I.
PENDAHULUAN Materi yang diberikan pada modul ini berisi tentang teknik-teknik pelaksanaan
pemindahan
tanah
pembelajaran
1
mekanis. tentang
Modul
ini
merencanakan
berisikan
3
pembelajaran,
pengoperasian
alat
yaitu
mekanis,
pembelajaran 2 tentang menerapkan operasi alat pemindahan tanah mekanis dan pembelajaran 3 tentang mengatur jadual pengawasan peralatan mekanis. Setiap pembelajaran saling berkaitan antara satu dengan lainnya yang disusun untuk memperkaya pemahaman tentang teknik-teknik pemindahan tanah mekanis. Pada akhir setiap pembelajaran terdapat soal-soal untuk latihan dan cara penilaiannya. Pada bagian pendahuluan ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan umum, standar kompetensi dan kriteria unjuk kerja, sasaran, prasyarat mata diklat, petunjuk penggunaan modul dan pedoman penilaian.
I.1 I.1
Latar Belakang Modul ini diharapkan akan memberikan suatu pendekatan yang sistematis
dan luas untuk memahami dan melaksanakan teknik-teknik pemindahan tanah mekanis di lapangan. Untuk dapat melaksanakan semua ini agar sesuai dengan rencana, maka perlu adanya suatu pendidikan dan pelatihan agar mempunyai pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan sesuai dengan kompetensi yang diharapkan. PTM adalah salah satu alat yang digunakan sebagai proses/aktivitas untuk memperlancar aktivitas penambangan secara keseluruhan.
I.2 I.2
Tujuan umu m Dengan mempelajari modul ini peserta diharapkan akan mengenal dan
memahami teknik-teknik pemindahan tanah mekanis dengan merencanakan dan menggunakan alat-alat berat yang tepat guna menunjang aktivitas penambangan.
1
I.3 I.3
Standar Standar Komp etensi dan Krit eria Unjuk Kerja Standar kompetensi/elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja yang
diperlukan oleh Supervisor Produksi Tambang Terbuka untuk materi pemindahan tanah mekanis seperti pada tabel di bawah ini.
ELEMEN KOMPETENSI KOMPETENSI
KRITERIA UNJUK KERJA
(1)
(2)
1.
Merencanakan pengoperasian alat mekanis
a. Persyaratan kerja diterapkan dalam operasi alat mekanis. b. Data Geologi, pemetaan dan karakteristik material dianalisis untuk menunjang operasi pemindahan tanah mekanis.
2.
Menerapkan operasi alat pemindahan tanah mekanis
a. Kegiatan dengan unit-unit yang berkaitan dengan operasi alat mekanis dikoordinir. b. Prosedur prestart, startup dan shutdown alat mekanis diterapkan secara benar. c. Kinerja diawasi dan jadual kerja peralatan mekanis diterapkan. d. Operasi pemuatan dan pengangkutan berjalan aman dan tidak membahayakan bagi personil dan peralatan dilaksanakan.
3.
Mengatur jadwal pengawasan peralatan mekanis
Inspeksi dilakukan dan laporan tentang keadaan peralatan dibuat sehingga dapat memberikan layanan yang maksimal bagi penambangan.
I.4
Sasaran Modul ini diperuntukan untuk Supervisor Produksi Tambang Terbuka, yaitu
orang yang orang yang melakukan pengawasan rutinnya untuk pekerjaan pemindahan tanah mekanis pada aktivitas penambangan.
2
I.5
Prasyarat Mata Mata Diklat
A. Memahami Mekanika Tanah Tanah dan Ilmu Ukur Tambang Tambang B. Memahami Geologi Geologi Dasar dan dan Geologi Teknik C. Memahami SOP Pengoperasian Alat Berat
I.6 I.6
Petu Petunju nju k Pengg Pengg unaan Modul Setiap modul berisikan beberapa pembelajaran sesuai dengan tuntutan
elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja. Untuk memahami modul secara utuh sudah barang tentu peserta harus mempelajari setiap tahapan pembelajaran sampai selesai. Pada akhir setiap pembelajaran terdapat latihan soal dan sekaligus jawabannya. Baik modul maupun pembelajaran yang ada pada modul dirancang dan disusun menjadi satu kesatuan yang saling berkaitan satu dengan lainnya, sehingga didalam mempelajarinya harus secara berurutan (sequential (sequential). ). Agar mendapatkan hasil belajar yang maksimal, ikutilah petunjuk penggunaan modul berikut ini: A.
Pahami tujuan umum yang yang tercantum pada setiap modul.
B.
Yakinkanlah bahwa Anda telah memenuhi prasyarat yang diminta modul.
C.
Pahami tujuan khusus yang ada pada setiap pembelajaran di dalam dalam modul.
D.
Ikuti petunjuk-petunjuk yang diberikan pada modul sampai akhir.
E.
Cobalah sendiri mengerjakan soal latihan latihan yang yang tertera pada pada akhir setiap setiap pembelajaran.
F.
Untuk meningkatkan kedalaman penguasaan Anda terhadap isi modul, modul, disarankan untuk membaca referensi yang tertera pada setiap modul.
G.
Apabila Anda Anda mencapai tingkat penguasaan penguasaan 80% 80% ke atas, Anda dapat meneruskan ke Pembelajaran 2. Tetapi bila kurang dari 80%, maka Anda harus mengulangi Pembe-lajaran 1, terutama bagian yang belum Anda kuasai.
3
I.7 I.7
Pedom Pedom an Penil Penil aian Pada setiap soal latihan terdapat cara menghitung nilai untuk mengukur
tingkat pemahaman peserta. Pengerjaan soal harus tuntas sesuai waktu yang disediakan. Disarankan untuk tidak membuka buku pada saat mengerjakan soal latihan sampai peserta benar-benar selesai mengisinya. Apabila nilai latihan peserta di atas 80% (merupakan penilaian teori dan praktik), maka peserta dapat dikatakan bernilai baik dan diharapkan sudah dapat memahami dan melaksanakan teknik-teknik pemindahan tanah mekanis dengan baik dan benar. Perlu diketahui bahwa belajar dengan menggunakan modul dituntut kemandirian dan kejujuran terhadap diri sendiri. Jadi, janganlah tergesa-gesa menyelesaikan suatu modul dan menjawab latihan soal sebelum menguasai betul setiap pembelajarannya.
4
II.
MATERI
II.1. II.1. Pembelajaran Pembelaj aran 1: MERENC MERENCANAK ANAK AN PENGOP PENGOPERASIAN ERASIAN ALAT AL AT MEKANIS Tujuan Kh usus Pembelaja Pembelajaran ran Setelah mempelajari materi ini, peserta diharapkan dapat : A.
Menjelaskan pengertian umum umum pemindahan tanah mekanis. mekanis.
B.
Menganalisis tempat kerja (Job Analysis), Analysis), kaitannya dengan keadaan geologi, karak-teristik material, peta morfologi dan peta topografi.
C.
Mengidentifikasi persyaratan kerja, kaitannya dengan masalah efisiensi kerja, syarat-syarat penimbunan dan penyelesaian pekerjaan, waktu dan ongkosongkos produksi guna menunjang pekerjaan pemindahan tanah mekanis.
D.
Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi produksi alat.
II.1.1 II.1.1..
Pengerti an Umum PTM
Pemindahan berhubungan
Tanah
dengan
Mekanis
kegiatan
(PTM)
penggalian
adalah
semua
(digging, (digging,
pekerjaan
breaking,
yang
loosening), loosening),
pemuatan (loading (loading), ), peng-angkutan (hauling, (hauling, transporting), transporting), penimbunan (dumping, (dumping, filling), filling), perataan (spreading, (spreading, leveling) leveling) dan pemadatan (compacting (compacting)) tanah atau batuan dengan menggunakan alat-alat mekanis (alat-alat berat/besar). Yang dimaksud dengan tanah disini adalah bagian teratas dari kulit bumi yang relatif lunak, tidak begitu kompak dan terdiri dari butiran-butiran lepas. Sedangkan yang dimaksud dengan batuan adalah bagian kulit bumi yang lebih keras, lebih kompak dan terdiri dari kumpulan mineral pembentuk batuan tersebut. Oleh karena perbedaan kekerasan dari material yang akan digali sangat bervariasi, maka sering dilakukan penggolongan-penggolongan berdasarkan mudah-sukarnya digali dengan peralatan PTM. Adapun salah satu cara penggolongan material tersebut adalah : A. Lunak (soft (soft)) atau mudah digali (easy (easy digging), digging), misalnya :
tanah atas atau tanah pucuk (top ( top soil). soil).
pasir (sand (sand). ).
5
lempung pasiran (sandy (sandy clay). clay).
pasir lempungan (clayey (clayey sand). sand).
B. Agak keras (medium hard digging), misalnya :
tanah liat atau lempung (clay) yang basah dan lengket.
batuan yang sudah lapuk (weathered rocks).
C. Sukar digali atau keras (hard digging), digging), misalnya :
batu sabak (slate).
material yang kompak (compacted material).
batuan sedimen (sedimentary rocks).
konglomerat (conglomerate).
breksi (breccia).
D. Sangat sukar digali atau sangat keras (very ( very hard digging) digging) atau batuan segar (fresh rocks) rocks) yang memerlukan pemboran dan peledakan sebelum dapat digali, misalnya :
batuan beku segar (fresh igneous rocks).
batuan malihan segar (fresh metamorphic rocks).
Macam-macam material ini juga akan dapat berpengaruh terhadap faktor pengisian (fill (fill factor ) dan faktor pengembangan (swell (swell factor ) dari tanah/batuan yang digali.
II.1.2 II.1.2..
Analis An alisis is Tempat Kerja Kerj a (Job Analysis) Analysis )
Agar supaya membuat rencana kerja yang realistis, rapih dan teratur, maka perlu
adanya
pengamatan/analisis
yang
cermat
mengenai
keadaan
tempat/lapangan kerja dimana aktivitas pemindahan tanah mekanis berlangsung. Komponen-komponen Komponen-komponen tempat kerja yang perlu mendapat perhatian, yaitu : II.1.2 II.1.2.1 .1
Jalan dan sarana pengangku peng angku tan yang ada
Yang harus diamati di lapangan dan dicatat adalah cara pengangkutan yang dapat dipakai untuk mengangkut alat-alat mekanis dan logistik lainnya ke tempat kerja. Ada beberapa kemungkinan yang mungkin ada di lapangan, yaitu:
Tempat itu dilalui atau dekat dengan jalan umum yang sudah ada. 6
Tempat itu dilalui atau dekat jalur kereta api atau sungai besar.
Tempat itu dekat lapangan terbang atau pelabuhan.
Belum ada jalan umum ataupun jalur kereta api, maka harus dibuat jalan baru.
