Alat Berat Dan Pemindahan Tanah Mekanis - Bab Iv Faktor Yang Mempengaruhi Produksi Alat.docx

IV. PRODUKTIVITAS ALAT BERAT A. Faktor yang Mempengaruhi Produktivitas Alat Untuk memperkirakan produksi alat beras secara teliti perlu dipelajari faktor-faktor yang secara langsungdapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Faktor-faktor tersebut meliputi: (1) Tahanan gali (Digging Resistance), (2) Tahanan guling atau tahanan gelinding (Rolling Resistance), (3) Tahanan kemiringan (Grade Resistance), (4) Koefisien Traksi, (5) Rimpull, (6) Percepatan, (7) Elevasi letak proyek, (8) Evisiensi Operator, (9) Faktor pengembangan atau pemuaian (Swell Factor), dan (10) Berat material.

1.

Tahanan Gali (Digging Resistance)

Tahanan gali (Digginr Resistance, sering disingkat DR) marupakan tahanan yang dialami oleh alat gali pada waktu melakukan penggalian material, penyebab timbulnya atahanan ini adalah: a. Gesekan antara alat gali dan tanah; umumnya semakin besar kelembaban dn kekerasan butiran tanah, maka semakin besar pula gesekan alat dan tanah yang terjadi. b. Kekerasan dari material yang digali. c. Kekasaran dan ukuran butiran tanah atau material yang digali. d. Adanya adhesi antara tanah dengan alat gali, dan kohesi antara butiran tanah itu sendiri. e. Berat Jenis tanah (terutama berpengaruh pada alat gali yang berfungsi sebagai alat muat, misalnya Power Shovel, Clamshell, Dragline dan sejenisnya). Besarnya tahanan gali (DR) tak dapat dicari angka reratanya, oleh karena itu biasanya langsung ditentukan di tempat.

2.

Tahanan Guling/ Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)

Tahanan guling/ tahanan gelincir (Rolling Resistance, biasa disingkat RR) merupakan segala gaya-gaya lyar yang berlawanan arah dengan arah gerak kendaraan yang sedang berjalan di atas suatu jalur. (Lihat Gambar: 4.1) Bagian yang mengalami Rolling Resistance (RR) secara langsung adalah ban bagian luar kendaraan, tahanan guling (RR) tergantung pada banyak faktor, diantaranya yang terpenting adalah: a. Keadaan jalan (kekerasan dan kemulusan permukaan jalan); semakin keras dan mulus atau rata jalan tersebut, maka tahanan gulingnya (RR) semakin kecil. Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 46

b.

Keadaan ban yang bersangkutan dan permukaan jalur jalan. Jika memakai ban karet, maka yang berpengaruh adalah ukuran, tekanan, dan permukaan dari ban alat berat yang digunakan; apakah ban luar masih baru, atau sudah gundul, dan bagaimana model kembangan ban itu. Jika menggunakan Crawler yang berpenaruh adalah kondisi jalan

Besarnya RR dinyatakan dalam pounds (lbs) dan Rimpull yang diperlukan untuk menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur mendatar, dan dengan kondisi jalan tertentu.

Arah gerak truck

RR

RR

RR

Gambar: 4.1. Arah Tahanan Gulir (RR)

Contoh: Jalur jalan yang dibuat dari perkerasan tanah dilewati leh truck dengan tekanan ban 35 – 50 lbs. Diperkirakan roda tersebut memiliki tahanan gulir (RR) sebesar 100 lbs/ ton. Jika berat kendaraan dan isinya 20 ton, hitung besarnya kekuatan tarik yang diperlukan oleh mesin itu pada roda kendaraan (Rimpul) agar kendaraan tersebut dapat bergerak.

Jawab: Rimpull (RP)

= = =

Berat kendaraan x RR 20 ton x 100 lbs/ ton 200 lbs.

