UJI KINERJA MESIN PELUBANG TANAH UNTUK MENANAM SENGON (Albizia falcataria L) SKRIPSI FADLULLAH ABDURRACHMAN F

UJI KINERJA MESIN PELUBANG TANAH UNTUK MENANAM SENGON (Albizia falcataria L)

SKRIPSI

FADLULLAH ABDURRACHMAN F14070057

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

UJI KINERJA MESIN PELUBANG TANAH UNTUK MENANAM SENGON (Albizia falcataria L)

PERFORMANCE TEST OF PORTABLE HOLE DIGGER FOR PLANTING ALBIZIA Fadlullah Abdurrachman and Agus Sutejo Department of Mechanical and Biosystem Engineering, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 16680, Bogor, West Java, Indonesia. Phone 62 856 91645461, e-mail: [email protected]

ABSTRACT Indonesia has a very large land area of about 1.905.00 km2 with about 63% covered by forest. However, due to the logging activities and increasing population, the forests area are decreasing year by year. People aware about this situation and they started a campaign for reforestation activity. The government also realized it, so there are more rules to control the deforestation and promote reforestation. Albizia (Albizia Falcataria L) or sengon is the one of common trees for reforestation. Sengon has a lot of potential for industrial forests. it grows fast enough as a tree, it can be 45 meters only in 25 years with 100 cm diameters, sengon usually called the miracle tree. Sengon’s seeds usually has 15-20 cm diameters for their roots. They don’t need any special treatment, because they can grow in almost any condition in tropical areas as long as their roots are not broken. In Indonesia, sengon planted traditionally by using hoe. It takes longer time, but effective because the planted areas are usually remote and difficult to be passed by tractor. Portable hole digger machines are one of solution for this kind of problem. Nowadays, there are a lot of hole digger machine can be found in the market. But most of them are using liquid fuel as power source. It is making holes in shorter time, and made work easier. In order to that, it needs more money for the fuel and it is not clean because the pollution. This research is to test the performance of machine that can help farmers to make holes for planting sengon’s seeds. This hole digger machine with DC motor, 0.125 HP with less pollution and cheaper than the other one. This machine can make up to 68 holes with each holes ranges are 2.5 x 2.5 meters and then each 15 cm diameters and depth. With only 2 batteries 12 v – 5 Ah, it can be used for 21.13 minutes until the power goes down and reaches the minimum point. So the capacity is 3.2 holes/minutes. Work load can be measure by using IRHR, which is test the heart rate when working with this machine. There are 2 types activities when working with this machine, the hole making process and the moving activities. IRHR for hole making process is 1.45, so it can be classified by average work load. And IRHR for moving activities, which is include stepping and lifting the machine, is 2.17 that classified by extra heavy workload. But, each activities are done awhile, they only take 15 seconds and 5 seconds. Keywords: Indonesian Albizia (sengon), Portable hole digger, work load, IRHR

FADLULLAH ABDURRACHMAN. F 14070057. Uji Kinerja Mesin Pelubang Tanah Menanam Sengon(Albizia falcataria L.). Di bawah bimbingan Ir. Agus Sutejo, M.Si. 2012

RINGKASAN

Indonesia memiliki daratan yang sangat luas, mencapai 1.904.500 km2. Dimana hampir keseluruhannya masih tertutupi oleh hutan, dengan luas kawasan hutan mencapai 120.580.430 ha. Namun sangat disayangkan, marak terjadi di Indonesia penebangan hutan secara illegal dan sembarang. Ditambah dengan adanya laju pertumbuhan penduduk di Indonesia yang relatif cepat, sehingga membuat semakin banyak lahan yang dikonversi. Sekarang ini sudah semakiin banyak orang yang sadar akan pentingnya sebuah hutan bagi kelangsungan hidup manusia, sehingga semakin banyak reboisasi dilakukan. Pemerintah juga mulai menggalakkan program-program reboisasi dan hutan tanaman industri (HTI). Salah satu tanaman yang mulai digalakkan untuk HTI dan raboisasi adalah tanaman sengon (Albizia falcataria L). sengon adalah sejenis tumbuhan yang termasuk dalam family mimosacea. Dengan sifat pertumbhan yang sangat cepat, sengon mampu mencapai diameter 100 cm dan tinggi 45 meter dalam 25 tahun. Sengon juga tidak terlalu sulit untuk tumbuh dimana saja. Selama daerah tersebut beriklim tropis, sengon dapat hidup dan tumbuh pada kondisi apapun. Bibit sengon yang akan ditanam merupakan bibit yang sudah berumur 6 bulan dengan tinggi 60 – 125 cm dengan diameter akar sekitar 15 cm. Untuk menanam sengon pun tidak perlu perlakuan khusus, sebelum ditanam, lahan cukup diberi ajir sebagai penanda dimana lubang akan dibuat sambil dibersihkan dr gulma dan rumput agar sengon terlindung dari hama dan penyakit. Ketika ditanam yang terpenting adalah akar sengon tidak terlipat dan tidak rusak. Biasanya dalam penanaman sengon masih menggunakan alat tradisional seperti cangkul. Karena selama ini lahan sengon berada di daerah yang cukup sulit dijangkau dan kondisi tanah yang bergelombang, maka sudah dipastikan traktor akan sulit masuk untuk membantu proses penanaman. Akhir-akhir ini mulai digunakan teknologi mesin pembuat lubang dengan motor bensin sebagai penggerak, dengan kapasitas yang besar dan mempercepat proses penanaman terutama pembutan lubang. Namun, berbanding terbalik dengan manfaatnya mesin ini berat dan tidak efisien serta menimbulkan polusi udara yang tidak sedikit. Penelitian ini bertujuan untuk menguji kinerja mesin pelubang tanah yang bertenaga listrik. Menggunakan motor DC bertenaga 0.125 HP dengan 84 rpm yang diuji menggunakan 2 aki 12 v – 5 Ah sebagai sumber catu daya, mesin bisa membuat 68 buah lubang di tanah dengan kadar air 18.23 % dalam 21.13 menit dengan ukuran diameter dan kedalaman lubang 15 x 15 cm dan jarak tanam 2.5 x 2.5 cm. Kapasitas pelubangan mesin ini dengan sumber catu daya tersebut sebesar 3.2 lubang/menit. Dalam pengukuran beban kerja, penggunaan mesin ini bagi operator dalam membuat lubang terbagi dalam 2 jenis pekerjaan. Yang pertama pekerjaan membuat lubang dengan kategori beban kerja sedang bagi operator dan yang kedua pekerjaan mengangkat dan memindahkan mesin dari satu lubang ke lubang lain yang termasuk kategori luar biasa berat. Hal ini disebabkan oleh operator harus mengangkat mesin dengan lebih berat karena adanya tanah sisa pelubangan. Namun kedua pekerjaan ini dilakukan bergantian dengan masing-masing hanya memerlukan waktu yang relatif singkat. 

UJI KINERJA MESIN PELUBANG TANAH UNTUK MENANAM SENGON (Albizia falcataria L)

SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Oleh FADLULLAH ABDURRACHMAN F14070057          

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN DAN BIOSISTEM FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2012

i

 

Judul Skripsi Nama NIM

: Uji Kinerja Mesin Pelubang Tanah Untuk Menanam Sengon (Albizia falcataria L) : Fadlullah Abdurrachman : F14070057

Menyetujui, Dosen Pembimbing Akademik       Ir. Agus Sutejo, M.Si NIP. 19650808 199002 1 001

Mengetahui : Ketua Departemen Teknik Pertanian

Dr. Ir. Desrial, M.Eng NIP 19661201 199103 1 004

Tanggal Lulus:

ii

 

 

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Uji Kinerja Mesin Pelubang Tanah Untuk Menanam Sengon (Albizia falcataria L) adalah hasil karya saya dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik yang merupakan pengembangan dari PKMT 2011 dimana mesin ini sudah terdaftar di dalam “104 Inovasi Indonesia Paling Prospektif Tahun 2012” atas nama Dr. Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr, Unang Ridwan, Fadlullah Abdurrachman, Hadi Nuryadi, Muhammad Iman Rochmat Affandi, serta Ninggar Pramitasari, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Desember 2012 Yang membuat pernyataan

Fadlullah Abdurrachman F 14070057

 

iii   

 

© Hak cipta milik Fadlullah Abdurrachman, tahun 2012 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya

 

iv   

 

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 24 Desember 1989, putra pertama dari 3 bersaudara pasangan Bapak Hary Susilo dan Ibu Susilawati Sanjaya. Pendidikan Dasar terakhir ditempuh penulis di SDN 13 PG Rawamangun Jakarta Timur, DKI Jakarta dan menamatkannya pada tahun 2001, selanjutnya penulis meneruskan pendidikan lanjutan di SLTPI Al-Azhar 12 Rawamangun dan menyelesaikannya pada tahun 2004. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan ke SMA Labschool Jakarta dan lulus pada tahun 2007 dan melanjutkan pendidikan sarjana melalui jalur USMI di Institut Pertanian Bogor (IPB) hingga tahun 2012. Ketika menjalani studi di IPB, penulis pernah aktif sebagai pengurus OMDA Jakarta Community periode 2008-2011 dan aktif sebagai staff HRD Himpunan Mahasiswa Teknik Pertanian 2008-2009. Penulis juga aktif berperan sebagai panitia dalam beberapa kegiatan besar di IPB, antara lain seperti Olimpiade Mahasiswa IPB (OMI) 2009 dan 2010, Gebyar Nusantara IPB (GENUS IPB) 2010, Reds Cup FATETA IPB 2009 dan 2010. Penulis pernah menjadi salah satu finalis Pekan Ilmiah Nasional (PIMNAS) di Makassar pada bulan Juli 2011, lalu menjadi peserta dalam pameran technopreneur di ITS Surabaya pada Desember 2011. Di luar kegiatan akademik penulis juga terlibat dalam beberapa organisasi dan komunitas sepeda disekitar kampus yaitu Bike to Campus Bogor serta Agri Fixed Gear. Dimana keduanya merupakan komunitas mahasiswa yang memiliki hobi bersepeda di daerah Bogor serta sering terlibat berbagai kegiatan lingkungan baik bekerja sama dengan lembaga kemahasiswaan di IPB atau di luar IPB. Pada tahun 2009 penulis melakukan praktek lapangan di PT United Tractors, Tbk, Pulogadung, Jakarta dengan judul “Aspek Keteknikan dalam Proses Overhaul di PT. United Tractors, Tbk " Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian, penulis menyelesaikan Skripsi yang berjudul "Uji Kinerja Mesin Pelubang Tanah Untuk Menanam Sengon (Albizia falcataria L)" di bawah bimbingan Dr. Ir. Desrial, M. Eng dan Ir. Agus Sutejo, M.Si. . 

v   

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT karena atas rahmat dan hidayahNya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Uji Kinerja Mesin Pelubang Tanah Untuk Menanam Sengon (Albizia falcataria L) Pada pelaksanaan penelitian penulis mendapat bantuan dalam bentuk pengetahuan, tenaga, dan doa yang sangat membantu penulis. Oleh karena itu penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada : 1. Dr. Ir. Desrial, M.Eng dan Ir. Agus Sutejo, M.Si sebagai dosen pembimbing akademik yang telah memberikan perhatian dan tenaganya dalam membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian studi 2. Dr.Ir. Setyo Pertiwi, M.Agr dan Dr. Ir. Radite Praeko Agus Setiawan, M.Agr yang telah meluangkan waktu untuk menjadi dosen penguji dan atas saran serta masukkannya yang sangat berguna bagi penulis. 3. Bapak Hary Susilo dan Ibu Susilawati Sanjaya atas segala kasih sayang, doa, perhatian dan kerja kerasnya serta Bilqis Narasanti dan Faisal Imam Suhada. 4. Keluarga TEP 44, Ensemble yang selalu mendukung dan kompak, semoga kebersamaan kita dapat menjadi pendukung keberhasilan kita di masa depan. 5. Helen kusumawardhani yang telah membangkitkan semangat penulis untuk menyelesaikan tugas akhir. 6. Tifanny Sukmawati dan Nafiesa Fajrin Siregar atas segala bantuan dan dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir. 7. Winda Puspita Sari, Indah Permata Sari, Sherly, Nurul Inayah, Gabby Elfanda, Listika, Tika, Fatma, Ridho, Eci, Dede Saputra, Om Herry, Bundo, Putra, Gusti, Bayang, dan Bagja yang telah membuat penulis memiliki keluarga baru di Bogor. 8. Teman-teman J.Co, Issantia Retno Suliastiawati, Banu Aji Imantara, Ahmad Rivano Tuwow, Dimas Budiman, M Ikhsan F, Kresna Yusuf, Hedra Akhrari, Radhy Alfitra, Nindy Abdiella, Edithya Pratama dan teman-teman seperjuangan yang tidak bisa disebutkan namanya satu persatu yang senantiasa berjuang untuk menjadi lebih baik bersama penulis serta Fika Rahimah Bayasut dan Klara Airesa atas segala kesabaran dan pengertiannya. 9. Bapak Teguh Trianung dan Ibu Ita Nurcahyani beserta keluarga besar. 10. Teman-teman Bike to Campus Bogor dan Agri Fixed Gear yang telah memberikan motivasi kepada penulis. 11. Muhammad Rasyid Setiawan dan David Agro Armiadi, sahabat serta keluarga yang senantiasa menjadi inspirasi dan motivasi dalam menjalani hidup, semoga tenang di sisi-Nya. 12. Seluruh staf dan teknisi departemen Teknik Mesin dan Biosistem IPB.. Penelitian ini mendapatkan bantuan materi oleh Departemen Teknik Mesin dan Biosistem. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya atas bantuan yang telah diberikan. Penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini, akan tetapi mudah-mudahan tulisan ini dapat memberikan manfaat bagi yang membutuhkan.

