Sailon 1) , Zainuddin 2) , Ahmad Zamheri 3) , Romi Wilza 4) 1,2,3,4) Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Sriwijaya Jl. Srijaya Negara, Bukit Besar, Palembang 30139 e-mail : info@polsri .ac.id

## ABSTRACT
The  designed  biopore  drill  machine  uses  manual  manual  hoist  /  manual  crank  system  that  serves  to raise and lower the drill bit. Engines that are connected to the drill bit vertically in addition to functioning to  rotate  the  drill  bit  also  serve  as  a  weight  so  that  the  drill  bit  can  enter  the  ground.  In  addition,  the biopori  drill  machine  is  made  of  a  rectangle  with  the  aim  that  the  machine  at  the  time  of  operation becomes steady (not shifted) and the legs are wheeled in order tobe easy to move.around. Biopori drill machine is a modification of existing tools, both variations of the form and additional accessories, with the aim to facilitate the operation, transfer and optimize the work with a relatively low cost and physical fitness  of  the  operator  is  maintained  and  safety  can  be  more.secure.  This  research  focuses  on designing the shape and size of the machine so that it is easy to operate and transfer, calculating the strength  of  each    component  in  accordance  with  the  scientific  method  and  testing  the  engine performance (the time used to make the hole, the ease, the security in operation and its displacement). The purpose of this study is expected to contribute to science and technology in the form of: to produce a  model  /  prototype  in  order  to  enrich  khasana  appropriate  equipment  that  can  be  utilized  to  help  the manufacture  of  biopore  holes,  improve  the  quality  and  quantity  of  facilities/infrastructure  equipm entresear chinstitute sustainable. In designing the build of this biopori drill first collect planning data from several  sources  namely;  information  directly  in  the  field,  in  the  form  of  information  about  the  types  of biopori drill, how it is made, how it works, the materials used, the size, the performance of the tools, the price and so forth required as the design data. Apart from field data the data is taken from the literature.
Keywords : Designed Biopore, Machine, Biopori

## 1. PENDAHULUAN
Indonesia  merupakan  salah  satu  Negara yang  terletak  pada  garis  khatulistiwa. Letak  inilah yang  memungkinkan  Indonesia  memiliki  dua musim,  yaitu  musim  hujan  dan  kemarau.  Ketika musim  kemarau  tidak  sedikit  daerah  di  Indonesia yang  mengalami  kekeringan. Ketika  musim  hujan tiba,  banyak  orang  kebingungan  karena  terjadi banjir.
Salah  satu  penyebab  terjadinya  banjir adalah  karena  berkurangnya  area  terbuka sebagai  daerah  resapan  air.  Seiring  dengan penambahan  jumlah  penduduk  yang    diikuti dengan  perluasan  areal  permukiman,  penutupan tanah oleh lantai bangunan, halaman rumah yang diplester ataupun jalan-jalan yang diaspal mengakibatkan  keberadaan kawasan resapan air khususunya  di  perkotaan  semakin  sempit/kecil, sehingga  air  yang  meresap  ke  dalam  tanah menjadi  sedikit,    volume  air  permukaan  menjadi besar sehingga terjadi  banjir.
Konsep lubang resapan air (Biopori) adalah dengan cara membuat lubang pada tanah untuk menggantikan atau memperbesar daerah resapan air  yang  telah  tertutup  akibat  alih  fungsi  lahan hijau  yang  dijadikan  daerah  pemukiman  seperti yang disebutkan di atas.
Pembuatan  lubang  dengan  menggunakan alat  bantu  sederhana  seperti  linggis  atau  dengan mata bor manual tentunya  banyak menggunakan tenaga  manusia,  waktu  dan  biaya  yang  cukup banyak.  Dari  hasil  percobaan  peneliti,  dengan cara  manual  untuk  membuat    satu  buah  lubang dengan  kedalaman  60  cm  diameter  10  cm memerlukan waktu 30 menit.
Untuk  mengefisiensikan  waktu,    biaya, tenaga    dan    kemudahan  dalam  proses pembuatan  lubang  biopori  ini  diperlukan  mesin. Mesin  yang  akan  digunakan  tersebut  perlu didesain dengan baik.
Mesin bor biopori ini, merupakan modifikasi dari  alat  yang  sudah  ada,  baik  variasi  bentuknya maupun  aksesori  tambahan,  dengan  harapan untuk  mempermudah  dalam  pengoperasian, mengoptimalkan  hasil  kerja  dengan  biaya  yang relatif  murah  dan  kebugaran  fisik  operator  tetap terjaga  serta  keselamatan  kerja  bisa  lebih terjamin. Mendesain dan membuat suatu peralatan  mekanik  memerlukan  pemahaman lengkap  bagaimana  mengkombinasikan  antara banyak faktor (Pemilihan Mekanismenya,
Pemilihan  Material,  Perhitungan  Beban,  Bentuk dan Ukuran Komponennya) sehingga mendapatkan  hasil  desain  yang  optimal  (Biaya rendah, mudah dalam asemblingnya,