II.1.2.2
Tumbuh-tumbuhan Keadaan tanaman atau pepohonan yang tumbuh di tempat kerja perlu
diteliti, apakah terdiri dari hutan belukar, semak-semak, rawa-rawa, pohon-pohon besar yang kuat akarnya dan lain sebagainya. Sehingga kan dapat ditetapkan jenis dan tipe alat-alat yang perlu akan dipakai, berapa jumlahnya, bagaimana cara membersihkannya, berapa lama dan berapa besar biayanya. II.1.2. II.1.2.3 3
Macam materi al dan perubahan peru bahan vol umeny a Setiap macam tanah atau batuan pada dasarnya memiliki sifat-sifat fisik
dan mineralogi yang berbeda-beda. Oleh karena itu macam material yang terdapat di suatu daerah harus dicatat dengan tepat dan benar. Pada dasarnya pemindahan tanah itu merupakan suatu pekerjaan untuk meratakan suatu daerah, maka sebaiknya volume penggalian sama dengan volume penimbunan. Tetapi kebanyakan tanah atau batuan yang dipindahkan tersebut akan bertambah volumenya kira-kira sebanyak 30 % apabila digali dan akan berkurang kira-kira 10 % kalau sudah dipadatkan kembali di tempat lain. Kenyataan-kenyataan Kenyataan-kenyataan seperti ini perlu diperhatikan. Selain itu perlu dilihat sifat-sifat tanah tersebut, apakah kering atau basah, lengket atau tidak, keras atau lunak dan lain sebagainya. Sifat-sifat ini akan mempengaruhi hasil kerja alat-alat yang dipakai dan lamanya pekerjaan yang harus dilakukan. Tanah batuan yang keras akan lebih sukar dikoyak (ripped ( ripped), ), digali (digged) (stripped). ). Hal ini tentu akan menurunkan produksi alat digged) atau dikupas (stripped mekanis yang dipergunakan. Nilai
kekerasan
tanah
atau
batuan
biasanya
diukur
dengan
mempergunakan “ripper “ripper meter ” atau “seismic “seismic test meter ” dan satuannya adalah meter/detik, yaitu sesuai dengan satuan untuk kecepatan gelombang seismik pada batuan.
7
Tanah yang banyak mengandung humus dan subur harus dipisahkan, sehingga dikemudian hari dapat dipakai untuk menutupi tempat penimbunan agar daerah itu dapat segera ditanami; ini yang disebut sebagai usaha reklamasi. II.1.2. II.1.2.4 4
Daya duk ung materi al Daya dukung material adalah kemampuan material untuk mendukung alat
yang terletak di atasnya. Apabila suatu alat berada di atas tanah atau batuan, maka alat tersebut akan menyebabkan terjadinya daya tekan ( ground pressure), pressure), sedangkan tanah atau batuan itu akan memberikan reaksi atau perlawanan yang disebut data dukung (load capacity). capacity). Bila daya tekan lebih besar dari pada daya dukung materialnya, maka alat tersebut akan terbenam. Nilai daya dukung tanah dapat diketahui dengan cara pengukuran langsung di lapangan. Alat yang biasa dipergunakan untuk menentukan atau pengukuran daya dukung material disebut “cone “cone penetro meter ”. ”. II.1.2.5 II.1.2.5
I k l i m (climate (climate)) Di Indonesia hanya dikenal dua musim, yaitu musim hujan dan musim
kering. Yang sering menghambat pekerjaan adalah pada musim hujan, sehingga hari kerja menjadi pendek. Kalau hujan sangat lebat, kebanyakan tanah akan menjadi becek dan lengket, sehingga alat-alat mekanis tidak dapat bekerja dengan baik (terhambat) dan perlu dibuatkan sistem penirisan (drainage ( drainage system) system) yang baik. Sebaliknya pada musim panas/kemarau akan timbul banyak debu. Selanjutnya panas atau dingin yang keterla-luan juga akan mengurangi efisiensi mesin-mesin/alat-alat yang digunakan. II.1 II.1.2 .2.6 .6
Keting gian dari permukaan air laut (altitude) altitude) Yang sangat terpengaruh disini adalah kemampuan alat-alat yang dipakai,
karena kerapatan udaranya rendah pada ketinggian yang besar. Berdasarkan pengalaman, tenaga diesel yang hilang karena semakin tingginya tempat kerja dari permukaan air laut adalah 3 % setiap naik 1.000 ft. Ini akan menyebabkan turunnya produksi alat dan akan dapat menambah ongkos gali untuk tiap satuan volume atau berat.
8
II.1.2 II.1.2.7 .7
Kemiri Kemi ri ngan, jarak dan keadaan jalan (haul road road condition s ) Keadaan jalan yang akan dilalui sangat mempengaruhi daya angkut alat-
alat angkut yang dipakai. Bila jalur jalan baik, kapasitas angkut dapat besar karena alat-alat angkut dapat bergerak lebih cepat. Kemiringan dan jarak harus diukur dengan teliti, karena hal itu akan menentukan waktu yang diperlukan untuk pengangkutan material tersebut (cycle (cycle time). time). Kecerobohan dalam menentukan kemiringan, jarak dan kondisi jalan (lebar dan kekuatannya) akan menurunkan jumlah material yang dapat diangkut diangkut dan menambah ongkos ongkos pengangkutan. pengangkutan. II.1 II.1.3 .3.. II.1.3 II.1.3.1. .1.
Identifi kasi Persyaratan Persyaratan Kerja Efis iensi iens i kerja kerj a (operating operating efficiency) efficiency) Pekerja atau mesin tidak mungkin selamanya bekerja selama 60 menit
dalam sejam, karena hambatan-hambatan kecil akan selalu terjadi, misalnya menunggu alat, pemeliharaan, pelumasan mesin-mesin (service (service & adjustment) adjustment) dan lain-lain. Ini perlu dibedakan dari hambatan-hambatan karena kerusakan alatalat atau pengaruh iklim. Efisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu produktif dengan waktu kerja yang tersedia. Menurut pengalaman di lapangan, besarnya persentase efisiensi kerja lebih dari 83 %. Efisiensi kerja merupakan salah satu elemen produksi yang harus diperhitungkan di dalam upaya mendapatkan harga produksi alat per satuan waktu yang akurat. Sebagian besar nilai efisiensi kerja diarahkan terhadap operator, yaitu orang yang menjalankan atau mengoperasikan unit alat. Walaupun demikian, apabila ternyata efisiensi kerjanya rendah belum tentu penyebabnya adalah kemalasan operator yang bersangkutan. Mungkin ada penyebab lain yang tidak dapat dihindari, antara lain cuaca, kerusakan mendadak, kabut dan lain-lain. Untuk meningkatkan efisiensi kerja operator kadang-kadang perlu semacam perangsang atau bonus yang mendidik dari perusahaan dengan harapan operator dapat mempertinggi etos kerja, lebih bertanggung jawab dan termotivasi. Pekerjaan mekanik untuk perawatan alat tidak dapat dimasukkan sebagai penyebab berkurangnya efisiensi kerja operator, karena pekerjaan perawatan alat (maintenance) maintenance) harus sudah terjadual untuk masuk bengkel (workshop (workshop). ). Oleh 9
sebab itu untuk memperoleh nilai efisiensi kerja operator yang mewakili perlu diberikan batasan-batasan pekerjaan dan itu semua harus dipahami oleh seluruh jajaran karyawan operasional maupun mekanik. Tabel 1.1 berikut ini mungkin dapat dipakai sebagai acuan untuk membatasi porsi pekerjaan operasional dan mekanik. Mungkin setiap perusahaan memberikan definisi yang berbeda tentang pengertian waktu tertunda, terhenti dan sebagainya; namun tabel tersebut dapatlah kiranya disesuaikan dengan kondisi di lapangan masing-masing. TABEL 1.1 PARAMETER PENGUKUR EFISIENSI KERJA Terjadwal Terjadwal (Scheduled) Scheduled ) ; S Tersedia ( Av Av ail able abl e) ; A Jalan (Operation (Operation)) ; O Kerja
Delayed); Tertunda (Delayed);
(Working); Working); W
D
Kerja lancar
Perawatan (Maintenance) Maintenance ) ; M Terhenti (Idle) Idle) ; I
Perbaikan Mendadak; UM
Perawatan Terjadual; SM
Mengisi BBM
Diminta standby
Waktu perbaikan Waktu perbaikan
Ganti bit
Tak ada operator
Tunggu sukucadang
Peledakan
Makan & istirahat Lain-lain
Mengatur alat berat
Rapat
Tunggu alat muat
Hujan lebat, kabut
Tunggu truck
Lain-lain
Tunggu sukucadang Lain-lain
Pengawasan rutin Semprot lub. bor Pelumasan Manuver alat Pengecekan awal sebelum jalan Membersihkan screen Batu macet di crusher, corong, dll. Rol conveyor lepas Lain-lain
Dari Tabel 1.1 di atas, dapat diukur tingkat efisiensi kerja operator yang lebih teliti karena pengelompokan penyebab alat berhenti dibuat atas dasar kondisi sebenar-nya dan yang lebih penting pengelompokan tersebut telah disepakati dan
10
dipahami oleh seluruh karyawan. Dengan demikian dapat dibuat tiga ukuran efisiensi menggunakan data waktu dalam Tabel 1.1, yaitu: 1)
Efektifitas (effectiveness) effectiveness) artinya jam kerja efektif selama waktu yang disediakan untuk operasi, persamaannya adalah: E = (W / O) x 100 %
2)
(1.1)
Ketersediaan fisik (physical atau mechanical availability) availability) adalah ukuran sehat tidaknya alat untuk beroperasi, rumusnya adalah: PA = (A / S) x 100 100 %
3)
(1.2)
Utilitas (utility) utility) adalah alat yang sehat terpaksa tidak dioperasikan karena beberapa sebab, misalnya hujan lebat, rapat, kecelakaan tambang dan lainlain (lihat
Tabel 1.1), persamaannya adalah: U = (O / A) x 100 100 %
4)
(1.3)
Efisiensi kerja optimum merupakan perkalian antara E, PA dan U, jadi:
Eff.Opt = E x PA x U
(1.4)
Dengan demikian efisiensi kerja optimum merupakan ekspresi dari kinerja alat maupun operatornya. Pihak manajemen perusahaan dapat menilai tiga hal dari persamaan di atas, yaitu: (1)
Kinerja operator dengan hanya melihat harga efektifitas kerjanya (E),
(2)
Kinerja alat dengan dengan melihat melihat harga harga ketersediaan fisik alat alat (PA) dan
(3)
Peristiwa lain yang yang tidak tidak dapat dapat dihindarkan dihindarkan dan mempengaruhi operasi (U). (U). Tabel 1.2 memperlihatkan contoh log-kinerja suatu alat berat yang dicatat
setiap hari. Berdasarkan data tersebut dapat diambil keputusan nilai efisiensi kerja yang nantinya diambil untuk menghitung produksi alat berat. Tabel 1.2 dapat dilengkapi dengan kolom keterangan, nama unit alat, nama operator dan sebagainya sesuai keperluan, sehingga penampilannya lebih informatif.
11
TABEL 1.2 CONTOH CONTOH LOG-KINERJA L OG-KINERJA ALAT AL AT BERAT
Tgl.
