perluasan tersebut umumnya
tanah yang mempunyai kadar liat yang tinggi berkisar antara
40 sampai 60 persen.
.
Lahan tersebut jika diolah pada
keadaan kadar air tanah rendah'tahanan tariknya tinggi dan
berbongkah-bongkah besar.
air
Bila
diolah pada keadaan kadar
tanah tinggi menyebabkan slip roda traksi meningkat
sehingga daya tarik traktor bertambah besar untuk mengatasi
slip, dan mengakibatkan pemadatan tanah.
Hasil penelitian di beberapa pabrik gula di Jawa Barat dan Sumatera Selatan didapatkan traktor yang berdaya
60 sampai 61 kW memakai bajak tiga buah piringan yang
nya
ha-
memerlukan daya tarik berkisar antara 9 sampai 17 kW
atau
15
sampai 28 persen dari daya traktor yang
tersedia
pada
motor (Raihan Yomni, 1984 ; Dede Jaelani,1984, Bam-
bang Dwinugroho, 1984 ; Dudi Sudrajat, 1985 dan Yon
an,
1986).
Nofy-
Traktor tersebut digunakan pada lebar pemba-
jakan antara 70 sampai 90 cm dan kedalaman berkisar antara
13
dan
17 cm.
Penggunaan daya tarik traktor
tersebut
jauh di bawah kemampuan traksinya. Traktor tersebut masih
dapat ditingkatkan kemampuan traksinya mendekati 60 persen
dari daya yang tersedia pada roda gila.
punyai
daya
pembajakan
Traktor yang mem-
60 sampai 61 kW seharusnya dapat melakukan
pada kecepatan L-3 dengan RPM berkisar
antara
1600 sampai 2000 (1.00 m/detik), kedalaman pembajakan
se-
lang
120
20
sampai 25 cm dengan lebar pembajakan
antara
sampai 150 cm dan pada daya traksi sebesar 36 kW.
Besarnya daya tarik umumnya dibatasi oleh kapasitas
$anah
traksi yang dapat diberikan oleh alat traksi pada
.
(Gill dan Van den Berg, 1968; Crolla dan Pearson,
Oleh
karena itu kemampuan traksi suatu traktor akan me-
nentukan
besarnya gaya tarik yang dapat dihasilkan
traktor tersebut.
nya
1975).
oleh
Efisiensi traks.i tergantung dari besar-
beban yang diberikan untuk ditarik yang
menyebabkan
perubahan penempelan atau kontak pada tanah oleh roda ban.
Gaya
traksi maksimum dengan tahanan guling minimum
memberikan
gaya
tarik yang maksimum.
Dalam
akan
usaha
ningkatkan efisiensi traksi, maka besarnya daya dan
me-
berat
dari elemen traksi, serta kecepatan kendaraan dan slip harus disesuaikan untuk mendapatkan traksi yang optimal.
Sifat-sifat dinamis yang mempengaruhi
pada
waktu
reaksi tanah
pembajakan adalah tahanan terhadap
tekanan,
kohesi, adhesi dan tahanan terhadap pemotongan.
Semua
pengaruh sifat-sifat ini dinyatakan sebagai gaya yang
di-
butuhkan untuk menarik bajak.
Penggunaan daya
atan
yang paling besar
pertanian adalah pembajakan.
di. dalam
kegi-
Pembajakan adalah pe-
kerjaan pengolahan tanah pertanian dengan jalan memotong
dan membalikkan bongkah-bongkah tanah.
Kebutuhan daya unlebar,
tuk setiap pekerjaan pembajakan adalah fungsi dari
kedalaman, serta kecepatan operasi lapangan dan
tanah.
Sedangkan jumlah daya yang
tersedia
tahanan
pada
roda
traksi adalah fungsi dari besarnya daya motor traktor, sifat-sifat tanah, muatan dinamis pada roda traksi dan slip.
Penggunaan Indeks Kerucut tanah (CI) sebagai
nilai
beban tahanan tanah untuk memprediksi kemampuan traksi dae
ri
traktor beroda ban telah dilakukan oleh
ASAE
dalam
bentuk model prediksi kemampuan traksi (Agricultural Engineers Yearbook, 1983/1984). Nilai Indeks Kerucut juga
lah
digunakan oleh beberapa peneliti sebagai
salah
tesatu
parameter untuk memprediksi model kemampuan traksi (Wissmer
dan
Luth,
1974; Gee
- Clough, 1980; Gee-Clough
&
aJ,,
1982; Ismail & aJ., 1981) di mana digunakan bermacam-macam
alat penetrometer untuk menghitung nilai Indeks Kerucut.
Para peneliti tersebut berhasil membuat
model
kernampuan
traksi dengan menggunakan Indeks Kerucut sebagai salah
satu parameter prediksi.
Dari hasil penelitian Kramadibrata (1990) didapatkan
bahwa
nilai Indeks Kerucut tanah yang berbeda pada
areal penelitian yang sama, meskipun tidak ada
nyata
dalam
suatu
perbedaan
kondisi fisik tanah antara lain kadar
kerapatan tanah, tekstur dan
struktur tanah.
air,
Menurut
Kramadibrata (1990) nilai Indeks Kerucut (CI) sebagai salah
satu parameter tidak praktis digunakan untuk
model
memprediksi kemampuan traksi. Dalam tahun 1973, Dinas Alat
dan Mesin Pertanian, Direktorat Teknik Pertanian Departemen
Pertanian telah menerbitkan peta Beban Tahanan Tanah
(Soil Draft Resistance) serta buku petunjuk penggunaannya.
Peta
tersebut didasarkan atas pengukuran
Indeks Kerucut
alat penetrometer SR-2 buatan Jepang.
Peta
Beban Tahanan tersebut perlu dikaji ulang mengingat
hasil
menggunakan
penelitian
Kramadibrata
.
(1990), diketahui adanya
kele-
mahan-kelemahan dari penggunaan nilai Indeks Kerucut untuk
memprediksi
model kemampuan traksi sehingga perlu
dicari
model prediksi kemampuan traksi yang tidak memasukkan
deks Kerucut sebagai salah satu parameter prediksi.
In-
Sampai saat ini belum banyak peneliti membuat
maan
pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan
persa-
parameter
yang berhubungan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat
dan sifat fisik dan mekanika tanah dengan melakukan
litian langsung di lapangan.
mendapatkan
Hal ini disebabkan
instrumen pengukur yang tidak
peka
pene-
sulitnya
terhadap
goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan kompleksnya hubungan parameter pada penelitian
Kemampuan
alat.
a.
traksi dipengaruhi oleh kondisi tanah dan
Salah satu cara agar traktor dapat memberikan
daya
maksimum pada kondisi lahan yang tidak sesuai, adalah dengan menambah beban traktor. Penambahan beban
dapat
lakukan dengan memasang ballast (pemberat)pada ban
gerak (Gill dan Van den Berg, 1968).
ban
cara
peng-
Penggunaan pemberat
akan meningkatkan traksi dan menurunkan slip,
dengan
di-
tetapi
ini tahanan guling juga akan meningkat
se-
hingga dibutuhkan daya yang lebih besar untuk menggerakkan
traktor.
Jumlah pemberat yang dapat digunakan dibatasi
oleh beban maksimum yang dapat diterima ban traktor, daya
yang tersedia pada motor traktor, dan kecepatan kerja yang
digunakan di lapangan.
Semua faktor ini akan mempengaruhi
efisiensi traksi dan daya tarik yang dapat diberikan traktor
.
h al. (1982) untuk
(Hunt, 1983) Menurut ~ e e k l o u ~et
mencapai efisiensi traksi maksimum traktor sebagai
sumber
daya tarik perlu diadakan penyesuaian yang tepat dari daya
traktor, berat, kecepatan kerja dan gaya tarik.
Sampai
saat ini pembajakan yang dilakukan belum
me-
menuhi kemampuan pembajakan yang diingini yaitu:
1. kedalaman
pembajakan harus cukup, sesuai dengan kebu-
tuhan pertumbuhan perakaran tanaman;
2. pembalikan tanah harus sempurna;
3. pemotongan bongkah-bongkah tanah harus baik;
4. kapasitas pembajakan harus besar.
Kemampuan pembajakan tersebut dapat dipenuhi dengan menggunakan bajak singkal, tetapi tahanan tarik bajak
lebih
singkal
besar jika dibandingkan dengan bajak piringan yang
biasa digandengkan dengan traktor pertanian.
2. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Mengidentifikasi parameter yang mempengaruhi
tahanan
tarik pengolahan tanah pada lahan kering berkadar liat
tinggi dengan menggunakan bajak singkal.
2.
Pendugaan hubungan maternatis dari proses
pengolahan
tanah
yang
ditekankan pada hubungan antara tahanan
tarik
pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja
alat dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan
analisis dimensi.
3.
Menentukan operasi pembajakan yang efisien pada
lahan
kering berkadar liat tinggi sesuai dengan daya traktor
tersedia dan slip yang terjadi pada roda traksi.
TINJAUAN PUSTAKA
1. Traktor Sebagai sumber Days Penarik
Gaya Traksi Traktor
1.1.
Sebuah traktor pertanian dilengkapi dengan motor
kar
internal yang mengubah energi kimia dari bahan
menjadi panas dan kemudian menjadi energi mekanik.
ba-
bakar
Indi-
c a t e d power merupakan daya yang diterima piston akibat le-
dakan
bahan
bakar.
Brake power atau belt
adalah
power
daya mekanis yang ditimbulkan oleh motor dan tersedia pada
roda
gila atau puli untuk melakukan kerja berguna.
yang
tersedia
ini merupakan pengurangan dari
indicated
power oleh daya untuk mengatasi gesekan pada bagian
gian motor
yang
bergerak (Mc Colly
Daya
dan Martin,
-
ba1955;
Eshelman, 1967).
Traktor pertanian dapat menyalurkan dayanya dalam tidaya
tarik
(McColly dan Martin, 1955; Liljedahl et al,, 1979;
Hunt,
ga
bentuk
1983).
daya
yaitu melalui PTO, hidrolik
dan
Di antara ketiga daya yang tersedia pada
tarik (drawbar pull) merupakan daya
yang
traktor,
terbanyak
digunakan tetapi yang terendah efisiensinya (Barger & gJ.,
1985;
Young
dan Schafer, 1977; Liljedahl & d.,
1979).
Jika
traktor digunakan sebagai suatu sumber daya
maka
daya
motor
tarik,
dikonversikan menjadi penarik oleh alat
traksi atau roda penggerak (Eshelman, 1967).
