Judul: Metode Disain Roda Besi Bersirip Optimum Untuk Lahan Sawah (Studi Kasus Pada Tanah Silty Clay Loam)
Abstrak: Roda besi bersirip merupakan salah satu traction device pada traktor dua roda yang sangat populer di Asia Tenggara yang digunakan sebagai penghasil traksi pada pengolahan tanah sawah. Pada roda besi bersirip, bagian utama yang menghasilkan traksi adalah bagian siripnya, sehingga dalam mendisain roda besi bersirip disain dari sirip (panjang dan lebar sirip, sudut sirip, jumlah sirip) harus lebih diperhatikan. Roda besi bersirip sering digunakan pada lahan basah karena gaya apung dan traksi yang tinggi, juga harganya murah, mudah untuk dipabrikasi, dan bisa dibuat jauh lebih lebar dari ban konvensional. Pada saat bergerak, sirip-sirip roda besi bersirip akan masuk ke tanah secara bergantian. Sirip menekan tanah pada sudut tekan yang bergerak sesuai kedalamannya. Dengan mengetahui pola pergerakan sirip, maka gaya reaksi tanah dapat diduga dengan mengukur tahanan penetrasi plat dengan menggunakan penetrometer. Pengukuran dilakukan dengan ukuran plat 5x5 cm2, 5x10 cm2, 5x15 cm2 dan 5x20 cm2. Sudut penekanan 90o, 75o, 60o, 45o, 30o dan kedalaman penekanan 4 cm, 8 cm, 12 cm, 16 cm. Pada studi ini, pengukuran dilakukan di soil bin pada tanah jenis silty clay loam dengan kadar air sebesar 55.78%, dry bulk density 1.32 g/cm3. Dari hasil pengukuran diperoleh bahwa semakin dalam plat masuk ke tanah dan semakin besar sudut penekanan maka tahanan penetrasi tanah semakin besar. Untuk menduga tahanan tanah pada sirip, pada setiap sudut tekan dan kedalaman digunakan data tahanan tanah terhadap penekanan plat melalui pendekatan regresi linier dan polinomial. Metode ini dibuat dengan memperhatikan pengaruh luas sirip, kedalaman dan perubahan sudut penekanan terhadap tahanan penetrasi tanah hasil pengukuran. Hasilnya menunjukkan bahwa simpangan pendugaan 16.03% (akurasi sebesar 83.97%) yang dianggap masih terlalu besar. Untuk memperbaiki hasil pendugaan, digunakan metode Backpropagation Neural Network (BNN) dengan bantuan program komputer yang telah dikembangkan. Hasil pendugaan dengan metode BNN menunjukkan bahwa simpangan yang dihasilkan sebesar 9.4% (akurasi sebesar 90.6%) yang lebih kecil dibandingkan dengan metode regresi linier dan polinomial. Dengan demikian metode BNN ini digunakan untuk pendugaan nilai tahanan penetrasi tanah (P) pada program simulasi yang dikembangkan. Untuk mempermudah perhitungan dari metode pendugaan kinerja traksi roda yang telah disusun maka dibuat program simulasi komputer yang diberi nama Lug Wheel Analysis (LWA). Program ini dapat memecahkan tiga masalah yaitu 1) menentukan kinerja traksi disain roda besi bersirip 2) mendisain diameter roda, jumlah sirip, sudut sirip, panjang dan lebar sirip roda besi bersirip optimum 3) menentukan kombinasi traktor 2 roda dan bajak singkal yang sesuai dari roda besi bersirip yang tersedia. Untuk memvalidasi metode pendugaan kinerja traksi roda besi bersirip dilakukan pengujian model roda di soil bin. Diameter roda sebesar 42 cm, ukuran sirip sebesar 8x15 cm2, sedangkan jumlah sirip 8, 10, 12 dan sudut sirip 30o, 35o, 40o. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa sirip 12 dan..dst
Keyword: tahanan penetrasi tanah, roda besi besirip, program simulasi LWA, disain, kinerja traksi.