DocumentAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 46 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id IV.PRODUKTIVITAS ALAT BERATA.Faktor yang Mempengaruhi Produktivitas AlatUntuk memperkirakan produksi alat beras secara teliti perlu dipelajari faktor-faktoryang secara langsungdapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Faktor-faktortersebut meliputi: (1) Tahanan gali (Digging Resistance), (2) Tahanan guling atautahanan 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 yangdialami oleh alatgalipadawaktu melakukan penggalian material,penyebabtimbulnya atahanan ini adalah:a.Gesekan antaraalat gali dan tanah; umumnyasemakin besarkelembaban dn kekerasan butiran tanah, maka semakin besar pulagesekan 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 butirantanah itu sendiri.e.Berat Jenis tanah (terutama berpengaruh pada alat gali yang berfungsisebagai alat muat, misalnya Power Shovel, Clamshell, Dragline dansejenisnya).Besarnya tahanan gali (DR) tak dapat dicari angka reratanya, oleh karena itubiasanya langsung ditentukan di tempat.2.Tahanan Guling/ Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)Tahanan guling/ tahanan gelincir (Rolling Resistance, biasadisingkat RR)merupakan segalagaya-gayalyaryangberlawanan arah dengan arah gerakkendaraan yang sedang berjalan di atas suatu jalur. (Lihat Gambar: 4.1)Bagian yang mengalami Rolling Resistance (RR) secara langsung adalah ban bagianluar kendaraan, tahanan guling (RR) tergantung pada banyak faktor, diantaranyayang terpenting adalah:a.Keadaan jalan (kekerasan dan kemulusan permukaan jalan); semakinkeras dan mulus atau rata jalan tersebut, maka tahanan gulingnya(RR) semakin kecil.Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 47 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id b.Keadaan ban yang bersangkutan dan permukaan jalur jalan. Jikamemakai ban karet, maka yang berpengaruh adalah ukuran, tekanan,dan permukaan dari ban alat berat yang digunakan; apakah ban luarmasih baru, atau sudah gundul, dan bagaimana model kembangan banitu. Jika menggunakan Crawler yang berpenaruh adalah kondisi jalanBesarnya RR dinyatakan dalam pounds (lbs) dan Rimpull yang diperlukan untukmenggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur mendatar, dandengan kondisi jalan tertentu. 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 danisinya 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=200lbs.Pada prakteknya menentukan RR sangat sukar dilakukan, sebab dipengaruhi olehukuran dan tekanan ban, serta kecepatan kendaraan. Untuk perhitungan praktis RRdapat dihitung menggunakan rumus:RR=CRRxBerat Kenderaan berodaKeterangan: RRRRRRArah gerak truckAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 48 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id RR=Tahanan Guling (lbs/ gross ton)CRR=Koefisien Tahanan Guling (lihat Tabel: 4.1)Tabel: 4.1.Angka Tahanan Gulir dinyatakan dalam persen(*)Jenis Permukaan JalanRR (% berat kendaraan dalam Lbs) Roda karetCrawler Beton yang kasar dan kering2%- Perkerasan tanah dn batu yang terpelihara baik2%- Anah urug kering dengan pemadatan sederhana3%- Tanah urug lunak dengan penetrasi sekitar 48%- Tanah/ pasir lepas dan batu pecah10%4% Jalan makadam3%5% Perkerasan kayu3%3% Jalan datar tanpa perkerasan, kering5%4% Kerikil tidak dipadatkan15%12% Pasir tidak dipadatkan15%12% Tanah lumpur-16% (*)Sumber: ProdjosumartoRochmanhadi (1992)3.Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)Grade Resistance (GR) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantugerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui. Jika jalur jalan itu naikdisebut kemiringan positif, Tahanan Kemiringan atau Grade Resistance (GR) akanmenalwan gerak kendaraan; tetapi sebaliknya, jika jalan itu turun disebut kemiringannegatif, tahanan kemiringan akan membantu gerak kendaraan (Gambar: 4.2). a. GR Positif b. GR NegatifGambar: 4.2. Tahanan Kemiringan (GR) Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 49 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Tahanan kemiringan tergantung pada dua faktor yaitu:a.Besarnya kemiringan (dinyatakan dalam %)b.Berat kendaraan itu sendiri (dinyatakan dalam Gross-ton)Biasanya tahanan kemiringandihitung sebagaiberikut: Tiap kemiringan 1%besarnya tahanan kemiringan rata-rata = 20 lbs dari besarnya kekuatan tarik mesinyang 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 menggerakkanbannya.Jawab:Kekuatan tarik (Rimpull yang menahan kemiringan)= Berat kendaraan x GR x Kemiringan.=20 tonx 100 lbs/ton/1% x 5%=200lbsUntuk menahan supaya truck tidak meluncur turun akibat kemiringan, maka diperlukan kekuatan tarikyang besarnya minimum 200 lbs juga.Kekuatan tarik yang diperlukan = Rimpull yang menahan kemiringan + gaya tarik yang menahankemiringanKekuatan tarik yang diperlukan=200lbs+200lbs=400lbs.4.Koefisien Traksi (CT)Koefisien Traksi (CT) adalah faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruhkendaraan itu padaban atau truck yangdapat dipakai untuk menarik ataumendorong. Jadi CT adalah suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada banpenggerak itu harus dikalikan untuk menunjukkan Rimpull maksimum antara bandengan 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 kendaraanAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 50 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Gambar: 4.3.Koefisien TraksiContoh :Jumlah berat kendaraan yang diterima oleh roda kendaraan = 8000 lbs. Berdasarkan percobaan-percobaan 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 kendaraantersebut = Rimpull.Traksi Kritis = Rimpull=CTxBerat Total Alat (W)Traksi Kritis=CTxW4800lbs=CTx8000lbsCT=0,60Besarnya CT tergantung pada:a.Kondisi ban yang meliputi: macam dan bentuk kembangannya; untukcrawlwer truck tergantung pada keadaan dan bentuk trucknya.b.Kondisipermukaanjalan(basah,kering,keras,lunak,rata,bergelombang, dan sebagainya)c.Bert kendaran yang diterima oleh roda. Berat Alat (W)FtFR1Gaya Perlawanan Gerak Arah Gerak WS = Berat TotalAlat (W)PermukaanTanahAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 51 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Menurut pengalaman, besarnya CT pada macam-macam keadaan jalan sepertiterdapat 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 kering0,80 1,000,45 Lempung kering0,50 0,700,90 Lempung basah0,40 0,500,70 Pasir basah yang bercampur kerikil0,30 0,400,35 Pasir lepas dan kering0,20 0,300,30 *)Sumber: ProdjosumartoContoh 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) 100lbs/ ton, kemiringan jalan = 5%. Coba analisa, apakah rodak kendaraan itu tidak selip?Jawab:Menurut Tabel: 4.2, CT untuk tanah liat kering = 0,50Traksi Kritis (TK)=CTxW=0,50x40.000lbs=20.000lbsKekuatan tarik=Wx GR x kemiringan=20 tonx20lbs/ ton berat kendaraan /1% kemiringanx 5%=2000lbsJadi untuk menahan agar supaya truck tidak melorot turun, diperlukan gaya tarik yang besarnyaminimum 2000 lbs juga.Rimpull=Kekuatan tarik+Gaya tarik truck agar tidak melorot.