Daya traktor efektif akan berkurang pada waktu
ber-
operasi karena adanya transmisi dan untuk menjalankan trakt0.r itu sendiri serta untuk mengatasi tahanan guling
mengatasi
slip
(Moens, 1978; Jones dan Aldred,
dan
1980).
Besarnya daya tarik traktor dan kemampuan mobilitasnya ditanah.
batasi oleh kapasitas traksi dari alat traksi pada
Efisiensi alat traksi mengubah daya putaran motor
menjadi
tanah
daya berguna umumnya rendah pada saat beroperasi di
(Gill dan Vanden Berg, 1968).
Traksi adalah gaya dorong yang dapat dihasilkan
roda
penggerak
1958).
oleh
atau alat traksi lainnya (Barger & d.
Keragaan traksi yang dapat dihasilkan traktor di-
pengaruhi oleh kondisi roda penggerak, kondisi tanah, kondisi permukaan tanah, dan interaksi roda penggerak
dengan
tanah (Richey et al. 1961; Wanders, 1978; Liljedahl et al.
1979).
Menurut Gill dan Vanden Berg (1968), faktor yang
mempengaruhi traksi adalah jenis dan keadaan alat
traksi.
Liljedahl et a1.(1979), menyatakan bahwa faktor yang
mem-
pengaruhi kemampuan traksi dari roda traktor antara
lain
adalah tekanan ban dan berat yang diterima roda penggerak.
Fungsi roda adalah menahan beban kendaraan dan menyalurkan .gaya yang diperlukan untuk menggerakkan dan
tir kendaraan.
Roda penggerakTtraktoryang berguling akan
mengalami gaya dukung tanah, tahanan guling, gaya
gaya
1985).
menye-
akibat berat
traktor dan
gaya
traksi
kemudi,
(Plackett,
Traksi searah dengan gerak maju traktor, sedangkan
tahanan guling berlawanan arah dengan traksi.
Tahanan gu-
ling terjadi akibat reaksi tanah pada saat roda bergerak.
Besarnya gaya traksi maksimum dari traktor yang dapat
dihasilkan roda penggerak pada permukaan tanah dipengaruhi
reaksi
tanah terhadap roda dan ketahanan tanah
keretakan.
Besarnya gaya traksi dari suatu
terhadap
alat
traksi
dapat diduga dengan menggunakan persamaan berikut
(Bekker
d a l a ~Gill dan Vanden Berg, 1968) :
F
= ( A ) (C)
+
(W) (tan 4)
. . . . . . . . ..
..
(1)
Menurut Gill dan Vanden Berg, (1968), gaya yang didapatkan
dari persamaan (1) menunjukkan bahwa gaya traksi untuk tanah
tertentu, dapat ditingkatkan dengan memperbesar
luas
bidang kontak roda dengan tanah (A) dan atau menambah
ban traktor (W).
be-
Nilai kohesi tanah (C) kecil pada
tanah
dengan kandungan pasir tinggi, sehingga faktor yang
lebih
mempengaruhi
adalah
berat dinamis pada
roda
penggerak.
Luas permukaan bidang kontak roda dengan tanah lebih
ber-
pengaruh terhadap traksi pada tanah dengan kandungan
liat
tinggi, karena tanah liat mempunyai koefisien gesekan yang
rendah
dan sudut gesekan dalam (9)yang kecil. Dalam
nyataannya
dari
gaya traksi (F) tidak hanya
merupakan
sifat dinamis tanah serta berat dari
tetapi
traktor
juga merupakan fungsi dari slip yang
ke-
fungsi
saja,
timbul
dan
panjang permukaan kontak antara alat traksi dengan tanah.
Kemampuan traksi traktor juga dipengaruhi kondisi tanah dan alat yang ditarik.
Penggunaan traktor yang
tidak
sesuai dengan kondisi alat traksi dapat menyebabkan
menu-
runnya traksi traktor.
Fungsi alat traksi atau roda peng-
gerak selain dapat memberikan kemampuan traksi yang
untuk
cukup
menghasilkan daya tarik yang diperlukan, juga
agar
dapat menghasilkan kecepatan kerja yang sesuai untuk
men-
capai
hasil kerja yang diharapkan (Gill dan Vanden
Berg,
1968).
Menurut Gee-Clough (1980), karakteristik alat
atau roda
traksi
penggerak yang mempengaruhi kemampuan traksi
adalah
lebar, diameter, tinggi lintang ban, defleksi
akibat
pembebanan, dan jenis serta keadaan kembang ban
(tread).
Kemampuan traksi optimum didapat jika
ban
diketahui
interaksi roda penggerak dan tanah dimana roda beroperasi.
Interaksi yang terjadi adalah pada bidang kontak roda
de-
ngan tanah, dimana bentuk dan ukuran bidang kontak ini ditentukan oleh sifat-sifat struktur tanah dan roda.
bidang
kontak roda dan tanah terjadi suatu medan
atau disebut juga dengan tekanan bidang kontak
Pada
tekan
rata-rata,
dimana menurut Liljedahl & d.(1979), besarnya ditentukan
oleh beban yang ditanggung roda penggerak dibagi luas bidang
kontak (W/A).
Dengan demikian persamaan
(1) dapat
diubah menjadi :
F = ( A ) [ (C)
+ (p)(tan r$) 1
. . . . . .' . . . . . . ( 2 )
di mana p sama dengan W/A.
lainya mengikuti
Untuk roda penggerak rantai ni-
persamaan
berikut
(Liljedahl et d.,
1979) :
p
=
(W)/ [ (b)(1)]
Sedang untuk
................
roda penggerak ban nilai p adalah
(3)
seperti
persamaan berikut :
p
=
(W)/ 10.78 (b)(1)]
.............
(4)
di mana b dan 1 adalah lebar dan panjang jejak roda dengan
tanah. Perkiraan bentuk dan luas bidang kontak roda penggerak dengan tanah ditunjukkan pada Gambar 1.
Pada
tahun 1965, Freitag
dalam Gee-Clough
(1980)
dan Plackett (1985), menggunakan analisis empiris dari parameter-parameter ban dan tanah, mendapatkan hubungan
bi-
langan tak berdimensi yang disebut angka mobilitas (M) untuk
tanah liat-pasir. Oleh Turnage ha1 tersebut kemudian
dikembangkan lebih lanjut dan didapatkan persamaan berikut
ini :
di mana CI adalah Indeks Kerucut tanah,
ban
6
adalah defleksi
akibat pembebanan (W) dengan tekanan
inflasi yang
digunakan, h adalah tinggi lintang, b adalah lebar ban dan
d adalah diameter ban.
rantai
A = Luas Bidang Kontak Ban
W = Berat Traktor
F = Gaya Traksi
Gambar
1.
Soil Thrust dari Alat Traksi, pada Keadaan
Umum, Dipengaruhi oleh Bidang Kontak dan Berat
(Liljedahl
a,,
1979)
Dari persamaan (1) dan (5) didapatkan bahwa penambahan lebar ban serta peningkatan diameter ban akan menaikkan
angka mobilitas.
akan
Penggunaan ban-ban yang berukuran
menghasilkan kemampuan traksi yang tinggi.
~ee- lou ugh
(1980), pemakaian ban-ban yang
akan rnenimbulkan efek meratakah tanah.
lebar
Menurut
terlalu
lebar
Efek ini menyebab-
kan penumpukan tanah di depan roda, sehingga koefisien tahanan guling (CRR) akan membesar.
meratakan
Untuk menjaga agar efek
tanah tidak terjadi, lebar ban diusahakan pada
batas-batas lebar yang tepat.
~ i n g g ilintang ban tergantung pada desain ban.
Penu-
runan tinggi lintang ban akan memperbesar kekakuan dinding
ban,
sehingga defleksi akan berkurang.
Penambahan serat
atau karkas bahan ban serta tekanan inflasi dalarn usaha
untuk
mendukung beban yang lebih tinggi akan rnenurunkan
defleksi, sehingga ban berlaku seperti roda padat.
Tekan-
an bidang kontak rata-rata saling berkaitan dengan tekanan
inflasi dan kekakuan dinding ban akibat konstruksi.
Tekanan bidang
kontak rata-rata
akan bertambah
dengan
penambahan tekanan inflasi tetapi akan berkurang jika dilakukan penambahan beban pada
tekanan
inflasi konstan
seperti yang sering terjadi pada ban pneumatik
di
yang
keras.
Besarnya tekanan inflasi dan berat
yang
dapat ditanggung ban pada operasi pembajakan
tanah
maksimum
telah
ditetapkan oleh pabrik pembuat ban (Hunt, 1983).
1.2.
Optimasi Gaya Traksi dari Traktor
Gaya
tarik efektif traktor didapat dari gaya
traksi
maksimum yang dapat dikerahkan roda pada tanah setelah digunakan
untuk
mengatasi tahanan guling.
Besarnya
tarik efektif tersebut ditunjukkan oleh persarnaan
gaya
berikut
ini (Wanders, 1978) :
Gaya tarik efektif = (Fmax)
di mana Fmax merupakan
gaya
-
(FRR)
.......
traksi maksimum yang
(6)
dapat
dihasilkan roda, FRR adalah tahanan guling yang
terjadi
sedangkan gaya tarik efektif disebut juga dengan
drawbar
pull peralatan atau tahanan tarik.
Kemampuan
presikan
oleh
merupakan
roda
roda untuk menghasilkan gaya tarik
dieks-
koefisien traksi (CT).
traksi
Koefisien
perbandingan gaya tarik Fmax yang
penggerak dengan beban dinamis pada
dihasilkan
roda
tersebut,
atau :
Pendugaan kemampuan traksi roda ban yang ada pada keadaan
tanah tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan
angka mobilitas (lihat persamaan (5)). Dengan
angka
mobilitas
(M),
maka
menggunakan
koefisien traksi
maksimum
)
yang dapat dihasilkan roda dapat diduga seperti
('Tmax
yang ditunjukkan oleh persamaan berikut (Gee Clough
&,
1982; Plackett, 1985) :
dan
kC~max= 4.838 + 0.061 M
............
.
slip yang terjadi dan panjang
Gaya traksi maksimum (CTmax) dalam kenyataannya
dipengaruhi
antara
alat traksi dan tanah.
bidang
.(9)
juga
kontak
Daya traktor efektif
pada
operasi bergerak akan berkurang karena harus mengatasi tahanan
guling dan untuk mengatasi slip (Jones dan
Aldred,
1980).
