Analisis Empiris Kinerja Traksi Roda Ramping Bersirip Di Lahan Basah

Abstract

Mekanisasi pertanian di Indonesia umumnya masih terfokus pada proses pengolahan lahan dan proses pasca panen, serta belum berkembang dengan optimal di proses perawatan tanaman. Kegiatan-kegiatan budidaya yang terkait pemeliharaan tanaman seperti aplikasi pupuk atau pestisida dan penyiangan gulma, belum dilakukan secara mekanis penuhdanmasih merupakan kegiatan yang selama ini merupakan kegiatan dengan kebutuhan tenaga kerja yang cukup besar. Pengembangan sebelumnya terkait roda besi bersirip sebagai komponen penghasil traksi masih berfokus pada proses penyiapan lahan dengan sirip bertapak lebar dan tidak sesuai untuk mesin perawatan tanaman. Roda besi bersirip untuk perawatan tanaman harus memiliki lebar sirip yang lebih kecil karena lebar alur tanaman yang terbatas dan meminimalkan kerusakan pada tanaman. Guna perancangan dan pengembangan mesin perawatan tanaman di Indonesia, diperlukan pemahaman lebih dalam tentang performansi traksi dan parameter-parameter terkait lainnya terkait roda ramping bersirip dengan lebar sirip terbatas (14 cm) pada lahan sawah berlumpur.Tujuan dari penelitian ini adalah melakukan analisis empiris performansi traksi dari beberapa kombinasi spesifikasi roda ramping bersirip meliputi variasi jumlah sirip (10, 12 dan 14 buah); sudut pemasangan sirip (30°; 45° dan 60°); dan panjang sirip (8, 12 dan 14 cm). Penelitian dilakukan dengan dua tahapan berurutan, meliputi a) tahap disain roda ramping bersirip yang dilanjutkan dengan proses pabrikasi; b) tahap uji performansi traksi aktual di lahan basah berlumpur dengan traktor tangan. Adapun parameter performansi traksi yang diamati meliputi gaya tarikan, kecepatan maju traktor, torsi roda, kecepatan anguler roda, ketenggelaman roda, slip roda serta efisiensi traksi. Pengujian kinerja traksi dilakukan pada lahan sawah berlumpur dengan lintasan lurus sepanjang ±20m. Selama traktor melintas, diberikan pembebanan oleh perangkat pembebanan yang disambungkan dengan tiga titik gandeng traktor seiring bergerak majunya traktor dan dilakukan perekaman beban yang diberikan. Parameter torsi dan ketenggelaman roda direkam oleh sistem akuisisi data yang dilakukan selama traktor melintas. Adapun parameter jarak tempuh linear dan waktu tempuh linear diukur pada setiap satu putaran penuh roda. Parameter jarak tempuh pada setiap titik pengamatan dimanfaatkan untuk perhitungan parameter kecepatan linear dan slip roda. Parameter waktu tempuh dimanfaatkan untuk perhitungan parameter kecepatan linear dan kecepatan anguler roda, serta sebagai basis sinkronisasi data parameter torsi, gaya tarik traktor, ketenggelaman roda. Hasil parameter amatan disajikan dalam bentuk grafik dan dilakukan analisis matematis. Hasil pengujian mengindikasikan daya tarik maksimum diperoleh pada rentang slip roda sekitar 12-40%, bergantung kombinasi sudut, jarak dan dimensi sirip yang digunakan. Roda bersirip dengan sudut sirip 30° dan jarak antar sirip 30° dengan panjang sirip 12 cm menunjukkan tenaga tarik lebih besar dibandingkan dengan kombinasi lainnya. Daya tarik dan effisiensi traksi dari roda bersirip ramping lebih kecil dibandingkan dengan roda sangkar konvensional. Nilai rataan slip roda pada effisiensi traksi maksimum berkisar pada 13-31%, bergantung sudut dan jarak sirip yang digunakan. Nilai rataan ketenggelaman roda sekitar 20 cm untuk semua kombinasi dengan perbedaan yang tidak signifikan. Berdasarkan parameter performansi traksi, roda bersirip ramping dengan dengan sudut sirip 30° dan jarak antar sirip 30° dengan panjang sirip 12 cm direkomendasikan untuk pengembangan lanjutan dari roda ramping bersirip.