View
229
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. TRAKTOR TANGAN
Traktor tangan (hand tractor) merupakan sumber penggerak dari
implemen (peralatan) pertanian. Traktor tangan ini digerakkan oleh motor
penggerak dengan daya yang dihasilkan sekitar 4-12 hp. Menurut Soedjatmiko
(1972), traktor tangan merupakan salah satu sumber tenaga alat pengolahan tanah
yang digunakan baik di lahan sawah (basah) maupun di tegalan (lahan kering)
yang bertenaga mesin ”Internal Combustion Engine”, beroda dua dan mempunyai
tenaga kurang dari 12 hp serta bersifat serba guna.
Jenis motor penggerak yang sering dipakai adalah motor diesel satu
silinder dengan daya yang dihasilkan kurang dari 12 hp. Penggunaan motor diesel
umumnya lebih murah, baik pada saat pengoperasiannya maupun perawatannya.
Motor diesel lebih awet dibanding motor jenis lain, asal perawatannya dilakukan
dengan baik dan benar sejak awal. Untuk menghidupkan motor diesel digunakan
engkol, sedangkan untuk motor bensin dan minyak tanah menggunakan tali
starter.
B. RODA TRAKTOR TANGAN
Salah satu perangkat traksi pada traktor tangan adalah roda. Sebuah traktor
tangan dapat bergerak maju-mundur dengan kecepatan tertentu karena putaran
poros motor penggerak disalurkan sampai ke roda. Saat ini, roda traktor yang
tersedia di pasaran memiliki berbagai bentuk dan ukuran yang digunakan sesuai
dengan kondisi lahan. Penggunaan berbagai jenis roda ini bertujuan untuk
meningkatkan kemampuan traksi roda yang bekerja pada kondisi tanah tertentu.
Performansi roda traktor di lahan didasarkan pada kemampuan
cengkeraman tapak roda terhadap permukaan jalan. Faktor-faktor yang
7
mempengaruhi performansi roda ini ditentukan oleh kondisi lahan, daya yang
disalurkan ke roda, jumlah sirip, dimensi roda serta bentuk dan ukuran sirip.
Dengan menggunakan berbagai tipe roda ini diharapkan dapat meningkatkan
kemampuan traksi roda yang bekerja pada kondisi lahan yang berbeda.
Berdasarkan material pembuat roda, roda traktor dapat dikelompokkan
menjadi 2 kelompok, yaitu :
1. Roda Ban Karet
Merupakan roda traktor yang terbuat dari material karet. Roda ban karet
ini umumnya digunakan untuk penggunaan traktor tangan sebagai trailer atau
penggunaan traktor tangan sebagai alat transportasi. Bentuk permukaan roda ban
ini beralur agak dalam yang bertujuan untuk mencegah slip. Roda ban karet juga
dapat meredam getaran, sehingga tidak merusak jalan.
2. Roda Besi
Merupakan roda traktor yang terbuat dari material besi. Roda Besi ini
dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu roda besi untuk lahan sawah (roda besi
standar) dan roda besi untuk lahan kering. Untuk penggunaan di lahan sawah,
sirip-sirip yang digunakan lebih lebar dibandingkan ukuran sirip pada roda besi
lahan kering. Ini bertujuan agar roda dapat menahan beban traktor sehingga tidak
tenggelam kedalam lumpur.
Gambar 1. Roda Besi Standar
8
Perbaikan traksi dengan roda besi standar banyak kaitannya dengan slip
roda yang terjadi. Tanah basah (sawah) pada dasarnya mempunyai tahanan tanah
terhadap pembajakan relatif lebih rendah dibandingkan tanah kering, tetapi pada
kondisi ini slip roda yang terjadi akan lebih tinggi (Irwanto, 1983).
Untuk penggunaan di lahan sawah, sirip-sirip yang ada lebih besar dan
jumlahnya lebih sedikit dibandingkan dengan yang ada di lahan kering. Karena
jarak sirip-sirip lebih lebar atau pitch sirip lebih panjang, dan jumlah sirip lebih
sedikit pada rim roda, maka sangat efektif untuk mencegah bongkah-bongkah
tanah menempel atau terperangkap diantara sirip (Sakai et al., 1998).
Roda besi sirip lengkung digunakan untuk pembajakan di lahan kering.
Sirip pada roda besi akan menancap ke tanah, sehingga akan mengurangi
terjadinya slip pada saat menarik beban berat.
