PENGELOLAAN ALAT BERAT FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKTIVITAS ALAT-ALAT MEKANIS / AAB
Materi #1. Pendahuluan 1.1. Pengertian Pemindahan Tanah Mekanis 1.2. Pengertian alat - alat Berat 1.3. Faktor yang mempengaruhi pengoperasian alat 1.4 Sifat-sifat tanah
2/26/2014
2
Faktor yang Mempengaruhi Pengoperasian Alat Berat 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 2/26/2014
Pengaruh ketinggian / Altitude Beban / Tahanan Koefisien traksi Tenaga Roda / Rimpull Kelandaian permukaan / grade Gaya Tarik / Drawbar Pull Temperatur Pengaruh lainnya 3
Pengaruh Ketinggian / Altitude Perubahan kadar oksigen dalam udara akan berpengaruh terhadap tenaga mesin. Secara umum, tenaga mesin akan berkurang dari tenaga seluruhnya setiap penambahan 100 m / 1000feet , diatas 750 m / 3000 feet pertama di atas permukaan air laut 3 % untuk 4 cycle engine 1 % untuk 2 cycle engine Sehingga untuk kebutuhan pekerjaan yang diperhitungkan adalah kemampuan efektif yang telah berkurang sesuai ketinggian . Namun untuk saat ini mulai digunakan super charger yang menginjeksikan O2 ke dalam silinder , alat ini mampu mempertinggi tenaga mesin s.d. 125% 4
Beban / Tahanan Adalah beban atau tahanan pada traktor yang melakukan pekerjaan pemindahan tanah mekanis, berupa : • Beban Dorong • Beban Potong • Beban Tarik • Tahanan Gelinding / Rolling Resistance • Tahanan Kelandaian / Grade Resistance • Beban Total 5
Beban Dorong Terdapat pada traktor yang bekerja mendorong atau menggusur material.
Beban dorong = KB × BD (kg) KB = Kapasitas Blade (m3) BD = Berat material (kg/m3)
6
Beban Potong Ditimbulkan sebagai reaksi material terhadap pemotongan yang dilakukan kepadanya. Secara teoritis dapat dihitung apabila shear strength atau draft resistance dari material diketahui.
Beban potong = q × dr (kg) q = Luas penampang tanah yang di potong (cm2) dr = Shear strength (kekuatan geser)
7
Beban Tarik Beban tarik merupakan tahanan yang timbul akibat adanya geseran dari benda yang ditarik. Timbul karena adanya gesekan antara material dengan permukaan tanah. Besarnya bervariasi tergantung berat material, cara penarikan dan keadaan tanah. Beban tarik = BK × cg (kg) BK = Berat kayu (KG) cg = Koefisien gesek 8
inTERMezo… Yang mana yang merupakan tahanan gelinding ???
Tahanan Gelinding / RR Merupakan daya hambat yang diakibatkan tanah pada roda kendaraan. Tahanan gelinding dipengaruhi oleh spesifikasi roda dan sifat permukaan lahan , yang didefinisikan sebagai tenaga tarik.
Tahanan gelinding [ kg ] = w x Crr w = berat kendaraan [kg] Crr = koefisien tahanan gelinding
10
Tahanan Gelinding / RR Faktor yang mempengaruhinya : • Gesekan bagian dalam Gesekan yang terjadi dalam komponen penggerak dari flywheel mesin sampai pada ban dipermukaan tanah. • Kelenturan roda / ban Dinding dan kembangan terpuntir sewaktu roda berputar
11
Tahanan Gelinding / RR Faktor yang mempengaruhinya : • Beban pada roda Jumlah berat kendaraan kosong ditambah berat muatan yang diangkut (Gross Vehicle Weight) GVW = berat kendaraan kosong + berat muatan) • Penetrasi ban RR harus ditambah 30 Lbs/ton untuk setiap inchi penetrasi kedalam badan jalan. Contoh : roda traktor masuk ke dalam tanah 2 inchi, maka tambahan tahanan gelindingnya menjadi Crr = 2 x 30 = 60lbs/ton 12
Tahanan Gelinding / RR KEADAAN PERMUKAAN JALAN
KOEFISIEN TAHANAN GELINDING %
Jalan terpelihara, ban tidak terbenam
2
Jalan terpelihara, ban agak terbenam
3,50
Ban terbenam, sedikit basah Keadaan jalan jelek Jalan berpasir gembur, jalan berkerikil Keadaan jalan sangat jelek
5 8 10,00 15 - 20
13
Tahanan Gelinding
Jalan aspal
Besarnya tahanan gelinding dipengaruhi oleh kondisi medan / jalan
Jalan tanah
Tahanan Gelinding
200 kg 100 kg
Besarnya tahanan gelinding dipengaruhi oleh berat kendaraan
Tahanan Gelinding / RR Sebuah traktor dengan berat 20 ton berjalan pada medan yang mempunyai Crr = 4%. Hitung tahanan gelinding traktor tersebut !
