A. Pengertian dan Fungsi

Belt Conveyor Belt conveyor atau konveyor sabuk adalah pesawat pengangkut yang digunakan untuk memindahkan muatan dalam bentuk satuan atau tumpahan, dengan arah horizontal atau membentuk sudut dakian/inklinasi dari suatu sistem operasi yang satu ke sistem operasi yang lain dalam suatu line proses produksi, yang menggunakan sabuk sebagai penghantar muatannya. Belt Conveyor pada dasarnya merupakan peralatan yang cukup sederhana. Alat tersebut terdiri dari sabuk yang tahan terhadap pengangkutan benda padat. Sabuk yang digunakan pada belt conveyor ini dapat dibuat dari berbagai jenis bahan misalnya dari karet, plastik, kulit ataupun logam yang tergantung dari jenis dan sifat bahan yang akan diangkut (Zainuri, ST, 2006). Belt Conveyor (konveyor sabuk) memiliki komponen utama berupa sabuk yang berada diatas roller-roller penumpu. Sabuk digerakkan oleh motor penggerak melalui suatu pulley, sabuk bergerak secara translasi dengan melintas datar atau miring tergantung kepada kebutuhan dan perencanaan. Material diletakkan diatas sabuk dan bersama sabuk bergerak kesatu arah.Pada pengoperasiannya konveyor sabuk menggunakan tenaga penggerak berupa motor listrik dengan perantara roda gigi yang dikopel langsung ke puli penggerak. Sabuk yang berada diatas roller-roller akan bergerak melintasi roller-roller dengan kecepatan sesuai putaran dan puli penggerak Ada beberapa pertimbangan yang mendasari dalam penelitian pesawat pengangkut :1) Karakteristik pemakaian, hal ini menyangkut jenis dan ukuran material, sifat material, serta kondisi medan atau ruang kerja alat. 2) Proses produksi, mengngkut kapasitas perjam dari unit, kontinuitas pemindahan, metode penumpukan material dan lamanya alat beroperasi.3) Prinsip-prinsip ekonomi, meliputi ongkos pembuatan, pemeliharaan, pemasangan, biaya operasi dan juga biaya penyusutan dari harga awal alat tersebut.

Berdasarkan pertimbangan diatas maka dipilihnya belt conveyor sebagai pesawat pengangkut yang paling sesuai untuk mengangkut barang baik pasir atau material yang sering digunakan dalam industry dan juga digunakan dalam kepentingan umum.

B. Kelebihan dan Kelemahan Belt Conveyor Kelebihan belt conveyor 1) Mampu membawa beban berkapasitas besar. 2) Kecepatan sabuk dapat diatur untuk menetapkan jumlah material yang dipindahkan persatuan waktu 3) Dapat bekerja dalam arah yang miring tanpa membahayakan operator yang mengoperasikannya 4) Memerlukan daya yang lebih kecil, sehingga menekan biaya operasinya 5) Tidak mengganggu lingkungan karena tingkat kebisingan dan polusi yang rendah. 6) Lebih ringan dari pada konveyor rantai maupun bucket conveyor. 7) Aliran pengangkutan berlansung secara terus menerus/kontinu

Kelemahan belt conveyor 1) Sabuk sangat peka terhadap pengaruh luar, misalnya timbul kerusakan pada pinggir dan permukaan belt, sabuk bisa robek karena batuan yang keras dan tajam atau lepasnya sambungan sabuk. 2) Biaya perawatannya sangat mahal. 3) Jalur pemindahan (transfer line). Karena untuk satu unit belt conveyor hanya bisa dipasang untuk jalur lurus.4) Kemiringan/sudut inklinasi yang terbatas.

C. Kapasitas Belt ConveyorBelt conveyor adalah mesin pemindah yang paling universal karena kapasitas cukup besar (500 s.d 5000 m3/jam atau lebih), sanggup memindahkan material pada jarak relatif besar (500 s/d 1000 m atau lebih), desain yang sangat sederhana dan pengoperasian yang baik (http://www.hksystems.com,conveyor). Belt conveyor dapat digunakan untuk memindahkan berbagai unit material sepanjang arah horizontal atau pada suatu kemiringan tertentu pada berbagai industri.Contohnya pada industri pengecoran logam, tambang batubara, produksi beton, industri makanan dan lain-lain.