(a) (b)
Gambar 2. Roda besi prototip ideal (a) dan prototip industri (b)
(Radite, 2008)
Roda sirip lengkung prototype industri ini dapat mengatasi kelengketan
tanah pada sirip, tetapi mempunyai sedikit kekurangan dalam hal penetrasi sirip ke
dalam tanah dan gaya dorong sirip karena bentuk siripnya yang melengkung
tersebut. Sirip lengkung ini dipasang selang-seling antara rim kiri dan kanan yang
bertujuan untuk meningkatkan efektifitas penetrasi sirip ke dalam tanah.
Dengan mempertimbangkan bahwa jarak sirip harus maksimum agar
gerakan sirip hanya ke arah bawah dan belakang di dalam tanah, diharapkan
9
gerakan sirip seperti itu akan menghasilkan hanya suatu reaksi tanah vertikal dan
tarikan kotor (gross traction) dengan tahanan gerak (motion resistance) yang
minimum.
Gambar 3. Sirip dan gerakannya (Sakai et al., 1998)
Untuk memperkirakan jumlah sirip minimum NL dari roda besi
dirumuskan dari segi perencanaan desain dengan menggunakan persamaan berikut
(Sakai et al., 1998) :
NL /
....................................................... (1)
NL S
...................................................................... (2)
Dimana : v = kecepatan maju traktor yang diharapkan (cm/s)
ω = kecepatan putaran roda (rpm)
r1 = diameter luar roda (cm)
S = reduksi kecepatan maju yang diharapkan.
/
v cm/s
10
Dengan diketahuinya kondisi lahan maupun besarnya slip maka dapat
ditentukan jumlah sirip minimum yang akan dipasang pada roda.
Tabel. 1 Jumlah sirip yang dibutuhkan apabila diketahui nilai slip
Slip Jumlah sirip Jumlah jari-jari 0.05 20 8 0.10 14 8 0.15 12 8 0.20 10 8 0.25 9 8
Dengan menentukan jumlah sirip yang sesuai dengan kebutuhan
penggunaan, diharapkan traktor dapat meningkatkan traksi yang dihasilkan dan
traktor dapat mengembangkan tenaga tarik mendekati tenaga yang disuplai pada
sumbu roda pada tingkat kecepatan dan beban yang diinginkan (Singh,1980).
C. TRAKSI RODA
Roda traktor yang berguling akan mengalami gaya traksi, tahanan guling,
gaya kemudi, gaya dukung tanah, dan gaya akibat berat traktor (Plackett, 1985).
Traksi adalah gaya dorong yang dapat dihasilkan oleh roda penggerak atau alat
traksi lainnya (Barger et.al, 1958). Arah traksi adalah searah dengan arah gerak
traktor dan berlawanan arah dengan tahanan guling. Traksi yang dapat dihasilkan
traktor dipengaruhi oleh kondisi roda penggerak, kondisi tanah, keadaan
permukaan tanah, dan interaksi roda penggerak dengan tanah (Wanders,1978).
Menurut Wanders (1978), performansi yang dapat dihasilkan suatu traktor
dipengaruhi oleh kondisi alat traksi, kondisi tanah, keadaan pemukaan tanah, dan
interaksi alat traksi dengan tanah. Salah satu faktor yang dapat menurunkan tenaga
tarik adalah reduksi kecepatan maju (travel reduction). Reduksi kecepatan maju
(travel reduction) ini juga sering disebut dengan slip.
Traktor akan mampu menarik peralatan apabila traksi yang dihasilkan oleh
roda karena perputaran roda, mampu merubah torsi menjadi tenaga tarik yang
lebih besar dari tahanan guling. Bila traksi lebih kecil dari torsi yang disalurkan,
11
akan menyebabkan roda traktor slip. Hal ini sering disebut dengan “roda
kehilangan traksi”. Besarnya nilai traksi ini tergantung dari tenaga mesin, dimensi
roda, beban pada roda terhadap jalan dan koefisien gesek antara roda dengan
jalan.
Traksi pada tanah tertentu dapat ditingkatkan dengan memperluas bidang
sentuh roda dengan tanah atau dengan menambah berat traktor (Gill dan Vanden
Berg, 1968). Faktor slip juga memiliki peran utama dalam peningkatan atau
penurunan efisiensi traksi.
