pembuatan saluran drainase menggunakan bajak

5 PEMBUATAN SALURAN DRAINASE MENGGUNAKAN
BAJAK MOLE PADA LAHAN PERTANIAN
Latar Belakang Masalah
Pembuatan saluran drainase menggunakan bajak mole dibawah
permukaan tanah pada kedalaman 40 cm, mempunyai tingkat kesulitan
tersendiri, terutama untuk mengatur kedalaman bajak mole sesuai dengan
setpoin yang diinginkan. Profil permukaan tanah dan kekuatan geser tanah
tanah sangat mempengarhui pembuatan saluran drainase mole.
Tujuan Penelitian
a. Menghasilkan rancangan alat berupa sistem kontrol terprogram untuk
menggerakan silinder hidrolik sebagai penggerak bajak mole,
b. Memperoleh elevasi kedalaman hasil olah bajak mole pada sudut
kemiringan 0%, 0.1% dan0.2 %, serta simpangan antara setpoin dan
posisi bajak mole.
Metode Penelitian
Waktu dan Tempat Penelitian
Lama Penelitian ( Agustus 2012 - Bulan Februari 2014)
No
Tempat
Uraian
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
A S O N D J F M A M J J A S O N D J
1
Laboratorium Teknik
Elektro dan Teknik
Mesin Fakultas Teknik
UIKA Bogor
Digunakan untuk
merancang konstruksi
dudukan silinder hidrolik
dan bajak mole
2
Laboratorium
Instrumentasi dan
Perbengkelan IPB
Perancangan sensor
pengirim dan penerima,
Elektronika dan sistim
kontrol hidrolik skala
Laboratorium Teknik
Mesin Budidaya
Pertanian Departemen
Untuk pelaksanaan ujian
Teknik Mesin dan
3
lapangan ( out door),
Biosistem, FATETA IPB,
Manual dan Otomatis
di Laboratorium
lapangan Siswadhi
Soeparjo
Tahap 1
Tahap 2
Tahap 2
Alat dan bahan
Alat yang digunakan:
Satu (1) set Traktor
Satu set ekternal hidrolik traktor
Satu set selonoid
Satu set accu battere
Alat ukur tekanan 1 set
Monitoring laptop Fujitsu
Selang hidrolik dan asesorisnya
Satu set ECU
Satu set sensor jarak
Silinder Hidrolik
Satu set tool elektronika
Besi kontruksi bajak mole
Bajak mole
Satu Set teodolit
Bahan penelitian:
Minyak Hidrolik
Satu set
Mistar Ukur
Lapangan penelitaan
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
55 kW, Holand
kapasitas 50 liter/menit, 250 bar
30 A, 4 aliran ( 2 in 2 out)
12 V, 7,6 Ah untuk transmitter
250 bar
layar 11”, Hardisc 250GB,ram/rom 8 GB
Fleksibel 3/8”
ATMEGA Arduino 238
Ultarsonik, 3 m
Pnj 50 cm, dia 10 cm, dia torak 5cm, 10 ton
Solder, tang, obeng, kabel, VCB, timah
Plat ST 37, p:1200mm, t: 25mm, l: 250mm,
Tinggi 125 cm, lebar 250 cm, tebal 25 mm
DT. Nikon NE-205 ( 2nd)
:
:
:
:
:
Pertamina, SAE 20, 50 liter
Patok ukur, tali dan kelengkapannya
Penggaris stenlis, 60 cm
Panjang lapangan uji 30 m
Lebar 16 meter
Pengukuran Profil Permukaan Tanah
Sinar green laser
Tongkat
ukur
Kaki segitiga
Titik Pengukuran Kontur
permukaan tanah
Tanah
Penentuan Lintasan Jalur Traktor
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k
l
m
n
o
A
a
1,5 m
Titik Pemasangan Patok dan Jalur Traktor
B
1,5 m
30 m
C
1,5 m
D
Metode Pengolahan bajak mole
Pengujian Pengolahan bajak mole
Metode Pengukuran elevasi
Menggunakan Mistar Ukur
Menggali tanah disamping hasil olah bajak
Metode Pengujian Fisik dan Mekanik Tanah
1. Mengambil sampel tanah pada beberapa titik ditiap lintasan.
2. Melakukan uji laboratorium
Jenis Pengujian
Standar
Tujuan
Water conten
ASTM D 2216-90
Specific Gravity
Unit Weigh
Atterberg Limit
ASTM D 854-91
ASTM C -29
ASTM D-4318-84
Mengetahui kondisi kelembaban contoh tanah
asli.