=2.000lbs+2.000lbs=4.000lbs.20.000lbs>4.000LbsTK>RimpullRimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerakyang menyentuh tanah.Traksi Kritis (TK) adalah jumlah tenaga yang diperlukan untuk menarik kendaaan ituAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 52 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id 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 totalkendaraan seluruhnya (W). Coba analisa apakan kendaraan itu masih tetap saja selip?Jawab:TK=CTxWx50%=0,50x40.000lbsx50%=10.000lbsMenurut contoh 1 besarnya Rimpull = 4.000 lbsJadi 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. Jikaberat kendaraan yang diterima oleh roda besarnya 50%, coba analisa apakah kendaraan tersebut selip?Jawab:Menurut Tabel 4.2, CT untuk pasir kering yang lepas = 0,20TK=CTxWx50%=0,20x4.000lbsx50%TK=4.000lbsRimpull untuk mengatasi RR=WxRR=20 tonx250lbs/ ton=5.000lbsRimpull untuk mengatasi GR=WxGRxKemiringan=20 tonx 20 lbs/ ton/ 1% x5%=2.000lbsRimpull total=5.000lbs+2.000lbs=7.000lbsTK=4.000lbsRimpull total=7.000lbs TK < RimpullJadi Kendaraan tidak selip Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 53 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id 4.RimpullRimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau banpenggerak yang menyentuh permukaan jalur jalan dari suatu kendaraan. Rimpullbiasanya dinyatakan dalam satuan kg atau lbs.Jika Koefisien Traksi (CT) cukup tinggi sehingga roda tidak selip, atau CT mampumenghindari selip, maka besarnya Rimpull maksimum yang dapat diberikan olehmesin/ ban kendaraan adalah fungsi dari tekaga mesin (dsalam Horse Power) danverseneling antara mesin dan rodanya.Jadi:RP=(HP x 375 x Efisiensi mesin)/ (Kecepatan mesin dalam mph)Keterangan rumus:RP=Rimpull (Kekuatan t arik kendaraan) lbsHP=Horse Power (Tenaga mesin) HP375=Angka konversiEfisiensi mesin=80 85%Tetapi jika ban kendaraan telah selip, maka besarnya Rimpull dihitung sama dengantenaga pada roda penggeraknya dikalikan CT .Jadi saat selip RP = Tenaga Roda Penggerak x CTContoh 1.Traktor dengan kekuatan 160 HP, menggunakanroda karet, berjalan pada gigi 1 dengan kecepatan3,6 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=160x 375 x0,803,6RP=13.500lbsContoh 2Buldoser 140 HP, roda karet bergerak pada versenelling 1 dengan kecepatan 3,25 mph. HitungRimpull maksimum yang dapat diberikan oleh roda buldoser itu.Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 54 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Jawab:Kondisi kendaraan tidak selip.RP=(HP x 375 Efisiensi mesin)Kecepatan (mph)=(140 x 375 x 0,85)3,25=13.730lbsRimpull tidak dapat dihitung pada roda rantai (Crawler); istilah yang dipakaipenggantinya adalah Draw Pull Bar (DPB). Dalam DPB pada traktor, mesin trakturharus 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 mempunyaitahanan gulir (RR) 100 lbs/ ton, dengan kemiringan jalan sebesar 5%. Buldoser itu berjalan padaversenellling 1 dan memiliki DPB maksimum sebesar 28.019 lbs. Hitung DPB yang dapat digunakanuntuk menarik muatan lain.Jawab:DPB