Kerja Rusak Termen jadw al dadak
Jam Tersedia (B-C) (B-C) Terhenti
Efisi ensi Kerja, %
Operasi Tertunda
KeterEfektifisediaan tas Kerja Fisik
Utilitas
Optimum
F = B-CG= H= D-E F/(E+F) (D+E+F)/B
I = (E+F)/ (D+E+F)
J = (GxHxI)
A
B
C
D
E
1-Ju 1-Jull-0 00 2-Jul-00 3-Jul-00 4-Ju 4-Jull-0 00 5-Ju 5-Jull-0 00 6-Ju 6-Jull-0 00 7-Ju 7-Jull-0 00 8-Jul-00 9-Ju 9-Jull-0 00 10-J 10-Jul ul-0 -00 0 11-J 11-Jul ul-0 -00 0 12-J 2-Jul-0 ul-00 0 13-J 13-Jul ul-0 -00 0 14-J 4-Jul-0 ul-00 0 15-J 15-Jul ul-0 -00 0 16-J 16-Jul ul-0 -00 0 17-J 17-Jul ul-0 -00 0 18-J 18-Jul ul-0 -00 0 19-J 19-Jul ul-0 -00 0 20-J 20-Jul ul-0 -00 0 21-J 21-Jul ul-0 -00 0 22-J 22-Jul ul-0 -00 0 23-J 3-Jul-0 ul-00 0 24-J 24-Jul ul-0 -00 0 25-J 25-Jul ul-0 -00 0 26-J 26-Jul ul-0 -00 0 27-J 7-Jul-0 ul-00 0 28-J 28-Jul ul-0 -00 0 29-Jul-00 30-J 30-Jul ul-0 -00 0 31-Jul-00
16 0 0 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 15 16 16 16 16 16 16 15 16 16 16
0 0 0 0 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1.5 1.5 0 0 0 0 0 1 0 4
4.00 4.00 0.00 0.00 1.00 .00 2.00 .00 5.00 5.00 2.00 .00 0.00 .00 1.50 .50 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 .00 2.00 2.00 4.00 .00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 .00 2.00 2.00 0.00 0.00 0.00 0.00 3.00 .00 2.00 2.00 2.00 .00 0.00 0.00 2.00 .00
3.0 3.00 0.00 0.00 4.0 4.00 1.0 1.00 4.0 4.00 3.0 3.00 5.00 4.0 4.00 5.00 5.00 3.00 3.00 2.0 2.00 2.00 2.00 2.0 2.00 3.00 3.00 4.00 4.00 2.25 2.25 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 4.00 4.00 2.00 2.00 2.0 2.00 3.00 3.00 4.00 4.00 3.00 3.00 4.0 4.00 3.00 3.00 3.00 4.00 4.00 5.00
9.00 .00 0.00 0.00 11.0 11.00 0 13.0 13.00 0 7.00 .00 10.0 10.00 0 7.00 10.5 10.50 0 11.0 11.00 0 13.0 13.00 0 12.0 12.00 0 12.0 12.00 0 9.00 .00 13.0 13.00 0 12.0 12.00 0 13.7 13.75 5 13.0 13.00 0 13.0 13.00 0 13.0 13.00 0 11.0 11.00 0 14.0 14.00 0 12.5 12.50 0 11.0 11.00 0 12.0 12.00 0 13.0 13.00 0 9.00 .00 10.0 10.00 0 10.00 12.0 12.00 0 5.00
75.0 75.00 0 0.00 0.00 73.3 73.33 3 92.8 92.86 6 63.6 63.64 4 76.9 76.92 2 58.33 72.4 72.41 1 68.7 68.75 5 81.2 81.25 5 85.7 85.71 1 85.7 85.71 1 81.8 81.82 2 81.2 81.25 5 75.0 75.00 0 85.9 85.94 4 81.2 81.25 5 81.2 81.25 5 81.2 81.25 5 73.3 73.33 3 87.5 87.50 0 86.2 86.21 1 78.5 78.57 7 75.0 75.00 0 81.2 81.25 5 69.2 69.23 3 76.9 76.92 2 76.92 75.0 75.00 0 50.00
100 100.00 .00 0.00 0.00 100 100.00 .00 100 100.00 .00 100 100.00 .00 100 100.00 .00 75.00 .00 100 100.00 .00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 87.50 .50 100. 100.00 00 100 100.00 .00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 90.63 .63 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100 100.00 .00 100. 100.00 00 93.75 .75 100. 100.00 00 75.00 .00
75.0 75.00 0 0. 0.00 0. 0.00 93.7 3.75 87.5 7.50 68.7 68.75 5 86.6 6.67 100.00 90.6 0.63 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100.0 0.00 87.5 87.50 0 73.3 3.33 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100. 100.00 00 100.0 00.00 0 87.5 87.50 0 100. 100.00 00 100. 100.00 00 81.2 1.25 86.6 86.67 7 86.67 100. 100.00 00 83.33
56.2 56.25 5 0.00 0.00 68.7 68.75 5 81.2 81.25 5 43.7 43.75 5 66.6 66.67 7 43.75 65.6 65.63 3 68.7 68.75 5 81.2 81.25 5 75.0 75.00 0 75.0 75.00 0 60.0 60.00 0 81.2 81.26 6 75.0 75.00 0 85.9 85.94 4 81.2 81.25 5 81.2 81.25 5 81.2 81.25 5 73.3 73.33 3 87.5 87.50 0 80.7 80.72 2 68.7 68.75 5 75.0 75.00 0 81.2 81.25 5 56.2 56.25 5 66.6 66.67 7 62.50 75.0 75.00 0 31.25
TOTA L
460
12.5
32.50
93.25 321.75
77.53
97.28
92.74
69.95
12
II.1.3 II.1.3.2. .2.
Syarat-syarat Penyelesaian Pekerjaan (Finishing Specifications) Specifications ) Sebelum pekerjaan dianggap selesai, biasanya ada syarat-syarat tertentu
yang harus dipenuhi terlebih dahulu. Misalnya, di tempat-tempat tertentu harus ditanami pohon, bunga atau rumput. Atau di tempat lain syarat yang diminta adalah pemasangan pagar atau memberi kerikil pada jalan-jalannya. Pekerjaan tambahan tersebut jelas menambah waktu kerja, peralatan dan ongkos. II.1.3 II.1.3.3. .3.
Syarat-syar at Penimb unan (Fill Specifications) Specifications ) Timbunan mungkin perlu diratakan dan dipadatkan dengan alat-alat
khusus dan harus dilakukan pada kelembaban tertentu agar tidak mudah terjadi amblasan (surface (surface subsidence) subsidence) serta kemantapan lereng (slope (slope stability) stability) nya terjamin. Mungkin juga timbunan itu diminta harus rapih dan dapat segera ditanami serta diberi pagar di tempat-tempat tertentu, atau harus memiliki kemiringan tertentu. Hal ini akan menambah waktu kerja, peralatan dan ongkos. Oleh karena itu harus pula diperhitung-kan dengan teliti. II.1.3.4. II.1.3.4. W a k t u (Time Element) Element ) Pekerjaan pemindahan tanah pada umumnya harus diselesaikan dalam jangka waktu yang sudah ditetapkan. Oleh sebab itu kapasitas harian yang sudah ditentukan harus dipenuhi. Untuk itu perlu pengaturan dan data yang cukup lengkap untuk memperkirakan kemampuan alat-alat yang akan dipakai, sehingga jumlahnya cukup untuk untuk memenuhi kapasitas harian harian itu. Kalau pekerjaan pemindahan tanah itu dikontrakkan dan selesai sebelum batas waktu yang telah disetujui, kontraktor berhak menerima premi. Sebaliknya kalau terlambat, maka kontraktor harus membayar ganti rugi (denda).
II.1 II.1.3 .3.5 .5.. Ongkos-ong kos Produks i (Production (Production Costs) Costs ) Ongkos-ongkos produksi yang harus diperhitungkan adalah : 1)
Ongkos tetap; meliputi asuransi, depresiasi, pajak dan bunga pinjaman.
2)
Ongkos produksi; misalnya upah pengemudi, ongkos pemeliharaan dan pembetulan alat-alat, pembelian suku cadang, bahan bakar dan minyak pelumas.
3)
Ongkos pengawasan; misalnya gaji mandor, teknisi, direksi dan lain-lain.
13
4)
Ongkos-ongkos lain; antara lain meliputi overhead cost, cost, ongkos upacaraupacara, jamuan untuk tamu dan lain-lain.
II.1 II.1.4 .4..
Fakto Fakto r-faktor yang Mempengaruh Mempengaruh i Produk si Alat
Salah satu tolok ukur yang dapat dipakai untuk mengetahui baik buruknya hasil kerja (keberhasilan) suatu alat pemindahan tanah mekanis adalah besarnya produksi yang dapat dicapai oleh alat tersebut. Oleh karena itu usaha dan upaya untuk dapat mencapai produksi yang tinggi selalu menjadi perhatian yang khusus (serius). Untuk memperkirakan dengan lebih teliti produksi alat-alat mekanis yang dipakai, maka perlu dipelajari dan dipahami faktor-faktor yang langsung mempengaruhi hasil kerja alat-alat tersebut. Faktor-faktor yang akan dibicara disini yang diperkirakan akan mempengaruhi kinerja alat adalah : II.1.4.1. Tahanan Gali (Digging (Digging Resistance) Resistance) Yaitu tahanan yang dialami oleh alat gali pada waktu melakukan penggalian tanah. Tahanan itu disebabkan oleh : 1)
Gesekan antara alat alat gali dan tanah. Pada umumnya umumnya semakin semakin besar besar kelembaban dan kekasaran butiran tanah, maka akan semakin besar pula gesekan yang terjadi.
2)
Kekerasan tanah yang umumnya bersifat menahan masuknya alat gali ke dalam tanah.
3)
Kekasaran (roughness) roughness) dan ukuran butiran tanah.
4)
Adanya adhesi antara tanah tanah dengan alat gali gali dan kohesi antara butiranbutiran tanah itu sendiri.
5)
Berat jenis tanah; hal ini terutama sangat berpengaruh terhadap alat gali yang juga berfungsi sebagai alat muat (seperti power shovel, clamshell dan dragline). Besarnya tahanan gali tersebut sangat sukar ditentukan angka rata-
ratanya, oleh karena itu sebaiknya ditentukan langsung di tempat kerjanya.
14
II.1.4 II.1.4.2. .2. Tahanan Guli r atau Tahanan Tahanan Gelind ing in g (Rolling (Rolling Resistance Resistance)) Adalah jumlah semua gaya-gaya luar (external forces) 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 gulir (rolling (rolling resistance = RR) RR) ini secara langsung adalah bagian luar ban-ban kendaraan tersebut. Tahanan gulir ini tergantung dari banyak hal, diantaranya yang terpenting adalah : 1)
Keadaan jalan, yaitu kekerasan dan kemulusan permukaannya; semakin keras dan mulus atau rata jalan tersebut maka akan semakin kecil tahanan gulirnya. Macamnya tanah atau material yang dipergunakan untuk membuat jalan tidak terlalu berpengaruh.
