PEMINDAHAN TANAH MEKANIS
OLEH
EFFENDI KADIR
UNIVERSITAS SRIWIJAYA FAKULTAS TEKNIK 2008
KATA PENGANTAR
Buku ini disusun untuk pegangan para mahasiswa fakultas teknik dalam rangka mempelajari
ilmu
pengetahuan
tentang
peralatan-peralatan
mekanis
yang
banyak
dipergunakan dalam rangka mempercepat pembangunan baik di jurusan teknik sipil maupun teknik pertambangan.
Materi dari buku ini telah disesuaikan dengan silabus yang ada di tiap jurusan teknik sipil maupun teknik pertambangan, khususnya yang ada mata pelajaran pemindahan tanah mekanis atau alat-alat berat dan ditambah juga dengan pengalaman penulis baik dari kursus, pelatihan atau peninjauan langsung dilapangan. Buku ini banyak mengacu kepada buku pemindahan tanah mekanis yang dikarang oleh Bapak Ir. Partanto Prodjosumarto dan hanya ada penambahan bab III mengenai manajemen peralatan serta penyempurnaan kata dan kalimat serta penambahan gambar, sehingga diharapkan buku ini dapat lebih lengkap.
Buku ini memuat teori-teori dasar mengenai peralatan-peralatan mekanis atau alatalat berat, managemen peralatan mekanis dan contoh contoh soal berikut penyelesaiannya.
Semoga dengan keberadaan buku ini dapat memacu kita untuk kebih giat lagi mengembangkan ilmu pengetahuan khususnya para mahasiswa dan para praktisi lapangan guna kemajuan dan kesejahteraan bangsa dan Negara.
Palembang, Agustus 2008
Penyusun,
DAFTAR ISI
Halaman KATA PENGANTAR DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR LAMPIRAN
………………………………………………….. ………………………………………………….. ………………………………………………….. …………………………………………………..
BAB I. PENDAHULUAN
……………………………………………….
1.1. Pengertian/definisi ………………………………………….. 1.2. Ruang Lingkup dan Sasaran Pokok ..................................... 1.3. Penggolongan Material/Tanah,Batuan …………………… II. ANALISIS TEMPAT KERJA 2.1. Kondisi Jalan dan Pengangkutan yang ada ……………… 2.2. Tumbuh-tumbuhan ………………………………………... 2.3. Jenis Material dan Faktor Pengembangan ………………… 2.4. Iklim ………………………………………………………… 2.5. Morfologi Tempat Kerja …………………………………… 2.6. Ketinggian dari permukaan air laut ……………………….. 2.7. Effisiensi Kerja ………………………………………………. 2.8. Syarat-syarat Penyelesaian Pekerjaan ……….......................... 2.9. Syarat-syarat Penimbunan ………………………………… 2.10.Lamanya Pekerjaan ………………………………………… 2.11.Biaya Operasi …………………………………………….... III. MANAGEMEN PERALATAN
………………………………….
3.1. Definisi/Pengertian …………………………………………. 3.2. Ruang Lingkup Managemen Peralatan …………………… 3.3. Perencanaan Kebutuhan Peralatan ……………………….. 3.4. Perencanaan Pengadaan …………………………………… 3.5. Perencanaan Operasi Peralatan …………………………… 3.6. Perencanaan Pemeliharaan …………………………………
IV. PENGGUNAAN DAN KEMAMPUAN ALAT-ALAT MEKANIS 4.1. Jenis Alat-alat Mekanis/Alat berat ...................................... 4.2. Kemampuan Alat Mekanis ................................................... 4.3. Analisis Kemampuan Peralatan ...........................................
Halaman
V. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI ALAT 5.1. Tahanan Gali (Digging Resistance) ................................... 5.2. Tahanan Gulir (Rolling Resistance) ................................... 5.3. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance) ........................... 5.4. Koefisien Gesek (Coefficient of Traction) ............................ 5.5. Rimpull/Tractive Pull/Tractive Effort/Draw Bar Pull ........ 5.6. Percepatan (Acceleration) ………………………………… 5.7. Ketinggian (Altitude) ………………………………………… 5.8. Efisiensi Operator (Operator Efficiency) …………………. 5.9. Faktor Pengembangan (Swell Factor) ……………………… 5.10. Berat Material (Weight of Material) ………………………. VI. MEMPERKIRAKAN PRODUKSI DAN ONGKOS ALAT-ALAT 6.1. Memperkirakan Produksi …………………………………. 6.2. Memperkirakan Ongkos Produksi ........................................ DAFTAR PUSTAKA
...............................................................................
LAMPIRAN-LAMPIRAN
......................................................................
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Pengertian/Definisi
Segala macam pekerjaan yang berhubungan dengan penggalian, pemuatan, pengangkutan, penimbunan, perataan dan pemadatan tanah atau batuan dengan alat-alat mekanis(alat-alat berat/besar) disebut Pemindahan Tanah Mekanis. Pekerjaan-pekerjaan itu banyak terlihat dibidang bangunan sipil, seperti ; pembuatan jalan raya, dam-dam, tanggul, saluran irigasi, kanal, lapangan terbang, dan lain-lain. Disamping itu juga dilakukan pada Tambang Terbuka, terutama pada pengupasan lapisan tanah atas (stripping of over- burden) dan pembuatan jalan-jalan yang menuju ke tambang tersebut. Untuk pemindahan tanah mekanis biasanya dipakai alat-alat mekanis yang akan dibahas satu persatu cara bekerjanya dan kemampuan kerjanya masing-masing alat tersebut. Tetapi akan dititik beratkan kepada kegunaan- nya untuk pekerjaan-pekerjaan yang berhubungan dengan tambang terbuka (surface mining) terutama ”open pit mining”. Miskipun diberi nama Pemindahan Tanah Mekanis tetapi sebenarnya tidak hanya terbatas pada tanah (soil) saja, tetapi kadang-kadang juga berhubungan dengan batuan (rock). Dan memang alat-alat mekanis yang akan dibicarakan juga tidak saja sanggup untuk melayani tanah, tetapi juga dapat dipakai untuk melayani batuan. Kita semua sudah belajar tentang pengertian tanah dalam mata kuliah mekanika tanah. Tanah yaitu Bagian teratas dari kulit bumi yang relatif lunak dan tidak begitu kompak, terdiri dari material-material lepas. Ada juga yang mendefinisikan tanah adalah akumulasi partikel mineral yang tidak mempunyai atau lemah ikatan antar partikelnya, yang terbentuk karena pelapukan dari batuan. Batuan adalah bagian kulit bumi yang lebih keras dan terdiri dari kumpulan mineralmineral. Disamping itu ada juga yang mendefinisikan batuan adalah bagian yang membentuk kulit bumi yang terdiri dari mineral mineral yang mempunyai komposisi kimia tidak tetap dan mempunyai kuat tekan lebih dari 1 Mpa. Akibat adanya perbedaan dari material yang akan digali, maka dilakukan penggolongan material tersebut hal ini bertujuan untuk memudahkan pemilihan penggunaan alat-alat mekanis, disamping itu untuk mempermudah menghitung faktor pengaruh (fill factor).
1.2. Ruang Lingkup dan Sasaran Pokok Sebagaimana telah kita uraikan pada definisi pemindahan tanah mekanis, maka ruang lingkup dari mata kuliah ini antara lain meliputi ; -
Bagaimana cara kerja alat-alat berat/besar, fungsi dan kemampuannya.
-
Bagaimana cara-cara pengelolaan/pemeliharaan peralatan dan atau managemen peralatan.
-
Bagaimana cara perhitungan teoritis dan atau perhitungan praktis. mengenai produksi dari hasil kerja alat-alat berat tersebut.
Adapun sasaran pokok dari mata kuliah ini antara lain ; -
Untuk dapat mengetahui teori dalam rangka mempersiapkan diri baik sewaktu kerja praktek maupun tugas akhir di lapangan atau telah selesai kuliah.
-
Untuk dapat mengetahui produktivitas peralatan, dan kualitas maupun kuantitasnya.
-
Mensukseskan tujuan dari suatu proyek dimana para pelaksana bertugas sesuai dengan bidang spesialisasinya.
1.3. Penggolongan Material Adapun penggolongan material yang akan digali sebagai berikut : a. Mudah digali (soft atau easy digging) - tanah penutup (soil), pasir, sandy–clay, clayey sand. b. Medium hard digging - clay, wheathered rocks. c. Hard digging - shale, compacted material, conglomerate, breccia. d. Very hard digging atau rock - diperlukan peledakan sebelum dapat digali. Macam-macam material tersebut juga dapat berpengaruh terhadap ”fill factor”
BAB II ANALISIS TEMPAT KERJA (JOB CONDITIONS)
Untuk dapat membuat rencana yang rapih dan teratur harus dipelajari dengan teliti keadaan lapangan kerja (tempat kerja). Faktor-faktor yang perlu diperhatikan adalah : 1.Kondisi jalan dan pengangkutan yang ada (accessibility & transportation) Adakah cara pengangkutan yang dapat dipakai untuk mengangkut alat
alat besar dan
”supply” ke tempat kerja ?. Ada tiga kemungkinan : -
Tempat itu dekat dengan jalan yang sudah ada.
-
Tempat itu dilalui jalan Kereta Api.
-
Belum ada jalan ataupun jalan Kereta Api. maka harus dibuat jalan baru (pioneer road) ke jalan yang terdekat.
2.Tumbuh-tumbuhan (vegetation) Keadaan tanaman yang tumbuh di tempat kerja perlu diteliti (hutan belukar, semaksemak, rawa-rawa, pohon-pohon besar yang kuat akarnya, dan sebagainya. Sehingga dapat ditetapkan alat apa yang perlu dipakai, bagaimana cara membersihkannya, berapa lama dan berapa ongkosnya. 3. Jenis Material dan Faktor Pengembangan (what kind of material and its change of volume) Pada dasarnya pemindahan tanah itu merupakan suatu pekerjaan untuk meratakan suatu daerah. Maka sebaiknya penggalian sama dengan penimbunan. Kebanyakan tanah akan bertambah volumenya 30 % kalau digali dan akan berkurang 10 % kalau sudah dipadatkan ditempat lain. Faktor ini perlu diperhatikan, selain itu perlu dilihat sifat-sifat tanah tersebut, seperti ; kering atau basah, lengket atau tidak, keras atau lunak, dan sebagainya. Sifat-sifat tersebut akan mempengaruhi kerja alat-alat yang dipakai dan lamanya pekerjaan yang harus dilakukan. Tanah yang banyak mengandung khumus harus dipisahkan untuk menutupi tempat penimbunan agar daerah itu dapat segera ditanami.
4. Iklim (Climate) Di Indonesia yang menghambat pekerjaan adalah musim hujan, sehingga hari kerja menjadi pendek. Kalau hujan sangat lebat tanah jadi becek, alat-alat tidak dapat bekerja dengan baik (terhambat), dan perlu pengeringan (drainase) yang baik. Sebaliknya pada musim panas, akan timbul banyak debu. Selanjutnya panas atau dingin yang keterlaluan juga akan mengurangi effisiensi mesin- mesin yang dipergunakan. 5. Morfologi Tempat Kerja Keadaan jalan akan mempengaruhi daya angkut alat-alat yang dipakai. Bila jalan-jalan baik, kapasitas angkut dapat lebih besar dan alat-alat dapat bergerak lebih cepat. Kemiringan dan jarak harus diukur dengan teliti, karena hal itu akan menentukan waktu yang diperlukan untuk pengangkutan material tersebut (cycle time). Kecerobohan dalam menentukan kemiringan, jarak dan kondisi jalan (lebar dan kekuatannya) akan menurunkan jumlah tanah yang dapat diangkut, dan menambah ongkos pengangkutan.
6. Ketinggian dari permukaan air laut (altitude) Yang sangat terpengaruh disini adalah kemampuan mesin-mesin yang dipakai, karena tekanan udaranya rendah pada ketinggian yang besar. Berdasarkan pengalaman, tenaga diesel yang hilang karena semakin tingginya dari permukaan air laut adalah 3 % setiap naik 1.000 ft. Ini menyebabkan turunnya volume per jam yang dapat dikerjakan dan menambah ongkos gali tiap satuan volume.
7. Effesiensi Kerja (Operating Efficiency) Pekerja atau mesin tidak mungkin selamanya bekerja 60 menit perjam hal ini dikarenakan adanya hambatan-hambatan baik kecil maupun besar dan hambatan ini sering terjadi. Adanya dua jenis hambatan yang biasanya sering ditemukan dilapangan yaitu ; hambatan yang dapat dihindari dan hambatan yang tidak dapat dihindari, misalnya menunggu alat, pemeliharaan dan pelumasan mesin-mesin, isoma (istirahat, sholat, makan), ganti ban, menunggu penggantian shift dan lain-lain. Hal ini perlu dibedakan dengan hambatan yang dikarenakan kerusakan alat atau karena pengaruh cuaca/iklim. Effisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu produktif dengan waktu kerja yang tersedia. Menurut pengalaman jarang sekali effisiensi kerja melebihi 85 %. 8. Syarat-syarat penyelesaian pekerjaan (finishing specifications) Sebelum pekerjaan dianggap selesai biasanya ada syarat-syarat tertentu yang harus dipenuhi terlebih dahulu. Misalnya ditempat-tempat tertentu harus ditanami pohon, bunga
atau rumput. Atau ditempat lain syarat diminta adalah pemasangan pagar atau memberi kerikil atau pengerasan dengan batu koral. 9. Syarat-syarat penimbunan (fill specifications) Timbunan mungkin perlu dipadatkan dengan alat-alat khusus dan harus dilakukan pada kelembaban tertentu. Hal ini akan menambah pekerjaan dan ongkos/biaya, oleh sebab itu harus pula diperhitungkan. Mungkin juga timbunan itu harus rata dan dapat segera ditanami, atau harus memiliki kemiringan tertentu. 10. Waktu (time element) Pekerjaan pemindahan tanah umumnya harus diselesaikan dalam jangka waktu yang sudah ditetapkan. Oleh karena itu kapasitas produksi harian yang telah ditetapkan haruslah dipenuhi. Untuk itu perlu pengetahuan yang cukup dalam memperkirakan kemampuan alatalat yang akan dicapai, sehingga jumlahnya cukup dapat memenuhi target produksi harian yang telah ditetapkan. Kalau pekerjaan pemindahan tanah tersebut dikontrakkan, maka jika pekerjaan selesai sebelum batas waktu yang telah disetujui, kontraktor berhak menerima premi. Sebaliknya kalau terlambat, kontraktor harus membayar ganti kerugian (denda). 11. Ongkos-ongkos operasi (operating costs) Ongkos-ongkos yang harus diperhitungkan adalah : -
Ongkos tetap ; asuransi, depresiasi, pajak dan bunga.
-
Ongkos operasi ; upah pengemudi, pemeliharaan dan pembetulan alat-alat, pembelian bahan bakar, dan penggantian minyak pelumas.
-
Ongkos pengawas ; upah mandor, teknisi dan lain-lain.
-
Ongkos lain-lain ; termasuk ”overhead cost”.
BAB III MANAJEMEN PERALATAN
MUTU
MANAJEMEN PERALATAN
WAKTU
BIAYA
PROYEK
PERUSAHAAN
KEUNTUNGAN DAN PERFORMANCE
INPUT DATA TEKNIS
INPUT DATA EKONOMI
KEBUTUHAN PERALATAN
PENGADAAN PERENCANAAN OPERASI PERALATAN
PEMELIHARAAN
PENGHAPUSAN/PENGGANTIAN BARU
1. PERENCANAAN KEBUTUHAN PERALATAN
1. JENIS PERALATAN, SESUAI JENIS/MACAM PEKERJAAN.
TEKNIS
2. SPESIFIKASI TEKNIK & KAPASITAS MASING-MASING PERLATAN, DALAM KAITANNYA DENGAN PELAYANAN ANTARA SATU JUMLAH & PERALATAN TERHADAP PERALATAN LAINNYA.
3. SPESIFIKASI TEKNIK & KAPASITAS MASING-MASING PERALATAN, DALAM KAITANNYA DENGAN VOLUME DAN JADWAL WAKTU PELAKSANAAN PEKERJAAN.
4. VOLUME DAN JADWAL WAKTU PELAKSANAAN PEKERJAAN.
EKONOMI
- 1. KONTINUITAS PELAKSANAAN PEKERJAAN
JADWAL WAKTU KEBUTUHAN PERALATAN
2.PERENCANAAN PENGADAAN
SEWA (RENTAL) PENGADAAAN
INVESTASI : - BELI LANGSUNG - SEWA BELI (LEASING)
PENGADAAN DENGAN SEWA
HAL-HAL YANG PERLU DIPERHATIKAN :
ADAKAH PERUSAHAAN SEWA.
TERSEDIAKAH ALAT YANG AKAN DISEWA.
BAGAIMANA KONDISI SEWANYA.
KEUNTUNGAN :
TIDAK PERLU MENYEDIAKAN MODAL UNTUK INVESTASI.
BIAYA PERALATAN UNTUK SATU PROYEK TERBATAS PADA JUMLAH SESUAI YANG DIPERLUKAN.
TIDAK PERLU MEMIKIRKAN PELAKSANAAN MOBILISASI DAN DE-MOBILISASI, HANYA MELAKUKAN KONTROL SAJA.
TIDAK PERLU PENGENDALIAN BIAYA OPERASI.
KERUGIAN :
KONDISI ALAT BELUM TENTU BAIK.
BELUM TERJAMIN TERSEDIANYA ALAT SESUAI JADWAL.
TIDAK MENGUASAI TEKNOLOGI PERALATAN APABILA SISTEM SEWANYA ADALAH JASA ALAT.
MAHAL UNTUK PROYEK BERJANGKA PANJANG.
TIDAK DAPAT MENGUASAI OPERASI ALAT SEPENUHNYA.
PERUBAHAN HARGA TERGANTUNG PIHAK LAIN.
HARUS SELALU MEMPERHATIKAN PRODUKTIVITASNYA.
PENGADAAN DENGAN MEMBELI (INVESTASI)
PRINSIP INVESTASI : INVESTASI ALAT MENANAM MODAL / UANG KEUNTUNGAN HARUS LEBIH BESAR DARI BUNGA BANK.
CARA INVESTASI :
BELI LANGSUNG : - BARU - BEKAS
SEWA BELI (LEASING)
KEUNTUNGAN :
KONDISI ALAT TERKONTROL
KESIAPAN ALAT TERJAMIN
DAPAT MENGIKUTI PERKEMBANGAN TEKNOLOGI ALAT
KONTINUITAS PEKERJAAN TERJAMIN TERUTAMA UNTUK PEKERJAAN JANGKA PANJANG
DAPAT MENGUASAI TEKNOLOGINYA
BIAYA ALAT TIDAK TERGANTUNG PIHAK LAIN.
KERUGIAN :
SULITNYA PENGENDALIAN OPERATOR DAN MEKANIK YANG TERAMPIL
HARUS MEMPUNYAI SARANA PEMELIHARAAN
KEMUNGKINAN IDLE TIME MAHAL KALAU UNTUK PEMAKAIAN JANGKA PENDEK
PERLU PERHATIAN YANG SERIUS TERHADAP PENGENDALIAN BIAYA OPERASI DAN PERBAIKAN.
SEWA BELI (LEASING)
KEUNTUNGAN :
TIDAK PERLU MENYEDIAKAN MODAL BESAR SEKALIGUS
PADA AKHIR MASA LEASING, ALAT BISA DIMILIKI ATAU DIJUAL.
KERUGIAN :
KEMUNGKINAN IDLE TIME AKIBAT TIDAK ADA PEKERJAAN.
PEMBELIAN PERALATAN
HAL-HAL TEKNIS YANG PERLU DIPERHATIKAN : -
CARA PEMBELIAN : - PENUNJUKAN LANGSUNG - BEBERAPA PENAWARAN
-
PEMILIHAN
MERK
YANG
DIINGINKAN
BERDASARKAN
PERFORMANCE. -
FASILITAS DAN PELAYANAN PURNA JUAL DARI SI PENJUAL ATAU AGEN TUNGGAL.
-
SISTEM PENGOPERASIAN ATAU SPESIFIKASI ALAT.
ALAT DENGAN TEKNOLOGI CANGGIH SERING MENIMBULKAN KESULITAN PADA PENGOPERASIANNYA MAUPUN PADA PEMELIHARAANNYA. -
ALAT KHUSUS /SPESIFIK DIUSAHAKAN TIDAK DIBELI LEBIH
BAIK DISEWA KARENA SULIT DALAM PEROLEHAN SUKU CADANG DISAMPING OPERATOR KHUSUS YANG DIPERLUKAN.
OPERASI
-
PENGOPERASIAN YANG BAIK DAN BENAR
-
PENYIMPANAN DAN PEMELIHARAAN
YANG BAIK DAN
BENAR -
PENGATURAN JADWAL WAKTU PENGGUNAAN YANG SESUAI
UNSUR
PROYEK
PERALATAN PENUNJANG HASIL YANG BAIK DAN TEPAT WAKTU
KEUNTUNGAN DAN CITRA / PERFORMANCE YANG BAIK BAGI PERUSAHAAN
PEMELIHARAAN
BENTUK / TINGKAT PEMELIHARAAN : - PEMELIHARAAN RUTIN : PTK I. - PEMELIHARAAN BERKALA - PERBAIKAN RINGAN - PERBAIKAN BERAT
KENDALA-KENDALA YANG DIHADAPI : - OPERATOR DAN MEKANIK YANG BELUM SERAGAM KETERAMPILANNYA. - PEMAKAIAN PERALATAN DI MEDAN YANG BERAT ATAU TERPENCIL. - SARANA PEMELIHARAAN YANG TIDAK BAIK ATAU TIDAK MEMADAI. BIAYA PEMELIHARAAN BIAYA PEMELIHARAAN PER SATU PERIODE SULIT DI TETAPAKAN, KARENA TERGANTUNG BEBERAPA HAL ANTARA LAIN : - UMUR PERALATAN - MUTU/KUALITAS PERALATAN - MUTU PERBAIKAN/PEMELIHARAAN YANG TELAH DI LAKUKAN . - KETERAMPILAN FOREMAN MEKANIK MAUPUN PENGAWAS LAPANGAN DIMANA ALAT DIOPERASIKAN. - MUTU/KETERAMPILAN OPERATOR DAN MEKANIK. - KONDISI MEDAN. - MUTU BAHAN YANG DIPAKAI. SEBAGAI PEDOMAN DIBAWAH INI DAPAT DIPAKAI :
- UNTUK ALAT YANG BEKERJA BERAT = 90 % DARI HARGA ALAT. - UNTUK ALAT YANG BEKERJA RINGAN = 65 % DARI HARGA ALAT. CONTOH : BULLDOZER (UMUR EKONOMIS 5 TAHUN)
BIAYA PEMELIHARAAN (TANPA REKONDISI) :
- TAHUN KE 1 = 1/15 X 90 % X HARGA ALAT - TAHUN KE 2 = 2/15 X 90 % X HARGA ALAT - TAHUN KE 3 = 3/15 X 90 % X HARGA ALAT - TAHUN KE 4 = 4/15 X 90 % X HARGA ALAT - TAHUN KE 5 = 5/15 X 90 % X HARGA ALAT PERENCANAAN SUKU CADANG DAN BAHAN 1. Dalam menunjang kelancaran operasi peralatan sekaligus pemeliharaan peralatan di lapangan, perlu diperhatikan : PENYELIDIAAN SUKU CADANG DAN BAHAN : a. FAST MOVING PARTS (V-BELT, FUSE, DAN LAIN-LAIN)
I. SETELAH PROYEK SELESAI, PERALATAN DAPAT DIRELO KASI KETEMPAT LAIN DENGAN DIREKONDISI LEBIH DULU ATAU DISIAPKAN SEADANYA, DISIAPKAN ”AS IS” ATAU REKONDISI DULU SEBELUM DIJUAL. SEBELUM DIPUTUSKAN
BAB IV PENGGUNAAN DANKEMAMPUAN ALAT-ALAT (EQUIPMENT APPLICATION)
Alat-alat yang umum dipakai dalam pekerjaan pemindahan tanah mekanis meliputi : 1) Bulldozers
: ada dua macam, yaitu rubber tired dan truck type
2) Power scrapers
: ada dua jenis yaitu tractor drawn dan self propelled. Yang kedua terdiri dari : -
Standard power scrapers (conventional power scrapers)
-
Tandem power scrapers (dual machine power scraper)
-
Elevating power scrapers
-
Push-pull power scrapers
3) Alat-angkut (hauling units) : yang akan dibahas hanya rear, bottom and side dump trucks 4) Alat muat (loading units) : yang akan dibahas hanya power shovel dan dragline 5) Alat garu (rooter/ripper) : ada dua macam tractor drawn dan integrated type 6) Alat gilas (rollers)
: ada beberapa macam yaitu sheepfoot rollers, pneumatic tired and vibrator or tamping units, grid type rollers dan smooth steel wheel rollers
7) Graders,
: ada tiga macam yaitu straight, articulated dan crab type
1. Buldozers
Alat ini merupakan alat gali (excavator) dan alat dorong atau alat gusur (dozer) yang kuat serta dapat banyak membantu pekerjaan alat-alat muat. Ditinjau dari segi penggeraknya ada 2 macam bulldozers, yaitu : a.Bulldozers yang memakai roda-roda karet (rubber tired bulldozers) Gerakannya lebih gesit dan lincah, tetapi hanya cocok untuk daerah-daerah yang kering dan landasannya keras. Untuk daerah-daerah yang becek dan landasannya lunak, maka Bulldozers tipe ini akan kehilangan kekuatannya karena sering selip. Untuk bekerja didaerah yang banyak terdapat batuan yang tajam juga tidak cocok, kecuali kalau ban-bannya dibungkus dengan anyaman ratai baja
GAMBAR 1 : BULLDOZER TYPE BAN KARET
b.Bulldozers yang memakai rantai (track type Bulldozers or crawler dozer) Gerakannya lamban, tetapi daya gusurnya meyakinkan. Alat ini dapat bergerak dengan mantap di daerah-daerah yang kering maupun becek, karena rantainya mampu menggigit landasan kerjanya dengan baik, sehingga tidak akan selip. Untuk dipakai di daerah yang berbatuan tajam juga tidak menjadi masalah
Ditinjau dari segi pergerak bilahnya (blade control) ada dua macam Bulldozers yaitu :
GAMBAR 2 : BULLDOZER TYPE RODA RANTAI a.Bulldozers yang bilahnya digerakkan dengan kabel Gerakannya naik turun bilah memakai kabel. Ini adalah Bulldozers tipe lama b.Bulldozers yang bilahnya digerakkan dengan tenaga hidraulik Bulldozers yang modern memakai tenaga hidraulik untuk menggerakkan bilahnya naik turun. Disamping itu ada bulldozers yang dibuat untuk tugas-tugas khusus, yaitu : a. Bulldozer listrik (electric drived bulldozers), yaitu Bulldozers yang digerakkan dengan tenaga listrik langsung b. Bulldozer rawa (swamp bulldozers) yaitu Bulldozers yang dilengkapi dengan rantai (track) khusus sehingga cocok untuk dipergunakan di daerah rawa atau daerah yang selalu becek atau digenangi air c. Bulldozer amfimbi (amphibious bulldozers) yaitu Bulldozers yang dapat bekerja baik di darat maupun dibawah air. Alat ini tidak mempunyai operator, tetapi digerakkan secara remote control atau radio control
Sedangkan bentuk-bentuk bilah (blade) Bulldozers juga bermacam-macam tergantung dari keperluannya contohnya : a. Universal blade ( U-blade ) Bilah tipe ini sangat effesien untuk memindahkan material dalam jumlah besar dengan jarak dorong yang panjang, misalnya pada pekerjaan-pekerjaan reklamasi, dan penggusuran lapisan tanah penutup. Tetapi darat juga untuk pengumpulan material disekitar tumpukan material (stockpile), dan membantu alat muat dalam pengisian ke hopper
B
GAMBAR 3 : BAGIAN-BAGIAN UTAMA DARI BULLDOZER
b.Straight blade (S-blade) Bilah tipe ini khusus dipergunakan untuk menggali atau mendorong material berat yang memerlukan tenaga dorong yang cukup benar. Karena ukurannya lebih kecil dari pada bilah tipe ”U” maka lebih mudah digerakkan sehingga juga sangat cocok untuk menangani material yang tersebar c.Angling blade (A-blade) Bilah jenis ini dirancang untuk dipergunakan pada pekerjaan pembuangan material ke arah samping, misalnya perintisan jalan, pengisian kembali material ketempat semula, pembuatan parit dan sebagainya. Bilah jenis ini penggunaannya dapat diatur dengan posisi lurus maupun membentuk sudut ke kiri atau ke kanan d.Cushion blade (C-blade) Bila tipe ini dapat dipergunakan untuk pembuatan power scraper dengan cara mendorong (pusher loading) dan untuk mengurangi pengaruh benturan dapat dilakukan dengan pemasangan karet pelindung. Selain itu juga dipergunakan untuk cut maintance dan penggusuran lainnya e.Power angle and tilt blade (PAT-blade) Bilah tipe ini dirancang untuk pekerjaan penyebaran dan perataan tanah, pengisian kembali material dan pembersihan tanah. Bilah jenis ini dapat diatur pemakaiannya dengan melakukan pengangkatan maupun memiringkannya ke kanan atau ke kiri f.AEM U-Blade Bilah jenis ini merupakan pengembangan dari bilah tipe ”Universal” sehingga dapat dipergunakan sehingga dapat dipergunakan untuk material-material yang kohesif seperti tanah liat, dan lempung pasiran, kemudian dapat juga untuk menggusur napal, batubara dan serpihan-serpihan kayu. Disamping itu juga sering dipergunakan untuk pekerjaan- pekerjaan penimbunan dan reklamasi
g.K/G Blade Bilah tipe ini khusus dipergunakan untuk beberapa pekerjaan pembersihan tanah, sepertiuntuk membabat semak-semak, menebas pepohonan menimbun pohon-pohon sisa penebasan, membuat saluran penirisan dan juga mampu untuk memadamkan kebakaran pada timbunan kayu-kayu kering h.Landfill blade Bilah tipe ini dirancang untuk menangani material buangan dan material lapisan penutup seperti halnya pada pengisian dan penyebaran material. Seperti halnya pada pengisian dan penyebaran material. Bagian atas bilah tipe ini dilengkapi dengan saringan untuk melindungi radiator masinnya. Bentuk-bentuknya yang melengkung menyebabkan material yang didorong akan menyebar secara lebih merata i.V-Tree Cutter blade Bilah tipe ini bentuk huruf V dengan ujung pemotong bergerigi menyerupai gergaji dirancang khusus untuk memotong semak belukar, pepohonan, dan sisa-sisa tunggul agar rata dengan tanah j.Rake blade Bilah tipe ini bentuknya alat garu yang bergerigi rapat dan dipergunakan untuk memindahkan tunggul-tunggul kecil, memisahkan bongkah-bongkah batuan, dll.