D. Geometri Belt ConveyorGeometri dari belt conveyor dapat dilihat pada Gambar 2.1 yang memperlihatkan lintasan dari belt conveyor.

Sudut kemiringan terhadap garis horizontal () tergantung pada faktor gesekan antara material yang dibawa dengan belt yang bergerak, sudut kemiringan tetap dari tumpukan material dan bagaimana cara material dibebankan keatas belt. Kemiringan yang dapat diizinkan pada belt conveyor dapat dilihat pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri belt conveyor untuk beberapa jenis material.MaterialMaximum angle of incline () Material

Maximum angle of incline ()

Coal briquetted 12Sand, dry 18

Gravel, washed and sized 12Sand, clamp 27

Grain 18Ore, large-lumped 18

Foundry sand, shaken out (burnt) 24Ore, crushed25

Foundry sand, damp (ready) 26Anthracite, pebbles 17

Crushed stone, unsized 18Coal, run of mine 18

Coke, sized 17Coal, sized, small 22

Coke unsized 18Cement 20

Sawdust, fresh 27Slag, anthraciote 22

Lime, powdered23Damp 22

E. Komponen-Komponen Utama Pada Belt Conveyor Komponen-komponen utama konveyor sabuk dapat dilihat pada gambar

Gambar 2.2 Konstruksi konveyor sabukKonveyor sabuk yang sederhana terdiri dari :1) Rangka (Frame) Struktur penyangga (frame) terbuat dari susunan baja batangan atau besi siku yang disambung dengan menggunakan las listrik.Frame dibuat kaku (rigit) yang berfungsi untuk menyangga semua bagian-bagian dari Belt Conveyor. Atruktur tersebut terbuat dari batangan membujur, tegak dan menyilang. Tinggi dari frame biasanya 400 s/d 500 mm dan jarak batang tegak/tiang adalah 2 s/d 3,5 meter.Rangka penumpu berfungsi untuk menumpu atau menempatkan semua komponen dari konveyor sabuk juga mengarahkan perpindahan muatannya. Rangka dibuat dari susunan batang-batang baja profil banyak terdapat dipasaran, dipasang memanjang satu sama lainnya.2) Puli penggerak (Drive pulley) Puli penggerak terbuat dari besi cor atau baja lembaran (sheet steel) yang dibuat menggunakan proses pengelasan. Pada suatu konveyor terdapat puli yang terdapat diujung-ujung konveyor tersebut yang berfungsi untuk menumpu sabuk. Puli yang terletak pada ujung-ujung yang berhubungan dengan sumber daya penggerak (drive pulley) dan puli yang terletak pada ujung lainnya disebut puli penggerak (tail pulley). Konstruksi kedua puli ini pada dasarnya sama saja yang terdiri dari rolleryang berbentuk silinder yang terbuat dari besi cor dan ditumpu oleh poros.Puli penggerak berfungsi sebagai penggerak sabuk dimana gerak putaran dari roda gigi diubah ke gerak linier pada sabuk. Koefisien gesek antara sabuk dengan puli harus cukup besar agar sabuk dapat digerakkan oleh puli penggerak. Untuk mengatasinya maka puli dilapisi dengan lapisan semacam karet.Permukaan puli harus lebih besar 100 s.d 200 mm dari lebar belt. Diameter puli Dp ditentukan oleh jumlah lapisan belt yang diberikan oleh persamaaan berikut :

Dp >Kp .i, mm

Dimana : Dp = diameter puli, mmKp = faktor proporsional I = jumlah lapisan beltHarga Kp adalah 125 s.d 150 (Kp = 150 untuk I = 8 s/d 12). Diameter puli dihitung dari persamaan diatas dan dibulatkan ke diameter terdekat yaitu: 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, dan 1600 mm.3) Puli yang digerakkan (Tail pulley)Puli yang digerakkan berfungsi sebagai pengarah sabuk dan juga dapat mengencangkan sabuk. Puli ini terletak pada bagian belakang konveyor sabuk yang disebut dengan tail pulley.4) Puli Pengencang (Snub pulley) Puli Pengencang pada dasar nya beguna sebagai pengencang sabuk dimana menarik puli ini menjauh dari terminalnya dengan menggunakan alat mekanis, misalnya dengan roda gigi rack pinion, ulir, kombinasi ulir dengan pegas, atau dengan menggunakan alat pemberat. Hal ini dilakukan untuk menghindari atau mencegah gesekan yang berlebihan akibar terjadinya lendutan dan menyesuaikan tegangan yang diinginkan serta mereduksi regangan yang terjadi agar tidak terjadi slip antara sabuk dan puli. Alat bantu untuk pengencangan sabuk ini sering disebut take-up. Pada perancangan ini digunakan pengencang sabuk jenis vertikal, dengan pertimbangan konstruksi yang sederhana dan perawatan yang mudah.