Dengan mengetahui nilai slip (s) yang terjadi
dan
besarnya CTmax yang dapat dihasilkan oleh roda, maka nilai
CT
dapat diduga (Gee Clough & &-,1982;
Witney dan
0s-
kui, 1982) dengan persamaan berikut :
di
mana k adalah konstanta kelajuan.
Pengukuran slip sendiri dapat dilakukan melalui cara mengukur selisih jarak lintasan roda traktor tanpa beban tarik
(m)
dan dengan beban tarik (n) pada jumlah putaran
sama.
Untuk
yang
menentukan nilai slip, Kepner & & . (1982)
menggunakan persamaan berikut :
s = ((m
Angka
-
n)/m) x 100%
.............
mobilitas dapat digunakan untuk
menduga
(11)
efisiensi
traksi, dengan menduga nilai slip, CT dan koefisien tahanan
guling
(CRR).
Hubungan CTmax, CRR
dan
slip
dengan
efisiensi traksi ditunjukkan oleh persamaan berikut
(Gee-
Clough, 1980; Ismail & d.,1981; Plackett, 1985) :
.
angka mobilitas seperti persamaan berikut
Koefisien
tahanan guling dapat diduga dengan
CRR = 0.049 + (0.2781M)
dan
menggunakan
:
............
.(13)
.................
Fm=CmxW
(14)
di mana FRR adalah gaya tahanan guling.
Efisiensi traksi (n) adalah perbandingan tenaga yang dihasilkan suatu alat traksi dengan tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan alat traksi tersebut (Richey & aJ,,1961;
Liljedahl & a,,1979).
kan
Efisiensi traksi dapat ditingkat-
dengan mengurangi tahanan guling (Jones dan
1980).
Meningkatkan slip roda dapat
traksi.
menambah
Gaya tarik traktor masih dapat
menaikkan
Aldred,
kemampuan
ditambah
dengan
slip sampai 30 persen (Wanders, 1978),
tetapi
peningkatan traksi dengan slip di atas 15 persen tidak cukup
untuk mengimbangi kehilangan tenaga akibat
kecepatan maju.
Slip yang optimum pada
penurunan
operasi
traktor
adalah antara 10 sampai 15 persen (Anonim, 1984).
Menurut Richey & aJ.(1961),
penambahan berat
pada roda penggerak dapat meningkatkan daya tarik
dan menurunkan slip.
statis
traktor
Jumlah berat statis yang dapat digu-
nakan pada roda penggerak dibatasi oleh kemampuan roda menerima
beban, daya dari motor, kekuatan rangka
traktor,
operasi di lapangan, dan daya dukung tanah.
Menurut Williams dan Syoc (1968), indikator
kan
.
jumlah pemberat yang dapat digunakan adalah
batas
menentukriteria
berat maksimum yang dapat diter
.
"-
"Yz
-
ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR .
BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH.
.
BERKADAR LlAT TIN661
Oleh
FRANS JUSUF DAYWlN
( 82530 )
PROGRAM PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1991.
FRANS JUSUF DAYWIN.
Analisis Penggunaan Daya Traktor Be-
roda Ban untuk Pembajakan pada Tanah Berkadar Liat Tinggi
(Di bawah
Bimbingan H. Moeljarno
Djojomartono, Sebagai
Kstua; Kamaruddin Abdullah, H. Mohammad Azron
Dhalhar,
Naik Sinukaban dan H. Achmad Surkati, sebagai Anggota).
Penggunaan traktor pertanian beroda ban di
Indonesia
meningkat jumlahnya dalam tahun 1980-an. Traktor pertanian
terutama
digunakan untuk pengolahan tanah pada lahan ke-
ring di areal pembukaan baru untuk pemukiman transmigrasi,
perluasan
areal perkebunan dan reboisasi.
Pada
umumnya
traktor yang mempunyai daya lebih besar dari 24 kW beserta
seluruh peralatannya didatangkan dari luar negeri, yang
telah memenuhi persyaratan standar dari masing-masing
ne-
gara pengekspor.
Lahan
maupun
kering yang tersebar baik di luar
pulau
Jawa
di pulau Jawa umumnya mempunyai kadar liat
tinggi
dengan persentase liat antara 40 sampai 60 persen.
Pengo-
lahan tanah pada lahan berkadar liat tinggi dengan keadaan
kandungan air tanah rendah mempunyai nilai tahanan
tarik
d
pembajakan
tinggi dan bongkah-bonikah tanah hasil
jakan besar. Pengolahan tanah yang dilakukan pada
kadar
air tanah tinggi menyebdbkan slip roda
pembakeadaan
traksi
me-
ningkat sehingga sebagian daya tarik digunakan untuk meng-
iii
Sampai
saat ini belum banyak penelitian langsung
di
lapangan yang ditujukan untuk menurunkan pengaruh berbagai
faktor terhadap kebutuhan daya tarik. Hal ini disebabkan
sulitnya mendapatkan instrumen pengukur yang
tidak
peka
terhadap goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan
kompleksnya hubungan parameter pada penelitian in situ.
Tujuan penelitian adalah 1) mengidentifikasi
parame-
ter yang mempengaruhi tahanan tarik pengolahan tanah
pada
lahan kering berkadar liat tinggi dengan menggunakan bajak
singkal; 2) pendugaan secara matematis dari proses
lahan
tanah yang ditekankan pada hubungan antara
pengotahanan
tarik pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat
dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan
dimensi;
analisis
menentukan operasi pembajakan yang
3)
efisien
pada lahan kering berkadar liat tinggi sesuai dengan
daya
traktor yang
roda
tersedia dan slip yang
terjadi pada
traksi.
Untuk mengatasi kesulitan pengamatan di lapangan dirancang alat pengukur dinamometer tiga-titik-gandeng. Alat
tersebut dipasang pada traktor berdaya 54 kW dan menarik
bajak
tiga
buah singkal. Nilai slip roda
traksi
diukur
dengan slip sensor magnetik yang telah dibuat dan dipasang
pada roda traksi. Untuk mengatasi goncangan-goncangan digunakan
instrumen penguat sinyal Kyowa model 611
A
dan
iv
613 B,
pengukur
dan perekam gaya Kyowa model RTP
650
A
dengan sumber daya aki 12 Volt.
Percobaan
ngan
51
lapangan dilakukan pada tanah latosol
tekstur tanah berkadar liat tinggi antara 42
persen. Parameter percobaan yang
bervariasi
2
taraf lebar ban traksi; 2 taraf pemberat
3
taraf kedalaman operasi pembajakan; 3
de-
sampai
meliputi
roda
traksi;
taraf
kecepatan
pembajakan dan 4 taraf kadar air tanah. Variasi
parameter
kadar air tanah adalah 40% basis kering, 43% basis kering,
46%
dan 49% basis kering. Batas plastis
tanah
percobaan
46.3% basis kering dan batas cair 68.7% basis kering.
Pada hasil penelitian sifat mekanika tanah didapatkan
Angka
157
Indeks
Kerucut berkisar antara
128
~ / c m sampai
~
~ / c m pada
~
kedalaman 0 sampai 25
cm.
Angka
Kerucut
ngan
tidak konsisten dan tidak mempunyai korelasi
perubahan kadar air tanah. Nilai kohesi
sudut
Indeks
tanah
dedan
gesekan dalam dari tanah menurun pada selang
kadar
air antara 40 sampai 43%, dan meningkat pada selang
kadar
air antara 43 sampai 46% dan mencapai maksimum pada selang
kadar air batas plastis (kadar air 46%). Pada selang melewati
batas plastis yaitu kadar air lebih besar dari
nilai kohesi dan sudut gesekarpdalam tanah menurun
46%,
kemba-
li.
Faktor yang berpengaruh terhadap tahanan tarik pembajakan dalam penelitian ini adalah
kedalaman
pembajakan,
v
kecepatan pembajakan, kohesi tanah dan sudut gesekan dalam. Lebar pembajakan, berat bajak, berat butir tanah
gravitasi merupakan peubah bebas yang konstan.
dan
Kedalaman
pembajakan mempunyai pengaruh yang nyata terhadap tahanan
tarik pembajakan pada selang kedalaman 0.14 sampai 0.24 m.
Kecepatan pembajakan mempunyai pengaruh yang kurang
nyata
terhadap tahanan tarik karena tingkat kecepatan berdasarkan gigi transmisi low 1, low 2, dan low 3 pada RPM
1600
tidak memberikan perbedaan yang nyata terhadap kecepatan
maju traktor.
Tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik kecil pada
selang kadar air 40 sampai 43%, kemudian -akan meningkat
pada
selang mendekati batas plastis
batas
serta pada
selang
plastis (kadar air antara 43 sampai 46%). Pada
lang kadar air lebih besar dari batas plastis (46%)t
semaka
tahanan tarik dan tahanan tarik spesifik menurun.
Model
pendugaan matematis yang
dibuat
berdasarkan
analisis dimensi didapatkan dari nilai pendugaan
tahanan
tarik nl (D/F~)dari hasil penyederhanaan nl yang ada. Ni-
* untuk
lai tersebut ialah nl (D/T~)
(ibltPb
) t
(rb/pb)
(a)
dan ( p ) konstan dan merupakan fungsi dari
(db/ib)
-2 C/Wb) (c/Zb) *dan (tan @) , dengan nilai
(Vb2/glb), (lb
-
-
-
lbt Wb,
T
-
dan
adalah konstan. Koefisien regresi dari
konstanta adalah sebesar 4.749. Koefisien regresi dari
(db/ib)
adalah
sebesar
1.809 dan untuk
n3
n2
(vb2/Zb)
vi
adalah sebesar
dan
0.088.
- 2 c/Kb)
Koefisien regresi untuk n4 (lb
(c/Zb) berturut-turut adalah sebesar
n5
Koefisien regresi dari
0.093.
r6
(tan 4 )
adalah
sebesar
dan pengujian koefisien regresi bersama-sama
0.716
patkan. koefisien korelasi (r) sebesar
keabsahan dengan penyimpangan
25%
60%
pangan
35%
sebesar
85%
Daya
dida-
Pengujian
0.776.
dari nilai pengamatan,
jumlah populasi hasil pendugaan model yang dapat
sebesar
dan
0.606
diterima
dari jumlah populasi pendugaan dan
dari nilai pengamatan, yang dapat
penyimditerima
jumlah populasi pendugaan.
tarik yang diperlukan untuk
pengolahan
tanah
dengan bajak singkal pada percobaan ini berkisar dari
kW
sampai dengan
dengan
64.27%
34.889
kW atau selang dari
5.83%
3.15
sampai
dari daya traktor yang tersedia'pada motor
traktor. Daya tarik traktor bertambah besar dengan bertambahnya kadar air tanah pada selang mendekati batas plastis
tanah antara 43 sampai
di
pada slip antara
46%.