2)
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 baru atau sudah gundul dan macam kembangan pada ban tersebut. Jika memakai rantai ban besi (crawler ( crawler track), track), maka keadaan dan macam
track kurang berpengaruh, tetapi yang lebih berpengaruh adalah keadaan jalannya. Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam pounds (lbs) dari “tractive “ tractive pull” pull” yang diperlukan untuk menggerakkan tiap “gross ton” berat kendaraan beserta isinya pada jalur jalan mendatar dengan kondisi jalur jalan tertentu. Contoh :
Suatu jalan jalan yang yang terbuat terbuat dari tanah biasa yang yang dilewati kendaraan kendaraan beroda ban tekanan gulir
karet dengan tekanan 35 – 50 lbs, diperkirakan memiliki (RR) sebesar sebesar 100 lbs/ton. Kalau berat kendaraan
tersebut 20 ton, maka rimpull (RP) atau “tractive “tractive pull” pull” (TP) atau “tractive effort” effort” (TE) atau “draw “draw bar pull” pull” (DBP) yang diperlukan untuk mengusahakan agar kecepatan gerak kendaraan tersebut tetap (constant) constant) adalah sebesar: RP/TP/TE/DBP = berat kendaraan kendaraan x RR
15
= 20 ton x 100 lbs/ton = 2.000 2.000 lbs. lbs. Beberapa angka rata-rata dari tahanan gulir untuk bermacam-macam keadaan jalan dan roda telah diperoleh dari pengalaman di lapangan. 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 kendaraan pun sebenarnya dapat mempengaruhi tahanan gulir. Oleh karena itu yang dapat diperoleh adalah angka rata-ratanya saja. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.3 dan Tabel 1.4 di bawah ini.
TABEL 1.3 ANGKA ANGK A RA TA-RA TA TA HANAN HANA N GULIR UNTUK BERB AGAI AGA I MACA M JA LA N No.
RR
Macam Jalan
(untuk Ban Karet, lbs/ton)
1.
Hard, smooth surface, well maintained
40
2.
Firm but flexible surface, well maintained
65
3.
Dirt road, average construc. road, little maintenance
100
4.
Dirt road, soft or rutted
150
5.
Deep, Deep, muddly surface or loose sand
250 – 400
TABEL 1.4 ANGK A-A NGKA TAHANAN TAHA NAN GULIR GUL IR UNTUK B ERBA GAI MA CAM J AL AN No.
Macam Jalan
Crawler Type lbs/ton
Tekanan Ban Karet (lbs/ton) Tinggi
Rendah
Rata-rata
55
35
45
40
1.
Smooth concrete
2.
Good aspalt
60 – 70
40 - 65
50 – 60
45 - 60
3.
Hard earth,smooth,well earth,smooth,well maintained
60 – 80
40 - 70
50 – 70
45 - 70
4.
Dirt road, average constructionroad, constructionroad, little maintenance
70 – 100
90 - 100
80 - 100
85 - 100
5.
Dirt road, soft, rutted, poorly maintained
80 – 110
100 - 140
70 - 100
85 - 120
6.
Earth, muddy, rutted, no
140 140 – 180 180
180 180 - 220 220
150 150 - 220 220
165 165 - 210 210
16
mainte-nance 7.
Loose sand and gravel
160 160 – 200 200
260 260 - 290 290
220 220 - 260 260
240 240 - 275 275
8.
Earth, very muddy and soft
200 200 – 240 240
300 300 - 400 400
280 280 - 340 340
290 290 - 370 370
Seandainya tahanan gulir suatu jalan untuk kendaraan tertentu ingin diketahui dengan tepat, maka dapat dilakukan percobaan dengan cara menarik sebuah kendaraan dengan berat yang sudah diketahui pada jalur jalan yang datar dengan
kecepatan
tetap.
Pada
kabel
penariknya
dipasang
sebuah
“dynamometer ” untuk mengukur daya tarik (tension (tension)) rata-rata pada kabel tersebut. Gaya tarik tersebut tidak lain adalah jumlah tahanan gulir yang diderita oleh kendaraan. Maka besar tahanan gulirnya dalam satuan lbs/gross ton dapat dihitung sebagai berikut : P RR =
(1.5) W
dimana : RR
= Tahanan Gulir, lbs/gross ton.
P
= Gaya Tarik pada kabel penarik, Lbs.
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), hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.5 berikut ini.
TABEL 1.5 ANGKA-A ANGK A-A NGKA TAHANAN TAHA NAN GULIR GUL IR DAL AM PERSEN RR No.
Macam Jalan
(% berat berat kendaraan dlm, lb s) Ban Karet
Crawler Track
1.
Concrete, rough and dry
2%
-
2.
Compacted dirt and gravel, well maintened, no tire penetration
2%
-
3.
Dry dirt, fairly compacted, slight tire penetration
3%
-
4.
Firm, rutted dirt, tire penetration approx. 2
5%
2%
17
5.
Soft Soft dirt fills, tire penetration approx. 4
8%
4%
6.
Loose sand and gravel
10 %
5%
7.
Depply rutted dirt, spongly base tire penetration approx. 8
16 %
7%
Contoh: Contoh: Sebuah kendaraan kendaraan dengan berat 40.000 lbs bergerak di atas jalur jalan datar dengan tahanan gulir sebesar 5 %, maka rimpull yang dibutuhkan untuk mengatasi tahanan gulir tersebut adalah sebesar : RP/TR/TE/DBP = berat kendaraan x RR = 40.000 lbs x 5 % = 2.000 lbs.
II.1.4 II.1.4.3. .3. Tahanan Kemi ringan ri ngan (Grade (Grade Resis Resis tance) tance) Tahanan kemiringan adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilaluinya. Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus (plus slope), slope), maka tahanan kemiringan atau “grade “grade resistance” resistance” (GR) akan melawan gerak kendaraan, sehingga memperbesar ““tractive “rimpull”” yang tractive effort” effort” atau “rimpull diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun disebut kemiringan negatif (minus
slope) slope),
maka
tahanan
kemiringannya
akan
membantu
gerak
kendaraan, berarti akan mengurangi “rimpull “rimpull”” yang dibutuhkan. Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor, yaitu : 1)
Besarnya
kemiringan kemiringan
yang biasanya dinyatakan
dalam dalam
persen (%).
Kemiringan sebesar 1 % berarti jalur jalan itu naik atau turun sebesar 1 meter untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter, atau naik/turun 1 ft untuk setiap 100 ft jarak mendatar. 2)
Berat kendaraan itu sendiri dinyatakan dalam “gross ton”. Besarnya tahanan kemiringan rata-rata dinyatakan dalam satuan pounds
(lbs) dari “rimpull “rimpull”” atau “tractive “tractive effort” effort” untuk tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada tiap kemiringan 1 %. Kalau jalur jalan naik atau kemiringan positif, maka akan menambah “rimpull “rimpull”” atau “tractive “tractive effort”, effort”, sedangkan kalau turun atau kemiringan negatif
maka akan mengurangi “rimpull” rimpull” atau “tractive “tractive
18
effort”. effort”. Besarnya “rimpull “rimpull”” untuk mengatasi tahanan kemiringan ini harus dijumlahkan secara aljabar dengan “rimpull “rimpull”” untuk mengatasi tahanan gulir.
sama seperti pada contoh sebelumnya sebelumnya dengan berat Contoh: Contoh: Kendaraan yang sama 20 ton, bergerak pada jalur jalan yang sama dengan tahan gulir sebesar 100 lbs/ton, tetapi dengan kemiringan 5 %. Maka besarnya rimpul 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 gulir (sdh (sdh diketahui) diketahui) = 2.000 lbs. Maka jumlah RP/TP/TE/DBP = 4.000 lbs.
Sebenarnya besarnya tahanan tahanan kemiringan sebesar 20 20 lb/ton/% itu tidak tepat benar, karena semakin besar sudut kemiringan jalur jalan akan semakin kecil tahanan kemiringannya. Sebagai perbandingan dapat dilihat pada Tabel 1.6 berikut ini. Akan tetapi perlu diingat bahwa alat-alat pemindahan tanah itu jarang jarang yang dapat mengatasi kemiringan lebih besar dari 15 %. Jadi kalau dipakai tahanan kemiringan sebesar 20 lb/ton/%, maka angka-angkanya tidaklah terlalu menyimpang sampai kemiringan 15 %. TABEL 1.6 PENGARUH KEMIRINGAN JALAN TERHADAP TAHANAN KEMIRINGAN Kemiringan (%)
GR (lb/ton)
Kemiringan (%)
GR (lb/ton)
Kemiringan (%)
GR (lb/ton)
1
20,0
9
179,2
20
392,3
2
40,0
10
199,0
25
485,2
3
60,0
11
218,0
30
574,7
4
80,0
12
238,4
35
660,6
5
100,0
13
257,8
40
742,8
6
119,8
14
277,4
45
820,8
19
7
139,8
8
159,2
15
296,6
50
894,4
Cara menentukan tahanan kemiringan itu dapat dengan memakai teori mekanika (ilmu pesawat) yang sederhana. C D P 1 m / 1 ft α
A
B
α
100 m / 100 ft
F E W = 1 ton
Gambar 1.1 CARA MENENTUKAN TAHANAN KEMIRINGAN
Dari sketsa di atas (Gambar 1.1), terlihat bahwa DEF sebangun dengan ABC, maka : EF DF
=
BC
P
AC
W
=
BC AC
BC
atau
P = W
(1.6) AC
Bila W = 1 ton = 2.000 lbs, sedangkan BC = 1 m / 1 ft dan AC = AB /cos
α,
berarti AC = (100 m / 100 ft) /cos α, sedangkan sedangkan 1 % = 1 / 100 = 10, maka persamaan (1.6) di atas akan menjadi : 1 P = 2.000 lbs x
= 20 lbs. 100 / cos 10
20
Perlu diingat pula bahwa kemiringan negatif itu selalu membantu mengurangi rimpull kendaraan, maka sedapat mungkin harus diusahakan agar pada waktu alat itu mengangkut muatan melalui jalur jalan yang menurun, sedangkan pada waktu kosong menaiki atau mendaki jalur jalan itu. Sehingga dengan demikian pada waktu berisi muatan dapat bergerak lebih cepat dan membawa muatan lebih banyak karena rimpull yang diperlukan sudah dikurangi dengan kemiringan negative yang membantu. Ini berarti bahwa dengan kemiringan negatif yang membantu. Ini juga berarti bahwa sedapat mungkin tempat penimbunan atau tempat membuang material harus dipilihkan yang letaknya lebih rendah dari pada tempat penggaliannya sendiri. II.1.4.4. “ Coefficient Coefficient of Traction Traction”” atau atau “ Tractive Coefficient” Coefficient ” Adalah suatu faktor f aktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh berat kenda-raan itu pada ban atau “track” yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Atau, “Coefficient “Coefficient of Traction” Traction” (CT) adalah suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada ban atau “track” penggerak itu harus dikalikan untuk menunjukkan rimpull maksimum antara ban atau “track” dengan permukaan jalur jalan tepat sebelum roda selip. selip. Contoh: Contoh:
Jumlah berat yang diterima pada roda penggerak suatu kendaraan adalah 8.000 lbs. Dari percobaan-percobaan ternyata bahwa bila hanya tersedia rimpull sebesar 4.800 lbs, maka roda tersebut akan selip dan dikatakan bahwa : CT = 4.800 /8.000 x 100 % = 60 % atau 0,60.