Maksimum =28.019lbs.DPB untuk mengatasi RR =WxRR=15 tonx100lbs/ ton=1.500lbsDPB untuk mengatasi GR =WxGRxkemiringan jalan=15 tonx 20 lbs/ton/ 1% x5%=1.500lbsDPB Total=DPB untuk mengatasi RR +DPB untuk mengatasi GR=1.500lbs + 1.500 lbs=3.000lbsDPB untuk menarik muatan=DPB Maksimum-DPB Total=28.019lbs-3.000lbs=25.019lbsRimpull tergantung pada HP dan kecepatan gerak dari alat berat tersebut. Biasanyapabrik telah memberikan pedoman tentang berapa besar kecepatan maksimum danAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 55 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Rimpull yang dapat dihasilkan oleh masing-masing gigi verseneling seperti terdapatpada Tabel 4.3.Tabel 4.3. Contoh Kecepatan Maksimum pada masing-masing versenelling(*) Versenelling ke Ban karet (140 hp) Crawler (15 ton) Kec (mph) RP (lbs) Kec (mph) DPB (lbs) 13,251.7301,7228.019 27,106.2852,1822.699 312,483.5762,7617.265 421,542.0723,5013.769 533,861.3194,3610.074 6------7,005.579 (*)Sumber: Prodjosumartono.6.Percepatan (Acceleration)Percepatan (Acceleration)adalah waktu yang di[perlukan untuk mempercepatkendaraan dengan memakai kelebihan Rimpullyangtidak digunakan untukmenggerakkan kendaran pada jalur tertentu. Lama waktu yang dibutuhkan untukmempercepat kendaraan tergantung pada beberapa faktor yaitu:a.Berat kendaraan; semakin berat kendaraan beserta isinya, semakinlamawaktu yangdibutuhkan oleh kendaraan tersebut untukmenambah kecepatannya.b.Kelebihan Rimpull yang ada.; semakin besar kelebihan Rimpull padasuatu kendaraan, maka semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat.Percepatan tak mungkin dihitung secara tepat, tetapi dapat diperkirakan memakairumus Hukum Mewton.F=(W x a)Ga=(F x g)WKeterangan Rumus:F=Kelebihan Rimpul (lbs)G=Percepatan karena gaya gravitasi = 32,2 ft/ det2W=Berat kendaraan beserta isinya (lbs)a=Percepatan (ft/ det )2Contoh 1Suatu alat berat dengan bobot 1 ton ( 2000 lbs) mempunyai kelebihan Rimpull sebesar 10 lbs. Jikakelebihan Rimpull tersebut digunakan untuk menambah kecepatan, berapakah percepatan maksimumyang dapat dihasilkan?Jawab:Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 56 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id a=(F x f)/ W=(10 lbs x 32,2 ft/ det )22.000lbs=0,161 ft/ det2=0,11 mph/ detCatatan: 1 mil = 1,61 km = 1.610 m1ft = 0,30 mJadi dalam satu menit kecepatannya bertambah sebesar 0,11 x 60 = 6,6 mph.Biasanya untuk perhitungan percepatan digunakan dengan cara tidak langsung, yaitudengan menghitung kecepatan rata-ratanya.Kecepatan rata-rata=Kecepatan maksimum x Faktor KecepatanFaktor kecepatan dipengaruhi oleh jarak yang ditempuh, semakin jauh jarak yangditempuh; tanpa memperhatikan bagaimana kondisi jalur jalan yang ditempuhsemakin jauh jalan yang ditempuh, berarti semakin besar pula faktor ketepatan itu.Tabel 4.4 di bawah ini menunjukkan beberapa faktor kecepatan dan jarak yangditempuh.Tabel 4.4. Hubungan Faktor Kecepatan dan Jarak yang Ditempuh.*] Jarak yang Ditempuh (ft) Faktor Kecepatan 500 1.0000,46 0,78 1.000 1.5000,59 0,82 1.500 2.0000,65 0,82 2.000 2.5000,69 0,83 2.500 3.0000,73 0,83 3.000 3.5000,75 0,84 3.500 4.0000,77 0,85 *]Prodjosumarto.Contoh 2.Sebuah Dump truck bergerak pada versenelling 3 di atas jalur jalan dengan kecepatan maksimum12,48 mph. Truck itu menempuh perjalanan sepanjang jarak 1250 ft. Hitung keceptan rata-rata dariDump truck tersebut.Jawab:Faktor kecepatan pada jarak 1250 ft didapat dari cara interpolasi Tabel 4.4.