Kemampuan Bulldozers sangat beraneka ragam, antara lain dapat diprgunakan untuk melakukan : a. Pembabatan atau penebangan yaitu semua pohon-pohon besar kecil, sisa pohon yang sudah ditebang, kemudian membuang bagian tanah atau batuan yang menghalangi pekerjaan-pekerjaan selanjutnya. Seluruh pekerjaan itu dapat dikerjakan sebelum pemindahan tanah itu sendiri dilakukan, atau dikerjakan bersama-sama, artinya bagian yang telah dibersihkan dapat segera dilakukan penindahan tanah, sementara pekerjan, penebasan, dan pembersihan terus dilakukan di tempat lain Cara-cara pembabatan atau penebasan dan pembersihan itu ada dan bermacam-macam cara tergantung dari keadaan lapangannya, misalnya : 1. Bila di daerah itu hanya ditumbuhi semak-semak dan pohon-pohon kecil yang diameternya < 10 cm. Cukup langsung didorong. Tanah yang berhumus di kumpulkan untuk dipakai lagi nanti pada waktu reklamasi 2. Kalau pohon-pohonnya berdiameter agak besar dan akar-akarnya kokoh, maka ada dua cara yaitu : a. Didorong beberapa kali dengan pelan-pelan untuk menjatuhkan dahan-dahan atau cabang-cabang yang sudah tua dan kering, lalu didorong sekaligus mendadak dengan sedikit mengangkat bilah (blade)-nya sampai pohon itu roboh b. Dengan dua buah Bulldozers yang menarik rantai baja 3. Kalau pohon-pohonnya berdiameter besar, misalnya > 25 cm maka caranya adalah sebagai berikut :
a. Menggali tanah disekelilingi dulu agar akar-akarnya putus dan kekuatan pohon kurang baru pohon itu didorong sampai roboh. Harus berhati-hati terhadap tunggul dan akarnya pada waktu pohon itu roboh, karena mungkin dapat membahayakan Bulldozers
b. Kalau batang itu tidak juga roboh, dapat dipakai sebuah rantai yang panjang untuk menarik pohon itu dengan sebuah Bulldozers c. Bila gagal juga baru batang pohon itu digergaji, kemudian tunggulnya diangkat dengan cara peledakan 4. Bila selain semak-semak terdapat pula bongkah-bongkah batu besar Bulldozers yang akan menghalangi pekerjaan, maka batu tersebut sangat besar tidak boleh sekaligus didorong, karena akan melampaui batas kemampuan dorong Bulldozers. Sebaiknya didorong sedikit demi sedikit dari sebelah pinggirnya sedemikian rupa sehingga akhirnya mencapai diluar batas daerah kerja. Jika ada batu didaerah pada suatu lembap, maka lerengnya prlu digali lebih dahulu agar tidak terlalu curam, karena Bulldozers dapat terbalik. Kecuali itu lereng yang lebih pandai tersebut dapat pula dipakai untuk mengambil kecepatan
b. Heritis (Pioneering), merupakan kelanjutan dari pekerjaan atau penebasan (clearing) dan meliputi pekerjaan-pekerjaan : meratakan, membuat jalan darurat untuk lewatnya alat-alat mekanis. Lalu membuat saluran air untuk penirisan tempat kerja itu bila diperlukan. Dalam pekerjaan ini yang harus selalu diperhatikan ialah mempergunakan keuntungan dari gaya berat. Jadi kalau misalnya harus melakukan penimbunan, maka harus diambilkan tanah dari sebelah atas. Untuk pembuatan jalan dilereng bukit, maka ada dua kemungkinan a. Bulldozers dapat naik keatas bukit, lalu dibuat jalan dari sebelah atas b. Bila tidak mungkin harus dibuat dari tanah Biasanya Bulldozers menggali untuk tempat kerjanya lebih dahulu kalau sudah elesai baru mendorong tanah galian kebagian lereng. Jadi tanah galian kebagian lereng. Jadi tanah galian dipakai menimbun bagian bawahnya
c. Gali angkut jarak pendek yaitu menggali lalu mendorong tanah galian itu kesuatu tempat tertentu, misalnya pada pembuatan jalan raya, kanal atau membersihkan suatu tempat penggalian pada tambang terbuka agar loading units bisa lebih mudah
2. Cara Membuat Jalan Dilereng Bukit Memuat material tersebut. Bila keadaan lapangan tidak licin biasanya dengan rubber tired dozer pekerjaan ini dapat dikerjakan lebih efesien dari pada dengan track-type dozer. Cara gali angkut jarak pendek demikian tidak selalu lebih ekonomis dari pada cara-cara pemindahan tanah yang lainnya. Hanya dalam keadaan istimewa cara di atas bisa sangat baik, yaitu bila : a. Jarak dorongannya tidak lebih dari 200 ft untuk yang track-type atau 400 ft untuk rubber-tired type b. Material yang dipindahkan tidak banyak, yaitu tidak lebih dari 500 m 3 kalau volumenya banyak lebih baik dipakai power scraper c. Dipakai cara-cara kerja yang baik dan efesien dimana alat-alat lain tak dapat melakukannya misalnya :
1. Selalu mendorong ke arah bawah, jadi mengambil keuntungan dari bantuan gaya gravitasi untuk menambah tenaga dan kecepatan. Cara kerja ini disebut : down hill dozing
Down Hill Dozing i. Menggali bebarapa kuli, dikumpulkan jadi selalu didorong dengan hati-hati kelereng curam. Sebelum seluruh tanah habis meluncur kelereng, harus segera direm agar tidak ikut terjungkir ke lereng. Cara kerja ini dinanmakan high wall or float dozing ii.
Menggali melalui satu jalan sama akan menyebabkan terbentuknya semacam dinding dikiri kanan bilah yang disebut spillages sehingga pada pendorongan-pendorongan berikutnya tida ada tanah yang keluar atau tercecer ke samping bilah. Cara pendorongan ini dikenal sebagai terench or slot dozing
iii. Menggali dan menggusur material yang dilakukan dengan dua bilah Bulldozers yang bergerak berdampingan akan mengurangi atau menghindari kehilangan material di kiri dan kanan bilah. Cara penggusuran ini disebut side by side dozing tetapi cara kerja ini membutuhkan operator yang berpengalaman agarbilah kedua bulldozer itu tidak terlalu sering bersentuhan
Spillages di kiri- kanan bilah (blade) pada trench or slot dozing d. Pusher loading yaitu membantu conventional (atan-dard) power scraper dalam mengisi muatannya. Bantuan Bulldozers itu diperlukan untuk menambah tenaga agar diperoleh kecepatan mengisi yang lebih tinggi dan bowl dapat terisi penuh. Cara demikian ternyata lebih ekonomis dari pada power scrraper itu dipaksa e. Menyebabkan material (spreading), maksudnya menyebarkan material (tanah) ketempat-tempat tertentu dengan ketebalan yang dikehendaki. Misalnya material yang ditumpuk si suatu tempat oleh truk atau alat angkut (hauling units) lainnya, kecuali power scraper, harus diratakan kesegalah jurusan dengan tebal tertentu sebelum dipadatkan, maka Bulldozers itu tinggal mendorong material tersebut ke segalah arah dengan bilah bladenya diangkat pada ketebalan yang dikehendaki f. Menimbun kembali (backfilling), yaitu pekerjaan penimbunan kembali terhadap bekas lubang-lubang galian, sepertimenutupi saluran air (goronggorong) di bawah tanah, menimbun loban fondasi atau tiang penyangga bangunan-bangunan besar (jembatan menara dari beton) dan menutupi kembali pipa minyak, gas alam atau air minum yang sudah selesai dipasang.
Cara penimunan alat-alat mekanis lainnya tidak akan dapat melakukannya, baik dipandang dari sudut tehnik praktis maupun ekonomis. g. Trimining and sloping yaitu pekerjaan pembuatan kemiringan tertentu pada suatu tempar, seperti : tanggul dam, kanal-kanal besar, tepi jalan raya, dsb. Pekerjaan ini hanya dilakukan oleh pengemudi yang berpengalaman dan terlatih, terutama kalau kemiringannya besar. Hal itu disebabkan oleh adanya kemungkinan Bulldozers itu tergelincir kebawah. Untuk menghindarinya maka penggalian dilakukan miring keatas, lalu mendorong tanah hasil galiannya kearah bawah. Tetapi pekerjaan yang demikian itu lebih baik kalau dikerjakan oleh grader h. Ditching yaitu kegiatan menggali saluran atau selokan atau kanal yang berbentuk V atau U. Pada penggalian saluran berbentuk V dapat dilakukan dengan menggali kearah saluran dengan seluruh bagian Bulldozers ikut miring. Kalau saluran yang harus digali cukup lebar dan miring untuk Bulldozers itu, maka langsung digali searah dengan arah salurantersebut. i. Menarik (winching), yaitu pekerjaan untk menarik benda-benda berat atau peralatan mekanis yang sedang rusah agar dapat dipindahkan ketempat yang diinginkan j. Memuat (loading), dalam keadaan topografi tertentu Bulldozers dapat juga untuk memuat truk
Power scraper Alat ini dapat menggali muatannya sendiri, mengangkut tempat yang ditentukan, lalu menyebar dan meratakan muatan tersebut. Dengan operator yang terlatih dan berpengalaman juga merupakan suatu alat presisi karena dapat menggali tanah atau menimbuni suatu tempat. Dapat pula memotong lereng
tanggul atau atau lereng bendungan, menggali tanah yang terdapat diantara bangunan beton, meratakan jalan raya atau lapangan terbang Sedangkan effisiensinya tidak hanya tergantung dari kedalaman tanah yang digali, jarak angkut dan macam material yang ditangani, tetapi juga angkut dan macam material yang ditangani, tetapi juga dari keadaan mesin serta keterampilan dan pengalaman operatornya. Ditinjua dari segi penggeraknya ada 2 macam power scrapers, yaitu : a) ”Scraper” yang ditarik oleh bulldozer (tractor down scraper” ) Alat ini adalah ”power scraper” yang kuno, yaitu scraper yang belum memiliki mesin mengegrak (prima mover) sendiri, sehingga selalu ditarik oleh sebuah bulldozer atau tractor. Alat ini tentu saja produksinya tak dapat tinggi karena gerakan bulldozer sebagai penariknya sangat lambat. Sedang jarak angkutnya yang ekonomis (67 m (200 ft)). b) ”Scraper” yang memiliki mesin penggerak sendiri (self propelled scrapers) Alat ini (lihat gambar 11) adalah ”power scraper” yang modenr, yaitu scraper yang memiliki mesin pengerak khusus, sehingga gerakannya gesit dan lincah. Dengan sendirinya produksi alat ini dapat tinggi. Untuk pengankutan jarak sedang (+ 5 m) sudah terbukti dapat menyaingi truk, baik dari produksi maupun biay aper ton (m3) nya. “Self Propelled power scraper” sekarang semakin berkembang sehingga ada beberapa macam model, antara lain : i.
“Conventional (Standard) power scraper” Alat ini hanya memiliki sebuah mesin penggerak yang ditempatkan dibagian depan (tractor side ; lihat gambar 12). Mesin ini fungsinya hanya untuk mengangkut dengan kecepatan tinggi. Tetapi pada saat pengisian
mesin ini tak memiliki tenaga tarik (pulling force) yang besar. Oleh sebab itu agar waktu pengisiannya dapat lebih cepat, maka pada saat menggali dan mengisi mautannya harus didorong oleh sebuah bulldozer. Cara pengisian demikian ini disebut “pusher loading”. Dan dengan cara pengisian tersebut ternyata “conventional power scrapers” menjadi mampu menangani material yang lebih bervariasi keadaannya, misalnya saja mampu menangani material dari tanah liat yang lunak, apsir berlempung sampai batu kerikil, batubara yang lunak atau sudah pecah-pecah dan batuan hasil penggaruan (ripping)
Jarak angkutnya yang ekonomis berkisar antara 150 – 1700 m (500 – 5.000 ft). kapasitasnya berkisar antara 24 – 64 ton (20 – 54 cuyd) dengan tenaga mesin antara 325 – 615 HP. Jumlah tahanan gulir (rolling resistance) dan kemiringan jalan (grade resistance) yang dapat diatasi berkisar antara 3 – 10 %. Sedangkan ongkos pemilikan (ownership costs) dan ongkos operasinya (operating costs) adalah yang termurah dari smeua modal “power scrapers” yang dikenal pada saat ini. ii. „Tandem (Dual Machine) Power Scrapes” Jenis ini memiliki mesin ganda. Mesin pertama ditempatkan dibagian depan seperti pada jenis “conventional” (standard) dan berfungsi sebagai meisn penarik (pulling power unit). Sedangkan mesin kedua ditempatkan dibagian belakang “bowl” (scraper siode ; lihat gambar 13) dan berfungsi sebagai mesin pendorong (pushing power unit) pada saat mengisi muatannya. Sehingga ala tini tak membutuhkan bulldozer lagi sebagai alat dorong. Disamping itu karena alat ini memiliki mesin ganda, maka dapat bekerja di daerah-daerah yang kodisinya lapangan relatif jelek.
Jarak angkutnya yang ekonomis berkisar antara 100 – 1.170 m (300 – 3.500 ft). kapasitasnya antara 24 – 52 ton (20 – 50 cyd) dengan tenaga mesin antara 288 – 950 HP. Jumlah tahanan gulir dan kemiringan jalan yang dapat dialami sekitar 10 %. Sedangkan ongko spemilikan dan ongkos operasinya lebih tinggi dari yang “conventional (standard) power scraper” iii. “Elevating Power Scrapers” Alat jeni sini dilengkapi dengan “elevator” pada bagian depan “bowl” tepat di atas pisaunya (cutting edge) yang berfungsi untuk membantu menaikkan hasil galian kedalam bowl (lihat gambar 14) terutama apabila menghadapi material-material yang sulit ditangani seperti pasir kering yang kohesinya sangat rendah, sehingga bila tidak memakai “elevator” akan segera meluncur keluar dari “bowl”. Jenis power scraper ini ada yang bermesin tunggal (single engine) dan ada pula yang bermesin ganda (tandem or dual engine). Untuk yang bermesin tunggal jarak angkutnya yang ekonomis berkisar antara 13 – 38 ton (11 – 34 cuyd) dengan tenaga mesin antara 150 – 550 HP. Jumlah tahanan gulir dari kemiringan jalan yang dapat dialami berkisar antara 3 – 7 %.
Sedangkan ongkos pemilikan dan ongkos operasinya termasuk tinggi. Untuk yang bermesin ganda jarak angkutnya yang ekonomis berkisar antara 150 – 670 m (500 – 2.000 ft). Kapasitasnya dapat berkisr antara 19 – 38 ton (16 – 34 cuyd) dengan tenaga mesin antara 280 – 700 HP. Jumlah tahanan gulir dan kemiringan jalan yang dapat dialami lebih dari 10 %.
iv. “Push Pull Power Scrapers” Merupakan dua unit power scraper yang pada saat penggalian dna pengisian digabung menjadi satu unit (lihat gambar 15). Jenis power scraper yang digabungkan adalah yang bermesin ganda (tandem or dual engine).
Disini power scraper yang berada di depan berfungsi sebagai penarik (pulling unit). Sedangkan power scraper kedua yang berada di belakang berfungsi sebagai pendorong (pushing unit) bagi alat pertama. Bentuk “sambungan” kedua power scraper tersebut telah dirancang khusus
sehingga mudah mengaitkan dan melepaskannya (lihat gambar 16). Jadi selama melakukan penggalian dan pengisian kedua unit power scraper itu memiliki empat meisn yang merupakan gabungan mesin-mesin dari kedua alat tersebut, sehingga gabungan alat tersebut memiliki tenaga penggalian dan pengisian yang lebih besar.
Jarak angkut yang ekonomis berkisar antara 150 – 1.700 m (500 – 500 ft). sedangkan ongkos pemilikan dan ongko soperasinya hampir sama dengan jenis “elevating scrapers” yang bermesin ganda. Kemampuan alat ini sangat banyak dan luas cakpuannya, antara lain adalah : A. Menggali dan mengisi (Digging and Loading) Untuk mempermudah hasil kerja yang sebaik-baiknya harus dilakukan dengan cara sebagai berikut : a) “Pusher Loading” “Standard type self propelled scrapers” untuk mengisi muatannya juga harus dibantu oleh bulldozer, karena waktu pengisiannya akan sangat lama bila harus bekerjas sendiri. Ada beerapa hal yang harus diperhatikan dalam pekerjaan “pusher loading” ini :
i. Pekerjaan ini harus dilakukan paling tidak dengan kecepatan 10 ft/sec, agar laju power scraper tak terhambat oleh tahanan dnari material yang sedang digali. Tambahan waktu dan jarak pengisian muatan dapat dilakukan untuk menambah jumlah atau isi muatan bila jarak angkutnya jauh. ii. Penyelarasan
(synchronization)
kecepatan
power
scrapers
dan
bulldozers harus dilakukan ; disamping itu harus juga dilakukan penyelarasan jumlah alat untuk mengurangi waktu untuk meunggu didorong. Ini akan menambah effisiensi kerja, diusahakan agar tiap 1,5 – 2,0 menit datang sebuah power scraper yang sudah siap untuk didorong. Untuk mengetahui berapa jumlah power scraper yang dapat ditangani oleh sebuah bulldozer agar tidak ada waktu tunggu bagi kduanya, maka dapat dicari dengan cara : n=
" Scraper Cycle Time" " Pusher Cycle Time" Cara ini akan memaksa “pusher unit” atau bulldozer untuk
bekerja dnegan effisien, sehingga dapat menghindari waktu untuk menunggu didorong bagi power scraper. Mendorong power scraper dengan bulldozer kadang-kadang dapat terjadi apa yangd isebtu “jack knife effect”, dan bisa membahayakan operatornya. Keadaan ini terjadi bila kecepatan bulldozer (VI pada gambar 17) lebih besar dari pada kecepatan power scraper (V2 pada gambar 17). Ini akan menyebabkan ban belakang power scraper terangkat, sehingga “bulldozer blade” dapat mengenai ban itu. Bila hal ini terjadi, maka ban bisa rusak, atau bahkan mungkin power scraper-nya yang akan terbalik.
iii. Bulldozer terbaru atau yang kondisi mesinnya terbaik dan dijalankan oleh operator yang terlatih serta berpengalaman harus dipergunakan untuk pekerjaan “pusher loading” ini.
b) “Downhill Loading” Adalah suatu pola kerja power scraper yang dalam pemuatan atau pengisiannya selalu diusahakan agar menuju kebagian yang lebih rendah, sehingga gaya berat (gravitasi) akan membantu power scraper dalam mengisi muatannya, sehingga waktu pengisian dapat lebih singkat. Tetapi bila tanahnya banyak mengandung pasir, biasanya akan sukar masuk ke dalam “bowl”. Dalam hal ini “downhill loading: itu harus dibantu dengan “pumping action”, yaitu “bowl” digerak-gerakkan naik turun selama proses pengisian. Tetapi hal ini akan mengakibatkan daerah yang digali itu menjadi tidak rata (undulating). Berdasarkan hasil penelitian ternyata “downhill loading” secara umum mampu menambah gaya sebesar 20 lbs/ton/1 % “favourable grad”. Contohnya :
Bila berat sebuah power scraper dengan muatannya = 30 ton dan menuruni lereng bukti yang mempunyai kemirngan (grade) = 10 %, maka pengaruh gaya gravitasi itu akan menghasilkan suatu “drawbar pull” yang sesuai dengan = 20 x 30 x 10 = 6.000 lbs c) “Straddle Loading” Adalah suatu pola pemuatan atau pengisian power scraper dimana setiap dua kali pengisian ditinggalkan bagian tengahnya kurang lebih selebar “cutting edge”nya (+ 5 ft). Bagian yang ditinggalkan itu akan dipotong atau digali pada perjalanan pengisian yang berikutnya (lihat gambar 19, 20 dan 21). Cara demikian itu ternyata dapat lebih banyak memberi hasil galian, karena penggalian bagian-bagian tengah itu akan mengalami lebih sedikit hambatan (resistance) dari material tersebut.
d) “Chain or shuttle loading” Sebuah alat dorong (pusher unit) atau bulldozer biasanya mendorong lebih dari satu power scraper. Agar pekerjaan ini teratur, tidak membuang waktu dan efisien, maka letak power scraper yang akan didorong berikutnya harus berada di tempat-tempat tertentu, sehingga alatdorong (pusher unit)nya mempunyai pola gerak yang teratur. Ada beberapa pola gerak alat-dorong (pusher pattern) yang biasa dilakukan, yaitu :
i. Cash track pushing Merupakan suatu pola pemuatan sedemikian rupa sehingga alat dorong sehabis mendorong sebuah power scraper sampai bermuatan penuh, kemudian kembali kebelakang dimana sebuah power scraper lainnya sudah siap untuk di dorong. Pola kerja ini biasanya dipakai kalau jarak dorongnya terbatas atau daerah kerjanya sempit dan penggalian harus dilakukan hany dari satu arah saja
ii. Chain pushing Merupakan suatu pola pemuatan dimana alat-dorong (pusher unit) setelah mendorong sebuah power scraper sampai bermuatan penuh, lalu mendorong power scraper lainnya yang sudah siap disampingnya. Begitu seterusnya sampai batas daerah yang harus digali ke belakang. Pola kerja ini berhasil baik bilamana jarak dorong cukup panjang dan penggaliannya hanya dilakukan dari satu arah saja
iii. Shuttle pushing Suatu pola pemuatan sedemikian rupa sehingga sebuah alat-dorong yang telah selesai mendorong sebuah power scraper sampai penuh selanjutnya memutar atau membelok dan kemudian segera mendorong sebuah power scraper lainnya yang sudah siap sebelahnya, tetapi pada kedudukan yang berlainan arah dari power scraper yang pertama tadi. Pola kerja alat dorong ini dapat dianggap yang terbaik, tetapi hanya dapat dipergunakan bila penggalian dapat dikerjakan ke semua arah, dan tersedia cukup banyak power scraper untuk dilayani oleh sebuah alat dorong.
