LAPORAN PRAKTIKUM TEKNOLOGI TRAKTOR

PENGOLAHAN TANAH PERTAMA DAN KEDUA

DENGAN TRAKTOR POROS GANDA

Asisten :

OKKEU ROCHMAYUDI

BAGUS YUKON .B

Oleh

Erfan Gumelar

240110060050

JURUSAN TEKNIK DAN MANAJEMEN INDUSTRI PERTANIAN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

JATINANGOR

2008

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Traktor merupakan mesin yang digunakan untuk menggerakan implement

berupa bajak untuk melakukan kerja baik itu mengolah tanah, ataupun kerja stasioner.

Dengan adanya traktor, traktor dapat meringankan kerja yang tidak manusiawi (Ade

M Kramadibrata dalam kuliah Teknologi Traktor) seperti mencangkul lahan yang

sangat luas dengan tenaga manusia. Dengan adanya traktor maka kerja-kerja yang

seperti itu dapat dilaksanakan dengan cepat dan efisien, juga dapat meringankan

beban petani sehingga petani dapat mengerjakan pekerjaan lain dalam proses

produksi produk pertanian.

Pada proses produksi pertanian, pengolahan tanah merupakan tahapan yang

paling membutuhkan banyak energi. Lebih dari separuh energi yang digunakan untuk

proses produksi adalah pengolahan tanah. Pengolahan tanah yang pertamalah yang

memerlukan energi yang paling banyak karena pada kegiatan ini berlangsung

pemecahan tanah yang keras kedalam bongkahan-bongkahan tanah yang kelak akan

dihancurkan dalam pengolahan tanah kedua. Oleh karena itu walaupun pengolahan

tanah itu memerlukan energi yang besar sekli, kebanyakan petani masih

menganggapnya perlu.

1.2Tujuan

a. Memahami proses pengolahan tanah

b. Menentukan kapasitas lapang teoritis pengolahan traktor.

c. Menentukan kapasitas lapang efektif pengolahan traktor.

d. Menentukan efisiensi lapang

e. Mengetahui besarnya nilai slip yang terjadi pada saat pengolahan tanah

dilahan pertanian .

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Kapasitas Lapang Pembajakan

Kapasitas lapang pembajakan menunjukan kemampuan traktor dalam mengolah

lahan dalam luasan dan waktu tertentu. Dimana hal ini dapat kita peroleh dengan

membandingkan anatara kapasitas lapang pembajakan secara teoritical dengan

kapasitas lapang pembajakan secara actual dilapangan.

Kapasitas lapang pembajakan menunjukan seberapa besarnya efekifitas

pembajakan yang dapat terjadi dan dilangsungkan, dengan nilai akurasi dalam persen.

a. Kapasitas Lapang Pembajakan Teoritis

KLT = Wt. V

Dimana :

KLT = Kapasitas Lapang Teoritis ( Ha/jam )

Wt = Lebar Kerja Teoritis ; lebar bajak ( m )

V = Kecepatan Kerja Konstan Teoritis ( m / s )

1 ha = 10,000 m/s

b. Kapasitas Lapang Pembajakan Aktual

KLA = Wt. V

Dimana :

KLA = Kapasitas Lapang Aktual ( Ha/jam )

Wt = Lebar Kerja Aktual ( m )

V = Kecepatan Kerja ( m / s )

1 ha = 10,000 m/s

c. Efisiensi Kapasitas Pembajakan

Slip

Slip adalah suatu kondisi dimana traktor mengalami pergerakan perputaran

roda berulang – ulang pada satu titik lokasi dengan tingkat kelicinan tertentu. Slip

akan membuat traktor sukar untuk melaju, kemampuan laju berkurang, jarak tempuh

lebih sedikit, dan waktu pembajakan menjadi lebih lama.

Rumus Slip:

Dimana :

S0 = Jarak tempuh teoritis traktor selama X putaran roda belakang ( m ).