= (1250 1000) x (0,82 0,59) + 0,59Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 57 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id (1500 1000)=0,7050,70Kecepatan rata-rata=Kecepatan maksimumxFaktor kecepatan=12,48x0,70=8,74 mph.7.Elevasi Letak Proyek.Elevasi berpengaruh terhadap hasil kerja mesin, karena kerja mesin dipengaruhi olehtekanan dan t emperatur udara luar. Berdasarkan pengalaman, kenaikan 1000 ft (300m)pertama dari permukaan laut, tidak akan berpengaruh pada mesin-mesin empattak; tetapi untuk selanjutnya setiap kenaikan 1000 ft ke dua (dihitung dari permukaanlaut) HP rata-rata berkurang sebesar + 3%; sedangkan pada mesin-mesin 2 tak,kemerosotannya berkisar 1%.ContohPada permukaan laut sebuah mesin empat tak dengan tenaga 100 HP; Jika mesin itu dibawa padaproyek yang berada pada elevasi 10.000 ft (3.000 m) di atas permukaan laut, berapa besar HP yangdimiliki alat itu?Jawab:Hp pada permukaan laut = 100 HPPenurunan karena ketinggian=3% x 100 x (10.000 1.000)1.000=27 HPHP efektif alat=100HP - 27 HP=73 HP8.Efisiensi OperatorFaktor manusia sebagai operator alat sangat sukar ditentukan dengan tepat, sebabselalu berubah-ubah dari waktu ke waktu, bahkan dari jam ke jam, tergantung padakeadaan cuaca, kondisi alat yang dikemudikan, suasana kerja dan lain-lain. Biasanyamemberikan perangsang dalam bentuk bonus dapat mempertinggi efisiensi operatoralat.Dalam bekerja seorang operator tak akan dapat bekerja selama 60 menit secarapenuh, sebab selalu ada hambatan-hambatan yang tak dapat dihindari sepertiAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 58 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id 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.(*)Jenis AlatKriteria Evisiensi per-jam Baik SekaliSedangKurang(malam hari) Crawler55menit(92%)50menit(83%)45 menit(75%) Ban Karet50menit(83%)45menit(75%)40 menit(67%) (*)Sumber: ProdjosumartoBeberapa 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 tersebutsesungguhnya.AI=Wx100%W + RKeterangan Rumus:AI=Ability Index (%)W=Jumlah Jam Kerja (jam)R=Jumlah jam untuk perbaikan alat (jam)b.Physical Avaibility (PA)Adalah satatan tentang kondisi fisik dari alat yang digunakanPA=W + Sx100%W + R + SKeterangan Rumus:PA=Psycal Ability (%)S=Jumlah jam suatu alat yang tidak rusak tapi tidak digunakanW + R + S=Jumlah seluruh jam jalan dimana alat dijadwalkan untukberoperasi.c.Use of Ability (UA)Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 59 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Menunjukkan berapa persen waktu yang digunakan oleh suatu alat untuk beroperasipada saat alat itu digunakan.UA=Wx100%W + SUA menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan peralatan yang digunakan itu.d.Effective Utilization (EU)Pengertian EU sebenarnya sama saja denganpengertian efisiensi kerja, yaitumenunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia itu dapatdimantaatkan untuk bekerja secara produktif.EU=Wx 100%W + R + SContoh 1.Dari hasil rekaman operator Shovell, dalam setiap bulan dicatat data sebagai berikut:Jumlah jam kerja (W)=300jamJumlah jam untuk perbaikan alat (R)=100jamJumlah jam alat suap tunggu (S)=200jamHitung: AI, PA, AU, EUJawab:AI=Wx 100 %W + R=300jam/ (300 + 100 jam) x 