GAMBAR 24 POLA GERAK UNTUK KE DUA ARAH Kecuali alat doronnya rusak mempunyai pola gerak yang baik, maka power scrapernya harus diusahakan sedemikian rupa. Beberapa pola gerak power scraper yang umum dipergunakan adalah a. Tiap satu daur terdiri dari menggali, mengangkut, mengosongkan, membalik, kembali ke tempat penggalian dan berputar. Jadi ada dua kali gerakan berputar atau membalik pada setiap daurnya (lihat gambar 25)
b. Tiap satu daur terdiri dari menggali, mengangkut, mengosongkan dan menggali lagi. Baru kemudian berputar untuk melakukan satu daur lainnya. Jadi rata-rata untuk tiap daur hanya ada sekali gerakan atau membalik c. dari sketsa terlihat bahwa 5 daur hanya ada 2 gerakan berputar atau membelok jadi rata-rata ada 2/5 gerakan putar tiap daur. Hal ini akan lebih mengurangi waktu daur rata-ratanya
d. Bila daerah yang dikerjakan itu sangat luas misalnya dalam pembuatan lapangan terbang, meratakan tanah untuk bangunanbangunan besar, dan lain-lain, maka gerakan berbelok dari power, scraper praktis tidak ada. Ini berarti bahwa waktu daur rata-ratanya akan semakin kecil, sehingga produksi scraper akan dapat di tingkatkan Untuk pola gerak power scraper yang terpenting adalah mengurangi banyaknya gerakan berputar alat tersebut, karena waktu yang dibutuhkan untuk gerakan tersebut sangat besar yaitu berkisar antara 15 – 20 sekon.
Kalau jarak angkutnya cukup jauh, maka yang diperlukan untuk gerakan berputar itu tidak seberapa berpengaruh, tetapi bila jarak angkutnya hanya pendek saja, maka hal itu dapat merupakan waktu yang terbuang atau waktu yang tidak produktif e) Cara-cara penggalian dan pengisian power scraper untuk material-material yang sulit 1. Untuk pasir kering Karena kohesi antara partikel-partikel pasir yang kering sangat kecil, maka menimbulkan kesukaran dalam memasukkan ke dalam bowl. Lebih-lebih kalau pasir tersebut bersih dari debu dan sangat kering. Cara yang baik untuk mengatasi kesukaran tersebut adalah sebagai berikut : i. Menjalankan power scraper dengan cepat kemudian pisau bersama bowl diturunkan secara tiba-tiba. Dengan momentum yang dimiliki karena kecepatan tadi pasir akan terdorong kebagian belakang dari bowl. Untuk power scraper bergigi empat, sebaiknya dijalankan dengan memakai gigi dua atau tiga ii. Lalu kecepatannya disesuaikan dengan kecepatan alat-dorong yang umunya lebih rendah. Selama penggalian itu dilakukan pula
“Pumpling action” yaitu suatu gerakan yang menarik turunkan bowl secara teratur. Kalau mungkin pumping action itu dilakukan sbb : bowl diturunkan pada bagian tonjolan-tonjolan yang telah terbentuk sebelumnya, dan segera diangkat begitu roda-rodanya mulai mencapai bagian-bagian lekukannya iii. Pada akhir pengisian, pisau diangkat bersama-sama bowl dan front apron diturunkan sampai menutupkan beberapa kali arag muatan menjadi padat 2. Untuk batuan yang agar keras (serpih, kerikil, pecahan batu) Merupakan pekerjaan yang sukar untuk power scraper, dan akan memakan ongkos pemeliharaan yang besar karena pisaunya akan lepas dan rusak. Untuk sedikit meringankan pekerjaan bagi power scraper, maka batuan yang besar-besar dipinggirkan dan diangkut dengan alat lain, misalnya truk Ada dua saran untuk mengatasi hal tersebut di atas i.
Bila keadaan memungkinkan, maka penggalian dimulai dari bagian tanah yang lunak, lalu mengangkat batuan tersebut dari sebelah bawahnya
ii. Kalau bagian bawah sama kerasnya, maka pengisian dan penggalian dilakukan dari tempat yang datar atau sedikit naik untuk menghindari penumpukan. Batuan di bagian depan dari mulut lubang bowl, karena dapat menghalangi pengisiannya 3. Untuk material hasil pembongkaran (ripped or blasted materials) Pengisian harus dimulai dari bagian yang belum dibongkar ke arah batuan yang sudah dibongkar oleh alat garu (ripper)pada pengisian
yang berikutnya arahnya dibalik untuk mengusahakan agar tingkat keausannya sama kalau sekiranya kekasaran material dibagian kiri dan dibagian kanan tidak sama. Disini harus hati-hati sekali dalam menurunkan pisaunya jangan sampai terlalu sering mengenai bagianbagian yang belum dibongkar agar mata pisau tidak terlalu rusak. Akan tetapi kalau alat lain dapat dipakai untuk pekerjaan pengangkutan hasil-hasil bongkaran tersebut, maka power scraper jarang dipakai untuk pekerjaan ini. Dengan cara-cara kerja yang disebutkan diatas maka penggalian dan pengisian dengan menggunakan scraper dapat sangat berhasil, artinya produksinya tinggi dan ongkos operasinya rendah. B. Mengangkut (hauling / transporting) Yang harus diperhatikan dalam pengangkutan material dengan menggunakan power scraper adalah kecepatan bergeraknya. Yang sangat disukai adalah power scraper yang memakai ban karet, karena memiliki kecepatan yang tinggi, kalau jalur jaraknya baik, maka power scraper yang ber-ban karet tersebut dapat bergerak dengan kecepatan 35 mph atau lebih Ada beberapa cara untuk memperlancar pengangkutan dengan power scraper tersebut, diantaranya adalah : a. Power scraper yang masih baik dan memiliki kecepatan yang tinggi jangan disatukan pada jalur yang sama dengan power scraper yang berkecepatan rendah, karena akan mengganggu. Kecuali kalau ada jalan itu cukup lebar sehingga memungkinkan power scraper yang berkecepatan rendah
b. Belokan-belokan yang tajam atau melingkar terlalu jauh sedapat mungkin harus dihindari. Waktu berbelok harus diusahakan agar kurang dari 15 sekon c. Jalan-jalan (haul road) dipelihara dengan baik agar power scraper dapat bergerak dengan kecepatan maksimum yang diperkenankan oleh peraturan-peraturan keselamatan kerja. Grader dapat dipakai untuk meratakan jalan dan perawatannya kalau mungkin jalan dibuat lurus, cukup lebar dan tidak naik turun. Kalau berdebu harus disirami air secara teratur d. Pengangkutan ke dua arah sangat menguntungkan karena dapat mengurangi waktu yang dipakai untuk membelok. Dengan memakai pola gerak yang baik seperti membentuk angka delapan, atau lain-lainnya yang telah diterangkan didepan, maka pengangkutan dapat dilakukan dengan cepat dan efesien
C. Menyebarkan material (sprending) Kalau material hasil galian yang telah diangkut dengan power scraper kemudian akan dipergunakan untuk penimbunan suatu daerah atau harus dilakukan penyebaran material, maka ada beberapa cara yang baik untuk mengosongkan, lalu menimbunkan dan menyebarkan muatan sebuah power scraper yaitu : a. Apron dibuka, lalu tailgate didorong ke depan dengan hati-hati agar material keluar dengan teratur. Pisau jangan terlalu diturunkan terlalu rendah supaya material tersebut keluar karena apron belum dibuka sebab apronnya dapat rusak akibat tekanan timbul
b. Kalau material sangat lengket, maka apron perlu dibuka dan ditutup beberapa kali agar material itu mau keluar dari bowl kemudian pisau diturunkan sampai setebal penyebaran tanah yang dikehendaki, misalnya 6 – 8 inchi. Untuk mendorong material yang lengket itu keluar, maka tailgate kebelakang beberapa kali c. Penyebaran akan merata kalau kecepatan power scraper disesuaikan dengan kecepatan keluarnya dari dalam bowl. Pada umumnya kalau penyebaran dilakukan dengan baik seperti diatas maka waktu yang diperlukan akan kurang dari 30 sekon d. Pasir yang mudah sekali mengalir keluar dari dalam bowl dapat disebarkan dengan kecepatan tinggi, dan biasanya mudah diperoleh material berupa lapisan-lapisan yang tipis serta merata Sebagai contoh pemakaian power scraper di daerah penambangan ialah pada pengupasan atau penggalian tanah penutup pada tambang-tambang terbuka. Misalnya karena bagian tanah terlampau curam, maka harus dibantu dengan bulldozer dahulu, sebelum power scraper dapat dipergunakan. Bila landai bari di gali dengan power scraper dan tanah itu diangkut ketempat lain Seandainya tanah penutup itu tebal, maka cara penggaliannya tidak ke arah tebingnya yang curam, tetapi lebih sejajar dengan tanah tersebut (lihat gambar 30)
3. Alat-alat angkut (Hauling Or transporting units) Pengangkutan batuan, endapan bijih, karyawan, waste, kayu penyangga (timber)
dan
barang-barang
keperluan
mempengaruhikelancaran
operasi
penambangan. Untung ruginya suatu perusahaan tambang terletak juga pada lancar tidaknya sarana pengangkutan yang tersedia Ada bermacam-macam alat angkut yang dapat dipergunakan untuk kegiatan pemindahan material dan karyawan, yaitu : 1. Truk jungkit (dump truck)
2. Power scraper 3. Conveyor 4. Cable way transportation 5. Lokomotif dan lori (mine cars) 6. Pompa dan pipa 7. Skip 8. Cago 9. Tongkong (barge) dan kapal tunda (tugboat) 10. Kapalcurah (bulk ore ship) Untuk pengangkutan jarak dekat (kurang dari 5 km) biasanya dipakai truk dan power scraper. Untuk pengakutan jarak sedang (5 – 20 km) dapat dipakai truk yang berukuran besar, belt conveyor dan cable-way. Untuk jarak jauh (lebih dari 20 km)bisa dipergunakan karena api, pompa dan pipa. Tetapi yang akan dibahas selanjutnya hanya truk jungkit, lokomotif dan lori serta belt conveyor A. Truk jungkit (Dump Truck) Alat angkut ini banyak dipakai untuk mengangkut : tanah, endapan bijih, batuan untuk bangunan, dll. Pada jarak dekat dan sedang. Karena kecepatannya yang tinggi maka truk memilikiproduksi yang baik sehingga ongkos angkut per ton material menjadi rendah. Kecuali itu truck juga luwes (flexible), artinya jahat dipakai untuk mengangkut bermacam-macam barang dengan muatan yang bentuk dna jumlahnya braneka ragam pula, dan tidak terlalu tergantung pada jalur jalan (bandingkan dengan lori atau belt conveyor) Alat angkut ini dapat digerakkan dengan motor bensin diesel, butane atau propane. Yang berukuran besar biasanya digerakkan oleh mesin diesel. Kemiringan jalan atau tanjakan yang dapat dilalui dengan baik berkisar antara
7-18%. Tetapi kalau memakai motorized wheel dapat mengambil tanjakan sebesar 35% (lihat gambar 31)
Penggolongan truk jungkit
Truk jungkit dapat digolongkan berdasarkan beberapa cabang antara lain :
1. Berdasarkan macam roda penggeraknya (wheel drive) Ada bermacam-macam kemungkinan roda penggerak (wheel drive) yaitu
a. Roda penggeraknya adalah roda-roda depan (front wheel drive). Pada umumnya lebih lambat ban-ban depannya b. Roda penggeraknya adalah roda-roda belakang (real wheel) drive or standard. Tipe truk yang paling banyak dipergunakan pada saat ini, karena ban-ban depannya lebih rendah c. Roda penggeraknya adalah roda-roda depan dan belakang
(Four
whell
drive)
sehingga
daya
dorongnya lebih besar. Oleh sebab itu truk jenis ini banyak dipakai pada jalur-jalur jalan becek dan lembek d. Roda
penggeraknya
adalah
semua
roda-roda
belakang (double rear wheel drive). Pada umumnya roda penggerak jenis ini dipakai untuk truk-truk yang berkapasitas besar dan dipakai untuk jalur jalan yang daya dukungnya rendah GAMBAR 32 MACAM-MACAM RODA PENGGERAK (WHEEL DRIVE) 2.
Berdasarkan cara mengosongkan muatannya Ada tiga macam cara truk jungkit mengosongkan muatannya yaitu : a. Mengosongkan muatan kebelakang b. Side-dumpatau mengosongkan muatan ke samping c. Bottom-dump atau mengosongkan muatan kearah bawah
Pemilihan macam pengosongan truk tergantung dari keadaan kerja artinya tergantung dari keadaan dan letak tempat pembuangan material (dump-site) 3. Berdasarkan ukurannya Pada umumnya ukuran truk jungkit dibagi menjadi tiga golongan yaitu : a. Ukuran kecil yaitu truk-truk yang mempunyai kapasitas sampai 25 ton b. Ukuran sedang yaitu truk-truk yang mempunyai kapasitas antara 25100 ton c. Ukuran besar yaitu truk-truk yang mempunayi kapasitas diatas 100 ton
Keuntungan memakai truk yang kecil kapasitasnya adalah : a. Lebih mudah menggerakkan ke kanan dan ke kiri atau lebih lincah dan gesit b. Lebih cepat dan ringan, sehingga tak lekas merusak ban dan jalan c. Kalau kebetulan ada yang macet atau rusak kemerosotan produksinya hanya kecil d. Lebih mudah untuk disesuaikan atau diselaraskan dengan kapasitas galiannya Kerugiannya adalah : a. Sukar mengisinya karena kecil sehingga lebih lama b. Diperlukan lebih banyak pengemudi, waktu perawatannya, macam suku cadang, untuk produksinya yang sama c. Misalnya sering memakai bahan bakar yang mahal pengaruh ukuran alat gali terhadap ongkos
pengangkutan ukuran truk dan ukuran-
ukuran alat gali terhadap ongkos untuk sasaran produksi tertentu dapat dicari optimasinya
TABEL I PENGARUH UKURAN TRUK TERHADAP ONGKOS MUAT DAN ANGKUT Ongkos angkut / jam ongkos muat Satu
Sasaran Ukuran Banyaknya produksi truk truk cuyd per cuyd jam 3 5 6 6 10 10 15 20
5 6 3 4 2 3 2 2
96 102 97 102 89 102 102 102
Total
$
3.75 3.75 4.90 4.90 7.05 7.05 10.80 15.20
Satu truk
$ 18.75 $ 0.09 22.50 0.09 14.70 0.23 19.60 0.23 14.10 0.54 21.15 0.54 21.60 1.26 30.40 2.36
Per cuyd $ 0.030 0.030 0.038 0.038 0.054 0.054 0.084 0.118
Ongkos angkut tiap cuyd $ 0.195 0.221 0.152 0.192 0.159 0.207 0.212 0.299
Jumlah ongkos dan angkut tiap cuyd $ 0.225 0.251 0.190 0.230 0.213 0.261 0.296 0.417
TABEL II PENGARUH UKURAN ALAT MUAT TERHADAP ONGKOS ANGKUT DAN GALI
d. Lokomotif dan lori (lokomotive sand minecars) Lokomotif dan lori merupakan salah satu alat angkut yang dapat dipakai untuk membantu kegiatan pemindahan tanah. Pemilihan
didasarkan pada pertimbangan jalan yang relatif datar, yaitu dengan kemiringan maksimum 5 % jarak angkut yang panjang, tonase yang akan diangkut relatif besar dan umur pekerjaan panjang Dengan
menggunakan
lokomotiv
dan
lori
untuk
sistem
pengangkutan, maka pemilihan terhadap macam dan ukuran lokomotif selalu dengan memperhatikan kondisi pekerjaan yang dihadapi, jalan untuk mengangkut atau rel, dan tenaga lokomotif harus mampu mengatasi gayagaya yang melawan geraknya pada saat lokomotif menarik rangkaian lori, karena hal itu akan sangat berpengaruh terhadap kemampuan tari dan kecepatan lokomotif itu sendiri. 1. Lokomotif Lokomotif merupakan sumber tenaga yang digunakan untuk menarik beban yang berada di dalam lori.Berdasarkan sumber tenaganya lokomotif dapat dibedakan menjadi enam macam yaitu : 1.
Lokomotif uap (steam locomotives)
2.
Lokomotif motor bakar (benzine / gasoline lokomotives)
3.
Lokomotif diesel (diesel lokomotives)
4.
Lokomotif udara bertekanan tinggi (Compressed air lokomotives)
5.
Lokomotif listrik (electric trolley lokomotives)
6.
Lokomotif batere (storage batter lokomotives)
(1). Lokomotif uap (steam lokomotives) Tenaga yang digunakan oleh lokomotif jenis ini dari upa air panas yang bertekana tinggi, dan tenaga uap inilah yang akan diubah menjadi gerakan berputar pada roda-roda lori
Lokomotif ini pada waktu bekerja mengeluarkan gas-gas sisa pembakaran dan uap air, sehingga tidak mungkin dipakai didalam tambang bawah tanah (underground mine) kecuali bila keadaan ventilasinya sangat baik. Dahulu sering dipergunakan untuk pengangkutan jarak jauh, tetapi sekarang sudah terdesak oleh lokomoti-lokomotif jenis lain yang lebih modern dan efesien. Berat lokomotif uap berkisar antara 6 – 270 ton. (2). Lokomotif motor bakar (benzine or gasoline lokomotives) Lokomotif jenis ini memperoleh tenaganya dari motormotor
dengan
mengeluarkan
bahan gas-gas
bakar sebagai
bensin.
Lokomotif
sisa
pembakaran,
ini
juga
sehingga
pemakaiannya terbatas untuk daerah-daerah yang terbuka atau tambang-tambang bawah tanah yang ventilasinya-sangat baik atau yang tidak mengandung gas-gas yang berbahaya. Lokomotif jenis inipun sudah jarang dipakai lagi (3). Lokomotif diesel (diesel lokomotives) Lokomotif jenis ini memperoleh tenaganya dari mesin diesel yang menggunakan bahan bakar solar yang tidak mudah menguap dan harganyapun lebih murah dari bensin Keuntungan dari lokomotif diesel adalah : a. Biaya pengangkutan per ton-mil rendah b. Dapat dipergunakan untuk unit pengangkutan berkapasitas kecil c. Untuk yang berukuran kecil dapat mengatasi belokan dengan jari-jari 20 ft
Kerugiannya adalah : a. Udara didalam tambang bawah tanah menjadi panas b. Menghasilkan gas-gas sisa pembakaran yang berbahaya (4). Lokomotif udara bertekanan tinggi (compressed air lokomotives) Tenaga lokomotif ini diperoleh dari udara yang bertekanan tinggi Komperesor-komperesor menekan udara bebas menjadi udara bertekanan tinggi antara 800 psi sampai 1.000 psi yang kemudian dikurangi menjadi 250 psi di dalam suatu silinder bertekanan tinggi. Selanjutnya dialirkan ke atmospheric reheater dan akhirnya ke silinder bertekanan rendah, yaitu yang bertekanan antara 1,5 psi sampai 2,0 psi. Untuk operasinya lokomotif jenis ini memerlukan : a. Komperesor untuk menyediakan udara bertekanan tinggi b. Tangki-tangki persediaan udara bertekanan tinggi ditempatkan di dekat komperesor c. Stasiun-stasiun pengisian yang harus ditempatkan sedemikian rupa, sehingga lokomotif selalu memperoleh kebutuhan udara bertekanan tinggi pada saat yang tepat Lokomotif jenis ini memberikan keuntungan-keuntungan sebagai berikut : a. Dapat membantu ventilasi karena mengeluarkan udara bersih, sehingga dapat dipergunakan di tambang-tambang bawah tanah yang ventilasinya kurang baik
b. Bebas dari kemungkinan terjadinya kebakaran karena tidak memakai bahan bakar c. Bagi
operatornya
lokomotif
jenis
ini
terasa
lebih
menyenangkan Kerugiannya adalah : a. Perlu pembuatan stasiun-stasiun pengisian udara bertekanan tinggi, komperesor dan pipa-pipa penyalur b. Lokomotif harus berhenti untukpengisian udara bertekanan tinggi atau mengganti tabung-tabungnya c. Udara didalam tambang dapat berkabut, karena udara yang keluar dari lokomotif lebih dingin Kecepatan lokomotif ini biasanya antara 12 – 16 km per jam, dan untuk mengganti bahan udara bertekanan tinggi memerlukan waktu antara 1,0 sampai 1,5 menit (5). Lokomotif listrik (electric trolley locomotives) Tenaga listrik searah yang diperlukan oleh motor-motor listrik yang dipasang pada lokomotif diperoleh dari jaringan listrik yang kemudian diubah menjadi tenaga mekanis dan dipergunakan untuk menarik beban yang ada didalam lori-lori Lokomotif listrik menggunakan arus searah karena arus searah lebih ekonomis dan bahaya yang ditimbulkan lebih kecil bila dibandingkan dengan arus bolak balik dengan tgangan listik yang sama. Pada umunya tegangan yang digunakan adalah 250 volt tetapi ada juga yang cenderung menggunakan tegangan 500 volt,
karena dianggap lebih efesien, dan dengan perkiraan bahwa ada penurunan tgangan pada akhir jaringan. Lokomotif ini berukuran antara 2 – 30 ton dapat memberikan tenaga maximum 10 PK per ton beratnya dengan kecepatan berkisar 9-10km per jam, tetapi bila diperlukan dan keadaan lapangan serta peralatan menijinkan dapat mencapai kecepatan 30 km per jam. Keutungan-keuntungan lokomotif listrik ini adalah sebagai berikut : a. Dapat dipergunakan untuk mengatasi kemiringan yang besar, yaitu sampai 15 % b. Untuk produksi yang besar ongkos pengangkutan per ton-kan lebih rendah dibandingkan dengan lokomotif jenis lainnya c. Ventilasi tidak terganggu, karena tidak menghasilkan gas-gas sisa pembakaran d. Dapat mengangkut orang maupun barang dengan efisiensi tinggi e. Mudah dan praktis cara menjalankannya
Kerugiannya adalah : a. Biaya investasi awal besar terutama untuk instalasi listriknya, tetapi masa pakainya yang ekonomis pada umumnya hanya lima tahun b. Bahaya yang dapat timbul karena adanya prcikan api listrik c. Tinggi ruangan jalan kereta api paling rendah harus 9 ft
Lokomotif jenis ini biasanya dipergunakan pada jalan-jalan pengangkutan utama. Tetapi dapat juga dipergunakan untuk tugas mengumpulkan lori-lori yang berada di daerah yang tak memiliki arus listrik (6). Lokomotif batere (storage battery locomotives). Tenaga listrik untuk lokomotif jenis ini diperoleh dari sejumlah batere berkekuatan tinggi yang khusus dibawahnya. Oleh karena itu kemampuan jelajahnya tergantung pada kapasitas atau kekuatan batere yang digunakan Lokomotif batere ini biasanya dapat memberikan tenaga maksimum 4 pk per ton berat dan kecepatannya kira-kira 5 km per jam mengangkut 100 ton beban dengan jarak angkut 1 km dengan jarak angkut 1/10 km untuk tiap tonnya. Hal ini dapat dipahami, karena pengangkutan jarak jauh dengan lokomotif lebih efesien dari pada pengangkutan jarak dekat. Keutungan lokomotif batere a. Tak ada bahaya kebakaran yang berasal dari loncatan bunga api listrik b. Mudah dijalankan, sedangkan pemeriksaan dan perawatan peralatannya relatif mudah dan sederhana c. Batere dapat diisi pada gilir kerja (Shift) yang berikutnya d. Kehilangan tenaga listrik seperti pada kawat pengantar untuk lokomotif listrik tidak ada e. Dapat bekerja pada tambang-tambang bawah tanah yang ventilasinya tidak baik
f. Cocok untuk pengangkutan jarak dekat Kerugiannya yaitu : a. Tidak cocok untuk pengangkutan pada jalur rel yang menanjak kemiringan agak besar b. Diperlukan pengawasan yang teratur dan teliti terhadap batere c. Diperlukan waktu khusus untuk penggantian batere secara berkala d. Biaya investasi awal dan biaya penggantian batere besar
Lori Berdasarkan pada cara pengosongan muatannya, maka lori dapat dibagi menjadi empat macam, yaitu : (1) Pengosongan muatan kearah belakang (rear dumper) Contoh lori jenis ini hinged body mine car (lihat gambar 35) dan scoop mine can (lihat gambar 36). Kontruksi lori ini adalah sebagai berikut : bak lori dilengkapi dengan kunci jungkit dibagian sisi depan dan engsel dibagian sisi belakang. Bak lori bertumpu pada kerangka baja (chasis) yang dipasang pada lori. Penumpahan atau pengosongan muatan dapat dilakukan dengan cara membuka kunci jungkit pada sisi depan, maka lori akan
terjungkit ke belakang dengan sendirinya karena adanya gaya berat, dan material akan mendorong pintu penutup lori pada gigi belakang.
Gambar 35 Hinged Body Mine Car (2) Pengosongan muatan kearah bawah (bottom dumper) Contoh lori dengan pengosongan muatan ke arah bawah adalah Grangsbergs car system” (lihat gambar 37) dan Stanford Day Automatic drop Bottom mine car” (lihat Gambar 38)
Pengosongan ini dapat terjadi karena dasar dari lori dapat membuka dan menutup. Membuka dan menutupnya dasar lori ini dapat terjadi dengan adanya roda bantu pada lori dan rel bantu penumpahan pada tempat penumpahan. Pada saat dasar
lori membuka, bak lori bertumpu pada roda-roda yang dipasang pada kanan-kiri tempat penumpahan. Untuk memperlambat gerak lori pada saat penumpahan, sehingga penumpahan dapat sempurna, maka pada kanan-kiri tempat penumpuhan juga dipasang rem. (Lihat Gambar 37) (3) Pengosongan muatan ke arah samping (side number) Adalah salah satu contoh lori dengan pengosongan muatan ke arah samping adalah Grandby mine car (lihat Gambar 39). Bak lori jenis ini bertumpu pada kerangka baja yang dipasang pada roda lori. Sisi samping dari bak lori dapat membuka dan menutup, sedangkan sisi samping lainnya dipasangkan roda bantu
yang
berguna
dalam
menumpahkan
material.
Penumpahan material dapat terjadi jika roda bantu pada sisi samping bak lori yang melewati rel kayu yang diletakkan di samping rel ditempat penumpahan, sehingga bak lori akan terdorong miring dan terbuka oleh adanya rantai yang menghubungkan badan lori dnegan plat
Pembuka dan penutup sisi samping bak lori tersebut, dengan melalui
sheave
yang
dipasang
pada
kerangka
tempat
bertumpunya lori. Contoh lain lori jenis ini adalah v body atau rocker mine car (lihat gambar 40. Prinsip kerjanya hampir sama dengan yang di atas. Tetapi untuk lori jenis ini cara menumpahkan muatannya dilakukan dengan tenaga manusia, yaitu dengan jalan melepaskan kunci penahan bak lori, sehingga bak lori dapat didorong ke smaping untuk menumpahkan muatannya.