Sb = Jarak tempuh aktual traktor selama X putaran roda belakang ( m ).

Skid

Skid adalah kondisi traktor bergerak dalam kondisi bergeser. Perputaran roda

terjadi yang kemudian diiringi dengan pergeseran keadaan traktor, atau kendaraan

lainnya dari kedudukannya semula.Dengan demikian traktor akan mengalami irama

pergerakan yang tidak stabil yang mengelok – elok saat ia berjalan walaupun

perputaran rodanya tinggi pada saat itu.

Overlapping

Overlapping menunjukan adanya ketumpang tindihan pengolahan tanah pada

lahan. Saat pembajakan kedua akan mengambil sedikit bagian alur pembajakan

sebelumnya yang kemudian secara otomatis akan menggerus alur pembajakan

pertama sekaligus menimbun sebagian areal pada alur pembajakan sebelumnya

tersebut.

Overlapping dilakukan untuk mengurangi luas areal lahan yang tidak terolah

pada lahan tersebut, walaupun sebenarnya akan mempengaruhi dan memperlama

waktu pembajakan yang terjadi.

Kondisi Tekanan Dalam Tanah

Yang dimaksud dengan tekanan total pada suatu bidang permukaan tanah adalah

beban persatuan luas.

Dalam hal ini:

σ = tekanan total

P = beban total

A = luas penampang permukaan tanah

Tekanan tersebut mungkin karena :

a. Berat sendiri tanah ( berat jenuh, jika tanahnya jenuh ).

b. Berat luar diatas tanah.

Tekanan total terdiri dari dua komponen yang berbeda :

a. Tekanan efektif antar butir – butir tanah.

b. Tekanan netral / pori.

Tekanan Vertikal

a. Beban terpusat / titik berdasarkan persamaan Boussinesq

Boussinesq ( 1885 ) memecahkan masalah distribusi tekanan dalam tanah karena

beban terpusat di atas permukaan tanah, dengan menganggap sebagai fungsi

tekanan yang sesuai. Anggapan – anggapan yang digunakan untuk

memecahkannya berdasarkan teori elastisitas sebagai berikut:

Tanah merupakan medium elastis yang dalam hal ini modulus elastisitas

tanah tetap.

Tanah dianggap homogen, yaitu semua bagian unsur atau element sama

dan mempunyai sifat- sifat sama pada setiap titik dalam arah yang sama.

Massa tanah dianggap isotropis , yaitu memiliki sifat – sifat elastis sama

kesemua arah yang melalui setiap titik.

Massa tanah dianggap semi – tak terbatas ( semi infinite ), yaitu

memanjang tak terbatas dalam semua arah kebawah atau permukaan

tanah.

Persamaannya :

b. Diagram distribusi tekanan

Dengan menggunakan teori diagram tekanan Boussinesq, maka diagram –

diagram distribusi tekanan vertikal.

Tekanan isobar atau diagram isobar

Isobar adalah kurva atau garis yang menghubungkan semua titik di

bawah permukaan tanah yang mempunyai tekanan vertikal sama. Isobar

ini merupakan bentuk bola lampu ( bulb ), karena tekanan vertikal pada

bidang mendatar adalah sama dalam semua arah pada titik – titik yang

mempunyai jarak sama terhadap sumbu beban.

Jika harga isobar; SZ=0,25Q atau 25 %Q tiap satuan luas digambarkan,

berdasarkan persamaan :

Harga – harga z dipilih sedemikian rupa dan harga KB dihitung dengan

persamaan tersebut.

Dengan mengunakan perhitungan secara tabel, maka diagram isobar

tersebut dapat digambarkan.

Distribusi tekanan vertikal pada bidang mendatar

Distribusi tekanan vertikal pada suatu bidang mendatar pada kedalaman =

z dibawah permukaan tanah karena beban terpusat dapat ditentukan

dengan persamaan :

Dalam hal ini :

z = kedalaman yang diketahui

Distribusi tekanan vertikal pada garis vertikal.

