LOADER
Alat untuk memuat material ke dump truck, atau memindahkan material, penggalian ringan. Produksi per jam (Q) Q=
q ×60 × E
q = q1 . k
Cm
dimana , q1 = kapasitas munjung k = factor bucket
Waktu siklus a) Pemuat Pemuatan an sila silang ng (cro (cross ss loadin loading) g) Cm
=
D F
+
D R
+
Z
b) Pemuat Pemuatan an bent bentuk uk V (V load loading ing)) Cm
D D = 2 + + Z F R
c) Muat Muat angk angkut ut (lo (load ad and and carr carry) y) Cm
D = × 2 + Z F
D = jarak angkut F = kecepatan maju R = kecepatan mundur Z = waktu tetap Untuk mesin TORQFLOW, kecepatan pada spesifikasi alat dikalikan 0,8.
Waktu Tetap Mesin gerak langsung
V Loading 0,25
Cross Loading 0,35
Load & Carry -
Mesin gerak hidrolis
0,20
0,30
-
Mesin gerak TORQFLOW
0,20
0,30
0,35
Contoh : 1. Sebuah Wheel Loader W170, kapasitas bucket 3,5 m 3 memuat material ke dump truck dengan kondisi sebagai berikut : •
Metode operasi
: pemuatan silang (cross loading)
•
Jarak angkut
: 10 m
•
Tipe tanah
: pasir butiran 3 – 9 mm
•
Factor bucket : 0,9
•
Kecepatan
F = 0 – 7 km/jam R = 0 – 7 km/jam Z = 0,3
Produksi per siklus (q) = 3,5 m 3 Effisiensi = 0,83
Cycle Time (T)
=
D F
+
D R
+
Z
D = 10 m F = 7 x 0,8 = 5,6 km/jam = 93,3 m/menit R = 7 x 0,8 = 5,6 km/jam = 93,3 m/menit Z = 0,3 T
=
10 93,3
+
10 93,3
Produksi/jam =
+
0,3
60 0,51
=
0,51 menit
x 3,5 x 0,9 x 0,83 = 307,6 m 3 /jam
Jika static tipping load
= 12.900 kg
Berat material
= 1600 kg/m3, maka
⇒kapasitas angkat
= 50% x 12.900 kg
= 6.450 kg
⇒berat muatan
= 3,5 m3 x 1600 kg/m 3= 5.600 kg
Berat muatan < kapasitas angkat ⇒aman (tidak terguling)
2. Suatu loader 966 D CAT dengan kecepatan 3,1 m 3, bekerja memuat material butiran 12 – 20 mm, berat/volume material 1500 kg/m 3. Tinggi stockpile 6 m. Truck sewa, jumlah cukup. Cycle time -
Basic cycle time
0,5
-
Stockpile 6 m
-
Material 12 – 20 mm -0,02 menit
-
Operasi tetap
-
Truck sewa
0
menit
menit
-0,04 menit +0,04 menit +0,48 menit
Jumlah siklus/jam =
60 =125 siklus/jam 0,48
Kapasitas buckect = 3,1 m3 x 0,85 = 2,635 m 3 Jika effisiensi 0,83, maka Produksi per jam
= 2,635 m3/siklus x 125 siklus/jam x 0,83 = 2,73,38 m 3/jam
Static tipping load
= 12,667 kg
Kapasitas angkat
= 50% x 12,667 kg
= 6.333,5 kg
Berat material
= 2,635 m3 x 1500 kg/m 3
= 3.952 ,5 kg
Berat material < kapasitas angkat ⇒loader aman (tidak terguling)
Tabel II-15. Wheell Loader Caterpillar Model
910
Kap. Bucket (m3) Munjung Peres 1,00 0,67
Static Tipping Load (kg) Lurus Membuat sudut 35o 4.504 4.062
920
1,15
0,91
5.923
5.443
930
1,53
1,15
7.230
6.676
950B
2,40
2,03
10.360
9.550
966D
3,10
2,60
13.774
12.667
980C
4,00
3,45
18.490
16.945
988B
5,40
4,50
22.450
20.290
992C
10,32
8,56
48.133
13.206
Tabel III-18. kemampuan Wheel Loader Komatsu Model
Kapasitas
Kap. Bucket (m3)
Static Tipping Load (kg)
Lurus
Membelok
Peres
Mundur
W.20
Bucket m3 0,60
2.400
2.150
7,5 – 25
5 –10
W.30
0,80
2.940
2.635
7,5 – 25
5 10
W.40
1,20
4.350
3.800
7,2 – 34,5
7,2 – 35
W.60
1,40
5.170
4.240
7,6 – 38,1
7,6 – 38,3
W.70
1,70
6.690
6.080
7,1 – 34,5
7,1 – 34,5
W.90
2,30
9.670
8.700
7,5 – 30,4
8,0 – 32,3
W.120
3,30
13.150
11.840
7,1 – 30
7,5 – 32,3
W.170
3,50
14.300
12.900
7 – 40
7 – 40
W.260
5,70
27.200
24.450
7,2 – 32,6
7,2 – 32,6
Tabel III-16. Faktor Cycle Time Whell Caterpillar Kondisi material
Penambahan/pengurangan waktu, menit
1.