(4) Pengosongan muatan dengan membalikkan lori (overturned dumper) Pada umumnya berbentuk kotak dan tidak dapat membuang muatan dengans endirinya sehingga perlu alat-alat bantu, yaitu sebuah cippler. Contoh lori jenis ini adalah box type mine car (lihat gambar 41
B. Conveyor Conveyor merupakan salah satu alat angkut yang dapat bekerja secara berkesinambungan (continous transportation) baik pada keadaan miring, tegak maupun mendatar. Dari berbagai ragam penggunaannya conveyor dapat terbuat dari karet atau logam. Sedangkan macam-macam conveyor yang dikenal sekarang adalah : 1. Belt conveyor , ada yang memberikan istilah Chain conveyor pemadam ban berjalan ”Shaking conveyor ”konveyor sabuk atau sabuk berjalan 2. Apron conveyor 3. Flight conveyor 4. V-bucket, pivoted bucket and swing tray conveyor 5. Overhead conveyor 6. Load propelling conveyor 7. Car or plaform conveyor 8. Bucket, arm and swing tray conveyor 9. Screw conveyor
10. Roller conveyor 11. Oscillating or vibrating or shaking conveyor 12. Pneumatic conveyor 13. Hydraulic conveyor 14. Hydraulic conveyor Yang akan dibahas hanya belt conveyor saja Belt Conveyor Belt conveyor dapat dipergunakan untuk mengangkut material baik yang berupa unit load atau bulk material secara mendatar maupun miring. Yang dimaksud dengan unit load adalah benda yang biasanya dapat dihitung jumlahnya satu persatu, misalnya kotak, kantong, balok dan lain-lain. Sedangkan bulk material adalah material yang berupa butir-butir bubuk atau serbuk, misalnya : pasir, batubara, semen dan lain-lain. Bagian-bagian terpenting belt conveyor (lihat Gambar 42) adalah : 1) Belt, fungsinya untuk membawa material yang diangkat Belt dapat dibuat dari beberapa macam bahan, salah satu diantaranya adalah lapis tenunan benang kapas (cotton) yang tebal sehingga membentuk suatu carcass (lihat Gambar 42). Kekuatan belt dinyatakan oleh jumlah lapisan (ply rate), misalnya : 4, 6, atau 8 play dan seterusnya dan berat dari belt tersebut, misalnya : 28, 32, 36, 42 oz dan seterusnya.
Keterangan : A : standar type
C : stopped pad type
B : shock pad type
D : stopped ply type
Keterangan : A : standar type
C : stopped pad type
B : shock pad type
D : stopped ply type Gambar 43 Macam-macam Belt Conveyor
2) Idler : gunanya untuk menahan atau menyangga belt. Jaraknya tergantung dari fungsi idlor. Menurut letak dna fungsinya, maka idler dibagi menjadi (lihat gambar 44) a. Idler atas atau idler pengangkut atau idler pembawa (carrying idler) yaitu yang dipergunakan untuk menahan belt bermuatan. Ada dua macam yaitu : ` (i) Throughing idler untuk belt yang melengkung (ii) Flat idler untuk belt yang datar
b. Idler penahan (impact idler) yaitu idler yang ditempatkan ditempat pemuatan. c. Idler penengah (training idler) yaitu idler yang dipakai untuk menjajagi agar belt tidak bergeser dari jalur yang seharusnya. d. Idler bawah atau idler balik (return idler) yaitu yang berguna untuk menahan belt kosong. 3) Contering device, untuk mencegah agar belt tidak meleset dari rollernya untuk itu dikiri kanan belt dipasang idler penengah atau training idler (lihat gambar 44) 4) Unit penggerak, (drive units), pada belt conveyortenaga gerak dipindahkan ke belt oleh adanya gesekan antara belt dengan pulley penggerak (drive pulley), karena belt melekat di sekeliling pulley yang diputar oleh motor. 5) Pemberat (take ups or counter weight), yaitu komponen untuk mengatur tetgangan belt dan untuk mencegah terjadinya slip antara belt dengan pulley penggerak, karena bertambah panjangnya belt. Jenis take up ada bermacammacam (lihat gambar 45), yaitu a. Screw take up b. Counterweigh (gravity) take up, yang inipun ada dua macam yaitu (i) Vertical gravity take up (ii) Horizontal (carriage) gravity take up 6) Bending the belt, alat yang dipergunakan untuk melengkungkan belt adalah : -
Pulley terakhir atau pertengahan
-
Susunan roller-roller
-
Beban dan adanya sifat kelenturan belt
7) Pengumpan (ffeder) adalh alat untuk pemuatan material ke atas belt dnegan kecepatan yang teratur. Dari pengumpan dapat langsung ke belt atau melalui corongan untuk mengurangi benturan pada wkatu material jatuh ke atas belt. Macam-macam pengumpan yang pernah dipakai adalah (lihat gambar 46) -
Appron feeder
-
Reciprocating feeder
-
Rotary vane feeder
-
Rotary plow feeder
8) Trippers adalah alat untuk menumpahkan muatan di suatu tempat tertentu, karena kadang-kadang muatan harus dicurahkan di beberapa tempat yang berbeda, dna bukan di ujung belt. 9) Pembersih belt (belt cleaner lihat gambar 47), yaitu alat yang dipasang dibagian ujung bawah belt agar material tidak melekat pada belt balik (return belt) karena belt, pulley dan idler yang bersih akan memperpanjang umur belt 10) Skirts adalah semacam yang dipasang dikiri kanan belt yang tempat pemuatan (loading point) yang terbuat dari logam atau kayu dna dapat dipasang tegak atau miring, yang gunanya untuk mencegah terjadinya ceceran-ceceran (spills) 11) Holdback adalah suatu alat untuk mencegah agar belt conveyor yang membawa muatan k atas tidak berputar kembali ke bawah jika tenaga gerak (motor penggerak) tiba-tiba rusak atau dihentikan. 12) Kerangka (frame) adalah kontruksi baja yang menyangga seluruh susunan belt conveyor dan harus ditempatkan sedmeikian rupa sehingga jalannya belt yang berada di atas tidak terganggu. Hal ini sangat tergantung kepada medan operasinya, yaitu apakah mendatar, miring atau kombinasi keduanya.
13) Motor penggerak : biasanya dipergunakan motor listrik untuk menggerakkan ”drive pulley”. Tenaga (HP) dari motor harus disesuaikan dengan keperluannya, yaitu harus mampu.
(i)
Menggerakkan belt kosong dan mengatasi gesekan-gesekan antara idler dengan komponen lain.
(ii)
Menggerakkan muatan secara mendatar (horizontal)
(iii)
Mengangkut muatan secara tegak (vertikal)
(iv)
Menggerakkan tripper dan perlengkapan lain
(v)
Memberikan percepatan pada belt bermuatan, bila sewaktu-wkatu diperlukan.
Produksi belt conveyor Produksi atau jumlah material yang dapat diangkut oleh belt conveyor tergantung dari : a. Lebar belt b. Kecepatan belt (lihat tabel VI) c. Sudut roller atau idler terhadap bidang datar (lihat gambar 48) d. Angle of surcharge dari benda yang diangkut material (lihat Tabel III) e. Kerapatan material (density) f. Sudut kemiringan belt) Produksi belt conveyor dapat juga ditentukan dnegan rumus :
Dimana : T : produksi, ton/jam (lihat tabel V) A : tuas penampang material yang diangkut, ft2 (lihat tabel IV) E : kecepatan belt, ft/jam (lihat tabel VI) D : perapatan material, lb/ft Luas penampang melintang material di atas belt parameter tergantung dari lebar, sudut roller/idler terpapar terang datar angle of surcharge material dan yang terisi material (lihat gambar 48)
GAMBAR 48 PENAMPANG MELINTANG MATERIAL DI ATAS BELT CONVEYOR
Untuk mencegah kemungkinan tumpahnya material, maka sebaiknya bagian belt yang tidak diisi = (0,05 W + 1) ini dari masing-masing sisi belt, dimana W = lebar belt dalam inci. Besarnya angle of surcharge suatu material ada paparan angle of reposenya, artinya bila angle of repose suatu material diketahui, maka besarnya angle surcharge juga dapat diketahui (lihat tabel III)
TABEL III HUBUNGAN ANGLE OF REPOSE DAN ANGLE OF SURCHARGE
Tabel V PROPDUKSI TROUNGED BELT CONVEYOR DALAM TON/JAM UNTUK KECEPATAN 100 PPN
Sedangkan kecepatan maximum belt conveyor yang dinyatakan dalam feet per minute (fpm) tergantung dari jenis dan keadaan material yang diangkut serta lebar belt conveyor (lihat tabel VI). Jika belt-conveyor dipergunakan untuk mengangkut muatan dengan kemiringan (naik) lebih besar dari 100, maka produksi belt-convenyor akan berkurang, oleh karean itu harus dikalikan dengan konstanta sbb : Kemiringan
Konstanta
100 ....................................
0,98
150 ....................................
0,96
200 ....................................
0,94
250 ....................................
0,91
TABEL VI KECEPATAN MAXIMUM BELT-CONVEYOR, FPM Macam dan Kondisi Material ”Unsized coal, Gravel,
300 300 350 350 400 450 500 550 600 600 600
stone, ashes, ore, or similar material”
”Sized coal, coke, or
250 250 250 300 300 350 350 400 400 400 400
other break able material”
”Wet or dry sand”
400 400 500 600 600 700 800 800 800 800 800
‟Crushed coke, crushed
250 250 300 400 400 500 500 500 500 500 500
slag, or other abrasive material”
”Large lump ore, rock
.....
.....
.....
.....
350 350 400 400 400 400 400
slag, or other large abrasive material”
Couttesy Hewitt Robins, Inc Sudut Kemiringan Belt-Conveyor Bila belt-conveyor dipakaiuntuk mengangkut material dengan kemiringan tertentu, maka sudut kemiringan maximum-nya tergantung dari (lihat Tabel VIII).
a. Bentuk Materual ; bentuk yang teratur, misalnya : ”briquenttes” yang bulat, ”pelletes”, cenderung mudah menggelinding, maka hanya dapat diangkut dengan sudut kemiringan yang kecil, yaitu 10+ – 120. b. Berkesinambungan tidaknya aliran umpan (feed) ; umpan yang tidak berkesinambungan sering mengakibatkan penggumpalan atau penutupan pada ujung bawah belt. Hal ini juga memperbesar kemungkinan meluncurnya material. c. Penyebaran Ukuran butir ; material yang telah diayak tidak sebaik material yang masih mempunyai penyebaran ukuran butiran yang bermacam-macam bila diangktu dengan belt-conbveyor miring ke atas, karena material yang mempunyai ukuran butir yang tidak seragam setelah diayak cendeurng lebih mudah menggelinding. d. Kandungan air : sampai apda titik tertentu penambahan kandungan air dapat menambah
kemampuan
untuk
diangkut
pada
belt-conveyor
dengan
kemiringan yang agak tinggi, tetapi bila kandungan air terlalu banyak sehingga menyerupai lumpur, maka material tersebut akan mudah meluncur. e. Sifat material ; material-material yang mempunyai sifat tertentu, misalnya mudah dipengaruhi oleh air, terlalu kering, atau bersifat seperti cairan (fluida) akan memperkecil kemirijngan maximum belt-conveyor.
Tenaga dan tegangan Belt-Conveyor Tenaga keseluruhan yang diperlukan untuk menggerakkan belt-conveyor bermuatan adalah jumlah tenaga yang diperlukan untuk : a. Menggerakkan belt-conveyor kosong diatas idler b. Menggerakkan muatan secara mendatar
c. Mengangkat atau menurunkan muatan secara miring d. Memutar ”palleys” e. Mengatasi kehilangan tenaga dan hambatan apda transmisi. f. Menggerakkan ”tripper”, jika dipergunakan ”tripper‟.
TABEL VII SUDUT KEMIRINGAN MAXIMUM UNTUK BERBAGAI MATERIAL PADA TROUGHED BELT-CONVEYOR
Tenaga
yang diperlukan untuk menggerakkan muatan secara mendatar
dituliskan dalam bentuk tabel kalau beberapa data telah dimasukkan kepersamaan (5)
misalnya data panjang belt, muatan yang diangkut oleh belt dan diameter idler yang dipakai (lihat tabel XI) c. Tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan ke ata spada belt conveyor yang miring tenaga yang diperlukan terdiri dari dua macam, yaitu : (i)
Tenaga yang diperlukan untuk menggerakkan muatan secara mendataryang ditentukan dengan menggunakan persamaan (5)
(ii)
Tenaga untuk mengangkut muatan secara miring, ini ditentukan sebagai berikut : Bila H = jarak angkut tegak atau perbedaan tinggi ujung-ujung belt, ft T = berat material yang diangkut, ton/jam
Dari persamaan (4) akan diperoleh : 100T = berat material yang diangkut, lb/min 3 100TH = energi yang diperlukan, ft-lb/min 3
Maka P =
100TH TH ........................................................... (6) 3x33.000 990
Jika
muatan diangkut keatas oleh belt-conveyor yang miring, maka
tenaganya diambil dari motor penggerak. Tetapi jika muatan diangkut ke bawah, maka muatan membantu tenaga motor penggerak, olh sebab itu diperlukan suatu alat untuk mengerem atau menyerap tenaga berlebih yang timbul tersebut. Jika data mengenai tinggi pengangkatan muatan dan besarnya muatan yang diangkut oleh belt dimasukkan ke dalam persamaan (6), maka dapat dibuat tabel untuk menentukan besarnya HP yang diperlukan untuk berbagai keadaan tertentu (lihat Tabel XII) d. Tenaga untuk memutar pulleys tenaga yang diperlukan untuk memutar pulleys, head drive dan babbited bearing
tergantung dari : tegangan belt, berat pulley dan porosnya, serta jenis
benring. Besarnya tenaga tersebut dinyatakan dalam persen dari tenaga belt conveyor yang diperlukan untuk mengatasi gesekan pulleys, head drive dan babbited bearing (lihat Tabel XIII) e.
Tenaga untuk mengatasi kehilangan tenga dan hambatan pada transmisi Biasanya untuk menggerakkan belt-conveyor cukup dipakai satu pulley saja,
akan tetapi jika diperlukan tenaga yang lebih besar, maka dapat dipergunakan lebih dari satu pulleys, yaitu dengan cara tandem untuk menambah luas daerah kontak dengan belt. Tenaga dari motor dipindahkan ke pulley melalui transmisi, misalnya gear, rantai atau v-belt. Kehilangan tenaga pada transmisi ini kira-kira berkisar antara 5-10% atau lebih yang tergantung dari jenis transmisinya. Tegangan effektif, yaitu tegangan pulley untuk menggerakkan belt beserta muatannya dapat dihitung dengan rumus : Te = T1 –T2 ............................................................................... (7) Dimana : Te = tegangan efektif, lb
T1 = tegangan pada sisi belt yang tegang, lb T2 = tegangan pada sisi belt yang kendor, lb Untuk pulley penggerak, bila diketahui penampang dan kecepatannya, maka tegangan effektif Te yang diperlukan untuk memindahkan tenaga (HP) ke belt dihitung dengan rumus : P=
DTe N ............................................................................ (8) 33.000
Dimana : P = tenaga yang diberikan pada pulley, HP D = diameter pulley, ft Te = tegangan effektif antara pulley dan belt, lb N = putaran, rpm Atau : Te =
33.000 P ................................................................................ (9) DN
4. Alat-alat muat (loading units) Salah satu tolak ukur yang dapat dipakai untuk mengetahui baik buruknya hasil kerja (keberhasilan) suatu alat pemindahan tanah mekanis termasuk alat-alat
muat adalah besarnya produksi yang dapat dicapai oleh alat tersebut. Oleh sebab itu usaha dan upaya untuk dapat mencapai produksi yang tinggi selalu menjadi perhatian yang khusus (serious) Untuk pengambilan dan pemuatan material ke atas alat-angkut (lori, truk dan sebagainya) dipergunakan alat-alat muat yang sangat banyak macam-macamnya, karena keadaan lapangan kerjanyapun sangat bermacam-macam. Yang sudah dikenal sampai saat ini adalah : 1. Power shovel 2. dragline 3. back hoe 4. wheel loader 5. track loader/shovel loader 6. hydraulic shovel 7. bucket wheel excavator (BWE) 8. clamshell/grab bucket 9. overhead shovel loader 10. continous loader Tetapi yang akan dibahas berikut ini hanya power shovel, dragline dan bucket wheel excavator (BWE) saja. 5. ”Power Shovel” Merupakan sekop besar mekansi yang digerakkan oleh mesin-uap, atau mesin bensin, mesin diesel atau dapat juga dengan motor listrik. Ukuran ala tini ditentukan oleh besar sekop (dipper) nya yang dapat digerakkan baik horisontal maupun vertikal. ‟Power Shovel” kecilukuran sekopnya
berkisar antara (1/2) ¾ - 2 cu yd ; dan yang ukuran sedang berkisar antara 2 – 8 cu yd; yang berukuran besar berkisar antara 8 – 35 cu yd atau lebih. Pada umumnya msekain keras batuan yang akan digali, semakin kecilukuran sekopnya, tetapi gigi-gigi pada sekop itu harus terbuat dari baja mangan (manganesesteel. Cara penggaliannya tergantung dari cara mengegrakkan lengan sekop (dipper stick) nya (lihat gambar 50). Produksi powel shovel tergantung dari : a) Keadaan material, apakah keras atau lunak b) Keadaan lapangan atau tempat kerja, misalnya tinggi lereng atau jenjang (bench) yang digali) c) Effisiensi alat muat dan alat-angkut, serta keserasian ukuran kedua alat tersebut d) Pengalaman para operatornya. Tetapi sebagai gambaran mengenai kemampuan alat ini dapat dikatakan bahwa : Sekop (dipper) berukuran :
1. ¾ cu yd di Mesabi Range produksinya
: 200 – 350 ton / jam
2. ¾ cu yd di Mesabi Range produksinya
: 300 – 625 ton / jam
3. ¾ cu yd di Mesabi Range produksinya
: 500 – 625 ton / jam
4. ½ cu yd di Mesabi Range produksinya : 550 – 625 ton / jam
Sedangkan sebagai contoh spesifikasi teknis (tachnical specification) untuk yang berukuran ¾ cu yd, antara lain : beratnya 21 ton, kecepatan bergerak 0,9 mph, tenaga mesin 84 hp, kecepatan memuatr (swing speed) 5 rpm ; sedangkan tinggi penggalian maksimum 25,5 ft dengan jangkauan 25,0 ft, dan tinggi pembuangan (dumping height) 18,0 ft. Pekerjaan-pekerjaan yang dapat dilakukan oleh ”power shovel” tersebut adalah : 1) Menggali di lereng bukit, misalnya untuk menggali tanah liat, pasir, batu gamping dan ”pengupasan tanah penutup” (stripping of overburden). 2) Memuat (loading) material ke sebuah alat-angkut, misalnya lori, truk, beltconveyor, dll, baik yang terletak pada ketinggian yang sama maupun ke tempat yang lebih tinggi.
3) Menggali, mengangkat dan melepaskan material ke atas ”hopper”, ”grizzly”, ”bin”, dsb. 4) Membuat tanah penutup kebagian belakang yang daerahnya sudah ”kosong”. (Dumping of top soil into spoil bank) cara kerja ini disebut ”back fill digging method”. 5) Menggali ke bawah tempatnya berpijak untuk membuat selokan-selokan, terusan, kanal ”trench”, dll. 6) Menggali secara mendatar untuk meratakan (gradding) atau memotong lapisan batuan yang tipis mendatar. Cara penempatan alat ini di tempat kerjanya ada bermacam-macam tergantung dari keadaan topografi lapangan dan tujuan kerjanya. Misalnya : a) Kalau tempat kerja yang sudah tersedia, misalnya pada daerah kerja yang sudah merupakan lereng bukit (side hill operation), maka tidka perlu dibuatkan jalan masuk dan tempat kerja awal. b) Bila tempat yang akan digali masih merupakan daerah yang datar, maka perlu dibuat sebuah jalan masuk dan tempat kerja awal yang berbentuk lereng landai oleh alat ini sendiri atau dengan bantuan sebuah bulldozer. Kemudian kalau sudah ditempat kerjanya, harus diletakkan sedemikian rupa, sehingga gerakangerakannya effisien dan cukup tempat untuk alat-angkut mendekatinya (lihat gambar 51).
B. ”Dragline” Alat ini hanya dipakai untuk batuan-batuan yang relatif lunak atau sudah lepas (loose material), jadi tidak untuk batuan keras dan kompak. Dipakai untuk menggali materual yang berada di bawah tempat alat tersebut berdiri (lihat gambar 52).
Seperti power shovel, maka dragline juga dapat digerakkan oleh mesin uap, motor bensin, mesin diesel, atau motor listrik. Ukuran dragline ditentukan oleh besarnya mangkuk (bucket)nya. Yang berukuran kecil memiliki mangkuk : ¼ - 2 cu yd ; yang berukuran sedang : 2 – 8 cu yd, dan yang berukuran besar : 8 – 35 cu yd atau lebih. Mangkuk dengan ukuran yang sama mungkin mempunyai berat yang berlainan. Hal ini tergantung dari kondisi fisik yang berlainan. Hal ini tergantung dari kondisi fisik bauan yang digali. Pada umumnya semakin keras batuan atau tanah yang digali, semakin berat pula mangkuknya. Dan beratnya itu diletakkan di dekat gigi-gigi atau bagian depan mangkuk. Contohnya mangkok berukuran 3 ½ cu yd yang mungkin memiliki berat 6000 1bs, 7100 1bs, atau 8000 1bs. Mangkuk tersebut biasanya terbuat dari baja mangan (manganese steel), kecuali untuk bagian atas dan belakangnya. Bentuknya kira-kira menyerupai keranjang (lihat gambar 53). Produksi dragline dipengaruhi oleh empat faktor seperti pada power shovel, yaitu : a) Keadaan material, apakah keras atau lunak b) Keadaan lapangan atau tempat kerjanya, misalnya : -
Untuk penggalian di daerah yang berair atau disungai akan mnurunkan produksinya sampai 25 %, disebabkan banyak material yang jatuh (spill) bersama air yang keluar dari mangkuknya).
-
Sebaliknya penggalian-penggalian dangkal yang dekat dengan jangkauan mangkuk memberi kenaikan produksi, karena mengurangi gerak putar (swing) yang memakan waktu.
c) Effisiensi alat muat dan alat angkut, serta keserasian ukuran kedua alat tersebut. d) Pengalaman para operatornya Beberapa contoh produksi dragline untuk berbagai galian tanah misalnya 5 cu yd, produksi rata-ratanya
: 2.200 cu yd/shift
8 cu yd, produksi rata-ratanya
: 3.000 cy yd/shift
9 cu yd, 150 ft boom, produksi rata-ratanya : 3250 cu yd/shift 10 cu yd, produksi rata-ratanya
: 3.600 cu yd/shift
12 cu yd, 185 ft boom, produksi rata-ratanya adalah : 4.500 cu yd/shift. Pekerjaan-pekerjaan yang dapat dilakukan atau ditangani oleh alat ini adalah : 1) Menggali lapisan tanah penutup (stripping of overburden) yang lunak atau sedikit keras (medium hard), terutama untuk lapisan tanah penutup yang tidak teratur tebalnya. Menggali dari atas jenjang (bench digging) juga dapat dilakukannya. 2) Membuat terusan, selokan ”trench”, dll. Kalau tanahnya lunak dapat lebih effisien dari pada menggunakan ”power shovel”. 3) Menggali lumpur, pasir, kerikil atau batuan yang terletak di bawah permukaan air. Juga dapat dipakai untuk memperdalam terusan, kanal, sungai, dll. 4) Membuat dam kecil dengan menggali tanah dan batuan dari daerah skeitarnya. 5) Menggali, lalu mengangkat, memuat atau melepaskan pasir, kerikil, atau batubara ke atas, alat angkut, ”hopper” atau ”beli-conveyor”. Penempatan ala tini di tempat kerjanya yang baru atau pemindahannya untuk jarak yang jauh, biasanya dilakukan dengan alat-angkut lain yaitu ”trailer”, karena jalannya sangat pelan yaitu sekitar 1 mph. Setelah dekat dengan tempat kerjanya baru diturunkan dan berjalan sendiri untuk mencari tempat berpijak yang kering dan cukup kuat. Keadaan tempat kerjanya yang baru dapat bermacammacam, tergantung dari keadaan topografi lapangan dan tujuan kerjanya. Misalnya : a) Kalau temapt kerja itu sudah berupa lereng, maka sudah tidak perlu dibuatkan tempat kerja khusus
b) Jika daerah yang akan digali masih berupa lapangan yang datar, maka dragline harus membuat sendiri lereng tempat kerjanya. Panjang dan pendeknya ”boom” tergantung dari macam kerja yang harus dilakukan. ”Boom” pendek dipakai untuk mengangkat dan mengisi alat-alat angktu seperti truk, lori, dll. Sedangkan ”boom” yang panjang umumnya dipergunakan untu kpekerjaan-pekerjaan penggalian dan pengupasan (stripping) pada tambang-tambang alluvial, batubara, mineral industri (industrial minerals) dll.