Pada prakteknya menentukan RR sangat sukar dilakukan, sebab dipengaruhi oleh ukuran dan tekanan ban, serta kecepatan kendaraan. Untuk perhitungan praktis RR dapat dihitung menggunakan rumus: RR

=

CRR

x

Berat Kenderaan beroda

Keterangan:

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 47

RR CRR

= =

Tahanan Guling (lbs/ gross ton) Koefisien Tahanan Guling (lihat Tabel: 4.1)

Tabel: 4.1. Angka Tahanan Gulir dinyatakan dalam persen(*) Jenis Permukaan Jalan Beton yang kasar dan kering Perkerasan tanah dn batu yang terpelihara baik Anah urug kering dengan pemadatan sederhana Tanah urug lunak dengan penetrasi sekitar 4” Tanah/ pasir lepas dan batu pecah Jalan makadam Perkerasan kayu Jalan datar tanpa perkerasan, kering Kerikil tidak dipadatkan Pasir tidak dipadatkan Tanah lumpur (*) Sumber: Prodjosumarto Rochmanhadi (1992)

3.

RR (% berat kendaraan dalam Lbs) Roda karet Crawler 2% 2% 3% 8% 10% 4% 3% 5% 3% 3% 5% 4% 15% 12% 15% 12% 16%

Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)

Grade Resistance (GR) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui. Jika jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif, Tahanan Kemiringan atau Grade Resistance (GR) akan menalwan gerak kendaraan; tetapi sebaliknya, jika jalan itu turun disebut kemiringan negatif, tahanan kemiringan akan membantu gerak kendaraan (Gambar: 4.2).

a. GR Positif

b. GR Negatif

Gambar: 4.2. Tahanan Kemiringan (GR)

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 48

Tahanan kemiringan tergantung pada dua faktor yaitu: a. Besarnya kemiringan (dinyatakan dalam %) b. Berat kendaraan itu sendiri (dinyatakan dalam Gross-ton) Biasanya tahanan kemiringan dihitung sebagai berikut: “Tiap kemiringan 1% besarnya tahanan kemiringan rata-rata = 20 lbs dari besarnya kekuatan tarik mesin yang digunakan untuk menggerakkan ban yang menyentuh permukaan jalur jalan. Besarnya dihitung untuk tiap gross-ton berat kendaraan beserta isinya”.

Contuh Soal: Sebuah truck beserta muatan beratnya 20 ton, truck itu bergerak pada jalur jalan dengan tahanan gulir (GR) = 100 lbs/ ton. Hitung kekuatan tarik yang diperlukan oleh mesin truck untuk menggerakkan bannya.

Jawab: Kekuatan tarik (Rimpull yang menahan kemiringan) = Berat kendaraan x GR x Kemiringan. = 20 ton x 100 lbs/ton/1% x 5% = 200 lbs Untuk menahan supaya truck tidak meluncur turun akibat kemiringan, maka diperlukan kekuatan tarik yang besarnya minimum 200 lbs juga. Kekuatan tarik yang diperlukan = Rimpull yang menahan kemiringan + gaya tarik yang menahan kemiringan Kekuatan tarik yang diperlukan

4.

= =

200 lbs + 400 lbs.

200 lbs

Koefisien Traksi (CT)

Koefisien Traksi (CT) adalah faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh kendaraan itu pada ban atau truck yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Jadi CT adalah suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada ban penggerak itu harus dikalikan untuk menunjukkan Rimpull maksimum antara ban dengan jaur jalan , tepat sebelum roda itu selip. Jika terdapat geseran yang cukup antara permukaan roda dengan permukaan jalan, maka tenaga mesin tersebut data dijadikan tenaga traksi yang maksimal. (Gambar: 4.3) Rumus: Traksi Kritis = CT x Berat total kendaraan

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 49

Arah Gerak

Berat Alat (W)

Permukaan Tanah

Ft FR1 Gaya Perlawanan Gerak



WS = Berat Total Alat (W) Gambar: 4.3. Koefisien Traksi

Contoh : Jumlah berat kendaraan yang diterima oleh roda kendaraan = 8000 lbs. Berdasarkan percobaanpercobaan diketahui bila hanya tersedia Rimpull seberat 4800 lbs saja, maka roda akan selip. Hitunglah Koefisien Traksi (CT)

Jawab: Jika Rimpull yang tersedia besarnya 4800 lbs, berarti traksi kritis dari kendaraan tersebut = Rimpull. Traksi Kritis = Rimpull Traksi Kritis 4800 lbs CT

= = = =

CT CT CT 0,60

x x x

Berat Total Alat (W) W 8000 lbs

Besarnya CT tergantung pada: a. Kondisi ban yang meliputi: macam dan bentuk kembangannya; untuk crawlwer truck tergantung pada keadaan dan bentuk trucknya. b. Kondisi permukaan jalan (basah, kering, keras, lunak, rata, bergelombang, dan sebagainya) c. Bert kendaran yang diterima oleh roda.