## RANCANG BANGUN MESIN BOR TANAH UNTUK MEMBUAT LUBANG RESAPAN AIR (BIOPORI)
pengopersianya, perawatannya, kekuatan, keamanan  yang terjamin).
Berdasarkan  hal  tersebut  di  atas  maka penelitian  ini difokuskan pada:  Mendesain  bentuk dan ukuran
sehingga
mudah
dalam pengoperasian  dan  pemindahannya,  menghitung kekuatan  masing –  masing  komponen  sesuai dengan kaedah saintifik dan melakukan pengujian terhadap  kinerja  mesin  (kemudahan,  keamanan dalam pengoperasian dan pemindahannya).

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Definisi Biopori
Biopori  adalah  lubang  resapan  air  yang dibuat  dengan  cara  mengebor  tanah  secara vertical      dengan  ukuran  diameter  10  sampai  30 cm  dan  kedalaman  30  sampai  100  cm ( http://hijaumovement.blogspot.co.id/2011/04/biop ori-pengertian-manfaat-dan-cara.html)

## 2.2 Macam Alat untuk membuat Biopori
Ada  berbagai  macam  alat  untuk  membuat biopori  yang  umum  digunakan  baik  yang  manual maupun  yang  bermesin  seperti  yang  ditunjukkan pada gambar 2. 1 dibawah ini :
Gambar 1. Macam –macam bor biopori
(http://resapanbiopori.blogspot.co.id/2013/04/ berbagai-macam-alat-biopori-dan.html) :
2.2.1 Alat Biopori Model U Alat  ini  cocok  untuk  membuat  lubang pada tanah berstruktur liat (tanah liat)
2.2.2 Alat Biopori Model Putar Berbeda  dengan  alat  biopori  model  U, alat  biopori  model  putar  pada  mata bornya  menggunakan  plat  spiral.  Alat  ini cocok  digunakan  pada  tanah  yang berpasir.
2.2.3 Alat Biopori Bermesin
Alat  biopori  bermesin  adalah  alat  biopori yang tenaga penggeraknya menggunakan mesin
Selain  yang  disebutkan  di  atas  tadi,  alat biopori mempunyai berbagai macam aksesori/variasi bentuk tamabahan untuk mempermudah dalam pengoperasian.
2.3 Cara penggunaan  bor biopori
2.3.1  Bor  manual:  mata  bor  diputar  secara manual  sambil  ditekan  ke  bawah  seperti yang terlihat pada gambar 2.2 diberikut ini:
Gambar 2. Cara Penggunaaan Bor Manual
2.3.2  Mesin  bor:  tenaga  penggeraknya  sudah memakai  mesin  akan  tetapi  masih  harus dipegang dengan tangan.
Gambar 3. Cara Penggunaan Mesin Bor
Tujuan  /  Fungsi  /  Manfaat  /  Peranan  Lubang Resapan Biopori / LRB :
 Memaksimalkan  air  yang  meresap  ke dalam  tanah  sehingga  menambah  air tanah.
 Membuat  kompos  alami  dari  sampah organik daripada dibakar.
 Mengurangi genangan air yang menimbulkan penyakit.
 Mengurangi  air  hujan  yang  dibuang percuma ke laut.
 Mengurangi resiko banjir di musim hujan.
 Maksimalisasi  peran  dan  aktivitas  flora dan fauna tanah.
 Mencegah  terjadinya  erosi  tanah  dan bencana tanah longsor.