Daya tarik yang efisien terjasampai
90%
daya tarik yang ada digunakan untuk mengatasi tahanan
ta-
10
sampai
20%,
dirnana
80
rik pembajakan untuk selang kadar air tanah antara
pai
43%.
Sam-
Pada selang kadar air mendekati batas plastis dan
pada selang batas plastis (kadar air tanah
pai
40
46%),
daya tarik traktor meningkat
slip roda traksi yang melebihi
20%
ensi menurun dengan kisaran antara
antara
Sam-
untuk mengatasi
dan menyebabkan
40
43
sampai
60%.
efisi-
vii
Traktor
beroda
ban dengan daya pada
motor
54 kW dengan pengisian air 314 roda traksi yang
sebesar
berukuran
15-30 dan pemberat tambahan 2943 N menghasilkan daya
18.4/
tarik pembajakan
sebesar
sampai dengan
1.836
9.675 kW
dengan daya yang tersedia pada roda gila sebesar
Traktor beroperasi pada
m/detik
0.75
40
pada
kecepatan antara
14
0.20
sampai
selang kadar air meningkat
antara
-
sampai 43% basis kering sebelum mendekati batas
tis;
kW.
daya tarik akan meningkat dengan bertambahnya
plaskadar
air tanah melebihi 43% untuk mengatasi slip yang terjadi.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menyempurnakan model pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan peubah
bebas
yang
bervariasi
nilainya
antara
pembajakan, berat bajak, panjang bajak,
kungan
.lain
jari-jari
lebar
leng-
bajak, sudut olah bajak dan tanah, koefisien ge-
sekan logam dan tanah, serta adhesi tanah.
ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAKTOR
BERODA BAN UNTUK PEMBAJAKAN PADA TANAH
BERKADAR LIAT TINGGI
Oleh
FRANS JUSUF DAYWIN
(82530)
Desertasi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar
Doktor Dalam Bidang Ilmu-Ilmu Pertanian
Pada
Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
INTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R
Judul
~enelitian : ANALISIS PENGGUNAAN DAYA TRAXTOR
BERODA BAN UNPUK PEMBAJAKAN PADA
TANAH BERKADAR LIAT TINGGI
Nama Mahasiswa
:
Nomor Pokok
: TEP 82530
FRANS JUSUF DAYWIN
Menyetujui
1. Komisi Pembimbing
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA
Ketua
UDDIN ABDULLAH, MS
Dr. Ir. NAIK SINUKABAN
Prof. Dr.
Anggota
I~LAC
SURKATI
Anggota
2. Ketua Program Studi
Keteknikan Pertanian
Dr. H. MOELJARNO DJOJOMARTONO, MSA
Tanggal ~ u l u s:
-1 8 JAN 1991
Prof. Dr.Ir.
H. ED1 GUHARDJ
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Ujung Pandang Sulawesi Selatan,
tanggal
Jusuf
Nopember 1942, putera sulung dari
almarhum
Daywin dan almarhumah Anastasia M. Jawia.
Penulis
24
menyelesaikan
sekolah tingkat dasar di SR
Pandang tahun 1954.
Frater
Pendidikan tingkat menengah
Ujung
di
SMP
Frater Ujung Pandang diselesaikan pada tahun 1957 dan di
SMA
Katolik Ujung Pandang pada tahun 1960.
Tahun 1960 penulis melanjutkan pendidikan di Fakultas
Pertanian, ~nstitutPertanian Bogor (IPB), Penulis menyelesaikan studi dengan mengambil minat (mayor) Mekanisasi
Pertanian pada tahun 1966.
Penulis bekerja sebagai staf asisten tetap pada
Fa-
kultas Mekanisasi dan ~eknologiPertanian (Fatemeta), IPB
pada
tahun 1964 dan diangkat menjadi staf pengajar
pada
tahun 1966, sampai saat ini.
Pada tahun 1979 penulis diberi kesempatan melanjutkan
program
S2 di bidang Agricultural Engineering di
Univer-
sity of the Philippines at Los Banos, Pilipina dan selesai
pada tahun 1981.
patan
Pada tahun 1982 penulis mendapat
kesem-
melanjutkan pendidikan 53 di Fakultas Pascasarjana
IPB, program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian.
Penulis menikah dengan Liannie Kristanti pada
1969
dan dikaruniai 2 orang anak, Adriani
Astrid Lorrain.
tahun
Fransisca dan
UCAPAN TERIMA KASIH
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan
penghargaan
dan terima kasih kepada Bapak Dr. H. Moeljarno Djojomartono MSA, staf pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta
IPB, yang bertindak sebagai Ketua Komisi Pembimbing atas
'
bimbingan, dorongan serta saran-saran di dalam penyelesaian penelitian ini.
Ucapan terima kasih dan penghargaan juga
disampaikan
kepada Anggota Komisi Pembimbing : Bapak Dr.
Kamaruddin
Abdullah, MS., Bapak Dr. Ir. H. M. Azron Dhalhar, MSAE.,
Staf Pengajar Jurusan Mekanisasi Pertanian Fateta IPB dan
Bapak Prof. Dr. Ir. H. Achmad Surkati serta Bapak Dr.
Ir.
Naik Sinukaban, Staf Pengajar Fakultas Pertanian IPB, atas
bimbingan, dorongan dan saran-saran yang berguna bagi
pe-
nulis di dalam penyelesaian penelitian ini.
Jasa
almarhum Prof. Dr. Ir. H. Siswadhi Soepardjo,
MSAE tidak dapat penulis lupakan karena sejak penulis mengikuti program
S3 hingga beliau
sebagai Ketua Komisi Pembimbing.
wafat, masih
bertindak
Doa penulis panjatkan ke
hadirat Tuhan Yang Maha Esa, semoga almarhum diterima
di
xii
Terima kasih juga disampaikan kepada :
- Bapak
Rektor IPB dan Bapak Dekan Fakultas Pascasarjana
IPB, atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk
melanjutkan pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.
- Bapak
Prof. Dr. Ir. H. Muin ~abinru,Direktur Jenderal
Pertanian Tanaman Pangan dan Bapak Dr. Ir.
Staf
bing
-
A.
Pengajar UGM sebagai Penguji Luar Komisi
Rozak,
Pembim-
.
Bapak Dekan FATETA IPB dan Bapak Ketua Jurusan Mekanisasi
Pertanian FATETA IPB atas fasilitas yang
diberikan
kepada penulis di dalam menyelesaikan penelitian.
-
Bapak Ketua Tim Manajemen Program Doktor (TMPD) Departemen
Pendidikan dan Kebudayaan yang menyediakan
pem-
biayaan dalam mengikuti pendidikan di Fakultas Pascasarjana IPB.
-
Proyek
kerjasama JICA-DGHEIIPB ADAET : JTA-9 a
atas bantuan biaya serta fasilitas peralatan yang
/
132
dise-
diakan untuk pelaksanaan penelitian.
-
Center for Development of Appropriate Agricultural Engineering Technology (CDAET), Serpong atas peminjaman peralatan ukur untuk pelaksanaan penelitian.
-
Staf
Pengajar Jurusan Mekanjsasi Pertanian Fateta
khususnya
Ir. Imam Hidayat dan Ir. E.N.
atas bantuan yang diberikan.
\
IPB
Sembiring MS,
xiii
- Saudara Ir.
Sofyan Ridwan, Ir. Eka Priatna B. dari Metta
Data serta Ir. Adil atas fasilitas dan bantuan pengolahan data penelitian.
-
Saudara Dwi, Togi, Robin, Rudolf, Etje, Abbas dan
Wanna
atas bantuannya selama penelitian dan pengolahan data.
Akhirnya penulis menyampaikan terima kasih kepada Liannie,
ngan
istriku, Adriani dan Astrid, anak-anakku yang
penuh kesetiaan, kesabaran dan ketabahan
de-
memberikan
dorongan moral kepada penulis dalam menyelesaikan studi.
xiv
DAFTAR I81
......................................
GAMBAR ....................................
LAMPIRAN ..................................
DAFTAR TABEL
xvii
DAFTAR
xix
DAFTAR
DAFTAR LAMBANG
...................................
......................................
1 . Latar belakang ...............................
2 . Tujuan penelitian ............................
TINJAUAN PUSTAKA .................................
PENDAHULUAN
1
.
..........
.......................
Traktor Sebagai Sumber Daya Penarik
1.1.
Gaya Traksi Traktor
1.2.
Optimasi Gaya Traksi dari Traktor
2
.
Dinamika Tanah pada
.........
Pengolahan Tanah .........
2.1.
Proses Pengolahan Tanah dengan Bajak Singkal
2.2.
Hubungan Sifat Fisik Tanah dengan Pengolahan
Tanah
.....................................
3 . Tahanan Tarik dan Pengukurannya ..............
3.1. Gaya-gaya yang Bekerja pada Bajak Singkal ..
3.2. Tahanan Tarik Pembajakan ..................
3.3.
Pengukuran Tahanan Tarjk Pembajakan .......
ANALISIS MODEL TRAKSI ............................
METODA PERCOBAAN .................................
1
.
Pembuatan dan Pemasangan Alat Pengukur
.......
dxii
xxiv
1
1
6
7
7
xv
Halaman
...
1.1.1.
Pendekatan Rancangan .....................
1.1.2.
Rancangan Struktural .....................
1.1.3.
Rancangan Fungsional .....................
1.1.4.
Analisis Teknik .........................
1.1.5.
Instrurnen Pengukuran. Perekam dan
Pengeluaran Data .........................
1.1.6.
Kalibrasi dan ~ j Pengukuran
i
Gaya ........
1.2. Pembuatan Slip Sensor ......................
1.2.1.
Unit Pengukur Kecepatan ..................
1.2.2.
Pengujian Instrumen .......................
. 1.1.
1.3.
Pembuatan Dinamometer Tiga-Titik-~andeng
51
52
53
55
56
57
60
Penyediaan Bahan Percobaan dan Alat Pengukur
1.3.1.
Penyediaan Bahan Percobaan Pendahuluan dan
Percobaan Utama
1.3.2.
Pemasangan Strain Gage pada As Roda
Penggerak Belakang
1.3.3.
Penyiapan Instrumen Analisis Fisik dan
Mekanika Tanah
...........................
.......................
...........................
2 . Pengukuran PerlakuanIPeubah Bebas ............
3 . Pengamatan dan Pengukuran Percobaan
Pendahuluan dan Percobaan Utama ..............