C. ”Bucket Wheel Excavator” (BWE) ”Bucket wheel excavator” (BWE) adalah alat gali untuk pemindahan tanah. Alat ini sesuai untuk dipergunakan pada material tanah penutp maupun bijih yang lunak, baik lapisan tipis maupun tebal, terutama yang berupa tanah atau
lempung, pasir maupun serpih lunak dimana tidak terdapat formasi batuan yang keras. BWE merupakan salah satu alat gali secara berkesinambungan atau menerus (continuous digging machien). Umumnya ala tini dapat dipergunakan baik di atas, dibawah maupun pada lantai kerjanya, kemudian hasil penggaliannya ditumpahkan ke ”belt-conveyor”. Penggaliannya dilakukan oleh sebuah ”boom” yang pada ujungnya terdapat roda besar dimana di sekelilingnya dipasang mangkuk-mangkuk (buckets; lihat gambar 55). ”Boom” beserta mangkuk-mangkuknya yang berputar pada rodanya ditekan ke arah materual yang digali. Setelah mangkuk-mangkuk tersebut terisi penuh, selanjutnya ditumpahkan dengan cara yang khas (lihat gambar 56) ke belt-conveyor yang sudah terpasang sebagai alat angkut. Oleh karena jumlah mangkuknya banyak, yaitu 6 – 12 buah, maka penggalian dengan BWE dapat dilakukan secara terus menerus (continuous). Disamping itu karena hasil penggaliannya langsung dimuat ke alat-angkut yang biasanya berupa rangkaian belt-conveyor, maka BWE juga berfungsi sebagai alat muat. Pada umumnya cara penggalian mangkuk-mangkuk BWE dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : 1) ”Terrace Cut”, suatu cara penggalian dengan memotong permukaan kerja (front) ke arah depan sehingga terbentuk jenjang-jenjang pada lereng penggaliannya (lihat gambar 57). 2) ”Dropping cut”, suatu cara penggalian dengan memotong permuka kerja ke arah abwah (lihat gamabr 57)
3) ”Combination cut”, suatu cara penggalian gabungan, artinya menggali permukaan kerj asecara ”terrace cut” untuk bagian atas lapisan dan secara ”dropping cut” untuk bagian bawahnya. Sedangkan pada penggalian unit BWE secara keseluruhan dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu : 1) ”Face or front working” 2) ”Full block working” 3) ‟Face block or side block working” 4) ”Deep cutting with the bucket wheel”
1) ”Face or front working” Dengan pola penggalian ini BWE menggali material di sepanjang permukaan kerja (working face). Penggalian dimulai dari atas dengan cara ”terrace cut” atau ”dropping cut”, atau kadang-kadang kombinasi dari keduanya. Penggalian dengan cara ini biasanya dilakukan oleh BWE yang berdiri atau bertumpu pada rle (rail mounted BWE). Sedang panjang ”boom”nya adalah sedang.
2) ”Full Blcok Working” Dengan pola penggalian ini terlebih dahulu materual yangakan digali dibagi menjadi blok-blok dengan ukuran tinggi 50 m dan lebar 90 m, kemudian penggalain dilakukan dari setiap blok dengan membuat jenjangjenjang dari bagian atas ke abwah. Setelah selesai mengerjakan satu blok, BWE dipindahkan ke blok di sebelahnya dan mulai menggali dengan cara yang sama, yaitu mulai dari jenisan paling atas untuk membentuk jenjang.
3) ”Face Block or Side Block Working” Pola penggalian ini biasanya diterapkan pada penambangan batubara dengan metoda ”strip mine”. Penggalian dimualid ari permuka kerja suatu blok yang telah ditentukan dan diteruskan ke blok di sebelahnya sepanjang kemampuan ”boom-nya”. Selanjutnya ”boom” kembali ke permukaan kerja semual sambil terus melakukan penggalian. BWE kembali melakukan penggalian dari blok semula sesuai ke blok disebelahnya dan seterusnya.
4) ”Deep Cutting with the Bucket Wheel” Pola penggalian ini adalah penggalian material yang letak materialnya berada di bawah lantai tempat berdirinya BWE (Crawler Level) atau penggalian ke arah bawah (lihat gamabr 60). BWE untuk pola penggalian ini
biasanya dirancang khusus yaitu memiliki boom yang lebih panjang, dan mempunyai produksi yang lebih kecil dibandingkan dengan produksi BWE yang dipergunakan untuk pola penggalian ke arah atas atau samping. Perbandingan produksinya adalah 1 : 3 maksimum atau umumnya sekitar 1 : 2. Hal ini disebabkan karena kedalaman penggaliannya adalah terbatas, yaitu boom akan cepat menyentuh tanah jika penggaliannya terlalu ke bawah.
Kemampuan BWE antara lain adalah : 1. Menggali lapisan tanah penutup (stripping of overburden) pada endapanendapan luas yang mendatar 2. Menambang endapan-endapan mineral yang relatif lunak secara menerus (continuous mining) sehingga produksinya besar. Endapan-endapan mineral yang pernah ditambang dengan BWE antara lain adalah : a) Lignit
b) Batubara c) Pasir minyak (oil sand) d) Serpih minyak (oil shale) e) Seprih uranium (uranium shale) f) Bauksit Untuk kesempurnaan hasil kerjanya, maka BWE biasnya dilengkapi dengan peralatan bantu, sebagai berikut : 1) ”Belt
Wagon”
yang
berguna
untuk
memperpanjang
jangkauan
penumpahan hasil galian BWE (lihat gambar 61) 2) ”Hopper car” untuk menampung penumpahan dari ”belt wagon”. 3) Sistem belt-convenyor untuk mengangkut hasil galian BWE ke tempat penimbunan. 4) ”Spreader” dipergunakan sebgai penimbun atau penghampar hasil galian BWE dengan maksud agar penyebaran timbunan dapat lebih menyebar ke tempat-tempat yang diinginkan.
D. ”Wheel Loader” ”Wheel Loader” adalah salah satu alat muat yang kini banyak dipergunakan karena gerakannya yang lincah dan gesit (lihat gambar 62). Tetapi bila dipergunakan untuk menangani di daerah yang berlumpur atau di daerah yang berbatu tajam, misalnya di kuari (quarry) batu andesit, maka sebaiknya roda-roda karetnya dilindungi dengan rantai baja (steel beads). Sebuah mangkuk (bucket) dipergunakan untuk menggali, mengangkat dan mengangkut kesuatu tempat yang tak jauh atau langsung dimuatkan ke alat angkut yang letaknya sama tinggi dengan tempat wheel loader beekrja. Daya jangkau mangkuknya sangat terbatas, jaraknya tidak terlalu tinggi. Untuk menggerakkan mangkuknya (bucket) wheel loader yang modern mempergunakan tenaga ”hydraulic”. Tenaga gali pada keadaan horisontal, yaitu mangkuk tidak diangkat didapat dari gerakan maju ”primenovernya”, sehingga lengan-lengan mangkuk yang digerakkan dengan tenaga ”hydraulic” hanya mempunyai fungsi untuk menggerakkan ke atas dan ke bawah saja. Untuk menggali, maka mangkuk harus didorong kearah permukaan kerja. Jika mangkuk telah penuh ”primenover” mundur dan mangkuk diangkat ke atas untuk selanjutnya material diangktu kesuatu tempat penimbunan atau dimuatkan ke atas alat angkut. Bila gerakan pemuatan itu merupakan huruf ”V”, maka cara pemuatan itu disebut ”V-shape loading” (lihat gambar 63). Cara pemuatan yang lain disebut ”cross loading”, yaitu bila gerakan wheel loader hanya maju mundur, sedangkan gerakan truknya juga maju-mundur tetapi memotong arah gerak wheel loader.
Kelebihan dan kekurangan ”wheel loader” 1. Dalam operasinya, antara posisi memuat dan posisi membongkar, wheel loader biasanya memerlukan jarak untuk mengolah gerak (maouevre). Jika jarak tersebut terbatas ini, akan menimbulkan persoalan. Untuk jarka yang terbatas ini, ”track loader” lebih cocok dipergunakan, karena alat muat jeni sini mampu berputar dengan jari-jari yang kecil.
2. Wheel loader dieprgunakan dengan maksud agar lebih berdaya guna dalam masalah pembersihan lapangan, karena bulldozer hanya dapat mendorong material dan kelebihan materialnya akan tercecer ke sisi=sisi bilahnya. 3. Dibandingkan dengan power shovel, maka wheel loader mempunyai kelebihan dalam memuat material hasil peledakan, karena ”boom” yang panjang mengakibatkan power shovel sulit untu kbergerak ditempat-tempat yang kurang lebar. 4. Dibandingkan dengan ”track loader”, maka wheel loader lebih lincah dan gesit dan dapat melakukan olah gerak dengan lebih baik pada kondisi lapangan kerja yang sama.
6. Alat Garu (Rooter or Ripper) Alat garu sebenarnya bukan alat untuk pemindahan tanah mekanis, tetapi dimaksudkan sebagai alat untuk membantu bulldozer dan power scraper dalam mengatasi batuan atau materual yang keras. Kalau bulldozer atau power scraper bekerja sendiri tanpa bantuan alat garu dalam menghadapi batuan yang keras, ternyata hasil kerjanya tidak sebesar seperti kalau dibantu oleh alat guru tersebut. Kekuatan alat garu tergantung pada kemampuan gigi-giginya untuk masuk ke dalam tanah dan kekuatan mensin penarik alat garu itu, yaitu bulldozer. Gigi-giginya dapat diturunkan (adjustabel), disesuaikan dengan dalamnya penggalian yang dikehendaki dan keadaan materual yang akan digaru atau dirobek. Bagian belakang yang bergigi itu dapat diatur tinggi rendahnya dengan memakai kabel atau ”hydraulic control”, sehingga kedalaman penggalian dapat diatur.
Kegunaan alat garu diantaranya adalah : i.
Membantu bulldozer pada waktu membersihkan lapangan daripepohonan (clearing), yaitu dengan melewatkan alat garu tersebut beberapa kali, sehingga sebagian besar akan pohom-pohon yang dilewati akan putus. Hal ini dimaksudkan untuk memperingan pekerjaan bulldozer.
ii.
Kadang-kadang dengan memakai gigi-giginya sebuah poohn dapat dengan mudah ditumbangkan tanpa menggali tanah disekeliling pohon tersebut. Atau karena lebatnya hutan di suatu daerah, maka akar pepohonan menjadi saling berjalan. Untuk itu dapat dipakai dua alat garu yang bergerak memotong tegak lurus satu dengan yang lainnya.
iii.
Membantu power scraper di tempat-tempat yang tanahnya keras. Misalnya lumpur yang kering dan mengeras karena panas matahari, akan lebihmudah ditangani oleh power scraper bila sebelumnya selalu dilalui beberapa kali oleh sebuah alat garu.
iv.
Menggantikan fungsi alat bor dan bahan peledak untuk membongkar batuan yang yang lapuk (weathered rock).
v.
Di tempat penimbunan kadang-kadang diperlukan pemadatan tanah yang dibantu dengan cara menambah kelembapan tanah dengan meresapnya air ke dalam tanah timbunan itu, maka alat garu dapat dipakai untuk membuat pari-parit kecil dimana akan dialirkan air.
vi.
Untuk merobek atau merusak kaki lima (pavement) yang terdiri dari ubin, beton atau aspal yang sukar untuk digali dengan alat bor atau pembelah (pick hammer)
vii.
Merusak jalan atau landasan pacu (runway) suatu lapangan terbang yang terbuat dari beton. Perusakan itu harus dimulai daribagian ujungnya sehingga gigi-gigi alat garu dapat mencongkel lapisan beton tersebut dari bagian bawahnya. Untuk memperoleh hasil garuan yang baik, maka ada beberaa hal yang perlu
diperhatikan : 1) Kalau mungkin, artinya bila keadaan lapangan mengizinkan, tancapkan seluruh gigi sedalm mungkin dengan memakai seluruh kekuatan yang dimiliki bulldozer penarik. 2) Jika yang diperlukan hanya dua gigi garu saja, maka gigi yang ditengah yang diambil dahulu. Bila hanya satu gigi saja yang dupakai, maka kedua gigi yang disamping yang harus diambil, sehingga letak gigi garu itu selalu simetris. 3) Pada waktu menggali dan merobek bagian-bagian yang keras harus diambil jalan yanglurus, dan pada saat akan membelok giginya harus diangkat dahulu untuk menghindari gigi-giginya terpuntir dan mungkin jadi rusak atau patah ; atau kalau
gigi-giginya cukup kuat, mungkin bagian lain yanga kan terpuntir, misalnya kerangka (body) nya. 4) Jika sekitarnya terkait pada benda yang keras, sehingga bulldozer penariknya berhenti, maka gigi-gigi garu itu diangkat dahulu, kemudian diperiksa apakah yang menyebabkan kemacetan tadi. 5) Agar gigi-gigi garu dapat masuk lebih dalam, dapatdiberi pemberat pada badan alat garu untuk membantu tenaga hidrolik yang ada pada bulldozer penarik. 6) Gigi-gigi garu yang telah aus dan tumpul akan : -
Mengurangi hasul galian karean gigi garu itu tak dapat menancap cukup dalam
-
Menambah ”stress” pada badan alat garu
-
Memboroskan tenaga bulldozer penarik
Oleh sebab itu gigi-gigi garu yang telah aus harus segera diganti atau dipertajam kembali. 7) Jika harus bekerjasama dengan power scraper atau grader perlu diusahakan agar gerakan-gerakan kedua alat tersebut jangan sampai saling menganggu. Pada umumnya batuan sedimen lebih besar kemungkinannya untuk digaru dari pada batuan beku atau batuan malihan (metamorphic rock). Tetapi disamping sifat umum tersebut keadaan batuannya juga sangat berpengaruh, antara lain keadaan sebagai berikut : 1. Adanya retak-retak rekahan, batas stratifikasi dan bidang-bidang lemah lainnya. 2. Tingkat pelapukannya 3. Kekuatan kompresi (compresive strength)nya 4. Sifat mudah pecah (brittleness)
Disamping itu skearnag diketahui bahwa ada hubungan antara sifat mudah digaru dengan kecepatan rambat gelombang seismik. Pada umumnya bila batuan memiliki kecepatan rambat gelombang seismik dibawah 200 m/sekon, maka batuan tersebut dapat digaru (lihat tabel XV).
7.
Mesin Pemadat atau Mesin penggilas (Roller / Compactor / Vibration Machines) Pemadat tanah (roller/compactor/vibrator) adalah peralatan untuk memadatkan tanah atau batuan. Memadatkan tanah isian atau batu seringkali harus pula dilakukan pada pekerjaan-pekerjaan pemindahan tanah. Memadatkan tanah isian perlu dikerjakan untuk menghindari terjadinya ruangan yang tak terisi penuh (void), karena tempat-tempat yang demikian ini bila mengalami tekanan yang agak besar akan tenggelam dan menimbulkan lekukan-lekukan yang tak dikehendaki. Tabel XV HUBUNGAN KEMUDAHAN PENGGARUAN DENGAN KECEPATAN GELOMBANG SEISMIK PADA BERBAGAI BATUAN
Selain itu, meadatkan berarti juga lebih mendetakna masing-masing partikel, sehingga kohesi dan internal friction akan menjadi lebih besar, artinya tanah itu dapat lebih mantap atau tidak mudah longsor. Selain itu juga menjadi tidak mudah rusak karena adanya tekanan-tekanan luar yang tak dikehendaki, dan juga memperkecil kemungkinan meresapnya ari tanah yang berlebihan karena tak ada rongga-rongga (void) yang telah diresapi air-tanah. Jadi memadatkan tanah atau batuan tujuannya adalah untuk memperoleh suatu nilai kepadatan atau daya dukung yang diinginkan, yaitu disesuaikan dengan beban atau muatan serta frekuensi lintasan yang akan dideritanya. Nilai kepadatan yang diinginkan itu biasanya dinyatakan dengan ”California Bearing Ratio” (CBR) ; semakin besar nilai CBR-nya, semakin baik nilai kepadatan material tersebut. Ada tujuh macam pemadat tanah yang sering dipakai, yaitu : a) ”Sheep foot rollers” b) ”Smooth steel wheel rollers” c) ”Grid type rollers” d) ”Mesh-grid rollers” e) ”Segment rollers” f) ”Penumatic tired rollers” g) ”Vibration rollers”
a) ”Sheep foot rollers” Alat ini berbentuk sebuah silinder baja yang dibagian luarnya dipasang ”kaki-kaki kambing (shoup foot) atau gigi-gigi. Pada ujung kaki-kaki ini terjadi tekanan yang tinggi terhadap lapisan material atau tanah yang dipadatkan, sehingga kakikaki ini masuk ke dalam material dan memebrikan pemadatan pada bagian bawah (lihat gambar 65). Panjang gigi-gigi berkisar antara 7,0 – 9,5 inci dengan kerapatan 3 gigi untuk setiap 2 sq ft. Sedangkan bentuk kaki atau giginya dapat bulat, segi enam atau persegi empat tidak sempurna (hampir segi delapan). Ukuran silindernya bermacam-macam, yaitu panjangnya antara 4,0 – 7,5 ft dan diameternya antara 60 – 75 inchi. Untuk pemadatan lapisan material yang tebal, maka pada silinde rbaja alat ini dapat diperberat dengan memasukkan air atau pasir, sehingga dapat memebrikan tekanan 600 sampai 1000 psi atau lebih. Sedangkan ketebalan lapisan material yang mengalami pemadatan tergantung pada panjang kaki atau gigi dengan bulldozer (towed type) silindernya dapat dijajarkan dua atau empat, kemudian ditarik bersama-sama. Kecepatan gerak yang umum dipergunakan sekitar 8 km pe rjam. Alat jnei sini sangat cocok untuk dieprgunakan pada tanah atau material yang relatif plastis, dan pada pemdatan taraf awal. Hasil pekerjaan pemadatan dengan alat jenis ini selalu mengakibatkan permukaan materual sedalam 2 – 5 inci tidak rata karena adanya gigi-gigi pada roda silindernya, sehingga dibutuhkan alat lain untuk meratakannya (finishing work), misalnya bulldozer, ”pucumatic tired roller” atau smooth steel wheel roller”.
b) ”Smooth steel wheel rollers” Alat ini disebut juga sebagai mesin pemadat atau mesin penggilas dengan roda halus, yaitu merupakan jenis mesin penggilas dengan permukaan pada yang halus, mulus atau rata. Apd umumnya alat yang modern digerakkan dengan mesin atau tenaag pengegrak (power unit) yang menyatu (self propelled) artinya dapat bergerak dengan kekuatan sendiri. Tetapi traksinya (tractive power) kecil, sehingga agak sulit bergerak di tempat-tempat yang menanjak. Alat ini biasanya diklasifikasikan menurut beratnya atau berat per linier panjang dari silinder bajanya. Jiak sebuah meisn penggilas dikatakan mempunyai berat 14 – 20 ton, maka ini berarti bahwa berat minimum alat tersebut adalah = 14 ton dan beratnay dapat ditambah (ballasted) sampai maksimum 20 ton. Mesin penggilas ini pada umumnya dieprgunakan untuk memperoleh permukaan yang ata, misalnya untuk pemadatan taraf akhri 9finishing roller) sesudah dipadatkan dengan peralatan lainnya. Hasil pemadatan yang sempurna hanya terjadi dipermukaannya saja. Semakin kedalam semakin berkurang effek pemadatannya.
Jika ditinjau dari segi penempatan atau pengaturan letak rodanya, mesin penggilas jenis ini dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu : 1) ”Three Wheel Roller” Alat ini disebut juga dengan nama ”Maeadam Roller”. Untuk menambah bobot alat ini, maka roda silinder bajanya yang kosong diisi dengan zat cair (minyak atau air) kadang-kadang juga diisi dengan pasir. Berat mesin penggilas ini umumnya berkisar antara 6 - 12 ton (lihat gambar 66). 2) ”Tandem Roller” Mesin penggilas ini terdiri dari jenis yang berporos dua (two-axle roller) dan berporas tiga (three-axle roller). Beratnya berkisar antara 8 – 14 ton (lihat gambar 67)
c) ”Grid Type Rollers” Merupakan pemadat yang relatif baru dan sebenarnya merupakan suatu kompromi antara ”sheep foot type” dengan ”Smooth steel wheel type” (lihat gambar 68). Ukuran silinder bajanya sama dengan silinder sheep foot roller, tetapi tinggi ”grid”nya hanya sekitar 3 – 4 inci. Sedangkan bentuk ”grid” nya segi empat. Kemampuannya belum diketahui, karena relatif masih baru. Tetapi yang jelas ini merupakan suatu usaha perbaikan terhadap alat-alat yang kini telah ada. Walaupun demikian sampai saat ini ”grid type roller” belum begitu banyak dipakai seperti sheep foot roller. d) ”Mesh-Grid Roller” Mesin penggilas ini terdiri dari roda penggilas yang berbentuk anyaman (lihat gambar 69). Alat ini memberikan efek pemadatan pada bagian bawah
permukaan, dan pemadatannya tidak bisa rata, karena roda penggilas berbentuk anyaman. Alat ini dapat memberikan hasil yang memuaskan jiak dipergunakan untuk menggilas lapisan material yang berbutir kasar atau yang relatif tidak lengket. e) ”Segment Roller” Mesin penggilas jenis ini dilengkapi dengan roda-roda yang tersusun dari lempengan-lempengan (lihat gamabr 70). Seperti halnya dengan ”mesh-grid roller” alat ini juga memberikan effek beserta lempengannya ke dalam tanah tidak begitu dalam. Disamping itu alat ini juga membantu menekan kelebihan air yang terdapat pada lapisan tanah yang sedang dipadatkan, sehingga kepadatan maksimal dapat tercapai.
f) ”Pneumatic-Tired Rollers” Alat ini sering disebut jgua dengan ”universa; comapctor”. Roda-roda penggilas alat ini terdiri dari roda-roda ban karet yang dipompa (pneumatic). Roda-roda tersebut kecuali bergerak maju dapat pula digetarkan atau digerakkan naik turun untuk memberikan dampak (impact) yang kuat. Alat ini yang beratnya 80 ton mampu memadatkan material timbunan sedalam +24 inci sekali jalan atau lintasan. Susunan dari roda muka dan roda belakang adalah berselang-seling, sehingga bagian muka akan tergilas oleh roda bagian belakang. Jumlah seluruh roda pada alat ini biasanya berkisar antara 9 – 19 buah. Jika jumlah roda 9 buah, maka bagian depan terdiri dari 4 roda dan belakang dan belakang 5 roda ; jika
jumlahnya 11 buah, maka yang dimuka terdiri dari 5 buah dan yang dibelakagn 6 buah, dst. (Lihat gambar 71).
Roda-roda ini menghasilkan apa yang dinamakan dengan „kneading action” terhadap material yang sedang dipadatkan, sehingga membantu konsolidasi dalam pemadatannya. Tekanan atau remasan (kneading action) yang diberikan oleh roda terhadap permukaan material atau lapisan tanah dapat diatur dengan car mengubah tekanan ban. Semakin besar tekanan ban, semakin besar pula tekanan pada lapisan ban. Alat jenis ini baik sekali dipergunakan pada penggilasan lapisan tanah yang berbutir kasar (granular) yang kohesinya kecil, juga baik dipergunakan pada penggilasan lapisan aspal panas (hot-mix) sebagai pemadat atau penggilas antara.
Kelebihan alat ini adalah : 1) Beratnya dapat dengan mudah diubah-ubah dengan menambah pemebrat pada badannya (body) dan tekanan udara pada ban-bannya. 2) Lebih mudah menemukan bagian-bagian timbunan yang kurang padat, karena letak ban-bannya yang berselang-seling, sehingga permukaan timbunan yang belum pada akan terlihat leuku, tenggelam atau ambles. g) ”Vibration Rollers” Mesin pemadat ini dapat menggetarkan roda silinder baja bagian depan, sehingga mempunyai effisiensi pemadatan yang sangat tinggi dan memungkinkan dieprgunakan secara luas dalam setiap jenis pekerjaan pemadatan (lihat gambar 72). Effek pemadatan yang diakibatkan oleh alat ini adalah karena adanya gaya dinamis berupa getaran terhadap tanah; dalam hal ini butir-butir tanah cenderung mengisi bagian-bagian kosong yang terdapat diantara butir-butirnya, sehingga dengan getaran ini material dapat menjadi padat dengan susunan butir yang lebih rapat.
8.
”Grader” ”Grader” adalah alat yang biasa dipergunakan untuk meratakan tanah timbunan atau memelihara jalanan yang tidak diperkeras. Bagian utama alat ini terdiri dari bilah (blade) yang dihubungkan kepada suatu cincin baja (circle) sehingga dapat digerakkan dalam arah mendatar dan vertiakl. Bilah tersebtu dapat pula diputar 1800 sehingga pada waktu grader mundur pun dapat meratakan tempat galian atau tempat kerjanya.
Bilah dengan segala peralatan untuk menggerakkannya ditempatkan pada motor penggerak (primer mover) yang biasanya beroda enam (lihat gambar 73) yang hampir sama dengan power scraper, yaitu menggali tanah dibawahnya pada ketebalan tertentu dengan mempergunakan bilah-nya. Bedanya dengan power scraper adalah bahwa tanah hasul galian tidak diangkut olehnya sendiri. Dan tanah galianyapun sangat sedikit jumlahnya. Jadi alat tersebut bukan untuk menggali, melainkan untuk pekerjaan penyelesaian (finishing works) dan pemeliharaan saja. Variasi letak bilah dalam pekerjaan perataan menyebabkan problema posisi roda-roda grader. Alasan inilah yang menyebabkan rancangan grader yang modern mengubah roda-rodanya sehingga dapat diatur (flexible) dengan cara memiringkan roda-roda bagian depan. Dengan demikian hal ini dapat memebrikan kestabilan dalam pengendaliannya.
Grader dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu : ‟Towed Grader”, yaitu jenis grader yang membutuhkan
1.
alat penarik seperti tractor atau bulldozer. ”Motor Grader” yaitu jenis grader yang mempunyai
2.
tenag apenggerak sendiri. Jenis ini dapat dibedakan pula menjadi tiga tipe (lihat gambar 74) yaitu : 1) ”Straight Motor Grader” Alat ini adalah tipe paling sederhana dimana kerangka (body) bagian depan menjadi satu dengan kerangka bagian belakang, sehingga gerakan-gerakan dalam operasinya tidak luwes (flexible)
2) ”Articulated Motor Grader” Tipe ini kerangka bagian depan dan roda-roda depannya dapat digerakgerakan atau terpisah dari kerangka bagian belakang, sehingga dalam pengoperasiannya dapat lebih luwes, dan mempunyai jari-jari perputaran yang lebih dari pada tipe ”straight”. 3) ”Crab Type Motor Grader” Tipe ini hampir sama dengan tipe ”articulated”, tetapi roda-roda bagian belakang yang kanan dan kiri berdiri sendiri-sendiri, sehingga memungkinkan gerakan yang lebih bervariasi dan cocok untuk daerah yang masih belum rata benar.
Kemampuan alat tersebut antara lain : a. Membuat, meratakan dan memelihara jalan-jalan yang tidak diperkeras seperti umumnya jalan-jalan yang terdapat di tambang-tambang terbuka. b. Membantu kerja power scraper dan mesin penggilas (roller) untuk meratakan tempat penimbunan. c. Menggali selokan-selokan dangkal yang agak lebar. d. Meratakan suatu lereng (slope) dan ”embankment” yang tidak curam e. Kalau terpaksa dapat dipakai untuk ”short haul excavation”
f. Untuk menyelesaikan (finishing) pekerjaan-pekerjaan pemadatan lapangan terbang, damdam dan tanggul-tanggul.
9.