Bogor, Desember 2012 Fadlullah Abdurrachman

vi

DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR ............................................................................................................... DAFTAR ISI .............................................................................................................................. DAFTAR TABEL ...................................................................................................................... DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................................................. I. PENDAHULUAN ............................................................................................................. 1.1. LATAR BELAKANG ............................................................................................... 1.2. TUJUAN.................................................................................................................... II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................................... 2.1. SENGON .................................................................................................................. 2.2. SIFAT FISIK TANAH .............................................................................................. 2.1.1. WARNA TANAH .............................................................................................. 2.1.2. TEKSTUR .......................................................................................................... 2.1.3. STRUKTUR ....................................................................................................... 2.1.4. KADAR AIR ...................................................................................................... 2.1.5. BULK DENSITY (KERAPATAN ISI) ................................................................ 2.1.6. RUANG PORI TOTAL ...................................................................................... 2.1.7. INFILTRASI ...................................................................................................... 2.1.8. PERMEABILITAS ............................................................................................. 2.1.9. STABILITAS AGREGAT ................................................................................. 2.3. SYARAT TANAM SENGON ................................................................................. 2.4. ALAT PEMBUAT LUBANG ................................................................................. 2.5. DESAIN (PERANCANGAN) ................................................................................. 2.6. DAYA POROS ....................................................................................................... 2.7. MOTOR DC ............................................................................................................ 2.8. BEBAN KERJA ...................................................................................................... III. METODE PENELITIAN ................................................................................................. 3.1. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN ............................................................... 3.2. ALAT DAN BAHAN ............................................................................................. 3.2.1. Alat dan Perlengkapan ...................................................................................... 3.2.2. Bahan ................................................................................................................. 3.3. PROSEDUR PENELITIAN ..................................................................................... 3.3.1. Identifikasi dan Analisis Masalah ..................................................................... 3.3.2. Pengambilan Sampel Tanah Untuk Pengukuran Kadar Air .............................. 3.3.3. Pengukuran Getaran dan Kebisingan Yang Dihasilkan Mesin .......................... 3.3.4. Pengukuran Waktu Proses Pelubangan dan Dimensi Lubang Hasil .................. 3.3.5. Pengukuran kuat arus dan Denyut Jantung ........................................................ 3.3.6. Perhitungan Daya dan Enrgi Yang Dibutuhkan Mesin ...................................... 3.3.7. Perhitungan IRHR dan Penentuan Kategori beban Kerja .................................. 3.3.8. Studi Pustaka dan Evaluasi Data........................................................................ IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................................................... 4.1. SPESIFIKASI MESIN PELUBANG TANAH ......................................................... 4.2. PENGUJIAN KINERJA MESIN PELUBANG TANAH .........................................

vi vii ix x xi 1 1 2 3 3 5 5 6 6 7 7 7 8 8 9 9 13 15 16 16 19 22 22 22 22 22 23 23 25 26 26 27 28 28 28 29 29 30

vii   

4.3. PENGUKURAN BEBAN KERJA ........................................................................... VI. SIMPULAN DAN SARAN............................................................................................... 6.1. SIMPULAN .............................................................................................................. 6.2. SARAN ..................................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................... LAMPIRAN ...............................................................................................................................

35 39 39 39 40 42

viii   

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Kategori pekerjaan berdasarkan IRHR ........................................................................ Tabel 2. Daftar komponen mesin beserta fungsinya .................................................................. Tabel 3. Spesifikasi motor listrik DC ......................................................................................... Tabel 4. Spesifikasi mesin pelubang tanah ................................................................................

21 29 29 30

ix   

DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ........................................................ Gambar 2. Benih sengon ............................................................................................................ Gambar 3. Cangkul atau pacul .................................................................................................. Gambar 4. Bor biopori manual................................................................................................... Gambar 5. Mesin bor tanah dengan motor bensin...................................................................... Gambar 6. Contoh diagram alir proses perancangan Harsokoesoemo ....................................... Gambar 7. Lahan pengujian mesin............................................................................................. Gambar 8. Flowchart prosedur penelitian.................................................................................. Gambar 9. Pengukuran torsi menggunakan alat ukur torsi ........................................................ Gambar 10. Konsep pengukuran dengan alat ukur torsi ............................................................ Gambar 11. Oven yang digunakan untuk pengukuran kadar air tanah ...................................... Gambar 12. Pengukuran getaran dan kebisingan mesin ............................................................. Gambar 13. Clamp ampere meter .............................................................................................. Gambar 14. Heart rate meter .................................................................................................... Gambar 15. Sumber Catu Daya ................................................................................................. Gambar 16. Skema pengujian mesin pelubang tanah di lahan ................................................... Gambar 17. Grafik kuat arus listrik terukur ............................................................................... Gambar 18. Grafik daya yang dihitung ketika proses pelubangan ............................................. Gambar 19. Grafik daya listrik................................................................................................... Gambar 20. Grafik waktu yang dibutuhkan dalam proses pelubangan tanah ............................ Gambar 21. Grafik waktu yang dibutuhkan proses pembuatan lubang ...................................... Gambar 22. Grafik Energi pada proses pembuatan lubang dengan mesin ................................. Gambar 23. Grafik heart rate saat step test................................................................................ Gambar 24. Grafik heart rate saat pekerjaan dilakukan ............................................................

2 4 13 14 14 15 22 23 24 24 26 26 27 27 30 31 31 32 32 33 34 34 36 37

x   

DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Pengukuran Daya Awal Untuk Melubangi Tanah ................................................. Lampiran 2. Gambar Teknik Mesin Pelubang Tanah ................................................................ Lampiran 3. Gambar Teknik Motor DC Mesin Pelubang Tanah ............................................... Lampiran 4. Gambar Teknik Rangka Mesin Pelubang Tanah ................................................... Lampiran 5. Gambar Teknik Mata Bor ...................................................................................... Lampiran 6. Tabel Uji Kinerja Alat Pelubang Tanah................................................................. Lampiran 7. Pengukuran Kadar Air Tanah ............................................................................... Lampiran 8. Pengukuran Beban Kerja ......................................................................................

43 44 45 46 47 48 57 60

 

xi   

I. PENDAHULUAN 1.1. LATAR BELAKANG Indonesia merupakan negara yang terletak di kawasan tropis dengan posisi 60 LU – 110 LS dan 950 BT – 1410 BT. Luas wilayah Indonesia adalah 5.193.000 km2 dengan luas daratan mencapai 1.904.500 km2 dan luas lautan 3.288.680 km2. Sebagian wilayah daratan Indonesia masih ditutupi oleh hutan dengan luas kawasan hutan Indonesia mencapai 120.580.430 ha (Dephut, 1991). Luas hutan di Indonesia tiap tahun berkurang sangat cepat karena adanya kebakaran, penebangan industri, dan penebangan ilegal. Berkurangnya luas hutan harus diimbangi dengan proses penanaman kembali atau reboisasi. Kenyataannya percepatan penebangan tidak sebanding dengan percepatan reboisasi. Salah satu tanaman yang direkomendasikan dalam proses reboisasi adalah sengon. Selain untuk reboisasi, sengon juga direkomendasikan untuk tanaman HTI (Hutan Tanaman Industri). Untuk tanaman reboisasi sengon sangat cocok untuk kawasan mudah erosi. Dengan sifat-sifat kelebihan yang dimiliki sengon diantaranya yaitu umur panen yang relatif tidak terlalu lama, maka banyak pohon sengon ditanam di tepi kawasan yang mudah terkena erosi dan menjadi salah satu kebijakan pemerintah melalui DEPHUTBUN untuk menggalakan ‘Sengonisasi’ di sekitar daerah aliran sungai (DAS) di Jawa, Bali dan Sumatra. Sebagai tanaman HTI sengon memiliki nilai ekonomi yang cukup tinggi. Sengon dianggap sebagai salah satu jenis kayu industri yang tak kalah pentingnya dengan kayu-kayu lain. Berdasarkan beberapa penelitian ternyata jenis sengon dapat memasok kebutuhan bahan baku industri dengan rotasi permanen yang relatif cepat, juga fungsi ekologi bagi lingkungan sekitarnya, seperti penghasil bahan organik dari daun yang rontok di permukaan tanah dan dapat memperkaya nitrogen tanah. Salah satu kendala yang dihadapi dalam mengembangkan sengon saat ini adalah pada saat penanaman. Alat tanam yang ada sebagian besar adalah alat tanam yang ditarik oleh traktor atau kendaraan berat lainnya. Kondisi hutan Indonesia tidak datar dan memiliki kemiringan yang cukup tinggi. Permukaan tanah hutan juga tidak rata, banyak gundukan dan coak. Hal ini tidak memungkinkan traktor atau pun kendaran berat lainnya untuk bisa masuk ke dalam hutan pada proses penanaman. Menurut narasumber, seorang pengusaha sengon, alternatif yang diambil saat ini adalah penanaman secara manual dengan menggunakan tenaga manusia dan alat bantu sederhana. Tentunya penanaman manual membutuhkan banyak tenaga manusia juga waktu dan biaya yang dibutuhkan cukup banyak. Dengan cara manual, untuk menanam suatu areal dengan luas 1 hektar diperlukan waktu enam hari dengan jumlah tenaga kerja enam orang dan jam kerja perhari 6 jam. Jumlah bibit yang di tanam tiap hektar sejumlah 1667 bibit dengan jarak tanam 2 x 3 meter. Pekerjaan paling berat pada proses penanaman adalah pada saat pembuatan lubang tanam. Lubang tanam yang harus dibuat berukuran 15 x 15 cm. Pembuatan dengan ukuran itu cukup berat, jika hanya menggunakan alat bantu sederhana, seperti cangkul dan linggis. Pekerjaan akan semakin berat pada kondisi tanah yang padat dan keras. Penanaman sengon di HTI kawasan Indonesia cukup sulit disebabkan kondisi lahan HTI yang tidak datar dan tanah yang bergelombang sehingga menyulitkan traktor dan alat

tanamnya sulit untuk memasuki kawasan hutan. Penanaman dengan manual membutuhkan waktu dan biaya yang cukup banyak. Untuk mengefisiensikan waktu dan biaya serta kemudahan dalam proses penanaman dibutuhkan suatu mesin bantu tanam. Mesin tanam tersebut harus fleksibel agar mudah dipindahkan dan dibawa pada kondisi hutan yang curam, bergelombang dan penuh hambatan. Diharapkan mesin dapat dibawa oleh satu orang operator seperti halnya mesin potong rumput tipe gendong. Selain itu mesin diharapkan ergonomis agar nyaman untuk operator. Hal ini untuk menjaga agar operator tidak cepat lelah dan bosan. Setelah melalui proses perancangan akhirnya dibuatlah sebuah mesin pelubang tanah untuk menanam sengon yang menggunakan tenaga listrik dan dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Mesin Pelubang Tanah Untuk Menanam Sengon Mesin ini diharapkan mampu meringankan pekerjaan pembuatan lubang untuk menanam sengon pada lahan yang sulit dijangkau, mempercepat waktu proses penanaman secara keseluruhan, namun tidak memberatkan operator dan menghasilkan emisi gas buang karbon yang rendah. Oleh karena itu, diperlukan pengujian kinerja mesin untuk mengetahui energi dan daya yang dibutuhkan ketika menggunakan mesin ini, kemudian waktu proses kerja serta kapasitas pelubangannya, dan pengaruh mesin terhadap operator.

1.2. TUJUAN Tujuan dari penelitian ini adalah : 1. Menguji kinerja mesin pembuat lubang tanaman sengon. 2. Menentukan beban kerja operator dalam menggunakan mesin.

2   

II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. SENGON Alrasjid (1973) menyatakan selain memiliki dua nama latin yaitu Albizia falcataria (L) Fosberg dan Paraserianthes falcataria (L) Nielsen, sengon juga memiliki beberapa nama daerah. Di pulau Jawa sengon memiliki enam nama panggilan, antara lain albisia, jeunjing (Jawa Barat), sengon laut, mbesiah (Jawa Tengah), sengon sabrang (Jawa Tengah dan Jawa Timur), jing laut (Madura), dan lain-lain. Di luar Jawa sengon dikenal dengan nama tedehu pute (Sulawesi). Di Maluku dikenal dengan nama rawe, selawoku merah, saka, sika, sika bot, sikahm, atau tawasela. Di Irian sengon dikenal dengan nama bae, bai, wahagon, wai atau wikie. Santoso (1992) menyatakan bahwa sengon merupakan tanaman yang termasuk family Mimosacea (keluarga petai-petaian). Jenis tanaman dari family ini memiliki sifat pertumbuhan yang sangat cepat. Pertmubuhannya selama 25 tahun dapat mencapai tinggi 45 m dengan diameter mencapai batang 100 cm. Mengingat pertumbuhannya yang cepat maka sengon kerap dijuluki pohon ajaib (the miracle tree). Pada usia enam tahun dapat menghasilkan kayu sebanyak 372 m3/ha. Pohon sengon berbatang lurus tidak berbanir, kulit berwarna kelabu keputihan, licin, tidak mengelupas, dan memiliki batang bebas cabang sepanjang 20 m. tajuk berbentuk perisai, agak jarang dan selalu hijau. Sengon memiliki akar tunggang yang cukup kuat menembus kedalam tanah, akar rambutnya tidak terlalu besar, tidak rimbun dan tidak menonjol kepermukaan tanah. Akar rambutnya berfungsi untuk menyimpan zat nitrogen Dengan keadaan demikian memungkinkan tanaman perdu untuk tumbuh baik di bawahnya. Prihmantoro (1991) menulis bahwa sengon berdaun majemuk ganda. Jenis daun seperti merupakan ciri bagi suku Mimosaceae. Pada intensitas cahaya yang rendah, khususnya pada sore hari menjelang malam, anak daun muda terkulai Budidaya sengon diperbanyak dengan menyemaikan biji sengon. Biji sengon yang dijadikan benih sengon harus terjamin mutunya. Benih sengon yang baik adalah benih sengon yang berasal dari induk pohon kayu sengon yang memiliki sifat-sifat genetik yang baik, seperti : bentuk fisiknya tegak lurus dan tegar, tidak menjadi inang dari hama ataupun tahan penyakit. Ciri-ciri benih sengon yang baik yaitu : •

Kulit benih sengon bersih berwarna coklat tua

•

Tenggelam dalam air

• Bentuk benih sengon masih utuh. Selain penampakan visual tersebut, juga perlu diperhatikan daya tumbuh dan daya hidupnya, dengan memeriksa kondisi lembaga dan cadangan makanannya dengan mengupas benih tersebut. Jika lembaganya masih utuh dan cukup besar, maka daya tumbuhnya tinggi. Benih sengon dapat dilihat pada Gambar 2.

3   

Gambar 2. Benih Sengon(http://sengonalbasia.com/files/sengon/bibit-sengon-2.JPG) Banyaknya benih sengon yang dibutuhkan suatu persemaian sengon ditentukan beberapa faktor sebagai berikut : •

Jumlah bibit semai sengon yang harus dihasilkaan

•

Persen perkecambahan (viabilitas) dari benih sengon yang bersangkutan.

•

Persen jadi semai sampai bibit sengon siap tanam

• Jumlah butir benih sengon tiap kg. Untuk menghitung banyaknya benih sengon yang dibutuhkan di persemaian sengon dapat dipergunakan rumus sebagai berikut :

V = A / B. C. D ………………………………………………………………....(1) dimana A = Jumlah bibit sengon yang harus dihasilkan B = Persen perkecambahan dari benih sengon yang bersangkutan C = Persen jadi bibit semai sampai siap tanam D = Jumlah butir benih sengon tiap kg V = Jumlah benih sengon yang dibutuhkan (dalam kg). Contoh : Persemaian sengon (Paraserianthes falcataria) dengan jumlah bibit sengon yang harus dihasilkan 400.000 batang; persen perkecambahan sengon 50 % persen jadi semai sampai siap ditanam 80%; jumlah butir benih sengon tiap kg = 50.000. Maka jumlah yang dibutuhkan : V = 400.000 / 50% x 80% x 50.000 = 20 Kg Benih sengon

4   

Sehubungan dengan biji sengon memiliki kulit yang liat dan tebal serta mudah berkecambah apabila dalam keadaan lembab, maka sebelum benih sengon disemaikan, sebaiknya dilakukan treatment terhadap benih sengon tersebut sehingga membuat daya kecambah dari benih sengon tersebut bisa maksimal, caranya yaitu : Benih direndam dalam air panas mendidih (80 C) selama 15 – 30 menit. Setelah itu, benih direndam kembali dalam air dingin sekitar 24 jam, lalu ditiriskan. untuk selanjutnya benih siap untuk disemaikan. Keberhasilan persemaian benih sengon ditentukan oleh ketepatan dalam pemilihan tempat, oleh karena itu perlu diperhatikan beberapa persyaratan memilih tempat persemaian sengon sebagai berikut : •

Lokasi persemaian sengon sebaiknya ditempat yang datar atau dengan derajat kemiringan maksimum 5%,

•

Memiliki sumber air yang mudah diperoleh sepanjang musim,

•

Kondisi tanahnya gembur dan subur, tidak berbatu/kerikil, tidak mengandung tanah liat.