Mengetahui berat jenis contoh tanah( Gs)
Mengetahui berat persatuan volume
Menentukan batas plastis dan batas cair, dipakai
untuk klasifikasi tanah berbutir halus
Unconfined
Sireght
compressive
ASTM D – 2166
Direct Shear Test
ASTM D3080
Sieve Analysis
Hidrometer Analysis
ASTM D-421
ASTM D -100
Hand Boring
ASTM D 1452-80
Mengetahui kekuatan tekanan bebas tanah kohesif
pada
kondisi
tanah
asli
maupun
dipadatkan(diolah)
Mengetahui besarnya kekuatan tanah terhadaf
gaya horizontal
Untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah
Menentukan distribusi dari butiran tanah yang
memiliki diameter lebih kecil
Mengetahui jenis dan komposisi tanah secara
visual
Sifat Fisik dan Mekanik Tanah
Hasil dan Bahasan
Jenis Pengujian
Water conten
Hasil
31.2
Satuan
%
Specific Gravity
2.55
gr/cm3
Unit Weigh:
 Berat isi tanah basah
 Berat isi tanah kering
 Isi pori
 Derajat kejenuhan
 Nilai porositas
Unconfined compressive Sireght
1,58
0,04
16,17
79.15
44,76
3.278
gr/cm3
gr/cm3
%
%
kg/cm2
Direct Shear Test (s)
Nilai C
Tan 
3,389
3,29
44,99
kg/cm2
kg/cm2
o
Keterangan
Pada permukaan tanah dengan
kedalaman 10, 20,30 dan 40 cm,
diperlukan
perbaikan
untuk
pembuangan air permukaan.
Berat jenis tanah cukup baik untuk
menopang berat beban.
Tanah tidak terlalu jenuh air
Tanah mempunyai kekuatan geser
tidak diari
(undrained),
termasuk golongan lempung kenyal
(stiff clay) yang berpengaruh cukup
sedang.
Tanah mempunyai kekuatan geser
yang cukup tinggi terhadap gaya
horizontal.
Sifat Fisik dan Mekanik Tanah
Sieve Analysis:
 Jumlah berat tertahan disaringan No 3
 Prosentasi lolos
0
100
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 4
Prosentasi lolos
1,9
99,62
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 8
Prosentasi lolos
7,3
84,92
gr
%

•
Jumlah berat tertahan disaringan No 30
Prosentasi lolos
21,9
56,06
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 40
Prosentasi lolos
51,4
30,32
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 50
Prosentasi lolos
79,2
28,74
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 100 67,1
Prosentasi lolos
15,32
gr
%


Jumlah berat tertahan disaringan No 200 45,2
Prosentasi lolos
6,28
gr
%
Tanah bergredasi buruk ( poorly
graded), karena pembagian ukuran
butiran tidak merata
Sifat Fisik dan Mekanik Tanah
Hidrometer Analysis
11
-
Akhir pengujian terdapat tanah
disaringan No 200, hal ini terjadi
karena sampel tanah mengendap dan
partikelnya kembali menyatu ketika
terendam selama 24 jam.
42,19
16,04
26,16
%
%
%
Klasifikasi tanah berprilaku sebagai
tanah liat, kurang organik, dengan
indeks plastisitas tinggi
-
-
Kedalaman 0,2 – 0,4
-
-
Kedalaman 0,4 – 0,6
-
-
Tanah kuning kecoklatan, bergradasi
halus, tidak gembur, lengket
Tanah kuning muda bergradasi halus,
tidak gembur, lengket
Tanah kuning muda bergradasi halus,
tidak gembur, lengket



16,8
28,4
55,52
%
%
%
Atterberg Limit:
 Batas cair ( liquied limits)
 Batas plastis( Plastis Limit)
 Indeks Plastisitas ( Plastiscity
index)
Pengujian Hand boring:
Kedalaman 0 – 0,2 cm
Pasir
Debu
Liat/lempung
Hasil uji sampel, bahwa tanah
berprilaku sangat liat, kurang organik.
