## P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439

## Vol. 7, No. 1, April 2019
Jurnal  Keteknikan  Pertanian  (JTEP)  terakreditasi  berdasarkan  SK  Dirjen  Penguatan  Riset  dan Pengembangan  Kementerian  Ristek  Dikti  Nomor  I/E/KPT/2015  tanggal  21  September  2015.  Selain  itu, JTEP  juga  telah  terdaftar  pada  Crossref  dan  telah  memiliki  Digital  Object  Identifier  (DOI)  dan  telah terindeks  pada  ISJD,  IPI,  Google  Scholar  dan  DOAJ.  JTEP  terbit  tiga  kali  setahun  yaitu  bulan  April, Agustus  dan  Desember,  berisi  15  naskah  untuk  setiap  nomornya  baik  dalam  edisi  cetak  maupun  edisi online. Mulai edisi ini ada perubahan dan penambahan anggota Dewan Redaksi jurnal berdasarkan SK Nomor  01/  KEP/KP/I/2019  yang  dimaksudkan  untuk  meningkatkan  pelayanan  dan  pengelolaan  naskah sehingga  penerbitannya  tepat  waktu.  Jurnal  berkala  ilmiah  ini  berkiprah  dalam  pengembangan  ilmu keteknikan  untuk  pertanian  tropika  dan lingkungan  hayati.  Penulis  makalah  tidak dibatasi  pada anggota PERTETA tetapi  terbuka  bagi  masyarakat  umum.  Lingkup  makalah,  antara  lain  meliputi  teknik sumberdaya  lahan  dan  air,  alat  dan  mesin  budidaya  pertanian,  lingkungan  dan  bangunan  pertanian, energi  alternatif  dan  elektrifikasi,  ergonomika  dan  elektronika  pertanian,  teknik  pengolahan  pangan  dan hasil  pertanian,  manajemen  dan  sistem  informasi  pertanian.  Makalah  dikelompokkan  dalam invited paper yang  menyajikan  isu  aktual  nasional  dan  internasional, review perkembangan  penelitian,  atau penerapan  ilmu  dan  teknologi, technical  paper hasil  penelitian,  penerapan,  atau  diseminasi,  serta research  methodology berkaitan pengembangan  modul,  metode,  prosedur,  program  aplikasi,  dan lain sebagainya.  Penulisan naskah  harus  mengikuti  panduan  penulisan  seperti  tercantum  pada  website dan naskah dikirim secara elektronik ( online submission ) melalui http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep.

## Penanggungjawab:
Ketua Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian,IPB Ketua Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia
Dewan Redaksi: Ketua : Yohanes Aris Purwanto (Scopus ID: 6506369700, IPB University) Anggota : Abdul Hamid Adom (Scopus ID: 6506600412, University Malaysia Perlis) ( editorial board ) Addy Wahyudie (Scopus ID: 35306119500, United Arab Emirates University) Budi Indra Setiawan (Scopus ID: 55574122266, IPB University)
Balasuriya M.S. Jinendra (Scopus ID: 30467710700, University of Ruhuna)
Bambang Purwantana (Scopus ID: 6506901423, Universitas Gadjah Mada)
Bambang Susilo (Scopus ID: 54418036400, Universitas Brawijaya)
Daniel Saputera (Scopus ID: 6507392012, Universitas Sriwjaya)
Han Shuqing (Scopus ID: 55039915600, China Agricultural University)
Hiroshi Shimizu (Scopus ID: 7404366016, Kyoto University)
I Made Anom Sutrisna Wijaya (Scopus ID: 56530783200, Universitas Udayana) Agus Arif Munawar (Scopus ID: 56515099300, Universitas Syahkuala) Armansyah H. Tambunan (Scopus ID: 57196349366, IPB University) Kudang Boro Seminar (Scopus ID: 54897890200, IPB University) M. Rahman (Scopus ID: 7404134933, Bangladesh Agricultural University)
Machmud Achmad (Scopus ID: 57191342583, Universitas Hasanuddin) Muhammad Makky (Scopus ID: 55630259900, Universitas Andalas)
Muhammad Yulianto (Scopus ID: 54407688300, IPB University & Waseda University) Nanik Purwanti ((Scopus ID: 23101232200, IPB University & Teagasc Food Research Center Irlandia)
Pastor P. Garcia (Scopus ID: 57188872339, Visayas State University)
Rosnah Shamsudin (Scopus ID: 6507783529, Universitas Putra Malaysia)
Salengke (Scopus ID: 6507093353, Universitas Hasanuddin) Sate Sampattagul (Scopus ID: 7801640861, Chiang Mai University) Subramaniam Sathivel (Scopus ID: 6602242315, Louisiana State University) Shinichiro Kuroki (Scopus ID: 57052393500, Kobe University) Siswoyo Soekarno (Scopus ID: 57200222075, Universitas Jember) Tetsuya Araki (Scopus ID: 55628028600, The University of Tokyo) Tusan Park (Scopus ID: 57202780408, Kyungpook National University)

## Redaksi Pelaksana:
Ketua : Usman Ahmad (Scopus ID: 55947981500, Institut Pertanian Bogor) Sekretaris : Lenny Saulia (Scopus ID: 16744818700, Institut Pertanian Bogor) Bendahara : Dyah Wulandani (Scopus ID: 1883926600, IPB University) Anggota : Satyanto Krido Saptomo (Scopus ID: 6507219391, IPB University) Slamet Widodo (Scopus ID: 22636442900, IPB University) Liyantono (Scopus ID: 54906200300, IPB University)
Leopold Oscar Nelwan (Scopus ID: 56088768900, IPB University)
I Wayan Astika (Scopus ID: 43461110500, Institut Pertanian Bogor) Agus Ghautsun Niam ( Scopus ID: 57205687481, IPB University) Administrasi
: Diana Nursolehat (Institut Pertanian Bogor)
Penerbit: Perhimpunan Teknik Pertanian Indonesia (PERTETA) bekerjasama
dengan Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor.
Alamat: Jurnal Keteknikan Pertanian, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem,
Fakultas Teknologi Pertanian, Kampus Institut Pertanian Bogor, Bogor 16680. Telp. 0251-8624 503, Fax 0251-8623 026, E-mail: jtep@ipb.ac.id atau jurnaltep@yahoo.com Website: web.ipb.ac.id/~jtep atau http://journal.ipb.ac.id/index.php/jtep
Rekening: BRI, KCP-IPB, No.0595-01-003461-50-9 a/n: Jurnal Keteknikan Pertanian
Percetakan: PT. Binakerta Makmur Saputra, Jakarta