•

Berdekatan dengan lokasi penanaman sengon dan jalan angkutan, guna menghindari kerusakan bibit sengon pada waktu pengangkutan.

•

Untuk memenuhi kebutuhan bibit sengon dalam jumlah besar perlu dibangun persemaian sengon yang didukung dengan sarana dan prasarana pendukung yang memadai, antara lain bangunan persemaian, sarana dan prasarana pendukung, sarana produksi tanaman dll.

2.2. Sifat Fisik Tanah 2.2.1.WARNA TANAH Syarief (1979) menulis warna tanah merupakan salah satu sifat yang mudah dilihat dan menunjukkan sifat dari tanah tersebut. Warna tanah merupakan campuran komponen lain yang terjadi karena mempengaruhi berbagai faktor atau persenyawaan tunggal. Urutan warna tanah adalah hitam, coklat, karat, abu-abu, kuning dan putih. Sementara itu, Thompson dan Troeh (1978) menyatakan dalam bukunya bahwa warna tanah dengan akurat dapat diukur dengan tiga sifat-sifat prinsip warnanya. Dalam menentukan warna cahaya dapat juga menggunakan Munsell Soil Colour Chart sebagai pembeda warna tersebut. Penentuan ini meliputi penentuan warna dasar atau matrik, warna karatan atau kohesi dan humus. Warna tanah penting untuk diketahui karena berhubungan dengan kandungan bahan organik yang terdapat di dalam tanah tersebut, iklim, drainase tanah dan juga mineralogi tanah. Mineral-mineral yang terdapat dalam jumlah tertentu dalam tanah kebanyakan berwarna agak terang (light). Sebagai akibatnya, tanah-tanah itu berwarna agak kelabu terang, jika terdiri dari mineral-mineral serupa itu yang sedikit mengalami perubahan kimiawi. Warna gelap pada tanah umumnya disebabkan oleh kandungan tinggi dari bahan organik yang terdekomposisi, jadi, dengan cara praktis persentase bahan organik di dalam tanah diestimasi berdasarkan warnanya. Bahan organik di dalam tanah akan mengahsilkan warna kelabu gelap, coklat gelap, kecuali terdapat pengaruh mineral seperti besi oksida ataupun akumulasi garam-garam sehingga sering terjadi modifikasi dari warna-warna di atas.

5   

2.2.2. TEKSTUR Hakim (1986) menyatakan tekstur tanah adalah perbandingan relatif dalam persen (%) antara fraksi-fraksi pasir, debu dan liat. Tekstur erat hubungannya dengan plastisitas, permeabilitas, keras dan kemudahan, kesuburan dan produktivitas tanah pada daerah geografis tertentu. Kartosapoetra (1988) menyatakan bahwa tekstur tanah adalah perbandingan relatif berbagai golongan besar, partikel tanah dalam suatu massa tanah terutama perbandingan relatif suatu fraksi liat, debu dan pasir. Tekstur dapat menentukan tata air dalam tanah berupa kecepatan infiltrasinya, penetrasi serta kemampuan mengikat air. Jika beberapa contoh tanah ditetapkan atau dianalisa di laboratorium, maka hasilnya selalu memperlihatkan bahwa tanah itu mengandung partikel-partikel yang beraneka ragam ukurannya, ada yang berukuran koloi, sangat halus, halus, kasar dan sangat kasar. Hakim (1986) juga menyatakan bahwa partikel-partikel ini telah dibagi ke dalam grup atau kelompok-kelompok atas dasar ukuran diameternya, tanpa memandang komposisi kimianya, warna, berat atau sifat lainnya. Kelompok partikel ini pula disebut dengan “separate tanah”. Analisa partikel laboratorium dimana partikel-partikel tanah itu dipisahkan disebut analisa mekanis. Dalam analisa ini ditetapkan distribusi menurut ukuran-ukuran partikel tanah. Tekstur tanah sangat berpengaruh terhadap kemampuan daya serap air, ketersediaan air di dalama tanah, besar aerasi, infiltrasi dan laju pergerakan air (perkolasi). Dengan demikian maka secara tidak langsung tekstur tanah juga dapat mempengaruhi perkembangan perakaran dan pertumbuhan tanaman serta efisien dalam pemupukan. Tekstur dapat ditentukan dengan metode, yaitu dengan metode pipet dan metode hydrometer, kedua metode tersebut ditentukan berdasarkan perbedaan kecepatan air partikel di dalam air. 2.2.3.STRUKTUR Hakim (1986) juga menyatakan bahwa struktur tanah digunakan untuk menunjukkan ukuran partikel-partikel tanah seperti pasir , debu dan liat yang membentuk agregat satu dengan yang lainnya yang dibatasi oleh bidang belah alami yang lemah. Agregat yang terbentuk secara alami disebut dengan ped. Struktur yang daapat memodifikasi pengaruh terkstur dalam hubungannya dengan kelembaban porositas, tersedia unsur hara, kegiatan jasad hidup dan pengaruh permukaan akar. Tipe struktur terdapat empat bentuk utamanya yaitu : a) Bentuk lempung b) Bentuk prisma c) Bentuk gumpal d) Bentuk spheroidel atau bulat Keempat bentuk utama di atas akhirnya menghasilkan tujuh tipe struktur tanah. Suatu pengertian tentang sebab-sebab perkembangan struktur di dalam tanah perlu diperhatikan, karena sturktur tanah sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan dapat berubah karena pengelolaan tanah. Struktur dapat berkembang dari butir-butir tunggal ataupun kondisi masif. Dalam rangka menghasilkan agregat-agregat dimana harus terdapat beberapa mekanisme dalam mana partikel-partikel tanah mengelompok bersama-sama menjadi cluster. Pembentukan ini kadang-kadang sampai ke tahap perkembangan struktural yang mantap.

6   

Struktur tanah dapat memodifikasi pengaruh tekstur dalam hubungannya dalam kelembaban, porositas, tersedianya unsur hara, kegiatan jasad hidup dan pertumbuhan akar. Struktur lapisan olah dipengaruhi oleh praktis dan di mana aerasi dan drainase membatasi pertumbuhan tanaman, sistem pertanaman yang mampu menjaga kemantapan agregat tanah akan memberikan hasil yang tinggi bagi produksi pertanian. 2.2.4.KADAR AIR Menurut Hakim (1986), metode umum yang biasa dipakai untuk menentukan jumlah air yang dikandung oleh tanah adalah persentase terhadap tanah kering. Bobot tanah yang lembab dalam hal ini dipakai karena kedaaan lembab sering bergejolak dengan keadaan air. Sedangkan menurut Hanafiah (2005), kadar dan ketersediaan air tanah sebenarnya pada setiap koefisien umum bervariasi terutama tergantung pada tekstur tanah, kadar bahan organik tanah, senyawa kimiawi dan kedalaman solum/lapisan tanah. Di samping itu, faktor iklim dan tanaman juga menentukan kadar dan ketersediaan air tanah. Faktor iklim juga berpengaruh meliputi curah hujan, temperatur dan kecepatan yang pada prinsipnya terkait dengan suplai air dan evapotranirasi. Faktor tanaman yang berpengaruh meliputi bentuk dan kedalaman perakaran, toleransi terhadap kekeringan serta tingkat dan stadia pertumbuhan, yang pada prinsipnya terkait dengan kebutuhan air tanaman. 2.2.5.BULK DENSITY (KERAPATAN ISI) Hakim (1986) menyatakan bahwa kerapatan isi adalah berat per satuan volume tanah kering oven, biasanya ditetapkan dalam g/cc. Menurut Hardjowigeno (1987), bulk density dapat digunakan untuk menghitung ruang pori total dengan dasar bahwa kerapatan zarah tanah adalah 2,65 g/cc. Metode penentuan bulk density yang paling sering digunakan adalah dengan ring sampel atau metode clod gumpalan tanah yang dicelupkan ke dalam cairan plastik yang kemudian ditimbang dan di dalam air untuk mengetahui berat dan volume dari clod gumpalan isi. Ditambahkan oleh Hanafiah (2005), bahwa nilai kerapatan massa tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar akan makin tinggi massanya. 2.2.6.RUANG PORI TOTAL Foth (1988) menulis dalam bukunya bahwa ruang pori total adalah volume dari tanah yang ditempati oleh udara dan air. Persentase volume ruang pori total disebut porositas. Untuk menentukan porositas, contoh tanah ditempatkan pada tempat berisi air sehingga jenuh dan kemudian cores ini ditimbang. Perbedaan berat antara keadaan jenuh air dan core yang kering oven merupakan volume ruang pori. Untuk 400 cm3 cores yang berisi 200 gr (200 cm3) air pada kondisi jenuh porositas tanahnya akan mencapai 50%. Tanah dengan tekstur halus mempunyai kisaran ukuran dan bentuk partikelnya yang luas. Hal ini telah ditekankan bahwa tanah permukaan yang berpasir mempunyai porositras kecil daripada tanah liat. Berarti bahwa tanah pasir mempunyai volume yang lebih sedikit ditempati oleh ruang pori. Ruang pori total pada tanah pasir mungkin rendah tetapi mempunyai proporsi yang besar yang disusun daripada komposisi pori-pori yang besar yang sangat efisien dalam pergerakan udara dan airnya. Persentase volume yang dapat terisi oleh pori-pori kecil pada tanah pasir rendah yang menyebabkan kemampuan menahan airnya rendah. Sebaliknya tanah-tanah permukaan dengan tekstur halus memiliki ruang pori total

7   

lebih banyak dan proporsinya relatif besar yang disusun oleh pori kecil. Akibatnya adalah tanah mempunyai kemampuan menahan air yang tinggi. 2.2.7.INFILTRASI Infiltrasi dari segi hidrologi penting, karena hal ini menandai peralihan dari air permukaan yang bergerak cepat ke air tanah yang bergerak lambat dan air tanah. Kapasitas infiltrasi suatu tanah dipengaruhi oleh sifat-sifat fisiknya dan derajat kemampatannya, kandungan air dan permebilitas lapisan bawah permukaan, nisbi air, dan iklim mikro tanah. Air yang berinfiltrasi pada sutu tanah hutan karena pengaruh gravitasi dan daya tarik kapiler atau disebabkan juga oleh tekanan dari pukulan air hujan pada permukaan tanah. Infiltrasi adalah proses masuknya air dari permukaan ke dalam tanah. Perkolasi adalah gerakan aliran air di dalam tanah (dari zone of aeration ke zone of saturation). Infiltrasi berpengaruh terhadap saat mulai terjadinya aliran permukaan dan juga berpengaruh terhadap laju aliran permukaan (run off). Beberapa faktor internal dan eksternal yang mempengaruhi laju infiltrasi adalah : 1. Dalamnya genangan di atas permukaan tanah dan tebal lapisan yang jenuh. 2. Kelembaban tanah 3. Pemampatan tanah oleh curah hujan 4. Penyumbatan oleh bahan yang halus (bahan endapan) 5. Pemampatan oleh orang dan hewan 6. Struktur tanah 7. Tumbuh-tumbuhan 8. Udara yang terdapat dalam tanah 9. Topografi 10. Intensitas hujan 11. Kekasaran permukaan 12. Mutu air 13. Suhu udara 14. Adanya kerak di permukaan. 2.2.8.PERMEABILITAS Semua jenis tanah bersifat lolos air (permeable) dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang ada di antara butiran-butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dan permukaan lapisan tanah yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfer dinamakan muka air tanah atau permukaan freasik, di bawah muka air tanah. Tanah diasumsikan jenuh walaupun sebenarnya tidak demikian karena ada ronggarongga udara. Permeabilitas tanah menunjukkan kemampuan tanah dalam meloloskan air. Struktur dan tekstur serta unsur organik lainnya ikut ambil bagian dalam menaikkan laju permeabilitas tanah. Tanah dengan permeabilitas tinggi menaikkan laju infiltrasi dan dengan demikian, menurunkan laju air larian. Koefisien permeabilitas terutama tergantung pada ukuran rata-rata pori yang dipengaruhi oleh distribusi ukuran partikel, bentuk partikel dan struktur tanah. Secara garis besar, makin kecil ukuran partikel, makin kecil pula ukuran pori dan makin rendah koefisien permeabilitasnya.

8   

Menurut Susanto dan Purnomo (1996), pada kebanyakan tanah, pada kenyataan konduktivitas hidroulik tidak selamanya tetap. Karena berbagai proses kimia, fisika dan biologi, konduktivitas hidroulik bisa berubah saat air masuk dan mengalir ke dalam tanah. Perubahan yang terjadi pada komposisi ion kompleks yang dapat dipertukarkanseperti saat air memasuki tanah mempunyai komposisi atau konsentrasi zat terlarut yang berbeda dengan larutan awal, bisa sangat merubah konduktivitas hidroulik. Secara umum konduktivitas akan berkurang bila konsentrasi zat terlarut elektrolit berkurang, disebabkan oleh penomena pengembangan dan dispersi yang juga dipengaruhi oleh jenis-jenis kation yang ada, pelepasan dan perpindahan partikel-partikel lempung bisa menghasilkan penyumbatan pori. Interaksi zat terlarut dan matrik tanah dan pengaruhnya terhadap konduktivitas hidrolik khususnya penting pada tanah-tanah masam dan berkadar natrium tinggi. 2.2.9.STABILITAS AGREGAT Kemantapan agregat adalah ketahanan rata-rata agregat tanah melawan pendispersi oleh benturan tetes air hujan atau penggenangan air. Kemantapan tergantung pada ketahanan jonjot tanah melawan daya dispersi air dan kekuatan sementasi atau pengikatan, Faktorfaktor yang berpengaruh dalam kemantapan agregat antara lain bahan-bahan penyemen agregat tanah, bentuk dan ukuran agregat, serta tingkat agregasi. Stabilitas agregat yang terbentuk tergantung pada keutuhan tanah, permukaan agregat pada saat rehidrasi dan kekuatan ikatan antarkoloid-partikel di dalam agregat pada saat basah. Pentingnya peran lendir (gum) microbial sebagai agen pengikat adalah menjamin kelangsungan aktivitas mikroba dalam proses pembentukan ped dan agregasi.