Persamaan yang dipakai sebagai dasar perhitungan :

Dengan r tetap dan z variable, dapat ditentukan dimana letak sz

maksimum dengan sudut b tertentu pula.

Dengan menggunakan tabel seperti tersebut dibawah ini dapat diketahui

σZ maksimum dengan mengambil harga: r = 1 satuan.

Kekuatan Geser / Gesek Tanah

Jika tanah dibebani, maka akan mengakibatkan tegangan geser / gesek.

Apabila tegangan geser akan mencapai harga batas, maka massa tanah akan

mengalami deformasi dan cenderung akan runtuh. Keruntuhan tersebut mungkin akan

mengakibatkan fondasi mengambang atau pergerakan / pergeseran dinding penahan

tanah atau longsoran timbunan tanah. Keruntuhan geser dalam tanah adalah akibat

gerak relatif antara butir –butir massa tanah. Jadi kekuatan geser tanah ditentukan

untuk mengukur kemampuan tanah menahan tekanan tanpa terjadi keruntuhan.

Kekuatan geser tanah dapat dianggap terdiri dari tiga komponen sebagai

berikut :

a. Geseran struktur karena perubahan jalinan antara butir – butir massa tanah.

b. Geseran dalam ke arah perubahan letak antara butir – butir tanah sendiri dan

titik – titik kontak yang sebanding dengan tegangan efektif yang pada bidang

geser.

c. Kohesi atau adhesi antara permukaan butir – butir tanah yang tergantung pada

jenis tanah dan kepadatan butirnya.

Parameter Kekuatan Geser / Gesek : c dan Ø

Hipotesis pertama mengenai kekuatan geser tanah dikemukakan oleh Coulomb

( sekitar tahun 1773 ) sebagai berikut :

s = C + fσ

atau

s = C + σ tan Ø

Dalam hal ini :

s = kekuatan / tegangan geser.

C = kohesi

F = tan Ø = faktor geser di antara butir – butir yang bersentuhan.

Ø = sudut geser dalam tanah

σ = tegangan/tekanan normal

Persamaan ini sebenarnya tidak dapat tepat sama sekali serta nilai C dan Ø yang

diperoleh dari percobaan dilaboratorium tergantung pada cara pengukurannya.

Kemudian persamaan coulomb tersebut diubah oleh Terzaghi ( tahun 1925 ) dengan

memasukan unsur tekanan air pori dan dibuktikan pula oleh Hvorslev ( 1937 ). Oleh

karena itu, persamaan berikut ini dikenal dengan persamaan Coulomb-Hvorslev.

s = C’ + σ’ tan Ø’

Dalam hal ini :

C’ = kohesi tanah dalam kondisi tekanan efektif

Ø’ = sudut geser dalam tanah kondisi efektif

σ’ = tegangan/tekanan efektif

= σ – u

u = tekanan pori

Hubungan antara kekuatan geser (s), kohesi (C) dan tekanan efektif (σ’) tampak

seperti gambar berikut :

Draft Tanah dan Unit Draft Tanah

Draft tanah adalah besarnya gaya yang dibutuhkan oleh objek olah dalam

mengolah tanah pada arah dan kedalaman tertentu akibat adanya reaksi dari tahanan

geser dan penetrasi dari tanah tersebut

Unit draft adalah besarnya gaya yang dibutuhkan dalam pengolahan tanah per

luasan bidang olah tertentu pada lebar dan kedalaman olah tertentu . Dimana unit

draft tanah ini bisa disebut sebagai draft tanah per satuan penampang pengolahan

kerja tanah.

Adanya draft dan unit draft tanah ini diakibatkan oleh adanya aksi dan reaksi

dari tanah tersebut terhadap beban dan gaya yang diberikan oleh objek kerja pada

bidang tanah tersebut.

Berdasarkan diatas , maka draft tanah adalah suatu komponen horizontal yang segaris

dengan arah pergerakan mesin terhadap tahanan tanah yang berlaku.

