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