Mesin Pengangkat atau Keran (Cranes) Mesin pengangkat atau keran ada 8 macam, yaitu : 1) Keran Gelagar 2) Keran Kolam Putar 3) Keran Putar 4) Keran Portal 5) Keran Menara 6) Keran Kabel 7) Keran Putar yang dapat berpindah, terbagi atas : a) Berdasarkan bentuk roda, yaitu : -
Keran dengan roda ban
-
Keran dengan roda ulat (crawler)
-
Keran dengan roda baja dan rel
b) Berdasarkan jenis kendalinya, yaitu : -
Keran berkendali kabel
-
Kerang berkendali hidrolik
8) Keran di atas kapal atau ”pontoon” 1) Keran Gelagar Pada gelagar dipasang troli dan digantungkan takel. Troli tersebut bergerak pada arah melintang atau searah gelagar. Sedangkan gelagar dapat digerakkan ke arah memanjang ruangan karena diletakkan pada kereta beroda yang bergerak di atas rel. Rel terletak di atas, memanjang sepanjang ruangan yang arahnya kekiri
dan ke kanan. Beban yang akan dipindahkan diangkat dengan menggunakan takel (lihat gambar 75). Keistiemewaannya adalah bahwa pemindahan atau pengangkatan beban dapat dilakukan ke arah tiga dimensi di dalam suatu pabrik maupun gudanggudang besar. 2) Keran Kolom Putar Keran jernih ini putarannya berusmbu pada suatu kolom yang ditumpuhkan pada dua titik. Sumbu-sumbu putaran ditumpu oleh bantalan rol radial untuk menahan gaya yang tegak lurus poros, sedangkan bantalan tumpuan untuk menahan gaya-gaya yang sejajar poros. Pada kolom tersebut ditemaptkan lengan untuk mengangkat dan memindahkan beban ke arah yang diinginkan (lihat gambar 76).
Keistimewaannya adalah untuk keran yang dapat mengangkat beban sampai seberat 5 ton, mekanisnya digerakkan oleh tenaga manusia, sedangkan keran yang dapat mengangkat beban lebih dari 5 ton, mekanisnya menggunakan tenaga motor listrik. 3) Keran Putar
Keran ini diletakkan pada ”cabin” yang landasannya ditanam di lantai lengan berputar pada poros ”cabin”. Perputaran keran tersebtu ditahan oleh bantalan-bantalan atau roda-roda, yaitu 3 bantalan yang berupa roda untuk menahan gaya radial dan gaya axial. Pada lengan yang dipasangkan takel dipergunakan untuk mengangkat dan memindahkan beban (lihat gambar 77). Keistimewaannya adalah keran macam ini dapat berputar 3600, sehingag setiap temapt yang berada dalam jangkauan radius putarannya dapat dicapai.
4) Keran Portal Keran jenis ini terdiri dari suatu portal berkaki atau beroda empat yang berjalan di atas dua rel. Portal tersebut mempunyai takel yang fungsinya sebagai pengangkat. Takel mengangkat dan memindahkan beban serta berjalan sepanjang gelagar dari portal tadi (lihat gambar 78). Keistimewaannya adalah dapat dioperasikan diluar atau didepan pintu gedung atau gudang di daerah yang terbuka danluas.
5) Keran Menara Pada keran ini ada tiga sistem gerakan, yaitu : -
Sistem gerakan berputar
-
Sistem gerakan mengangkat beban
-
Sistem gerakan pada lengan
Beban
yang ada pada lengan ditarik oleh takel, kemudian takel tersebtu
mengangkat beban. Dengan gerakan berputar dan menggerakkan lengan beban tersebut dapat ditempatkan pada tempat yang diinginkan (Lihat gambar 79).
Keistimewaannya adalah dapat digunakan untuk pembangunan gedunggedung bertingkat tinggi, karena dapat memindahkan dan mengangkat beban dengan jarak yang besar. 6) Keran Kabel Tempat barang atau manusia digantungkan pada kabel, kemudian tempat tersebut bergerak melalui lintasan kabel. Lintasan ini menghubungkan dua stasiun (lihat Gambar 80), dan diantaranya kadang-kadang ditempatkan stasiun perantara Keistimewaannya adalah dapat mengangkat dan memindahkan barang atau manusia pada lintasan yang panjang. 7) Keran Putar yang dapat berpindah atau Mobil keran Keran jenis ini menjadi bagian dari sebuah kendaraan yang dapat berpindah (Lihat gamabr 81 dan 82). Perlengkapan keran yang berupa lengan dan takel dapat mengangkat dan memindahkan atau memendekkan lengan secara hidrolis. Dapat juga denhan menggunakan kabel yang digerakkan oleh motor dipakai untuk mengangkat memindahkan bebannya,
Keistimewaannya adalah dapat memindahkan dan mengangkat beban ketempat yang agak jauh dari tempat semula. 8) Keran di atas Kapal atau ”Pontoon”
Yaitu keran yang ditempatkan di atas kapal atau ”pontton” yang dipergunakan untuk menangani beban atau barang-barang dari daratan untuk dinaikkan ke atas kapal atau sebaliknya. Keran yang diletakkan di atas kapal biasanya jenis kerna yang tetap letaknya, artinya tak dapat dipindah-pindahkan. Sedangkan keran yang ditempatkan di atas ”pontoon” bisa keran tetap, tetapi dapat juga jenis mobil keran (lihat gambar 81).
BAB V FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI ALAT-ALAT
Salah satu tolak ukur yang dapat dipakai untuk mengetahui baik buruknya hasil kerja (keberhasilan) suatu alat pemindahan tanah mekanis adalah besarnya produksi yang dapat dicpaai oleh alat tersebut. Oleh sebab itu usaha dan upaya untuk dapat mencapai produksi yang tinggi selalu menjadi perhatian yang khusus (serius). Untuk memperkirakan dengan lebih teliti produksi alat-alat yang sudah dibicarakan di depan, perlu dipelajari faktor-faktor yang langsung mempengaruhi hasil kerja alat-alat tersebut. Faktor-faktor yang akan ditinjau tersebut adalah : 1. Tahanan Gali (Digging Resistance) Yaitu tahanan yang dialami oleh alat gali pada waktu melakukan penggalian tanah. Tahanan ini disebabkan oleh : a) Gesekan antara alat gali dan tanah. Pada umumnay semakin besar kelembaban dan kekascaran butiran tanah, semakin besar pula gesekan yang terjadi. b) Kekerasan tanah yang umumnya bersifat menahan masuknya alat gali ke dalam tanah. c) Kekerasan (roughness) dan ukuran butiran tanah d) Adanya adhesi antara tanah dengan alat-gali, dan kohesi antara butiran-butiran tanah itu sendiri. e) Berat jenis tanah ; hal ini terutama sangat berpengaruh terhadap alat-gali yang juga berfungsi sebagai alat muat (power shovel, clam-shell, dragline). Besarnya tahanan gali tersebtu snagat sukar ditentukan angka rata-ratanya, oleh sebab itu sebaiknya ditentukan langusng di tempat kerjanya.
2. Tahanan Gulir atau tahanan Gelinding (Rolling Resistance) Adalah jumlah segala gaya-gaya luar (external forces) yang berlawanan dengan arah gerak kendaraan yang berjalan di atas jalur jalan (jalan raya atau kereta api) atau permukaan tanah. Dengan sendirinya yang mengalami tahanan (rolling resistance = RR) ini secara langsung adalah bagian luar ban-bannya.
Tahanan gulir ini tergantung dari banyak hal, diantaranya yang terpenting adalah : a) Keadaan jalan, yaitu kekerasan dan kemulusan permukaannya ; semakin keras dan mulus atau rata jalan tersebut, semakin kecil tahanan gulirnya. Macamnya tanah atau material yang dipergunakan untuk membuat jalan terlalu berpengaruh. b) Keadaan bagian kendaraan yang bersangkutan dengan permukaan jalur jalan : -
Kalau memakai ban karet yang akan berpengaruh adalah : ukuran ban, tekanan dan keadaan permukaan bannya : apakah masih abru atau sudah gundul, dan macam kembangkan pada ban tersebut.
-
Jika memakai ”crawler tarck”, maka keadaan dan macam ”track” kurang berpengaruh, tetapi yang lebih berpengaruh adalah keadaan jalan. Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam ”pounds” (lbs) dari ”tractive pull”
yang diperlukan untuk mengegrakkan tiap ”gross ton” berat kendaraan beserta isinya pada jalur jalan mendatar dengan kondisi jalur jalan tertentu.
Contohnya : suatu jalan yang terbuat dari tanah biasa yang dilewati kendaraan beroda ban karet dengan tekanan 35 – 50 lbs diperkirakan memiliki tahanan gulir (=RR) sebesar 100 lbs/ton. Kalau berat kendaraan tersebut 20 ton, maka ”rimpull” (=RP) atau ”tractive pull” (TP) atau ”tractive effort” (TE) atau ”draw bar pull” (BP ; akan dijelaskan lagi nanti) yang diperlukan untuk mengusahakan agar kecepatan gerak kendraan tersebut tetap (constant) adalah sebesar : RP / TP / TE / DBP
= Berat kendaraan x RR = 20 ton x 100 lbs/ton = 2.000 lbs
Beberapa angka rata-rata dari tahanan gulir untuk bermacam-macam keadaan jalan dan roda telah diperoleh dari pengalaman dilapangan (lihat Tabel XIV dan tabel XV). Harus juga diingat bahwa untuk menentukan tahanan gulir yang tepat bagi setiap macam jalan itu sukar dilakukan, karena ukuran ban, tekanan ban dan kecepatan gerak kendaraam pun sebenarnya dapat memepngaruhi tahanan gulir. Oleh karena itu yang dapat diperoleh adalah angak rata-ratanya saja. Seandainya tahanan gulir suatu jalan untuk kendaraan tertentu ingin diketahui dengan tepat, maka dapat dilakukan percobaan sbb : menarik sebuah kendaraan dengan berat yangsudah diktehui pada jalur jalan yang datar dengan kecepatan tetap. Pada kabel penariknya dipasang sebuah dynamometer untuk mengukur gaya tarik (tension) rata-rata pada kabel tersebtu. Gaya tarik tersebut tidak lain adalah jumlah tanan gulir yang diderita oleh kendaraan tersebut. Maka tahanan gulirnya dalam 1b/gross ton dpaat dihitung sebagai berikut : RR =
Dimana : RR P
= Tahanan gulir, lb/gross ton = Gaya Tarik pada kabel penarik, lb
W
= Berat kendaraan, gross ton Kecuali itu ada cara lain untuk menyatakan tahanan gulir tersebut, yaitu
dengan persentase berat kendaraan yang beratnya dinyatakan dalam satuan ”pound” (lbs ; lihat Tabel XVIII) Contoh : Sebuah kendaraan dengan berat 40.000 lbs bergerak di atas jalur jalan datar dengan tahanan gulir = 5 %, maka rimpull yang dibutuhkan untuk mengatasi tahanan gulir tersebut adalah sebesar : RR / TR / TE / DBP = Berat kendaraan x RR = 40.000 lbs x 5 % = 2.000 lbs
3. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance) Ialah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilaluinya. Kalau jalur jalan itu naik, disebut kemiringan positif (plus slope), maka tahanan kemiringan atau ”grade resistance” (=GR) akan melawan gerak kendaraan, sehingga memperbesar tractive effort atau rimpull yang diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun, disebut kemiringan negatif (minus slope), maka tahanan kemiringannya akan membantu gerak kendraan *), artinya mengurangi rimpull yang dibutuhkan. Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor, yaitu : a) Besarnya kemiringan yang biasanya dinyatakan dalam persen (%). Kemiringan 1 &) berarti jalur jalan itu naik atau turun 1 meter untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter; atau naik / turun 1 ft untuk setiap 100 ft jarka mendatar. b) Berat kendaraan itu sendiri dinyatakan dalam ‟gross” ton.
TABEL XVI ANGKA-ANGKA TAHANAN GULIR UNTUK BERBAGAI MACAM JALAN
Macam Jalan ”smooth concrete” ”good aspalt” ”hard earth, smooth, well maintained” ”drit road, average construction road, little maintenance” ”dirt road, soft, rutted, poorly maintained” ”earth, muddy, rutted, no maintenance” ”loose sand and gravel” ”earth, very muddy & soft”
Bank karet *) Tek. Ban Rata-rata rendah 45 40 50-60 45-60
Crawler Tupe lb/ton 55 60-70
Tek. Ban Tinggi 35 40-65
60-80
40-70
50-70
45-70
70-100
90-100
80-100
85-100
80-110
100-140
70-100
85-120
140-180 160-200 200-240
180-220 260-290 300-400
150-220 220-260 280-340
165-210 240-275 290-370
TABEL XVII ANGKA RATA-RATA TAHANAN GULIR UNTUK BERBAGAI MACAM JALAN RR untuk ban karet *) (lb/ton) ”hard, smooth surface, well maintained” 40 ”firm but flexible surface, well maintained” 65 ”dirt road, average construction road, little maintenance” 100 ”dirt road, soft or rutted” 150 ”deep, muddy surface, or loose sand” 250-400 *) Kalau memakai traktor, maka yang mengalami tahanan gulir bukan hanya Macam Jalan
kendaraan yang ditariknya, tetapi juga traktor itu sendiri.
TABEL XVIII ANGKA-ANGKA TAHANAN GULIR DINYATAKAN DALAM PERSEN Macam Jalan ”concrete, rough and dry” ”compacted dirt and gravel, well maintained, no tire penetration” ”dry dirt, fairly compacted, slight tire penetration” ”tirm, rutted dirt, tire penetration apprex. 2” ”soft dirt fills, tire penetration approx. 4” ”llose sand and gravel” ”depply rutted dirt, spongly base, tire penetration approx. 8”
Rr (% berat kendaraan dalam lbs) Ban Karet Crawler Track 2% 2%
-
3% 5% 8% 10%
2% 4% 5%
16^
7%
Besarnya tahanan kemiringan rata-rata dinyatakan dalam 20 ”pounds” (lbs) dari rimpull atau tractive effort untuk tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada tiap kemiringan 1 %. Kalau jalur jalan naik atau kemiringan positif, maka akan menambah rimpull atau tractive effort, sedang kalau turun atau kemiringan negatif akan mengurangi rimpull. Besarnya rimpull untuk mengatasi tahanan kemiringan ini harus dijumlahkan secara aljabar dengan rimpull untuk mengatasi tahanan gulir. Contohnya : Kendaraan yang sama seperti pada contoh pertama dnegan berat 20 ton, bergerak pada jalur jalan yang sama dengan tahanan gulir = 100 lb/ton, tetapi dengan kemiringan 5 %. Maka besarnya rimpull yang diperlukan untuk mengatasi tahanan kemiringan (=GR) adalah :
RP/TP/TE/DBP
= Berat kendaraan x GR x Kemiringan = 20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 %
= 2.000 lbs
Untuk mengatasi tahanan gulri sudah diketahui
= 2.000 lbs
Jumlah RP/TE/TP/DBP
= 4.000 lbs
Sebenarnya besarnya tahanan kemiringan = 20 lb/ton/z itu tidak tepat beanr, karena semakin besar sudut kemiringan jalur jalan, semakin kecil tahanan kemiringannya (perhatikan tahanan kemiringan sesudah sudut kemiringan 5 % pada tabel XIX). TABEL XIX PENGARUH KEMIRINGAN JALAN TERHADAP TAHANAN KEMIRINGAN Kemiringan % 1 2 3 4 5 6 7 8
GR lb/ton 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0 119,8 139,8 159,2
Kemiringan % 9 10 11 12 13 14 15
GR lb/ton 179,2 199,0 218,0 238,4 257,8 277,4 296,6
Kemiringan % 20 25 30 35 40 45 50
GR lb/ton 392,3 485,2 574,7 660,6 742,8 820,8 894,4
Akan tetapi perlu diingat bahwa alat-alat pemindahan tanah itu jarang-jaang yang dapat mengatasi kemiringan lebih besar dari 15 %. Jadi kalau dipakai tahanan kemiringan = 20 lb/ton/%, maka angka-angkanya tidaklah terlalu menyimpang sampai kemiringan 15 %. Cara menentukan tahanan kemiringan tiu dapat dengan memakai teori mekanika (ilmu pesawat) yang sederhana.
Perlu diingat pula bahwa kemiringan negatif itu selalu membantu mengurangi rimpull kendaraan itu. Maka sedapat mungkin harus diusahakan agar pada waktu alat itu mengangkut muatan melalui jalur jalan yang menurun, sedangkan pada wkatu kosong menaiki atau mendaki jalur jalan itu. Sehingga dengan demikian pada waktu berisi mautan dapat bergerak lebih cepat dan membawa muatan lebih banyak karena rimpull yang diperlukan sudah dikurangi dengan kemiringan negatif yang membantu. Ini berarti bahwa dengan kemiringan negatif yang membantu. Ini berarti bahwa sepdaat mungkin temapt penimbunan atau tempat membuang material harus dipilihkan yang letaknya lebih rendah dari pada tempat penggaliannya sendiri. 4. ”Coefficient Of Traction” atau ”Tractive Coeficient” Adalah suatu faktor yang menunjukkan beberapa bagian dari seluruh berat kendaraan itu pada ban atau ”track” yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Atau, ”coefficient of traction” (=CT) adalah suatu faktor dimana jumlah
berat kendaraan pada ban atau ”track” penggerak (driving tires or track” itu harus dikalikan untuk menunjukkan rimpull maksimum antara ban atau ”track” dengan permukaan jalur jalan tepat sebelum roda selip. Misalnya jumlah berat yang diterima pada roda penggerak suatu kendaraan adalah 8.00 lbs. Dari percobaan percobaan ternyata bahwa bila hanya tersedia rimpull sebesar 4.800 lbs, maka roda tersebut akan selip, maka dikatakan : CT-nya = Jadi CT itu terutama tergantung dari : a) Keadaan ban, yaitu keadaan dan macany abentuk kembangan ban tersebut. Untuk ”crawler track” tergantung dari keadaan dan bentuk ”track”-nya b) Keadaan permukaan jalur jalan ; basah atau kering, keras atau lunak, bergelombang atau rata, dst. c) Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya Variabel dari keadaan-keadaan ban dan permukaan jalur jalan itu sedemikian besar sehingga suka runtuk memberinya angka yang pasti untuk coefficient of traction pada masing-masing kendaraan. Untuk memberikan gamabran mengenai besarnya coefficient of traction pada bermacam-macam keadaan jalur jalan telah dikumpulkan angka-angka berdasarkan pengalaman yang cukup baik untuk angka perkiraan (lihat tabel XX).
TABEL XX COEFFICIENT OF TRACTION UNTUK BERMACAM-MCAM KEADAAN JALUR JALAN Macam Jalan ”dry, rough concrete” ”dry, clay loam” ”wet, clay loam” ”wet sand and gravel” ”loose, dry sand”
Ban Karet 0,80-1,00 0,50-0,70 0,40-0,50 0,30-0,40 0,20-0,30
% 80-100 50-70 40-50 30-40 20-30
”Crawler Track” % 0,45 45 0,90 90 0,70 70 0,35 35 0,30 30
Contoh perhitungan 1 : Sebuah kendaraan mempunyai jumlah berat sebesar 40.000 lbs (=20 ton) yang seluruhnya diterima oleh roda pengegraknya, dan akan bergerak pada jalur jalan yang terbuat dari tanah liat yang kering dengan CT = 0,50 (50Z), RR = 100 lb/ton dan kemiringan 5 %, maka rimpull yang dapat diberikan olehmesin kendaraan pada macam jalan seperti di atas sebelum selip bila beban yang diterimaroda penggerka 100 % adalah sebesar = 40.000 x 0,50 = 20.00 lbs. Sedangkan rimpull yang diperlukan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir hanya 4.000 lbs (lihat contoh terdahulu), maka kendaraan itu pada keadaan jalur jalan tersebut tidak akan selip. Contoh perhitungan 2 : Kendaraan yang sama seperti tersebtu diatas, tetapi roda penggeraknya hanya menerima 50 % dari berat seluruhnya, bergerak pada jalur jalan yang sma pula. Maka besarnya rimpull yang diberikan olehkendaraan hanya = 40.000 x 50 % x 0.50 = 10.000 lbs. Tetapi karena rimpull yang dipergunakan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir hanya 4.000 lbs, maka kendaraan itu juga tidak selip.
Contoh perhitungan 3 :
Seandainya kendaraan yang sama itu bergerak pada suatu jalur jalan yang terbuat dari pasir lepas dengan RR = 250 lbs/ton dan CT = 0,20 serta kemiringan 5 %, sedangkan berat kendaraan yang diterima oleh roda penggerak 50 %, maka : RP / TE
untuk mengatasi RR = 20 ton x 250 lbs/ton
RP / TE
untuk mengatasi GR = 20 ton x 20 lb/ton/% x 5 % = 2.000 lbs
Jumlah rimpull yang diperlukan
= 5.000 lbs
= 7.000 lbs
Sedangkan rimpull yang dapat diterima oleh kendaraan hanya = 40.000 x 0,20 x 50 % = 4.000 lbs, maka kendaraan tersebtu tidak akan dapat bergerak atau selip.
5. ”Rimpull” ”tractive pull” / ”tractive effort” / ”draw bar pull” Yaitu besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat keapda permukaan roda atau ban penggeraknya yang menyentuh permukaan jalur jalan. Bila coefficient of traction cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip, maka ”rimpull” (RP) maximum adlah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan ”gear-ratios” (versnelling) antara mesin dan roda-rodanya. Tetapi jika selip, maka rimpull maximum akan sama dengan besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan coefficient of traction. Rimpull biasanya dinyatakan dalam ”pounds” (lbs), dan dihitung dengan rumus : RP
= Dimana
: RR HP 375
= Rimpull atau kekuatan tarik, lb = Tenaga mesin, HP = Angka Konversi
Istilah rimpull itu hanya dipakai untuk kendaraan-kendaraan yang broda ban karet. Untuk yang memakai roda rantai (crawler track), maka istilah yang dipakai
ialah ”draw bar pull” (=DBP), juga lokomotif disebut memiliki DBP. Tetapi harus diingat bahwa ”tractor” itu mempunyai tahanan gulir dan tahanan kemiringan yang harus diatasi, disampign harus mengatasi tahanan gulri dan tahanan kemiringan alat yang ditariknya. Jadi disini ada dua macam tahanan gulir dan tahanan kemiringan yang harus diatasi oleh DBP dari tractor tersebut. Contohnya : Sebuah tractor bulldozer
yang beratnya 15 ton memiliki DBP maximum
sebesar 28.019 lbs pada gigi-1 (first gear) yang bergerak di atas suatu jalur jalan yang mempunyai RR = 100 lb/ton dan kemiringan 5 %. Maka DBP yang dapat dipakai untuk meanrik muatan atau kendaraan lainnya dapat dihitung sbb : DBP maximum
= 28.019 lbs
RP untuk mengatasi RR = 100 x 15 = 1.500 RP untuk mengatasi GR = 15 x 20 x 5
= 1.500
Jumlah RP untuk mengatasi RR dan GR DBP yang tersedia untuk menarik muatan
= 3.000 lbs = 25.019 lbs
Rimpull atau draw bar pull suatu alat tergantung pada HP dan kecepatan bergeraknya, artinya terpengaruh oleh ”gear ratio”. Untuk tiap kendaraan rimpull atau draw bar pull yang dihasilkan pada suatu ”gear ratio” berlainan besarnya. Biasanya pabrik memberikan pedoman berapa besar kecepatan maximum dan rimpull atau draw bar pull yang dapat dihasilkan pada tiap-tiap ”gear ratio” (lihat tabel XXI). Untuk kendaraan yang beroda ban karet tersebut, yaitu dengan HP = 140, kecepatan maximum pada gigi (gear)-1 = 3.250 mph dan effisiensi = 0,85, maka : Rimpull =
=
= 13,730 lbs
TABEL XXI KECEPATAN MAXIMUM PADA TIAP-TIAP GIGI (GEAR)
Percepatan (Acceleration) Adalah waktu yang diperlukan untuk mempercepat kendaraan dengan memakai kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan pada keadaan jalur jalan tertentu. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan tergantung dari beberapa faktor, yaitu : a) Berat kendaraan ; semakin berat, semakin lama waktu yang idbutuhkan untuk mempercepat kendaraan. b) Kelebihan rimpull yang ada semakin besar rimpullyang berlebihan, semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalaukelebihan rimpull itu tidak ada, maka percepatanpun tidak akan timbul, artinya kendaraan tersebut tidak dapat dipercepat. Untuk menghitung percepatan itu secara tepat memang sulit. Tetapi dapat diperkirakan dengan rumus Newton sbb : F= Dimana
:F
= kelebihan rimpull lbs
g
= percepatan karena gaya gravitasi, 32,2 ft per sec2
W
= Berat alat yang harus dipercepat lbs
Contohnya : Katakan kelebihan rimpull dari suatu kendaraan adalah 10 lbs, dan akan dipergunakan untuk mempercepat kendaraan tersebut yang beratnya 1 ton (2000 lbs). Percepatan yang diperoleh adalah : a= Jadi dalam waktu satu menit kecepatan akan bertambah = 60 x 0,11 = 6,6 mph. Dapat diberikan suatu contoh bagaimana cara menghitung jumlah waktu yang diperlukan oleh sebuah truk untuk mencapai kecepatan maximumnya untuk kondisikondisi jalur jalan tertentu (lihat tabel XXII). Ada cara lain untukmeentukan percpatan, yaitu dengan memakai garfik atau monogram unjuk kerja (performance chart). Pada grafik itu tertera berat kendaraan, tahanan gulir dan tahanan kemiringan, rimpull yang dimiliki kendaraan, kecepatan, jarak yangditempuh, waktu yang diperlukan, dll (lihat Lampiran D). Kemudian ada lagi yang mementingkan segi kesederhanaan, yaitu bahwa berdasarkan pengalaman dilapangan apabila ada kelebihan rimpull sebesar 20 lb per ton pada tiap gigi, maka rata-rata diperlukan waktu satu menti untuk penggantian tiap gigi dan mencapai kecepatan maximum pada gigi tersebut. Jadi kalau ada 5 gigi , maka akan diperlukan 5 menit untuk mencapai kecepatan maximumnya pada gigi terakhir. Masih ada cara lain untuk secara tak langsung menghitung percepatan, yaitu hanya dengan menghitung kecepatan rata-ratanya. Rumus sederhana yang dipakai adalah : Kecepatan rata – rata = kecepatan max x faktor kecepatan
Faktor kecepatan dipengaruhi oleh jarka yang ditempuh kendaraan ; semakin jauh jaraknya, semakin besar faktor kecepatannya tanpa memperhatikan bagaimaan keadaan jalur jalan itu (lihat tabel XXIII). TABEL XXII CONTOH PERHITUNGAN UNTUK MENCAPAI KECEPATAN MAXIMUM SEBUAH TRUCK
TABEL XXIII FAKTOR KECEPATAN
Contohnya : Sebuah kendaraan bergerak di atas suatu jalur jalan sehingga memiliki kecepatan maximum 12,48 mph pada gigi ketiga. Bila jarak yang ditempuh adalah 1.250 ft, berarti faktor kecepatannya = 0,70 (lihat tabel XXI), maka kecepatan rataratanya = 12,48 x 0,70 x = 8,74 mph.
