HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengukuran Dasar Hasil Kalibrasi Sensor Gaya Data hasil kalibrasi sensor gaya tipe cincin oktagonal disajikan pada Lampiran 9 dan 10. Dari kalibrasi diperoleh hubungan regangan dengan gaya arah sumbu-X dan
arah sumbu-Z masing-masing sebagai benkut.
F,= 3,22638- 0,671 .................................................................. (6) Fz = 3,45938- 9,1884 ..............................................................
(7)
dalam ha1 ini : F, adalah gaya arah sumbu-X (N), F, adalah gaya arah sumbu-Z (N), E
adalah regangan pada sensor (VE). Regresi linier dari hasil kalibrasi untuk arah
sumbu-X memiliki nilai R'
=
0,9992 dan untuk arah sumbu-Z melniliki nilai RZ =
0,9974.
Data hasil kalibrasi strain anzplIfierdisajikan pada Lampiran 11, dan persamaan yang diperoleh dari hasil kalibrasi strai~zanzpl13er adalah : E =
193,09V - 2,2929 ............................................................... (8)
di mana ~ a d a l a hregangan pada strain unzpl~fier( p ~ dan ) 'b adalah tegangan yang terjadi (volt) . Regresi linier dari hasil kalibrasi tersebut memiliki nilai RI
= 1.
Data Dasar Operator Data dasar yang penting dari operator adalah data antropometrinya, di mana berguna dalam pengukuran selanjutnya maupun dalam penentuan beban yang tepat untuk operator.
Tabel 3. Data dasar operator Nama
TB (cm)
tb (cm)
PI (cm)
Pk (cm)
lb (cm)
BB (kg)
Umur (tahun)
Wana
167
141
67
99
44
62
40
TB : tinggi badan, tb : tinggi bahu, pl : panjang lengan, pk : panjang kaki, lb : lebar bahu, BB : berat badan Gaya-gaya Aiat Kendali Traktor Tangan
Gaya-gaya pada Kopling Master, Kopling Belok, dan Tuas Pengubah Kecepatan
Pada Tabel 4 ditampilkan gaya-gaya pada pengukuran statis yaitu untuk alatalat kendali kopling master, kopling belok, dan tuas pengubah kecepatan. Gaya-gaya alat kendali tersebut dibandingkan dengan tabel gaya rata-rata kekuatan tangan manusia. Dari Tabel 4 terlihat bahwa besamya gaya-gaya alat kendali tersebut sudah sesuai dengan rata-rata kekuatan tangan manusia kecuali untuk gigi mundur dan tarik tuas ke "J" untuk posisi jalan biasa.
Tabel 4. Gaya-gaya pada pengukuran statis
/No Alat Kendali
Kopling belok
Tangan
Rata-rata
Nonnal ke atas
/
78,4
1
249,2
Gigi 1 Gigi 2 Gigi 3 Gigi mundur Tarik tuas ke "J" untuk posisi jalan
Gaya-gaya pada Stang Kemudi Alat kendali traktor tangan pada pengukuran dinamis ini adalah stang kemudi. Arah
gaya
yang
diukur
adalah
kanan(+)/kiri(-),
atas(+)/bawah
( -
dan
depan(+)/belakang(-). Pada Gambar 16 dan 17 bertumt-tumt ditampilkan pemasangan sensor cincin oktagonal pada stang kemudi untuk mengukur gaya-gaya dinamis dail pembajakan tanah di lahan sawah. Besamya rata-rata gaya operator pada stang kemudi ditampilkan pada Gambar 18, 19, dan 20. Dalam ha1 ini, gaya arah kanan, atas dan depail bemilai positif. Data besarnya gaya-gaya operator pada stang kemudi untuk masing-masing kegiatan selengkapnya disajikan pada Lampiran 15, 16, dan 17.
Ganbar 16. Pemasangan sensor cincin oktagonal pada stang kemudi.