Jawab : RR = w x Crr RR = 20 ton x 4% RR = 0,8 ton = 800 kg
16
Tahanan Tanjakan / GR Tahanan yang terjadi pada setiap alat yang mendaki, karena ada perbedaan elevasi badan jalan dan pengaruhgravitasi. 𝐸𝐹 𝐸𝐷 D
=
𝑃 𝑊
=
P = 2000
900
𝐵𝐶 𝐵𝐶 P=Wx 𝐴𝐶 𝐴𝐶 1 x = 20 Lbs 100
Apabila BC berubahmenjadi 2ft, maka
900
P = 2000 x
2 100
= 40 Lbs
F
E
P = 2000 Lbsx
%𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒 20 𝐿𝑏𝑠 𝑥 %𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒 = 100 𝑡𝑜𝑛
17
Tahanan Tanjakan Kelandaian adalah perbandingan antara perubahan ketinggian jalan dengan panjang jalan (%)
Tahanan Tanjakan Besarnya tahanan tanjakan dipengaruhi oleh berat kendaraan dan kelandaian tanjakan.
W
Tahanan Tanjakan / GR Tahanan ini akan berubah menjadi bantuan (bantuan kelandaian) apabila alat menuruni bukit.
Tahanan Tanjakan = W × % k (kg) W = Berat kendaraan (kg) % k = Kelandaian (%)
20
Tahanan Tanjakan / GR Derajat
Konversi %
Derajat
Konversi %
Derajat
Konversi %
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1,8 3,5 5,2 7,0 8,7 10,5 12,2 13,9 15,6 17,4
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
19,0 20,8 22,5 24,2 25,9 27,6 29,2 30,9 32,6 34,2
21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
35,8 37,5 39,1 40,2 42,3 43,8 45,4 47,0 48,5 50,0
Sumber : Rochmanhadi, 1992
21
Tahanan Tanjakan / GR Sebuah traktor dengan berat 20 ton berjalan melalui tanjakan dengan kelandaian 3%. Berapa tahanan tanjakan yang diterima traktor?
Jawab GR = G . %k GR = 20 ton x 20 Lbs/ton x 3 % GR = 12 Lbs
22
Kelandaian Permukaan / Grade Landai adalah perbandingan perubahan ketinggian persatuan panjang jalan, perubahan traksi akibat permukaan berbanding lurus dengan kelandaian. Kebutuhan tenaga traksi dalam perubahan kelandaian sbb:
TR = RR + GR TR = RR - GA TR = Total Resistance RR = Rolling Resistance GR = Grade Resistance GA = Grade Assistance 23
Effective Grade (%) Effective Grade = RR (%) + GR (%) Diperlukan untuk : • Penggunaan kurva rimpull • Brake performance (kemampuan rem) • Travel time (lama perjalanan) Cara menghitung : Diubah faktor RR kedalam %, dengan perbandingan 20 Lbs/ton = 1%, kemudian ditambahkan dengan %GR. 24
Effective Grade (%) Sebuah wheel tractor bergerak dijalan yang keras dan halus dengan Crr 60 Lbs/ton dan tanjakannya sebesar 3%. Berapakah effective gradenya? Jawab : RR diubah dari Lbs/ton menjadi % 20 Lbs/ton=1%
Maka Crr 60 Lbs/ton = 3% Effective Grade = RR (%) + GR (%) = 3% + 3% = 6% 25
Beban Total Merupakan jumlah beban atau tahanan yang harus diatasi oleh alat pada suatu kondisi pekerjaan tertentu. Hendaknya dianalisa mengenai beban-beban apa saja yang diderita suatu alat dan dikaji dengan secermat-cermatnya.