Besarnya tenaga maksimum yang dapat disalurkan roda kepermukaan
tanah dipengaruhi oleh reaksi tanah terhadap roda yang memungkinkan roda
menghasilkan tenaga tarik yang lebih besar. Hal ini tergantung pada ketahanan
tanah terhadap keretakan, kohesi tanah, dan sudut gesekan dalam tanah. Jika tanah
memiliki ketahanan yang baik, maka tenaga yang dapat disalurkan juga akan
semakin besar.
Untuk menentukan besarnya tenaga tarik traktor dapat digunakan
persamaan sebagai berikut :
P F v ...................................................................................... (3)
Dengan : P = tenaga tarik traktor (Watt)
Fd = gaya tarik traktor (N)
v = kecepatan maju traktor ((m/s)
Pada penelitian ini, besarnya gaya tarik traktor (Fd) dapat diukur dengan
menggunakan Load Cell dan regangan yang terjadi dibaca dengan menggunakan
Handystrain meter. Satuan yang terbaca masih dalam bentuk µε (microstrain).
Angka yang terbaca lalu dikalikan dengan faktor konversi (1 µε = 2 kgf).
Sedangkan untuk mengukur tingkat kecepatan maju traktor didasarkan pada jarak
yang di tempuh per satuan waktu.
12
D. SLIP RODA TRAKTOR
Slip roda traktor (travel reduction) adalah selisih jarak tempuh roda traktor
dengan pembebanan (dengan operasi) dengan jarak tempuh roda traktor tanpa
pembebanan (tanpa operasi) yang dinyatakan dalam persen. Menurut Kepner et al.
(1982), slip dapat terjadi pada traktor tanpa beban dan akan bertambah besar
seiring dengan meningkatnya gaya penarikan.
Slip pada roda ini dapat terjadi jika besar traksi yang dihasilkan roda lebih
kecil dari torsi yang disalurkan oleh engine ke roda. Slip yang terjadi pada traktor
tangan dapat mengurangi Efisiensi Lapang dan penyaluran daya pada traktor. Slip
pada roda dapat diperkecil dengan memperhatikan faktor – faktor berikut yaitu
diameter roda, lebar roda, bentuk lempengan tapak, sudut lempengan tapak
terhadap garis singgung roda dan sumbu roda, dan jarak antar lempengan. Untuk
memperoleh nilai slip ini dapat menggunakan persamaan berikut :
Slip 1 SS
100 .......................................................... (4)
Dengan : Sb = Jarak tempuh dengan beban (m)
So = Jarak tempuh tanpa beban (m)
Menurut Sembiring et al. (1990), slip adalah selisih jarak yang dicapai atas
dasar perhitungan jumlah putaran roda dengan jarak sesungguhnya dibagi jarak
yang dapat dicapai dengan putaran roda. Slip ini dinyatakan dalam persen. Slip
pada roda traktor dipengaruhi oleh diameter roda, lebar roda, bentuk lempengan
tapak, dan sudut lempengan tapak terhadap garis singgung roda dan sumbu roda.
Pada penelitian ini, jarak tempuh roda diukur dengan cara menghitung
jarak yang ditempuh roda tiap 5 - 10 putaran roda. Pengukuran dilakukan saat
traktor berjalan tanpa dan dengan beban.
Triratanasirichai (1990) menyatakan bahwa kelengketan tanah pada sirip
roda adalah salah satu masalah yang menyebabkan rendahnya mobilisasi dan
tingginya slip roda. Menurut Hendra (1982), proses terjadinya slip pada dasarnya
13
ditimbulkan akibat ketidakseimbangan antara gaya yang disalurkan oleh jari-jari
roda dari sumbu roda kepada permukaan tapak dan medan tahanan geser tanah
yang dilalui roda tersebut.
Untuk mengatasi slip ini dapat dilakukan dengan menurunkan tenaga yang
disalurkan ke roda. Penurunan tenaga yang dibutuhkan untuk mengatasi slip akan
menaikkan tenaga tarik traktor. Perbedaan kecepatan dan perbedaan dengan
perbedaan transmisi yang digunakan juga dapat memberikan pengaruh pada slip.
Efisiensi penyaluran tenaga tarik yang tertinggi yang dapat dicapai oleh traktor
pada saat bekerja di lapangan mengolah tanah adalah pada tingkat slip antara 15-
25 %. Pada tanah liat basah, tenaga terbesar untuk menarik mungkin dicapai pada
slip sekitar 35 % (Sembiring et al., 1990).
Slip roda traktor juga banyak kaitannya dengan tingkat kandungan air
tanah. Kandungan air tanah mempengaruhi nilai tahanan geser dan daya dukung
tanah terhadap suatu pembebanan (Richey et al., 1961).
