BAB III BAHAN DAN METODE A. BAHAN Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: a. Besi plat esser dengan ketebalan 2 mm, dan 5 mm, sebagai bahan konstruksi pendorong batang, dan konstruksi roda karet belakang. b. Besi pipa 25.4 mm, dan 19.05 mm digunakan untuk membuat konstruksi rangka belakang, handle, pipa penutup shaft transmisi., dan
untuk
kostruksi set ketinggian. c. Besi siku 30 mm digunakan sebagai rangka penguat konstruksi. d. Besi pelat dengan ketebalan 4 mm, 3 mm, 2 mm, untuk untuk konstruksi penyeimbang getaran yang dialami, konstruksi roda bergerigi, dan konstruksi pisau pemutar konstruksi roda bergerigi. e. Besi sproket dengan diameter luar 15 cm sebagai komponen pembentuk roda bergerigi. f. Besi poros dengan diameter 11 mm digunakan untuk poros konstruksi roda bergerigi. g. Bearing dengan diameter dalam 11 mm untuk digunakan sebagai dudukan poros pada konstruksi roda bergerigi. h. Bilah circular saw dengan diameter luar 28 cm, dan jumlah gigi sebanyak 40 buah. i. Roda karet dengan diameter 30 cm digunakan sebagai roda untuk menopang konstruksi pada bagian belakang. j. Mur dan Baut, yang digunakan untuk merangkai komponen yang memiliki hubungan tidak permanen. k. Engine brush cutter merek YOSHIDA YD-328 dengan tenaga sebesar 1.5 Hp
B. ALAT DAN MESIN Alat-alat dan mesin yang dipergunakan adalah: 1. Mesin Bubut 2. Gergaji Mesin 3. Gergaji Besi 4. Las listrik 5. Gerinda 6. Kikir besi 7. dan perlengkapan bengkel lainnya.
C. TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN Kegiatan penelitian ini meliputi kegiatan studi pendahuluan, persiapan lahan, dan perancangan mesin dilakukan di Bengkel
Teknik
Pertanian Fateta, di Leuwikopo pada bulan Februari hingga Agustus 2009. Kegiatan perancangan dilanjutkan dengan kegiatan pengujian di lapangan yang dilakukan di Laboratorium Lapangan Departemen Teknik Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
D. PENDEKATAN RANCANGAN DAN KONSTRUKSI ALAT Mesin yang dirancang akan terdiri dari lima bagian utama yang berperan penting dalam operasi mesin, yaitu: gergaji pemotong, level unit, rangka, komponen pendorong batang dan roda. 1. Gergaji Pemotong Rancangan gergaji pemotong yang akan dipergunakan adalah gergaji tipe circular saw, dengan diameter mata gergaji sebesar 28 cm. Nilai ini diambil karena diketahui kedalaman potong efektif gergaji hanya sebesar 1/3 diameter gergaji. Sedangkan bahan yang akan dipergunakan sebagai bahan gergaji adalah jarak dengan diameter 4 cm, sehingga ketinggian potong efektifnya masih terpenuhi. 2. Level Level setup dalam desain dibuat agar ketinggian pemotongan dapat diatur sesuai ketinggian pemangkasan yang akan dilakukan. Beda setup
level pada desain adalah sebesar 5 cm. Sehingga desain akan memiliki ketinggian potong dengan beda ketinggian sebesar 5 cm. 3. Rangka Rangka merupakan bagian utama yang akan menopang sebagian besar berat dari rancangan komponen.
Selain itu, rangka yang akan
memberi bentuk pada desain yang dibuat. Rangka akan dibuat cukup tinggi, sehingga batang hasil pemotongan dapat di lalukan pada bagian bawah mesin. 4. Komponen Pendorong Batang Pendorong batang adalah komponen yang dirancang untuk dapat memberi gaya, sehingga batang akan memiliki kedudukan yang sama tegak.
Hal ini akan mempermudah kegiatan pemangkasan, selain itu,
batang hasil pemangkasan diharapkan akan terlempar ke satu arah yang sama, ke depan.
Hal ini akan mempermudah kegiatan pemangkasan
berikutnya dan kegiatan transportasi alat. 5. Roda Roda dirancang untuk mempermudah pemotongan dan transportasi di lahan. Roda dibuat bergerigi, sehingga dapat menahan getaran yang dihasilkan oleh engine. Hal ini di karenakan gigi-gigi pada roda akan masuk ke dalam tanah. Getaran yang dihasilkan engine selanjutnya teredam oleh tahanan tanah.