## 2.4. Kekuatan  tanah berdasarkan jenis tanah

## Tabel 2.1 Nilai kekuatan tanah
No Jenis Tanah Kekuatan geser ( kg/cm2) 1 Pasir yang disiram air sampai padat 0,50 s/d 0,80 Kg/cm2 2 Tanah lumpur berpasir (30 s/d 70% pasir) 0,80 s/d 1,60 Kg/cm2 3 Tanah kapur bercampur tanah liat 1,00 s/d 1,50 Kg /cm2 4 Tanah liat dengan dasar pasir/krikil 1,00 s/d 2,00 Kg/cm2 5 Pasir di tepi laut/sungai 2,00 s/d 3,50 Kg/cm2 6 Pasir berlapis tanah liat keras 2,50 s/d 5,00 Kg/cm2 7 Tanah liat berwarna kelabu dan berlapis tebal 3,00 s/d 5,50 Kg/cm2 8 Tanah dengan banyak krikil 3,00 s/d 7,00 Kg/cm2 9 Tanah liat padat campur pasir 4,00 s/d 5,00 Kg/cm2 10 Tanah liat berwarna kuning berlapis tebal 4,50 s/d 6,50 Kg/cm2 11 Tanah liat keras berwarna merah kekuningan 5,50 s/d 8,00 Kg/cm2 12 Pasir padat dengan ketebalan sampai ± 6  m dan di bawahnya terdapat batu kerikil 6,00 s/d 7,50 Kg/cm2 13 Tanah padat biasa bercampur banyak kerikil 7,00 s/d 10,0 Kg/cm2 14 Tanah bercampur batu 8,00 s/d 20,0 Kg/cm2 Sumber : ( http://wesjampiroiki.blogspot.co.id/2013/04/kekuat an-tanah.htm )
2.5 Desain (Perancangan)
Perancangan  adalah  kegiatan  awal  dari usaha merealisasikan suatu produk yang keberadaannya  dibutuhkan  oleh  masyarakat untuk  membantu  meringankan  kerja  manusia. Perancangan  terdiri  dari  serangkaian  kegiatan yang  berurutan  yang  mencakup  seluruh  kegiatan yang terdapat dalam proses perancangan tersebut.  Tahapan  perancangan  pada  mesin  bor biopori  ini  diperlihatkan  pada  gambar  2.4  berikut ini :
Gambar 4. Diagram Perancangan

## 3. TUJUAN DAN MANFAAT
3.1 Tujuan Adapun  tujuan  penelitian  ini    adalah  untuk mempermudah
dalam pengoperasiannya, mengoptimalkan  hasil  kerja  dengan  biaya  yang relatif  murah  dan  kebugaran  fisik  operator  tetap terjaga  serta  keselamatan  kerja  bisa  lebih terjamin.
Adapun manfaat dari penelitian ini diharapkan  dapat  memberikan  konstribusi  bagi ilmu  pengetahuan  dan  teknologi  berupa  suatu model  /prototipe  dan  jurnal  ilmiah  dalam  rangka memperkaya khasana peralatan tepat guna  yang dapat  dimanfaatkan  untuk  membantu  pembuatan lubang  biopori  bagi  masyarakat  pengguna    dan untuk  meningkatkan  kualitas  dan  kuantitas peralatan tepat guna, meningkatkan sarana/prasarana  perlengkapan  penelitian  dan bahan ajar  lembaga yang berkelanjutan.
Pembuatan Pengujian Produk Hasil/Kesimpulan Analisa Masalah, Kebutuhan Perancangan konsep Perancangan produk
4. METODE PENELITIAN
4.1 Pengumpulan Data Dalam  merancang  bangun  bor  biopori  ini terlebih dahulu mengumpulkan data-data perencanaan  dari  beberapa  sumber  yakni;
informasi  langsung  dilapangan,  berupa informasi  mengenai  jenis-jenis  bor  biopori,  cara pembuatannya,  cara  kerjanya,  bahan  yang digunakan,  ukuran,  kinerja  alat,  harga  dan  lain sebagainya yang diperlukan sebagai data desain. Selain  dari  data  lapangan  data-data  diambil  dari literatur.  Setelah  didapat  data  kemudian  langkah
selanjutnya  melakukan  perhitungan-perhitungan (perhitungan  daya  mesin  yang  akan  digunakan, perhitungan  kekuatan  mata  bor,  perhitungan jumlah  putaran  mata  bor,  perhitungan  kekuatan rangka  dan  perhitungan  biaya  pembuatan). Selanjutnya dilakukan pengujian kinerja mesin.

