Peningkatan Kinerja Traktor Tangan Pada Lintasan Lereng Sawah Terasering

Abstract

Sebagian lahan sawah di Indonesia terletak pada daerah dataran tinggi yaitu daerah perbukitan atau pegunungan, kecuraman berkisar antara 10%-100%. Petakan-petakan sawah di daerah ini umumnya berukuran sempit dengan bentuk petakan yang tidak beraturan. Selain itu terdapat lereng pematang yang cukup curam di antara petakan. Kegiatan mekanisasi dengan menggunaan traktor tangan untuk mengolah lahan sawah terasering ini masih mengalami kendala, terutama sulitnya mobilisasi traktor tangan pada saat kegiatan pengolahan sawah. Traktor tangan yang umumnya didesain secara global untuk lahan datar masih mengalami kendala pengoperasiannya terutama pada saat berpindah dari satu petakan di bawah ke bagian petakan lain di atasnya biasanya. Kegiatan ini dibutuhkan paling sedikit 3 orang operator. Peningkatkan mobilitas traktor tangan khususnya kinerja perpindahan traktor tangan melintasi lereng dari petakan ke petakan, memerlukan traktor tangan dan roda besi bersirip yang didesain khusus sesuai dengan kondisi lintasan lereng. Oleh karena itu, tujuan umum penelitian ini adalah meningkatkan kinerja traktor tangan untuk melintasi lereng sawah terasering. Tujuan spesifiknya adalah: (1) mengukur kemampuan kerja traktor tangan dengan roda besi bersirip existing dalam melintasi lereng, (2) mendapatkan sudut sirip yang optimum roda besi bersirip untuk mendaki lereng, (3) mendesain mekanisme roda besi bersirip dengan sudut sirip yang dapat diatur, (4) mengetahui kinerja traktor tangan menggunakan roda besi bersirip adjusteble lug angle untuk melintasi lereng dan (5) mendesain dan menguji kinerja stang kemudi fleksibel untuk kemudahan melintasi lereng. Pencapaian tujuan penelitian tersebut, maka tahapan penelitian yang telah dilakukan adalah: (1) pengukuran kondisi kemiringan lereng pematang sawah terasering, (2) pengukuran kinerja traktor tangan dengan roda bersirip konvensional pada lintasan lereng, (3) Menentukan sudut sirip optimal dengan pengujian pada soil bin, (4) desain dan pembuatan roda besi bersirip dengan mekanisme adjustable lug angle, (5) desain dan pabrikasi stang kemudi traktor tangan dengan sudut yang dapat diatur (6) pengujian kinerja traktor tangan dengan roda besi bersirip adjustable lug angle dan stang kemudi dengan sudut stang fleksibel pada lintasan berlereng. Pengukuran kondisi kemiringan lereng pematang dilakukan pada sawah terasering di daerah Bogor, Sukabumi Jawa Barat dan Bener Meriah Aceh, berdasarkan hasil survey ditentukan variasi sudut kemiringan trek pengujian. Pengukuran kemampuan traktor existing dengan roda besi bersirip konvensional dilakukan pada lintasan tanah dengan sudut kemiringan 15o (34%), 30o (66%) dan 45o (100%). Parameter kinerja diukur menggunakan micro-controller antara lain adalah: 1) kecepatan maju, 2) torsi poros roda, 3) kecepatan putar roda, dan 4) sinkage roda. Pengukuran gaya reaksi penekanan tanah dilakukan terhadap model v plat sirip tunggal yang dioperasikan pada tanah miring dalam bak tanah. Peralatan uji terdiri dari bak tanah, model plat sirip, sistem penggerak dan micro-controller. Bak tanah berukuran 1350 mm panjang × 550 mm lebar × 250 mm tinggi. Sistem penggerak sirip tersebut dipasang pada rangka (troli) yang dilengkapi dengan roda sehingga dapat bergerak di atas sepasang rel yang dibuat pada pinggiran atau bibir bak tanah. Parameter yang diukur pada tahapan ini yaitu, gaya normal, gaya tangensial, torsi pada poros, sudut putar batang sirip dan slip. Tahap selanjutnya sebuah roda bersirip adjustable lug angle didesain menggunakan mekanisme penggerak khusus sedemikian rupa sehingga sirip-sirip roda dapat diset sudut siripnya dengan mudah. Roda besi bersirip adjustable lug angle diukur kemampuan kinerjanya melintasi trek pengujian dengan variasi kemiringan lereng 15o, 30o dan 45o menggunakan micro-controller. Stang kemudi yang dapat diatur sudutnya juga didesain untuk meningkatkan kinerja traktor tangan khususnya saat melintasi lereng. Prototipe stang kemudi fleksibel tersebut dibuat dan dipasangkan pada traktor tangan, lalu diuji pada lintasan tanah berlereng. Traktor tangan eksisting mampu melintasi lereng 15o dan 30o dengan nilai slip rerata 33.53% dan 47.45% sedangkan pada lereng dengan sudut kemiringan 45o terjadi slip 100%. Hasil pengujian pada soil bin menunjukkan sudut sirip kecil yaitu -15o dan 0o pada sinkage 7.5 cm menghasilkan gaya dorong atau gaya sejajar lereng yang paling besar dan gaya vertikal atau tegak lurus lereng yang lebih kecil dan torsi yang yang lebih kecil. Desain roda besi bersirip dengan sudut sirip yang dapat disesuaikan (adjustable lug angle) dengan mekanisme yang telah ditentukan dapat berfungsi dengan baik. Kinerja traktor tangan dengan roda besi bersirip adjustable lug angle bersudut -15o, 0o dan 15o menunjukkan kinerja yang baik dalam mendaki lereng. Stang kemudi fleksibel hasil modifikasi dapat mempermudah operator pada saat melintasi lereng.