2.3. SYARAT TANAM SENGON Prihmantoro (1991) menyatakan bahwa tanaman sengon tidak memerlukan persyaratan tumbuh yang rumit. Sengon dapat tumbuh di berbagai jenis tanah, mulai yang berdrainase buruk hingga baik. Mulai tanah marjinal, hingga tanah berunsur hara cukup. Sengon juga dapat tumbuh pada bentukan sisa lahan yang belum hancur. Sengon akan tumbuh baik pada jenis tanah ultisol dan oxisol dengan pH tanah yang netral hingga basa dan membutuhkan fospat yang cukup (Atmosuseno, 1999). Sengon merupakan vegetasi daerah tropis dengan suhu pertumbuhan optimum berkisar antara 220 - 290 C. Tempat tumbuh terbaik ditemukan pada ketinggian temapt 10 mdpl – 800 mdpl. Sengon tumbuh dengan baik di daerah yang terletak pada 100 LS – 30 LU yang memiliki 15 hari hujan pada empat bulan terkering. Curah hujan tahunan yang diinginkan tanaman ini adalah 2000 – 2700 mm. Kelembaban udara yang dibutuhkan untuk tumbuh berkisar 50 % - 70 %. Menurut Prihmantoro (1991) juga bahwa sengon lebih menyukai tofografi tanah yang relatif datar. Namun, dalam keadaan tertentu sengon dapat ditanam pada areal gelombang dan miring dengan kemiringan mencapai 25 %. Untuk areal yang memiliki kemiringan di atas 25 % harus ditanam dengan sistem terasering agar mampu mengurangi laju aliran permukaan saat hujan. Tahapan Penyemaian Benih Sengon : kegiatan penaburan benih sengon dilakukan dengan maksud untuk memperoleh presentase kecambah sengon yang maksimal dan menghasilkan kecambah sengon yang sehat. Kualitas kecambah sengon ini akan mendukung terhadap pertumbuhan bibit sengon, kecambah sengon yang baik akan menghasilkan bibit sengon yang baik pula dan hal ini akan dapat membentuk tegakan pohon sengon yang berkualitas.

9   

Bahan dan alat yang perlu diperhatikan dalam kegiatan penaburan benih sengon adalah sebagai berikut : • Benih sengon • Bedeng tabur/bedeng kecambah sengon • Media Tabur, campuran pasir dengan tanah 1 : 1 • Peralatan penyiraman • Tersedianya air yang cukup Teknik pelaksanaan, bedeng tabur dibuat dari bahan kayu/bambu dengan atap rumbia dengan ukuran bak tabur 5 x 1 m ukuran tinggi naungan depan 75 cm belakang 50 cm. kemudian bedeng tabur disi dengan media tabur setebal 10 cm , usahakan agar media tabur ini bebas dari kotoran/sampah untuk menghindari timbulnya penyakit pada kecambah sengon. Penaburan benih sengon pada media tabur dilakukan setelah benih sengon mendapat perlakuan guna mempercepat proses berkecambah dan memperoleh prosen kecambah sengon yang maksimal. Penaburan benih sengon dilakukan pada waktu pagi hari atau sore hari untuk menghindari terjadinya penguapan yang berlebihan. Penaburan benih sengon ini ditempatkan pada larikan yang sudah dibuat sebelumnya, ukuran larikan tabur ini berjarak 5 cm antar larikan dengan kedalaman kira – kira 2,0 cm. Usahakan benih sengon tidak saling tumpang tindih agar pertumbuhan kecambah sengon tidak bertumpuk. Setelah kecambah sengon berumur 7 – 10 hari maka kecambah sengon siap untuk dilakukan penyapihan. Langkah-langkah kegiatan penyapihan bibit sengon: •

Siapkan polybag ukuran 10 x 15 cm,

•

Masukkan media tanam yang berupa campuran tanah subur, pasir dan pupuk kandang (1:1:1). Jika tanah cukup gembur, jumlah pasir dikurangi.

•

Setelah media tanam tercampur merata, kemudian dimasukkan ke dalam polybag setinggi ¾ bagian, barulah kecambah sengon ditanam, setiap kantong diberi satu batang kecambah sengon.

•

Polybag yang telah berisi bibit sengon, diletakkan dibawah para-para yang diberi atap jerami atau daun kelapa, agar bibit sengon tidak langsung tersengat terik matahari.

•

Pada masa pertumbuhan bibit sengon kecil sampai pada saat kondisi bibit sengon layak untuk ditanam di lapangan perlu dilakukan pemeliharaan secara intensif.

Pemeliharaan yang dilakukan terhadap bibit sengon dipersemaian adalah sebagai berikut : 1. Penyiraman : Penyiraman yang optimum akan memberikan pertumbuhan yang optimum pada bibit sengon. Penyiraman bibit sengon dilakukan pada pagi dan sore hari maupun siang hari dengan menggunakan nozle. Selanjutnya pada kondisi tertentu, penyiraman dapat dilakukan lebih banyak dari keadaan normal, yaitu pada saat bibit sengon baru dipindah dari naungan ke areal terbuka dan hari yang panas. 2. Pemupukan : Pemupukan bibit sengon dilakukan dengan menggunakan larutan "gir". Adapun pembuatan larutan gir sebagai berikut : Disiapkan drum bekas dan separuh volumenya diisi pupuk kandang. Tambahkan air sampai volumenya ¾

10   

3.

4.

5.

bagian, kemudian tambahkan 15 kg TSP, lalu diaduk rata. Biarkan selama seminggu dan setelah itu digunakan untuk pemupukan. Dosis pemupukan sebanyak 2 sendok makan per 2 minggu, pada umur 6 bulan, ketika tingginya 70 – 125 cm, bibit sengon siap dipindahkan ke kebun sengon. Penyulaman : Penyulaman dilakukan apabila bibit sengon ada yang mati dan perlu dilakukan dengan segera agar bibit sulaman tidak tertinggal jauh dengan bibit lainnya. Penyiangan : Penyiangan terhadap gulma, dilakukan dengan mencabut satu per satu dan bila perlu dibantu dengan alat pencungkil, namun dilakukan hati –hati agar jangan sampai akar bibit sengon terganggu. Beberapa hama yang biasa menyerang bibit sengon adalah semut, tikus rayap, dan cacing, sedangkan yang tergolong penyakit ialah kerusakan bibit sengon yang disebabkan oleh cendawan. Seleksi bibit sengon : Kegiatan seleksi bibit sengon merupakan kegiatan yang dilakukan sebelum bibit sengon dimutasikan kelapangan, maksudnya yaitu mengelompokan bibit sengon yang baik dari bibit sengon yang kurang baik pertumbuhannya. Bibit sengon yang baik merupakan prioritas pertama yang bisa dimutasikan kelapangan untuk ditanam sedangkan bibit sengon yang kurang baik pertumbuhannya dilakukan pemeliharaan yang lebih intensip guna memacu pertumbuhan bibit sengon sehingga diharapkan pada saat waktu tanam tiba kondisi bibit sengon mempunyai kualitas yang merata.

Penyiapan Lahan : Penyiapan lahan pada prinsipnya membebaskan lahan dari tumbuhan pengganggu atau komponen lain dengan maksud untuk memberikan ruang tumbuh kepada tanaman yang akan dibudidayakan. Cara pelaksanaan penyipan lahan digolongkan menjadi 3 cara, yaitu cara mekanik, semi mekanik dan manual. Jenis kegiatannya terbagi menjadi dua tahap ; 1. Pembersihan lahan, yaitu berupa kegiatan penebasan terhadap semak belukar dan padang rumput. Selanjutnya ditumpuk pada tempat tertentu agar tidak mengganggu ruang tumbuh tanaman. 2. Pengolahan tanah, dimaksudkan untuk memperbaiki struktur tanah dengan cara mencanggkul atau membajak (sesuai dengan kebutuhan). Penanaman : Jenis kegiatan yang dilakukan berupa : 1. Pembuatan dan pemasangan ajir tanam, ajir dapat dibuat dari bahan bambu atau kayu dengan ukuran, panjang 0,5 – 1 m, lebar 1 – 1,5 cm. Pemasangangan ajir dimaksudkan untuk memberikan tanda dimana bibit sengon harus ditanam, dengan demikian pemasangan ajir tersebut harus sesuai dengan jarak tanam yang digunakan 2. Pembuatan lubang tanam, lubang tanam dibuat dengan ukuran 15 x 15 cm tepat pada ajir yang sudah terpasang. 3. Pengangkutan bibit sengon, ada dua macam pengangkutan bibit yaitu pengangkutan bibit dari lokasi persemaian ke tempat penampungan bibit sementara di lapangan (lokasi penanaman), dan pengangkutan bibit dari tempat penampungan sementara ke tempat penanaman.

11   

4.

Penanaman bibit sengon, pelaksanaan kegiatan penanaman sengon harus dilakukan secara hati – hati agar bibit sengon tidak rusak dan penempatan bibit sengon pada lobang tanam harus tepat ditengah-tengah serta akar bibit sengon tidak terlipat, hal ini akan berpengaruh terhadap pertumbuhan bibit sengon selanjutnya.

Pemeliharaan, kegiatan pemeliharaan yang dilakukan berupa kegiatan : •

Penyulaman, yaitu penggantian tanaman sengon yang mati atau sakit dengan tanaman sengon yang baik, penyulaman pertama dilakukan sekitar 2-4 minggu setelah tanam, penyulaman kedua dilakukan pada waktu pemeliharaan tahun pertama (sebelum tanaman berumur 1 tahun). Agar pertumbuhan bibit sulaman tidak tertinggal dengan tanaman lain, maka dipilih bibit sengon yang baik disertai pemeliharaan yang intensif.

•

Penyiangan, pada dasarnya kegiatan penyiangan dilakukan untuk membebaskan tanaman pokok dari tanaman penggagu dengan cara membersihkan gulma yang tumbuh liar di sekeliling tanaman sengon, agar kemampuan kerja akar sengon dalam menyerap unsur hara dapat berjalan secara optimal. Disamping itu tindakan penyiangan juga dimaksudkan untuk mencegah datangnya hama dan penyakit yang biasanya menjadikan rumput atau gulma lain sebagai tempat persembunyiannya, sekaligus untuk memutus daur hidupnya. penyiangan dilakukan pada tahun-tahun permulaan sejak penanaman agar pertumbuhan tanaman sengon tidak kerdil atau terhambat, selanjutnya pada awal maupun akhir musim penghujan, karena pada waktu itu banyak gulma yang tumbuh.

•

Pendangiran, pendangiran yaitu usaha mengemburkan tanah disekitar tanaman sengon dengan maksud untuk memperbaiki struktur tanah yang berguna bagi pertumbuhan tanaman.

•

Pemangkasan, melakukan pemotongan cabang pohon sengon yang tidak berguna (tergantung dari tujuan penanaman).

•

Penjarangan, penjarangan dilakukan untuk memberikan ruang tumbuh yang lebih leluasa bagi tanaman sengon yang tinggal. Kegiatan ini dilakukan pada saat tanaman sengon berumur 2 dan 4 tahun, Penjarangan pertama dilakukan sebesar 25 %, maka banyaknya pohon yang ditebang 332 pohon per hektar, sehingga tanaman yang tersisa sebanyak 1000 batang setiap hektarnya dan penjarangan kedua sebesar 40 % dari pohon yang ada ( 400 pohon/ha ) dan sisanya 600 pohon sengon dalam setiap hektarnya merupakan tegakan sisa yang akan ditebang pada akhir daur. Cara penjarangan dilakukan dengan menebang pohon-pohon sengon menurut sistem "untu walang" (gigi belakang) yaitu : dengan menebang selang satu pohon pada tiap barisan dan lajur penanaman. Sesuai dengan daur tebang tanaman sengon yang direncanakan yaitu selama 5 tahun maka pemeliharaan pun dilakukan selama lima tahun. Jenis kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan disesuaikan dengan kondisi dan kebutuhan tanaman. Pemeliharaan tahun I sampai dengan tahun ke III kegiatan pemeliharaan yang dilaksanakan dapat berupa kegiatan penyulaman, penyiangan, pendangiran, pemupukan dan pemangkasan cabang. Pemeliharaan lanjutan berupa kegiatan penjarangan dengan maksud untuk memberikan ruang

12   

tumbuh kepada tanaman yang akan dipertahankan, presentasi dan prekuensi penjarangan disesuaikan dengan aturan standar teknis kehutanan yang ada.

2.4. ALAT PEMBUAT LUBANG Selama ini proses pembuatan lubang sudah dilakukan dengan berbagai macam alat dan mesin sebagai alat bantu, alat dan mesin tersebut antara lain : 1. Cangkul Cangkul atau Pacul adalah satu jenis alat pertanian tradisional yang digunakan dalam proses pengolahan tanah pada lahan pertanian. Cangkul digunakan untuk menggali ataupun untuk meratakan tanah. Cangkul masih digunakan sehingga masa ini untuk menjalankan kerja-kerja menggali yang ringan di kebun ataupun di sawah. Alat ini merupakan elemen penting dalam bidang pertanian terutama pertanian ladang kering. Cangkul dibuat dari baja sehingga alat ini sangatlah kuat. Cangkul atau Pacul merupakan gabungan dari bawak dan pacul itu sendiri. Bawak merupakan bagian kepala atau bagian atas dari cangkul. Sedangkan pada bagian landepan atau bagian bawahnya sering kita sebut dengan pacul juga. Pada bagian kepala terdapat lubang yang berfungsi untuk dipasangi garan pacul atau sering disebut doran. Dengan dipasangnya doran akan mempermudah dalam menggunakan alat cangkul ini. Untuk lebih jelas mengenai alat pertanian cangkul bisa dilihat pada Gambar 3 (HTN Alat Pertanian, 2012).

Gambar 3. Cangkul atau pacul 2.

Bor biopori manual Salah satu kreasi dari Institut Pertanian bogor ini merupakan alat yang sangat berguna untuk membuat lubang pada tanah, lubang biopori terutama. Alat ini dapat membuat lubang hingga kedalaman 100 cm dengan menggunakan tenaga operator. Alat bor biopori tersebut dapat dilihat pada Gambar 4.

13   

Gambar 4. Bor biopori manual (Tim Biopori IPB, 2011) 3.

Bor tanah dengan mesin Membuat lubang pada tanah dengan mesin juga sudah lama dilakukan oleh manusia, mesin yang digunakan yaitu mesin dengan energi penggerak motor bensin. Mesin bor tanah semacam ini sudah banyak digunakan terutama untuk proses pembuatan lubang yang dalam seperti untuk sumur dan untuk keperluan kabel-kabel bawah tanah. Salah satu produsen dari mesin seperti ini adalah Zhejiang Ruixinyuan Industry & Trade Co., Ltd.  Mesin bor tanah tersebut dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Mesin bor tanah dengan motor bensin

14   

2.5. DESAIN (PERANCANGAN) Harsokoesoemo (1999) menyatakan bahwa perancangan adalah kegiatan awal dari uasah merealisasikan suatu produk yang keberadaannya dibutuhkan oleh masyarakat untuk meringankan hidupnya. Perancangan terdiri dari serangkaian kegiatan yang berurutan, oleh karean itu perancangan kemudian disebut sebagai proses yang mencakup seluruh kegiatan yang terdapat dalam proses perancangan tersebut. Kegiatan-kegiatan dalam proses perancangan disebut fase. Salah satu deskripsi proses perancangan adalah deskripsi yang menyebutkan bahwa proses perancangan terdiri dari fase yang ditunjukan pada Gambar 6.

Kebutuhan

Analisis masalah, spesifikasi produk, dan perancangan proses

Perancangan konsep produk

Perancangan produk

Evaluasi produk hasil rancangan

Dokumentasi untuk pembuatan produk Gambar 6. Contoh diagram alir proses perancangan Harsokoesoemo (1999) Menurut Harsokoesoemo (1999) proses perancangan dianggap dimulai dengan mengidentifikasikan kebutuhan produk yang diinginkan masyarakat. Berawal dari diidentifikasikannya kebutuhan produk tersebut maka proses perancangan berlangsung. Masih menurut Harsokoesoemo (1999) tahapan penelitian mengacu pada fase pembangkitan konkuren (concurrent design) dengan mengacu pada sembilan dasar perancangan konkuren, yaitu : 1. Menggunakan produk atau unit yang sudah ada. 2. Menentukan bahan dan metodologi perakitan. 3. Menentukan keterbatasan dimensional desain. 4. Mengidentifikasikan subsystem yang memabangun keseluruhan system. 5. Mengembangkan hubungan (interface) berupa kontruksi dudukan dan chassis. 6. Merakit dan menggabungkan interface dan komponen-komponen fungsional system. 7. Melakukan evaluasi desain.