5) Sabuk (Belt) Belt terbuat dari bahan tekstil, baja lembaran atau jalinan kawat baja.Belt yang terbuat dari tekstil berlapis karet paling banyak ditemukan dilapangan.Syarat-syarat belt:1) Tahan terhadap beban tarik. 2) Tahan beban kejut. 3) Perpanjangan spesifik rendah. 4) Harus fleksibel. 5) Tidak menyerap air. 6) Ringan.

Belt yang digunakan pada belt conveyor terdiri dari beberapa tipe seperti bulu unta, katun dan beberapa jenis belt tekstil berlapis karet.Belt harus memenuhi persyaratan, yaitu kemampuan menyerap air rendah, kekuatan tinggi, ringan, lentur, regangan kecil, ketahanan pemisahan lapisan yang tinggi dan umur pakai panjang.Untuk persyaratan tersebut, belt berlapis karet adalah yang terbaik.Belt tekstil berlapis karet terbuat dari beberapa lapisan yang dikenal dengan plies. Lapisan-lapisan tersebut dihubungkan dengan menggunakan (vulkanisasi) atau dengan karet alam maupun sintetis.Belt dilengkapi dengan cover karet untuk melindungi tekstil dari kerusakan-kerusakan.Karena beberapa jenis material yang dibawa mempunyai sifat abrasif.Bentuk penampang belt diperlihatkan pada Gambar 2.3.

Ket :1 : lapisan 2 :cover b : tebal belt 1 : bagian yang dibebani 2 : bagian pembalikJumlah lapisan belt tergantung lebar belt.Hubungan antara lebar belt dengan jumlah lapisan dapat dilihat pada Tabel 2.2 berikut.Tabel 2.2 Jumlah lapisan belt yang disarankan(B) Belt width (mm)Minimum and maximum number of plies (i)

300400500650800100012001400160018002000

3-43-53-63-74-85-106-127-128-128-129-14

Berat tiap meter belt (qb) berdasarkan Gambar 2.3 adalah :(qb) = 1.1B (i + 1 + 2) (kg/m)Tebal tiap lapisan () bervariasi menurut jenis belt : 1,25 mm untuk belt berlapis katun, 2,0 mm untuk belt kekuatan tinggi, 0,9 s.d 1,4 mm untuk sintetik. Jumlah lapisan (number of plies) dapat ditentukan dari persamaan :I Dimana: Smaks = gaya tarik maksimum teoritis dari belt, (kg)Kt = gaya tarik ultimate per cm dari lebar per lapisan, (kg/cm)K = faktor keamanan (dari Tabel 2.4) B = lebar belt, (cm)Tabel 2.4 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt.Number of plies (i)2 to 4

4 to 5

6 to 8

9 to 11

12 to 14

Safety factor (k) 99,5

10

10,5

11

Menurut standar USSR, tegangan tarik maksimum untuk belt adalah 55 kg/cm untuk belt tipe b-820, 115 kg/cm untuk belt tipe OIIb-5 dan OIIb-12, 119 kg/cm untuk belt katun dan 300 kg/cm untuk belt sintetik.