6. Ketinggian dari permukaan air laut atau elevasi (altitude or elevation) Ketinggian letak suatud aerah ternyata berpengaruh terhadap hasil kerja mesin-mesin, karena meisn-mesin tersebut bekerjanya dipengaruhi oleh tekanan dan temepratur udara luar. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa semakin rendah tekanan udaranya, sehingga jumlah oxygennyapun semakin sedikit. Berarti meisn-mesin itu kurang sempurna bekerjanya. Dari pengalaman ternyata bahwa untuk meisn-mesin 4 tak (foru cycle engines), maka kemerosotan tenaga karena berkurangnya tekanan, rata-rata adalah +3 % dari HP di atas permukaan air laut untuk setiap kenaikan tingi 1000 ft, kecuali 1000 ft yang pertama. Contohnya : Sebuah mesin 4tak dengan tenag a100 HP di permukaan air laut, pada ketinggian 10.000 ft. hanya akan memiliki Hp sebesar : HP pada permukaan air-laut
= 100
Kemerosotan HP karena ketinggian =
= 27 -
HP effektif pada ketinggian 10.000 ft
= 73
Untuk yang 2 tak ternyata kemerosotan itu lebih kecil, yaitu sebesar +1 % dari HP di pemrukaan air-laut untuk setiap kenaikan tinggi 1000 ft, kecuali 1000 ft yang pertama. Contohnya : Sebuah mesin 2-tak dengan 100 hp dipakai pada ketinggian 10.000 ft, maka hanya akan memiliki HP. Hp pada permukaan air – laut
= 100
Kemerosotan HP karena ketinggian =
=
9-
HP efektif pada ketinggian 10.000 ft
= 91
Akan tetapi semakin tinggi letak tempat itu, maka temperaturnya semakin rendah, dan hal ini akan membantu mesin menaikkan hasil kerja mesin-mesin bakar (mesin diesel dan bensin). Untuk menghitung pengaruh temperatur ini biasanya dihitung dengan suatu rumus dimana sudah diperhitungkan pengaruh tekananannya pula, yaitu : Dimana : Hc = Ho Hc
= HP yang harus dikoreksi dari pengaruh ketinggian, yaitu pada ketinggian 0 ft
Ho
= HP yang dicatat pada ketinggian tertentu
Ps
= Tekanan barometer baku (standard) 29,92 inci Hg (76 cmHg)
Po
= Tekanan barometer pada ketinggian tertentu, inci Hg
Ts
= Temperatur absolut pada keadaan beku (standard), (4600 + 600 F) = 5200F (= 2730C)
To
= Temperatur absolut pada ketinggian tertentu, dalam 0DF atau (4600 + temp) Tekanan barometer rata-rata juga dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan
air laut (Lihat Tabel XXII).
TABEL XXIV TEKANAN BAROMETER PADA KETINGGIAN TERTENTU Ketinggian dari Permukaan Air Laut Ft 0 1000 2000 3000 4000 50000 6000 7000 8000 9000 10000
Tekanan Barometer in Hg 29,92 28,86 27,82 26,80 25,82 24,87 23,95 23,07 22,21 21,36 20,55
Contohnya : Sebuah mesin 4 tak memiliki HP = 130 pada permukaan air laut dengan kondisi baku, yaitu 600F dan 29,92 inci Hp. Kalau dipakai pada ketinggian 3000 ft dengan temperatur 700F, maka diperoleh HP efektif sebesar : Hc = Ho Contohnya : Untuk meisn-mesin 4 tak cara lain yang lebih sederhana dalam nenentukan HP effektif pada suatu ketinggian tertentu, yaitu HP pada keadaan baku dikalikan dengan faktor koreksi (correction factor). Besarnya faktor koreksi tersebut dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan air laut dan temperatur (Lihat Tabel XXV). Contohnya : Sebuah mesin 4 tak mempunyai HP = 130 pada keadaan baku. Bila dipergunakan pada suatu tempat dengan ketinggian 3000 ft dan temperatur 700F, maka HP effektifnya = 130 x 0,888 = 115 HP (bandingkan dengan contoh diatas)
7. Effisiensi Operator (Operator Efficiency) Merupakan fkator manusia yang menggerakkan alat-alat yang sangat sukar untuk ditentukan effisiensinya, secara tepat, karean selalu berubah-ubah dair hari ke hari bahkan dari jam ke jam, tergantung dari keadaan cuaca, keadaan alat yang dikemudikannya, sausana kerja, dll. Kadang-kadang suatu perangsang dalam bentuk upah tambahan (incentive) dapat mempertinggi effisiensi operator. TABEL XXV FAKTOR KOREKSI UNTUK BERMACAM-MACAM KETINGGIAN DAN TEMPERATUR Ketinggian ft 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000
110 0,954 0,920 0,837 0,885 0,825 0,795 0,767 0,738 0,712 0,686 0,675
90 0,971 0,937 0,994 0,872 0,840 0,809 0,781 0,752 0,725 0,699 0,682
70 0,991 0,955 0,921 0,888 0,856 0,825 0,795 0,767 0,739 0,713 0,687
Temperatur (suhu) 0F 60 50 40 1,000 1,008 1,018 0,964 0,974 0,984 0,930 0,938 0,948 0,896 0,905 0,914 0,865 0,873 0,882 0,833 0,842 0,849 0,803 0,811 0,820 0,775 0,782 0,790 0,746 0,754 0,762 0,720 0,727 0,734 0,699 0,707 0,717
20 1,039 1,003 0,968 0,933 0,859 0,867 0,836 0,806 0,776 0,748 0,722
0 1,062 1,025 0,988 0,952 0,918 0,885 0,863 0,823 0,793 0,764 0,727
-20 1,085 1,048 1,010 0,974 0,938 0904 0,872 0,840 0,811 0,782 0,752
Sebenarnya effisiensi operator tidak hanya disebabakn karena kemalasan pekerjaan itu, tetapi juga karena kelambatan-kelambatan dan hambatan-hambatan yang tak mungikin dihindari, seperti : melumasi kendaraan, mengganti yang aus, membersihkan bagian-bagian terpenting sesudah sekian jam dipakai, memindahkan ke tempat lain, tidak adany akeseimbangan antara alat-alat angkut dan alat-alat muat, menunggu peledakan di suatu daerah yang akan dilalui, perbaikan jalan, dll. Karena hal-hal tersebut di atas, jarang-jarang selama satu jam itu operator betul-betul dapat bekerja selama 60 menit. Berdasarkan pengalaman, maka bila operator dapat bekerja
selama 50 menit dalam satu jam, ini berarti effisiensinya adalah 83% (lihat Tabel XXVI), maka hal itu dianggap baik sekali jika alatnya berban karet. Jadi
di
dalam menentukan jumlah waktu
yang dibutuhkan untuk
menyelesaikan suatu pekerjaan harus diingat juga effisiensi pekerja-pekerjanya. Sehubungan dengan effisiensi operator tersebut di atas perlu juga diingat keadaan alat mekanisnya, karena hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat effisiensi operatornya. TABEL XXVI OPERATOR EFFICIENCY
Macam Alat Crawler tractor Vervab Karet
Eff. Baik Sekali
Eff. Sedang
92 % = 55 min/jam 83 % = 50 min/jam
83 % = 50 min/jam 75 % = 45 min/jam
Eff. Kurang baik atau Eff pada malam hari 75 % = 45 min/jam 67 % = 40 min/jam
Beberapa pengertian yang dapat menunjukkan keadaan alat mekanis dan effektivitas penggunaannya antara lain : 1) ”Availability Index” atau ”Mechanical Availability” Merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanis yang sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan. Persamaan untuk ”availability index” (A.I) adalah sebagai berikut : A.I = Dimana : W R W
= ”Working hours” atau jumlah jam kerja alat
= ”Repair hours” atau jumlah jamuntuk perbaikan =
Waktu yang dibebankan kepada seorang operator suatu alat
yang dalam kondisi dapat dioperasikan, artinya tidak rusak. Waktu ini meliputi pula tiap hambatan (delay time) yang ada. Termasuk dalam
hambatan tersebut adalah waktu-waktu untuk pulang pergi ke permuka kerja, pindah tempat, pelumasan dan pengisian bahan bakar, hambatan karena keadaan cuaca, dll. R
=
Waktu untuk perbaikan dan waktu yang hilang karena
menunggu saat perbaikan termasuk juga waktu untuk penyediaan suku cadang (spare parts) serta waktu untuk perawatan preventif. 2) ”Physical availability” atau ”operational availability” Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang sedang dipergunakan. Persamaannya adalah : P.A = Dimana : S
=
”Standby hours” atau jumlah jam suatu alat yang tidak dapat
dipergunakan pada hal alat tersebut tidak rusak dan dalam keadaan siap beroperasi. W+R+S = ”Scheduled hours” atau jumlah seluruh jam jalan dimana alat dijadwalkan untuk beroperasi ‟Physical availability” pada umumnya selalu lebih besar daripada ”availability index”. Tingkat effisiensi dari sebuah alat mekanis naik jika angka ”physical availability” mendekati angka ”availability index”.
3) ”Use Of Availability” Menunjukkan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan (available) Persamaannya adalah : U.A =
Angak ”use of availability” biasanya dapat memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang tidak sednag rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan (management) peralatan yang dipergunakan. 4) ”Effective Utilization” Menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat dimanfaatkan untuk kerja produktif. ”Effective utilization” sebenarnya sama dengan pengertian effisiensi kerja. Persamaannya adalah : E.U
=
Dimana
: W + R + S = T = ”Total hours available” atau ”scheduled hours” atau jumlah jam kerja yang tersedia
Contoh-contoh : 1. Dari pengoperasian sebuah power sebulan dapat dicatat data sbb : Jumlah jam kerja (working hours)
= W = 300
Jumlah jam untuk perbaikan (repair hours) = R = 100 Jumlah jam siap tunggu (hours on standby) = S = 200 Jumlah jam yang dijadwalkan (scheduled hours or total hours) Maka A.I. = P.A = U.A. =
= T = 600
E.U. = 2. Dalam keadan lainnya adalah sbb : W
= 450
R
= 150
S
= 0, berarti alat tersebut tak pernah menunggu (standby)
W + R + S = 600 Maka : A.I. = P.A = U.A. = E.U. = Terlihat bahwa operasi alat pada contoh kedua lebih effisien dari pada operasi alat pada contoh pertama.
8. Faktor Pengembangan atau Fakt or Pemuaian (swell factor) Material di alam diketemukan dalam keadaan padat dan terkonsolidasi dengan baik, sehingga hanya sedikit bagian-bagian yang kosong atau ruangan-ruangan yang terisi udara (voids) diantara butir-butirnya, lebih-lebih kalau butir-butir itu halus sekali. Akan tetapi bila material tersebut digali dari tempat aslinya, maka akan terjadi pengembangan atau pemuaian volume (swell). Jadi 1,00 cu yd tanah liat di alam bila telah digali dapat memiliki volume kira-kira 1,25 cu yd. Ini berarti terjadi penambahan volume sebesar 25 %, dan dikatakan materual tersebut mempunyai faktor pengembangan (swell factor) sebesar 0,80 atau 80 %. Faktor pengembangan tersebtu perlu diketahui karena volume material yang diperhitungkan pada waktu penggalian selalu apa yang disebut ”pay yard” atau ”bank
yard” atau voluem aslinya di alam. Sedangkan apa yang harus diangkut adalah material yang telah mengembang karena digali. Dan alat angkut itu sanggup membawa materual tersebut sebesar kapasitas munjung (hepaed capacity)nya. Jadi kalau kapasitas mujung dikalikan dengan faktor pengembangan material yang diangkutnya akan diperoleh ”pay yard capacity” nya. Contohnya : Sebuah power scraper yang memiliki kapasitas munjung 15 cu yd akan mengangkut tanah liat basah dengan faktor pengembangan 80 %, maka alat itu sebenarnya hanya mengakut = 80 % x 15 cu yd = 12 cu ”pay yard” atau ”bank cubic yard” atau ”insitu cu yd”. Sebaliknya bila ”bank yard” itu dipindahkan lalu dipadatkan di tempat lain dengan alat-alat gilas (roller) mungkin volumenya berkurang, karean betul-betul padat sehingga menjadi kurang dari 1,00 cu yd ; tanah sesudah dipadatkan hanya memiliki volume 0,90 cu yd, ini berarti susut 10 %, dan dikatakan ”shrinkage factor”-nya 10 %. Untuk menghitung faktor-faktor tersebut di atas dipakai rumus-rumus :
Kalau angak untuk ”shrinkage factor” tidak ada, biasanya dianggap sama dengan ”percent swell”.
Kalau ingin mendapat angka-angka yang lebih tepat, maka dapat melakukan percobaan langsung pada tanah yang akan diteliti. Tetapi untuk perhitungan perkiraan (estimation) cukup dipakai angka rata-ratnya saja (lihat Tabel XXIV). Disamping itu ada beberapa istilah lain yang ada sangkut pautnya dengan kemampuan penggalian, yaitu : a) Faktor bilah (blade factor), yaitu perbandingan antara volume materual yang mampu ditampung oleh bilah terhadap kemampuan tampung bilah secara teoritis. b) Faktor mangkuk (bucket factor), yaitu perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh mangkuk terhadap kemampuan tampung mangkuk secara teoritis. c) Faktor mautan (payload factor), yaitu perbandingan antara volume materual yang dapat ditampung oleh bak alat angkut terhadap kemampuan bak alat angkut menurut spesialisasi tekniknya.
9. Berat Material (Weight Of Material) Berat material (lihat tabel XXIV) yang akan diangkut oleh alat-alat angkut dapat mempengaruhi : a) Kecepatan kendaraan dengan HP mesin yang dimilikinya b) Membatasi kemampuan kendaraan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir dari jalur jalan yang dilaluinya, c) Membatasi volume materual yang dapat diangkut. Oleh sebab itu berat jenis materialpun harus diperhitungkan pengaruhnya terhadap kapasitas alat muat maupun alat angkut.
TABEL XXVIII BOBOT ISI DAN FAKTOR PENGEMBANGAN DARI BERBAGAI MATERIAL Bobot isi ”Swell factor” Macam Material (density lb/cu yd (in-bank insitu) corection factor) Bauksit 2700-4325 0,075 Tanah liat, kering 2300 0,85 Tanah liat, basah 2800-3000 0,82-0,80 Antrasit (anthracite) 2200 0,74 Batubara bituminus (bituminous coal) 1900 0,74 Bijih tembaga (copper ore) 3800 0,74 Tanah biasa, kering 2800 0,85 Tanah biasa, basah 3370 0,85 Tanah biasa, bercampur pasir dan Kerikil (gravel) 3100 0,90 Kerikil kering 3250 0,89 Kerikil basah 3600 0,88 Granit, pecah-pecah 4500 0,67-0,56 Hematit, pecah-pecah 6500-8700 0,45 Bijih besi (iron ore), pecah-pecah 3600-5500 (0,45) Batu kapur, pecah-pecah 2500-4200 0,60-0,57 Lumpur 2160-2970 0,83 Lumpur, sudah ditekan (packed) 2970-3510 0,83 Pasir, kering 2200-3250 0,89 Pasir, basah 3300-3600 0,88 Serpih (shale) 3000 0,75 Batu sabak (slate) 4590-4860 0,77
BAB VI MEMPERKIRAKAN PRODUKSI DAN ONGKOS ALAT-ALAT
A. Memperkirakan Produksi Produksi alat-alat pemindahan tanah mekanis dapat dihitung dengan beberapa cara, yaitu tergantung dari ketelitian yang dikehendaki. Yang umum dipergunakan adalah : 1) Perhitungan langsung (direct computation), yaitu suatu cara perhitungan dengan memperhatikan tiap-tiap faktor yang mempengaruhi produksi untuk menentukan volume asli (pay load) atau ton yang dapat dihasilkan oleh masing-masing alat yang dipergunakan. Cara ini ternyata yang paling teliti dari yang lain-lainnya, karena semua kondisi yang mungkin akan dihadapi sudah diperhitungkan berdasarkan data lapangan yang tersedia. 2) ‟tabular Method”, adalah suatu cara perhitungan dengan mempergunakan keterangan-keterangan dan data yang berbentuk tabel-tabel yang khas untuk masing-masing alat, dan diambil dari pengalaman-pengalaman sebelumnya yang memiliki sifat pekerjaan kira-kira serupa. Kadang-kadang juga dilengkapi dengan data berupa grafik dan diagram yang diperoleh dari hasil percobaan yang dilakukan oleh pabrik pembuat alat-alat tersebut. Pada cara ini semua pekerjaan sifatnya disama ratakan, sehingga ”variables” yang selalu dimiliki oleh tiap proyek yang jarang-jarang dapat disamakan dengan keadaan di tempat lain dianggap kira-kira serupa. Sebenarnya hal itu tidak benar, oleh sebab itu cara ini menjadi kurang teliti, meskipun cara perhitungan lebih sederhana. 3) ”Slide rule method” , ialah cara perhitungan dengan memakai manufacture‟s carthmoving calculators”, dan itu tidak lain dari ”slide rule” khusus yang dibuat
untuk tiap-tiap alat dengan memasukkan semua prinsip perhitungan yang dieprgunakan pada cara perhitungan langsung. Perhitungan menjadi sangat sederhana dan cepat, tetapi hasilnya kurang teliti dan kadang-kadang terlalu berlebih-lebihan. Bila cara ini dipakai dengan mempergunakan data untuk pekerjaan yang bersangkutan, akandiperoleh ketelitian yang kira-kira sama dengan cara kedua. 4) ”Perhitungan Perkiraan (Guesstimating), kurang lebih sama dengan cara pertama hanya bagian-bagian yang dianggap tidak begitu penting diabaikan atau disederhanakan, sehingga perhitungan-perhitungannya menjadi lebih mudah dan singkat. Hal itu pada umumnya dilakukan dengan mengabaikan beberap aperhitungan yang teliti, dan sebagai gantinya diambil angka rata-rata berdasarkan pertimbangan yang menghitungnya. Kalau yang mengambil keputusan itu orangorang yang sudah banyak pengalamannya, pengambilan angka rata-rata tersebut umumnya tidak banyak menyimpang dari kenyataan yang akan dihadapi. Tetapi kalau tidak, hasilnya akna sangat menyimpang dari yang dihadapi dilapangan. Pada umumnya cara perhitungan ini akan mempunyai dua nilai, yaitu : a. Memperlihatkan perhitungan kasar atau perkiraan untuk suatu pekerjaan tertentu. b. Menghemat waktu untuk menghitungnya Berdasarkan pertimbangan bahwa perhitungan langsung (direct computation) adalah cara yang terbaik, maka sebanyak mungkin akan diambil contohcontoh perhitungan dengan cara tersebut. Tetapi bila keadaan tidak memungkinkan, maka cara tersebtu akan dilengkapi dengan cara perhitungan perkiraan (guesstimating)
1. Memperkirakan Produksi Bulldozer Di sini yang dimaksud adalah produksi bulldozer bila dipergunakan untuk mendorong tanah dengan gerakan-gerakan yang teratur, misalnya pada penggalian selokan, pembuatan jalan raya, penimbunan kembali (back filling) dan penumpukan atau penimbunan (stock filling). Contohnya : Sebuah bulldozer dengan kekuatan mesin 180 HP memiliki bilah (blade) berukuran : 9,5 ft x 3,0 ft (panjang x tinggi). Kapasitas bilah (blade) dengan kemiringan tanah didepannya 1 : 1 adalah 1,589 cu yd volume lepas (llose volume = LCM). Materual yang digali adalah tanah liat berpasir dengan S.F = 80 %, jarak dorong = 100 ft pulagn pergi dengan lapangan kerja mendatar, effisiensi kerja = 83 %. Kecepatan maximum pada gigi 1 maju = 1,5 mph dan gigi mundur = 3,5 mph. Akan dihitung produksinya tiap jam. Cara Menghitungnya : Waktu tetap (memindah gigi berhenti) = 0,320 menit mendoronf muatan, 100 ft pada kecepatan 1,5 mph
=
Kembali ke belakang, 100 ft pada kecepatan 3,5 mph =
= 0,758 menit = 0,327 menit
Jumlah waktu daur (cycle time)
= 1.405 menit
Jumlah lintasan (trip) tiap jam
=
35.4
Kali, diambil 35 kali Kapaistas bilah = 1.58 x 80% = 1,3 cu yd ”bank measured” (bank cu yd = BCM). Produksi yang diperkirakan = 1,3 x 35 = 45,5 cu yd (bank measured) / jam. Bila ada 500 RCM tanah yang harus dipindahkan tiap jam oleh alat tersebut.
Maka diperlukan =
= 10,99 buah, dibulatkan = 11 buah bullduzer
Atau dengan rumus : P = E = (
=
= 44.8 cu yd / jam dan
Dibutuhkan =
buah, atau dibulatkan 11 buah bulldozer
Produksi bullduzer dapat pula dihitung dengan rumus-rumus sebagai berikut : a.
P = PMT x FK
b.
PMT = KB x T
c.
T=
d.