## Ucapan Terima Kasih
Redaksi  Jurnal  Keteknikan  Pertanian  mengucapkan  terima  kasih  kepada  para  Mitra  Bebestari  yang  telah menelaan  (me- review )  Naskah  pada  penerbitan  Vol.  7  No.  1  April  2019.  Ucapan  terima  kasih  disampaikan kepada:  Prof.Dr.Ir.  Bambang  Purwantana,  M.Agr  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Prof.Dr.Ir.  Daniel  Saputra,  MS  (Fakultas  Pertanian, Universitas Sriwijaya), Prof.Dr.Ir. Slamet Budijanto, M.Agr (Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Edward  Saleh,  MS  (Fakultas  Pertanian,  Universitas Sriwijaya), Dr. Bambang Haryanto , MS. (Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi), Dr.Ir. Hermantoro, MS. (INSTIPERYogyakarta),  Dr.Ir.  I  Wayan  Astika,  MS  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas Teknologi  Pertanian,  Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir.  Lenny  Saulia, STP,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  I  Wayan  Budiastra,  M.Agr (Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Gatot Pramuhadi,  M.Si  (Departemen  Teknik  Mesin  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian Bogor), Dr. Satyanto Krido Saptomo, STP, M.Si (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Yuli  Suharnoto,  M.Eng  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr.Ir.  Roh  Santoso  Budi  Waspodo,  MT  (Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Instiut Pertanian Bogor), Dr.Ir. Arief Sabdoyuwono, M.Sc  (Departemen  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Instiut  Pertanian  Bogor),  Dr. Radi,  STP,  M.Eng.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas Gadjah  Mada),  Andri  Prima  Nugroho,  STP,  M.Sc,  Ph.D.  (Departemen  Teknik  Pertanian  dan  Biosistem, Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Dr.  Sri  Rahayoe,  STP,  MP.  (Departemen  Teknik Pertanian  dan  Biosistem,  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  Universitas  Gadjah  Mada),  Diding  Suhandy,  STP, M.Agr,  Ph.D  (Jurusan  Teknik  Pertanian.  Universitas  Lampung),  Eni  Sumarni,  STP,  M.Si  (Fakultas  Pertanian, Universitas  Jenderal  Soedirman),  Dr.  Noor  Roufiq  Ahmadi,  STP,  MP  (Pusat  Penelitian  dan  Pengembangan Hortikultura),  Dr.  Kurniawan  Yuniarto,  STP,  MP  (Fakultas  Teknologi  Pangan  dan  Agroindustri  Universitas Mataram),  Dr.  Andasuryani, STP,  M.Si  (Fakultas  Teknologi  Pertanian, Universitas  Andalas),  Moh.  Agita Tjandra, M.Sc, Ph.D (Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Andalas).
Vol. 7 No. 1, p 99-106
P-ISSN 2407-0475 E-ISSN 2338-8439 DOI: 10.19028/jtep.07.1.99-106

## Technical Paper
Desain Ergonomis Sistem Penggandengan Trailer pada Traktor Roda Dua

## Ergonomic Design of Trailer Hitching System for Two Wheel Tractor
Muhammad Dhafir, Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Syiah Kuala. Email: m.dhafir2001@gmail.com
Tineke Mandang, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: tineke_mandang_2003@yahoo.com Wawan Hermawan, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: wawanfateta@yahoo.co.id
Muhammad Faiz Syuaib, Departemen Teknik Mesin dan Biosistem, Institut Pertanian Bogor. Email: mfsyuaib@yahoo.com

## Abstract
The existing hitch system which pulled trailer on the two-wheel tractor had disadvantages when turning it, the tractor handlebar moved away from operator control, consequently the handlebar position is already beyond the operator control range so the operator had to bend. For a larger radius turning, the operator had to descend from operator seat. The purpose of this study was to design an ergonomic trailer hitching system for Indonesian operator. Prototype tests carried out include performance and functional testing. The pivot type trailer hitching system was the most superiortype compare to the other concept. With the design of this system the operator's position is fixed to the handlebars of the two-wheeled tractor, both in straight and turn operations, so that the operator can fully control the two-wheeled tractor along with all the control levers. The ideal dimension of the operator seat were seat height of 410 mm, backrest distance of 1700 mm, seat length of 320 mm, and seat width of 300 mm. Two-wheel tractor with pivot type trailer hitching system has a turning radius of 2.18 m - 2.82 m better than existing system of 3.72 m - 4.03 m.
Keywords : trailer hitching system, two wheel tractor, pivot, ergonomic