E. KETENGGELAMAN RODA (Sinkage)
Ketenggelaman roda menunjukaan tingkat penetrasi roda kedalam tanah
yang mempengaruhi besarnya traksi roda yang dapat dihasilkan. Ini dipengaruhi
oleh bobot traktor tangan, bentuk sirip dan jenis tanah. Ketenggelaman ini juga
dipengaruhi oleh jumlah sirip pada roda. Semakin banyak jumlah sirip, maka
semakin kecil pula kemampuan roda melakukan penetrasi kedalam tanah
(Sebastian, 2002).
Ketenggelaman roda ini terjadi akibat adanya penurunan permukaan tanah
akibat gaya dari luar khususnya karena lalu lintas, yang merupakan pertanda
terjadinya pemadatan tanah pada daerah tersebut. Penurunan permukaan tanah
akan terjadi sampai pada keadaan dimana gaya penahanan dari tanah seimbang
dengan beban yang diberikan (Mandang dan Nishimura, 1991).
Ketenggelaman roda yang besar menyebabkan tahanan guling yang besar
pula. Menurut Sembiring et al. (1990) tahanan guling adalah besarnya tahanan
yang harus diatasi traktor untuk dapat bergerak menarik melalui rodanya.
14
Besarnya tahanan guling dipengaruhi oleh kondisi permukaan tanah dan ukuran
roda.
F. SIFAT FISIK DAN MEKANIK TANAH
Lahan kering adalah hamparan lahan yang didayagunakan tanpa
penggenangan air, baik secara permanen maupun musiman dengan sumber air
berupa hujan atau air irigasi (Suwardji, 2003). Sifat-sifat yang mempengaruhi sifat
fisik dan mekanik tanah antara lain :
1. Kadar air tanah
Kadar air tanah adalah perbandingan antara berat air dengan berat tanah
pada suatu sampel tanah yang diambil. Kadar air tanah ini dapat dinyatakan dalam
basis basah maupun basis kering. Kadar air tanah dapat ditentukan dengan
persamaan berikut (Sapei et al.,1990) :
KA .............................................................................. (5)
Dengan : KA = kadar air tanah basis kering (%)
mb = massa tanah basah (gram)
mk = massa tanah kering tanur (gram)
Di dalam tanah mineral, kadar jenuh air berdasarkan basis kering mencapai
25% - 60% tergantung pada kerapatan isi tanah. Kenaikan 1% kadar air tanah
dapat menurunkan draft sebesar 10% (Hunt, 1983).
2. Kerapatan isi tanah (bulk density)
Kerapatan isi tanah (bulk density) adalah perbandingan antara massa tanah
kering dengan volume total tanah termasuk volume pori-pori tanah. Bulk Density
ini dipengaruhi oleh tekstur tanah, kandungan bahan organik, struktur tanah, dan
cara pengolahan tanah.
15
Hillel (1980) menyatakan bahwa nilai bulk density tanah berkisar antara
1.1 g/cm3 – 1.6 g/cm3, sedangkan Wesley (1973) menyatakan kerapatan isi tanah
berkisar dari 0.6 g/cm3 sampai 2.4 g/cm3. Semakin tinggi nilai bulk density, maka
semakin kecil pori-porinya dan semakin tinggi derajat kepadatannya. Kerapatan
isi tanah ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut (Sapei et
al.,1990) :
ρ V ......................................................................................... (6)
Dengan : ρd = kerapatan isi tanah (g/cm3)
mk = massa tanah kering (g)
V = volume tanah lapangan (cm3)
3. Tahanan Penetrasi
Tahanan penetrasi tanah merupakan kemampuan tanah untuk menahan
gaya yang bekerja tegak lurus terhadap permukaan tanah. Besarnya tahanan
penetrasi ini sangat tergantung pada bulk density tanah. Nilai tahanan penetrasi
tanah (satuan kgf) yang diukur dengan penetrometer dapat dikonversikan ke dalam
bentuk cone index (CI) dengan satuan kPa (Mandang dan Nishimura, 1991).
Tahanan penetrasi tanah ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
berikut :
CI F WA
........................................................................... (7)
Dengan : CI = Cone Index (kPa)
Fp = gaya penetrasi terukur pada penetrometer (kgf)
W = massa penetrometer (kg)
Ak = luas penampang kerucut = 2 cm2
Menurut Kasim (1992), pengaruh pembebanan dan lintasan traktor
berpengaruh pada tahanan penetrasi pada kedalaman 15-25 cm, dimana tahanan
16
penetrasi ini meningkat menurut selang kedalaman pengukuran. Jika kadar air
meningkat maka tahanan penetrasi menurun.