Kegunaan mengetahui draft dan unit draft tanah :

1. Dapat digunakan sebagai parameter penting dalam menentukan daya olah piranti

kerja ( bajak dan traktor ) pada lahan.

2. Dapat menentukan karakteristik tanah pada lahan olah.

3. Dapat digunakan dalam penentuan perancangan alat mesin pertanian terutama

yang berhubungan dengan pengolahan tanah.

4. Dapat digunakan untuk menentukan luasan bidang penampang pengolahan pada

bajak, dsb yang sesuai dengan kondisi lahan.

5. Mengetahui tingkat aerasi tanah.

6. Mengetahui daya gembur tanah.

Daya pembajakan = unit draft x luas penampang olah x kecepatan maju ( olah )

Atau

P = Ds x A x V

Dimana :

P = Daya ( Watt )

A = Luas Penampang Olah/ bajak ( m2 )

V = Kecepatan olah ( m/s )

Pengukuran Draft

a. Menggunakan Load cell sebagai transducer untuk mengukur gaya ( draft ) yang

terjadi.

b. Melakukan pembajakan langsung dilapangan.

c. Melakukan penelitian dilaboratorium dengan kondisi terkendali.

Dengan menggunakan cone penetrometer ( untuk Ci )

Cassagrande ( untuk mencari IP tanah ).

Shears Strenght ( Untuk mencari Ss ; F’ ).

Pendugaan Draft

Draft penting untuk diketahui dalam hubungannya :

a. Pemilihan traktor untuk bajak tertentu.

b. Pemilihan bajak / implement untuk traktor tertentu.

Oleh karena itu, draft sebaiknya diketahui sebelum operasi mesin lapangan

dilaksanakan.

Tahanan Spesifik

Dimana :

F = tahanan Spesifik ( N/ cm2 )Ci = nilai cone indeks

Unit Draft = Tahanan spesifik x Percepatan gravitasi

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM

3.1. Waktu dan Tempat

Waktu dan tempat dilaksanakannya praktikum ini adalah sebagai berikut:

Waktu : Kamis, 20 November 2008

Jam : 10.00-selesai

Tempat : Kebun Percobaan

3.2. Alat dan Bahan

Adapun alat (mesin) yang digunakan pada praktikum ini adalah:

1. Mesin traktor, sebagai penggerak utama implement.

2. Meteran gulung

3. Patok, sebagai tanda pada lahan.

4. Alat tulis

5. Stopwach

6. Kalkulator

3.3. Prosedur Praktikum

1. Pola pengolahan tanah

a. Menyiapkan Perlengkapan Pengukuran Kapasitas Lapang.

b. Mengukur lahan seluas 10 m x 40 m, kemudian memberi tanda dengan

patok/tali pada bagian ujung/sudutnya.

c. Menyiapkan traktor sedemikian rupa sehingga implement traktor tepat pada

garis awal area pembajakan.

d. Menghitung lamanya waktu gerak / pembajakan traktor dari awal penurunan

bajak ke lahan, membajak, hingga operator mengangkat kembali implement

dari traktor ketika traktor telah sampai diujung tepi area pembajakan yang

lainnnya.

e. Menggerakan traktor mengelilingi lahan yang belum diolah dalam arah

berlawanan dengan arah putaran jarum jam.

f. Pada sisi lahan yang panjang, bajak diturunkan (melakukan pengolahan tanah)

dimulai dari sisi terluar lahan.

g. Setelah traktor sampai pada headland, mengangkat bajak dan traktor melintasi

headland menjuju sisi panjang lahan yang lain (bersebrangan) untuk

pengolahan tanah yang berikutnya.

h. Mencatat data pengukuran diatas.