## Abstrak
Sistem penggandengan konvensional untuk menarik trailer pada traktor roda dua memiliki kelemahan pada saat berbelok, stang traktor bergerak menjauh dari posisi kendali operator, akibatnya posisi stang sudah berada di luar kendali jangkauan operator sehingga operator harus membungkuk. Untuk belokan dengan sudut yang lebih besar operator harus turun dari tempat duduk operator untuk dapat mengendalikan traktor. Tujuan penelitian adalah untuk mendesain sistem penggandengan trailer yang ergonomis untuk operator Indonesia. Pengujian-pengujian prototipe yang dilakukan meliputi pengujian kinerja dan fungsional. Sistem penggandengan trailer tipe pivot merupakan yang paling unggul dibandingkan dengan konsep-konsep lainnya. Dengan desain sistem ini posisi operator adalah tetap terhadap alat-alat kendali traktor, baik dalam keadaan berjalan lurus maupun berbelok, sehingga operator dapat sepenuhnya mengendalikan traktor roda dua beserta semua tuas- tuas kendalinya. Dimensi-dimensi ideal tempat duduk operator (seat) adalah tinggi tempat duduk (Td) 410 mm, jarak sandaran duduk (Jd) 1700 mm, panjang tempat duduk (Pd) 320 mm, dan lebar tempat duduk (Ld) 300 mm. Traktor roda dua dengan sistem penggandengan tipe pivot memiliki radius putar 2.18 m – 2.82 m, lebih baik dibandingkan sistem konvensional yaitu 3.72 m – 4.03 m.
Kata kunci : sistem penggandengan trailer , traktor roda dua, pivot , ergonomi
Diterima: 16 Januari 2019; Disetujui: 11 April 2019
Pendahuluan
Di Indonesia traktor roda dua dalam pengoperasiannya  digunakan  untuk  berbagai  macam pekerjaan,  yaitu  pengolahan  tanah,  sebagai  alat transportasi (menarik trailer ), dan kegiatan budidaya pertanian  lainnya.  Traktor  roda  dua  sebagai  alat transportasi digunakan untuk mengangkut mulai dari bibit, pupuk, peralatan, dan berbagai macam hasil- hasil pertanian.
Menurut Nafchi et al. (2011), tentang pengoperasian traktor roda dua yang digandengkan dengan trailer , disampaikan  bahwa  desain  stang  kemudi  yang dipasang pada badan traktor mempunyai kelemahan ketika digunakan untuk menarik trailer . Ketika traktor berjalan pada permukaan yang tidak rata maka stang kemudi akan ikut bergerak naik dan turun dari posisi kendali  operator  mengikuti  gerakan  badan  traktor. Pada saat berbelok stang traktor menjauh dari posisi kendali  operator  karena  stang  sudah  membelok mengikuti badan traktor sementara trailer yang menjadi tempat  duduk  operator  belum  berbelok,  akibatnya posisi stang sudah berada di luar jangkauan kendali operator sehingga operator harus membungkuk untuk dapat meraih kedua genggaman kendali stang traktor. Untuk belokan dengan sudut yang lebih besar operator sering kali harus turun dari tempat duduk operator untuk dapat mengendalikan traktor. Kondisi-kondisi ini  dapat  menyebabkan  kelelahan,  ketidaknyamanan, kesulitan,  bahkan  mungkin  kecelakaan  kerja  bagi operator.
Untuk mengatasi masalah-masalah ini, Raskarowana  (2016)  telah  melakukan  penelitian yaitu  dengan  memodifikasi  ukuran-ukuran  stang kemudi serta letak tempat duduk operator. Hasilnya menunjukkan untuk gerak lurus dan belok <45 O (yaitu sudut  yang  terbentuk  antara  traktor  dengan trailer dengan  sumbu  putarnya  pada hitch  point ketika membelok,  lebih  kecil  dari  45 O )  mempunyai  nilai RULA 3 untuk ketiga persentil (5%, 50%, dan 95%), yang artinya desain tersebut masih dapat diterima, sedangkan  untuk  gerakan  belok  >45°  belum  bisa mengatasi masalah-masalah tersebut di atas. Oleh karena itu diperlukan modifikasi lanjutan yaitu terhadap sistem  penggandengannya  sehingga  desain  yang dihasilkan adalah stang kemudi yang tidak berubah terhadap posisi operator baik pada saat traktor roda dua bergerak lurus maupun berbelok.
Beberapa  penelitian  yang  terkait  dengan penelitian  ini  dan  telah  dilakukan  sebelumnya,  di antaranya  Syuaib  (2015a)  melakukan  penelitian untuk  mendapatkan  data-data  antropometri  petani Indonesia  baik  pria  maupun  wanita.  Berdasarkan data-data tersebut telah dilakukan penyempurnaan desain alat-alat tradisional dan peralatan yang biasa di gunakan untuk operasi pertanian padi yaitu cangkul dan  perontok  padi  manual.  Syuaib  (2015b)  telah melakukan penelitian studi gerak dan postur terhadap pemanen kelapa sawit manual. Hasil penilaian postur tubuh dengan metode RULA mengungkapkan  bahwa
kerja tersebut diluar rentang yang aman. Simulasi- simulasi gerak kerja menghasilkan prosedur kerja yang dapat meminimalkan postur tidak aman dan gangguan musculoskeletal disorders (MSD). Dewangan (2010) telah mengumpulkan data antropometri pekerja laki- laki lokal di timur laut India. Data-data tersebut telah digunakan untuk mendesain alat dan mesin pertanian untuk petani lokal yaitu sprayer , power thresher , dan pedal  thresher .  Taswiyah  (2009)  telah  melakukan identifikasi  beberapa  produk  traktor  tangan  yang digandengkan  dengan trailer .  Hasil  menunjukkan posisi dan ukuran-ukuran alat kendali berada pada daerah maksimum operator. Yadaf et al. (2010) telah melakukan studi parameter kekuatan dalam desain peralatan pertanian yang dioperasikan secara manual. Data-data  parameter  kekuatan  ini  sangat  berguna untuk mendesain peralatan yang dapat menambah kenyamanan, keamanan, dan efisiensi bagi operator.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendesain sistem penggandengan trailer pada traktor roda dua yang ergonomis untuk operator Indonesia dan menguji kinerjanya.