Jadi CT itu terutama tergantung dari : 1)
Keadaan ban; yaitu keadaan dan macamnya, macamnya, bentuk bentuk kembangan kembangan ban ban tersebut. Untuk “crawler track” tergantung dari keadaan dan bentuk tracknya.
2)
Keadaan permukaan jalur jalan; basah atau atau kering, keras atau atau lunak, bergelombang atau rata dan sebagainya.
3)
Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya.
21
Variasi dari keadaan-keadaan ban dan permukaan jalur jalan itu sedemikian besar sehingga sukar untuk memberikan angka yang pasti untuk “coefficient of traction” traction” pada masing-masing kendaraan. Untuk memberikan gambaran mengenai besarnya “coefficient “coefficient of traction” traction” pada bermacam-macam keadaan jalu jalan telah dikumpulkan angka-angka berdasarkan pengalaman yang cukup baik untuk angka perkiraan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.7 berikut ini. TABEL 1.7 “ COEFFICIENT OF TRACTION” TRACTION” UNTUK UNTUK BERMACAM-MACAM BERMACAM-MACAM KEADAAN JALUR JALAN Macam Jalan
Ban Karet
Crawler Track
%
%
Dry, rough concrete
0,80 – 1,00
80 - 100
0,45
45
Dry, clay loam
0,50 – 0,70
50 - 70
0,90
90
Wet, clay loam
0,40 – 0,50
40 - 50
0,70
70
Wet sand and gravel
0,30 – 0,40
30 - 40
0,35
35
Loose, dry sand
0,20 – 0,30
20 - 30
0,30
30
Contoh Perhitu ngan 1 : Sebuah kendaraan mempunyai jumlah berat sebesar 40.000 lbs (20 ton) yang seluruhnya diterima oleh roda penggeraknya, kendaraan akan bergerak pada jalur jalan yang terbuat dari tanah liat yang kering dengan CT = 0,50 (50 %), RR = 100 lbs/ton dan kemiringan 5 %, maka rimpull yang dapat diberikan oleh mesin kendaraan pada macam jalan seperti di atas sebelum selip bila beban yang diterima roda penggerak 100 % adalah sebesar = 40.000 x 0,50 = 20.000 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 Perhitu ngan 2 : Kendaraan yang sama seperti tersebut di atas, tetapi roda penggeraknya hanya menerima 50 % dari berat seluruhnya, bergerak pada jalur jalan yang sama pula. Maka besarnya rimpull yang diberikan oleh kendaraan hanya:
22
40.000 x 50 % x 0,50 = 10.000 lbs. Tetapi karena rimpull yg dipergunakan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir hanya 4.000 lbs, maka kendaraan itu juga tidak selip.
Contoh Perhitu ngan 3 : Seandainya kendaraan yang sama itu bergerak pada suatu jalur jalan yang terbuat dari pasir lepas dengan RR = 250 lbs/ton dan CT = 0,25 serta kemiringan 5 %, sedangkan berat kendaraan yang diterima oleh roda penggerak 50 %, maka :
-
RP/TE untuk mengatasi RR = 20 ton x 250 lbs/ton
= 5.000 lbs.
-
RP/TE untuk mengatasi GR = 20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 %
= 2.000 lbs.
-
Maka jumlah rimpull yang diperlukan
= 7.000 lbs.
-
Sedangkan rimpull yang dapat diterima oleh kendaraan hanya sebesar :
-
40.000 lbs x 0,20 x 50 % = 4.000 lbs, maka kendaraan tersebut tidak akan dapat bergerak atau selip.
II.1.4.5. “ Rimpull” Rimpull ” / “ Tractive Pull” Pull ” / “ Tractive Effort” Effort ” / “ Draw Bar Pull” Pull ” Yaitu besarnya kekuatan tarik (pulling (pulling force) force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat kepada permukaan roda atau ban penggeraknya yang menyentuh permukaan jalur jalan. Bila “coefficient “coefficient of traction” traction” cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip, maka “rimpull “rimpull”” (RP) maksimum adalah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan “gear “gear ratios” ratios” (versnelling) versnelling) antara mesin dan roda-rodanya. Tetapi jika selip, maka rimpull maksimum akan sama dengan besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan “coefficient “ coefficient of traction”. traction”. Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
HP x 375 375 x Effi siensi Mesin Mesin (1.7)
RP = Kecepatan, Kecepatan, mp h dimana:
RP
= Rimpull atau kekuatan tarik, lbs
HP
= Tenaga mesin, HP 23
375
= Angka konversi
Istilah rimpull itu hanya dipakai untuk kendaraan-kendaraan yang beroda ban karet. Untuk yang memakai roda rantai (crawler (crawler track), track), maka istilah yang dipakai adalah “draw “draw bar pull” pull” (DBP), juga lokomotif disebut memiliki DBP. Tetapi harus diingat bahwa tractor itu mempunyai tahanan gulir dan tahanan kemiringan yang harus diatasi, disamping harus mengatasi tahanan gulir dan tahanan kemiringan alat yang ditariknya. Jadi disini ada dua macam tahanan gulir dan tahanan kemiringan yang harus diatasi oleh DBP dari tractor tersebut. Contoh :
Sebuah tractor atau atau bulldozer bulldozer yang yang beratnya 15 ton memiliki memiliki DBP maksimum sebesar 28.019 lbs pada gigi 1 (first ( first gear ) yang bergerak di atas suatu jalur jalan yang mempunyai RR 100 lbs/ton dan kemiringan 5 %. Maka DBP yang dapat dipakai untuk menarik muatan atau kendaraan lainnya, dapat dihitung sebagai berikut : DBP maksimum
= 28.019 lbs.
RP untuk mengatasi RR = 100 x 15
=
1.500 lbs.
RP untuk mengatasi GR = 15 x 20 x 5
=
1.500 lbs.
Jumlah RP untuk mengatasi RR dan GR
=
3.000 lbs.
DBP yang tersedia untuk menarik muatan
= 25.019 lbs.
Rimpull atau draw bar pull suatu alat tergantung pada HP dan kecepatan bergeraknya, artinya terpengaruh oleh “gear “ gear ratio”. ratio”. Untuk tiap kendaraan, rimpull atau draw bar pull yang dihasilkan pada suatu “gear “gear ratio” ratio” berlain-lainan besarnya. Biasanya pabrik pembuat kendaraan tersebut memberikan pedoman berapa besar kecepatan maksimum dan rimpull atau draw bar pull alat yang dapat dihasilkan pada tiap-tiap “gear ratio”, hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.8 berikut ini. TABEL 1.8 KECEPATAN MAKSIMUM PADA TIAP-TIAP GIGI (GEAR (GEAR))
Gigi
Kendaraan Beroda Ban Karet 140 HP Kecepatan (mph)
RP (lbs)
Crawler Track / Tractor berat 15 ton Kecepatan (mph)
RP (lbs)
24
Pertama
3,25
13,730 13,730
1,72
28,019
Kedua Ketiga Keempat Kelima Keenam
7,10 12,48 21,54 33,86 -
6,285 3,576 2,072 1,319 -
2,18 2,76 3,50 4,36 7,00
22,699 17,265 13,769 10,074 5,579
Untuk kendaraan yang beroda ban karet tersebut yaitu dengan HP = 140 HP, kecepatan maksimum pada gigi 1 = 3,250 mph dan effisiensi = 0,85, maka: 375 x HP x Eff. Rimpull =
375 x 140 x 0,85 =
= 13.730 lbs.
mph
3,250
II.1.4 II.1.4.6. .6. “ Percepatan ( Ac Ac cel erat io n ) Adalah waktu yang diperlukan 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 : 1)
Berat kendaraan; semakin berat kendaraan, maka akan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan.
2)
Kelebihan Rimpull yang ada; semakin besar rimpull yang berlebihan, semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalau kelebihan rimpull itu tidak ada, maka percepatan tidak akan timbul, artinya kendaraan tersebut tidak dapat dipercepat. Untuk dapat menghitung percepatan suatu kendaraan secara tepat
memang sulit, tetapi dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus Newton sebagai berikut :
W F =
F.g a
Atau
g
dimana :
(1.8)
a = W
a = Percepatan, mph/sec F = Kelebihan Rimpull, lbs
25
G = Percepatan karena gaya gravitasi, 32,2 ft/sec2 W = Berat alat yang harus dipercepat, lbs
Contoh: Contoh:
Katakan kelebihan rimpull dari suatu kendaraan adalah 10 lbs dan akan dipergunakan untuk mempercepat kendaraan tersebut yang beratnya 1 ton (2.000 lbs). Maka percepatan yang diperoleh adalah : F.g a =
10 x 32,2 =
W Jadi
dalam
= 0,161 ft/sec2 atau 0,11 mph/sec
2.000 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 maksimumnya untuk kondisi-kondisi jalur jalan tertentu (lihat Tabel 1.9). Ada cara lain untuk menentukan percepatan, percepatan, yaitu dengan memakai grafik atau monogram unjuk kerja ((performance performance chart). chart). Pada grafik tersebut tertera berat kendaraan, tahanan gulir dan tahanan kemiringan, rimpull yang dimiliki kendaraan, kecepatan, jarak yang ditempuh, waktu yang diperlukan dan lain-lain. Kemudian ada lagi yang mementingkan segi kesederhanaan, yaitu bahwa berdasarkan pengalaman di lapangan apabila ada kelebihan rimpull sebesar 20 lbs per ton pada tiap gigi, maka diperlukan waktu satu menit untuk penggantian tiap gigi dan mencapai kecepatan maksimum 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 kecepatan rata-rata = kecepatan maksimum x faktor kecepatan. Faktor kecepatan dipengaruhi oleh jarak yang ditempuh kendaraan; semakin jauh jaraknya, semakin besar faktor kecepatannya tanpa memperhatikan bagaimana keadaan jalur jalan itu (lihat Tabel 1.10).
26
TABEL 1.9 CONTOH PERHITUNGAN UNTUK MENCAPAI KECEPATAN MAK SUMUM SEBUAH TRUK
Gigi
Kecepatan Maksimum (mph)
RP untuk Percepatan (lbs/ton)
Percepatan Yang Diperlukan (mph)
Maks.
Percepatan (mph)
Waktu Waktu ut k mencapai kecepatan maks (menit)
Efektif
Pertama
3,0
3,0
357
390
190
0,015
Kedua
5,2
2,2
296
200
132
0,017
Ketiga
9,2
4,0
141
100
66
0,061
Keempat
16,8
7,6
50
40
26,4
0,288
Kelima
27,7
10,9
7
6
4,0
2,725
Jumlah waktu yang diperlukan untuk pindah gigi (gear)
3,106
Waktu untuk pindah gigi, @ = 4 detik
0,333
Jumlah waktu untuk mencapai kecepatan maksimum dari 0 mph
3,439
TABEL 1.10 1.10 FAKTOR KECEPATAN Jarak yang Ditempuh ( ft )
Faktor Faktor Kecepatan Kecepatan
500 - 1.000
0,46 - 0,78
1.000 - 1.500
0,59 - 0,82
1.500 - 2.000
0,65 - 0,82
2.000 - 2.500
0,69 - 0,83
2.500 - 3.000
0,73 - 0,83
3.000 - 3.500
0,75 - 0,84
3.500 - 4.000
0,77 - 0,85
27
Contoh: Contoh:
Sebuah kendaraan bergerak di atas suatu jalur jalan sehingga memiliki kecepatan maksimum sebesar 12,48 mph pada gigi ketiga. Bila jarak yang ditempuh adalah 1.250 ft, berarti faktor kecepatannya adalah 0,70 (lihat Tabel 1.10), maka kecepatan rata-ratanya: 12,48 x 0,70 = 8,74 mph.