2. Pengukuran

a. Mengukur lebar kerja implement diukur dari sisi ke sisi, dimulai dari sisi

terluar. Pada setiap kali putran traktor, memberi patok disetiap sisi olahan

tanah sebagai tanda, pengukuran slip dilakukan mengacu pada patok terluar.

b. Mengukur kecepatan maju dengan cara menghitung waktu yang dibutuhakan

untuk membajak sepanjang sisi panjang lahan. Dengan kecepatan maju rata-

rata adalah hasil bagi jarak dengan waktu tempuh.

c. Mengukur waktu untuk pemasangan implement, istirahat operator dan waktu

berbelok sebagai waktu hilang

d. Mengukur slip dengan melakukan pengukuran 5 kali putaran roda.

Memberikan patok sebagai tanda dimulainya dan berakhirnya putaran roda.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1. Hasil

Te1 = 2 menit 26 detik

Te2 = 4 menit 5 detik

Te3 = 2 menit 3 detik

Te total = 8 menit 34 detik

Waktu total = 15 menit = 0,25 jam

Waktu hilang (Tn) = 0,1023 jam

ET = x 100 %

= x 100 % = 57,108 %

KLE =

= = 0,096

V1 = = = 0,13

V2 = = = 0,08

V3 = = = 0,16

Vrata-rata = 0,1233

KLT =

= = 98,4

Slip1 = 59 cm

Slip2 = 108 cm

Slip3 = 80 cm

Slip rata-rata = 82,32 cm = 0,823 m

Sb = 0,823 m

So = π x D x n

So = π x 1,2 m x 5 = 18,849 m

SLIP = x 100 %

= x 100 %

= 95,63 %

Overlap

Lebar teoritis = 0,8 m

Lebar efektif :

X1 = 70 cm

X2 = 75 cm

= 72,5 cm

Lebar efektif = = 0,6275 m

Overlap = x 1000 %

= x 100 %

= 21,5625 %

IV.2. Pembahasan

Y1 = 53 cm

Y2 = 85 cm

= 69 cm

Z1 = 61 cm

Z2 = 70 cm

= 65,5 cm

Pada umumnya kapasitas lapang teoritis dan aktual memiliki perbedaan nilai

yang cukup signifikan. Dalam prakteknya kapasitas lapang secara aktual akan lebih

rendah dari kapasitas lapang teoritis ini disebabakan oleh beberapa faktor meliputi

1. Kondisi lahan

2. Kondisi dari traktor itu sendiri, apakah masih layak digunakan atau tidak.

Dari data yang kami dapat pada saat praktikum adalah kapitas lapang efektif

sebesar 0,096 ha/jam dan kapasitas lapang teoritis adalah sebesar 98,4 ha/jam.

Kapasitas lapang menunjukan seberapa besar luasan tanah yang dapat diolah oleh

traktor persatuan waktu tertentu. Ini berkaitan dengan lebarnya daerah pembajakan

oleh traktor, dan kecepatan traktor tersebut pada saat melakukan pengolahan tanah

Kapasitas lapang secara teoritis hanya membahas dan memperhitungkan

luasan areal perlamanya waktu pembajakan tanpa memperhitungkan gangguan-

gangguan yang ada dilapangan. Kapasitas lahan teoritis merupakan suatu kapasitas

lahan ideal traktor dalam melakukan pembajakan pada suatu areal tertentu, dengan

asumsi bahwa traktor dianggap berjalan dengan mulus tanpa hambatan dengan

kecepatan konstan dan jarak yang ditempuh berdasarkan keliling roda traksi ban

belakang traktor. Kapasitas ini memberikan gambaran seberapa besar kemampuan

optimum traktor dalam mengolah tanah yang sebenarnya dilapangan.

Pada saat praktikum kondisi lapangan tidak bersahabat. Kondisi tanahnya

memiliki kelembaban yang tinggi sehingga ban traktor tertutupi tanah sehingga alur

ban traktor tidak bisa menggigit tanah akibatnya traktor banyak sekali slip nya.