Gambar 17. Pembajakan tanall di lahan sawah
Dari Garnbar 18, 19, dan 20 terlihat bahwa operator perlu memberikan gaya ke atas untuk menahan implemen yang masuk lebih dalam ke tanah yang lunak. Sedangkan gaya ke bawah diperlukan untuk menancapkan atau menekan implemen agar dapat masuk ke dalam tanah. Gaya-gaya arab depan-belakang diperlukan oleh operator untuk menyesuaikan kecepatan traktor dengan kecepatan jalannya. Kaki operator yang sering terbenam ke dalam tanah dan slip roda traktor menyebabkan ketidakserasian dalam kecepatan traktor dan operator. Gaya-gaya arah kanan-kiri diperlukan operator untuk menahan gaya menyamping pada stang kemudi traktor tangan yang terjadi akibat mengolab tanah dengan menggunakan implemen-implemennya. Gaya-gaya depan-belakang saat membajak lebih kecil dibandingkan dengan saat meiiggaru dan 'menggelebek' karena pada saat menggaru dan 'menggelebek' telah terjadi pelumpuran sehingga kaki operator lebih terbenam ke dalam. Sedangkan gayagaya atas-bawah untuk bajak, garu dan gelebek hampir sama, kecuali untuk bajak yang lebih besar pada saat belok-U. Hal ini disebabkan pada saat belok-U operator kadang-kadang perlu mengangkat bajak untuk membelok karena lintasannya yang sempit.
-
1
I
MEMBAJAK
Lurus
Belok 90'
Belok-U
Gambar 18. Rata-rata gaya operator pada stang kernudi saat mernbajak
MENGGARU
Kanan -
:-m-@j-m .-
.
0-N-I-
.-
...
.-
~
.. - . -
.-
-.
Gambar 19. Ma-I-ata gaya operator pada stang kemudi saat menggaru
~
p
-
MENGGELEBEK
Gambar 20. Rata-rata gaya operator pada stang kemudi saat 'menggelebek'.
Tabel 5. Besamya gaya rata-rata operator pada stang kemudi untuk masing-masing kegiatan Arah
Kegiatan Membajak
Menggaru
Menggelebek
Gays (N) Atas-Bawah Depan-Belakang
Kanan-Kiri
Lums
182,0272 -28,44
134,1224 -236,59967
35,082 -1291,3
Belok 90'
174,7819 -42,6744
107,0233 -264,58 192
0 -1327
Bdok-U
377,977 -61,584
90,6055 -276,34 1
0 -1509,05
Lurus
74,3348 -88,074
143,141 -206,9033947
21,85 -1120,9
Belok 90'
88,5066 -86,425
172,21 -207,4291833
0 -1146,7
Belok-U
96,62 -74,46
188,79 -199,65
0 -1277,9
Lurus
171,28 -27,625
141,124 -387,06
19,s -1 100,s
Belok 90'
163,491 -38,221
75,32 -362,255
0 -1 130,7
Belok-U
212,767 -17,601
105,3 -327,6
0 -1265,7
Beban Kerja Untuk memperoleh penggunaan energi operator selama melakukan kerja, data denyut jantung operator dimasukkan ke persamaan (4) dan (5). Data denyut jantung operator selengkapnya ditampilkan di Lampiran 18.
Beban Kerja Kegiatan Membajak Pada Gambar 21 diperlihatkan kebutuhan energi operator saat membajak yang diperoleh dari hasil perhitungan. Energi untuk menggerakkan alat-alat kendali tersebut diperoleh dengan cara mengurangi energi saat membajak dengan energi saat jalan di sawah. Tingkat beban kej a operator termasuk dalam katagori kerja berat. Besamya tingkat beban kerja operator saat membajak sangat dipengaruhi oleh besamya gaya-gaya alat kendali traktor tangan yang hams digerakkan oleh operator terutama stang kelnudi yang selalu digunakan oleh operator.
7
MEMBAJAK
.
-
I:
- , 1 ,
O!
rn
i , ,
,i o i
.,. ,A.ir a .A,a WaMu (detik)
..i
-
I 1-
irn
-
Gambar 21. Kebutuhan energi operator pada kegiatan membajak.