II.1 II.1.4 .4.7 .7.. “ Keting gian dari Permukaan Air Laut atau Elevasi Al (Al t it ud e/Elevation) Elevation ) Ketinggian letak suatu daerah ternyata berpengaruh terhadap hasil kerja mesin-mesin, karena mesin-mesin tersebut bekerjanya dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur udara luar. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa semakin rendah tekanan udaranya, sehingga jumlah oksigennyapun semakin sedikit. Berarti mesin-mesin tersebut kurang sempurna bekerjanya. Dari pengalaman ternyata bahwa untuk mesin-mesin 4-tak (four (four cycle engines), engines), maka kemerosotan tenaga karena berkurangnya tekanan, rata-rata adalah
±
3 % dari HP di atas
permukaan air laut untuk setiap kenaikan tinggi 1.000 ft, kecuali 1.000 ft yang pertama. Contoh :
Sebuah mesin 4-tak dengan tenaga 100 HP di permukaan air laut, pada ketinggian 10.000 ft hanya akan memiliki HP sebesar : HP pada permukaan air laut adalah 100 HP. Kemerosotan HP karena ketinggian : 3 % x 100 x (10.000 - 1.000) =
27 HP
=
73 HP.
1.000 HP efektif pada ketinggian 10.000 ft
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 tekanannya pula, yaitu :
Ps
To (1.9)
Hc = H0 Po
Ts
28
dimana: Hc
= HP yg harus dikoreksi dari pengaruh ketinggian, pada ketinggian 0 ft.
Ho
= HP yang dicatat pada ketinggian tertentu.
Ps
= Tekanan barometer baku (standard), standard), 29,92 in Hg (76 cm Hg).
Po
= Tekanan barometer pada ketinggian tertentu, in Hg.
Ts
= Temperatur absolut pada keadaan baku (standard), standard), (460 0F + 60 0F) = 520 0F = 273 0C.
To
= Temperatur absolut pd ketinggian tertentu, atau (460 - t. setempat) 0F.
Tekanan barometer rata-rata juga dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan air laut (lihat Tabel 1.11). Contoh: Contoh: Sebuah mesin 4-tak 4-tak memiliki HP sebesar sebesar 130 HP HP pada permukaan permukaan air laut dengan kondisi baku, yaitu 60 0F dan 29,92 in Hg. Kalau dipakai pada keting-gian 3.000 ft dgn temperatur 70 0F, maka akan diperoleh HP efektif sebesar : Ho = Hc x Po / Ps √(Ts / To) Ho = 130 x 26,80 / 29,92 x 520 / 530 = 115 HP.
TABEL 1.11 1.11 TEKANA N BAROMET BA ROMETER ER PADA K ETINGGIAN ETINGGIAN TERTENTU TERTENTU Ketinggain dari PAL ( ft )
Tekanan Tekanan Baro meter ( in Hg )
0
29,92
1.000
28,86
2.000 3.000 4.000
27,82 26,80 25,82
5.000
24,87
6.000 7.000
23,95 23,07
8.000 9.000
22,21 21,36
10.000
20,55
29
Untuk mesin-mesin 4-tak ada cara lain yang lebih sederhana dalam menentukan HP efektif pada suatu ketinggian tertentu, yaitu HP pada keadaan baku dikalikan dengan faktor koreksi (correction (correction factor ). ). Besarnya faktor koreksi tersebut dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan air laut dan temperatur (lihat Tabel 1.12). TABEL 1.12 1.12 FAKTOR KOREKSI K OREKSI UNTUK UNTUK B ERMACAM KETINGGIAN DAN TEMPERATUR T e m p e r a t u r , ( 0F )
Ketinggian, ( ft )
110
90
70
60
50
40
20
0
-20
0
0,954
0,971
0,991
1,000
1,008
1,018
1,039
1, 062
1,085
1.000
0,920
0,937
0,955
0,964
0,974
0,984
1,003
1,025
1,048
2.000
0,887
0,904
0,921
0,930
0,938
0,948
0,968
0,988
1,010
3.000
0,885
0,872
0,888
0,896
0,905
0,914
0,933
0,952
0,974
4.000
0,825
0,840
0,856
0,865
0,873
0,882
0,899
0,918
0,938
5.000
0,795
0,809
0,825
0,833
0,842
0,849
0,867
0,885
0,904
6.000
0,767
0,781
0,795
0,803
0,811
0,820
0,836
0,853
0,872
7.000
0,738
0,752
0,767
0,775
0,782
0,790
0,806
0,823
0,840
8.000
0,712
0,725
0,739
0,746
0,754
0,762
0,776
0,793
0,811
9.000
0,686
0,699
0,713
0,720
0,727
0,734
0,748
0,764
0,782
10.000
0,675
0,682
0,687
0,699
0,707
0,717
0,722
0,737
0,752
Contoh : Sebuah mesin 4-tak mempunyai HP = 130 pada keadaan baku. Bila dipergunakan pada suatu tempat dengan ketinggian 3.000 ft dan temperatur 70 0F, maka HP efektifnya = 130 x 0,888 = 115 HP. (coba bandingkan dengan contoh sebelumnya).
II.1.4. II.1.4.8 8 Efis iensi iens i Operator (Operator Efficiency) Efficiency ) Merupakan faktor manusia yang menggerakkan alat-alat yang sangat sukar untuk ditentukan efisiensinya secara tepat, karena selalu berubah-ubah dari hari ke hari dan bahkan dari jam ke jam, tergantung dari keadaan cuaca, keadaan alat yang dikemudikannya, suasana kerja dan lain-lain. Kadang-kadang suatu perangsang dalam bentuk upah tambahan (incentive ( incentive)) dapat mempertinggi efisiensi operator.
30
Sebenarnya efisiensi operator tidak hanya disebabkan karena kemalasan pekerjaan itu, tetapi j uga karena kelambatan-kelambatan dan hambatan-hambatan yang tak mungkin dihindari, seperti melumasi kendaraan, mengganti alat yang aus, member-sihkan
bagian-bagian
terpenting
sesudah
sekian
jam
dipakai,
memindahkan ke tempat lain, tidak adanya keseimbangan antara alat-alat angkut dan alat-alat muat, menunggu peledakan di suatu daerah yang akan dilalui, perbaikan jalan dan lain-lain. Karena hal-hal tersebut di atas, jarang-jarang selama satu jam itu operator betul-betul dapat bekerja selama 60 menit. Berdasarkan pengalaman, bila operator dapat bekerja selama 50 menit dalam satu jam, ini berarti efisiensinya adalah 83 % (lihat Tabel 1.13), maka hal itu dianggap baik sekali jika alatnya berban karet. Jadi didalam menentukan n jumlah waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan suatu pekerjaan harus diingat juga efisiensi pekerja-pekerjanya. Sehubungan dengan efisiensi operator tersebut di atas perlu juga diingat keadaan alat mekanisnya, karena hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat efisiensi operatornya. TABEL 1.13 1.13 EFISIENSI OPERATOR (OPERATOR (OPERATOR EFFICIENCY) EFFICIENCY) Tingkat Efisiensi Operator Operator (min / jam) Macam Macam A lat
Baik sekali
Sedang
Kurang baik (eff. malam hari)
Crawler Tractor
55 (92 %)
50 (83 %)
45 (75 %)
Ber-ban Karet
50 (83 %)
45 (75 %)
40 (67 %)
Beberapa pengertian yang dapat menunjukkan keadaan alat mekanis dan efektivitas penggunaannya, penggunaannya, antara lain : 1) “ Av Av ail abi li ty Ind ex” ex” atau “Mechanical “Mechanical Availability” Availability ” Merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanis yang sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan. Persamaan untuk “availability “ availability index” index” (AI) adalah sebagai berikut :
W AI =
x 100 % W + R
31
(1.10)
dimana : W = “Working Hours” Hours” atau jumlah jam kerja alat, jam. R = “Repair Hours” Hours” atau jumlah jam untuk perbaikan, jam.
2) “Physical Availabilit Availabilit y” atau “Ope “Operational rational Availability” Availability” Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang sedang dipergunakan, persamaannya adalah : W + S PA =
x 100 %
(1.11)
W + R + S
dimana : S
= “Standby Hours” Hours” atau jumlah jam suatu alat yang tidak dapat dipergunakan padahal alat tersebut tidak rusak dan dalam keadaan siap beroperasi, jam.
W+R+S = “Scheduled Hours” Hours” atau jumlah seluruh jam jalan dimana alat dijadualkan untuk beroperasi, jam. “Physical Availability” Availability” pada umumnya selalu lebih besar daripada “ Availability Index”. Index”. Tingkat efisiensi dari sebuah alat mekanis naik jika angka “Physical “ Physical Availability” Availability” mendekati angka “ Availability Index”. Index”. 3) “Use of Availabilit Availabilit y” Menunjukkan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan (available ( available), ), dengan menggunakan rumus sebagai berikut : W UA =
x 100 %
(1.12)
W + S
Angka “use of availability” availability” biasanya dapat memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang tidak sedang rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat
32
menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan (management ( management)) peralatan yang dipergunakan. 4) “Effective Utilization” Utilization” Menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat dimanfaatkan untuk kerja produktif. “Effective Utilization” sebenarnya sama dengan pengertian efisiensi kerja. Adapun persamaannya adalah : W EU =
(1.13)
x 100 % W + R + S
dimana : W + R + S = T
= “Total Hours Available” Available” atau “Scheduled “Scheduled Hours” Hours” atau jumlah jam kerja yang tersedia.
Contoh-contoh Perhitungan : a)
Dari pengoperasian sebuah power shovel dalam sebulan dapat dicatat data sebagai berikut : -
Jumlah jam kerja (working hours) hours)
= W = 300 jam.
-
Jumlah jam untuk perbaikan (repair hours) hours) = R
= 100 jam.
-
Jumlah jam siap tunggu (hours on standby) standby) = S
= 200 jam.
-
Jumlah jam yang dijadualkan (total hours) hours)
= 600 jam.
= T
Maka : AI
= 300 / (300 + 100) x 100% = 75%.
PA = (300 + 200) / 600 x 100% = 83%. UA = 300 / (300 + 200) x 100% = 60%. EU = 300 / 600 x 100 % = 50%.
b)
Dalam keadaan lain datanya adalah sebagai berikut : W
= 450 jam.
S
= 0 ; berarti alat tersebut tidak pernah menunggu (standby). standby).
W+R+S
= 600 jam.
Maka :
AI
R
= 150 jam.
= 450 / (450 + 150) x 100 % = 75 %.
PA = (450 + 0) / (450 + 150 + 0) x 100 % = 75 %.