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 50

Menurut pengalaman, besarnya CT pada macam-macam keadaan jalan seperti terdapat pada Tabel 4.2.

Tabel 4.2. Besar CT untuk Macam-macam Keadaan Jalur Jalan*) Macam Jalan Ban Karet Crawler Jalan Beton yang kasar dan kering 0,80 – 1,00 0,45 Lempung kering 0,50 – 0,70 0,90 Lempung basah 0,40 –0,50 0,70 Pasir basah yang bercampur kerikil 0,30 – 0,40 0,35 Pasir lepas dan kering 0,20 – 0,30 0,30 *) Sumber: Prodjosumarto

Contoh 1. Jumlah berat suatu kendaran (W) = 20 ton (40.000 lbs), seluruhnya diterima oleh roda penggerak. Kendaraan tersebut akan bergerak pada jalur jalan tanah liat yang kering. Tahanan guling (RR) 100 lbs/ ton, kemiringan jalan = 5%. Coba analisa, apakah rodak kendaraan itu tidak selip? Jawab: Menurut Tabel: 4.2, CT untuk tanah liat kering = 0,50 Traksi Kritis (TK)

= = =

Kekuatan tarik

W x GR x kemiringan 20 ton x 20 lbs/ ton berat kendaraan /1% kemiringan x 5% 2000 lbs

= = =

CT x 0,50 x 20.000 lbs

W 40.000 lbs

Jadi untuk menahan agar supaya truck tidak melorot turun, diperlukan gaya tarik yang besarnya minimum 2000 lbs juga. Rimpull

= = = 20.000 lbs TK

Kekuatan tarik 2.000 lbs 4.000 lbs. > >

+ +

Gaya tarik truck agar tidak melorot. 2.000 lbs

4.000 Lbs Rimpull

Rimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerak yang menyentuh tanah. Traksi Kritis (TK) adalah jumlah tenaga yang diperlukan untuk menarik kendaaan itu

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 51

Jika jumlah tenaga yang diperlukan untuk menarik kendaraan itu (traksi kritis) besarnya = 20.000 lbs, sedangkan kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin/ ban penggerak yang menyentuh tanah (Rimpull) besarnya = 4.000 lbs, maka disimpulkan bahwa roda kendaraan itu selip.

Contoh 2. Kendaraan yang sama, tetapi roda penggerak dianggap hanya menerima 50% dari berat total kendaraan seluruhnya (W). Coba analisa apakan kendaraan itu masih tetap saja selip?

Jawab: TK

= = =

CT x 0,50 x 10.000 lbs

W 40.000 lbs

x x

50% 50%

Menurut contoh 1 besarnya Rimpull = 4.000 lbs Jadi TK = 10.000 lbs > Rimpull (=4.000 lbs) --------- Kendaraan masih tetap selip.

Contoh 3. Kendaraan yang sama berjalan pada tanah pasir lepas dengan RR = 250 lbs/ ton berat kendaraan. Jika berat kendaraan yang diterima oleh roda besarnya 50%, coba analisa apakah kendaraan tersebut selip?

Jawab: Menurut Tabel 4.2, CT untuk pasir kering yang lepas = 0,20 TK = CT x W x = 0,20 x 4.000 lbs x TK = 4.000 lbs

50% 50%

Rimpull untuk mengatasi RR

= = =

W x 20 ton x 5.000 lbs

Rimpull untuk mengatasi GR

= = =

W x GR x 20 ton x 20 lbs/ ton/ 1% x 2.000 lbs

Rimpull total

= =

5.000 lbs 7.000 lbs

TK Rimpull total

= =

4.000 lbs 7.000 lbs

RR 250 lbs/ ton

+

Kemiringan 5%

2.000 lbs

TK < Rimpull Jadi Kendaraan tidak selip

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 52

4.

