5.GAYA PADA ALAT BERATGaya pada alat berat merupakan seluruh gaya yang mempengaruhi kinerja alat berat, baik akibat berat sendiri alat maupun pengaruh medan jalan. Analisa gaya pada alat berat sangat penting untuk dilakukan karena dapat memperkirakan kinerja alat saat dilapangan. Beberapa gaya yang mempengaruhi pergerakan alat berat: Tahanan Gelinding Tahanan Kelandaian Tahanan Total Koefisien Traksi Pengaruh Ketinggian Tenaga Tarik Tenaga Roda Kemampuan Mendaki Daya Dukung & Daya Tekan Tanah5.1Tahanan GelindingTahanan Gelinding (Rolling Resistance) adalah tahanan pada roda kendaraan di atas permukaan tanah. Besarnya tahanan ini tergantung pada permukaan tanah tempat alat/kendaraan bekerja (keras, licin, lembek dll). Tanah yang lembek akan memberikan tahanan gelinding yang kecil atau kira-kira hanya 2% dari total berat kendaraan.Bagian yang mengalami Rolling Resistance (RR) secara langsung adalah bagian ban luar kendaraan, tahanan gelinding (RR) dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya yang terpenting adalah:a. Keadaan jalan (kekerasan dan kemulusan permukaan jalan); semakin keras dan mulus suatu jalan, maka tahanan gelindingnya semakin kecil.b. Keadaan ban yang bersangkutan dan permukaan jalur jalan. Jika memakai ban karet, maka yang berpengaruh adalah ukuran, tekanan dan permukaan ban alat berat yang digunakan; apakah ban luar masih baru atau sudah gundul, dan bagaimana model kembangan ban tersebut. Jika menggunakan roda rantai/crawler yang berpengaruh 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.

Gambar ??? Ilustrasi Tahanan GelindingPada prakteknya, perhitungan tahanan gelinding sangat sukar dilakukan, untuk perhitungan praktis RR dapat dihitung menggunakan rumus:

Dengan: = koefisien tahanan gelindingW = berat kendaraan (ton)

Tabel ??? Koefisien Tahanan Gelinding (CRR)

Contoh SoalJalur jalan yang dibuat dari perkerasan tanah dan batu dilewati oleh truck dengan berat total kendaraan beserta isinya sebesar 20 ton. Berapa nilai Rolling Resistance (RR) kendaraan tersebut?Penyelesaian:Dengan jenis jalan perkerasan tanah dan batu, dari tabel didapat nilai CRR sebesar 2%Maka, nilai RR:RR= CRRxWRR=2%x20 ton= 0,4 ton

5.2Tahanan KelandaianTahanan Kelandaian (Grade Resistance) adalah besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui. Jika sebuah kendaraan melalui jalan yang menanjak, tenaga traksi yang diperlukan akan naik pula, kira-kira akan sebanding dengan tanjakan jalan. Demikian juga bila jalan turun, tenaga yang diperlukan berkurang dengan nilai yang sama seperti jalan yang menanjak.Kelandaian adalah perbandingan antara perubahan ketinggian per satuan panjang jalan yang dinyarakan dalam persen (%). Secara praktis, tahanan kemiringan tergantung pada dua faktor, yaitu:a. Besarnya kemiringan (dinyatakan dalam %)b. Berat kendaraan itu sendiri (dinyatakan dalam ton)

Gambar ??? Ilustrasi Tahanan Kelandaian

Secara umum, tahanan kelandaian dapat dihitung dengan rumus:

Dengan:W= Berat kendaraan (ton)k= Kelandaian (%)Catatan:Apabila jalan menurun, maka nilai k menjadi minus (-)

Tabel ??? Konversi Nilai k dengan Derajat Kelandaian

Contoh Soal:Sebuah truk melewati jalan mendaki dengan kemiringan sebesar 5o. Berat total kendaraan beserta muatan truk adalah sebesar 18 ton. Hitung nilai tahanan kelandaian yang dialami oleh truk tersebut!Penyelesaian:Dengan kemiringan sebesar 5o, maka konversi nilai k yang didapat dari tabel adalah sebesar 8,7%GR= kxWGR=8,7%x18 tonGR=1,57 ton

5.3Tahanan TotalTahanan Total (Total Resistance) merupakan kumulatif dari tahanan gelinding (RR) dan tahanan kelandaian (GR). Nilai tahanan total diiperlukan untuk perhitungan: Penggunaan kurva rimpull Brake performance (kemampuan rem) Travel time (lama perjalanan)Sesuai dengan definisinnya, tahanan total dapat dihitung dengan rumus:

Dengan:RR= Tahanan gelinding (%)GR= Tahanan kelandaian (%); bernilai positif saat tanjakan dan negatif saat penurunan

Gambar ??? Ilustrasi Tahanan TotalContoh SoalSebuah wheel tractor bergerak dijalan yang keras dan halus dengan CRR 60 Lbs/ton dan slope tanjakan sebesar 3%. Berapakah total resistance (TR) kendaraan tersebut?PenyelesaianCRR diubah dari Lbs/ton menjadi persen (%) 20 Lbs/ton = 1%Maka CRR 60 Lbs/ton = 3%TR= RR+GRTR=3%+3%TR= 6%

5.4Koefisien Traksi

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 faktor dimana jumlah berat kendaraan pada ban penggerak itu harus dikalikan untuk menunjukkan Rimpull maksimum antara ban dengan jalur jalan, tepat sebelum roda itu selip. Jika terdapat geseran yang cukup antara permukaan roda dengan permukaan jalan, maka tenaga mesin tersebut dapat dijadikan tenaga traksi yang maksimal. Faktor yang mempengaruhi koefisien traksi (CT) adalah: Jenis ban kendaraan Bentuk & ukuran ban kendaraan Berat total kendaraan Keadaan permukaan tanah

Gambar ??? Ilustrasi Koefisien Traksi

Variasi faktor yang mempengaruhi Koefisien Traksi tidak dapat diberikan secara pasti, tetapi dapat diberikan seperti tabel koefisien traksi berikut:Tabel ??? Variasi Koefisien Traksi

Secara umum, nilai koefisien traksi (CT) dapat ditentukan apabila nilai Traksi Kritis dan Berat Kendaraan diketahui, sehingga:

Apabila hanya koefisien traksi (CT) yang diketahui, maka nilai traksi kritis dapat ditentukan dengan cara:

Contoh Soal:Jumlah berat suatu kendaraan (W) = 20 ton, dengan total berat yang diterima oleh roda sebesar 50%. Kendaraan berjalan pada tanah pasir kering dengan nilai RR = 250 lbs/ton; GR = 20 lbs/ton dengan slope kelandaian jalan sebesar 5%. Analisa apakah kendaraan tersebut mengalami selip!PenyelesaianBerdasarkan tabel koefisien traksi, nilai CT pasir kering = 0,20TK=CTxWx50%TK=0,20x20x50%TK=2 ton=4000 lbsTarik untuk mengatasi RR=WxRR= 20x250 lbs/ton=5000 lbsTarik untuk mengatasi GR=WxGRxk=20x20x 5%=2000 lbsTarik Total= 5000+2000=7000 lbsDari hasil perhitungan, didapat nilaiTahanan Kritis=4000 lbsTarik total=7000 lbsNilai TK < Tarik total, jadi kendaraan tidak mengalami selip.