## Metode Penelitian

## Alat dan Bahan
Peralatan  yang  diperlukan  pada  penelitian  ini terdiri dari  peralatan  perancangan  dan pembuatan prototipe  serta  instrumen  ukur  untuk  pengujian. Analisis  perancangan  dan  ergonomi  dilakukan menggunakan software SolidWork 2016 dan software Catia V5. Traktor roda dua yang digunakan adalah Yanmar  model  Bromo  DX  daya  8.5  HP,  panjang 2640 mm, lebar 765 mm, tinggi 1060 cm, dan berat 250  kg  sedangkan trailer yang  digunakan  adalah trailer konvensional  rakitan  dengan  panjang  1200 mm, lebar 900 mm dan tinggi 800 mm. Pembuatan prototipe dilakukan di bengkel dengan bahan-bahan yang  diperlukan  yaitu  besi hollow ASTM  36  ,  besi poros S45C, besi plat ASTM 36, besi siku ST 37, baut dan mur. Pengujian kinerja prototipe menggunakan instrumen dan alat ukur seperti: meteran, penggaris, jangka sorong, stopwatch, timbangan kapasitas 150 kg, dan kamera digital 18MP.

## Tahapan Desain
Berikut  kriteria-kriteria  perancangan  yang  ingin dicapai
1.  Kriteria ergonomis yaitu desain sistem penggandengan trailer untuk  traktor  roda  dua yang sesuai dengan antropometri operator laki-laki dewasa Indonesia serta aman dan nyaman untuk dioperasikan sesuai dengan kriteria RULA.
2.  Kriteria teknis yaitu kemudahan pembuatan dan kestabilan dalam pengoperasian
3.  Kriteria ekonomis yaitu keterjangkauan biaya pembuatan dan pengoperasian.
Setelah  dievaluasi  melalui  metode  matriks keputusan diperoleh dua konsep desain di luar sistem penggandeng konvensional, yaitu: a) sistem  stang kemudi yang dapat dibongkar pasang ( knock down ), dan b) sistem penggandeng trailer tipe pivot seperti ditunjukkan pada Gambar 1.
Konsep A adalah sistem knock down yaitu stang kemudi yang dipasang pada badan traktor roda dua ketika pengoperasian pengolahan tanah dan dapat dibongkar untuk dipasang pada batang penggandeng trailer ketika traktor akan digunakan menarik trailer . Dengan sistem ini, stang kemudi selalu berada pada jangkauan operator saat traktor membelok. Namun demikian,  karena  tuas  pemindah  gigi  transmisi melekat pada badan ( gear box ) traktor, dan kopling utama traktor terhubung dengan batang tarik kaku ke puli utama pada gear box traktor, maka diperlukan banyak  penyesuaian  dan  perubahan  konstruksi  pada sistem kendali tersebut.
Konsep B adalah sistem penggandengan trailer tipe pivot di  mana  batang  penggandeng trailer dimodifikasi menjadi dua batang yang dihubungkan dengan  mekanisme  engsel.  Posisi  engsel  sebagai pivot di bawah tempat duduk trailer . Batang di depan dipasangkan (mati) pada titik gandeng traktor sehingga mengikuti gerakan traktor. Sementara batang kedua yang dihubungkan dengan engsel merupakan  rangka
utama dari trailer . Tempat duduk operator dipasangkan pada  batang  depan  yang  dilengkapi  pijakan  kaki, sehingga operator dapat duduk nyaman memegang stang  kemudi  dan  mengikuti  gerakan  traktor  saat belok.
Struktur sistem penggandengan trailer ini tersusun atas:  (a)  rangka  penghubung  yang  dipasangkan pada  titik  penggandeng  traktor,  (b)  tempat  duduk operator, (c) lubang pengait dan pin. Setiap komponen direncanakan secara detil untuk mendapatkan bentuk, ukuran, dan bahan yang memenuhi kriteria.
Analisis yang dilakukan pada komponen-komponen adalah:

## 1.  Analisis Ergonomika
Analisis ergonomika menggunakan antropometri masyarakat  Indonesia  lelaki  dewasa  menurut Syuaib (2015a). Untuk mengetahui tingkat resiko gerakan kerja menggunakan metode RULA (Rapid Upper  Limb  Assesment) .  Menurut  McAtamny dan Corlett (1993) dalam Syuaib (2015b), RULA merupakan  alat  untuk  mempermudah  dalam menghitung  tingkat  resiko  kerja  akibat  beban kerja yang telah diberikan, resiko kerja  tersebut meliputi bagian leher, dan lengan tangan. Gambar 2  menunjukkan  kesimpulan  prosedur  kerja menggunakan RULA.
Gambar 1. Konsep-konsep sistem penggandengan trailer .
Tabel 1. Matriks keputusan untuk pemilihan konsep.
No. Kriteria keputusan Bobot (0-100) Existing Alternatif desain Knock down Pivot trailer 1. Desain yang ergonomis 44.44 D 1 1 2. Kemudahan manufaktur 11.11 A -1 -1 3. Kestabilan pengoperasian 33.33 T -1 0 4. Biaya pembuatan 0.00 U -1 -1 5. Biaya pengoperasian 11.11 M -1 -1 Total +1 1 1 Total -1 4 3 Overall total -3  -2 Weighted total -11.11 22.22

## 2.  Analisis Gerakan (motion analysis)
Analisis gerakan dilakukan pada sistem rangkaian traktor, rangka penghubung, dan trailer , sehingga posisi dan gerakan tiap komponen utama dapat diketahui baik pada kondisi sedang lurus, maupun sedang membelok hingga sudut belok 90 o . Untuk analisis gerakan menggunakan model tiga dimensi dengan pandangan dua dimensi yang dikerjakan dengan software SolidWork 2016.