Bahan a. b. sampai dengan 3 mm
Campuran Diameter
c.
φ
3mm - φ
φ
20 mm -
20 mm
d.
+ 0,02 + 0,02 - 0,02 0 + 0,03 atau lebih + 0,04 atau lebih
φ 150 mm
e.
φ ≥ 150 mm asli atau
f. pecah/hancur 2.
Mengambil dari timbunan a. Hasil timbunan dari conveyor atau dozer ≥ 3 m b. Hasil timbunan dari conveyor atau dozer < 3 m c. Hasil buangan truk
0 + 0,01 + 0,02
- 0,04 atau lebih + 0,04 atau lebih - 0,04 atau lebih + 0,04 atau lebih + 0,04 atau lebih + 0,04 atau lebih
3. Lain-lain a. Truk dan loader milik sendiri b. Truk dan loader bukan milik sendiri c. Operasi tetap d. Operasi tidak tetap e. Tempat buang sempit f. Tempat buang luas
Tabel III-17. Bucket Fill Factor Whell Loader Caterpillar Bahan
1. Material lepas -
Butiran basah tercampur Butiran seragam sampai dengan 3 mm Butiran 3 mm – 9 mm Butiran 12 mm – 20 mm 24 mm
2. Material pecah - Gradasi baik - Gradasi sedang - Gradasi jelek
BFF (%)
95 – 100 95 – 100 90 – 95 85 – 90 85 – 90
80 – 85 75 – 80 60 - 65
DUMP TRUCK
Rear Dump Truck
⇒membuang muatan ke belakang
Side Dump Truck
⇒membuang muatan ke samping
Bottom Dump Truck
⇒membuang muatan ke bawah
Produksi per jam (1 truck) Q
=
q . 60 . E Cm
Produksi per jam (M truck) Q
=
q . 60 . E Cm
.M
dimana, q
= produksi /siklus
E
= effisiensi
Cm
= waktu siklus
M
= jumlah truck
Waktu siklus 1. Waktu muat ⇒waktu yang diperlukan untuk memuat =
kapasitas
dump truck
kapasitas bucket × faktor bucket
=n
Waktu muat = n x Cm loader 2. a) Waktu angkut
jarak =∑ kecepatan jarak kecepatan
b) Waktu kembali = ∑
Waktu buang dan waktu tunggu (t 1) Kondisi operasi
t1 (menit)
-
baik
0,5 – 0,7
-
sedang
1,0 – 1,3
-
kurang
1,5 – 2,0
Waktu mengambil posisi dimuati (t2) Kondisi operasi
t2 (menit)
-
baik
0,1 – 0,2
-
sedang
0,25 – 0,35
-
kurang
0,4 – 0,5
Perkiraan jumlah dump truck (M) M
waktu siklus dumptruck
=
waktu muat
Jumlah kendaraan yang standby Dumptruck
Jumlah alat yang bekerja 1–9
Jumlah alat cadangan 1
10 - 19 1–3
2–3 1
4-9
2
Loader Contoh :
Sebuah truck dengan spesifikasi sebagai berikut : -
berat kosong
: 20 ton
-
kapasitas
: 9,8 m3
-
tahanan gelinding : 70 kg/ton
-
daftar rimpull Gigi 1 2 3 4 5
:
Kecepatan (km/jam) 5,1 10,0 19,4 33,3 52,3
Rimpull (kg) 8,950 4,545 2,410 1,520 890
-
bekerja dengan loader berkapasitas bucket 1,7 m3, waktu siklus 0,55
-
berat tanah 1400 kg/m3 (BM), swell 20 %, fill factor 0,95
-
jarak angkut 3.500 m
-
effisiensi 0,83
Berat material -
jumlah siklus loader/truck (n)
=