Rimpull

Rimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerak yang menyentuh permukaan jalur jalan dari suatu kendaraan. Rimpull biasanya dinyatakan dalam satuan kg atau lbs. Jika Koefisien Traksi (CT) cukup tinggi sehingga roda tidak selip, atau CT mampu menghindari selip, maka besarnya Rimpull maksimum yang dapat diberikan oleh mesin/ ban kendaraan adalah fungsi dari tekaga mesin (dsalam Horse Power) dan verseneling antara mesin dan rodanya. Jadi: RP = (HP x 375 x Efisiensi mesin)/ (Kecepatan mesin dalam mph)

Keterangan rumus:

RP HP 375 Efisiensi mesin

= = = =

Rimpull (Kekuatan t arik kendaraan) lbs Horse Power (Tenaga mesin) HP Angka konversi 80 – 85%

Tetapi jika ban kendaraan telah selip, maka besarnya Rimpull dihitung sama dengan tenaga pada roda penggeraknya dikalikan CT . Jadi saat selip RP = Tenaga Roda Penggerak x CT

Contoh 1. Traktor dengan kekuatan 160 HP, menggunakan roda karet, berjalan pada gigi 1 dengan kecepatan 3,6 mph (mile per hour= mil/ jam). Hitung Rimpull maksimum yang dapat diberikan oleh roda itu.

Jawab: Traktor roda karet, kondisi yang tidak selip. Menurut rumus Rimpull (RP)

=

(HP x 375 Efisiensi mesin) Kecepatan (mph)

RP

=

RP

=

160 x 375 x0,80 3,6 13.500 lbs

Contoh 2 Buldoser 140 HP, roda karet bergerak pada versenelling 1 dengan kecepatan 3,25 mph. Hitung Rimpull maksimum yang dapat diberikan oleh roda buldoser itu.

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 53

Jawab: Kondisi kendaraan tidak selip. RP

=

(HP x 375 Efisiensi mesin) Kecepatan (mph)

=

(140 x 375 x 0,85) 3,25 13.730 lbs

=

Rimpull tidak dapat dihitung pada roda rantai (Crawler); istilah yang dipakai penggantinya adalah Draw Pull Bar (DPB). Dalam DPB pada traktor, mesin traktur harus mampu untuk menahan: Tahanan guling (RR) dan tahanan kemiringan (GR) Tahanan gulir dan tahanan kemiringan dari alat yang ditariknya.

Contoh 3. Sebuah traktor/ buldoser yang beratnya (W) 15 ton, bergerak di atas jalur jalan yang mempunyai tahanan gulir (RR) 100 lbs/ ton, dengan kemiringan jalan sebesar 5%. Buldoser itu berjalan pada versenellling 1 dan memiliki DPB maksimum sebesar 28.019 lbs. Hitung DPB yang dapat digunakan untuk menarik muatan lain.

Jawab: DPB Maksimum =

28.019 lbs.

DPB untuk mengatasi RR = = =

W x 15 ton x 1.500 lbs

DPB untuk mengatasi GR = = =

W x GR x 15 ton x 20 lbs/ton/ 1% x 1.500 lbs

DPB Total

= = =

RR 100 lbs/ ton

kemiringan jalan 5%

DPB untuk mengatasi RR + DPB untuk mengatasi GR 1.500 lbs + 1.500 lbs 3.000 lbs

DPB untuk menarik muatan

= = =

DPB Maksimum 28.019 lbs 25.019 lbs

-

DPB Total 3.000 lbs

Rimpull tergantung pada HP dan kecepatan gerak dari alat berat tersebut. Biasanya pabrik telah memberikan pedoman tentang berapa besar kecepatan maksimum dan Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 54

Rimpull yang dapat dihasilkan oleh masing-masing gigi verseneling seperti terdapat pada Tabel 4.3. Tabel 4.3. Contoh Kecepatan Maksimum pada masing-masing versenelling (*) Ban karet (140 hp) Crawler (15 ton) Versenelling ke Kec (mph) RP (lbs) Kec (mph) DPB (lbs) 1 3,25 1.730 1,72 28.019 2 7,10 6.285 2,18 22.699 3 12,48 3.576 2,76 17.265 4 21,54 2.072 3,50 13.769 5 33,86 1.319 4,36 10.074 6 ----7,00 5.579 (*)

Sumber: Prodjosumartono.

6.

