Design, construction and testing of Multi-bladed in-boat water Hyacinth Chopper

SADOL, Joel Paulite, Ir. Remigius Handoyo, M.Eng

2007 | Tesis | S2 Teknik Pertanian

Masalah-masalah yang timbul akibat pertumbuhan tanaman enceng gondok (Eichhornia crassipes Mart. Solms) dan dampaknya pada kesehatan manusia dan lingkungan telah menjadi perhatian besar dunia. Belum ada metode dan alat pengendali (mekanis, biologis dan kimiawi) yang secara efektif dapat digunakan untuk menyelesaikan permasalahan ini. Methode yang dianggap relatif berhasil adalah mengurangi pertumbuhan enceng gondok dengan cara pemotongan dan pemanenan. Sejauh ini untuk keperluhan pemotongan dan pemanenan eceng gondok digunakan mesin-mesin yang pada umumnya berukuran besar sehingga tidak bisa digunakan di sungai-sungai kecil. Melalui penelitian ini akan dirancang, dibangun dan diuji coba suatu mesin pemotong enceng gondok berukuran kecil yang dirangkaikan pada sebuah perahu. Suatu mesin pemotong model perahu dirancang dengan dua poros horisontal dipasang pada bagian depan dan belakang badan perahu. Poros depan digunakan sebagai penggerak pisau pemotong dan poros belakang sebagai penggerak maju perahu. Dua pasang pengapung dipasang di kedua sisi perahu. Percobaan pemotongan dilakukan dengan menggunakan tiga tipe pisau yaitu tipe silinder, tipe flywheel dan tipe sharp-spike. Uji coba dilakukan pada tiga tipe pisau dengan lima variasi kecepatan putar. Kinerja pemotongan dianalisis berdasarkan panjang potongan, konsumsi bahan bakar, waktu diperlukan untuk pemotongannya, dan kapasitas dan efisiensi kerja mesin. Hasil penelitian menunjukan bahwa secara statistik tidak ada perbedaan nyata terhadap kinerja ketiga tipe pisau yang diuji. Kapasitas dan efisiensi pada masingmasing pisau mempunyai interval antara 0,65 m2/min – 1,88 m2 /min dan 19% - 66% untuk pisau tipe silinder, 0,67 m2/min - 4,62 m2/min dan 31% - 69% untuk pisau tipe flywheel dan 0,67 m2/min – 4,55 m2/min dan 41% -75% untuk pisau tipe sharp-spike. Beberapa kendala masih dihadapi khususnya pada mekanisme pelampung dan pergerakan mesin. Untuk itu, pada penelitian selanjutnya direkomendasikan untuk memperbaiki rancangan pelampung terutama dimensi dan posisinya terhadap mesin utama sehingga diperoleh kinerja pemotongan lebih baik.

The problems posted by the growth of water hyacinth (Eichhornia crassipes Mart. Solms) and its effects to human health and environment are worldwide concerns. None of the current control methods (mechanical, biological and chemical) discovered had prospered to completely eradicate primarily the growth of water hyacinth. Only minimization of its growth had successfully noted through the used of mechanical chopper and harvester. However, most of these invented equipments are bulky and are not suited to small stream of water channels. Thus, a machine to cater for that purpose had been designed, constructed and tested. The designed and constructed machine having three interchangeable blades namely; cylinder type, flywheel type and sharp-spike type was tested for its direct chopping operation on standing water hyacinth to determine which of these blades offer better cutting performance. The blade of the machine was attached in front of the designed boat which was run by engine-driven rowing wheel located at boat’s rear portion. There were five predetermined angular speeds used for the test which resulted to determine length of cut of water hyacinth, the fuel and time consumed for cutting water hyacinth and machine’s blade rated capacity and efficiency. Statistically, it was found out that all of the types of blade tested are suited for chopping water hyacinth and each effect on the length of cut and fuel and time consumed for cutting water hyacinth has computed no significant differences. The rated capacity and efficiency of cutting blades in terms of minimum to maximum values from a computation made were resulted to 0.65 m2 per minute to 1.875 m2 per minute and 19% to 66% for cylinder type, 0.67 m2 per minutes to 4.62 m2 per minute and 31% to 69% for flywheel type and 0.67 m2 per minute to 4.55 m2 per minute and 41% to 75% for sharp-spike type respectively. For further study, it is recommended that a thorough study of floating mechanism has to give much attention in order for better chopping operation on standing water hyacinth is achieved.

Kata Kunci : Teknik Pertanian,Enceng Gondok,Mesin Pemotong,Pisau Pemotong, Water Hyacinth, Cylinder Type, Flywheel Type, Sharp-Spike Type, Boat