## 4.2 Rancangan Penelitian
Kegiatan penelitian ini  diperlihatkan Gambar 5 berikut ini :
Gamba 5. Diagram Alir Kegiatan Penelitian
Luaran :
1. Prototipe 2. Artikel
3. Bahan ajar/bahan Praktik Mhs
Persiapan : - Diskusi Tim
- Pencarian Literatur
- Informasi Lapangan
- Desain mesin bor biopori

## Penyusunan Laporan:
- Pengolahan data, Analisa data - Pengetikan Laporan - Seminar
- Perbaikan
- Penjilidan, Penggandaan dan Pengiriman
- Perancangan Artikel Ilmiah
Pelaksanaan : - Persiapan bahan - Pembuatan Komponen
- Asembling
- Pengujian

## 4.3  Prototipe yang akan dibuat
Prototipe yang akan dibuat seperti pada gambar 4.1 di bawah ini
Gambar 6. Mesin bor biopori yang Keterangan Gambar : 1. Motor 4. Chain hoist 2. Gear Box 5. Rangka 3. Mata bor 6. Roda 6 5 3 2 1 4

## 5. HASIL YANG DICAPAI
Gambar 7. Mesin bor biopori Hasil Rancangan

## 5.1 Pengujian Alat
Pengujian mesin merupakan tahap lanjutan dari Rancang Bangun Mesin. Pengujian bertujuan untuk  mengetahui  apakah  alat  tersebut  berfungsi dengan baik sesuai yang direncanakan, sehingga dari  pengujian  diperoleh  hasil  yang  akan menyatakan alat tersebut berhasil atau memerlukan perbaikan.
Pengujian  mesin  dilakukan  terhadap  dua jenis data yaitu data kuantitatif dan data kualitatif. Data  kuantitatif  yakni  mengukur  lamanya  waktu yang  dibutuhkan  oleh  mesin  untuk  membuat sebuah lubang dengan jenis tanah yang berbeda, dengan  kata  lain,  variable  bebasnya  adalah  jenis tanah.  Dalam    penelitian  ini  tanah  yang  diuji diambil  tiga  jenis;  tanah  berbatu,  tanah  berpasir dan tanah rawa dengan kedalaman lubang 60 cm, putaran mata bor 90 rpm.
Disamping pengujian terhadap data kuantitatif  juga  akan  diuji  terhadap  data  kualitatif yaitu pengujian terhadap kinerja mesin (kemudahan,  keamanan  dalam  pengoperasian dan pemindahannya). 5.1.1 Tahapan Pengujian Mesin    Bor Biopori sebagai berikut:
 Melakukan  pemeriksaan  secara  visual kondisi mesin bor biopori, meliputi hand winch ,  mata  bor,  rangka,  baut  pengikat mesin dan reducer .
 Mempersiapkan lahan yang akan dibor.
 Mempersiapkan alat tulis.
 Mempersipkan stopwatch.
5.1.2     Proses Pengujian Mesin Bor Biopori  Memposisikan Mesin Bor di atas tanah.
 Mengatur stopwatch dalam keadaan
00.00
 Menghidupkan mesin bor dan memulai menurunkan mata bor ke tanah secara perlahan menggunakan hand winch .
 Pada saat kedalaman mata bor sudah mencapai 60 cm, akhiri stopwatch dan catatan waktu proses pengeboran.
 Kemudian  naikkan mata bor ke atas.
5.2   Data Pengujian