15   

8. Penghalusan bahan dan perakitan. 9. Penghalusan bentuk akhir system (finishing). Fase terakhir dari kelima fase rancangan yang tak kalah penting menurut Harsokoesoemo (1999) yaitu fase penyusunan dokumen untuk pembuatan produk. Produk hasil rancangan didokumentasi dalam sebuah dokumen yang terdiri dari : 1. Gambar susunan. 2. Gambar detail dan spesifikasi untuk pembuatan produk. 3. Bill of Materials (BOM).

2.6. DAYA POROS Daya yang berguna pada motor bakar torak adalah daya poros karena daya ini yang akan menggerakkan beban. Daya poros dibangkitkan oleh daya indikator. Sebagian daya indikator ini digunakan untuk mengatasi gesekan mekanik antara komponen-komponen yang saling bergesekan seperti torak dan dinding silinder, poros dengan bantalan dan lain sebagainya. Selain itu pula daya indikator harus menggerakkan aksesori seperti pompa air, pompa pelumas, pompa bahan bakar, kipas pendingin dan generator (Anonim, 2010). Dengan demikian besarnya daya poros adalah: ……………………………………………………………………...(2) dimana : Pe = Daya poros atau daya efektif [PS,kW]. Pi = Daya Indikator [PS,kW]. Pg = Daya gesek [PS,kW]. Pa = Daya aksesoris [PS,kW]. Untuk mengetahui daya poros diperlukan alat ukur torsi atau dynamometer dan tachometer untuk mengukur putaran poros engkol (Anonim, 2010). Data yang didapat dari pengukuran adalah torsi dan putaran, daya poros didapat dengan memasukkan data yang diperoleh ke Persamaan 3. ……………………………………………………………………………...(3) dimana : T = Momen putar [kgm] n = Putaran poros engkol [rpm]

2.7. MOTOR DC Fathurohim (2010) menjelaskan dalam tulisannya bahwa motor DC merupakan sebuah perangkat elektromagnetis yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Energi mekanik ini digunakan untuk, misalnya, memutar impeller pompa, fan atau blower, menggerakan kompresor, mengangkat bahan, dll. Motor listrik digunakan juga di rumah (mixer, bor listrik, fan angin) dan di industri. Motor listrik kadangkala disebut “kuda kerja” nya industri sebab diperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listrik total di industri. Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur: •

Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

•

Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

16   

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC. Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut: Gaya elektromagnetik:

E = KΦN …………………………………………………………………………………..(4) Torque:

T = KΦIa …………………………………………………………………………………..(5) Dimana: E = gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit) T = torque electromagnetik Ia = arus dinamo K = konstanta persamaan Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor listrik secara umum sama, yaitu : •

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya

•

Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran/loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.

•

Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar/ torque untuk memutar kumparan.

•

Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Dalam memahami sebuah motor, penting untuk mengerti apa yang dimaksud dengan beban motor. Beban mengacu kepada keluaran tenaga putar/ torque sesuai dengan kecepatan yang diperlukan. Beban umumnya dapat dikategorikan kedalam tiga kelompok : •

Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran energinya bervariasi dengan kecepatan operasinya namun torque nya tidak bervariasi. Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary kilns, dan pompa displacement konstan.

•

Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque yang bervariasi dengan kecepatan operasi. Contoh beban dengan variabel torque adalah pompa sentrifugal dan fan (torque bervariasi sebagai kuadrat kecepatan).

•

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque yang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan. Contoh untuk beban dengan daya konstan adalah peralatan-peralatan mesin. Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

17   

Sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama: •

Kutub medan. Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

•

Dinamo. Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

•

Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

Jenis Motor DC : a) Motor DC Sumber Daya Terpisah/ Separately Excited Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya terpisah/separately excited. b) Motor DC Sumber Daya Sendiri/ Self Excited: motor shunt Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan gulungan dinamo. Oleh karena itu total arus dalam jalur merupakan penjumlahan arusmedan dan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor shunt : •

Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu setelah kecepatannya berkurang, oleh karena itu cocok untuk penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.

•

Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan(kecepatan bertambah). c) Motor DC daya sendiri: motor seri Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan gulungan dinamo (A). Oleh karena itu, arus medan sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri (Rodwell International Corporation, 1997; L.M. Photonics Ltd, 2002): •

Kecepatan dibatasi pada 5000 RPM

•

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat tanpa terkendali. Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.

18   

Motor DC Kompon/Gabungan Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan dynamo (A). Sehingga, motor kompon memiliki torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh, penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek, sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok (myElectrical, 2005). d)

2.8. BEBAN KERJA Kerja dapat juga diartikan sebagai suatu aktivitas untuk menghasilkan sesuatu. Manusia menggunakan otot mereka hampir untuk seluruh jenis kegiatan atau pekerjaan, otot manusia sendiri memerlukan energi untuk melakukan kerja fisik. Jumlah energi yang dibutuhkan manusia untuk melakukan kerja tergantung dari tingkat pekerjaan yang dikerjakan. Beban kerja fisik dapat dilihat ketika pekerja melakukan pekerjaannya. Semakin besar beban kerja dalam melakukan suatu pekerjaan ditandai dengan kebutuhan energi yang semakin besar pula, dengan demikian sistem pernafasan bergerak lebih cepat, kebutuhan oksigen meningkat, denyut jantung semakin cepat dan terjadi peningkatan panas pada seluruh tubuh (Singleton 1972 diacu dalam Hermana 1999). Setiap orang harus bekerja, bekerja untuk mendapatkan penghasilan agar dapat mencukupi kebutuhan hidupnya. Kerja itu sendiri merupakan suatu kegiatan yang menghasilkan, baik itu berupa barang atau jasa atau juga imbalan berupa penghasilan. Studi ergonomi dalam kaitannya dengan kerja manusia dalam hal ini ditunjukan untuk mengevaluasi dan merancang kembali tata cara kerja yang harus diaplikasikan agar dapat memberikan peningkatan efektivitas dan efesiensi, juga kenyamanan ataupun keamanan bagi manusia sebagai pekerjanya. Kerja fisik adalah kerja yang memerlukan energi fisik otot manusia sebagai sumber tenaganya (power). Kerja fisik disebut juga manualoperation dimana performa kerja sepenuhnya akan tergantung pada manusia yang berfungsi sebagai sumber tenaga (power) ataupun pengendali kerja. Kerja fisik juga dapat dikonotasikan dengan kerja berat atau kerja kasar karena kegiatan tersebut memerlukan usaha fisik manusia yang kuat selama periode kerja berlangsung. Dalam kerja fisik konsumsi energi merupakan faktor utama yang dijadikan tolak ukur penentu berat atau ringannya suatu pekerjaan. Kerja fisik akan mengeluarkan energi yang berhubungan erat dengan konsumsi energi. Pengukuran beban kerja fisik dapat dilakukan dengan pengukuran fisiologis dan psikologis. Jika ditinjau dari pengukuran fisiologis maka bisa dilihat tiga parameter yaitu kimiawi, elektrik, dan fisik. Pengukuran dengan parameter kimiawi dapat berupa pengukuran kandungan urin dan konsumsi oksigen, sedangkan jika menggunakan parameter elektrik bisa berupa pengukuran dengan elektrokardiograf dan elektromiograf. Kalau dilihat dari segi parameter fisik maka bisa digunakan berbagai jenis parameter seperti denyut jantung, tekanan darah, suhu tubuh, dan laju pernapasan. Jika ditinjau dari pengukuran psikologis maka dapat digunakan parameter aktivitas dan sikap. Pengukuran beban kerja fisik dengan menggunakan parameter denyut jantung lebih mudah untuk diterapkan di lapangan. Hal ini karena pengukuran tenaga dengan teknik denyut jantung memiliki beberapa kelebihan seperti

19   

data dapat disimpan dalam memori, interval pengukuran dapat diatur, pengamatan dapat dilakukan dari jarak jauh, serta akurasi yang diperoleh cukup baik. Kebutuhan bahan bakar bagi tubuh untuk melakukan gerak disalurkan oleh darah melalui pembuluh-pembuluh darah ke seluruh bagian tubuh. Setiap peningkatan penggunaan tenaga mekanis akan meningkatkan kebutuhan akan bahan bakar, hal ini berarti meningkatkan kerja jantung untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Laju denyut jantung yang tinggi tetapi diikuti oleh konsumsi oksigen yang rendah biasanya akan menunjukan kelelahan pada otot, terutama untuk pekerjaan statis (Zander 1972 dan Sanders 1987 diacu dalam Herodian S et al 1999). Menurut Bridger (2003), denyut jantung meningkat sesuai fungsi dari beban kerja dan konsumsi oksigen. Banyak peneliti ergonomika percaya bahwa meningkatnya tingkat denyut jantung menunjukkan beban kerja fisik maupun mental, karena adanya korelasi yang linier terhadap konsumsi energi fisik (physical energy cost). Oleh karena itu, sampel data kontinyu laju denyut jantung pada suatu aktivitas berguna sebagai indikator dari beban kerja psiko-fisiologis. Selain itu, terdapat dua faktor yang mempengaruhi kemampuan kerja fisik manusia, yaitu faktor personal dan lingkungan. Beberapa faktor personal adalah umur, berat badan, jenis kelamin, konsumsi rokok, gaya hidup, olahraga, status nutrisi, dan motivasi dalam melakukan kegiatan. Sedangkan beberapa faktor lingkungan yaitu polusi udara, kebisingan, faktor suhu udara, dan ketinggian tempat. Terdapat dua macam terminologi beban kerja, yaitu beban kerja kuantitatif dan beban kerja kualitatif (Lovita 2009). Konsumsi energi kerja diawali pada saat pekerjaan fisik dimulai, semakin banyaknya kebutuhan untuk aktivitas otot bagi suatu jenis pekerjaan, maka semakin banyak pula energi yang dikonsumsi dan diekspresikan sebagai kalori kerja (Nurmianto 2004). Peningkatan konsumsi energi juga akan diikuti dengan peningkatan nilai IRHR (kejerihan). IRHR merupakan perbandingan relatif antara denyut jantung seseorang ketika melakukan suatu aktivitas dan ketika beristirahat. Tinggi rendahnya nilai IRHR mencerminkan besarnya beban kerja kualitatif (kejerihan) dari suatu aktivitas. Untuk menghindari subjektivitas nilai denyut jantung (HR) yang umumnya dipengaruhi faktor-faktor personal, psikologis dan lingkungan, maka perhitungan nilai HR harus dinormalisasi agar diperoleh nilai HR yang objektif (Syuaib 2003). Normalisasi nilai HR dapat dilakukan dengan membandingkan nilai HR relatif saat bekerja dan nilai HR saat istirahat. Perbandingan tersebut dinamakan Increase Ratio of Heart Rate (IRHR), dan dapat dihitung dengan Persamaan (6).

…………………………………………………………(6)

Dimana

: HR work = Denyut jantung pada saat melakukan kerja (denyut/menit) HR rest

= Denyut jantung pada saat beristirahat (denyut/menit)

IRHR

= Tingkat kenaikan denyut jantung

Untuk mengetahui kejerihan pekerjaan atau besarnya beban kerja kualitatif dapat dikategorikan berdasarkan nilai IRHR subjek saat kerja. Kategori pekerjaan berdasarkan nilai IRHR tersebut dapat dilihat pada Tabel 1.

20   

Tabel 1. Kategori pekerjaan berdasarkan IRHR Kategori

Nilai IRHR

Ringan Sedang Berat Sangat berat Luar biasa berat

1.00 < IRHR < 1.25 1.25 < IRHR < 1.50 1.50 < IRHR < 1.75 1.75 < IRHR < 2.00 2.00 < IRHR Sumber: Lovita (2009)

Pengukuran beban kerja fisik yang paling mudah untuk dilakukan pada kondisi lapang adalah dengan menggunakan parameter atau metode denyut jantung. Namun, pengukuran beban kerja dengan menggunakan metode ini memiliki kelemahan, yaitu denyut jantung berbeda-beda menurut waktu dan individunya, serta denyut jantung tidak saja dipengaruhi oleh kerja fisik akan tetapi juga beban mental sehingga diperlukan metode sistem kalibrasi data yang akurat (Kastaman dan Herodian 1998). Salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengkalibrasi pengukuran dengan teknik denyut jantung adalah menggunakan metode step test atau metode langkah, selain itu dapat juga menggunakan sepeda ergometer. Metode step test pada dasarnya dilakukan dengan mengukur denyut jantung saat melakukan pekerjaan naik turun sebuah bangku dengan ketinggian tertentu 2540 cm dengan siklus yang telah ditentukan. Kondisi fisik manusia sering berubah-ubah menurut waktu dan individunya. Untuk mencegah perubahan kondisi fisik maka digunakan metode step test sebagai kalibrasi, sehingga didapatkan kondisi fisik dari pekerja yang akan bekerja. Metode step test ditujukan untuk mengukur karakteristik denyut jantung individual dari pekerja tersebut. Penggunaan metode ini berfungsi untuk mengetahui suatu pola hubungan antara denyut jantung manusia dalam setiap aktivitas kerjanya dengan daya yang dikeluarkannya melalui penyesuaianpenyesuaian dalam cara pengukuran maupun kalibrasi data hasil pengukurannya (Kastaman dan Herodian 1998). Faktor-faktor yang digunakan untuk menentukan karakteristik individu pada metode ini adalah umur, jenis kelamin, berat badan dan tinggi badan. Metode step test memiliki beberapa keunggulan, diantaranya dapat dengan mudah mengatur selang beban kerja dengan mengubah tinggi bangku step test dan intensitas langkah. Selain itu, metode ini memiliki komponen pengukuran yang mudah dan bisa dilakukan di mana saja dan kapan saja, sehingga ketidakstabilan denyut jantung seseorang dapat dengan mudah dianalisa.

21   

III. METODE PENELITIAN 3.1. WAKTU DAN TEMPAT Penelitian ini mulai dilaksanakan pada bulan Pebruari 2012. Uji kinerja mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini dilakukan di Lahan Percobaan Bengkel Teknik Mesin Budidaya Pertanian serta Bengkel Metaniun, Leuwikopo, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Kondisi lahan dapat dilihat pada Gambar 7.

Gambar 7. Lahan Pengujian Mesin

3.2. ALAT DAN BAHAN 3.2.1. a) b) c) d) e) f) g) h) i) j) k) l) m) n) o)

Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini antara lain : Alat Ukur Torsi Motor listrik 1/8 hp Gear box Inverter Kabel Peralatan bengkel Kamera Penggaris Alat Tulis Pita ukur Patok kayu Clamp Ampere Meter Heart Rate Meter Sound Level and Vibration Meter Perlengkapan untuk mengukur kadar air tanah

1. 2.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Aki kering 12 v/5 AH 2 buah Tanah dari lahan percobaan untuk pengukuran kadar air

3.2.2.