## 3.  Analisis Kesetimbangan
Analisis kesetimbangan dilakukan untuk memeriksa kesetimbangan  sistem trailer dan  traktor  pada posisi  berbelok  dalam  kondisi  statis.  Menurut Meriam  dan  Kraige  (2000)  untuk  menghitung kesetimbangan  dapat  dilakukan  menggunakan persamaan (1) dan (2), di mana F adalah gaya (N) dan M adalah momen lentur (N mm).
∑ F = 0 (1) ∑ M = 0 (2)

## 4.  Analisis Kekuatan Bahan
Analisis  kekuatan  bahan  dilakukan  untuk menghitung  tegangan  yang  terjadi  pada  setiap komponen utama saat diberi pembebanan. Menurut Nash (1998), tegangan lentur ( σ b ), tegangan normal (σ) dan tegangan geser (τ) dapat diketahui dengan menggunakan berturut-turut persamaan (3), (4), dan (5), di mana M adalah momen lentur (N mm), c adalah jarak dari sumbu netral ke tegangan normal (mm), I adalah momen inersia penampang (mm 4 ), sedangkan F adalah gaya tarik (N), F s adalah gaya geser (N), dan A adalah luas penampang (mm 2 ).
(3) (4) (5)

## Pembuatan dan Pengujian Prototipe
Pengujian prototipe sistem  penggandengan
dilakukan dua tahap, yaitu: uji fungsional dan uji kinerja penggandengan.  Pengujian  fungsional  dilakukan dengan  pengamatan  pada  seluruh  komponen- komponen sistem penggandengan ketika dipasangkan dan dioperasikan. Uji kinerja yang dilakukan meliputi: 1.  Stabilitas  traktor  roda  dua  dan trailer ditandai dengan  menapaknya  seluruh  roda-roda  traktor roda dua dan trailer dengan baik pada permukaan lintasannya.  Pengamatan  dilakukan  dengan pengambilan  video  pengoperasian  traktor  roda dua dan trailer yaitu pada (1) pada kondisi lintasan: aspal  dan  tanah  pertanian;  (2)  pada  kondisi pengoperasian:  lurus  dan  belok  90 O ;  (3)  pada kondisi muatan trailer kosong dengan kecepatan maju traktor adalah 4 km/jam.
2.  Radius putar adalah besarnya jari-jari lingkaran yang dibuat oleh traktor roda dua dan trailer saat membelok.  Jari-jari  tersebut  diukur  dari  tengah poros  roda  traktor  dengan  pusat  lengkungan lintasan traktor roda dua saat berbelok.

## Hasil dan Pembahasan

## Pemilihan Alternatif Desain
Kriteria  pemilihan  alternatif  desain  yang  terbaik dilakukan  dengan  menggunakan  metode  matriks keputusan ( the decision-matrix method ). Kriteria yang dipilih adalah yang mempunyai nilai total skor paling tinggi di mana unggul dari konsep-konsep lainnya.
Pembobotan  terhadap  kriteria-kriteria  tersebut menggunakan digital  logic menghasilkan  kriteria desain yang ergonomis memiliki bobot paling besar yaitu 44.44 yang artinya kriteria yang paling diinginkan pada desain ini, hasil pembobotan kriteria yang lain dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Selanjutnya  pemilihan alternatif  desain  yaitu  menggunakan  metode matriks  keputusan  dimana  sistem  penggandengan konvensional  ( existing )  menjadi  datumnya,  kalau lebih baik bernilai 1, sama saja 0, dan tidak lebih baik dari datum -1. Hasil penjumlahan total menunjukkan bahwa konsep B yaitu sistem penggandengan trailer tipe pivot akhirnya dipilih karena memiliki skor tertinggi seperti disajikan Tabel 1.
Tabel 2. Analisis kesetimbangan traktor roda dua pada saat berbelok dengan muatan kosong (100 kg) dan muatan penuh (1000 kg).
Sudut belok Gaya roda ban (N) Muatan kosong Gaya roda ban (N) Muatan penuh Na Nb Nc Nd Na Nb Nc Nd 0° 1743.06 882.9 882.9 1504.05 1743.06 5297.4 5297.4  1504.05 15° 1743.06 1275.25  490.55 1504.05 1743.06  5689.29 4905.51    1504.05 30° 1743.06 1275.25  490.55 1504.05 1743.06  5689.30 4905.50    1504.05 45° 1743.06 1275.26  490.54 1504.05 1743.06  5689.37 4905.43  1504.0

## Fungsi Tempat Kendali Operator Traktor Roda Dua
Struktur komponen yang menjadi fungsi tempat kendali  operator  traktor  roda  dua  adalah  tempat duduk operator dan pijakan kaki operator. Pendekatan analisis  yang  diperlukan  dalam  mendesain  tempat duduk operator ini adalah analisis ergonomika dan kesetimbangan traktor roda dua.