33
UA = 450 / (450 + 0) x 100 % = 100 %. EU = 450 / 600 x 100 % = 75 %. Terlihat bahwa operasi alat pada contoh kedua lebih efisien daripada alat pada contoh pertama.
II.1 II.1.4 .4.9 .9 Faktor Faktor pengembangan atau atau faktor p emuaian (Swell (Swell Factor ) Material di alam diketemukan dalam keadaan padat dan terkonsolidasi dengan baik, sehingga hanya sedikit bagian-bagian yang kosong atau ruanganruangan yang terisi udara (voids ( voids)) diantara butir-butirnya, lebih-lebih kalau butirbutir itu halus sekali. Akan tetapi bila material tersebut digali dari tempat aslinya, maka akan terjadi pengembangan atau pemuaian volume (swell ( 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 material tersebut mempunyai faktor pengembangan (swell (swell factor ) sebesar 0,80 atau 80 %. Faktor pengembangan tersebut perlu diketahui karena volume material yang diperhitungkan pada waktu penggalian selalu apa yang disebut “ pay yard” yard” atau “bank “bank yard” yard” atau volume aslinya di alam. Sedangkan yang harus diangkut adalah material yang telah mengembang karena digali, dan alat angkut itu sanggup membawa material tersebut sebesar kapasitas munjung (heaped ( heaped capacity)-nya. capacity)-nya.
Jadi
kalau
kapasitas
munjung
dikalikan
dengan
faktor
pengembangan material yang diangkutnya akan diperoleh “pay “ pay yard capacity” capacity ” nya. Contoh : Sebuah power scraper yang memiliki kapasitas munjung 15 cu yd akan mengangkut tanah liat basah dengan faktor pengembangan sebesar 80 %. Maka Maka alat itu sebenarnya sebenarnya hanya mengangkut = 80 % x 15 cuyd = 12 cu “pay yard” yard” atau “bank “bank cubic yard” yard” atau “insitu “insitu cubic yard”. yard”. Sebaliknya bila “bank yard” itu dipindahkan lalu dipadatkan di tempat lain dengan alat-alat gilas (roller (roller ) mungkin volumenya berkurang, karena betul-betul padat sehingga menjadi kurang dari 1,00 cu yd tanah sesudah dipadatkan hanya
34
memiliki volume 0,90 cu yd. Ini berarti susut sebesar 10 %, dan dikatakan “shrinkage factor ” nya 10 %. Untuk menghitung faktor-faktor tersebut di atas dipakai rumus-rumus sebagai berikut :
Vloose Persen Swell =
-1
(1.14)
x 100 %
Vundisturbed
Vundisturbed Swell Factor =
(1.15)
x 100 % Vloose Vcompacted
Shrink age Factor Factor =
1-
x 100 100 %
(1.16)
Vundisturbed
Kalau angka untuk “shrinkage “shrinkage factor ” tidak ada, biasanya dianggap sama dengan “persen “persen swell”. swell”. Kalau ingin mendapat angka-angka yang lebih tepat, maka dapat melakukan percobaan langsung pada tanah yang akan diteliti. Tetapi untuk perhitungan perkiraan (estimation (estimation)) cukup dipakai angka rata-ratanya saja (lihat Tabel 1.14). TABEL 1.14 BOBOT ISI DAN FAKTOR PENGEMBANGAN (SWELL (SWELL FACTOR) FACTOR) DARI BERBAGAI MATERIAL MATERIAL Bobot Isi (Density) Density ) lb/cu yd, in-situ
Swell Factor (in-bank correction factor )
Bauksit
2.700 - 4.325
0,75
Tanah liat, kering Tanah liat, basah Antrasit (anthracite (anthracite)) Batubara Bituminous (Bituminous (Bituminous Coal) Coal ) Bijih Tembaga (Copper (Copper Ore) Ore) Tanah biasa, kering Tanah biasa, basah Tanah biasa, bercampur pasir kerikil (gravel ( gravel)) Kerikil, kering Kerikil, basah
2.300 2.800 - 3.000 2.200 1.900 3.800 2.800 3.370 3.100 3.250 3.600
0,85 0,82 - 0,80 0,74 0,74 0,74 0,85 0,85 0,90 0,89 0,88
Mac am
Mat er i al
35
Granit, pecah-pecah Hematit, pecah-pecah Bijih Besi (Iron (Iron Ore), Ore), pecah-pecah pecah-pecah Batu Kapur, pecah-pecah pecah-pecah Lumpur Lumpur, sudah ditekan (packed ( packed)) Pasir, kering Pasir, basah Serpih (Shale (Shale)) Batu Sabak (Slate (Slate))
4.500 6.500 - 8.700 3.600 - 5.300 2.500 - 4.200 2.160 - 2.970 2.970 - 3.510 2.200 - 3.250 3.300 - 3.600 3.000 4.590 - 4.860
0,67 - 0,56 0,45 0,45 0,60 - 0,57 0,83 0,88 0,89 0,88 0,75 0,77
Disamping itu ada beberapa istilah lain yang ada sangkut pautnya dengan kemampuan penggalian, yaitu : 1)
Faktor Bilah (Blade (Blade Factor ), yaitu perbandingan antara volume material yang mampu ditampung oleh bilah terhadap kemampuan tampung bilah secara teoritis.
2)
Faktor Mangkuk (Bucket (Bucket Factor ), yaitu perbandingan antara volume material yang mampu ditampung oleh mangkuk terhadap kemampuan tampung mangkuk secara teoritis.
3)
Fakto Fakto r Muatan (Pa (Paylo ylo ad Factor ), yaitu perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh bak alat angkut terhadap kemampuan bak alat angkut menurut spesialisasi tekniknya.
II.1.4 II.1.4.10 .10 Berat Material (Weight Weight of Material) Material) Berat material (lihat Tabel 1.14) yang akan diangkut oleh alat-alat angkut dapat mempengaruhi : 1)
Kecepatan kendaraan dengan HP mesin yang dimilikinya.
2)
Membatasi kemampuan kendaraan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir dari jalur jalan yang dilaluinya.
3)
Membatasi volume material yang dapat diangkut. Oleh karena itu berat jenis materialpun harus diperhitungkan pengaruhnya
terhadap kapasitas alat muat maupun alat angkut. II.1.4.11 II.1.4.11 Waktu Wakt u Edar (Cycle Time) Time) Waktu edar atau cycle time adalah waktu yang diperlukan alat mulai dari aktifitas pengisian atau pemuatan (loading (loading), ), pengangkutan (hauling (hauling)) untuk truk dan
36
sejenisnya atau swing untuk backhoe dan power shovel, pengosongan ( dumping), dumping), kembali kosong, dan mempersiapkan posisi (manuver) untuk diisi atau dimuat. Disamping aktifitas-aktifitas tersebut terdapat pula waktu menunggu (delay (delay)) bila terjadi antrian untuk mengisi atau dimuat. Istilah pengisian dan pemuatan dibedakan dalam hal alat yang digunakan untuk menghindari kerancuan. Istilah pengisian diterapkan pada unit alat yang dapat mengisi material sendiri yang umumnya memiliki mangkuk atau bucket, bucket , misalnya loader, power shovel, backhoe, scraper, BWE dan alat lain yang sejenis. Sedangkan istilah pemuatan diterapkan pada unit alat yang tidak dapat mengisi material sendiri yang umumnya memiliki bak (tray ( tray), ), misalnya truk, lori, belt conveyor dan sebagainya. Komponen waktu edar untuk alat dorong, misalnya bulldozer dan grader, adalah waktu dorong material sampai jarak tertentu, waktu kembali mundur, manuver sampai siap dorong lagi. Jarak angkut atau dorong untuk berbagai alat berat berbeda sesuai dengan sifat pekerjaannya. Biasanya setiap produsen alat berat menerbitkan Buku Panduan (Manual (Manual Book) Book) pengoperasian alat, termasuk informasi tentang jarak angkut/dorong yang efisien. Waktu edar terdiri dari dua jenis, yaitu waktu tetap (fixed (fixed time) time) dan waktu variabel (variable (variable time); time); jadi waktu edar total adalah penjumlahan waktu tetap dan waktu variabel. Yang termasuk ke dalam waktu tetap adalah waktu pengisian atau pemuatan termasuk manuver dan menunggu, waktu pengosongan muatan, waktu membelok dan waktu mengganti gigi dan percepatan; sedangkan yang tergolong waktu variabel adalah waktu mengangkut muatan dan waktu kembali kosong. Untuk mengestimasi waktu variabel dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu: (1)
langsung mengambil data di lapangan.
(2)
tidak langsung atau menghitung secara grafis.
Pengambilan data langsung di lapangan biasanya dilakukan untuk tujuan evaluasi rutin atau penelitian terhadap kinerja alat berat yang sedang beroperasi. Pekerjaan ini perlu dilakukan karena suatu kenyataannya bahwa semua alat berat akan menurun kinerjanya akibat pengoperasian yang terus menerus, walaupun perawatan rutin telah dilakukan.
37
Berdasarkan kinerja tersebut dapat dibandingkan kualitas suatu alat berat yang sejenis dari berbagai merek dan diestimasi umur pakainya. Pada saat ini unit-unit alat berat, terutama truk, telah dilengkapi dengan perangkat elektronik yang dapat merekam data waktu edarnya sendiri selama alat tersebut beroperasi. Data tersebut disalin ke dalam disket untuk dianalisis di kantor dan dihitung efisiensi dan efektifitasnya. Mengestimasi waktu variabel secara grafis yaitu menggunakan grafik kinerja mesin alat berat yang diterbitkan oleh pembuat alat tersebut. Cara ini sangat berguna sebagai estimasi awal kinerja alat berat pada saat akan menginvestasinya. Grafik kinerja mesin alat berat melukiskan kemampuan mesin (rimpull) rimpull) yang dikorelasikan dengan kinerja pengereman (brake ( brake performance) performance) dan kemampuan waktu tempuh. II.1.5 A.
Rangkuman
Pemindahan
Tanah
Mekanis
(PTM)
adalah
semua
pekerjaan
yang
berhubungan dengan kegiatan penggalian (digging, (digging, breaking, loosening), loosening), pemuatan (loading (loading), ), pengangkutan (hauling, (hauling, transporting), transporting), penimbunan (dumping, filling), filling), perataan (spreading, (spreading, leveling) leveling) dan pemadatan (compacting (compacting)) tanah atau batuan dengan menggunakan alat-alat mekanis (alat-alat berat/besar). B.
Material terbagi dalam 4 golongan besar, yaitu : 1)
2)
3)
Lunak (soft) soft) atau mudah digali (easy (easy digging), digging), misalnya :
tanah atas atau tanah pucuk (top ( top soil). soil).
pasir (sand (sand). ).
lempung pasiran (sandy (sandy clay). clay).
pasir lempungan (clayey (clayey sand). sand).
Agak keras (medium hard digging), misalnya :
tanah liat atau lempung (clay) yang basah dan lengket.
batuan yang sudah lapuk (weathered rocks).
Sukar digali atau keras (hard digging), digging), misalnya :
batu sabak (slate).
material yang kompak (compacted material).