100%AI=75%PA=W + S x 100%W + R + S=(300+ 200)x 100%(300 + 100 + 200)jamPA=82%AU=Sx 100%W + S=300jamx100%Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 60 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id (300 + 200) jamAU=60%EU=Wx 100%W + R + S=300jamx100%(300 + 100 + 200) jamEU=50%Contoh 2.Dari rekaman Shovell yang lain dan dengan operator yang lain pula tercatat data sebagai berikut:W=450jamR=150jamS=0jam (berarti tak ada alat yang sampai menunggu)Hitung: AI, PA, AU, EU, lalu analiasa operator mana yang bekerja lebih efisienJawab:AI=Wx 100 %W + R=450jam/ (450 + 150 jam) x 100%AI=75%PA=W + S x 100%W + R + S=(450+ 0)x 100%(450 + 150 + 0)jamPA=75%AU=Sx 100%W + S=450jamx100%(450 + 0) jamAU=100%EU=Wx 100%W + R + S=450jamx100%(450 + 150 + 0) jamEU=75%Analisa efisiensi kerja operatorAlat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 61 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Kondisi dan efisiensiPenggunaan Alat (%)Operator 1Operator 2 AI7575 PA8275 AU60100 EU5075 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 terkonsolidasidengan baik, artinya bagian-bagian yang kosong atau ruangan yang terisi udaradiantara butirannya sangat sedikit; namun demikian jika material tersebut digali daritempat aslinya, maka terjadilah pengembangan atau pemuaian volume. Tanah asliyang di alam volumenya 1 m , jika digali volumenya bisa menjadi 1,25%, ini terjadi3karena tanah yang digali mengalami pengembangan dan pemuaian dari volumesemula akibat ruang antar butiranya yang membesar.Faktor pengembangan dan pemuaian volume material perlu diketahui, sebab padawaktu penggalian material volume yang diperhitungkan adalah volume dalamkondisi Bank Yard, yaitu volume aslinya seperti di alam. Akan tetapi pada waktuperhitungan penangkutan material, volume yang dipakai adalah volume materialsetelah digali, jadi material telah mengembang sehingga volumenya bertambah besar.Kemampuan alat angkut maksimal biasanya dihitung dari kemampuan alat itumengangkut material pada kapasitas munjung, jadi bila kapasitas munjung dikalikandengan faktor pengembangan material yang diangkut, akan diperoleh Bank YardCapacity-nya. Tetapi sebaliknya, bila Bank Yard itu dipindahkan lalu dipadatkan ditempat lain dengan alat pemadat mekanis, maka volume material tersebut menjadiberkurang. Hal ini disebabkan karena material menjadi benar-benar padat, jika 1 m3tanah dalam kondisi Bank Yard dipadatkan, maka volumenya menjadi sekitar 0,9 m ,3tanah mengalami penyusutan sekitar 10%.Beberapa angka pemuaian dan penyusutanjenis material galian disajikan pada Tabel. 4.6.Tabel 4.6. Angka Penyusutan/ Pemuaian Tanah (SF)*)Jenis TanahKondisi TanahSemulaKondisi tanah yang akan dikerjakan Tanah AsliTanah LepasTanah Padat Pasir(A)1,001,110,95 (B)0,901,000,86 (C)1,051,171,00 Tanah liatberpasir/(A)1,001,250,90 (B)0,801,000,72 Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 62 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Tanah biasa(C)1,111,391,00 Tanah liat(A)1,001,250,90 (B)0,701,000,63 (C)1,111,591,00 Tanah liatbercampurkerikil(A)1,181,131,03 (B)1,001,000,91 (C)1,091,101,00 Kerikil(A)1,001,131,03 (B)0,881,000,91 (C)1,971,101,.00 Kerikil kasar(A)1,001,421,29 (B)0,701,000,91 (C)1,771,101,00 Pecahancadas ataubatuan lunak(A)1,001,651,22 (B)0,611,000,74 (C)1,821,351,00 Pecahangranit ataubatuan keras(A)1,001,701,31 (B)0,591,000,77 (C)1,761,301,00 Pecahan Batu(A)1,001,751,40 (B)0,571,000,80 (C)1,711,241,00 Batuan hasilpeledakan(A)1,001,801,30 (B)0,561,000,72 (C)0,771,381,00 Keterangan: (A) = tanah Asli(B) Tanah Lepas(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 , akan digunakan untuk mengangkut tanah3liat. 