UJI KINERJA BULLDOZER MINI BERBASIS TRAKTOR TANGAN TIPE TREK
Oleh : ANDIKA KURNIAWAN F14101077
2006 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
UJI KINERJA BULLDOZER MINI BERBASIS TRAKTOR TANGAN TIPE TREK
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : ANDIKA KURNIAWAN F14101077
2006 DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN DEPARTEMEN TEKNIK PERTANIAN UJI KINERJA BULLDOZER MINI BERBASIS TRAKTOR TANGAN TIPE TREK SKRIPSI Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh : ANDIKA KURNIAWAN F14101077
Dilahirkan pada tanggal 27 Juli 1983 di Purworejo Tanggal lulus :
September 2006
Menyetujui, Bogor,
September 2006
Dosen Pembimbing Akademik
Dr. Ir. Desrial, M.Eng Nip. 131 956 693 Mengetahui,
Dr. Ir. Wawan Hermawan, M.S Ketua Departemen Teknik Pertanian
RIWAYAT HIDUP PENULIS
Penulis merupakan putra pertama dari dua bersaudara, dengan Bapak bernama Suryanto dan Ibu bernama Seti Andayani.
Penulis dilahirkan pada
tanggal 27 Juli 1983 di Purworejo, Jawa Tengah.
Penulis menyelesaikan
pendidikan Sekolah Dasar di SDN I Kutoarjo pada tahun 1995, pendidikan Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama di SLTPN I Kutoarjo pada tahun 1998, dan pendidikan Sekolah Lanjutan Tingkat Atas di SMUN Kutoarjo pada tahun 2001. Kemudian pada tahun 2001, penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama menuntut ilmu di IPB, penulis aktif di berbagai organisasi, seperti Himpunan Profesi Mahasiswa Teknik Pertanian (HIMATETA),
Gabungan
Mahasiswa Purworejo di IPB (GAMAPURI). Selain itu, penulis pernah menjadi asisten dosen pada mata kuliah Gambar Teknik. Penulis melakukan praktek lapangan di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian (BBPMP) Serpong pada tahun 2004, dengan judul Aspek Keteknikan Pertanian di Balai Besar Pengembangan Mekanisasi Pertanian, Serpong.
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT karena rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi dengan judul ”Uji Kinerja Bulldozer Mini Berbasis Traktor Tangan Tipe Trek” disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan pada bulan Juli 2005 hingga bulan Januari 2006, di Laboratorium Alat dan Mesin Budidaya Pertanian, Departemen Teknik Pertanian, Leuwikopo, Darmaga, Bogor. Pelaksanaan dan penulisan skripsi ini dapat diselesaikan dengan bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Desrial, M.Eng., selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan arahan, bimbingan dan masukan kepada penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Dr. Ir. E. Namaken Sembiring, M.S., selaku dosen pembimbing proyek penelitian yang telah memberikan arahan, bimbingan dan masukan kepada penulis selama penelitian dan penulisan skripsi ini. 3. Dr. Ir. Erizal, M.Agr., selaku dosen penguji atas saran, masukan dan koreksi. 4. Projek DUE-Like Batch III IPB yang telah menyediakan hibah dana penelitian. 5. Abas Mustofa selaku teknisi yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian. 6. Bapak dan Ibu, adikku yang memberikan restu, doa, dukungan dan kasih sayang selama ini. Dengan disusunnya skripsi ini diharapkan dapat memberikan manfaat terutama bagi penulis dan bagi masyarakat luas pada umumnya.