Percepatan (Acceleration)

Percepatan (Acceleration) adalah waktu yang di[perlukan untuk mempercepat kendaraan dengan memakai kelebihan Rimpull yang tidak digunakan untuk menggerakkan kendaran pada jalur tertentu. Lama waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan tergantung pada beberapa faktor yaitu: a. Berat kendaraan; semakin berat kendaraan beserta isinya, semakin lama waktu yang dibutuhkan oleh kendaraan tersebut untuk menambah kecepatannya. b. Kelebihan Rimpull yang ada.; semakin besar kelebihan Rimpull pada suatu kendaraan, maka semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Percepatan tak mungkin dihitung secara tepat, tetapi dapat diperkirakan memakai rumus Hukum Mewton. F

=

a

=

Keterangan Rumus: F = G = W = a =

(W x a) G (F x g) W Kelebihan Rimpul (lbs) Percepatan karena gaya gravitasi = 32,2 ft/ det2 Berat kendaraan beserta isinya (lbs) Percepatan (ft/ det2)

Contoh 1 Suatu alat berat dengan bobot 1 ton ( 2000 lbs) mempunyai kelebihan Rimpull sebesar 10 lbs. Jika kelebihan Rimpull tersebut digunakan untuk menambah kecepatan, berapakah percepatan maksimum yang dapat dihasilkan?

Jawab: Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 55

a

= = = =

(F x f)/ W (10 lbs x 32,2 ft/ det2) 2.000 lbs 0,161 ft/ det2 0,11 mph/ det

Catatan: 1 mil = 1,61 km = 1.610 m 1 ft = 0,30 m Jadi dalam satu menit kecepatannya bertambah sebesar 0,11 x 60 = 6,6 mph.

Biasanya untuk perhitungan percepatan digunakan dengan cara tidak langsung, yaitu dengan menghitung kecepatan rata-ratanya. Kecepatan rata-rata

=

Kecepatan maksimum x Faktor Kecepatan

Faktor kecepatan dipengaruhi oleh jarak yang ditempuh, semakin jauh jarak yang ditempuh; tanpa memperhatikan bagaimana kondisi jalur jalan yang ditempuh semakin jauh jalan yang ditempuh, berarti semakin besar pula faktor ketepatan itu. Tabel 4.4 di bawah ini menunjukkan beberapa faktor kecepatan dan jarak yang ditempuh. Tabel 4.4. Hubungan Faktor Kecepatan dan Jarak yang Ditempuh. *] Jarak yang Ditempuh (ft) Faktor 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 *] Prodjosumarto.

Contoh 2. Sebuah Dump truck bergerak pada versenelling 3 di atas jalur jalan dengan kecepatan maksimum 12,48 mph. Truck itu menempuh perjalanan sepanjang jarak 1250 ft. Hitung keceptan rata-rata dari Dump truck tersebut.

Jawab: Faktor kecepatan pada jarak 1250 ft didapat dari cara interpolasi Tabel 4.4. = (1250 – 1000) x (0,82 – 0,59) + 0,59

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 56

=

(1500 – 1000) 0,705 

Kecepatan rata-rata

7.

= = =

0,70 Kecepatan maksimum 12,48 8,74 mph.

x x

Faktor kecepatan 0,70

Elevasi Letak Proyek.

Elevasi berpengaruh terhadap hasil kerja mesin, karena kerja mesin dipengaruhi oleh tekanan dan t emperatur udara luar. Berdasarkan pengalaman, kenaikan 1000 ft (300 m) pertama dari permukaan laut, tidak akan berpengaruh pada mesin-mesin empat tak; tetapi untuk selanjutnya setiap kenaikan 1000 ft ke dua (dihitung dari permukaan laut) HP rata-rata berkurang sebesar + 3%; sedangkan pada mesin-mesin 2 tak, kemerosotannya berkisar 1%. Contoh Pada permukaan laut sebuah mesin empat tak dengan tenaga 100 HP; Jika mesin itu dibawa pada proyek yang berada pada elevasi 10.000 ft (3.000 m) di atas permukaan laut, berapa besar HP yang dimiliki alat itu?

Jawab: Hp pada permukaan laut = 100 HP Penurunan karena ketinggian =

HP efektif alat

8.