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 1,25bagian.Kapasitas munjung=1,25 x kapasitas tanah liat asli15 yd3=1,25 x kapasitas tanah liat asliKapasitas tanah liat asli=(15/ 1,25) cu yd=120cu yd.Contoh 2.Bila atanah liat tersebut untuk urugan yang dipadatkan, berapa volume padatnya?Jawab:Volume padat=volume aslix0,90(Lihat Tabel 4.6)=120cu ydx0,90Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 63 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id =108cu yd.10.Berat MaterialBerat material yang diangkut oleh alat-alat angkut dapat berpengaruh pada:a.Kecepatan kendaraan dengan HP yang dimiliinya,b.Membatasikemampuankendaraanuntukmengatasitahanankemiringan dan tahanan gulir dari jalur jalan yang dilalui,c.Membatasi volume material yang diangkut.Oleh sebab itu, berat jenis material harus diperhitungkan pengaruhnya terh adapkapasitas alat muat maupun alat angkat. Bobot isi dan faktor pengembang dariberbagai material terdapat pada Tabel 4.7.Tabel 4.7. Berat Jenis Tanah Asli, Berat Jenis Tanah Lepas % Kembang*)MaterialBerat Jenis Tanah Asli%KembangBerat Jenis Tanah Lepas Kg/ m3(Asli)Lb/ cu yd(Bank)Kg/ m3(Lepas)Lb/ cu yd(Loose) Bauksit192032003314402400 Caliche228038008212602100 Cinders870145052570950 Karnotit, Bijih Uranium222037003516502750 Lempung Tanah liat asli204034002216802800 Kering untuk digali186031002315002500 Basah untuk digali210035002516802800 Lempung & Kerikil Kering168028004112002000 Basah186031001116802800 Batu Bara: Antrasit muda162027003512002000 Tercuci150025003511101850 Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa Page 64 Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009) Hak Cipta Sonny Wedhanto (dosen Jrs. Teknik Sipil- FT UM - E-mail: s_wedhanto@yahoo.co.id Bitumen muda12902150359601600 Tercuci11401900358901400 Batu Lapukan: 75% batu 25% tanah biasa50% batu 50% tanah biasa25% batu 75% tanah biasa282023101980470038503300433325198017401590330029002650 Tanah keringPadatBasahLanau (loam)192020401560320034002600252723153016201260255027002100 Batu Granit Pecah276046006416802800 Kerikil siap pakai219036501219503250 Kerikil kering171028501215302550 Kering sd 2 (6 sd 51 mm)192032001217102850 Basah sd 2 (6 sd 51 mm)228038001220403400 Pasir & tanah liat lepas204034002716202700 Pasir & tanah liat padat---------24304050 Gips dengan pecahan agak besar321053507518303050 Gibs dengan pecahan lebih kecil282047007516202700 Hematit, bijih besi294049001824904150 Batu kapur pecah264044006915602600 Magnetit, bijih besi330055001828204700 Pyrit, bijih besi306051001826104350 Pasir Batu255042506715302550 Pasir kering lepas162027001214402400 Sedikit basah192032001217102850 Basah210035001217402900 Pasir & Kerikil Kering195032501217402900 Basah225037501020403400 Slag - Pecah297049506717702950 Batu - Pecah297049506716202700 Takonit4260sd56707100 sd945075-722460 sd32404100sd5400 Tanah Permukaan (Top Soil)13802300439601600 Traprock - pecah264044004917702950 Catatan: 1lb = 0,4536 kg ;1 cu yd = 0,76455 m3;1lb/ cu yd = 0,5933 kg/m30,6 kg/ m3 *)Sumber; Prodjosumarto