.

22   

3.3.

PROSEDUR PENELITIAN Diagram alir proses penelitian dapat dilihat pada Gambar 8. Mulai

Pengukuran daya awal dengan menggunakan alat manual

Mengambil sampel tanah untuk pengukuran kadar air

Pengukuran getaran dan kebisingan yang dihasilkan mesin

Pengukuran waktu proses pelubangan dan dimensi lubang hasil pembuatan

Pengukuran kuat arus dan denyut jantung

Perhitungan daya dan energi yang dibutuhkan mesin untuk membuat lubang

Perhitungan IRHR dan Penentuan kategori beban kerja Studi pustaka dan evaluasi data

Selesai Gambar 8. Flowchat prosedur penelitian

3.3.1. Pengukuran Daya Awal Dengan Menggunakan Alat Manual Sebelum menguji mesin pelubang tanah ini, diperlukan daya awal sebagai acuan, dan sebagai pembatas atau daya minimal yang dibutuhkan untuk membuat sebuah lubang tanpa mesin. Berikutnya kemampuan mesin pelubang tanah ini akan terbatas sesuai daya yang dibutuhkan hasil pengukuran dengan alat pelubang manual. Dengan menggunakan alat ukur torsi yang diikat dengan sebuah alat pelubang biopori, kemudian alat tersebut digunakan untuk membuat lubang, seperti pada Gambar 9.

23   

Gambar 9. Pengukuran torsi menggunakan alat ukur torsi Dengan menggunakan alat, dibuat 10 buah lubang untuk kemudian ditentukan nilai torsinya dengan menggunakan nilai rata-rata dari 10 lubang tersebut, dan didapatkan nilai 2 kg.f, dengan masing-masing lubang dikerjakan dalam waktu rata-rata 25 detik. Konsep pengukuran dan gaya yang terjadi dapat dilihat pada Gambar 10.

2

1

Gambar 10. Konsep pengukuran dengan menggunakan alat ukur torsi Nomor 1 merupakan tempat tangan memutar alat ukur torsi dan nomor 2 merupakan hasil dari pengukuran dalam satuan kgf, cara menggunakannya salah satu tangan digunakan untuk memutar salah satu pegangan alat pembuat lubang sedangkan tangan yang lain memutar dengan menggunakan gagang alat ukur torsi. Data yang terukur adalah data ketika alat mulai berputar. Menurut Maruzar (2012), untuk menghitung daya berdasarkan torsi yang sudah diukur dapat menggunakan rumus 7.

………………………………………………………………...(7) P = Tenaga yang dibutuhkan untuk membuat lubang (kgf-m/s) = Torsi yang terukur (kg.f) = Kecepatan putar (m/s)

24   

Dengan asumsi kecepatan putar diukur dengan cara membagi keliling lubang dengan waktu yang dibutuhkan perlubang, diameter lubang 15 cm dan kedalaman lubang 15 cm sehingga dapat dihitung : P = 2 x (2ΠR + 2(P+L))/t = 2 x (2 x 3.14 x 7.5 + 2(15 + 15))/25 = 8.568 kgf-m/s = 0.11424 HP = 85.19 W (1 HP = 75 kgf-m/s = 746 W) Sesuai dengan perhitungan tersebut, sehingga didapat nilai daya yang dibutuhkan untuk membuat lubang. Nilai ini kemudian yang akan digunakan untuk menentukan jenis motor yang akan digunakan dalam pembuatan mesin pelubang tanah ini. Sementara itu kebutuhan energi dapat dihitung dengan menggunakan rumus perhitungan 8.

……………………………………………………………….....(8) E = Energi yang dibutuhkan untuk membuat lubang (J) P = Daya yang dibutuhkan untuk membuat lubang (W) T = Waktu yang dibutuhkan untuk membuat lubang (s) Berdasarkan rumus 10, maka untuk membuat lubang dibutuhkan energi sebesar : E = 85.19 × 25 = 2129.7193 w.s = 5.92 × 10-4 kwh = 2129.72 J

3.3.2. Pengambilan Sampel Tanah Untuk Pengukuran Kadar Air Untuk mengetahui karakteristik lahan yang akan digunakan dalam percobaan yaitu lahan percobaan bengkel leuwikopo,maka dilakukan pengukuran kadar air tanah dengan metode oven. Langkah pertama yaitu mengambil sampel tanah sebanyak satu kantong dan harus mencakup kedalaman sesuai dengan kedalaman yang akan dicapai mesin ketika pengujian untuk kemudian dibawa ke lab tanah departemen teknik sipil dan lingkungan. Proses yang dilakukan yaitu pencampuran tanah agar tanah sampel rata tercampur secara keseluruhan, setelah itu tanah ditempatkan kedalam beberapa cawan kemudian ditimbang sebelum di masukkan ke oven. Setelah dipanaskan dalam oven selama kurang lebih 24 jam, cawan-cawan berisi tanah td dikeluarkan untuk ditimbang lagi. Lalu dihitung dengan menggunakan persamaan 9. …………………………………………………………...(9) X = kadar air tanah Ma = Masa tanah sebelum dikeringkan (g) Mb = Masa tanah setelah dikeringkan (g) Mc = Masa cawan tanpa tanah (g) Setelah menemukan nilai kadar air tanah tiap cawan, kemudian dicari nilai rataratanya, kadar air tanah lahan percobaan yang akan digunakan untuk pengujian mesin

25   

pelubang tanah ini adalah 18.23 %. Pengukuran kadar air menggunakan oven yang dapat dilihat pada Gambar 11.

Gambar 11. Oven yang digunakan untuk pengukuran kadar air tanah

3.3.3. Pengukuran Getaran dan Kebisingan Yang Dihasilkan Mesin Sebelum pengujian proses pelubangan tanah secara langsung, sebelumnya dilakukan beberapa uji, untuk mengetahui tingkat ergonomis dari mesin ini. Uji yang dilakukan yaitu uji kebisingan dan uji getaran menggunakan sound level meter dan vibration meter. Dan hasilnya saat uji getaran, alat menghasilkan getaran sebesar 0.176-0.195 m/s2 dimana getaran ini dibawah getaran minimum sebesar 0.5 m/s2 dari maksimal getaran yang diizinkan untuk pengoperasian sebuah mesin. Kemudian untuk kebisingan yang dihasilkan pun, mesin ini hanya menghasilkan intensitas suara yang berkisar antara 75-78 db, dimana hal ini memungkinkan operator bekerja lebih dari 8 jam menggunakan mesin pelubang tanah ini (Sudirman,1992). Proses pengukuran getaran dan kebisingan dapat dilihat pada Gambar 12.

Gambar 12. Pengukuran getaran dan kebisingan mesin.

3.3.4. Pengukuran Waktu Proses Pelubangan dan Dimensi Lubang Hasil Pembuatan Uji kinerja mesin pembuat lubang yang paling penting adalah mengetahui kemampuan mesin ketika melakukan proses pembuatan lubang yang diukur dalam waktu dan dimensi lubang hasil pembuatan. Waktu yang diukur terbagi 2, yaitu saat melakukan proses pelubangan dan saat memindahkan mesin dari lubang satu ke lubang lain.

26   

3.3.5. Pengukuran Kuat Arus dan Denyut Jantung Pada saat pengujian, selain pengukuran lubang hasil pembuatan alat, juga akan diukur parameter-parameter lain. Parameter-paramater yang diukur : 1). Kuat arus listrik Karena alat ini menggunakan motor listrik sebagai sumber energinya, maka alat ini akan membutuh kuat arus listrik ketika melakukan pekerjaan. Cara mengukur kuat arus listrik, yaitu dengan menggunakan clamp amperemeter seperti pada Gambar 13.

Gambar 13. Clamp ampere meter 2). Denyut jantung operator Denyut jantung operator diukur untuk mengklasifikasi jenis pekerjaan dan mengelompokkan pekerjaan pelubangan tanah menggunakan mesin pelubang ini termasuk pekerjaan berat atau ringan bagi operator. Pengukuran denyut jantung menggunakan heart rate meter yang dapat dilihat pada Gambar 14.

Gambar 14. Heart rate meter

27   

3.3.6. Perhitungan Daya dan Energi Yang Dibutuhkan Mesin Untuk Membuat Lubang Setelah mendapatkan data kuat arus listrik, selanjutnya adalah perhitungan untuk menentukan nilai daya dan energi yang dihasilkan mesin pembuat lubang. Daya dihitung dengan menggunakan persamaan 10.

………………………………………………………………..…(10)  P I V

= Dayayang dibutuhkan untuk membuat lubang (W) = Kuat arus listrik yang terukur (A) = Tegangan listrik (V) Sementara itu perhitungan energi yang dibutuhkan akan dilakukan dengan menggunakan persamaan 8.

3.3.7. Perhitungan IRHR dan Penentuan Kategori Beban Kerja Perhitungan IRHR menggunakan data denyut jantung pada operator yang sudah diukur dengan menggunakan heart rate meter dengan persamaan 6. Setelah mendapat nilai IRHR, selanjutnya adalah penentuan kategori beban kerja dengan menggunakan tabel 1.

3.3.8. Studi Pustaka dan Evaluasi Data Setelah semua data diperoleh, data kemudian diolah, dianalisis, dan dievaluasi lalu dihubungkan dengan pustaka yang ada sambil dilengkapi untuk kemudian ditulis kedalam skripsi. Studi pustaka diperoleh dari segala macam referensi baik buku, jurnal, maupun artikel.

28   

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1.

SPESIFIKASI MESIN PELUBANG TANAH Sebelum menguji kinerja mesin pelubang tanah ini, perlu diketahui spesifikasi dan detail dari mesin. Mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini terdiri atas beberapa komponen yang dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 2. Daftar komponen mesin beserta fungsinya Komponen

Fungsi

Motor Listrik DC Accumulator

Sumber tenaga penggerak non emisi karbon Sumber energi listrik

Inverter

Pengubah tegangan

Saklar

Pengatur ON-OFF

Kabel

Penyalur listrik

Mata bor

Pelubang

Poros

Transmisi

Gear

Reduksi rpm

Stang

Kendali mesin

Sementara itu, mesin pelubang tanah ini menggunakan motor listrik sebagai sumber tenaga geraknya yang digerakkan dengan menggunakan aki kering dan inverter sebagai sumber catu dayanya. Spesifikasi motor listrik yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3. Spesifikasi motor Listrik DC Spesifikasi

Motor Listrik

Tipe

32D5 BEPM-W3

Volts

130

Ampere

1

Hz

DC

HP

1/8

Torque

6.5 Lb.in

Rpm

84

Ratio

29.7 : 1

Secara lengkap, spesifikasi dari mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini dapat dilihat pada Tabel 4.

29   

Tabel 4. Spesifikasi mesin pelubang tanah Spesifikasi

4.2.

Mesin Pelubang Tanah

Daya

0.125 HP

Putaran maksimal

84 rpm

Berat Total

8.5 kg

Tinggi Total

126 cm

Lebar Total

40 cm

Sumber Catu Daya

Aki Kering

PENGUJIAN KINERJA MESIN PELUBANG TANAH Pengujian kinerja mesin dilakukan di lahan, dengan diawali dengan proses pengajiran,yaitu proses menandai bagian lahan yang akan dilubangi dengan mesin. Jarak antar lubang dibuat 2.5 x 2.5 meter, selama proses pengajiran juga dilakukan pembersihan lahan terutama yang akan dilubangi dari gulma dan rumput yang menganggu. Pada pengujian kinerja ini menggunakan aki kering 12 v/ 5 Ah yang ditingkatkan dengan menggunakan inverter 24 V/ 500 W sebagai sumber catu daya. Seperti pada Gambar 15.

Gambar 15. Sumber Catu Daya Pengujian kinerja dilakukan dengan membuat lubang di lahan yang ditentukan hingga sumber catu daya tidak mampu bekerja. Namun kemampuan mesin dengan sumber catu daya tersebut akan dibatasi oleh daya minimal pembuatan lubang dengan menggunakan alat pelubang manual. Selama proses pembuatan lubang, akan dilakukan beberapa pengukuran. Faktor yang akan diukur yaitu, dimensi lubang, waktu pembuatan lubang, waktu pindah, denyut jantung dan kuat arus listrik yang dihasilkan mesin saat proses pembuatan lubang. Skema pengujian kinerja mesin dapat dilihat pada Gambar 16.

30   

Pengukuran Kuat Arus Menyalakan Mesin

Membuat Lubang

Mematikan Mesin dan Mengukur Dimensi Lubang

Pengukuran Denyut Jantung

Gambar 16. Skema pengujian mesin pelubang tanah di lahan Pengukuran kuat arus listrik dengan menggunakan clampmeter dilakukan pada inverter, karena hanya di inverter terdapat arus listrik AC, yaitu sebelum arus DC menjadi DC sesaat di inverskan menjadi arus AC untuk meningkatkan daya listrik dari sumber catu daya. Pada saat mesin berputar namun tidak melakukan proses pelubangan kuat arus relatif stabil pada nilai 0.5 A, pada saat melakukan proses pelubangan dan mesin melakukan torsi kuat arus meningkat menjadi 1.2 A, dan kuat arus terus turun ketika mesin melakukan proses pelubangan selanjutnya sehingga menyebabkan kecepatan pelubangan pun menurun.

Gambar 17. Grafik kuat arus listrik terukur Berdasarkan grafik pada Gambar 17 terlihat kuat arus listrik yang diukur relatif mengalami penurunan sesuai dengan banyaknya jumlah lubang hingga kuat arus benarbenar habis pada lubang ke 143. Setelah lubang ke 142, mesin masih bisa berputar namun putarannya sangat lemah, hanya mencapai 22 rpm dan kuat arus hampir 0, sehingga tidak memiliki torsi sama sekali. Setelah mengetahui nilai kuat arus listrik yang dibutuhkan mesin untuk membuat setiap lubang, maka dapat dihitung daya aktual yang dibutuhkan mesin ketika melakukan proses pelubangan. Penghitungan daya dilakukan dengan mengalikan kuat arus yang terukur dengan tegangan listrik tetap yaitu sekitar 105 v.Berdasarkan pengukuran awal,

31   

daya yang dibutuhkan untuk membuat sebuah lubang dengan diameter 15 cm dan kedalaman 15 cm dalam waktu rata-rata 25 detik adalah 0.11424 HP atau setara dengan 85.19 W, sedangkan daya yang dibutuhkan mesin ini untuk membuat lubang dapat dilihat dalam Gambar 18.

Gambar 18. Grafik daya yang dihitung ketika proses pelubangan Daya yang terhitung sebanding dengan nilai kuat arus listrik, sehingga grafiknya pun serupa. Berdasarkan hasil perhitungan daya terbesar yang digunakan mesin untuk proses pelubangan adalah 115.5 watt dan daya terkecil adalah 10.5 watt. Dan bila dibandingkan dengan nilai daya yang terukur pada awal perancangan, daya terkecil yang terhitung pada mesin ini masi lebih besar, sehingga pemilihan motor listrik 0.125 hp merupakan hasil pemilihan yang tepat. Namun, pada pengukuran awal, daya yang dibutuhkan untuk membuat lubang sebesar 85.19 watt maka penggunaan mesin ini dibatasi hingga mencapai daya minimal tersebut, sehingga grafik daya dan jumlah lubang akan menjadi seperti Gambar 19.