6) Rol pembawa (Carrying roller idler) Roller pembawa (carryng roller) yang berfungsi sebagai penyokong sabuk bersama material tumpahan agar tidak terjadi lenturan yang berlebihan sehingga material yang diangkut tidak tumpah.Rollerjenis ini dipasang secara horizontal. Roller jenis ini digunakan untuk membawa muatan yang tidak dikhawatirkan tertumpah atau terjatuh dari konveyor. Biasanyarollerini digunakan pada konveyor yang menangani muatan satuan (unit load)7) Rol Kembali (Return roller idler) Jarak untuk tiap Rollertergantung berat muatan yang diangkut dan kekuatan sabuk.Jarak rollerpembalik dua kali lebih besar dari jarak roller pembawa.Hal ini karena rollerpembalik tidak mengangkut beban sedangkan roller pembawa mengangkut beban diatasnya.8) Motor penggerak Dalam pengoperasiannya, konveyor sabuk menggunakan tenaga penggerak motor listrik, dimana dari poros motor listrik dirangkaian dengan sistem transmisi roda gigi melalui kopling fleksibel, dari sistem transmisi roda gigi reduksi daya penggerak diteruskan ke puli dengan menggunakan kopling flens. 9) Unit pemuat (Chutes) Transfer Chute (atau biasa disebut hopper) Merupakan corong yang terletak diujung depan dan belakang conveyor belt untuk memuat dan mencurahkan material.

10) Unit pengeluar (Discharge spout) Sebenarnya unit pengeluar merupakan transfer chute yaitu pada bagian ini adalah bagian ujung yang mencurahkan material.

11) Pembersih sabuk (Belt cleaner) Pembersih sabuk digunakan untuk membersihkan permukaan sisi balik sabuk, dimana mungkin saja terdapat sisa-sisa muatan yang masih menempel. Untuk material yang kering digunakan pembersih yang menggunakan alat berbentuk plat yang dilapisi karet dan untuk material basah dan melekat biasanya digunakan alat berupa sikat dari serat kapron yang berputar.12) Pengetat sabuk (Belt take-up) Pengencang sabuk dapat dilakukan dengan menarik puli menjauh dari terminalnya dengan menggunakan alat mekanis, misalnya dengan roda gigi rack pinion, ulir, kombinasi ulir dengan pegas, atau dengan menggunakan alat pemberat. Hal ini dilakukan untuk menghindari atau mencegah gesekan yang berlebihan akibar terjadinya lendutan dan menyesuaikan tegangan yang diinginkan serta mereduksi regangan yang terjadi agar tidak terjadi slip antara sabuk dan puli. Alat bantu untuk pengencangan sabuk ini sering disebut take-up. Pada perancangan ini digunakan pengencang sabuk jenis vertikal, dengan pertimbangan konstruksi yang sederhana dan perawatan yang mudah

a.Vertical Gravity type b.Horizontal Gravity type c. Screw typeGambar 2.8 Berbagai cara pengencangan sabuk

F. Prinsip kerja Prinsip kerja belt conveyor adalah mentransport material yang ada di atas belt, dimana umpan atau inlet pada sisi tail dengan menggunakan chute dan setelah sampai di head material ditumpahkan akibat belt berbalik arah. Belt digerakkan oleh drive / head pulley dengan menggunakan motor penggerak. Head pulley menarik belt dengan prinsip adanya gesekan antara permukaan drum dengan belt, sehingga kapasitasnya tergantung gaya gesek tersebut.G. Dasar PerhitunganDalam merancang belt conveyor, ditetapkan data awal perancangan. Kemudian dipilih belt dan motor penggerak yang sesuai. Untuk merancang dimensi utama dan daya motor yang diperlukan untuk belt conveyor diperlukan data awal sebagai dasar perancangan. Seperti karakteristik material, kapasitas perjam, geometri belt dan kondisi operasi dari belt conveyor.Untuk beban tumpukan, lebar belt ditentukan berdasarkan kapasitas conveyor dan ukuran material yang dibawa atau sebaliknya.

Luas penampang irisan aliran material dibagian atas (A1) adalah luas segitiga :