Bogor, September 2006
Penulis
ANDIKA KURNIAWAN. F14101077. Uji Kinerja Bulldozer Mini Berbasis Traktor Tangan Tipe Trek. Di bawah bimbingan : Dr. Ir. Desrial, M. Eng. 2006
Ringkasan Pekerjaan perataan tanah merupakan bagian dari penyiapan lahan yang digunakan untuk membuat profil permukaan tanah. Pembuatan profil permukaan lahan membutuhkan metode penggusuran, yaitu dengan melakukan penggusuran dan penimbunan tanah atau cut and fill. Penelitian terdahulu (Alponso, 2005) telah dilakukan pembuatan mekanisme blade pada bulldozer mini berbasis traktor tangan tipe trek, dan selanjutnya pada penelitian ini dilakukan uji kinerja dari bulldozer mini dalam operasi penggusuran dan penimbunan tanah di lapangan. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kapasitas kerja bulldozer mini berbasis traktor tangan tipe trek dalam operasi penggusuran dan penimbunan atau sering disebut dengan cut and fill. Cut and fill merupakan teknik yang digunakan dalam land grading yang memperhitungkan berapa banyaknya tanah yang digusur dan ditimbun, agar sesuai dengan lahan yang dikehendaki, berpedoman pada data topografi lapangan. Kapasitas kerja suatu alat merupakan kemampuan kerja alat atau mesin memberikan hasil (hektar, kilogram, liter) per satuan waktu. Pengukuran lahan bertujuan untuk mengetahui keadaan tanah secara fisik dan mekanik pada lahan percobaan. Data yang diamati adalah kadar air tanah dan kerapatan isi tanah (bulk density). Pengukuran kapasitas kerja dilakukan pada 2 jenis pekerjaan, yaitu dalam pemotongan tanah atau penggusuran tanah dan perataan tanah dengan metode gusur timbun. Pada pengukuran kapasitas kerja penggusuran tanah, bulldozer mini dioperasikan memotong lapisan permukaan tanah pada 4 petakan lahan. Masing-masing petakan lahan berukuran panjang 5 m,10 m, 15 m, 20 m. Pada masing petakan dilakukan penggusuran tanah sebanyak 5 kali pengulangan. Pada pengukuran kapasitas kerja dalam perataan tanah, bulldozer digunakan untuk meratakan lahan berukuran 10 m x 10 m. Sebelum pengujian bulldozer mini, dilakukan pemetaan tanah. Untuk menentukan volume luasan gusur timbun dan menentukan elevasi batas gusur timbun, maka luasan lahan disederhanakan dengan metode grid. Hasil dari uji fungsional bulldozer mini dalam operasi penggusuran tanah menunjukkan kinerja yang kurang optimal. Beberapa perbaikan mekanisme dilakukan agar pengukuran kapasitas kerja dapat dikerjakan. Selanjutnya bulldozer mini dapat dikatakan siap untuk melakukan pengujian kapasitas kerja dengan tetap memperhatikan kemampuan performa kerja terhadap beban kerja. Dari data pengukuran sifat fisik dan mekanik tanah, didapatkan kerapatan isi tanah sebelum penggusuran sebesar 1.03 g/cm3, dan kerapatan isi tanah hasil penggusuran dengan blade sebesar 0.73 g/cm3. Pada penggukuran kapasitas blade efektif, volume tanah tergusur maksimum didapatkan pada jarak penggusuran 20 m sebesar 0.104 Lm3. Pengukuran
kapasitas kerja dihasilkan kapasitas efektif operasi penggusuran tanah pada jarak penggusuran 5 m, 10 m, 15 m, 20 m masing-masing sebesar 1.829 Lm3/jam, 1.493 Lm3/jam, 1.085 Lm3/jam, 0.869 Lm3/jam. Dengan metode kesetimbangan cut and fill, dari data elevasi lahan didapatkan elevasi batas gusur timbun sebesar 100.50 m. Berdasarkan elevasi tersebut dapat diduga volume gusur sebesar 3.591 Bm3, dan volume timbun sebesar 3.362 Bm3 dengan menggunakan aplikasi software Surfer 8. Volume tanah yang digusur dengan bulldozer mini sebesar 2.231 Bm3. Sedangkan volume tanah timbunan sebesar 3.586 Lm3. Waktu nyata yang diperlukan bulldozer mini untuk meratakan tanah sebesar adalah 3.81 jam, sehingga kapasitas efektif gusur timbun adalah sebesar 0.936 Lm3/jam. Jarak penggusuran ditetapkan sebelumnya berdasarkan dimensi panjang lereng yang dikerjakan yaitu sebesar 5 m. Dari data spesifikasi kapasitas blade maksimum, dan kecepatan operasi yang tetap maka kapasitas teoritis gusur timbun pada jarak penggusuran sebesar 5 m sebesar 3.435 Lm3/jam. Dari data kapasitas kerja tersebut didapatkan efisiensi kerja gusur timbun sebesar 27.24 %.