26
Beban Total Menanjak (Up - Hill) • Kendaraan beroda = RR + GR • Kendaraan berantai = GR Datar (level) : • Kendaraan beroda = RR • Kendaraan berantai = 0 Menurun (Down Hill) : • Kendaraan beroda = RR - GR • Kendaraan berantai = -GR
Jumlah bebanbeban itulah yang harus diatasi oleh suatu alat. Dengan demikian beban total adalah sama dengan tenaga yang dibutuhkan.
27
Traksi Traksi adalah daya cengkram , akibat adanya adhesi antara roda penggerak dari alat tersebut dengan permukaan tanah. Besarnya berbeda-beda tergantung pada : • Beban pada roda atau track • Jenis permukaan tanah (tempat alat beroperasi) Batas kritis daya cengkram disebut traksi kritis
Traksi kritis [TK] = W x ct W = berat kendaraan [kg] ct = koefisien traksi 28
Traksi • Hanya dapat dijadikan tenaga traksi yang maks bila terdapat geseran antara permukaan ban dan permukaan tanah • Andai geseran ini kurang cukup maka tenaga yang berlebih diterima ban akan mengakibatkan terjadinya slip • Bila kendaraan dg berat 3000 kg, akan slip saat diberikan tenaga traksi 2400 kg, maka koef traksi = 2400/3000 = 0,80 2/26/2014
29
Koefisien Traksi Perbandingan antara besarnya pound tenaga tarik yang dapat dikerahkan, sebelum roda atau tracknya selip dengan keseluruhan beban pada track atau rodanya. Contoh : Jika roda menanggung beban sebesar 80.000 pound dan mulai selip pada tenaga tarik sebesar 40.000 pound, maka : Koefisien traksi = 40.000/80.000 = 0,5
30
Koefisien Traksi Tenaga Yang Dapat digunakan = Koefisien Traksi x Beban pada Roda atau Track Beton Tanah liat, kering Tanah liat, basah Tanah Liat penuh bekas roda kendaraan Pasir kering Pasir basah Tambang batu Jalan kerikil (gembur tidak padat) Tanah padat Tanah gembur Batu bara, timbunan
Ban Karet
Track
0,9 0,55 0,45 0,40 0,20 0,40 0,65 0,36 0,55 0,45 0,45
0,45 0,90 0,70 0,70 0,30 0,50 0,55 0,50 0,90 0,60 0,60
31
Koefisien Traksi Berapa besar tenaga yang dapat digunakan pada crawler tractor yang berbobot 50.000 pounds dan beroperasi pada permukaan tanah liat basah ?
Jawab : Tenaga yang dapat digunakan = koefisien traksi x beban pada roda/track = 0,70 * 50.000 Lbs = 35.000 Lbs 32
Rimpull merupakan tenaga gerak yang disediakan mesin untuk roda supaya bergerak, yang dinyatakan dalam kg , lbs. 375 x HP x Effisiensi Rimpul = ---------------------------- [lbs] Kecepatan [mph]
Efisiensinya berkisar 80% - 85 % , dimana HP adalah tenaga mesin 33
DrawBar Pull merupakan tenaga yang tersedia untuk melakukan gaya tarik. DBP ini tergantung dari kecepatan kendaraan pada gigi tertentu [ umumnya telah tersedia dalam spesifikasi alat ]
34
Temperatur Perubahan temperatur mempengaruhi tekanan udara dan kandungan oksigen per satuan volume udara, sehingga akan mengurangi tenaga yang ada. Secara umum, tenaga mesin akan berkurang dari tenaga seluruhnya setiap kenaikan suhu udara 10 oF, sebesar 1 %. temperatur standar 85 an berlaku sebaliknya 35
Pengaruh Lainnya • Waktu yang dibutuhkan untuk menyelesaikan pekerjaan • Kondisi tanah • Efisiensi kerja • Kemampuan operator • Cuaca dan kondisi alam • Kondisi alat yang digunakan
36