G. KAPASITAS LAPANG
Dalam Srivastava (1993), dijelaskan bahwa kapasitas lapang merupakan
proses yang dapat diselesaikan sebuah mesin dalam waktu tertentu. Kinerja lapang
traktor tangan pada saat melakukan pengolahan ditentukan oleh beberapa faktor
yaitu :
1. Kapasitas Lapang Teoritis
Kapasitas Lapang Teoritis adalah kapasitas kerja alat secara teoritis yang
hanya dipengaruhi oleh kecepatan maju traktor dan lebar olah dari implemen yang
digunakan. Artinya, suatu alat atau mesin dianggap bekerja sempurna tanpa ada
waktu yang digunakan untuk berbelok atau berhenti. Besar Kapasitas Lapang ini
dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
KLT 0.36 v l ........................................................................... (8)
Dengan : KLT = Kapasitas Lapang Teoritis (ha/jam)
v = Kecepatan maju traktor tangan tanpa beban (m/s)
Lp = Lebar olah dari implemen yang digunakan (m)
Kecepatan maju diukur dengan mengukur waktu dan jarak tempuh roda
traktor tanpa beban, sedangkan Lp adalah lebar olah dari implemen yang
digunakan.
2. Kapasitas Lapang Efektif
Menurut Srivastava (1993), waktu aktual yang dibutuhkan untuk mengolah
tanah akan bertambah sebagai bagian dari adanya overlap, waktu berbelok pada
ujung petakan, maupun waktu istirahat yang digunakan oleh operator.
17
Untuk menghitung Kapasitas Lapang Efektif dilakukan dengan
menghitung waktu kerja total dan luas tanah hasil pengolahan total. Kapasitas
Lapang Efektif ini dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut :
KLEL
W ..................................................................................... (9)
Dengan : KLE = Kapasitas Lapang Efektif (ha/jam)
L = Luas tanah hasil pengolahan total (ha)
Wk = Waktu kerja total (jam)
3. Efisiensi Lapang
Untuk menghitung Efisiensi Lapang ini dapat menggunakan
persamaan berikut :
E K EK T
100% ........................................................................ (10)
Dengan : El = Efisiensi lapang (%)
KLE = Kapasitas Lapang Efektif (ha/jam)
KLT = Kapasitas Lapang Teoritis (ha/jam)
H. DASAR RANCANGAN MODIFIKASI RODA TRAKTOR
Perancangan roda besi sangat dipengaruhi oleh dimensi roda, kondisi kerja
dari traktor tangan, dan bajak yang digunakan. Pengertian yang mendalam tentang
hubungan antara roda, traktor dan bajak dari perancang akan dapat menghasilkan
roda besi yang lebih efisien dibandingkan dengan roda besi yang ada sekarang ini
(Sakai, 1987).
Langkah pertama dalam perancangan roda besi adalah menentukan
diameter roda besi (Dr). Penentuan diameter roda besi harus memperhatikan
ground clearance dari traktor roda dua. Hal ini untuk mencegah traktor terhambat
18
lajunya karena bagian bawah traktor bergesekan atau kandas dengan permukaan
tanah. Diameter rim roda dapat ditentukan berdasarkan diameter luar roda, tinggi
sirip dan posisinya terhadap rim. Diameter rim dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan berikut (Hermawan, 2001):
D D 2G ............................................................................... (11)
Dengan : Dr = Diameter rim roda
Dw = Diameter luar roda
Gt = jarak antar ujung sirip dengan rim
Pada penelitian ini, penentuan diameter roda besi modifikasi didasarkan
pada perbandingan kecepatan maju traktor terhadap diameter roda. Penelitian
sebelumnya yang dilakukan oleh Sebastian (2002) memperoleh bahwa roda
dengan diameter rim roda (Dr) dan dimeter luar roda (Dw) sebesar 700 mm dan
820 mm, menghasilkan kecepatan maju sebesar 1.2 m/s – 1.4 m/s. Dari data ini
dapat ditentukan nilai Dr dan Dw roda besi modifikasi agar memperoleh kecepatan
maju yang sesuai dengan kecepatan manusia berjalan. Selain itu, faktor ground
clearance traktor harus ditentukan terlebih dahulu.