## a. Pengujian Tanah Berbatu

## Tabel 5.1 Data Pengujian Tanah Berbatu
No Kedalaman (cm) Waktu (detik) 1 60 68 2 60 73 3 60 67 Rata-rata 69,33
Kecepatan Pengeboran (𝑣 1 ) = 𝐾𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛 (𝑚𝑚) 𝑊𝑎𝑘𝑡𝑢 (𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘) = 600 𝑚𝑚 69,33𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 =  8.65 mm/detik
b.  Pengujian Tanah Berpasir
Gambar 9. Tanah Berpasir
Tabel 5.2 Data Pengujian Tanah Berpasir
No Kedalaman (cm) Waktu (detik) 1 60 68 2 60 71 3 60 67 Rata-rata 68,67
Kecepatan Pengeboran (𝑣 2 ) = 𝑘𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛 (𝑚𝑚) 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 (𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘) = 600 𝑚𝑚 68,67𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 8,73 mm/detik
c. Pengujian Tanah Rawa
Gambar 10.  Pengeboran Tanah Rawa
Tabel 5.3 Data Pengujian Tanah Berpasir
No Kedalaman (cm) Waktu (detik) 1 60 58 2 60 60 3 60 63 Rata-rata 6,34
Kecepatan Pengeboran (𝑣 2 ) = 𝑘𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛 (𝑚𝑚) 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 (𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘) = 600 𝑚𝑚 60,34 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 9.94 mm/detik
Tabel5.3 Data Hasil Pengujian No  Jenis Tanah Putaran Mata bor (rpm) Kedalaman (cm) Waktu rata-rata yang dibutuhkan (detik) Kecepatan Pengeboran rata-rata (mm/detik) 1 Tanah berbatu 90 60 69,33 8.65 2 Tanah berpasir 90 60 68,67 8,73 3 Tanah rawa 90 60 60,34 9.94

## 5.3  Grafik Pengujian
1. Untuk tanah berbatu
Gambar 11. Tanah Berbatu
2. Untuk Tanah Berpasir 0 20 40 60 80 1 2 3 Waktu ( d e tik) Kedalaman (cm) Series1 Series2
Gambar 12. Tanah Berpasir

## 3. Tanah Rawa
Gambar 13. Tanah Rawa

## 6. KESIMPULAN
Dari  hasil  pengujian  alat  dapat  disimpulkan bahwa:
6.1 Lama waktu yang dibutuhkan untuk membuat lubang sedalam 60 cm untuk :
 Tanah berbatu 78,67 detik
 Tanah berpasir 68,67 detik
 Tanah rawa      60,34 detik
6.2 Kecepatan Pengeboran untuk
 Tanah berbatu 8.65 mm/detik
 Tanah berpasir 8,73 mm/detik
 Tanah rawa      9.94 mm/detik
6.3 Jenis  tanah  mempengaruhi  kecepatan pengeboran, semakin keras tanahnya maka akan semakin lama waktu pengeborannya.
6.4 Mesin  mudah  dipindah-pindahkan  karena diberi roda.
6.5 Mesin mudah dioperasikan, cukup menggunakan operator satu orang saja.
6.6 Mesin  dapat  digunakan  untuk  disemua tempat karena tenaga penggeraknya menggunakan mesin bensin.

## DAFTAR PUSTAKA
1. “Kamil  R.  Brata:  Penemu  “Lubang Resapan  Biopori  ”  Oktober  2013 https//id.m.wikipedia.
2.  Khurmi  RS  Gupta,  JK.  2005, Text  Book Of  Machine  Design  Eurasia.  Publising Houe , Ltd Ram Ngar, New Delhi.
3.  Luzadder,  Warren  Dan  Handarsin,  1991. Menggambar Teknik. Jakarta : Erlangga 4.  Sularso  dan  Suga,  Kiyokatsu,  1991, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Bahan Elemenin  Mesin,  Jakarta  :  Pradmiya Paramita
5.  http://wesjampiroiki.blogspot.co.id/2013/0 4/kekuatan-tanah.htm)
6.  http://resapanbiopori.blogspot.co.id/2013/ 04/berbagai-macam-alat-biopori-dan.html 7.  https://digilib.uns.ac.id/dokumen/detail/54 850/Rancang-bangun-poros-dan-ulir- daya-mesin-hole-post-auger.
8.  http://wesjampiroiki.blogspot.co.id/2013/0 4/kekuatan-tanah.html?m=1 Diakses tanggal 22 April 2017
50 55 60 65 70 75 1 2 3 Waktu ( d e tik) Kedalaman (cm) Series1 Series2 54 56 58 60 62 64 1 2 3 Waktu ( d e tik) Kedalaman (cm) Series1 Series2