Gambar 19. Grafik daya listrik

32   

Pada grafik yang terdapat di Gambar 19, dapat ditarik kesimpulan bahwa mesin ini dengan menggunakan sumber catu daya aki kering 12 v dan 5 Ah sebanyak 2 buah untuk membuat 68 buah lubang. Kemudian pada pengukuran waktu proses pelubangan menghasilkan grafik yang sebaliknya. Grafik relatif menanjak, hal ini disebabkan waktu untuk melakukan proses pelubangan melambat seiring melemahnya sumber catu daya. Keadaan tanah pada lahan percobaan juga menjadi salah satu penghambat ketika melakukan proses pengukuran waktu. Kondisi tanah yang terlalu kering dan gembur mengakibatkan operator sulit berpijak dan tidak stabil ketika menggunakan mesin.

Gambar 20. Grafik waktu yang dibutuhkan dalam proses pelubangan Dari grafik pada Gambar 20 terlihat sangat jelas bahwa waktu yang dibutuhkan mesin untuk melakukan proses pelubangan mengalami kenaikan yang cukup tinggi. Semakin lama mesin digunakan maka sumber catu daya pun akan semakin habis dayanya sehingga torsi yang dihasilkan mesin pun akan menurun, mengakibatkan putaran yang dihasilkan mesin semakin lambat dan menambah lama waktu proses. sehingga total dari seluruh proses pembuatan lubang sebanyak 142 lubang dengan menggunakan sumber catu daya accumulator kering 12 volt dan 5 AH sebanyak 2 buah adalah 2675 detik ditambah dengan waktu pindah diusahakan 5 detik per lubang, yaitu 856 detik maka seluruh proses pembuatan lubang membutuhkan waktu sebanyak 3531 detik atau 24.86 detik tiap lubangnya. Sedangkan untuk waktu proses pembuatan lubang setelah pembatasan pemakaian mesin disesuaikan dengan daya minimal, yaitu sebesar 85.19 watt, maka grafik waktu akan menjadi seperti Gambar 21.

33   

Gambar 21. Grafik waktu yang dibutuhkan proses pembuatan lubang setelah pembatasan penggunaan mesin Setelah pembatasan penggunaan mesin, maka waktu yang dibutuhkan untuk membuat 68 lubang adalah 941 detik dengan waktu pindah 327 detik. Artinya, dengan menggunakan sumber catu daya aki kering 12 v, 5 Ah sebanyak 2 buah mesin ini dapat dioperasikan selama 1268 detik atau 21.13 menit. Sehingga bisi dihitung kapasitas lubangnya, yaitu sebesar 68 lubang untuk 21.13 menit atau 3.2 lubang/menit. Sementara itu dengan menggunakan rumus perhitungan 10, maka dapat dihitung energi yang dibutuhkan dengan menggunakan mesin pembuat lubang ini dapat dilihat pada Gambar 22.

Gambar 22. Grafik Energi pada proses pembuatan lubang dengan mesin Berdasarkan grafik di atas dapat dilihat, dengan menggunakan mesin energi terbesar yang dibutuhkan untuk membuat sebuah lubang dengan mesin ini sebesar 1785 J sedangkan energi terendahnya adalah 672 J. dapat dilihat, nilai terbesar terjadi ketika daya yang dihasilkan mesin besar tapi waktu yang dibutuhkan untuk proses pembuatan

34   

lubang relatif lama, sedangkan saat proses pembuatan energi hanya membutuhkan waktu yang sebentar maka energi yang dibutuhkan lebih kecil. Hal ini dapat dikaitkan dengan kondisi tanah yang mempegaruhi proses pembuatan lubang. Energi yang dibutuhkan ketika menggunakan mesin ini lebih sedikit daripada tanpa menggunakan mesin, seperti yang terukur pada perancangan awal.

4.3.

PENGUKURAN BEBAN KERJA Pengambilan data denyut jantung dilakukan bersamaan dengan uji performansi mesin pembuat lubang. Namun sebelum pengambilan data denyut jantung saat melakukan pekerjaan, sebelumnya dilakukan terlebih dahulu kalibrasi denyut jantung pada operator dengan menggunakan metode step test, Pengukuran data denyut jantung dilakukan dengan menggunakan alat Heart Rate Monitor (HRM). Transmiter atau sensor dari alat tersebut dipasangkan di dada dan menyentuh kulit subjek agar detak jantung dapat terdeteksi dan terukur dengan baik. Kemudian secara otomatis detak jantung yang terukur akan diterima sekaligus disimpan oleh Data Receiver and Memory (perekam) yang berupa jam tangan yang dipakaikan di pergelangan tangan tiap subjek yang akan diukur. Dalam pengukuran ada beberapa hal yang perlu diperhatikan, misalnya pemasangan sensor di dada harus benar-benar menempel pada kulit dan tidak longgar. Selain itu, perekam yang digunakan pada pergelangan tangan harus diletakkan agak ke atas agar dapat menerima detak jantung yang terukur dan menyimpannya. Pemasangan HRM yang sudah tepat ditandakan dengan diterimanya denyut jantung oleh perekam. Pada perekam akan terlihat lambang heart yang berkedip-kedip. Metode step test mempunyai komponen pengukuran yang mudah, sehingga dengan menggunakan metode ini ketidakstabilan denyut jantung seseorang dapat dengan mudah dianalisa. Dalam metode ini, faktor-faktor karakteristik subjek meliputi berat badan, tinggi badan, jenis kelamin, dan usia harus diperhatikan sebagai faktor yang sangat penting. Kalibrasi dengan menggunakan metode step test bertujuan untuk mengetahui kolerasi antara denyut jantung dengan peningkatan beban kerja. Kegiatan step test dilakukan dengan menggunakan anak tangga yang tingginya 25 cm. Pengambilan data step test dilakukan secara bertahap dengan tiga frekuensi, yaitu: 15 langkah/menit, 20 langkah/menit, 25 langkah/menit, dan 30 langkah/menit. Langkah kaki pada saat step test disesuaikan dengan bunyi digital metronome yang telah diatur sesuai dengan siklus tiap step test, sehingga setiap kenaikan siklus digital metronome perlu diatur ulang.

35   

 

Gambar 23. Grafik heart rate saat step test Pada Gambar 23 dapat dilihat denyut jantung operqator saat melakukan step test, dimana denyut jantung terlihat stabil saat beristirahat dan cenderung mengalami peningkatan saat melakukan step test, proses pengukuran denyut jantung berjalan lancar dan tanpa hambatan. Perubahan denyut jantung bisa diakibatkan oleh beberapa factor, diantaranya adalah tekanan emosi, kelelahan, dan heat stress yang mempengaruhi denyut jantung tapi tidak mempengaruhi konsumsi oksigen. Nilai denyut jantung yang digunakan untuk menghitung nilai IRHR adalah nilai dari hasil rata-rata data denyut jantung minimal 30 detik dengan data yang dianggap stabil. Data yang digunakan ketika istirahat merupakan data yang terendah dan stabil, biasanya terdapat pada R1. Pada saat R1 subjek belum melakukan pekerjaan apapun, sehingga biasanya nilai denyut jantung (HR) akan lebih rendah jika dibandingkan istirahat selanjutnya. Namun, tidak menutup kemungkinan pula nilai HR pada R2, R3, dan R4 yang lebih rendah. Hal ini mungkin terjadi, karena pada saat R1 subjek masih dalam keadaan tidak stabil dan dapat pula dipengaruhi oleh beban psikologis seperti rasa tegang dan lain sebagainya. Sedangkan untuk data yang digunakan ketika step test merupakan data yang nilai denyut jantungnya tertinggi dan stabil. Secara umum, data yang diambil tidak boleh data pada menit-menit awal, karena pada menit-menit awal terjadi proses anaerob pada subjek. Berikut ini adalah contoh perhitungan data HR rata-rata untuk rest dan step test 1 (15 langkah/menit): HR rest (3’75’’ – 4’25’’)

73.00

HR ST1 (7’00’’ – 7’50’’)

97.00

IRHR ST1

1.328

Pengukuran denyut jantung ketika istirahat dilakukan selama 5-10 menit, hal ini diharapkan untuk mendapatkan nilai denyut jantung terendah ketika istirahat. Setiap pergantian frekuensi step test, subjek juga beristirahat selama 5-10 menit sampai denyut jantung subjek stabil. Denyut jantung stabil seseorang ketika istirahat yaitu sekitar 60-80 denyut/menit. Kemudian pengukuran denyut jantung saat melakukan pekerjaan, yaitu pembuatan lubang tanah dengan menggunakan mesin pembuat lubang. Hasil pengukurannya dapat dilihat pada Gambar 24.

36   

Gambar 24. Grafik heart rate saat pekerjaan dilakukan Berdasarkan grafik pada Gambar 24, sebelum melakukan pekerjaan dilakukan step test dahulu sebagai kalibrasi denyut jantung atau sebagai control, karena pengukuran denyut jantung saat bekerja dilakukan di hari yang berbeda dengan hari dilakukan pengukuran metode step test, apabila hasil dari step test yang dilakukan sebelum kerja menghasilkan data yang tidak jauh berbeda dengan saat metode step test maka pengukuran dapat dilanjutkan karena kondisi jantung kurang lebih sama dengan hari sebelumnya. Berdasarkan gambar 31 tersebut dapat dilihat kondisi jantung saat rest dan step test tidak jauh berbeda dengan pengukuran metode step test hari sebelumnya, namun pada pengukuran denyut jantung saat melakukan pekerjaan, terjadi sedikit kesulitan, karena saat melakukan pekerjaan, operator tidak diam dan melakukan satu jenis pekerjaan, tapi terdapat beberapa hal yang mempengaruhi denyut jantung operator, diantaranya berat mesin ketika pekerjaan dilakukan, pekerjaannya sendiri terdiri dari beberapa hal yang sangat mempengaruhi denyut jantung, yaitu mengangkat mesin untuk memindahkan dari lubang satu ke lubang lain, melangkah dari satu lubang ke lubang lain dengan memikul sumber catu daya sembari mengangkat mesin dan menahan mesin saat proses pembuatan lubang dilakukan. sehingga data yang dihasilkan sebenarnya kurang akurat karena semua hal tersebut dilakukan tidak sesuai dengan bunyi digital metronome. Pada gambar 30 tersebut data heart rate saat melakukan pekerjaan semakin meningkat karena terjadi akumulasi kelelahan yang dialami operator dengan adanya repetisi mengangkat mesin setelah melakukan pelubangan. dan perhitungan heart rate selama proses pekerjaan adalah : HR rest (13’25’’ – 13’75’’)

74.00

HR W1 (19’50’’ – 21’00’’)

160.667

HR W2 (19’00’’ – 20’50’’)

107.00

IRHR W1 IRHR W2

2.1712 1.446

37   

Nilai IRHR yang dicari berdasarkan 2 jenis pekerjaan yang dilakukan, yaitu mengangkat mesin dan ketika mesin membuat lubang, oleh karena itu terdapat 2 nilai IRHR, dan berdasarkan tabel kejerihan, maka pekerjaan mengangkat mesin termasuk dalam jenis pekerjaan luar biasa berat, sedangkan ketika membuat lubang dengan mesin tergolong jenis pekerjaan sedang bagi operator. Beberapa factor yang membuat perbedaan ini adalah ketika membuat lubang, operator tidak terlalu menggunakan tenaganya karena mesin berputar, sedangkan ketika pindah dari lubang satu ke lubang lain, operator harus mengangkat mesin, dimana massa mesin memungkinkan operator bekerja lebih keras untuk melakukannya, ditambah dengan adanya sisa-sisa tanah yang tidak terbawa keluar, sehingga proses mengangkat mesin menjadi lebih berat dan membuat operator menggunakan enrginya lebih banyak.

38   

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1.

1.

2.

3.

5.2. 1.

2. 3.

SIMPULAN Pada Penelitian kali ini, dapat ditarik kesimpulan bahwa : Spesifikasi mesin pelubang tanah untuk menanam sengon ini adalah menggunakan motor listrik DC 0.125 HP memiliki putaran maksimal 84 rpm, dengan tinggi, berat, dan lebar total berturut-turut adalah 126 cm, 8.5 kg, 40 cm. Berdasarkan hasil pengujian pada tanah dengan kadar air sekitar 18.23 %, mesin pembuat lubang tanah tanaman sengon mekanis ini menghasilkan daya terbesar sebesar 115.5 W atau setara dengan 0.1549 hp dengan menggunakan motor listrik 0.125 HP dan sumber catu daya berupa 2 buah aki kering 12 v-5 Ah yang diinversikan menggunakan inverter 24 V/ 500 W. Dengan menggunakan mesin dan sumber catu daya tersebut, mesin ini dapat membuat 142 lubang hingga sumber catu daya kehabisan tenaga, dan 68 lubang hingga mesin mencapai daya minimal sesuai perhitungan awal yaitu sebesar 85.19 W. Total 68 lubang tersebut dibuat dalam total waktu 1268 detik dengan 941 detik waktu untuk membuat lubang dan 327 detik waktu untuk berpindah dari lubang satu ke lubang lain. Energi yang dibutuhkan untuk membuat lubang dengan mesin ini yaitu antara 672 J sampai 1785 J. Mesin ini memliki kapasitas pelubangan sebesar 3.2 lubang / menit. Pada pengukuran denyut jantung operator dalam menggunakan mesin, penentuan nilai IRHR dan jenis pekerjaan digolongkan menjadi 2 jenis, hal ini disebabkan karena dalam pekerjaan membuat lubang dengan mesin ini terdapat 2 kegiatan utama dengan tingkat kejerihan berbeda yaitu pekerjaan melubangi tanah dan pekerjaan berpindah dengan mengangkat mesin. Berdasarkan pengukuran dan perhitungan IRHR operator ketika melakukan pekerjaan melubangi tanah dengan mesin sebesar 1.45 dan tergolong sebagai pekerjaan sedang bagi operator. Sedangkan pekerjaan berpindah dari satu lubang ke lubang lain sambil mengangkat mesin menghasilkan nilai IRHR sebesar 2.17 dan digolongkan menjadi jenis pekerjaan luar biasa berat bagi operator.

SARAN Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk menentukan sumber catu daya yang lebih besar kapasitasnya namun lebih ringan, agar tidak membebani operator dan bisa menghasilkan lebih banyak lubang. Perlu diadakan penelitian lanjutan untuk menentukan tingkat kenyamanan bagi operator dalam mengoperasikan mesin, terutama untuk rangka dan pegangan mesin. Diperlukan juga penelitian yang membandingkan performa mesin ini dengan mesinmesin lain yang berfungsi sejenis yang sudah banyak tersedia di pasaran.