Praktikum kali ini mengalami hambatan dan hambatan itu dapat disebabkan oleh

beberapa faktor meliputi

1. Faktor Kelembaban Tanah Yang Tinggi

Kelembaban tanah yang tinggi membuat gerak traktor menjadi sulit, dan

traktor sangat sulit berjalan lurus selalu berkelok – kelok, juga menimbulkan slip

pada traktor serta ketidak seimbangan lainnya yang membuat arah pembajakan

menjadi lebih luas dan lebih pendek dari semestinya.

2. Faktor Liat Pada Lahan Yang Tinggi

Kadar liat tinggi ditambah kondisi lahan setelah hujan, membuat lahan

menjadi licin, tanah semakin liat. Distribusi tekanan traktor menjadi tidak merata

pada setiap titiknya sehingga dengan demikian pergerakan traktor tidak stabil.

3. Faktor Konfigurasi Lahan Yang Tidak Beraturan

Pada kondisi lahan yang tidak beraturan dapat membuat nilai besaran

pembajakan untuk setiap lokasi menjadi berbeda, kondisi pada saat kami

praktikum memiliki kelembaban yang sangat tinggi sehingga traktor mengalami

ketidakseimbangan sehingga pembajakan menjadi melebar atau menyempit.

Belum lagi ada slip pada roda traktor yang sangat besar mengakibatkan laju gerak

traktor tidak lurus menjadi berkelok-kelok sehingga mempengaruhi lebar lahan

yang dibajak.

4. Kesalahan Operator Pada Saat Pengukuran Data

Faktor ini akan selalu menyertai dalam setiap pengukuran dilapangan. Factor

ini kemungkinan besar terjadi pada saat pengukuran pada praktikum kali ini.

Kesalahan pengukuran tersebut bisa pada saat mengukur mengukur lebar

pembajakan. Kemudian kesalahan pembacaan ukuran pun dapat mempengaruhi

hasil pengukuran yang ada.

Overlapping pada saat pelaksanaan pembajakan dilapangan dapat kita amati

Overlapping terjadi atau tidak bisa dilihat dari adanya gerusan dan gundukan yang

menumpuk pada areal aluran pembajakan yang dilakukan sebelumnya.

BAB V

KESIMPULAN

1) Kapasitas teoritis pembajakan menunjukan seberapa besar kemampuan

optimum traktor dalam membajak lahan pertanian dalam ha /jam.

2) Efisiensi pembajakan diperoleh dari seberapa besar kapasitas actual dan

teoritis yang diperoleh pada traktor saat pengolahan lahan.

3) Slip dan Skid mempengaruhi kinerja pembajakan traktor secara umum

dilapangan.

4) Umumnya pada lahan pertanian yang basah, kadar liat tinggi, dan konfigurasi

lahan yang fluktuatif / tidak seragam, menimbulkan slip yang besar pada laju

traktor.

5) Besarnya overlapping akan mempengaruhi lamanya waktu pembajakan

keseluruhan areal pembajakan yang akan dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA

Ali Hanafiah, Kemas.2005.Dasar –Dasar Ilmu Tanah.Jakarta:PT Raja Grafindo

Persada.

Bowles, J.E.,1984.Sifat - sifat Fisis dan Geoteknis Tanah.Alih bahasa Ir.Johan

Kelanaputra Hainim.Jakarta : Erlangga.

Braja M.Das.,1993.Mekanika Tanah Jilid 1 ( Prinsip – Prinsip Rekayasa Geo

Tehnis ).Jakarta : Erlangga.

Christiady Hardiyatmo, Hary.1992.Mekanika Tanah I.Jakarta : PT Gramedia Pustaka

Utama.

Djatmiko Soedarmo, G., 1985. Petunjuk Praktikum Mekanika Tanah., Universitas

Merdeka Malang.

Djatmiko Soedarmo, G dan S.J.Edi Purnomo.,1997.Mekanika Tanah 1., Yogyakarta :

Kanisius.

Hunt, Donnell.1983.Farm Power and Machinerry Management, eighht edition.Lowa

State University Press : Ames.

Sunggono. 1984. Mekanika Tanah. Bandung : Nova.