Ct =
Maka rumus-rumus tersebut dapat menjadi : P= Dimana : P = produksi bulldozer, m3 / jam PMT
= Produksi maximum teoritis dengan effisiensi 100%, m3 jam
FK = faktur koreksi KB = kapasitas bilah (blade capasity), m3 T = lintasan per jam Ct = waktu daur (cycle time), menit J
= jarak kerja, m
F = kecepatan maju (forward velocity), m/menit R = kecepatan mundur (reverse velocity), m/menit Z = waktu tetap (fixed time), menit
Contohnya : Sebuah bulldozer Komatsu D 355 A yang dilengkapi dengan alat garu dipergunakan untuk tugas penggaruan dan sekaligus juga untuk kegiatan penggusuran dengan jarak garu dan gusur rata-rata 30 m. Material yang digaru dan digusur adalah tanah yang kompak dan kering. Data teknis yang lain : -
Faktor pengembangan = 0,80
-
Ukuran bilah = 4,32 m (panjang) x 1,68 m (tinggi)
-
Faktor bilah = 0,90
-
Kecepatan maju pada gigi – 3 = 4,78 km/jam
-
Kecepatan mundur pada gigi -2 = 6,54 km/jam
-
Waktu tetap (fixed time) = 0,05 menit
-
Effisien waktu = 0,83
-
Effisien kerja = 0,75
-
Effisien operator = 0,85
Maka : = panjang x (tinggi) 2 x faktor bilah
KB
= 4,32 x (1,68)2 x 0,90 = 10,90 LCM (lease cubie meter) atau = 10,90 x 0,80 = 8,72 jam FK = eff. Waktu x eff. Kerja x eff. Operator = 0,83 x 0,75 x 0,85 = 0,53 J
= 30 m
F = 4,78 km/jam = 79,67 m/menit R = 6,54 km/jam = 109,00 m/menit Z = 0,05 menit Jadi produksi penggusuran bulldozer Kom. D 355 A ini adalah :
P=
= Bila bulldozer melakukan pembabatan (clearing), maka pepohonan yang
harus dirobohkan mempunyai ukuran yang bermacam-macam. Oleh karena itu untuk memperkirakan waktu yang diperlukan oleh bulldozer untuk merobohkan pepohonan dipergunakan persamaan sebagai berikut : T = B + M1N1 + M2N2 + M3N3 + M4N4 + DF Dimana : T=
waktu yang diperlukan untuk merobohkan pepohonan untuk lapangan kerja seluas 1 acre (= 0,047 km2), menit 1 mille2 = 640 akre (acre) = 259 Ha 1 acre
= 295 x 10.000/640 m2
= 4064 m2 B = Waktu untuk menjelajahi lapangan seluas 1 acre tanpa merobohkan pepohonan, menit M
= Waktu untuk merobohkan pepohonan yang memiliki diameter tertentu, menit
N
=
Jumlah pohon tiap acre untuk selang (interval) diameter
tertentu D
=
Jumlah diameter semua pohon yang mempunyai diameter lebih
besar dari 6 ft. Tiap acre, ft F
=
waktu untuk merobihkan per ft. Diameter pepohonan yang
mempunyai diameter lebih dari 6 ft pada lapangan yang datar. Contohnya :
Sebuah bulldozer Cat. D 7 G bertenaga 200 HP dipakai untuk merobohkan pepohonan disuatu lapangan seluas 2 acres. Jumlah pepohonan yang berdiameter antara 1 – 2 ft ada 10 batang, yang berdiameter 2 – 3 Ft ada 5 batang, sedangkan yang berdiameter 2 – 3 ft ada 5 batang, sedangkan yang berdiameter 6,5 ft ada 4 batang. Waktu untuk menjelajahi lapangan seluas 2 acres adalah 20 menit tanpa merobohkan pohon. Waktu untuk merobohkan pepohonan yang berdiameter 1 – 2 ft adalah 0,3 menit yang berdiameter 2 – 3 ft adalah 1,5 menit yang berdiameter 3 – 4 ft adalah 2,5 m,enit ; yang berdiameter 4-6 ft adalah 7,0 menit, sedangkan wkatu yang dibutuhkan untuk merobohkan per ft diameter pepohonan yang mempunyai diameter lebih dari 6 ft rata-rata diperkirakan 2,0 menit. Akan dihitung
waktu yang diperlukan oleh bulldozer tersebut untuk
menyelesaikan pembabatan pepohonan tersebut. Dengan persamaan di atas, maka akan diperoleh : T= = 10,0 + 1,5 + 11,2 + 12,5 + 17,5 + 26,0 = 78,8 menit Berarti bulldozer Cat D 7 G tersebut memerlukan waktu 78,7 menit untuk menyelesaikan tugasnya. 2. Memperkirakan Produksi Power Scraper Sebuah power scraper mempunyai spesifikasi teknis sebagai berikut : -
Kapasitas munjung (heaped capasity)
-
: 15 cu yd
Berat kosong : 34.000 lbs ; 60% dari beratnya diterima oleh roda penggerak ; bila berisi muatan 50% dari beratnya diterima oleh roda penggerak
-
Kekuatan mesin : 186 HP, dengan eff. Mekanis 85%
-
Kecepatan maximum tiap-tiap gigi (gear) adalah sebagai berikut : -
Gigi 1 – kecepatan maximum 3,41 mph Jadi RP =
-
Gigi 2 – 7.25 mph ; RP. = 8.200 lbs
-
Gigi 3 – 12.65 mph ; RP. = 4.700 lbs
-
Gigi 4 – 22.28 mph ; RP. = 2.660 lbs
-
Gigi 5 – 35.03 mph ; RP. = 1.695 lbs Keadaan lapangannya adalah sebagai berikut :
-
Jarak yang ditempuh adalah 2 x 3400 ft, dengan perincian sebagai berikut :
----------------- bermuatan
-
Tempat kerja dekat permukaan air laut
-
Keadaan jalur jalannya bagus dengan RR = 70 lb per ton dan CT = 60%
-
Yang diangkut adalah tanah biasa dengan faktor pengembangan (awell factor = S.F) = 80% dan kerapatan atau bobot isi (density) = 2.300 lb per cu yd Effisiensi kerja 83% Akan dihitung produksinya tiap jam
Cara menghitungnya : (1)
Waktu tetap (fixed time) yang terdiri dari wkatu menggali dan mengisi (digging and loading time), mengosongkan (dumping time), membelok (terulang) dan mencapai kecepatan maximum. Diketahui pula lebar galian = 8 ft, kedalamannya = 4 inchi, sedang tebal tanah isian 9 inci tiap pengosongan power scraper. Kapasitas muatan sebenarnya =
15 cu yd x 80% =
12 cu pay yd (BCM) Berat muatan sebenarnya
= 12 x 2.300 lb
= 27.600 lbs Panjang galian agar ”scraper” penuh = = 122 ft Panjang pengggosongan = - Waktu pengisian (loading time) = = 0,405 min - Waktu pengosongan (spreading & dumping) = = 0,223 min - Waktu untuk membelok = 2 x 0,300
= 0,600 min
- Waktu untuk mengganti gigi (gear) dan Mencapai kecepatan maximum Jumlah waktu tetap (2)
= 0,972 min = 2,200 min
Mengangkut muatan Berat kendaraan + muatan = 34.000 + 27.600 = 61.600 lb = 31 ton
Roda penggerak sanggup menerima RP sebesar 61.600 lb x 50% x 60% = 18.480 lb. Sedangkan RP maximum yang tersedia pada gigi (gear) – 1adalah 17.400 lb, jadi tidak selip a. Jalur AB : jarak 1600 ft, kemiringan 0% RP yang diperlukan untuk mengatasi RR = 70 x 31 = 2.170 lb RP yang diperlukan untuk mengatasi CR = 70 x 0 x 31 = 0 RP yang diperlukan untuk percepatan = 20 x 31 = 620 lb + Jumlah RP yang diperlukan
= 2.790 lb
Sudah diketahui RP yang dihasilkan pada gigi-4 hanya = 2.600 lb, sedang RP pada gigi-3 = 4.700 lb. Jadi jarak 1.600 ft tersebut dapat ditempuh pada gigi – 3 dengan kecepatan maximum = 12,65 mph Waktu yang dibutuhkan =
min
b. Jalur BC : jarak 1.200 ft, kemiringan – 9% RP yang diperlukan untuk mengatasi RR dan percepatan = 2.790 lb RP yang membantu karena kemiringan GR = 20 x 9% x 31 = 5.580 lb Jumlah RP yang diperlukan
= 2.790 lb
Artinya RR dan percepatan sudah diimbangi oleh kemiringan jalan yang membantu itu. Maka power5 scraper dapat bergerak pada gigi5, tetapi sedikit di bawah kecepatan maximumnya, diambil kira-kira 30 mph, karena jaraknya terlalu pendek. Waktu yang diperlukan =
min
c. Jalur CD : jarak 600 ft, kemiringan + 6% RP yang diperlukan untuk mengatasi RR dan percepatan
= 2.790 lb RP yang diperlukan untuk mengatasi GR = 20 x 6% x 31 = 3.720 lb Jumlah RP yang diperlukan
= 6.510 lb
RP yang tersedia pada gigi – 3 hanya = 4.700 lb, sedang pada gigi-2 = 8.200 lb. Jadi dapat bergerak pada gigi – 2 dengan kecepatan maximum = 7.25 mph Waktu yang dibutuhkan = Jumlah waktu untuk mengangkut muatan = 1.440 + 0,454 + 0.940 min = 2.834 min (3)
Kembali Kosong Berat kendaraan kosong = 34.000 lb = 17 ton Roda penggerak sanggup menerima RP = 34.000 x 60% x 60% = 12.240 lb. Sedangkan RP maximum yang tersedia pada gigi-1 adalah 17.400 lb, maka roda penggerak akan selip kalau mulai bergerak dengan gigi-1. Oleh karena itu sebaiknya mulai bergerak dengan gigi-2 yang RP. Maksimumnya adalah 8.200 lbs (a) Jalur DC : jarak 600 ft, kemiringan -6% RP yang diperlukan untuk mengatasi RR = 70 x 17 = 1.190 lb RP yang diperlukan untuk percepatan = 20 x 17 = 340 lb RP yang membantu karena kemiringan = - 20 x 6 x 17 = -2.040 lb Jumlah RP yang diperlukan
= -510 lb
Jadi tahanan gulir (RR) dan percepatan sudah diimbangi oleh kemiringan jalan yang membantu itu. Sehingga power scraper dapat
bergerak pada gigi berapa saja. Tetapi karena jaraknya pendek diambil pada gigi-4 dengan kecepatan maximum 20 mph Waktu yang dibutuhkan =
min
(b) Jalur CB : jarak 1.200 ft, kemiringan + 9% RP yang diperlukan untuk mengatasi RR dan percepatan = 1.530 lb RP yang diperlukan untuk mengatasi GR = 20 x 9% x 31 = 3.060 lb Jumlah RP yang diperlukan
= 4.590 lb
Diketahui RP pada gigi-4 = 2.660 lbs, sedangkan RP pada gigi-3 adalah 4.700 lbs. Jadi harus memakai gigi-3 dengan kecepatan maximum = 12,63 mph Waktu yang diperlukan =
min
(c) Jalur BA : jarak 1.600 ft, datar RP yang diperlukan untuk mengatasi RR dan percepatan = 1.530 lb. Power scraper dapat bergerak pada gigi-5 dan kecepatan sedikit di bawah kecepatan maximum-nya ambillah 30 mph. Waktu yang dibutuhkan = Jumlah waktu untuk kembali = 0,341 + 1.080 + 0.606 = 2.027 min Waktu edar = waktu tetap + mengangkut + kembali kosong 2,200 + 2,834 + 2,027 = 7,061 min Bila effisiensi kerja 83%, maka banyaknya lintasan (trip) per jam = kali, atau dibulatkan 7 kali
Volume tiap jam yang diangkut = 7 x 12 = 84 cu yd (pay yard) Atau dapat juga dihitung dnegan rumus sebagai berikut : P=Ex Dimana : E : eff. Kerja dinyatakan dalam menit I : faktor pengembangan (Swell factor), % H : kapasitas munjung (heaped capasity), cu yd Ct : waktu edar (cycle time), menit Jadi P = 50 x
cu yd
Seandainya diketahui bahwa tanah yang akan dipindahkan dengan power scraper tersebut adalah 500 cu yd tiap jam maka jumlah scraper yang diperlukan adalah : = 5.88 dibulatkan 6 buah 3. Memperkirakan Produksi Truk Caranya tidak ada bedanya dengan perhitungan produk si power scraper hanya berbeda dalam hal perhitungan atau memperkirakan waktu pemuatan dan pengosongannya saja. Contohnya : Ambillah keadaan yang sama seperti pada perhitungan power scraper hanya diganti dengan truk yang berkapasitas munjung (heaped capasity) 15 cu yd. Alat muat yang dipakai adalah power shovel yang berukuran sekop (dipper) 1 cu yd dan memiliki waktu daur 21 detik. Dimisalkan truk itu dapat diisi dalam 15 kali. Dan diketahui waktu pengosongannya dapat dilakukan dalam waktu 0,200 menit, maka perhitungan waktu edar adalah sebagai berikut :
-
Waktu pengisian (leading time) =
= 5.250 menit
-
Waktu pengosongan (dumping time)
= 0.200 menit
-
Waktu untuk ganti gigi (gear) dan percep & ”spotting time”
= 0,990 menit
Jumlah waktu tetap (fixed time) Jumlah waktu untuk mengangkut (sama dengan Power scraper)
= 2.834 menit
Jumlah waktu untuk kembali kosong (sama Dengan power scraper)
= 2.027 menit
Waktu edar
= 11.861 menit
Bila effisiensi kerja = 83%, maka banyaknya lintasan per jam =
= 4,21 kali, dibulatkan 4 kali
volume tiap angkutan = 15 cu yd x 80% = 12 cu yd volume per jam = 4 x 12 = 48 cu yd / jam atau dihitung dengan rumus : P=E
= 50,59 cu yd / jam Terlihat dari contoh di atas bahwa aktu edar menjadi besar, karena waktu
pengisian (loading time)-nya terlalu tinggi. Ini adalah akibat kurang besarnya ukuran power shovel yang dipakai untuk mengisi truk tersebut. Memang agak sukar menentukan begitu saja, tampa menggunakan perhitungan-perhitungan, berapa ukuran power shovel yang sesuai dengan ukuran truk yang dipakai untuk mengangkut muatan. Tetapi sebagai pegangan (rule og thumb) biasanya dipakai ketentuan bahwa : kapasitas truk itu paling tidak 4 atau 5 kali dari kapasitas alat
muatnya. Walaupun dmeikian yang terbaik memang dengan cara membuat perbandingan-perbandingan dengan perhitungan. Contohnya : Ambillah power shovel yang berkapasitas ¾ cu yd yang dipakai untuk menggali tanah biasa dengan sudut putar rata-rata 90%, memiliki waktu daur 21 sekon, dan cukup tersedia truk untuk membuat power shovelnya selalu sibuk. Jarak yang ditempuh oleh truk-truk itu sama jauh, dan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut dan pengosongan (jumping)-nya dianggap sama, yaitu 6 menit. Untuk truck berkapasitas 3 cu yd Truk terisi penuh dalam waktu
x 21 sekon = 84 sekon
Waktu edarnya = 6,0 + 1,4 = 7,4 menit Jumlah truk yang dibutuhkan =
7,4 5,3 buah, dibulatkan 1,4
= 6 buah Karena pembulatan itu, maka salah satu truk harus menunggu beberapa saat sebelum sempat diisi oleh power shovel. Untuk mengisi ke-6 trik itu diperlukan waktu = 6 x 1,4 = 8,4 menit, artinya salah satu truk harus menunggu kira-kira = 8,4 – 7,4 = 1,0 menitjadi rata-rata efesiensi kerja truk Karena menunggu saja
7,4 x 100 % 88 % 8,4
Untuk truk berkapasitas 6 cu yd : Trukl terisi penuh dalam waktu :
6 x 21 sekon = 2,8 menit 3/ 4
Waktu edarnya = 6,0 + 2,8 = 8,8 menit
Jumlah truk yang harus ada agar power shovel sibuk =
8,8 3,15 buah, maka 2,3
ada dua kemungkinan, yaitu 3 buah atau 4 buah Jika diambil 3 buah : Waktu untuk pengisian truk = 3 x 2,8 = 8,4 menit Efesiensi kerja power shovel =
8,4 x 100% 95,5% 8,8
Efesiensi kerja truk 100 % Jika diambil 4 buah : Waktu untuk pengisian truk = 4 x 2,4 = 11,2 menit Efesiensi kerja power shovel = 100% Efesiensi kerja truk =
8,8 x 100% 78,6% 11,2
Jadi bila melihat kedua data diatas, maka lebih baik diambil 3 truk saja meskipun power shovelnya sedikit menganggur Pada dasarnya kombinasi efesiensi kerja truk dan power shovel yang tertinggi dipilih untuk dipakai. Pada contoh-contoh perhitungan di atas sebenarnya mencapai sasaran produksi yang sama, tetapi loading time nya lebih lama dengan menggunakan ¾ cu yd power shovel ternyata yang paling baik (ekonomis) adalah dengan memakai 3 truk berukuran 6 cu yd Untuk menyatakan keserasian (synch onization) kerja antara alat muat dengan alat angkut dapat juga dengan cara menghitung faktor keserasian (match factor)-nya, yaitu sebagai berikut : Faktor keserasian (match factor) = Dimana : Na = jumlah alat angkut, buah
Na x Ctm Nm x Cta
Nm
= jumlah alat angkut, buah
Cta = waktu edar (cycle time) alat angkut, menit Ctm
= waktu edar alat muat, menit Bila dari hasil perhitungan ternyata
a.
Faktor keserasian < 1 maka alat muat akan sering menganggur atau berhenti
b.
Faktor keserasian = 1 maka alat muat tersebut sudah serasi (synhron) artinya kedua-duanya akan sama sibuknya atau tak perlu ada yang menunggu
c.
Faktor keserasian > 1 maka alat muat akan sering menganggur
Memperkirakan produksi power shovel Dalam hal ini cara menghitungnya, yaitu dengan ”Tahular methoid” karena harus memakai beberapa tabel khusus yang sudah dibuat oleh para pemuat (pabrik) tabel-tabel tersebut dibuat dengan mengingat adanya faktor yang mempengaruhi produksinya yang berlainan dari alat yang lainnya. faktor-faktor tersebut adalah Macamnya material yang digali Dalamnya penggalian (dept of cut) Sudut putar (angle of swing) Kondisi kerja (job conditions) Kondisi pengelolaan (management conditions) Ukuran alat-angkut Pengalaman dan keterampilan operator (experience and skill of the operator) Keadaan fisik alat tersebut ; apakah baru atau lama Ketinggian dari permukaan air laut (altitude)
Dengan memakai daftar-daftar tersebut perhitungan menjadi lebih sederhana, tetapi sebaliknya ketelitiannyapun akan berkurang. Jadi produksi alat gali atau alat muat itu akan ditentukan dengan mempergunakan ”tabular methoid” Tabel-tabel yang harus tersedia adalah : Contohnya : Sebuah power shovel berukuran sekop (dipper) 1 cu yd dipergunakan untuk menggali tanah liat keras dengan kedalaman penggalian 7,5 ft dan sudut putar rata-rata 700. Dari pengamatan yang dilakukan terhadap kondisi lapangan, maka ternyata kondisi kerja sedang dan kondisi pengelolaan (management) baik. Produksinya diperkirakan sbb : Kedalam penggalian optimum = 9,0 ft maka Persen kedalam penggalian optimum =
7,5 x 100% 83% 9,0
Dari tabel XXIX terlihat faktor konversinya = 1,045 Jadi tabel XXX ternyata efesiensi kerjanya = 0,69 Produksi yang diperkirakan = 145 x 1.045 x 0,69 = 105 cu yd/jam Jika tanah yangharus dipindahkan oleh power shovel tersebut adalah 500 cu yd per jam, maka diperlukan =
500 4,75 buah dibulatkan = 5 buah 105
Cara lain untuk menghitung produksi power shovel yaitu dengan rumus P=Ex
IxH C
Dimana : E = Efektif working time atau efesiensi kerja dinyatakan dalam menit I
= in bangk correction factor (sweel factor)
H = ukuran sekop (heaped capacity of dipper) cu yd C = waktu daur (cycle time), menit Yang dimaksud dengan waktu daur (cycle time) adalah jumlah waktu gali + waktu memutar dengan sekop berisi muatan (swing) + waktu mengarahkan (spotting
time) + waktu mengosongkan (dumping time) + waktu memutar dengan sokp kosong Contohnya: Sebuah power shovel yang mempunyai sekop berukuran 2,5 cu yd dipakai untuk menggali batubara dengan bank weight = 1.934 ib/cu yd dan in bank correction factor 0,52. sedang working efficiency nya 8,3% dan waktu daur (cycle timenya = 6,1 + 10,1 + 5,2 + 9,4 = 30,8 detik Maka produksinya adalah : 0,52 x2,5 83 x 60 x 126,12 cu yd / jam 100 30,8 / 3600
P=
=
126,12 x 1.934 2000
= 121,96 ton/jam Memperkirakan produksi bucket whell excavator (BWE) Secara teoritis produksi BWE dapat dihitung dengan persamaan berikut ini : Qth =
I S 60 f 27
Dimana : Qth I
= Produksi teoritis cu yd / jam = kapasitas mangkuk cu ft
S = banyaknya penumpahan mangkuk per menit F = faktor pengembangan material (sweel factor) Jika perhitungan produksi BWE dilakukan berdasarkan kecepatan penggalian dri mangkuknya maka persamaan di atas menjadi sbb :
Qth =
I Z Vc 3600 F D 27
Dimana : Z
= jumlah mangkuk pada roda
D
= diameter roda ft
Vc
= kecepatan penggalian ft/dt
Vc
=S 60
D Z
Jika perhitungan produksi BWE dilakukan berdasarkan kecepatan ayunan (slewing) dari boom, maka dipergunakan perhitungan dengan persamaan berikut ini : Qth = h
d
Vs
60
Tinggi setiap penggalian (h) tergantung pada diameter roda (d), biasanya diperkirakan sebesar 0,5 – 0,7 dari diameter rodanya. Kedalam penggaliannya tergantung pada kekerasan material dan ukuran dari mangkuknya. Sedangkan lebar lapisan penggaliannya tergantung pada kecepatan ayunan boom Pada umumnya untuk menghitung produksi BWE secara teoritis berdasarkan data perusahaan adalah dengan menggunakan persamaan sbb : Qth =
W Z I 60 ft 27
Dimana : W = kecepatan putar roda, RPM Z = jumlah mangkuk pada roda I
= kepasitas tiap mangkuk cu ft
WZ
= S = banyaknya penumpukkan mangkuk per menit
Perhitungan menjadi lebih sederhana sederhana karena kecepatan mesin pemadat biasanya diambil tetap (constant), sehingga dapat dibuat rumus perhitungan produksi yang juga sederhana yaitu : mph x 5.280 x W x D x Ft P x 27 x 12
P=
Dimana : P = jumlah tanah yang dipadatkan cu yd/ jam mph
= kecepatan alat yang menariknya, yaitu traktor atau bulldozer, mph
W = lebar silinder (satu atau lebih), ft D = kedalam penembusan giginya, inci Fs = faktor pemadatan yang biasanya dianggap sama dengan percent swell p
= banyaknya lintasan (passes) yang dilakukan
Namun di atas memberikan produksi ideal. Bila efesiensi kerja < 100 % maka produksi diatas harus dikoreksi. Begitu pula pada waktu membelok tidak dapat dilakukan pemadatan tanah. Karenanya pada umunya terjadi pengurangan produksi antara 7 – 12 % diambil rata-rata 100 % Contohnya : Sebuah sheep foot yang lebarnya 10 ft dengan gigigigi yang panjangnya 6 inci ditarik oleh traktor dengan kecepatan tetap 2,5 mph. Jumlah lintasan 12 kali. Tanah yang dipadatkan mempunyai faktor pemadatan (shrinkage factor) 80 %. Pengurangan produksi efesiensi kerja 83 %. Pengurangan produksi karena membelok 10 %. Maka produksi idealnya adalah : P=
mph x 5.280 x W x D x Fs 2,5 x 5.280 x 10 x 6 x 80% P x 27 x 12 12 x 27 x 12
= 162,96 cu yd / jam
Produksinya sebenarnya Produksi ideal x efesiensi kerja x pengurangan karena membelok = 162,96 x 83% x 0,90 = 121,73 cu yd / jam Kalau tanah yang harus dipadatkan ada 500 cu yd / jam maka diperlukan mesin pemadat dari ukuran ini sebanyak :
500 4,11 buah, dibulatkan 4 buah 121,73
Memperkirakan ongkos produksi Kapasitas alat tersebut didasarkan atas ongkos termurah untuk tiap cu yd atau tonnya. Oleh kartena itu harus pula diketahui bagaimana cara-cara memperkirakan ongkos produksi per cu yd atau per ton sesuatu alat mekanis Ongkos-ongkos yang diperhitungkan adalah : 1.
Ongkos pemilikan (ownership costs) yang terdiri dari a.
Depresiasi (depreciation) yang dihitung dengan menjumlahkan harga beli alat, ongkos angkut, ongkos muat, ongkos bongkar dan ongkos pasang, dibagi dengan umur alat yang bersangkutan. Inilah cara umum dipakai karena sederhana. Cara perhitungan itu disebut depresiasi. Cara perhitungan itu disebut depresiasi garis lurus (straight line depreciation)
b.
Bunga pajak, asuransi dan sewa gudang diambil 10% bunga pajak 2% dan asuransi serta ongkos gudang 2% dari penanaman modal tahunan yang dapat dihitung dari rumus : Penamanam modal tahunan = Ongkos bunga, pajak dsb
(1 n) x 100 % h arg alat 2n
=
2.
100% penanaman modal tahunan x harga alat jam jalan per tahun
Ongkos operasi (operation cost) yang terdiri dari a.
Ongkos pengertian ban, yaitu harga ban baru dibagi dengan umurnya
b.
Ongkos reparasi ban, misalnya untuk menambal, vulkanishir, dll
c.
Ongkos revarasi umum, termasuk harga suku cadang (spare part) dan ongkos pasang ongkos perawatan
d.
Ongkos penggantian alat-gali khusus untuk excavators seperti : bulldozers power scraper, power shovel, dll
e.
Ongkos bahan bakar Cara menghitung pemakaian bahan bakar adalah, sbb 1.
Untuk mesin yang memakai bahan bakar bensin, rata-rata diperlukan 0,06 gallon / HP/ jam Contohnya : Kalau efesiensi kerja = 83% dan efesiensi mesin = 80% maka sebuah mesin yang berkekuatan 160 HP akan memerlukan bahan sebanyak : Pada efesiensi kerja 100% = 0,06 x 160 = 9,6 gallon / jam Pada eff kerja 83% dan 80% =
100 100 x 83 80
9,6 = 14,5 gallon / jam 2.
Untuk mesin diesel rata-rata dibutuhkan 0,04 gallon /HP / jam Contohnya : Kalau mesin yang sama di atas adalah sebuah mesin diesel, maka pemakaian bahan bakarnya adalah : Pada efesiensi kerja 100% = 0,04 x 160 – 6,4 gallon / jam
Pada efesiensi kerja 83% dan 80% = f.
100 100 x 83 80
Ongkos minyak pelumas dan gemuk (grease) termasuk ongkos buruhnya Banyaknya pemakaian minyak pelumas itu dapat dihitung dengan rumus : q=
HP x 0,6 x 0,006 1b /HP - jam 7,4 1b / gallon
Dimana : q
= jumlah minyak pelumas yang dipakai, gph
HP = kekuatan mesin HP c
= kapasitas crankcase gallon
t
= jumlah jam penggantian minyak pelumas, jam
Contohnya : Sebuah mesin berkekuatan 100 jam, maka pemakaian minyak pelumas tiap jam adalah : q= g.
100 x 0,6 x 0,006 4 0,049 0,040 0,089 gallon / jam 7,4 100
Upah pengemudi termasuk asuransi dam tunjangan Jumlah ongkos – pemilikan (ownership costu) dan ongkos operasi (operating cost) tersebut di atas hanya merupakan ongkos alat tiap jam tidak termasuk keuntungan , dan overheads cost Untuk menghitung ongkos alat per cu yd atau per ton nnrus diketahui jumlah alat yang diperlukan untuk pekerjaan itu Contoh :
Sebuah power scraper berkapasitas munung 15 cu yd yang bermesin diesel seperti yang telah diambil sebagai contoh perhitungan produksi di depan, akan dihitung pemilikan ongkos operasinya dengan tambahan data =
Kapasitas crankcase = 6 gallon
Minyak pelumas harus diganti tiap 100 jam
Umur alat diperkirakan 5 tahun bila dipakai rata-rata 2000 jam pertahun
Cara menghitung sbb : 1.
Ongkos pemilikan a.
Depresiasi Harga pembelian (purchuse price)
U$ 125.000,-
Ongkos muat bongkar
160,-
Ongkos angkut 34.000 ib Harga di tempat
340,125.500,-
Dikurangi harga ban
4.000,-
Jumlah yang di-depresiasi Depresiasi = b.
$
121.500,-
$ 121.500 $ 12,15 / jam 5 x 2.000
Bunga, pajak, asuransi dan ongkos gudang Penataan modal tahunan =
(1 5) x 100 5% 60% 2x5
$ 3,76 / jam Jumlah ownership cost $ 12.15 + $ 3,76 $ 15, 91 / jam
2.
Operating cost a. Ongkos penggantian ban =
$ 4.000 x $ 1,00 / jam 4.000
b. Ongkos penggantian ban, 100 % ongkos ganti ban c. Ongkos penggantian alat ganti d. Ongkos bahan bakar Pada faktor kerja 100% = 0,04 x 186 = 7,44 gal / jam. Pada faktor kerja 83% dan 80%
100 100 x x 7,44 10,55 gal / jam 83 80 Ongkosnya = 10,55 gal / jam x 15 c/gallon = 1,58 / jam e. Ongkos minyak pelumas q=
HP x 0,6 x 0,006 c 7,4 t
q=
186 x 0,6 x 0,006 6 0,096 0,060 7,4 100
= 0,156 gallon / jam Ongkosnya = 0,156 gal / jam $ 1,45 / gallon f. Ongkos refarasi dan pemeliharaan g. Ongkos pengemudi
Jumlah ongkos pemilikan + ongkos Operasi
= $ 15.91 + 18,05 = $ 33,96 / jam
Dari jam contoh terdahulu (lihat perhitungan produksi power scraper) diketahui bahwa untuk penggalian tanah sebesar 500 cu yd / jam diperlukan 6 buah power scraper cadangan. Jadi produksi sesungguhnya ke-6 power scraper itu ialah : 6 x $ 33,96 Sedangkan ongkos-ongkos untuk 6 power scraper itu adalah : Ongkos pemilikan + ongkos operasi = 6 x $ 33,96
= S 203.76
Ongkos pemilikan untuk power Scraper cadangan 1 x $ 15,91
= $ 15.91
Jumlah ongkos per jam
= $ 219.67
Ongkos penggalian per cu a.
$ 219.67 $ 219.67 produksi sebenarnya 504 cu yd
= $ 0,436 dibulatkan = $ 0,44 b.
$ 219.67 $ 219.67 produksi jam 504 cu yd = $ 0,439 dibulatkan = $ 0,44