39   

VI. DAFTAR PUSTAKA Alrasjid, H. 1973. Beberapa Keterangan Tentang Albizia falcataria (L) Forsberg. Bogor: Lembaga Penelitian Hutan. Atmosuseno, B. S. 1999. Budidaya, Kegunaan dan Prospek Sengon. Jakarta: Penebar Swadaya. Brewer, H. L. 1988. Experimental outomatic feeder for seedling transplanter. Applied Engineering in Agriculture 4(1): 24-29 Bridger RS. 2003. Introduction to Ergonomics. Taylor & Francis. London & New York. Fil’aini, Raizummi. 2012. Analisis Beban Kerja Petani Pada Pengoperasian Sprayer Gendong Semi-Otomatis di Kecamatan Wedung, Kabupaten Demak, Jawa Tengah. [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Foth, H. D, Boyd G.Ellis.1988. Soil Fertility. USA : Wiley Hakim N, Nyakpa MY, Lubis AM, Nugroho SG, Diba MA, Hong GM, Bailey HH. 1986.Dasardasar Ilmu Tanah. Lampung : Universitas Lampung Hardiyatmo HC. 1992. Mekanika Tanah I. Jakarta : Gramedia Pustaka Utama. Hardjowigeno, S. 1987. Ilmu Tanah. Bogor : MSP Harsokoesoemo, D. Pengantar Perancangan Teknik (Perancangan Produk). Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. Hermana F. 1999. Analisis Tingkat Beban Kerja Fisik Berbagai Aktivitas di Lahan Perkebunan Karet PT. Brahma Binabakti, Propinsi Jambi. [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Herodian S, et al. 2007. Pengembangan Laboratorium Virtual Mata Kuliah Ergonomika Dan Keselamatan Kerja Berbasis E-Learning. Bogor: Ergonomika dan Elektronika Pertanian, TMB, IPB.

Kastaman R dan Sam Herodian. 1998. Studi Kalibrasi Data Pengukuran Beban Kerja dengan Menggunakan Metode Step Test dan Ergometer. Bul Keteknikan Pertanian 12(1) : 35-45. Lovita. 2009. Analisis Beban Kerja Pada Pembuatan Guludan di Lahan Kering. [skripsi]. Bogor: Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Marshal TJ dan Holmes JW. 1988. Soil Physics. Cambridge, England: Cambridge University Press Munilla, R. D., and L. N. Shaw. 1987. A high speed dibbling transplanter. Transactions of the ASAE 30(4): 904-908.

40   

Nurmianto E. 2004. Ergonomi Konsep Dasar dan Aplikasinya. Ed ke-2. Surabaya: Guna Widya. Pradana W. R., Doni D. 2001. Iventarisasi hasil-hasil penelitian sengon Paraserianthes falcataria (L) Nielsen di Indonesia. Skripsi. Departemen Manajemen Hutan, Fakultas Kehutan IPB, Bogor Prihmatoro, H. 1991. Budidaya Albizia. Info Agribisnis Trubus Edisi Juni : 34 – 36 Sanders SM and McCormick EJ. 1993. Human Factors in Engineering and Design Seventh Edition. McGraw Hill. New Delhi. Santoso, H. B. 1992. Budidaya Sengon. Penerbit Kanisius. Yogyakarta Srivastava, Ajit K., Goering, Carrol E, Rohrbach, Roger P., and Buckmaster, Dennis R.2006. Engineering Principle of Agricultural Machines, 2nd Edition. USA: American Society of Agricultural and Biological Engineer (ASABE). Thompson, L.M, Fredrick R. Troeh. 1978. Soil and Soil fertility, 4th Edition. USA : McGraw-Hill Book Company

41   

LAMPIRAN

42   

Lampiran 1. Pengukuran Daya Awal Untuk Melubangi Tanah

Alat Ukur Torsi yang digunakan untuk mengukur torsi dalam pembuatan lubang F

F

Konsep Pengukuran menggunakan alat ukur torsi Tabel Data Hasil Pengukuran Torsi Torsi Terukur (kgf) 2 1.5 2 1.5 2

Waktu(dtk) 24.2 23 26 24 25 Rata-rata

Torsi Terukur (kgf) 2.5 2 2 2 2.5 : 2 kgf - 25 detik

Waktu (dtk) 25.8 27 23.1 26.9 25

43   

Lampiran 2. Gambar Teknik Mesin Pelubang Tanah

44   

Lampiran 3. Gambar Teknik Motor DC Mesin Pelubang Tanah

45   

Lampiran 4. Gambar Teknik Rangka Mesin Pelubang Tanah

46   

Lampiran 5. Gambar Teknik Mata bor

47   

Lampiran 6. Tabel Uji Kinerja Alat Pelubang Tanah Lubang

Kedalaman (cm)

Diameter (cm)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

20 22 20 20 22 20 20 15 16 16 20 18 16 15 16 15 15 18 19 19 18 17 17 17 16 20 17 20 20 10 16 15 14 13 15 17 13 12 11 13 14

15 15 15 15 16 15 15 15 15 16 16 16 15 15 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17 17 16 17 15 16 17 17 17 18 15 15 16 16 17 16 16 17

Waktu Membuat Lubang (detik) 9 7 14 11 12 9 15 13 10 10 10 12 13 15 12 16 15 14 13 16 14 14 14 15 13 15 14 17 17 16 11 13 15 14 14 13 16 15 8 13 12

Waktu Pindah (detik) 4 4 3 5 5 5 4 5 5 5 5 5 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3 4 5 5 5 5 4 5 6

Kuat Arus Listrik (A) 1 1.1 1 1 1.1 1 1 0.8 0.8 0.8 1 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 1 0.8 1 1 0.6 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 0.7 0.6 0.8 0.6 0.7

48   

42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

17 15 17 18 17 15 16 15 17 16 16 18 15 15 17 18 16 15 14 17 18 17 16 16 17 15 17 17 16 16 17 16 16 15 18 16 16 16 18 17 16 15 15 16 16 16

17 17 16 17 15 16 16 17 16 16 15 17 15 15 16 16 17 16 15 15 16 15 15 16 15 15 16 16 15 16 16 16 17 15 15 16 16 15 16 16 16 16 15 16 16 16

13 16 17 18 13 10 10 14 17 16 14 16 15 16 17 17 15 14 16 16 14 16 14 16 15 12 15 18 18 18 19 18 18 19 19 19 19 20 20 21 20 20 19 20 20 21

4 5 6 5 5 5 6 4 6 5 5 6 5 6 6 8 7 6 6 6 6 6 6 6 6 6 5 7 6 5 6 5 5 5 7 5 6 7 6 6 8 7 7 7 6 8

0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.7 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.7 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.5 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5

49   

88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133

15 15 16 16 17 15 16 16 18 16 17 16 16 17 15 15 15 15 15 15 17 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15 15

16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16

20 20 21 21 22 21 21 21 22 21 21 20 21 24 23 22 23 23 21 23 24 23 24 24 24 24 23 24 24 24 25 25 25 25 25 26 23 25 25 24 25 26 27 26 29 30

6 8 9 6 8 6 6 6 7 7 6 7 7 7 7 6 7 6 8 7 6 9 8 6 8 6 7 6 6 7 7 8 7 5 7 7 7 6 5 6 7 8 8 7 7 8

0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.5 0.4 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2

50   

134 135 136 137 138 139 140 141 142

•

15 15 15 15 15 15 15 15 15

16 16 16 16 16 16 16 16 16 Total Waktu

28 29 29 32 32 33 36 35 34 2675

8 7 8 9 10 7 8 7 9 856

0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 3531 detik

Grafik kuat arus listrik terukur

    •

Grafik waktu proses pelubangan

   

51   

•

Daya dihitung dengan menggunakan rumus :

  Dimana : P = Daya listrik (W) V = Tegangan listrik (V) I = Kuat arus listrik (A) Pada perhitungan ini, nilai V dianggap tidak berubah yaitu sebesar 105 v dan nilai I berubahubah sesuai dengan pengukuran. •

Energi yang digunakan untuk membuat lubang dihitung dengan menggunakan rumus :

  Dimana : E = Energi yang digunakan (J) P = Daya listrik (W) T = Waktu yang dibutuhkan setiap lubang (s) Hasil pengukuran dan perhitungan dapat dilihat pada tabel dibawah ini :

Jumlah Lubang

   1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23 

Kuat Arus Listrik

Daya Listrik

Energi Listrik

(A)

(w) 

(J) 

1 1.1 1 1 1.1 1 1 0.8 0.8 0.8 1 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.8 0.8

105 115.5 105 105 115.5 105 105 84 84 84 105 94.5 84 84 84 84 84 94.5 94.5 94.5 94.5 84 84

945 808.5 1470 1155 1386 945 1575 1092 840 840 1050 1134 1092 1260 1008 1344 1260 1323 1228.5 1512 1323 1176 1176 52 

 

24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65 

0.8 0.8 1 0.8 1 1 0.6 0.8 0.8 0.7 0.7 0.8 0.8 0.7 0.6 0.8 0.6 0.7 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8 0.9 0.8 0.8 0.7 0.8 0.9 0.8 0.8 0.8

84 84 105 84 105 105 63 84 84 73.5 73.5 84 84 73.5 63 84 63 73.5 84 84 84 94.5 84 84 84 84 84 84 84 94.5 84 84 84 94.5 84 84 73.5 84 94.5 84 84 84

1260 1092 1575 1176 1785 1785 1008 924 1092 1102.5 1029 1176 1092 1176 945 672 819 882 1092 1344 1428 1701 1092 840 840 1176 1428 1344 1176 1512 1260 1344 1428 1606.5 1260 1176 1176 1344 1323 1344 1176 1344

53   

66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  106  107 

0.8 0.8 0.8 0.7 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.6 0.7 0.6 0.6 0.5 0.6 0.6 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.4 0.4 0.4 0.5 0.4 0.5 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4

84 84 84 73.5 63 63 73.5 63 63 63 73.5 63 63 52.5 63 63 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 52.5 42 42 42 52.5 42 52.5 42 42 42 42 42 42 42 42 42

1260 1008 1260 1323 1134 1134 1396.5 1134 1134 1197 1396.5 1197 1197 1050 1260 1323 1050 1050 997.5 1050 1050 1102.5 1050 1050 1102.5 1102.5 1155 882 882 882 1155 882 1102.5 840 882 1008 966 924 966 966 882 966

54   

108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142 

0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

42 42 42 42 42 42 42 42 42 42 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 31.5 21 21 21 21 21 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5 10.5

1008 966 1008 1008 1008 1008 966 1008 1008 1008 787.5 787.5 787.5 787.5 787.5 819 724.5 787.5 787.5 756 787.5 819 850.5 819 609 630 588 609 609 336 336 346.5 378 367.5 357

55   

Grafik Daya listrik yang dihitung :

    Grafik energi yang terhitung :

56   

Lampiran 7. Pengukuran Kadar Air Tanah 1. Tanah yang dijadikan sampel diayak dan dicampur kemudian di bagi dalam 4 cawan yang sudah diberi tanda :

2. Sebelum dimasukkan oven, keempat cawan berisi tanah ditimbang terlebih dahulu :

3.Setelah itu, tanah dimasukkan kedalam oven dan didiamkan selama 24 jam :

57   

4. Setelah 24 jam, cawan berisi tanah dikeluarkan dari oven dan ditimbang lagi :

5. Timbang cawan tanpa tanah :

6. Setelah itu dihitung kadar air tanahnya dengan menggunakan rumus berikut :

X = kadar air tanah Ma = Masa tanah sebelum dikeringkan (g) Mb = Masa tanah setelah dikeringkan (g) Mc = Masa cawan tanpa tanah (g) •

Cawan “7” :

  x = 18.3 % •

Cawan “25” :

  x = 18.5 %

58   

•

Cawan “ E2” :

  x = 17.6 % •

Cawan “ 23” :

  x = 18.5 % 7. Setelah itu dihitung kadar air rata – rata untuk menentukan kadar air tanah dari tanah sampel : X rata-rata : (x1 + x2 + x3 + x4)/4 = (18.3 + 18.5 + 17.6 + 18.5)/4 = 18.23 %

                                                           

59   

Lampiran 8. Pengukuran Beban Kerja 1. Tabel dan Grafik Pengukuran Denyut Jantung Operator Saat Step Test : Heart Rate

 69  70  71  68  70  72  71  69  70  70  72  70  72  73  74  73  73  73  72  71  74  85  90  93  94  95  96  96  97  97  97  96  99  95  94  94  95  96  97 

Waktu (s)

0  0.25  0.5  0.75  1  1.25  1.5  1.75  2  2.25  2.5  2.75  3  3.25  3.5  3.75  4  4.25  4.5  4.75  5  5.25  5.5  5.75  6  6.25  6.5  6.75  7  7.25  7.5  7.75  8  8.25  8.5  8.75  9  9.25  9.5 

60   

97  92  90  85  83  79  76  75  76  75  75  75  74  76  77  75  76  76  77  77  76  77  80  85  97  102  102  103  101  101  103  103  102  101  102  103  101  101  101  101  103  102  95  84 

9.75  10  10.25  10.5  10.75  11  11.25  11.5  11.75  12  12.25  12.5  12.75  13  13.25  13.5  13.75  14  14.25  14.5  14.75  15  15.25  15.5  15.75  16  16.25  16.5  16.75  17  17.25  17.5  17.75  18  18.25  18.5  18.75  19  19.25  19.5  19.75  20  20.25  20.5 

61   

80  74  75  75  76  73  73  72  73  75  74  74  72  75  76  74  77  75  80  85  97  106  110  111  110  112  112  112  111  112  109  112  112  112  110  109  110  110  106  100  96  87  80  75 

20.75  21  21.25  21.5  21.75  22  22.25  22.5  22.75  23  23.25  23.5  23.75  24  24.25  24.5  24.75  25  25.25  25.5  25.75  26  26.25  26.5  26.75  27  27.25  27.5  27.75  28  28.25  28.5  28.75  29  29.25  29.5  29.75  30  30.25  30.5  30.75  31  31.25  31.5 

62   

77  76  76  74  77  77  77  75  75  76  74  77  76  75  80  88  98  106  115  118  119  117  120  119  120  120  122  119  118  119  119  122  119  117 

31.75  32  32.25  32.5  32.75  33  33.25  33.5  33.75  34  34.25  34.5  34.75  35  35.25  35.5  35.75  36  36.25  36.5  36.75  37  37.25  37.5  37.75  38  38.25  38.5  38.75  39  39.25  39.5  39.75  40 

63   

2. Tabel dan Grafik Pengukuran Denyut Jantung Operator Saat melakukan Pekerjaan Waktu

0  0.25  0.5  0.75  1  1.25  1.5  1.75  2  2.25  2.5  2.75  3  3.25  3.5  3.75  4  4.25  4.5  4.75  5  5.25  5.5  5.75  6  6.25  6.5 

Heart Rate

70  71  73  72  74  70  72  72  74  73  71  73  72  74  71  72  74  73  72  72  71  76  80  85  93  94  94 

64   

6.75  7  7.25  7.5  7.75  8  8.25  8.5  8.75  9  9.25  9.5  9.75  10  10.25  10.5  10.75  11  11.25  11.5  11.75  12  12.25  12.5  12.75  13  13.25  13.5  13.75  14  14.25  14.5  14.75  15  15.25  15.5  15.75  16  16.25  16.5  16.75  17  17.25  17.5 

93  95  93  95  94  95  96  93  94  94  94  95  96  92  90  84  80  78  73  75  76  74  75  76  72  75  74  74  74  75  73  74  76  75  76  78  132  100  96  140  101  97  143  102 

65   

17.75  18  18.25  18.5  18.75  19  19.25  19.5  19.75  20  20.25  20.5  20.75  21  21.25  21.5  21.75  22  22.25  22.5  22.75  23  23.25  23.5  23.75  24 

95  148  104  94  157  107  97  160  107  96  162  107  95  160  105  94  166  108  97  162  110  95  175  114  99  164 

   

66