3.1. Peralatan dan Instrumen di Lapangan ........
3.2. Prosedur Pelaksanaan .......................
4.
Pengolahan Data Percobaan Pendahuluan dan
Percobaan Utama ............................
Waktu dan Lokasi Percobaan Pendahuluan dan
5.
Percobaan Utama ............................
89
xvi
..................
5.2.
Percobaan di Lapang ........................
5.3. Waktu Percobaan Pendahuluan dan Utama ......
HASIL DAN PEMBAHASAN .............................
1 . Sifat Fisik dan Mekanis Tanah.. ..............
2 . Kedalaman Pembajakan. Kecepatan Pembajakan
dan Slip Roda Traksi .........................
3 . Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik Spesifik .....
3.1. Hubungan Tahanan Tarik. Tahanan Tarik
Spesifik dan Kadar Air .....................
3.2. Hubungan Tahanan Tarik dan Kedalaman'
Pembajakan .................................
5.1.
3.3.
Percobaan di Laboratorium
89
90
90
91
91
96
98
108
Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
112
3.4.
Model
117
3.5.
Hubungan Daya Tarik. Efisiensi Traksi
dan Slip
KESIMPULAN
.................................
Pendugaan Persamaan Tahanan Tarik ....
...................................
DAN SARAN .............................
...................................
2 . Saran ........................................
DAFTAR PUSTAKA ...................................
1
.
Kesimpulan
128
136
136
138
xvii
DAFTAR TABEL
Ha laman
Bilangan Pi Hasil Aplikasi Teori Buckingham dan Hasil Penyederhanaan
Tabel
2.
.....
Karakterisitik Dinamometer Tiga-TitikGandeng ..............................
Perbedaan Gaya Terhitung dengan
yang Terukur.........................
Gaya
Tabel
4.
Kesalahan Pengukuran Karena Perubahan
Posisi Transduser....................
Tabel
5.
Tegangan Keluaran Rata-rata pada Pengujian Unit Sensor di RTP 650-A.......
Tabel
6.
Data ine ear it as Instrumen I dan II...
Tabel
7.
Hubungan antara Kombinasi Perlakuan
Lebar Ban, Kedalaman Pembajakan dan
Kecepatan Pembajakan dengan Tahanan
Tarik Spesifik dan Slip Roda Traksi
Hasil Percobaan Tahap Ia..............
Tabel
8.
Hubungan antara ~ombinasi Pemberat
pada Roda Traksi Tarik dan Kecepatan
Pembajakan dengan Tahanan Tarik, Tahanan Tarik Spesifik dan Slip Roda
Traksi ~ a s i lPercobaan Tahap Ib......
Tabel
9.
Analisis Sifat Fisik Tanah Latosol dari Lahan Percobaan Lapang Untuk Keempat Taraf Kadar Air Tanah.............
Analisis Sifat Mekanika Tanah Latosol
dari Lahan Percobaan Lapangan Untuk
Keempat Taraf Parameter Kadar Air Tanah
.
Tabel 11.
Nilai Slip Roda Traksi pada Berbagai
Kedalaman Pembajakan
dan Kecepatan
Pembajakan Traktor pada Lebar Pembajakan yang Tetap (Ib = 1.10 m)
.........
xviii
Halaman
Tabel 12.
Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air dan Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pada Roda Traksi...
...............
Tabel 13.
Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dan pada
Berbagai Tingkat Penggunaan Macam Ban
dan Pemberat pada Roda Traksi
.......
Tabel 14.
Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air Tanah dan Kedalaman Pembajakan
...
Tabel 15.
Nilai ~oefisienPersamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik ~pesifikdan Kadar
Air Tanah pada Berbagai Kedalaman Pembajakan
..............................
Tabel 16. Nilai Tahanan Tarik dan Tahanan Tarik
Spesifik pada Berbagai Tingkat Kadar
Air Tanah dan Kecepatan Maju Pembajakan
...............................
Tabel 17.
Nilai ~oefisienPersamaah Regresi Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dan Kadar Air Tanah pada ~erbagai Kedalaman
Pembajakan
...........................
Tabel 18.
Nilai Koefisien Persamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
...........................
Tabel 19. Nilai ~oefisienPersamaan Regresi Hubungan Tahanan Tarik dan Kecepatan
Pembajakan
...........................
Tabel 20.
Analisis Regresi Persamaan Pendugaan
Tahanan Tarik
Tabel 21.
Data Hasil ~enelitianOsborne (1971).
Tabel 22.
Nilai Daya pada Traktor, Slip dan
Efisiensi Traksi terhadap Gaya Tarik
Drawbar (Tahananan Tarik) pada Selang
Kadar Air KA1, Lebar Ban B1 dan Pemberat. Pbl..........................
..........................
xix
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar
1.
Soil Thrust dari Alat Traksi, pada
Keadaan Umum, Dipengaruhi oleh Bidang
Kontak dan Berat (Liljedahl
1979).
u.
...............................
Gambar
Gambar
2.
3.
Batas-batas Konsistensi Tanah yang
Tanah
Berkaitan dengan Pengolahan
pada Berbagai Tingkat Kelembaban Tanah
(Baver, 1959)
........................
25
Cara-cara Deformasi dan
Kerusakan
Berbagai Jenis Tanah Selama Pengolahan Tanah (Hillel, 1980).
26
Gaya-gaya yang ~ e k e r j apada Bajak Singkal (Clide, 1944 dalam Bainer & &,,
1972; Kepner & &,,1982)
............
27
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan
Tipe Trailed (Kepner & &., 1982).
..
30
Garis Kerja Gaya Tarik pada Peralatan
Tipe Integral Mounted (liljedahl &
1979)....
............................
30
Hubungan Antara Daya Tarik, Persen
Slip dan Efisiensi Traksi (Wanders,
1978)
41
Bentuk Transduser dan Letak
gage.................................
52
.........
Gambar
Gambar
4.
5.
Gambar' 6.
Gambar
7.
a,
................................
Gambar
Gambar
8.
9.
Gambar 10.
Strain-
~angkaianJembatan Wheatstone
duser Gaya
Trans...........................
54
Bagian-bagian Dinamometer Tiga-TitikGandeng
56
Gambar 12.
..............................
Instrumen pengukurv*danPerekam Data. .
Dinamometer Tiga-Titik- Gandeng ......
Gambar 13.
Cara Pelaksanaan Kalibrasi Transduser
Gambar 11.
59
61
62
Halaman
Gambar 14.
Gambar 15.
Gambar 16.
Posisi Relatif Titik Gandeng dan
sat Berat Bajak
Pu......................
Perubahan Posisi Transduser pada Saat
Pengukuran ...........................
66
68
Diagram Blok Unit-unit
Fungsional
Instrumen Pengukur Kecepatan Traktor
dengan Sistem Peraga Secara Digital..
70
Gambar 17.
Tegangan ~ i g iGergaji dari Integrator
73
Gambar 18.
Hubungan antara Kadar air Tanah dan
Sifat-sifat Fisik Tanah Terhadap Kebutuhan Tahanan ~ a r i k (Nichols, 1939
dalam Baver, 1959)
Gambar 19.
Gambar 20.
...................
Grafik Hubungan Indeks Kerucut dengan
Kedalaman Lapis Olah .................
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik' dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Penggunaan Macam Ban dan Pemberat pada Roda Traksi........
100
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Kedalaman Pembajakan
104
Hubungan Tahanan Tarik Spesifik dengan Kadar Air pada Berbagai Tingkat
Kecepatan Pembajakan
107
Gambar 23a. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman Pembajakan pada Kadar Air I...
109
Gambar 23b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman Pembajakan pada Kadar Air 2
109
Gambar 23c. Hubungan
ah an an Tarik dengan Kedalaman'Pembajakan pada Kadar Air 3 . . .
110
Gambar 23d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kedalaman ~embajakanpada Kadar Air 4...
110
Gambar 2 4 a . Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air I...
113
.............
Gambar 2 1.
................
Gambar 22.
................
xxi
Halaman
Gambar 24b. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air 2 . . .
113
Gambar 24c. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air 3 . . .
114
Gambar 24d. Hubungan Tahanan Tarik dengan Kecepatan Pembajakan pada Kadar Air KA4
114
Gambar 25.
Hubungan Parsial ln nl dengan In n2
Gambar 26.
Hubungan ~ a r s i a lIn nl dengan In n3
Gambar 27.
Hubungan Parsial In nl dengan ln n4
Gambar 28.
Hubungan Parsial ln nl dengan In n5
Gambar 29.
Hubungan Parsial In n1 dengan In n6
Gambar 3 0.
Hubungan Tahanan Tarik antara data
Hasil Percobaan dan Perhitungan.;
Gambar 3 1.
Hubungan Tahanan Tarik Gaya Tarik
Drawbar) dengan Slip Roda Traksi pada
Selang Kadar Air KA1, Lebar Ban B1
dan Pemberat Pb . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gambar 3 2.
Hubungan antara Daya yang Tersedia
pada Traktor (P
dan PBR) dengan Tahanan ~ a r i k $8a Selang Kadar Air
KAlr Lebar Ban B1 dan Pemberat Pbl . . .
Gambar 3 3
.
Gambar 3 4.
....
Hubungan antara Daya Traksi dan Slip
Roda Traksi dari Traktor.............
Hubungan antara Efisiensi Traksi
Slip Roda Traksi.......
dan
..............
120
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Gambar 35. Bentuk Serta Ukuran-ukuran
Dinamometer.........
146
Lampiran 2.
Tabel
150
Lampiran 3.
Tabel
Lampiran 4.
Tabel 25. Spesifikasi dan Identifikasi
Bagian Dynamic Strain Amplifier Model
DPM 611 A dan DPM 613 B
152
Lampiran 5.
Tabel 26. Spesifikasi Perekam Data...
154
Lampiran 6.
Tabel 27. Data Kalibrasi Gaya-Voltase
Listrik
155
.................
23.Spesifikasi Strain Gage .....
24.Spesifikasi Bridge Box .....
.............
Lampiran 7.
Lampiran 8.
.............................
Tabel 32. Data kalibrasi Regangan-Voltase Listrik ........................
151
163
Tabel 34. Data Hasil Pengujian Dinamometer..............................
167
Gambar 48. Rangkaian Model Instrumen
Pengukur Kecepatan dan Slip Roda Traktor
168
Lampiran 10. Tabel 35. Data Kalibrasi Beban b in am is
pada As ~anan/KiriTraktor
170
Lampiran 11. Gambar 51. Roda Ban yang Digunakan
Selama Percobaan.....................