Pada Galnbar 18 telah diperlihatkan besamya gaya-gaya pada stang ke~nuditersebut. Pada Gambar 21 dapat dilihat bahwa untuk menggerakkan alat-alat kendali tersebut memerlukan energi yang cukup besar. Pada Gambar 22 diperlihatkan besamya energi pada kegiatan membajak dari detik ke 630 ke detik 788, untuk melihat perbedaan kebutuhan energi saat lnembajak lurus dan saat membelok. Terlihat bahwa pada saat membelok tejadi peningkatan kebutuhan energi dibandingkan dengan saat membajak lurus. Hal ini disebabkan karena selain gaya untuk mengendalikan stang kemudi juga diperlukan gaya untuk menekan tuas kopling belok. Di samping itu juga karena pada saat belokan operator hams bejalan lebih cepat untuk menyesuaikan dengan kecepatan belok traktor. Besamya gaya untuk menekan tuas kopling belok dapat dilibat pada Tabel 4 yang telah diuraikan terdahulu, sedangkan besamya frekuensi penekanan rata-rata tiga kali sekali belok dengan lama sekali tekan rata-rata tiga detik.
1
1
MEMBAJAK
Belok
8.6
.-
8.4 8.2
ij
8
x
5 .- 7.8
$ 7.6
': 7.4 7.2 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 760 790 600 Waktu (detik)
Gambar 22. Kebutulian energi operator lnembajak dari detik ke 630 salnpai 788
Bebail Kerja Kegiataii Meuggaru
Gambar 23. Kebutuhan energi operator pada kegiatan menggaru.
Pada Garnbar 23 diperlihatkan kebutuhan energi operator saat menggaru yang diperoleh dari hasil perhitungan. Energi untuk menggerakkan alat-alat kendali tersebut diperoleh dengan cara mengurangi energi saat inenggaru dengan energi saat jalan di sawah. Tingkat beban k e j a operator termasuk dalam katagori kerja berat. Besamya tingkat beban k e j a operator saat menggaru sangat dipengaruhi oleh besarnya gaya-gaya alat kendali traktor tangan yang barus digerakkan oleh operator terutaina stang keinudi yang selalu digunakan ole11 operator. Pada Gambar 19 telah diperlihatkan besamya gaya-gaya pada stang keinudi tersebut. Pada Gambar 23 dapat dilihat bahwa untuk nlenggerakkan alat-alat kendali tersebut inemerlukan energi yang cukup besar. Pada Gainbar 24 diperlihatkan besamya energi pada kegiatan inenggaru dari detik ke 115 ke detik 355, untuk melihat perbedaan kebutuhan energi saat menggaru lurus dan saat inembelok. Terlihat bahwa pada saat inembelok terjadi peningkata~l kebutuhan energi dibandingkan dengan saat menggaru lurus. Hal ini disebabkan
kareila selain gaya untuk n~engendalikanstang kemudi juga diperlukan gaya untuk lneilekan tuas kopling belok. Di samping itu juga karena pada saat belokan operator hams berjalail lebih cepat untuk menyesuaikan dengan kecepatan belok traktor. Besanlya gaya untuk menekan tuas kopling belok dapat dilihat pada Tabel 4 yang telah diuraikan terdahulu, sedangkan besamya frekuensi penekanan rata-rata tiga kali sekali belok dengan lama sekali tekan rata-rata tiga detik.
MENGGARU 7.6 Beiok
Bebk
I
I
Belok
I
Waktu (detik)
1
I
Gambar 24. Kebutuhan energi operator menggaru dari detik ke 115 sampai 355.
Beban Kerja Kegiatan 'Menggelebek' 'MENGGELEBEK'
.-
1
8
E;
% 5
3 .- 4
P3
z 21 ", Waktu (detik)
Gainbar 25. Kebutuhan energi operator pada kegiatan 'menggelebek'.