= = =

3% x 100 x (10.000 – 1.000) 1.000 27 HP 100 HP - 27 HP 73 HP

Efisiensi Operator

Faktor manusia sebagai operator alat sangat sukar ditentukan dengan tepat, sebab selalu berubah-ubah dari waktu ke waktu, bahkan dari jam ke jam, tergantung pada keadaan cuaca, kondisi alat yang dikemudikan, suasana kerja dan lain-lain. Biasanya memberikan perangsang dalam bentuk bonus dapat mempertinggi efisiensi operator alat. Dalam bekerja seorang operator tak akan dapat bekerja selama 60 menit secara penuh, sebab selalu ada hambatan-hambatan yang tak dapat dihindari seperti Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 57

pengantian komponen yang rusak, memindahkan alat ke tempat lain, dan sebagainya. Pada Tabel 4.5 diberikan beberapa nilai efisiensi operator. Tabel 4.5. Nilai Evisiensi Operator.(*) Kriteria Evisiensi per-jam Jenis Alat Baik Sekali Sedang Kurang (malam hari) Crawler 55 menit 50 menit 45 menit (92%) (83%) (75%) Ban Karet 50 menit 45 menit 40 menit (83%) (75%) (67%) (*) Sumber: Prodjosumarto

Beberapa pengertian untuk menentukan kondisi alat da n e fisiensi pengunaannya.

a.

Avability Index (AI)

Avability Index (AI) adalah suatu cara untuk mengetahui kondisi dari alat tersebut sesungguhnya. AI

=

W W+R

Keterangan Rumus:

b.

AI W R

x

100%

= = =

Ability Index (%) Jumlah Jam Kerja (jam) Jumlah jam untuk perbaikan alat (jam)

Physical Avaibility (PA)

Adalah satatan tentang kondisi fisik dari alat yang digunakan PA

=

W+S W+R+S

Keterangan Rumus: PA = S = W+R+S =

c.

x

100%

Psycal Ability (%) Jumlah jam suatu alat yang tidak rusak tapi tidak digunakan Jumlah seluruh jam jalan dimana alat dijadwalkan untuk beroperasi.

Use of Ability (UA)

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 58

Menunjukkan berapa persen waktu yang digunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat itu digunakan.

UA

=

W x W+S

100%

UA menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan peralatan yang digunakan itu.

d.

Effective Utilization (EU)

Pengertian EU sebenarnya sama saja dengan pengertian efisiensi kerja, yaitu menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia itu dapat dimantaatkan untuk bekerja secara produktif. EU

=

W x 100% W+R+S

Contoh 1. Dari hasil rekaman operator Shovell, dalam setiap bulan dicatat data sebagai berikut: Jumlah jam kerja (W) = 300 jam Jumlah jam untuk perbaikan alat (R) = 100 jam Jumlah jam alat suap tunggu (S) = 200 jam Hitung: AI, PA, AU, EU

Jawab: AI

AI

PA

=

W x 100 % W+R = 300 jam/ (300 + 100 jam) x 100% = 75%

PA

= W + S x 100% W+R+S = (300+ 200) x 100% (300 + 100 + 200)jam = 82%

AU

= =

S x 100% W+S 300 jam x 100%

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 59

AU

=

EU

=

EU

(300 + 200) jam 60%

W x 100% W+R+S = 300 jam (300 + 100 + 200) jam = 50%

x

100%

Contoh 2. Dari rekaman Shovell yang lain dan dengan operator yang lain pula tercatat data sebagai berikut: W = 450 jam R = 150 jam S = 0 jam (berarti tak ada alat yang sampai menunggu) Hitung: AI, PA, AU, EU, lalu analiasa operator mana yang bekerja lebih efisien

Jawab: AI

AI

PA

=

W x 100 % W+R = 450 jam/ (450 + 150 jam) x 100% = 75%

PA

= W + S x 100% W+R+S = (450+ 0) x 100% (450 + 150 + 0)jam = 75%

AU

= =

AU

=

EU

=

EU

S x 100% W+S 450 jam x 100% (450 + 0) jam 100%

W x 100% W+R+S = 450 jam (450 + 150 + 0) jam = 75%

x

100%

Analisa efisiensi kerja operator

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 60

Kondisi dan efisiensi Penggunaan Alat (%) AI PA AU EU

Operator 1

Operator 2

75 82 60 50

75 75 100 75

Dari tabel tersebut terlihat bahwa cakra kerja operator 2 lebih baik dari operator 1.