kapasitas truck kapasitas bucket ×fill factor
=
9,8m 3 = 6,07 ≈ 6 1,7m 3 .0,95
-
muatan truck
= 6 x 1,7 x 0,95 = 9,69 m 3 (tanah lepas)
-
berat material
=
9,69 1,2
×1400 kg/m
3
=11.305 kg
Berat kosong = 20 ton Rimpull yang digunakan 20 ton x 70 kg/ton = 1400 kg →dari tabel, kecepatan truck ≈ 33,3 km/jam (gigi 4) Berat total = 20 ton + 11,305 ton = 31,305 ton Rimpull yang digunakan 31,305 x 70 = 2191,35 kg →dari tabel, kecepatan truck ≈ 19,4 km/jam (gigi 3) Waktu siklus a) waktu muat
= n x Cm loader = 6 x 0,55 menit = 3,3 menit
b) waktu angkut c) waktu kembali
=
=
3500 m 323,3 m/menit
3500 m 555 m/menit
=10,8 menit
= 6,3 menit
d) waktu bongkar dan waktu tunggu (operasi sedang)
= 1,15 menit
e) waktu mengambil posisi dimuati
= 0,3 menit
Waktu siklus = 21,85 menit
Jumlah dump truck yang dibutuhkan (M) M=
-
21,85 = 6,6 ≈ 7 atau 6 3,3
Jika M = 6
Produksi per jam Q
=
q . 60 . E Cm
.M
9,69
=
60
×
0,83
×
21,85
truck
6
×
3
132,5 m /jam
=
-
Jika M = 7 Q
=
q . 60 . E Cm loader
.M
=
1,7
0,95 ×0,83 ×60
×
146,23
=
0,55 3
m /jam
Waktu hilang a) M = 6
→waktu muat
= 3,3 menit x 6
= 19,8 menit
= 0,3 menit x 6
= 1,8 menit = 21,6 menit
b) M = 7
→waktu hilang loader = 21,85 – 21,6
= 0,25 menit
→waktu muat
= 23,1 menit
= 3,3 menit x 7
BACKHOE
Prime mover yang digunakan adalah excavator. Bagian-bagian : a. Revolving unit →bisa berputar b. Travel unit →untuk berjalan c. Attachment Fungsi backhoe →untuk menggali →untuk memuat Berdasarkan cara pengendalian : a. Kendali kabel b. Kendali hirdolis Berdasarkan travel unit (undercariage) a. Crawler mounted b. Whell mounted
Gambar III-17 Hydraulic Backhoe
Produksi ekskavator hidrolis
Kapasitas operasi : Q
=
q . 3600 . E Cm
dimana : Q = produksi per jam (m 3 /jam) q = produksi per siklus (m 3) Cm = waktu siklus (detik) E = effisiensi kerja.
Produksi per siklus (q) Q = q1 x K dimana q1 = kapasitas-munjung menurut SAE (di dalam spesifikasi) K = faktor bucket, lihat tabel berikut :
EKSKAVATOR HIDROLIS/HYDRAULIC EXCAVATOR.
Taksiran Produksi Excavator
TP
K B =
× B F ×3600
× FK
3
M /JA M
C T
dimana TP = Taksiran produksi = M 3/Jam KB = Kapasitas bucket = M3 BF = Bucket factor FK = Faktor koreksi (total) CT = Cycle time (detik)
Tabel effisiensi kerja KONDISI OPERASI BAIK NORMAL – SEDANG KURANG BAIK BURUK
EFFISIENSI KERJA 0,83 0,75 0,67 0,58
FK = FAKTOR KOREKSI (TOTAL) Bisa dipengaruhi oleh : -
Faktor operator (Skill)
-
Availability mesin
-
Faktor effisiensi kerja.