E. UJI KINERJA ALAT Parameter-parameter
pengujian
yang
diukur
pada
oprasi
alat
pemangkas tanaman jarak pagar (Jatropha curcas linn.) perlu ditentukan, agar keberhasilan perancangan dapat diketahui.
Pada pengujian skala
laboratorium, besaran yang diukur : a. Berat mesin pemangkas b. Titik berat mesin pemangkas yang dirancang Pada pengujian di lapang, besaran yang akan diamati dan diukur : a. Kebutuhan tenaga operator b. Kecepatan maju alat
c. Kecepatan pemotongan
Mulai
Identifikasi Permasalahan
Analisis Rancangan
Desain dan Konstruksi Alat
Prototipe Mesin Pemangkas
Tidak
Uji Fungsi dan Mekanisme Ya Perbaikan Prototipe
Tidak
Uji Performansi Baik? Ya Finishing
Mesin Pemangkas Jarak Siap Pakai
Selesai Gambar 10. Diagram Alir Desain dan Konstruksi Mesin Pemangkas Batang Jarak Pagar
a. Identifikasi Masalah Permasalahan dalam kegiatan pemangkasan batang tanaman jarak pagar yang muncul diantaranya adalah kapasitas pemangkasan yang masih kecil, dikarenakan kegiatan pemangkasan dilakukan secara manual, ketinggian pemangkasan kurang seragam karena ketinggian pemotongan bergantung pada tenaga kerja yang bekerja. Kegiatan pemangkasan dengan mengunakan alat potong biasa tidak bisa dilakukan dengan metoda sekali jalan, perlu ada gerakan tambahan dari tenaga kerja, seperti untuk membungkuk, dan mengayunkan alat potong atau gergaji tangan.
b. Analisis Rancangan Desain yang dibuat akan mempertimbangkan parameterparameter yang terdapat di lapangan untuk kemudian dapat diimplementasikan pada desain tersebut. Parameter-parameter yang akan dipertimbangkan diantaranya adalah ketinggian pisau, tipe roda, posisi pisau, jarak antara roda, dan titik pusat massa.
c. Desain dan Konstruksi Alat Parameter-parameter dari lahan yang sudah diketahui, kemudian digunakan untuk mendesain komponen-komponen penyusun mesin pemangkas tanaman jarak pagar. Setiap komponen, maupun antar komponen akan didesain sehingga akan dihasilkan fungsionalitas dari desain terpenuhi. Komponen penyusunnya, diantaranya adalah batang kendali, rangka, roda, leveling, circular saw, flexible shaft, dan sumber tenaga.
d. Prototype Mesin Pemangkas Proses desain ini akan menghasilkan sebuah prototype berupa mesin pemangkas, yang seluruh mekanismenya dapat berjalan dengan baik, sehingga secara fungsional proses desain sudah dapat dikatakan berhasil. Apabila rancangan belum mampu berjalan secara baik, maka
akan dilakukan proses iterasi sehingga dihasilkan desain yang dapat berjalan secara fungsi dan secara struktur.
e. Uji Fungsi dan Mekanisme Proses desain yang telah dilakukan kemudian akan dilanjutkan dengan pengujian kinerja. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kualitas dan kinerja dari mesin pemangkas tanaman jarak pagar. Pengujian dilakukan di bengkel dan di lahan percobaan. Pengujian yang dilakukan di bengkel bertujuan untuk mengetahui bobot mesin, kecepatan maju operator di lahan aspal. Sedangkan pengujian yang dilakukan di lahan percobaan bertujuan untuk mengetahui kecepatan operasi di lahan. Pengujian berat alat dilakukan secara langsung di bengkel leuwikoppo dengan menggunakan timbangan. Pengukuran dilakukan beberapa ulangan pada desain yang diukur. Selain pengukuran massa, akan dilakukan analisis massa untuk menentukkan titik pusat massa mesin pemangkas yang telah dirancang. Pengujian berikutnya adalah untuk mengetahui kecepatan maju alat.
Kecepatan maju alat adalah besarnya kecepatan yang perlu
disediakan oleh operator untuk kegiatan operasi di lahan. Pengujian ini diperlukan untuk mengetahui kecepatan maju operator. Pengujian terakhir yang perlu dilakukan adalah pengujian kecepatan pemotongan.
Kecepatan pemotongan yang diuji adalah
untuk mengetahui kecepatan putar minimum yang dibutuhkan oleh circular saw, agar kegiatan waktu untuk pemotongan yang dilakukan membutuhkan waktu yang lebih singkat.