Hasil dan Bahasan
Pengukuran profil tanah
Pengukuran profil lintasan traktor (cm)
No
Lintasan dan jarak patok
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Lintasan A
Lintasan B
Lintasan C
Lintasan D
Lintasan E
Lintasan F
Lintasan G
Lintasan H
Lintasan I
Lintasan J
Lintasan K
Lintasan L
Lintasan M
Lintasan N
Lintasan O
Lintasan P
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
3
0
0
1
2
0
0
0
2
1
1
0
1
2
2
0
3
0
1
2
2
1
1
1
2
2
1
2
2
2
2
1
5
3
1
4
4
2
2
2
4
2
1
3
2
3
4
1
7
5
3
5
5
3
3
2
5
2
2
3
2
4
6
1
10
8
5
7
6
3
4
2
6
3
3
3
4
3
7
4
13
10
5
8
8
3
4
3
8
4
4
4
5
5
8
6
12
12
8
9
8
3
5
4
8
4
3
5
4
5
8
8
12
12
10
10
9
5
5
5
9
5
4
7
5
7
8
7
12
13
11
10
9
6
6
6
9
6
5
8
9
9
9
9
11
13
11
11
10
7
6
6
10
7
6
9
10
9
9
10
10
14
12
11
10
7
7
6
10
7
6
11
11
10
9
10
10
14
12
12
11
8
7
7
11
7
7
11
11
10
9
10
10
14
13
12
10
8
7
7
10
8
8
10
11
11
10
11
11
14
13
12
12
9
8
7
11
9
9
12
12
11
10
11
Keterangan
11
14 Untuk uji tanpa
kontrol
13
12
12 Untuk uji dengan
9
kontrol
8 Kemiringan bajak
7 mole 0 % atau 0,0o
10 Untuk uji dengan
10
kontrol
9 Kemiringan bajak
12
mole 0.1%
12 Untuk uji dengan
11
kontrol
10 Kemiringan bajak
11
mole 0.2%
Hasil pengujian elevasi bajak mole tanpa kontroller
Pengukuran cara manual
Pengukuran lintasan A
15
Kedalaman (cm)
10
5
0
-5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
-10
-15
-20
-25
Jarak (cm)
Profil lintasan A
Setpoin
Posisi bajak mole
Kedalaman (cm)
Pengukuran lintasan B
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Jarak (cm)
Profil lintasan B
Setpoin
Posisi bajak mole
3500
Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller
kemiringan 0%, pengukuran cara manual
Pengukuran lintasan E
15
Kedalaman (cm)
10
5
0
-5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
-10
-15
-20
-25
Jarak (cm)
Profil lintasan E
Set poin
Posisi bajak mole
Pengukuran lintasn F
15
Kedalaman (cm)
10
5
0
-5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
-10
-15
-20
-25
Jarak (cm)
Profil lintasan F
Setpoin
Posisi bajak mole
3500
Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller
kemiringan 0.1%
Pengukuran lintasan I
Kedalaman (cm)
20
10
0
-10
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
-20
-30
Jarak (cm)
Profil lintasan I
Setpoin
Posisi bajak mole
Pengukuran lintasan J
Kedalaman (cm)
20
10
0
-10
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
-20
-30
Jarak (cm)
Profil lintasan J
Setpoin
Posisi bajak mole
3500
Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller
kemiringan 0.2 %
Kedalaman (cm)
Pengukuran lintasan M
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
Jarak (cm)
Profil lintasan M
Setpoin
Posisi bajak mole
3500
Analisis Simpangan antara setpoin terhadap posisi bajak mole
Lintasan
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
N
O
P
Simpangan ( antara setpoin) terhadap elevasi
mole (%)
2,29
3,69
4,22
4,10
1,00
0,63
0,79
0,48
0,84
0,57
0,40
0,51
0,99
1,04
0,63
0,87
Kemiringan
Tanpa kontrol
Dengan kontrol
kemiringan 0%
Dengan kontrol
kemiringan 0.1%
Dengan kontrol
kemiringan 0.2%
Kesimpulan
1.
2.
Berdasarkan hasil pengujian, pembuatan saluran drainase bajak mole,
ketika tidak menggunakan sistem kontrol, profil permukaan tanah sangat
mempengaruhi hasil olah kedalaman bajak mole.
Menggunakan sistem kontrol kedalaman terprogram, antara set poin
dengan posisi bajak mole pada setiap lintasan, dengan kemiringan bajak
mole 0%, 0.1% dan 0.2%, profil permukaan tanah sangat kecil
mempengaruhi sistem kontrol. Terlihat dari hasil analisis simpangan
masing-masing lintasan.
Output penelitian:
Hariansyah M, Radite P.A Setiawan, Asep Sapei, Desrial dan Dewa Made Subrata,
2014. Kontrol Sistem Design And Testing For Depth Soiler-Sub Programmed, telah
dikirim ke ARPN Journal of Engineering and Applied Sciences (ISSN 1819-6608).
Amerika, (dalam proses) review. www//aprnjournals.com/jeas/index.htm