9.

Faktor Pengembangan dan Pemuaian (Swell Factor)

Tanah maupun massa batuan yang ada di alam ini telah dalam kondisi terkonsolidasi dengan baik, artinya bagian-bagian yang kosong atau ruangan yang terisi udara diantara butirannya sangat sedikit; namun demikian jika material tersebut digali dari tempat aslinya, maka terjadilah pengembangan atau pemuaian volume. Tanah asli yang di alam volumenya 1 m3, jika digali volumenya bisa menjadi 1,25%, ini terjadi karena tanah yang digali mengalami pengembangan dan pemuaian dari volume semula akibat ruang antar butiranya yang membesar. Faktor pengembangan dan pemuaian volume material perlu diketahui, sebab pada waktu penggalian material volume yang diperhitungkan adalah volume dalam kondisi Bank Yard, yaitu volume aslinya seperti di alam. Akan tetapi pada waktu perhitungan penangkutan material, volume yang dipakai adalah volume material setelah digali, jadi material telah mengembang sehingga volumenya bertambah besar. Kemampuan alat angkut maksimal biasanya dihitung dari kemampuan alat itu mengangkut material pada kapasitas munjung, jadi bila kapasitas munjung dikalikan dengan faktor pengembangan material yang diangkut, akan diperoleh Bank Yard Capacity-nya. Tetapi sebaliknya, bila Bank Yard itu dipindahkan lalu dipadatkan di tempat lain dengan alat pemadat mekanis, maka volume material tersebut menjadi berkurang. Hal ini disebabkan karena material menjadi benar-benar padat, jika 1 m3 tanah dalam kondisi Bank Yard dipadatkan, maka volumenya menjadi sekitar 0,9 m3, tanah mengalami penyusutan sekitar 10%.Beberapa angka pemuaian dan penyusutan jenis material galian disajikan pada Tabel. 4.6. Tabel 4.6. Angka Penyusutan/ Pemuaian Tanah (SF)*) Jenis Tanah Pasir

Tanah liat berpasir/

Kondisi Tanah Semula (A) (B) (C) (A) (B)

Kondisi tanah yang akan dikerjakan Tanah Asli Tanah Lepas Tanah Padat 1,00 1,11 0,95 0,90 1,00 0,86 1,05 1,17 1,00 1,00 1,25 0,90 0,80 1,00 0,72

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 61

Tanah biasa Tanah liat

Tanah liat bercampur kerikil Kerikil

Kerikil kasar

Pecahan cadas atau batuan lunak Pecahan granit atau batuan keras Pecahan Batu

Batuan hasil peledakan

(C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C) (A) (B) (C)

Keterangan: (A) = tanah Asli *)

1,11 1,00 0,70 1,11 1,18 1,00 1,09 1,00 0,88 1,97 1,00 0,70 1,77 1,00 0,61 1,82 1,00 0,59 1,76 1,00 0,57 1,71 1,00 0,56 0,77

1,39 1,25 1,00 1,59 1,13 1,00 1,10 1,13 1,00 1,10 1,42 1,00 1,10 1,65 1,00 1,35 1,70 1,00 1,30 1,75 1,00 1,24 1,80 1,00 1,38

(B) Tanah Lepas

1,00 0,90 0,63 1,00 1,03 0,91 1,00 1,03 0,91 1,.00 1,29 0,91 1,00 1,22 0,74 1,00 1,31 0,77 1,00 1,40 0,80 1,00 1,30 0,72 1,00

(C) Tanah Padat

Sumber: Perhitungan Biaya Pelaksanaan Pekerjaan dengan Manggunakan Alat-alat Berat. [Rochmanhadi, 1985].

Contoh 1. Sebuah Power Scrapper memiliki kapasitas munjung 15 yd 3, akan digunakan untuk mengangkut tanah liat. Berapakah kapasitas alat sebenarnya mampu mengangkut tanah liat asli? Jawab: Menurut Tabel 4.6, tiap 1 bagian tanah liat asli bila digali akan mengembang menjadi 1,25 bagian. Kapasitas munjung 15 yd3 Kapasitas tanah liat asli

= = = =

1,25 x kapasitas tanah liat asli 1,25 x kapasitas tanah liat asli (15/ 1,25) cu yd 120 cu yd.