38
4)
batuan sedimen (sedimentary rocks).
konglomerat (conglomerate).
breksi (breccia).
Sangat sukar digali atau sangat keras (very hard digging) digging) atau batuan segar (fresh (fresh rocks) rocks) yang memerlukan pemboran dan peledakan sebelum dapat digali, misalnya :
C.
batuan beku segar (fresh igneous rocks).
batuan malihan segar (fresh metamorphic rocks).
Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya diukur dengan mempergunakan “ripper meter ” atau “seismic “seismic test meter ” dan satuannya adalah meter/detik, yaitu sesuai dengan satuan untuk kecepatan gelombang seismik pada batuan.
D.
Nilai daya dukung tanah dapat diketahui dengan cara pengukuran langsung di lapangan. Alat yang biasa dipergunakan untuk menentukan atau pengukuran daya dukung material disebut “cone “cone penetro meter ”. ”.
E.
Efisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu produktif dengan waktu kerja yang tersedia.
F.
Tahanan Gali (Digging Resistance) Resistance) yaitu tahanan yang dialami oleh alat gali pada waktu melakukan penggalian tanah. Tahanan Gali ini disebabkan oleh : 1)
Gesekan antara alat gali gali dan tanah. Pada umumnya semakin besar kelembaban dan kekasaran butiran tanah, maka akan semakin besar pula gesekan yang terjadi.
2)
Kekerasan tanah yang umumnya bersifat menahan masuknya alat gali ke dalam tanah.
3)
Kekasaran (roughness) roughness) dan ukuran butiran tanah.
4)
Adanya adhesi antara tanah dengan alat gali dan kohesi antara butiranbutiran tanah itu sendiri.
5)
Berat jenis tanah; hal ini terutama sangat berpengaruh terhadap alat gali yang juga berfungsi sebagai alat muat (seperti power shovel, clamshell dan dragline).
39
G.
Tahanan Gulir/Gelinding/Guling (Rolling Resistance) Resistance) adalah jumlah semua gaya-gaya luar (external (external forces) 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 gulir (rolling ( rolling resistance = RR) RR) ini secara langsung adalah bagian luar ban-ban kendaraan tersebut.
H.
Tahanan Kemiringan (Grade Resistance) Resistance) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilaluinya. Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus (plus slope), slope), maka tahanan kemiringan atau “grade “grade resistance” resistance” (GR) akan melawan gerak kendaraan, sehingga memperbesar “tractive “tractive effort” effort” atau “rimpull “rimpull”” yang diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun disebut kemiringan negatif (minus slope) slope), maka tahanan kemiringannya akan membantu gerak kendaraan, berarti akan mengurangi “rimpull “rimpull”” yang dibutuhkan. Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor, yaitu : 1)
Besarnya kemiringan yang biasanya dinyatakan dalam persen (%). Kemiringan sebesar 1 % berarti jalur jalan itu naik atau turun sebesar 1 meter untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter, atau naik/turun 1 ft untuk setiap 100 ft jarak mendatar.
2) I.
Berat kendaraan itu sendiri dinyatakan dalam “gross ton”.
“Coefficient of Traction” Traction” atau “Tractive “Tractive Coefficient” Coefficient” (CT) adalah suatu faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh berat kendaraan itu pada ban atau “track” yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Jadi CT itu terutama tergantung dari : 1)
Keadaan ban; yaitu keadaan dan macamnya, bentuk kembangan ban tersebut. Untuk “crawler track” tergantung dari keadaan dan bentuk tracknya.
2)
Keadaan permukaan jalur jalan; basah atau kering, keras atau lunak, bergelombang atau rata dan sebagainya.
3)
Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya.
40
J.
“Rimpull” Rimpull” / “Tractive Pull” Pull” / “Tractive Effort” Effort” / “Draw Bar Pull” Pull” yaitu besarnya kekuatan tarik (pulling (pulling force) force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat kepada
permukaan
roda
atau
ban
penggeraknya
yang
menyentuh
permukaan jalur jalan. Bila “coefficient “coefficient of traction” traction” cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip, maka “rimpull “rimpull”” (RP) maksimum adalah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan “gear “gear ratios” ratios” (versnelling (versnelling)) antara mesin dan rodarodanya. Tetapi jika selip, maka rimpull maksimum akan sama dengan besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan “coefficient “coefficient of traction”. traction”. Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : HP x 375 375 x Effi siensi Mesin Mesin RP = Kecepatan, Kecepatan, mp h dimana : RP = Rimpull atau kekuatan tarik, lbs HP = Tenaga mesin, HP 375 = Angka konversi K.
Percepatan ( Acceleration) Acceleration) adalah waktu yang diperlukan 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 : 1)
Berat kendaraan; semakin berat kendaraan, maka akan semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan.
2)
Kelebihan Rimpull yang ada; semakin besar rimpull yang berlebihan, semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalau kelebihan rimpull itu tidak ada, maka percepatan tidak akan timbul, artinya kendaraan tersebut tidak dapat dipercepat.
L.
Faktor-faktor pengembangan dan penyusutan tanah/material dapat dipakai rumus-rumus sebagai berikut : Vloose Persen Swell =
-1 Vundisturbed B
x 100 %
B
41
Vundisturbed Swell Swell Facto Facto r =
x 100 % Vloose Vcompacted
Shrink age Factor Factor =
1-
x 100 100 % Vundisturbed
M.
Waktu edar (cycle time) time) adalah waktu yang diperlukan alat mulai dari aktifitas pengisian atau pemuatan (loading (loading), ), pengangkutan (hauling (hauling)) untuk truk dan sejenisnya atau swing untuk backhoe dan power shovel, pengosongan (dumping), dumping), kembali kosong, dan mempersiapkan posisi (manuver) untuk diisi atau dimuat
42
II.1.6 II.1.6 Evaluasi dan Kunc Ku ncii Jawaban A. Lem bar Ker ja 1 Pilihlah satu jawaban yang paling tepat, lingkarilah A, B, C, atau D. 1.
Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah suatu proses pemindahan tanah dari satu tempat ke tempat yang lain dengan menggunakan alat-alat mekanis/berat, dengan langkah-langkah langkah-langkah aktivitasnya terdiri dari : A.
Menggali, memuat dan mengangkut. mengangkut.
B.
Menggali, memuat, mengangkut dan menimbun.
C.
Menggali, memuat, mengangkut, menimbun dan meratakan.
D.
Menggali,
memuat,
mengangkut,
menimbun,
meratakan
dan
memadatkan.
2.
Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya diukur dengan mempergunakan alat :
3.
A.
Altitumeter.
B.
Hardnessmeter.
C.
Rippermeter.
D.
Cone Penetrometer.
Perbandingan antara waktu produktif dengan waktu kerja yang tersedia disebut :
4.
A.
Kerja produktif.
B.
Efisiensi kerja.
C.
Waktu efektif.
D.
Waktu edar.
Jumlah semua gaya-gaya luar (external forces) forces) yang berlawanan dengan arah gerak kendaraan yang berjalan di atas jalur jalan (jalan raya atau kereta api) atau permukaan tanah, disebut : A.
Tahanan Gulir.
B.
Tahanan Gali.
C.
Tahanan Kemiringan.
D.
Semua salah. 43
5.
Waktu yang diperlukan untuk mempercepat kendaraan dengan memakai kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan pada keadaan jalur jalan tertentu, dinamakan :
6.
A.
Percepatan.
B.
Kecepatan.
C.
Waktu edar.
D.
Waktu efektif.
Persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan (available (available), ), disebut :
7.
8.
A.
Mechanical Availability.
B.
Use of Availability.
C.
Physical Availability.
D.
Availability Index.
Persamaan/rumus yang lazim untuk mencari nilai efisiensi kerja adalah : A.
Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jumlah jam istirahat.
B.
Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jam perbaikan alat.
C.
Jumlah jam kerja dibagi dengan total jam kerja yang tersedia.
D.
Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jam siap tunggu.
Perbandingan antara volume material in-situ dengan volume material setelah digali, disebut :
9.
A.
Persen swell.
B.
Shrinkage factor.
C.
Bank yard.
D.
Swell factor.
Perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh bak alat angkut terhadap kemampuan bak alat angkut menurut spesialisasi tekniknya, disebut : A.
Faktor Bilah.
B.
Faktor Mangkok.
C.
Faktor Muatan.
D.
Semua salah.
44
10.
Bila dilihat dari bentuk dan kekerasannya, material yang ada di alam alam ini terbagi dalam berapa golongan besar ? A.
3 golongan.
B.
4 golongan.
C.
5 golongan.
D.
6 golongan.
B. Lembar Kerja Kerja 2 Berilah tanda silang pada kotak YA untuk jawaban yang benar, dan pada kotak TIDAK untuk jawaban yang salah. 1.
Yang dimaksud dengan tanah adalah bagian teratas dari kulit bumi yang relatif lunak, tidak begitu kompak dan terdiri dari butiran-butiran lepas. YA
2.
TIDAK
Daya dukung material adalah kemampuan material untuk mendukung alat yang terletak di atasnya. YA
3.
TIDAK
Pekerjaan mekanik untuk perawatan alat tidak dapat dimasukkan sebagai penyebab berkurangnya efisiensi kerja operator, karena pekerjaan perawatan alat (maintenance (maintenance)) harus sudah terjadual untuk masuk bengkel (workshop ( workshop). ). YA
4.
TIDAK
Efektifitas (effectiveness) effectiveness) artinya jam kerja efektif selama waktu total yang disediakan untuk operasi dan istirahat. YA
5.
TIDAK
Gesekan antara alat gali dan dan tanah serta kekerasan tanah, umumnya semakin besar kelembaban dan kekasaran butiran serta kekerasan tanah, maka akan semakin besar pula gesekan yang terjadi. Gesekan ini disebut Tahanan Gulir. YA
TIDAK
45
6.
Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus (plus slope), slope), maka tahanan kemiringan atau “grade “grade resistance” resistance” (GR) akan melawan gerak kendaraan, sehingga memperbesar “tractive “tractive effort” effort” atau “rimpull “rimpull”” yang diperlukan. YA
7.
TIDAK
Bila “coefficient of traction” traction” cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip, maka “rimpull “rimpull”” (RP) minimum adalah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan “gear “gear ratios” ratios” (versnelling (versnelling)) antara mesin dan roda-rodanya. YA
8.
TIDAK
Availability Index adalah merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanis yang sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan. YA
TIDAK
C. Kunc i Jawaban Jawaban Lembar Lembar Kerja 1 dan 2
Lembar Kerja 1
Lembar Kerja 2
1.
D
6.
B
1.
YA
5.
TIDAK
2.
C
7.
C
2.
YA
6.
YA
3.
B
8.
D
3.
YA
7.
TIDAK
4.
A
9. 9.
C
4.
TIDAK
8.
YA
5.
A
10.
B
46
Hitunglah jumlah jawaban Anda yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi pembelajaran 1.
Juml ah jawaban jawaban yang benar Tingkat Penguasaan =
x 100 % 18
Klasifikasi tingkat penguasaan sebagai berikut: 90% ─ 100%
= baik sekali
80% ─ 89%
= baik
70% ─ 79%
= cukup
≤69%
= kurang
47