Gambar 4. Skematik untuk menentukan ukuran roda (Hermawan, 2001)
19
Untuk menentukan diameter bahan rim dan jari-jari roda dapat juga
menggunakan persamaan berikut (Sularso & Suga, 1985) :
d . M ............................................................................. (12)
Dengan : ds = diameter bahan (mm)
σa = teganngan lentur yang diizinkan (kg/mm2)
Ml = momen lentur (kg.mm)
Langkah kedua adalah menentukan jarak antar rim roda yaitu jarak antara
rim kiri dan rim kanan pada satu roda traktor. Rim roda besi tidak selalu terletak
di tengah sirip, oleh karena itu wheel space, jarak antara garis tengan rim kanan
dan rim kiri harus ditentukan pula. Jumlah jari-jari yang dibutuhkan tergantung
pada diameter roda, ukuran dan kualitas jari-jari tersebut, dimana umumnya
ukuran dan kualitas jari-jari sama dengan rimnya.
Klasifikasi jumlah jari-jari yang dibutuhkan berdasarkan ukuran roda dapat
dilihat pada Tabel 2 (Phongsupasamit, 1988).
Tabel. 2 Jumlah jari-jari berdasarkan ukuran roda (Phongsupasamit, 1988)
Ukuran roda Jumlah jari-jari
Roda ukuran kecil 3
Roda ukuran normal 4-6
Roda ukuran besar 8
Langkah ketiga adalah penentuan jumlah sirip. Penentuan jumlah sirip ini
didasarkan pada pernyataan Sakai et al., (1998) bahwa jumlah sirip roda besi
untuk lahan kering adalah antara 8-14 buah. Menurut Sebastian (2002) pada
diameter roda yang sama, semakin banyak jumlah sirip pada roda maka akan
semakin besar pula Kapasitas Lapang dari penggunaan roda tersebut. Namun, jika
semakin banyak jumlah sirip roda tersebut akan mengurangi tingkat penetrasi
roda. Jumlah sirip ini akan menentukan spasi antar sirip padda rim roda.
20
Untuk menentukan jarak spasi sirip roda besi dapat digunakan persamaan
berikut (Hermawan, 2001) :
L DL
.................................................................................... (13)
Dengan : LS = Spasi sirip
Dw = Diameter roda
Ln = Jumlah sirip
Bahan yang digunakan untuk membuat sirip roda adalah besi plat. Untuk
menentukan ukuran tebal bahan pembuat sirip digunakan persamaan berikut :
τ FA
............................................................................................ (14)
Dengan : τ = tegangan geser yang diijinkan
Fh = gaya reaksi tanah terhadap sirip arah mendatar
A = luas penampang bahan
Roda modifikasi ini dirancang pada tingkat slip 15 %. Untuk perancangan
jari-jari kelengkungan sirip dapat menggunakan ilustrasi berikut :
δ
β
(r,δ)
Gambar 5. Ilustrasi perancangan sudut masuk sirip roda kedalam tanah
21
Pada perancangan sirip roda besi modifikasi, penetrasi sirip roda dengan koordinat
polar kelengkungan sirip (r,δ) dirancang sedemikian rupa sehingga sudut masuk
sirip roda (β) berkisar pada sudut 88o.
Untuk menentukan jumlah sirip aktif (jumlah sirip yang melakukan
penetrasi tanah pada saat traktor beroperasi), dapat menggunakan persamaan
berikut :
J J .............................................................................. (15)
Dengan : Jsa = Jumlah sirip aktif
θ = sudut juring roda
Jsr = Jumlah sirip pada roda
W
P
θ
Perm. tanah
Z
Gambar 6. Ilustrasi sistem roda yang bekerja pada permukaan tanah
Sudut juring roda adalah sudut yang dibentuk dua jari-jari roda pada
permukaan tanah terhadap lingkaran roda. Sudut juring roda ini dapat ditentukan
dengan menggunakan persamaan (Sebastian, 2002) :
2 cos ................................................................... (16)
22
Dengan : θ = Sudut juring roda
Rr = jari-jari roda
Z = ketenggelaman roda
Selanjutnya beban vertikal dan gaya arah mendatar yang diterima oleh
sirip dapat ditentukan dengan persamaan berikut :
......................................................................................... (17)
.......................................................................................... (18)
Dengan : Ws = beban yang diterima oleh sirip
Ps = gaya arah mendatar terhadap sirip
W = beban vertikal pada roda
P = gaya horizontal pada roda
Recommended