173
Lampiran 12. Tabel 36. Spesifikasi Traktor yang
Digunakan
174
Lampiran 13. Gambar
17 5
Lampiran 9.
.................................
..........
.?.........................
52. Deskripsi Bajak Singkal ...
Lampiran 14. Gambar 53. Skema ~ a n ~ k a i aPemasangan
n
Instrumen Untuk Pengukuran Slip Sensor
176
Lampiran 15. Gambar 54. contoh Keluaran Pen Recorder Data Pulsa Slip Traktor
177
Lampiran 16. Gambar 55. Contoh Keluaran Pen Recorder
Hasil Pengukuran Tahanan Tarik Tanah
178
..........
xxiii
Halaman
Lampiran 17. Tabel 37. Data Pengukuran Kadar Air
Tanah pada Masing-masing Parameter
Kadar Air.........
Lampiran 18.
Lampiran 19.
..................
Tabel 38. Analisa Batas Plastis dan
Batas Cair .........................
Tabel 40. Data Hasil Analisis Tekstur
Tanah Lahan Percobaan Utama ........
179
180
182
Lampiran 20. Tabel 41. Data Indeks Kerucut Berdasarkan Taraf Kadar Air
183
Lampiran 21. Tabel 42. Hasil Analisa Alat Triaxial pada Masing-masing Perlakuan
Kadar Air
184
..............
Lampiran 22.
..........................
Tabel 43. Data
Hasil Pengukuran
Percobaan ..........................
185
Lampiran 23. Tabel 44. Data Kedalaman Pembajakan
pada Masing-masing Taraf Kadar Air..
189
Lampir,an 24. Tabel 45. Data Kecepatan Gabungan
Kadar Air...............
197 -
Lampiran 25. Tabel 46. Data Gaya Tarik Horizontal
untuk Masing-masing Kadar Air........
198
Lampiran 26. Tabel 47. Data Perhitungan In nl,
In n2, In n3, In n4, In n5 dan In n6
dari Data Pengamatan Lapangan
206
............
Lampiran 27.
........
Tabel 48. Data In (D/Wb) Hasil Pengamatan dan Perhitungan Model ........
Lampiran 28. Tabel 49. Data Hasil Pengukuran CI,
Slip dan Berat Dinamis pada Roda Traksi serta Perhitungan PDB, Efisiensi
Traksi dan PBR
Lampiran 29.
......................
Tabel 50. Data Slip Gabungan Kadar
Air .................................
Lampiran 30. Tabel 51. Analisis Sidik Ragam Untuk
Percobaan Tiga-faktor (Split-Split
Plot Design) KAdb, BPb dan Vb dengan
2 Replikasi
.........................
210
214
218
xxiv
DAFTAR LAMBMG
Keterangan :
Lambang
lu s bidang kontak roda rakt r dan tanah
? )
(m9 ) , luas penampang (cm , mm
f
sudut olah bajak (sudut potong) (-1
lebar tapak roda (m)
sudut gesekan antara tanah dan logam (-)
kohesi tanah ( ~ / m ~ )
Cot C1, C2, Cg, C4, C5
Ci, CI
koefisien regresi (konstanta) (-1
Indeks Kerucut tanah (cone index) (kN/m2,N/cm2)
koefisien tahanan guling
C~
koefisien traksi ( - )
koefisien traksi maksimum (-)
tahanan tarik tanah (N)
diameter roda ban (m) persamaan (5)
kedalaman olah alat bajak
laman pembajakan (cm, m)
, parameter
keda-
tahanan tarik spesifik tanah yany berubah
berdasarkan Ip (kgf/cm2 atau N/m )
komponen tahanan tarik tanah statis (N)
tahanan tarik rata-rata (N)
tahanan tarik spesif ik (kgf/cm2 atau ~ / m ~ )
*
tahanan tarik pada kecepatan v (N)
defleksi roda ban (m)
gaya tarik (N)
xxv
Keterangan :
Lambang
gaya eksternal yang diizinkan (N)
gaya tarik drawbar (kN)
gaya horisontal (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kiri (N)
gaya horisontal pada tranduser sebelah kanan (N)
tegangan lentur pada satuan panjang (N/mm)
gaya traksi maksimum (N)
gaya tarik (tensile force) (N)
tegangan puntir pada satuan panjang (N/mm)
tahanan guling (N)
gaya vertikal (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kiri (N)
gaya vertikal pada transduser sebelah kanan (N)
percepatan gravitasi (m/det2)
tinggi lintang ban (m)
momen inersia penampang (mm4)
Indeks plastisitas tanah (kgf/cm2) , ( ~ / m ~ )
momen polar inersia penampang las (mm3)
faktor kepekaan strain gage ( - )
konstanta ( - )
panjang (cm, mm)" ;
panjang jejak roda (m) persamaan (3) dan (4)
lebar olah alat bajak (m)
xxvi
Keterangan :
Lambang
M
angka mobilitas (-) ;
momen lentur (kN.m, N.mm)
kandunganlkadar air tanah ( % basis kering);
lintasan roda traktor tanpa beban tarik (m)
lintasan roda traktor dengan beban tarik (m)
efisiensi traksi ( % )
tekanan qormal rata-rata pada roda panggerak (N/m )
panjang alat bajak (m)
daya pada roda gila (kW)
daya tersedia pada drawbar (kW)
daya yang hilang pada penyaluran daya
melalui kotak transmisi dan final drive
traktor (kW)
daya yang hilang karena tahanan guling (kW)
sudut gesekan dalam tanah ( - )
tekanan tambahan pada permukaan tanah bebas (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang
horisontal (N)
resultan gaya parasitik tanah pada bidang
vertikal (N)
kandungan liat tanah ( % );
resistansi listrik (Ohm)
jari-jari lengkungan bajak (m)
#
gaya dukung tanah pada roda-roda depan (kN)
resultan gaya berguna tanah pada bidang
horisontal (N)
xxvii
Keterangan :
resultan gaya berguna tanah pada bidang
vertikal (N)
komponen menyamping gaya berguna tanah (N)
slip ( % ) , resistansi strain gage (Ohm)
densitas tanah (bulk density) (kN)
momen puntir (N.mm)
ukuran leher las alur (mm)
berat butir tanah, kerapatan tanah (kN)
koefisien gesekan logam dan tanah (-)
komponen vertikal gaya berguna tanah (N)
kecepatan maju alat bajak (mldet), kecepatan
maju traktor (mldet, km/jam)
bebanlberat pada roda ban penggerak ( ~ / m ~ )
berat alat bajak ( ~ / m ~ )
peubah bebas dengan nilai konstan
1. Latar Belakang
Traktor beroda ban merupakan salah satu sumber daya
utama
di bidang pertanian.
Traktor beroda ban
digunakan
pada semua kegiatan budidaya pertanian mulai dari pembukaan
dan penyiapan lahan sampai dengan pengangkutan
hasil-
hasil pertanian.
Penggunaan traktor pertanian beroda ban di
untuk
pengolahan
1980-an.
tanah meningkat jumlahnya dalam
Traktor tersebut beserta
didatangkan dari
negara
tahun
seluruh peralatannya
luar negeri yang memenuhi
standar dari masing-masing
beroda
Indonesia
persyaratan
pengekspor.
Traktor
ban yang diimpor digunakan untuk pengolahan
pada lahan kering di areal pembukaan baru untuk
tanah
pemukiman
transmigrasi, perluasan areal perkebunan tebu, kelapa
wit dan karet.
kan
sa-
Selain itu traktor beroda ban juga diguna-
untuk reboasasi oleh Departemen Kehutanan pada
areal
lahan alang-alang di luar pulau Jawa.
Lahan yang digunakan untuk perluasan tersebut umumnya
tanah yang mempunyai kadar liat yang tinggi berkisar antara
40 sampai 60 persen.
.
Lahan tersebut jika diolah pada
keadaan kadar air tanah rendah'tahanan tariknya tinggi dan
berbongkah-bongkah besar.
air
Bila
diolah pada keadaan kadar
tanah tinggi menyebabkan slip roda traksi meningkat
sehingga daya tarik traktor bertambah besar untuk mengatasi
slip, dan mengakibatkan pemadatan tanah.
Hasil penelitian di beberapa pabrik gula di Jawa Barat dan Sumatera Selatan didapatkan traktor yang berdaya
60 sampai 61 kW memakai bajak tiga buah piringan yang
nya
ha-
memerlukan daya tarik berkisar antara 9 sampai 17 kW
atau
15
sampai 28 persen dari daya traktor yang
tersedia
pada
motor (Raihan Yomni, 1984 ; Dede Jaelani,1984, Bam-
bang Dwinugroho, 1984 ; Dudi Sudrajat, 1985 dan Yon
an,
1986).
Nofy-
Traktor tersebut digunakan pada lebar pemba-
jakan antara 70 sampai 90 cm dan kedalaman berkisar antara
13
dan
17 cm.
Penggunaan daya tarik traktor
tersebut
jauh di bawah kemampuan traksinya. Traktor tersebut masih
dapat ditingkatkan kemampuan traksinya mendekati 60 persen
dari daya yang tersedia pada roda gila.
punyai
daya
pembajakan
Traktor yang mem-
60 sampai 61 kW seharusnya dapat melakukan
pada kecepatan L-3 dengan RPM berkisar
antara
1600 sampai 2000 (1.00 m/detik), kedalaman pembajakan
se-
lang
120
20
sampai 25 cm dengan lebar pembajakan
antara
sampai 150 cm dan pada daya traksi sebesar 36 kW.
Besarnya daya tarik umumnya dibatasi oleh kapasitas
$anah
traksi yang dapat diberikan oleh alat traksi pada
.
(Gill dan Van den Berg, 1968; Crolla dan Pearson,
Oleh
karena itu kemampuan traksi suatu traktor akan me-
nentukan
besarnya gaya tarik yang dapat dihasilkan
traktor tersebut.
nya
1975).
oleh
Efisiensi traks.i tergantung dari besar-
beban yang diberikan untuk ditarik yang
menyebabkan
perubahan penempelan atau kontak pada tanah oleh roda ban.
Gaya
traksi maksimum dengan tahanan guling minimum
memberikan
gaya
tarik yang maksimum.
Dalam
akan
usaha
ningkatkan efisiensi traksi, maka besarnya daya dan
me-
berat
dari elemen traksi, serta kecepatan kendaraan dan slip harus disesuaikan untuk mendapatkan traksi yang optimal.