DAFTAR ISI
Halaman DAFTAR ISI ........................................................................................................i DAFTAR TABEL ............................................................................................. ii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iii DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... v I. PENDAHULUAN ......................................................................................... 1 A. Latar Belakang ................................................................................... 1 B. Tujuan ................................................................................................. 2 II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 3 A. Kondisi Landasan ............................................................................... 3 B. Pertanian Sistem Teras ....................................................................... 3 C. Alat-Mesin Pemindah Tanah ............................................................. 5 D. Traktor Roda Dua............................................................................... 6 E. Cut and Fill (Gusur dan Timbun) ...................................................... 8 F. Kapasitas Kerja ................................................................................ 12 G. Sifat Fisik Tanah .............................................................................. 14 III. METODOLOGI PENELITIAN .............................................................. 17 A. Waktu dan Tempat ........................................................................... 17 B. Bahan dan Alat ................................................................................. 17 C. Tahapan Penelitian ........................................................................... 20 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................. 27 V. KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 45 A. Kesimpulan ....................................................................................... 45 B. Saran ................................................................................................. 45 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 46 LAMPIRAN ...................................................................................................... 48
i
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Spesifikasi traktor dua roda yang dimodifikasi................................. 18 Tabel 2. Spesifikasi blade bulldozer .............................................................. 19 Tabel 3. Kapasitas efektif rata-rata pada beberapa jarak penggusuran ........... 34 Tabel 4. Kapasitas teoritis pada beberapa jarak penggusuran......................... 36 Tabel 5. Data pengukuran elevasi sebelum dan sesudah gusur timbun .......... 39
ii
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Teras bangku : a) Tipe datar, b) Tipe miring kedalam dan c) Tipe miring keluar ...................................................................... 4 Gambar 2. Beberapa alat-mesin untuk pengusahaan lahan/land excavation ... 5 Gambar 3. Jenis blade : a) Straight Blade, b) Angle Blade, c) Cushion Blade, d) Universal Blade ......................................................................... 6 Gambar 4. Tipe traktor roda dua : a) Tipe mini tiller, b) Tipe traksi c) Tipe gerak, d) Tipe thai .............................................................. 7 Gambar 5. Bidang kontak roda rantai dan roda ban dengan landasannya ....... 8 Gambar 6. a) Volume grid berbentuk prisma, b) Luasan bidang grid ........... 10 Gambar 7. a) Garis kontur zero cut/fill, b) Penampang melintang area........ 12 Gambar 8. Jarak penggusuran pada metode gusur timbun ............................ 13 Gambar 9. Kurva kapasitas teoritis penggusuran bulldozer merek Caterpillar..................................................................................... 14 Gambar 10. a) Dimensi lebar dan tinggi angle blade, b) Bentuk geometri kapasitas blade menurut SAE J1265 ............................................ 15 Gambar 11. Bulldozer mini berbasis traktor tangan tipe trek kayu ................. 17 Gambar 12. Bagian-bagian blade bulldozer..................................................... 18 Gambar 13. Titik-titik pengukuran kadar air dan kerapatan isi ...................... 20 Gambar 14. Jarak penggusuran 5 m ................................................................. 21 Gambar 15. Bentuk geometri kapasitas angle blade bulldozer mini ............... 23 Gambar 16. Modifikasi posisi penghubung frame U dengan silinder aktuator : a) Posisi sebelumnya, b) Posisi baru ............................................ 27 Gambar 17. a) Kinerja blade sebelum modifikasi alat traksi dan penambahan beban pemberat, b) Kinerja blade setelah modifikasi .................. 29 Gambar 18. Posisi frame U saat beroperasi menggusur tanah ......................... 30 Gambar 19. a) Kedudukan saat dudukan silinder aktuator dan rangka utama terangkat, b) Kedudukan semula .................................................. 31 Gambar 20. a) Pengencang trek, b) Baut pengganti, b) Trek kendur............... 32 Gambar 21. Bentuk alur pergerakan tuas persneling ....................................... 33 Gambar 22. Hubungan kapasitas blade dan waktu operasi terhadap jarak penggusuran ................................................................................. 34
iii