Bila kemiringan idler samping adalah 20 dan panjang idler tengah 11 = 0,4B maka luas penampang irisan A2 adalah luas trapezium, yaitu :A2 = 0,0435B2Maka luas total aliran tersebut adalah :A = A+ A1 2 = 0,16B2Ctan 0,35 + 0,043B2 1Jika persamaan tersebut disubstitusikan ke persaaman sebelumnya maka didapat persamaan untuk kapasitas yaitu :Q = 3600AFv = F2v [576C1 tan (0,35) + 1 ]= 160 B2 v [3,6C1 tan (0,35) + 1 ] (ton/ jam)Harga factor koreksi bervariasi tergantung harga sudut kemiringan idler.Harga C1 = 1, untuk = 0-10, C1 = 0,95 untuk = 10-15, C1 = 0,85 untuk 20. Lebar belt yang dihitung dari persamaan diatas disesuaikan dengan ukuran ukuran butir material (lump-sized) sesuai dengan ukuran berikut :Untuk unsized material : B 2a + 200 mmUntuk sized material : B 3,3a + 200 mmLebar belt yang dipilih adalah pembulatan terhadap harga terbesar yang terdekat dari lebar standar.Kecepatan belt tergantung pada sifat material yang dibawa, lebar belt dan kemiringan konstruksi conveyor, kecepatan belt dengan berbagai variasi.Penentuan Daya Motor Penggerak Pada belt conveyor , tegangan dari titik-titik yang terpisah pada sistem dapat diketahui dari persamaan berikut : Si = S1-1 = W(i-1).1 , kg Arti notasi : i = 1,2,3 S = gaya tarik, kg W = tahanan gerak (kg) Gaya tarik efektif pada belt adalah :Wo = St Ssl, kgJika efisiensi transmisi adalah g maka daya motor penggerak yang dibutuhkan adalah :

Faktor tahanan total dari belt conveyor adalah :

Daya spesifik motor adalah :

H. PemeliharaanDari hasil RCM decision worksheet dapat diusulkan perencanaan jadwal perawatan yang sesuai dengan interval perawatan yang optimal. Dari hasil perhitungan di atas dapat diperoleh waktu interval perawatan serta jenis kegiatan perawatan yang tepat, dapat dilihat pada tabel berikut: Kegiatan Perawatan yang Disarankan dan Interval Perawatan OptimalMesin

Komponen Kritis

Kegiatan Perawatan

Interval Perawatan (jam)

Belt conveyor

Belt

Scheduled on-condition task

9482.262

Roller Idler

Scheduled on-condition task 16457.07

Chain

Scheduled Discard Task 10340.1

Gear

Scheduled Discard Task

21481.86

Dari tabel kegiatan perawatan dan interval perawatan diatas maka kita dapat menentukan jadwal perawatan dan kegiatan perawatan yang sesuai. Komponen yang memiliki interval perawatan yang paling tinggi yaitu komponen gear yaitu 21481.86 jam. Menunjukan untuk komponen ini memiliki ketahanan yang sangat besar dibandingkan komponen lainnya. Sedangkan untuk komponen roller idler yaitu 16457.07 jam, chain 10340.1 jam dan belt 9482.262 jam. Kegiatan perawatan yang perlu dilakukan pada komponen gear dan chain adalah scheduled discard task, yaitu melakukan tindakan penggantian (replacement) terhadap komponen yang mengalami keausan atau kerusakan yang dapat mengakibatkan komponen tersebut tidak dapat bekerja sesuai dengan fungsinya sedangkan kegiatan perawatan yang perlu dilakukan untuk komponen roller idler dan belt adalah Scheduled on-condition task, yaitu mendeteksi potensi kegagalan, sehingga bisa diambil suatu tindakan yang bisa mencegah terjadinya kegagalan tersebut sesuai dengan interval perawatan optimal pada masing-masing komponen. Dengan metode RCM didapatkan selisih Mean Time To Failure (MTTF) setelah dilakukan perawatan yaitu sebesar 10206.114 jam atau 425,25 hari. Jika mesin belt conveyor dapat melakukan kerjanya selama selisih waktu tersebut maka akan didapatkan peningkatan sebesar 77,32 %. Dengan adanya perencanaan jadwal perawatan ini nantinya dapat mengurangi biaya perbaikan dan kemacetan pada mesin belt conveyor serta dapat mengurangi gangguan-gangguan yang dapat menghambat pelaksanaan proses penyaluran sampah sehingga dapat meningkatkan kerja dari mesin belt conveyor

Daftar Pustaka

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/26374/3/Chapter%20II.pdfhttp://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16354/4/Chapter%20II.pdfCampbell & Jardine (2001), Maintenance Excellence; Optimizing Equipment Life~Cycle Decision, Marcell Dekker Inc, New York.Nakajima, Seiichi (1988), Introduction To TPM; Total Productive Maintenance, Cambridge, Massachusetts.Dian S.S (2002), Penjadwalan Perawatan Mesin-Mesin Produksi Di PT Sumatex Subur Dengan Minimasi Biaya Perawatan, Universitas Andalas, Padang.http://eprints.undip.ac.id/28210/1/kartolo-1991.pdfRudenko, 1996 pesawat kerja