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 Tahap 1 Tahap 2 Tahap 2 No Tempat Uraian Lama Penelitian ( Agustus 2012 - Bulan Februari 2014) 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 Laboratorium Teknik Elektro dan Teknik Mesin Fakultas Teknik UIKA Bogor Digunakan untuk merancang konstruksi dudukan silinder hidrolik dan bajak mole   Laboratorium Instrumentasi dan Perbengkelan IPB Perancangan sensor pengirim dan penerima, Elektronika dan sistim kontrol hidrolik skala Laboratorium Teknik Mesin Budidaya Pertanian Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, FATETA IPB, di Laboratorium lapangan Siswadhi Soeparjo Untuk pelaksanaan ujian lapangan ( out door), Manual dan Otomatis Tahap 1 Tahap 2 Tahap 2

Alat dan bahan Alat yang digunakan: Satu (1) set Traktor : 55 kW, Holand Satu set ekternal hidrolik traktor kapasitas 50 liter/menit, 250 bar Satu set selonoid 30 A, 4 aliran ( 2 in 2 out) Satu set accu battere 12 V, 7,6 Ah untuk transmitter Alat ukur tekanan 1 set 250 bar Monitoring laptop Fujitsu layar 11”, Hardisc 250GB,ram/rom 8 GB Selang hidrolik dan asesorisnya Fleksibel 3/8” Satu set ECU ATMEGA Arduino 238 Satu set sensor jarak Ultarsonik, 3 m Silinder Hidrolik Pnj 50 cm, dia 10 cm, dia torak 5cm, 10 ton Satu set tool elektronika Solder, tang, obeng, kabel, VCB, timah Besi kontruksi bajak mole Plat ST 37, p:1200mm, t: 25mm, l: 250mm, Bajak mole Tinggi 125 cm, lebar 250 cm, tebal 25 mm Satu Set teodolit DT. Nikon NE-205 ( 2nd) Bahan penelitian: Minyak Hidrolik Pertamina, SAE 20, 50 liter Satu set Patok ukur, tali dan kelengkapannya Mistar Ukur Penggaris stenlis, 60 cm Lapangan penelitaan Panjang lapangan uji 30 m Lebar 16 meter Pembagian lintasan 16 lintasan

Pengukuran Profil Permukaan Tanah

Penentuan Lintasan Jalur Traktor

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 Mengambil sampel tanah pada beberapa titik ditiap lintasan. Melakukan uji laboratorium Jenis Pengujian Standar Tujuan Water conten ASTM D 2216-90 Mengetahui kondisi kelembaban contoh tanah asli. Specific Gravity ASTM D 854-91 Mengetahui berat jenis contoh tanah( Gs) Unit Weigh ASTM C -29 Mengetahui berat persatuan volume Atterberg Limit ASTM D-4318-84 Menentukan batas plastis dan batas cair, dipakai untuk klasifikasi tanah berbutir halus Unconfined compressive Sireght ASTM D – 2166 Mengetahui kekuatan tekanan bebas tanah kohesif pada kondisi tanah asli maupun dipadatkan(diolah) Direct Shear Test ASTM D3080 Mengetahui besarnya kekuatan tanah terhadaf gaya horizontal Sieve Analysis ASTM D-421 Untuk mengetahui distribusi ukuran butiran tanah Hidrometer Analysis ASTM D -100 Menentukan distribusi dari butiran tanah yang memiliki diameter lebih kecil Hand Boring ASTM D 1452-80 Mengetahui jenis dan komposisi tanah secara visual

Hasil dan Bahasan Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Jenis Pengujian Hasil Satuan Keterangan Water conten 31.2 % Pada permukaan tanah dengan kedalaman 10, 20,30 dan 40 cm, diperlukan perbaikan untuk pembuangan air permukaan. Specific Gravity 2.55 gr/cm3 Berat jenis tanah cukup baik untuk menopang berat beban. Unit Weigh: Tanah tidak terlalu jenuh air Berat isi tanah basah 1,58 Berat isi tanah kering 0,04 Isi pori 16,17 - Derajat kejenuhan 79.15 Nilai porositas 44,76 Unconfined compressive Sireght 3.278 kg/cm2 Tanah mempunyai kekuatan geser tidak diari (undrained), termasuk golongan lempung kenyal (stiff clay) yang berpengaruh cukup sedang. Direct Shear Test (s) 3,389 Tanah mempunyai kekuatan geser yang cukup tinggi terhadap gaya horizontal. Nilai C 3,29 Tan  44,99 o

Sifat Fisik dan Mekanik Tanah Sieve Analysis: Jumlah berat tertahan disaringan No 3 Prosentasi lolos 100 gr % Tanah bergredasi buruk ( poorly graded), karena pembagian ukuran butiran tidak merata Jumlah berat tertahan disaringan No 4 1,9 99,62 Jumlah berat tertahan disaringan No 8 7,3 84,92 Jumlah berat tertahan disaringan No 30 21,9 56,06 Jumlah berat tertahan disaringan No 40 51,4 30,32 Jumlah berat tertahan disaringan No 50 79,2 28,74 Jumlah berat tertahan disaringan No 100 67,1 15,32 Jumlah berat tertahan disaringan No 200 45,2 6,28

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. Atterberg Limit: Batas cair ( liquied limits) Batas plastis( Plastis Limit) Indeks Plastisitas ( Plastiscity index) 42,19 16,04 26,16 % Klasifikasi tanah berprilaku sebagai tanah liat, kurang organik, dengan indeks plastisitas tinggi Pengujian Hand boring: Kedalaman 0 – 0,2 cm Tanah kuning kecoklatan, bergradasi halus, tidak gembur, lengket Kedalaman 0,2 – 0,4 Tanah kuning muda bergradasi halus, tidak gembur, lengket Kedalaman 0,4 – 0,6 Pasir Debu Liat/lempung 16,8 28,4 55,52 Hasil uji sampel, bahwa tanah berprilaku sangat liat, kurang organik.

Hasil dan Bahasan Pengukuran profil tanah

Hasil pengujian elevasi bajak mole tanpa kontroller Pengukuran cara manual

Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller kemiringan 0%, pengukuran cara manual

Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller kemiringan 0

Hasil pengujian elevasi bajak mole menggunakan kontroller kemiringan 0

Analisis Simpangan antara setpoin terhadap posisi bajak mole Lintasan Simpangan ( antara setpoin) terhadap elevasi mole (%) Kemiringan A 2,29 Tanpa kontrol B 3,69 C 4,22 D 4,10 E 1,00 Dengan kontrol kemiringan 0% F 0,63 G 0,79 H 0,48 I 0,84 Dengan kontrol kemiringan 0.1% J 0,57 K 0,40 L 0,51 M 0,99 Dengan kontrol kemiringan 0.2% N 1,04 O P 0,87

Kesimpulan 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