Contoh 2. Bila atanah liat tersebut untuk urugan yang dipadatkan, berapa volume padatnya? Jawab: Volume padat

= =

volume asli 120 cu yd

x x

0,90 0,90

(Lihat Tabel 4.6)

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 62

=

10.

108 cu yd.

Berat Material

Berat material yang diangkut oleh alat-alat angkut dapat berpengaruh pada: a. b. c.

Kecepatan kendaraan dengan HP yang dimiliinya, Membatasi kemampuan kendaraan untuk mengatasi kemiringan dan tahanan gulir dari jalur jalan yang dilalui, Membatasi volume material yang diangkut.

tahanan

Oleh sebab itu, berat jenis material harus diperhitungkan pengaruhnya terh adap kapasitas alat muat maupun alat angkat. Bobot isi dan faktor pengembang dari berbagai material terdapat pada Tabel 4.7.

Tabel 4.7. Berat Jenis Tanah Asli, Berat Jenis Tanah Lepas % Kembang *) Material

Bauksit Caliche Cinders Karnotit, Bijih Uranium Lempung Tanah liat asli Kering untuk digali Basah untuk digali Lempung & Kerikil Kering Basah Batu Bara: Antrasit muda Tercuci

Berat Jenis Tanah Asli Kg/ m3 Lb/ cu yd (Asli) (Bank) 1920 3200 2280 3800 870 1450 2220 3700

% Kembang 33 82 52 35

Berat Jenis Tanah Lepas Kg/ m3 Lb/ cu yd (Lepas) (Loose) 1440 2400 1260 2100 570 950 1650 2750

2040 1860 2100

3400 3100 3500

22 23 25

1680 1500 1680

2800 2500 2800

1680 1860

2800 3100

41 11

1200 1680

2000 2800

1620 1500

2700 2500

35 35

1200 1110

2000 1850

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 63

Bitumen muda Tercuci Batu Lapukan: 75% batu 25% tanah biasa 50% batu 50% tanah biasa 25% batu 75% tanah biasa Tanah kering Padat Basah Lanau (loam) Batu Granit Pecah Kerikil siap pakai Kerikil kering Kering ¼ ‘ sd 2” (6 sd 51 mm) Basah ¼ ‘ sd 2” (6 sd 51 mm) Pasir & tanah liat lepas Pasir & tanah liat padat Gips dengan pecahan agak besar Gibs dengan pecahan lebih kecil Hematit, bijih besi Batu kapur pecah Magnetit, bijih besi Pyrit, bijih besi Pasir Batu Pasir kering lepas Sedikit basah Basah Pasir & Kerikil Kering Basah Slag - Pecah Batu - Pecah Takonit

1290 1140

2150 1900

35 35

960 890

1600 1400

2820 2310 1980

4700 3850 3300

43 33 25

1980 1740 1590

3300 2900 2650

1920 2040 1560 2760 2190 1710 1920 2280 2040 --3210 2820 2940 2640 3300 3060 2550 1620 1920 2100 1950 2250 2970 2970 4260 sd 5670 1380 2640

3200 3400 2600 4600 3650 2850 3200 3800 3400 --5350 4700 4900 4400 5500 5100 4250 2700 3200 3500 3250 3750 4950 4950 7100 sd 9450 2300 4400

25 27 23 64 12 12 12 12 27 --75 75 18 69 18 18 67 12 12 12 12 10 67 67 75 - 72

1530 1620 1260 1680 1950 1530 1710 2040 1620 2430 1830 1620 2490 1560 2820 2610 1530 1440 1710 1740 1740 2040 1770 1620 2460 sd 3240 960 1770

2550 2700 2100 2800 3250 2550 2850 3400 2700 4050 3050 2700 4150 2600 4700 4350 2550 2400 2850 2900 2900 3400 2950 2700 4100 sd 5400 1600 2950

Tanah Permukaan (Top Soil) Traprock - pecah Catatan: 1 lb = 0,4536 kg ; 1 cu yd = 0,76455 m3; *) Sumber; Prodjosumarto

43 49

1 lb/ cu yd = 0,5933 kg/m3 ∞ 0,6 kg/ m3

Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009)

Hak Cipta © Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: [email protected]

Page 64