Sifat-sifat dinamis yang mempengaruhi
pada
waktu
reaksi tanah
pembajakan adalah tahanan terhadap
tekanan,
kohesi, adhesi dan tahanan terhadap pemotongan.
Semua
pengaruh sifat-sifat ini dinyatakan sebagai gaya yang
di-
butuhkan untuk menarik bajak.
Penggunaan daya
atan
yang paling besar
pertanian adalah pembajakan.
di. dalam
kegi-
Pembajakan adalah pe-
kerjaan pengolahan tanah pertanian dengan jalan memotong
dan membalikkan bongkah-bongkah tanah.
Kebutuhan daya unlebar,
tuk setiap pekerjaan pembajakan adalah fungsi dari
kedalaman, serta kecepatan operasi lapangan dan
tanah.
Sedangkan jumlah daya yang
tersedia
tahanan
pada
roda
traksi adalah fungsi dari besarnya daya motor traktor, sifat-sifat tanah, muatan dinamis pada roda traksi dan slip.
Penggunaan Indeks Kerucut tanah (CI) sebagai
nilai
beban tahanan tanah untuk memprediksi kemampuan traksi dae
ri
traktor beroda ban telah dilakukan oleh
ASAE
dalam
bentuk model prediksi kemampuan traksi (Agricultural Engineers Yearbook, 1983/1984). Nilai Indeks Kerucut juga
lah
digunakan oleh beberapa peneliti sebagai
salah
tesatu
parameter untuk memprediksi model kemampuan traksi (Wissmer
dan
Luth,
1974; Gee
- Clough, 1980; Gee-Clough
&
aJ,,
1982; Ismail & aJ., 1981) di mana digunakan bermacam-macam
alat penetrometer untuk menghitung nilai Indeks Kerucut.
Para peneliti tersebut berhasil membuat
model
kernampuan
traksi dengan menggunakan Indeks Kerucut sebagai salah
satu parameter prediksi.
Dari hasil penelitian Kramadibrata (1990) didapatkan
bahwa
nilai Indeks Kerucut tanah yang berbeda pada
areal penelitian yang sama, meskipun tidak ada
nyata
dalam
suatu
perbedaan
kondisi fisik tanah antara lain kadar
kerapatan tanah, tekstur dan
struktur tanah.
air,
Menurut
Kramadibrata (1990) nilai Indeks Kerucut (CI) sebagai salah
satu parameter tidak praktis digunakan untuk
model
memprediksi kemampuan traksi. Dalam tahun 1973, Dinas Alat
dan Mesin Pertanian, Direktorat Teknik Pertanian Departemen
Pertanian telah menerbitkan peta Beban Tahanan Tanah
(Soil Draft Resistance) serta buku petunjuk penggunaannya.
Peta
tersebut didasarkan atas pengukuran
Indeks Kerucut
alat penetrometer SR-2 buatan Jepang.
Peta
Beban Tahanan tersebut perlu dikaji ulang mengingat
hasil
menggunakan
penelitian
Kramadibrata
.
(1990), diketahui adanya
kele-
mahan-kelemahan dari penggunaan nilai Indeks Kerucut untuk
memprediksi
model kemampuan traksi sehingga perlu
dicari
model prediksi kemampuan traksi yang tidak memasukkan
deks Kerucut sebagai salah satu parameter prediksi.
In-
Sampai saat ini belum banyak peneliti membuat
maan
pendugaan tahanan tarik dengan memasukkan
persa-
parameter
yang berhubungan dengan bentuk alat bajak, cara kerja alat
dan sifat fisik dan mekanika tanah dengan melakukan
litian langsung di lapangan.
mendapatkan
Hal ini disebabkan
instrumen pengukur yang tidak
peka
pene-
sulitnya
terhadap
goncangan-goncangan yang terjadi di lapangan dan kompleksnya hubungan parameter pada penelitian
Kemampuan
alat.
a.
traksi dipengaruhi oleh kondisi tanah dan
Salah satu cara agar traktor dapat memberikan
daya
maksimum pada kondisi lahan yang tidak sesuai, adalah dengan menambah beban traktor. Penambahan beban
dapat
lakukan dengan memasang ballast (pemberat)pada ban
gerak (Gill dan Van den Berg, 1968).
ban
cara
peng-
Penggunaan pemberat
akan meningkatkan traksi dan menurunkan slip,
dengan
di-
tetapi
ini tahanan guling juga akan meningkat
se-
hingga dibutuhkan daya yang lebih besar untuk menggerakkan
traktor.
Jumlah pemberat yang dapat digunakan dibatasi
oleh beban maksimum yang dapat diterima ban traktor, daya
yang tersedia pada motor traktor, dan kecepatan kerja yang
digunakan di lapangan.
Semua faktor ini akan mempengaruhi
efisiensi traksi dan daya tarik yang dapat diberikan traktor
.
h al. (1982) untuk
(Hunt, 1983) Menurut ~ e e k l o u ~et
mencapai efisiensi traksi maksimum traktor sebagai
sumber
daya tarik perlu diadakan penyesuaian yang tepat dari daya
traktor, berat, kecepatan kerja dan gaya tarik.
Sampai
saat ini pembajakan yang dilakukan belum
me-
menuhi kemampuan pembajakan yang diingini yaitu:
1. kedalaman
pembajakan harus cukup, sesuai dengan kebu-
tuhan pertumbuhan perakaran tanaman;
2. pembalikan tanah harus sempurna;
3. pemotongan bongkah-bongkah tanah harus baik;
4. kapasitas pembajakan harus besar.
Kemampuan pembajakan tersebut dapat dipenuhi dengan menggunakan bajak singkal, tetapi tahanan tarik bajak
lebih
singkal
besar jika dibandingkan dengan bajak piringan yang
biasa digandengkan dengan traktor pertanian.
2. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Mengidentifikasi parameter yang mempengaruhi
tahanan
tarik pengolahan tanah pada lahan kering berkadar liat
tinggi dengan menggunakan bajak singkal.
2.
Pendugaan hubungan maternatis dari proses
pengolahan
tanah
yang
ditekankan pada hubungan antara tahanan
tarik
pembajakan dengan bentuk alat bajak, cara kerja
alat dan sifat fisik serta mekanika tanah berdasarkan
analisis dimensi.
3.
Menentukan operasi pembajakan yang efisien pada
lahan
kering berkadar liat tinggi sesuai dengan daya traktor
tersedia dan slip yang terjadi pada roda traksi.
TINJAUAN PUSTAKA
1. Traktor Sebagai sumber Days Penarik
Gaya Traksi Traktor
1.1.
Sebuah traktor pertanian dilengkapi dengan motor
kar
internal yang mengubah energi kimia dari bahan
menjadi panas dan kemudian menjadi energi mekanik.
ba-
bakar
Indi-
c a t e d power merupakan daya yang diterima piston akibat le-
dakan
bahan
bakar.
Brake power atau belt
adalah
power
daya mekanis yang ditimbulkan oleh motor dan tersedia pada
roda
gila atau puli untuk melakukan kerja berguna.
yang
tersedia
ini merupakan pengurangan dari
indicated
power oleh daya untuk mengatasi gesekan pada bagian
gian motor
yang
bergerak (Mc Colly
Daya
dan Martin,
-
ba1955;
Eshelman, 1967).
Traktor pertanian dapat menyalurkan dayanya dalam tidaya
tarik
(McColly dan Martin, 1955; Liljedahl et al,, 1979;
Hunt,
ga
bentuk
1983).
daya
yaitu melalui PTO, hidrolik
dan
Di antara ketiga daya yang tersedia pada
tarik (drawbar pull) merupakan daya
yang
traktor,
terbanyak
digunakan tetapi yang terendah efisiensinya (Barger & gJ.,
1985;
Young
dan Schafer, 1977; Liljedahl & d.,
1979).
Jika
traktor digunakan sebagai suatu sumber daya
maka
daya
motor
tarik,
dikonversikan menjadi penarik oleh alat
traksi atau roda penggerak (Eshelman, 1967).
Daya traktor efektif akan berkurang pada waktu
ber-
operasi karena adanya transmisi dan untuk menjalankan trakt0.r itu sendiri serta untuk mengatasi tahanan guling
mengatasi
slip
(Moens, 1978; Jones dan Aldred,
dan
1980).
Besarnya daya tarik traktor dan kemampuan mobilitasnya ditanah.
batasi oleh kapasitas traksi dari alat traksi pada
Efisiensi alat traksi mengubah daya putaran motor
menjadi
tanah
daya berguna umumnya rendah pada saat beroperasi di
(Gill dan Vanden Berg, 1968).
Traksi adalah gaya dorong yang dapat dihasilkan
roda
penggerak
1958).
oleh
atau alat traksi lainnya (Barger & d.
Keragaan traksi yang dapat dihasilkan traktor di-
pengaruhi oleh kondisi roda penggerak, kondisi tanah, kondisi permukaan tanah, dan interaksi roda penggerak
dengan
tanah (Richey et al. 1961; Wanders, 1978; Liljedahl et al.
1979).
Menurut Gill dan Vanden Berg (1968), faktor yang
mempengaruhi traksi adalah jenis dan keadaan alat
traksi.
Liljedahl et a1.(1979), menyatakan bahwa faktor yang
mem-
pengaruhi kemampuan traksi dari roda traktor antara
lain
adalah tekanan ban dan berat yang diterima roda penggerak.
Fungsi roda adalah menahan beban kendaraan dan menyalurkan .gaya yang diperlukan untuk menggerakkan dan
tir kendaraan.
Roda penggerakTtraktoryang berguling akan
mengalami gaya dukung tanah, tahanan guling, gaya
gaya
1985).
menye-
akibat berat
traktor dan
gaya
traksi
kemudi,
(Plackett,
Traksi searah dengan gerak maju traktor, sedangkan
tahanan guling berlawanan arah dengan traksi.
Tahanan gu-
ling terjadi akibat reaksi tanah pada saat roda bergerak.
Besarnya gaya traksi maksimum dari traktor yang dapat
dihasilkan roda penggerak pada permukaan tanah dipengaruhi
reaksi
tanah terhadap roda dan ketahanan tanah
keretakan.
Besarnya gaya traksi dari suatu
terhadap
alat
traksi
dapat diduga dengan menggunakan persamaan berikut
(Bekker
d a l a ~Gill dan Vanden Berg, 1968) :
F
= ( A ) (C)
+
(W) (tan 4)
. . . . . . . . ..
..