-
Faktor lain-lain yang mempengaruhi produktivitas alat.
-
Faktor konversi kedalaman galian bila menggali dibawah landasan excavator.
TABEL BUCKET FACTOR
A. BACK HOE MUDAH
KONDISI OPERASI / PENGGALIAN TANAH CLAY, AGAK LUNAK
BUCKET FACTOR 1,2 – 1,1
SEDANG
TANAH ASLI KERING, BERPASIR
1,1 – 1,0
AGAK SULIT
TANAH ASLI BERPASIR & BERKERIKIL
1,0 – 0,8
SULIT
TANAH KERAS BEKAS LEDAKAN
0,9 – 0,7
B. LOADING SHOVEL MUDAH
KONDISI OPERASI / PENGGALIAN TANAH CLAY, AGAK LUNAK (BIASA)
BUCKET FACTOR 1,1 – 1
SEDANG
TANAH GEMBUR CAMPUR KERIKIL
1,0 – 0,95
AGAK SULIT
BATU KERAS BEKAS LEDAKAN RINGAN
0,95 – 0,9
SULIT
TANAH KERAS BEKAS LEDAKAN
0,9 – 0,85
KONVERSI,
FAKTOR
MELIPUTI
KEDALAMAN
DAN
KONDISI
PENGGALIAN / BACK HOE KEDALAMAN GALIAN DIBAWAH 40 % 40 – 75 %
KONDISI PENGGALIAN* MUDAH
NORMAL
AGAK SULIT
SULIT SEKALI
0,7
0,9
1,1
1,4
0,8
1
1,3
1,6
1,1
1,5
1,8
DIATAS 75 % 0,9 * Dikalikan demgam cycle time
TABEL STANDARD CYCLE TIME Range
Swing Angle o
Model PC60 PW60 PC80 PC100 PW100 PC120 PC150 PW150 PC180 PC200 PC210 PW210 PC220 PC240 PC280 PC300 PC360 PC400 PC650 PC1000 PC1600
45 – 90 10 – 13 10 – 13 11 – 14 11 – 14 11 – 14 11 – 14 13 – 16 13 – 16 13 – 16 13 – 16 14 – 17 14 – 17 14 – 17 15 – 18 15 – 18 15 – 18 16 – 19 16 –19 18 – 21 22 – 25 24 - 27
o
90o – 180o 13 – 16 13 – 16 14 – 17 14 – 17 14 – 17 14 – 17 16 – 19 16 – 19 16 – 19 16 – 19 17 – 20 17 – 20 17 – 20 18 – 21 18 – 21 18 - 21 19 – 22 19 – 22 21 – 24 25 – 28 27 - 30
STANDARD CYCLE TIME Loading Shovel MODEL PC 400
SEC / DETIK 16 – 20
PC 650
18 – 22
PC 1000
20 – 24
PC 1600
27 - 31
Tabel Le – Lo, dalam (mm) Panjang blade Le – Lo (Panjang blade efektif) – (Lebar tumpang tindih)
Sudut blade 60 o
2200 1600
3100
3710
4010
2390
2910
3170
1890
2320
2540
1600 Sudut blade 45o
1260
Perhitungan waktu perapihan medan N ×D T= V ×E
dimana, T = waktu kerja (jam) N = jumlah trip D = jarak kerja (km V = kecepatan kerja (km/jam) E = effisiensi
N
=
W Lc
− Lo
×n
dimana, W = lebar total (m) Lc = panjang efektif blade (m) Lo = panjang tumpang tindih (m) n = jumlah rif (pass)
Contoh : Grader dengan panjang blade 4010 mm, digunakan untuk perataan jalan dengan lebar 9 m, panjang 10 km. N =
9 3,17
×1 = 2,84 ≈ 3 trip (sudut 60 °)
Jika kecepatan (V) = 5 km/jam T=
3 ×10 = 5 km/jam 5 ×0,83
Perhitungan Luas Operasi / Jam
QA = V x (Lc – Lo) x 1000 x E QA = luas operasi / jam (m 2/jam) V = kecepatan kerja (km/jam)