## 1. Analisis Ergonomika
Desain  posisi  tempat  duduk  operator  terhadap stang sangat menetukan tingkat kenyamanan operator saat mengendalikan trailer . Simulasi-simulasi terhadap manekin persentil 5, 50 dan 95 menggunakan software Catia V5 seperti terlihat pada Gambar 3 menghasilkan posisi tempat duduk operator yang terbaik. Diperoleh ukuran-ukuran seperti tinggi tempat duduk (Td) 410 mm dan jarak sandaran duduk (Jd) 1700 mm.
Untuk menganalisis desain posisi tempat duduk operator  dapat  menggunakan  metode  RULA. Berdasarkan skor RULA untuk desain posisi tempat duduk  operator  memiliki  nilai  skor  RULA  3  untuk ketiga persentil (persentil 5, 50, dan 95) yang artinya postur  operator  sebenarnya  masih  dapat  diterima namun ditandai adanya gerakan repetitive , kontraksi otot statis, atau pengeluaran gaya yang signifikan, sehingga  diperlukan  analisis  lebih  lanjut  dan perubahan mungkin dibutuhkan.
Untuk  memperbaiki  skor  RULA  tersebut  dapat dilakukan  dengan  memodifikasi  ukuran-ukuran  stang kemudi yaitu tinggi kemudi, lebar kemudi, dan panjang kemudi.  Akan  tetapi  perubahan  terhadap  ukuran- ukuran stang tersebut dapat berpengaruh terhadap kinerja  traktor  roda  dua  pada  pengolahan  tanah, sehingga diperlukan investigasi lanjutan.
Dalam merancang desain ukuran tempat duduk trailer yang ideal harus sesuai dengan ukuran-ukuran antropometri  masyarakat  Indonesia  lelaki  dewasa menurut  Syuaib  (2015a).  Ukuran-ukuran  tempat duduk operator yang adalah panjang tempat duduk (Pd) adalah lebih kecil dari jarak dari lipat dalam lutut ( popliteal ) ke pantat persentil 5 (406 mm) diambil 320 mm. Lebar tempat duduk (Ld) adalah lebar pinggul persentil 50 yaitu 300 mm. Sehingga panjang tempat duduk  (Pd)  320  mm  dan  lebar  tempat  duduk  (Ld) 300mm.
2. Analisis Kesetimbangan Traktor Roda Dua
Pada  sistem  penggandengan trailer tipe pivot mempunyai kelemahan pada saat traktor  berbelok
karena beban utamanya tidak lagi terbagi merata pada seluruh roda ban, oleh karena itu diperlukan analisis kesetimbangan traktor roda dua pada saat berbelok. Menurut Meriam dan Kraige (2000) untuk menghitung kesetimbangan  dapat  dilakukan  menggunakan persamaan (1) dan (2). Perhitungan kesetimbangan gaya dilakukan dalam arah sumbu x, y, dan z seperti terlihat pada Gambar 4.
Dari  hasil  perhitungan  kesetimbangan  gaya tersebut diperoleh distribusi gaya-gaya roda traktor roda  dua  dan trailer seperti  terlihat  pada  Tabel  2. Dari tabel tersebut terlihat kemungkinan terjadinya pengangkatan ( wheel lift ) pada salah satu roda trailer pada saat beban trailer kosong (Nc). Hal ini disebabkan gaya yang dapat ditumpu oleh roda tersebut adalah 450.55 N sedangkan beban operator mencapai 800 N.  Peluang  terjadinya  pengangkatan  roda  akan semakin bertambah jika trailer dalam keadaan dinamis
Gambar 3. Penempatan posisi tempat duduk operator ( seat)
Gambar 4. Analisis kesetimbangan gaya pada traktor dan trailer saat berbelok.
karena  adanya  pengaruh  kecepatan  traktor  roda dua,  permukaan  lintasan  dan  berat  operator  yang berbeda.  Pengangkatan  pada  roda trailer tersebut dapat  menyebabkan trailer terguling  yang  dapat membahayakan keselamatan operator.
Untuk  mengatasi  masalah  tersebut  diperlukan modifikasi  yaitu  berupa  penambahan  roda  bantu pada  posisi  di  bawah  dudukan  operator  supaya dapat menahan beban berat operator saat membelok sehingga tidak terjadi pengangkatan pada roda trailer tersebut.  Roda  bantu  tersebut  dilengkapi  dengan pegas  yang  berguna  untuk  mengurangi  tingkat guncangan (getaran) pada tempat duduk operator.

## Fungsi Penghubung Traktor Roda Dua dengan Trailer
Struktur  komponen  yang  menjadi  fungsi penghubung traktor roda dua dengan trailer adalah rangka  penghubung    dan    batang    penghubung bak trailer. Pendekatan  analisis  yang  diperlukan dalam  mendesain  rangka  penghubung  ini  adalah antropometri, simulasi gerakan serta kekuatan bahan dan struktur.

## 1.  Analisis Ergonomika
Panjang rangka penghubung adalah panjang dari titik gandeng traktor roda dua ke sandaran dudukan operator atau sama dengan jarak sandaran duduk, oleh karena itu prosedur analisisnya sama dengan jarak  sandaran  duduk,  sehingga  panjang  rangka penghubung 1700 mm.

## 2.  Analisis Gerakan
Jarak  antara  bak trailer dan pivot diupayakan seminimal mungkin tanpa mengenai tempat duduk operator  operator  untuk  belokan  maksimum  bak trailer . Jarak antara bak trailer dan pivot yang terlalu
Gambar 5. Prototipe sistem penggandengan trailer
tipe pivot .
(a) (b)
Gambar 6. Posisi operator ketika berbelok 90 O : (a) tipe pivot ; (b) tipe konvensional.
panjang akan beresiko terhadap kemungkinan trailer terguling saat dioperasikan. Dengan jarak ruang gerak rencana sebesar 100 mm, maka jarak optimum antara pivot dan  bak trailer dapat  dihitung  menggunakan persamaan  6  dengan R adalah  radius  putar pivot (mm), R 1 adalah radius tempat duduk (mm), lk adalah lebar tempat duduk (mm), sehingga:
(6)
R = ((150) 2 + ( R 2 – 200 R + 10000)) 1/2
R = 162.5 mm
Dengan  radius  putar pivot sebesar  162.5  mm dilakukan simulasi gerakan pada software SolidWork 2016  yang  hasilnya  menunjukkan  bahwa trailer tidak bersinggungan dengan tempat duduk operator saat  membelok,  sehingga  ukuran  tersebut  dapat dipergunakan.

## 3.  Kekuatan Bahan dan Struktur
Untuk menghitung kekuatan rangka penghubung diperlukan data-data yaitu panjang rangka penghubung  1700  mm,  berat  operator  (P)  diambil persentil 95 yaitu 80 kg, panjang batang dari lubang pin ke bak trailer 162.5 mm, jenis bahan yang digunakan untuk  pembuatan  rangka  penghubung  ini  adalah besi hollow ASTM A36 dengan yield strength 250 N/ mm 2 . Diketahui bahwa besarnya momen maksimum pada  rangka  penghubung  adalah  121.12  kN  mm, dengan menggunakan persamaan 3 diperoleh bahwa dengan ukuran penampang besi hollow 50 mm x 50 mm dengan tebal 4.5 mm dari rangka penghubung memenuhi kondisi persyaratan keamanan.

