Rancang Bangun Alat Pengatur Aliran Irigasi Menggunakan Valve Otomatis Berbasis Motor DC dengan Model Worm Gear

Abstract

Irigasi hemat air banyak digunakan diberbagai tempat dengan tujuan sebagai pengatur kebutuhan pasokan air pada lahan. Sistem irigasi ini memiliki kekurangan pada manajemen pengolahan distribusi pada lahan pertanian. Sehingga, sistem distribusi air pada lahan perlu dilakukan evaluasi. Pengaturan distribusi hemat air menjadi bagian penting yang perlu diperhatikan selain itu, menjadi tantangan bagi para petani. Sistem kontrol irigasi hemat air menjadi faktor kunci para petani untuk mengatur distribusi air pada lahan pertanian. Sistem kontrol irigasi sebenarnya sudah banyak ditemukan dipasaran, akan tetapi banyak sistem kontrol irigasi yang kurang efektif. Contoh sistem kontrol irigasi yang kurang efektif telah digunakan oleh salah satu petani di Jember, pengontrol tersebut adalah timer kran otomatis. Pengontrol tersebut mengalami penurunan debit air yang cukup besar, sehingga penggunaan rancang bangun alat valve untuk mengatur manajemen distribusi air sangat diperlukan bagi para petani. Proses pembuatan rancang bangun alat valve dilakukan dengan memanfaatkan stop kran yang terdapat katup, dimana konsep yang digunakan dengan memodifikasi stop kran biasa. Stop kran tersebut digerakkan dengan dua roda gigi yang memanfaatkan konsep dari worm gear. Katup tersebut dapat bekerja dengan cara membuka dan menutup jalur aliran air, dimana proses pembukaan dan penutupan tersebut dilakukan dengan menggerakkan dua roda gigi yang terhubung dengan ball valve yang ada. Roda gigi tersebut akan digerakkan dengan motor DC sebagai penggerak worm gear. Rancangan tersebut terdiri dari perancangan mekanik dan elektrikal, dimana rancangan mekanikal terdiri dari desain valve yang dibuat dan rancangan elektrikal terdiri dari pembuatan sistem penggerak valve tersebut. Hasil penelitian menunjukkan secara keseluruhan pembuatan rancang bangun alat valve dengan mengetahui efektivitas kinerjanya dapat berjalan sesuai rancangan dan kebutuhan, tetapi dibeberapa kondisi tertentu valve mengalami ketidakstabilan. Analisa dilakukan dengan melakukan uji coba lebih lanjut pada beberapa kondisi yang mengalami ketidakstabilan. Kondisi ketidakstabilan terdapat pada penggunaan waktu respon dan konsumsi daya dan energi. Ketidakstabilan pada waktu respon terdapat pada kondisi ketika waktu valve tertutup, dimana pada kondisi tersebut memiliki pola yang hampir sama. Kondisi valve ketika tertutup memiliki waktu respon yang lebih besar dibandingkan ketika waktu respon buka. Faktor yang mempengaruhi terjadi hal tersebut yaitu adanya gesekan mekanik dan kondisi gear yang masih seret, tetapi kondisi tersebut masih dalam batas aman. Ketidakstabilan selanjutnya terdapat pada kondisi ketika penggunaan konsumsi daya dan energi. Penggunaan daya dan energi yang lebih besar dapat disebabkan karena beberapa faktor yaitu adanya aliran fluida, adanya gesekan mekanik, dan kondisi gear yang seret, akan tetapi hal tersebut masih dapat dikatakan dalam batas aman. Analisa efektivitas menunjukkan bahwa secara keseluruhan rancang bangun alat valve dapat bekerja secara baik, efektif, dan kondisi ketidakstabilan yang terjadi masih dalam jangkauan batas aman yang telah direncanakan.