(1)
Menurut Gill dan Vanden Berg, (1968), gaya yang didapatkan
dari persamaan (1) menunjukkan bahwa gaya traksi untuk tanah
tertentu, dapat ditingkatkan dengan memperbesar
luas
bidang kontak roda dengan tanah (A) dan atau menambah
ban traktor (W).
be-
Nilai kohesi tanah (C) kecil pada
tanah
dengan kandungan pasir tinggi, sehingga faktor yang
lebih
mempengaruhi
adalah
berat dinamis pada
roda
penggerak.
Luas permukaan bidang kontak roda dengan tanah lebih
ber-
pengaruh terhadap traksi pada tanah dengan kandungan
liat
tinggi, karena tanah liat mempunyai koefisien gesekan yang
rendah
dan sudut gesekan dalam (9)yang kecil. Dalam
nyataannya
dari
gaya traksi (F) tidak hanya
merupakan
sifat dinamis tanah serta berat dari
tetapi
traktor
juga merupakan fungsi dari slip yang
ke-
fungsi
saja,
timbul
dan
panjang permukaan kontak antara alat traksi dengan tanah.
Kemampuan traksi traktor juga dipengaruhi kondisi tanah dan alat yang ditarik.
Penggunaan traktor yang
tidak
sesuai dengan kondisi alat traksi dapat menyebabkan
menu-
runnya traksi traktor.
Fungsi alat traksi atau roda peng-
gerak selain dapat memberikan kemampuan traksi yang
untuk
cukup
menghasilkan daya tarik yang diperlukan, juga
agar
dapat menghasilkan kecepatan kerja yang sesuai untuk
men-
capai
hasil kerja yang diharapkan (Gill dan Vanden
Berg,
1968).
Menurut Gee-Clough (1980), karakteristik alat
atau roda
traksi
penggerak yang mempengaruhi kemampuan traksi
adalah
lebar, diameter, tinggi lintang ban, defleksi
akibat
pembebanan, dan jenis serta keadaan kembang ban
(tread).
Kemampuan traksi optimum didapat jika
ban
diketahui
interaksi roda penggerak dan tanah dimana roda beroperasi.
Interaksi yang terjadi adalah pada bidang kontak roda
de-
ngan tanah, dimana bentuk dan ukuran bidang kontak ini ditentukan oleh sifat-sifat struktur tanah dan roda.
bidang
kontak roda dan tanah terjadi suatu medan
atau disebut juga dengan tekanan bidang kontak
Pada
tekan
rata-rata,
dimana menurut Liljedahl & d.(1979), besarnya ditentukan
oleh beban yang ditanggung roda penggerak dibagi luas bidang
kontak (W/A).
Dengan demikian persamaan
(1) dapat
diubah menjadi :
F = ( A ) [ (C)
+ (p)(tan r$) 1
. . . . . .' . . . . . . ( 2 )
di mana p sama dengan W/A.
lainya mengikuti
Untuk roda penggerak rantai ni-
persamaan
berikut
(Liljedahl et d.,
1979) :
p
=
(W)/ [ (b)(1)]
Sedang untuk
................
roda penggerak ban nilai p adalah
(3)
seperti
persamaan berikut :
p
=
(W)/ 10.78 (b)(1)]
.............
(4)
di mana b dan 1 adalah lebar dan panjang jejak roda dengan
tanah. Perkiraan bentuk dan luas bidang kontak roda penggerak dengan tanah ditunjukkan pada Gambar 1.
Pada
tahun 1965, Freitag
dalam Gee-Clough
(1980)
dan Plackett (1985), menggunakan analisis empiris dari parameter-parameter ban dan tanah, mendapatkan hubungan
bi-
langan tak berdimensi yang disebut angka mobilitas (M) untuk
tanah liat-pasir. Oleh Turnage ha1 tersebut kemudian
dikembangkan lebih lanjut dan didapatkan persamaan berikut
ini :
di mana CI adalah Indeks Kerucut tanah,
ban
6
adalah defleksi
akibat pembebanan (W) dengan tekanan
inflasi yang
digunakan, h adalah tinggi lintang, b adalah lebar ban dan
d adalah diameter ban.
rantai
A = Luas Bidang Kontak Ban
W = Berat Traktor
F = Gaya Traksi
Gambar
1.
Soil Thrust dari Alat Traksi, pada Keadaan
Umum, Dipengaruhi oleh Bidang Kontak dan Berat
(Liljedahl
a,,
1979)
Dari persamaan (1) dan (5) didapatkan bahwa penambahan lebar ban serta peningkatan diameter ban akan menaikkan
angka mobilitas.
akan
Penggunaan ban-ban yang berukuran
menghasilkan kemampuan traksi yang tinggi.
~ee- lou ugh
(1980), pemakaian ban-ban yang
akan rnenimbulkan efek meratakah tanah.
lebar
Menurut
terlalu
lebar
Efek ini menyebab-
kan penumpukan tanah di depan roda, sehingga koefisien tahanan guling (CRR) akan membesar.
meratakan
Untuk menjaga agar efek
tanah tidak terjadi, lebar ban diusahakan pada
batas-batas lebar yang tepat.
~ i n g g ilintang ban tergantung pada desain ban.
Penu-
runan tinggi lintang ban akan memperbesar kekakuan dinding
ban,
sehingga defleksi akan berkurang.
Penambahan serat
atau karkas bahan ban serta tekanan inflasi dalarn usaha
untuk
mendukung beban yang lebih tinggi akan rnenurunkan
defleksi, sehingga ban berlaku seperti roda padat.
Tekan-
an bidang kontak rata-rata saling berkaitan dengan tekanan
inflasi dan kekakuan dinding ban akibat konstruksi.
Tekanan bidang
kontak rata-rata
akan bertambah
dengan
penambahan tekanan inflasi tetapi akan berkurang jika dilakukan penambahan beban pada
tekanan
inflasi konstan
seperti yang sering terjadi pada ban pneumatik
di
yang
keras.
Besarnya tekanan inflasi dan berat
yang
dapat ditanggung ban pada operasi pembajakan
tanah
maksimum
telah
ditetapkan oleh pabrik pembuat ban (Hunt, 1983).
1.2.
Optimasi Gaya Traksi dari Traktor
Gaya
tarik efektif traktor didapat dari gaya
traksi
maksimum yang dapat dikerahkan roda pada tanah setelah digunakan
untuk
mengatasi tahanan guling.
Besarnya
tarik efektif tersebut ditunjukkan oleh persarnaan
gaya
berikut
ini (Wanders, 1978) :
Gaya tarik efektif = (Fmax)
di mana Fmax merupakan
gaya
-
(FRR)
.......
traksi maksimum yang
(6)
dapat
dihasilkan roda, FRR adalah tahanan guling yang
terjadi
sedangkan gaya tarik efektif disebut juga dengan
drawbar
pull peralatan atau tahanan tarik.
Kemampuan
presikan
oleh
merupakan
roda
roda untuk menghasilkan gaya tarik
dieks-
koefisien traksi (CT).
traksi
Koefisien
perbandingan gaya tarik Fmax yang
penggerak dengan beban dinamis pada
dihasilkan
roda
tersebut,
atau :
Pendugaan kemampuan traksi roda ban yang ada pada keadaan
tanah tertentu dapat dilakukan dengan menggunakan
angka mobilitas (lihat persamaan (5)). Dengan
angka
mobilitas
(M),
maka
menggunakan
koefisien traksi
maksimum
)
yang dapat dihasilkan roda dapat diduga seperti
('Tmax
yang ditunjukkan oleh persamaan berikut (Gee Clough
&,
1982; Plackett, 1985) :
dan
kC~max= 4.838 + 0.061 M
............
.
slip yang terjadi dan panjang
Gaya traksi maksimum (CTmax) dalam kenyataannya
dipengaruhi
antara
alat traksi dan tanah.
bidang
.(9)
juga
kontak
Daya traktor efektif
pada
operasi bergerak akan berkurang karena harus mengatasi tahanan
guling dan untuk mengatasi slip (Jones dan
Aldred,
1980).
Dengan mengetahui nilai slip (s) yang terjadi
dan
besarnya CTmax yang dapat dihasilkan oleh roda, maka nilai
CT
dapat diduga (Gee Clough & &-,1982;
Witney dan
0s-
kui, 1982) dengan persamaan berikut :
di
mana k adalah konstanta kelajuan.
Pengukuran slip sendiri dapat dilakukan melalui cara mengukur selisih jarak lintasan roda traktor tanpa beban tarik
(m)
dan dengan beban tarik (n) pada jumlah putaran
sama.
Untuk
yang
menentukan nilai slip, Kepner & & . (1982)
menggunakan persamaan berikut :
s = ((m
Angka
-
n)/m) x 100%
.............
mobilitas dapat digunakan untuk
menduga
(11)
efisiensi
traksi, dengan menduga nilai slip, CT dan koefisien tahanan
guling
(CRR).
Hubungan CTmax, CRR
dan
slip
dengan
efisiensi traksi ditunjukkan oleh persamaan berikut
(Gee-
Clough, 1980; Ismail & d.,1981; Plackett, 1985) :
.
angka mobilitas seperti persamaan berikut
Koefisien
tahanan guling dapat diduga dengan
CRR = 0.049 + (0.2781M)
dan
menggunakan
:
............
.(13)
.................
Fm=CmxW
(14)
di mana FRR adalah gaya tahanan guling.
Efisiensi traksi (n) adalah perbandingan tenaga yang dihasilkan suatu alat traksi dengan tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan alat traksi tersebut (Richey & aJ,,1961;
Liljedahl & a,,1979).
kan
Efisiensi traksi dapat ditingkat-
dengan mengurangi tahanan guling (Jones dan
1980).
Meningkatkan slip roda dapat
traksi.
menambah
Gaya tarik traktor masih dapat
menaikkan
Aldred,
kemampuan
ditambah
dengan
slip sampai 30 persen (Wanders, 1978),
tetapi
peningkatan traksi dengan slip di atas 15 persen tidak cukup
untuk mengimbangi kehilangan tenaga akibat
kecepatan maju.
Slip yang optimum pada
penurunan
operasi
traktor
adalah antara 10 sampai 15 persen (Anonim, 1984).
Menurut Richey & aJ.(1961),
penambahan berat
pada roda penggerak dapat meningkatkan daya tarik
dan menurunkan slip.
statis
traktor
Jumlah berat statis yang dapat digu-
nakan pada roda penggerak dibatasi oleh kemampuan roda menerima
beban, daya dari motor, kekuatan rangka
traktor,
operasi di lapangan, dan daya dukung tanah.
Menurut Williams dan Syoc (1968), indikator
kan
.
jumlah pemberat yang dapat digunakan adalah
batas
menentukriteria
berat maksimum yang dapat diter