• Gerak maju sebuah alat penarik (spt traktor) dibatasi oleh : – Daya tarik (DBP atau rimpull) yg dpt disediakan oleh mesin – RR oleh permukaan jalan – Berat total traktor + muatan – Kelandaian permukaan
2/26/2014
37
Contoh: Sebuah traktor menarik scraper dengan ketentuan sbb: • Traktor 180 HP, berat 20 ton • Scrapper dgn muatan penuh berat 36 ton • DBP traktor pada gigi ke 3 sebesar 9200 kg, CRR traktor 30 kg/ton. CRR scraper 100 kg/ton. • Efisiensi 85 % • Berapa kemampuan mendaki traktor untuk menarik scraper? 2/26/2014
38
WAKTU SIKLUS (cycle time/CT) • Adalah waktu yang diperlukan dalam satu rangkaian kegiatan yang dilakukan secara berulang. • Misal utk pekerjaan pemindahan material : • CT = LT + HT+ DT + RT + ST
2/26/2014
39
EFISIENSI ALAT • Mempengaruhi produktivitas peralatan • Tergantung dari : – Kemampuan operator – Pemilihan & pemeliharaan alat – Perencanaan 7 pengaturan letak alat – Topografi & vol pekerjaan – Kondisi cuaca – Metode pelaksanaan 2/26/2014
40
PRODUKTIVITAS DAN DURASI PEKERJAAN • Produktivitas = kapasitas / CT • Produktivitas = kapasitas x (60/CT) x efisiensi • Untuk suatu pekerjaan yg terdapat lebih dari satu jenis alat yang dipakai maka penentuan penetuan jml alat : – Jumlah alat i = prod terbesar / prod alat i
• Durasi = volume pekerjaan/ prod terkecil
2/26/2014
41
Manajemen Alat-Alat Mekanis / Berat Masalah pokok yang perlu diperhatikan dalam manajemen alat berat : • Kepemilikan alat berat • Kemampuan kerja alat berat • Perhitungan biaya kerja alat berat yang dipilih.
42
Kepemilikan Alat-Alat Berat Dalam manajemen AAB perlu dipikirkan bagaimana kepemilikan alat diperoleh, karena merupakan investasi bagi perusahaan baik dengan cara membeli atau menyewa alat.
43
Kemampuan Kerja Alat Berat Kemampuan alat dalam melaksanakan kegiatan yang diukur dengan satu-satuan waktu (m3/jam). Dalam mengukur kemampuan kerja alat, perlu dibedakan pengertian antara : • Kapasitas Kerja Alat • Produksi Kerja Alat
44
Kemampuan Kerja Alat Berat • Kapasitas Kerja Alat Kemampuan alat berat dalam melakukan pekerjaan dalam satu kali operasi/satu siklus [m3/siklus] • Produksi Kerja Alat Kemampuan alat berat dalam melakukan pekerjaan dalam satu jam kerja [m3/jam]
45
Perhitungan Biaya Operasi AB Untuk mendapatkan gambaran mengenai proses analisa pekerjaan PTM, perlu memperhatikan permasalahan yang ada.
• Kemampuan berproduksi • Biaya pengoperasian alat berat
46
Kemampuan Berproduksi Kemampuan produksi alat tergantung dari : • Alam kondisi medan kerja. pengaruh temperatur pengaruh tekanan udara keadaan material yang dikerjakan • Alat kondisi alat metode pelaksanaan kerja percepatan alat
47
Biaya Pengoperasian Alat Berat Dipengaruhi biaya kepemilikan alat. • Faktor harga alat, umur alat (life time), bunga modal, asuransi, dan nilai sisa pakai (depresiasi) • Biaya operasional dilapangan (bahan bakar, pelumas, sparepart,perbaikan, upah operator. • Biaya mobilisasi dan demobilisasi alat. Mempengaruhi Rencana Anggaran Biaya
48
Anda tidak akan berhasil menjadi pribadi baru bila anda berkeras untuk mempertahankan cara-cara lama anda… Anda akan disebut baru, hanya bila cara-cara anda baru … (mario teguh)
49