Besamya tingkat beban kerja operator saat 'menggelebek' sangat dipengaruhi oleh besamya gaya-gaya alat kendali traktor tangan yang harus digerakkan oleh operator terutarna stang kemudi yang selalu digunakan oleh operator. Pada Gambar 20 telah diperlihatkan besamya gaya-gaya pada stang kemudi tersebut. Pada Gambar 25 dapat dilihat bahwa untuk menggerakkan alat-alat kendali tersebut memerlukan energi yang cukup besar. Pada Gambar 26 diperlihatkan besamya energi pada kegiatan 'menggelebek' dari detik ke 45 ke detik 245, untuk melibat perbedaan kebutuhan energi saat 'menggelebek' lurus dan saat rnembelok. Terlihat bahwa pada saat membelok terjadi peningkatan kebutuhan energi dibandingkan dengan saat 'menggelebek' lurus. Hal ini disebabkan karena selain gaya untuk mengendalikan stang kemudi juga diperlukan gaya untuk menekan tuas kopling belok. Di samping itu juga karma pada saat belokan operator harus berjalan lebih cepat untuk menyesuaikan dengan kecepatan belok traktor. Besamya gaya untuk menekan tuas kopling belok dapat dilihat pada Tabel 4 yang telah diuraikan terdahulu, sedatlgkan besamya frekuensi penekanan rata-rata tiga kali sekali belok dengall lama sekali tekan rata-rata tiga detik.
7.6
Belok ,
7.4
.
. Beiok .
. Belok,
Belok
Belok
Garnbar 26. Kebutuhan energi operator 'menggelebek' dari detik ke 45 sampai 245. Pada Tabel 6 diperlihatkan besamya kebutuhan energi rata-rata untuk masingmasing kegiatan. Tabel 6. Beban kerja rata-rata~untukmasing-masing kegiatan Kegiatan
Beban Kerja Rata-rata (kkallmenit)
Katagori
Membajak
Beban kerja berat
Menggaru
Beban kerja berat
'Menggelebek'
Beban kerja berat
Jalan di sawah
Beban kerja sedang
Studi Gerak dan Waktu
Berdasarkan pengamatan visual, pada saat rnembajak lurus pola gerak operator sudah serasi dengan gerakan traktor. Hal ini disebabkan karena ukuran traktor sudah sesuai de~lganantropornetri operator. Tetapi pada saat membelok, gerakan operator
tidak serasi lagi, di mana operator harus be~jalanlebih cepat dan membungkuk untuk menyesuaikan dengan kecepatan belokan traktor (Gambar 27 dan 28).
Ga~nbar27. Gerakan operator saat membajak lurus.
Gambar 28. Gerakan operator saat membelok.
Dari tirne study sheet diperoleh untuk pekerjaan n~embajak,waktu total 2389 detik, waktu produktif 2180 detik dan efisiensi waktu adalah 91,25%. Untuk pekerjaan nlenggaru waktu total 1373 detik, waktu produktif 1373 detik dan efisiensi waktu adalah 100%. Untuk pekejaan 'menggelebek' waktu total 1489 detik, waktu produktif 1489 detik dan efisiensi waktu adalah 100%. Dalam ha1 ini diasumsikan bahwa waktu total adalah waktu yang diperlukan untuk menyelesaikan pekerjaan. Sedangkan waktu produktif adalah waktu dimana pekerjaan berlangsung secara efektif. Efisiensi waktu yang tinggi saat bekeja tercapai karena operator telah berpengalaman dalam mengoperasikan traktor, di samping itu juga kondisi sawah yang telah mempunyai lapisan kedap tidak menghambat kelancaran jalannya operator. Sedangkan pada saat membajak ada waktu yang tidak produktif karena ada waktu yang tersita untuk membersihkan bajak dari rumput. Frekuensi dan lamanya penggunaan alat-alat kendali traktor tangan rata-rata pada pengoperasiamya untuk masing-masing pekerjaan adalah sebagai berikut :
- tuas pengubah kecepatan untuk gigi 1 dengan frekuensi penggunaan satu kali dan durasi satu detik,
- tuas kopling master dengan frekuensi penggunaan satu kali dan durasi satu detik, -
tuas kopling belok dengan frekuensi penggunaan tiga kali dan durasi tiga detik untuk belok 90°, dan dengan frekuensi penggunaan empat kali dan durasi tiga detik untuk belok-U.