## Fungsi Mekanisme Penggandengan
Struktur komponen yang menjadi fungsi mekanisme penggandengan adalah pivot , pin pivot dan dudukan lubang pengait. Pivot akan menghubungkan rangka penghubung dengan batang penghubung bak trailer melalui dudukan lubang pengait yang dipasangkan pin pivot. Pivot yang digunakan dirancang agar dapat menciptakan  gerakan  berputar  ke  kiri  dan  kanan maupun ke atas dan bawah. Pivot dibuat menggunakan baja pejal yang dibubut dengan diameter dalam 20 mm, diameter luar 40 mm, dan tinggi 60 mm.
Untuk  mendapatkan  dimensi-dimensi pivot ,  hal pertama yang dilakukan adalah harus diketahui dahulu gaya tarik pada traktor roda dua, menurut Desrial et al. (2010), berdasarkan hasil pengujian kinerja tarik pada lintasan beton traktor roda dua menghasilkan gaya tarik sebesar 1.44 kN pada kecepatan 0.92 m/s. Pada  dudukan  lubang  pengait  bahan  yang  dipilih adalah ASTM A36 dengan yield strength 250 N/mm 2 dan tegangan izin 125 N/mm 2 , dengan menggunakan persamaan  5  didapatkan  ukuran-ukuran  dudukan lubang pengait yang digunakan adalah panjang 60 mm, tinggi 80 mm, lebar 60 mm, dan tebal 10 mm.
Untuk pin pivot bahan yang digunakan adalah S45C dengan kekuatan tarik sebesar 58 kg/mm 2 (Sularso
(a)
Tabel 3. Radius putar sistem penggandengan trailer tipe pivot dan konvensional`
No. Kecepatan maju traktor Radius Putar (m) (km/jam) Trailer Konvensional Trailer Pivot Muatan Kosong  Muatan Penuh  Muatan Kosong  Muatan Penuh 1. 4 3.75 3.72 2.18 2.28 2. 6 4.03 3.94 2.34 2.84
dan Suga 2008), dengan menggunakan persamaan 5 didapatkan ukuran-ukuran pin pivot yang digunakan adalah diamater 20 mm dan panjang 200 mm.
Pembuatan dan Pengujian Prototipe Sistem Penggandengan Trailer Tipe Pivot Dari  hasil  desain  kemudian  dibuatkan  prototipe sistem penggandeng trailer tipe pivot untuk traktor roda dua seperti ditunjukkan pada Gambar 5.
Pada desain sistem penggandengan trailer tipe pivot untuk  traktor roda dua ini dapat  memberikan kenyamanan pada operator. Operator tidak perlu turun dari tempat duduk operator dan dapat secara penuh mengendalikan traktor dalam keadaan berjalan lurus maupun berbelok. Dalam posisi duduk operator dapat menjangkau  semua  tuas-tuas  kemudi  pada  traktor roda dua seperti terlihat pada Gambar 6.
Kinerja Sistem Penggandengan Trailer Tipe Pivot Hasil pengujian fungsional menunjukan tiap-tiap komponen sistem penggandengan yaitu sistem pivot , rangka penghubung trailer , tempat duduk operator, pijakan kaki operator, roda bantu belok, pegas, lubang pengait dan pin berfungsi dengan baik sesuai dengan mekanisme yang direncanakan .
Dengan penambahan roda bantu di bawah tempat duduk operator, stabilitas traktor roda dua dan trailer lebih baik, di mana roda-roda traktor roda dua dan trailer serta roda bantu dapat menapak dengan baik pada  permukan  lintasannya.  Kestabilan  ini  akan menghindari traktor roda dua atau trailer terguling, dan  meningkatkan  keselamatan  operator  saat mengoperasikannya. Demikian juga, roda bantu dapat meningkatkan  kestabilan  sistem  penggandengan trailer ,  walaupun  saat  roda  melintas  lintasan bergelombang atau berlubang seperti terlihat pada Gambar  7.  Penggunaan  pegas  pada  sistem  roda bantu tersebut juga mengurangi tingkat guncangan (getaran) pada tempat duduk operator yang membuat operator lebih nyaman.
Hasil  pengujian  juga  menunjukan  traktor  dan trailer dapat berbelok dengan baik pada lintasan aspal maupun tanah pertanian. Semua roda pada traktor dan trailer menapak sempurna pada lintasan tanpa terjadi pengangkatan, dan trailer yang digandengkan pada traktor tidak terguling ketika berbelok.
Hasil  pengujian  radius  putar  traktor  roda  dua dengan sistem penggandengan trailer tipe pivot dan konvensional  diperlihatkan  pada  Tabel  3.  Terlihat bahwa sistem penggandengan trailer tipe pivot dapat
memperpendek  radius  putar  dari  traktor  roda  dua untuk berbagai variasi kecepatan dan muatan, dari 3.72 - 4.02 m (konvensional) menjadi 2.18 - 2.84 m (tipe pivot ). Dengan radius belok yang lebih pendek, sistem penggandengan dapat lebih lincah dan mudah melintas belokan yang cukup tajam atau sempit.
Pada trailer konvensional  beban trailer relatif tidak  mempengaruhi  kemampuan  traktor  roda  dua untuk  berbelok,  akan  tetapi  pada trailer tipe pivot sangat  berpengaruh  karena  titik  putarnya  yang  di pivot menyebabkan  lengan  momen  yang  panjang sehingga mengurangi kemampuan berbelok akibat membutuhkan  gaya  yang  lebih  besar.  Hal  ini menyebabkan radius belokan pada trailer tipe pivot menjadi  lebih  besar  dengan  adanya  penambahan beban trailer (Tabel 3).
Pada pengoperasian mundur, sistem
penggandengan trailer tipe pivot ini  memerlukan bantuan orang lain untuk mengarahkan trailer. Oleh karena itu diperlukan penguncian pada sistem pivot nya yaitu dengan menghentikan gerakan putar sementara pada pivot saat  pengoperasian  mundur  sehingga arah  belokan trailer bisa  dikendalikan  sendiri  oleh operator. Penguncian ini harus dapat dengan mudah dikendalikan (lepas-pasangnya) oleh kaki operator.
Sebagai  tambahan,  biaya  pembuatan  untuk trailer tipe pivot ini adalah Rp7,500,000 lebih tinggi daripada trailer konvensional  yaitu  Rp6,000,000, hal  ini  disebabkan  adanya  penambahan  pada beberapa  komponen  yaitu  roda  bantu  berpegas, mekanisme pivot , dan tempat duduk operator.  Dari
(b)
Gambar 7. Pengujian melintasi polisi tidur/ gundukan tanah dan lubang:
(a) jalan aspal; (b) tanah pertanian
hasil perhitungan, biaya pengoperasian traktor roda dua dan trailer tipe pivot Rp33,890/jam lebih tinggi dibandingkan tipe konvensional Rp33,543/jam, hal ini juga disebabkan adanya penambahan beberapa komponen terutama roda bantu.

## Simpulan dan Saran

## Simpulan
1. Sistem  penggandengan trailer tipe pivot merupakan sistem penggandengan yang paling unggul  dibandingkan  dengan  konsep-konsep sistem penggandengan yang lain.
2.  Dimensi-dimensi  ideal  tempat  duduk  operator ( seat ) untuk ketiga persentil adalah tinggi tempat duduk (Td) 410 mm, jarak sandaran duduk (Jd) 1700 mm, panjang tempat duduk (Pd) 320 mm, dan lebar tempat duduk (Ld) 300 mm.
3.  Dimensi rangka penghubung adalah panjang 1700 mm, yang dibuat dari besi hollow ASTM A36 ukuran 50 x 50 mm dengan ketebalan 2.5 mm. Dimensi pivot adalah diameter dalam 20 mm, diameter luar 40 mm, dan tinggi 60 mm yang terbuat dari baja untuk poros pejal S45C.
4.  Hasil  pengujian  fungsional  menunjukkan  tiap komponen-komponen  sistem  penggandengan trailer tipe pivot telah berfungsi dengan baik sesuai dengan mekanisme yang direncanakan
5.  Hasil  pengujian  kinerja  menunjukkan  stabilitas traktor dan trailer yang  baik  di  mana  roda-roda traktor dan trailer dapat menapak sempurna pada lintasan jalan aspal dan tanah pertanian. Traktor roda dua dengan sistem penggandengan tipe pivot memiliki radius putar 2.18 m – 2.82 m, lebih kecil jika  dibandingkan  dengan  sistem  konvensional yaitu 3.72 m – 4.03 m.

## Saran
Perlu dilakukan modifikasi terhadap ukuran stang kemudi traktor roda dua yaitu lebar dan tinggi stang sehingga  bisa  memperbaiki  skor  RULA.  Selain  itu perlu dilengkapi dengan sistem pengunci pada sistem pivot sehingga  lebih  memudahkan  operator  saat pengoperasian mundur.

## Daftar Pustaka
Desrial., Y.A. Purwanto dan F. Wiratama. 2010. Evaluasi Kinerja Tarik Traktor Tangan dengan Bahan Bakar Minyak Kelapa Murni. Prosiding Seminar Nasional Perteta; 2010; Purwokerto,  Indonesia. Purwokerto (ID): Universitas Jendral Soedirman. hlm 370-375.
Dewangan,  K.N.,  C. Owary  and  R.K.  Datta. 2010.
Anthropometry    of    male    agricultural    workers of  north-eastern  India  and  its  use  in  design  of agricultural  tools  and  equipment. International Journal of Industrial Ergonomics. , 40: 560-573. Meriam,  J.L.  and  L.G.  Kraige.  1997.  Engineering Mechanics Statics . Volume ke-1. New York (US) :
John Wiley & Sons Inc.
Nafchi,  A.M.,  H.M.  Nafchi  and  I.A.  Demneh.  2011.
Improving of Steering System for walking tractor- trailer combination to increase operator’s comfort and  ease  of  control. Agricultural  Engineering International : CIGR Journal. 13(3). Manuscript No. 1598
Nash, W.A. 1998. Schaum’s Outline of Theory and Problem of Stength of Materials 4th. New York (US)
: McGraw-Hill.
Raskarowana,  B.  2016.  Desain  Konseptual  Stang Kemudi  Traktor  Roda  Dua  untuk  Transportasi Menggunakan Trailer melalui  Pendekatan Ergonomika.  (Skripsi).  Departemen  Teknik Pertanian  Fakultas  Teknologi  Pertanian,  IPB. Bogor.
Sularso  dan  K.  Suga.  2008.  Dasar  Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Pradnya Pramita Jakarta.
Syuaib,  M.F.  2015a.  Anthropometric  study  of  farm workes  on  Java  Island,  Indonesia,  and  its implications  for  the  design  of  farm  tools  and equipment. Applied Ergonomics. 51 (2015) : 222- 235.
Syuaib,  M.F.  2015b.  Ergonomic  of  the  manual harvesting task of oil-palm plantation in Indonesia based on antropometric, postures and work motion analyses. Agric Eng Int: CIGR Journal . 17(3): 248- 262.
Yadaf, R., S. Nashik, N.C. Patel and L.P. Gite. 2010. Analytical study of strength parameter of Indian farm  workers  and  its  implication  in  equipment design. Agric Eng Int : CIGR Journal. 12(2):49-54