kelompok 5 menghitung kapasitas produksi alat berat

Kelompok 5 Pemindahan Tanah Mekanis

MENGHITUNG KAPASITAS PRODUKSI ALAT BERAT

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam merencanakan proyek-proyek yang dikerjakan dengan alat-alat berat, satu hal

yang amat penting adalah bagaimana menghitung kapasitas operasi alat-alat berat. Langkah

pertama dalam membuat estimasi kapasitas alat adalah menghitung secara teoritis seperti

yang dijelaskan dibawah ini nantinya. Kemudian hasil perhitungan tersebut dibandingkan

dengan pengalaman yang nyata dari pekerjaan-pekerjaan yang telah pernah dilakukan dari

pekerjaan-pekerjaan sejenis.

Atas dasar perbandingan itu, terutama pada effesiensi kerjanya, kita dapat menentukkan

harga besaran estimasi kapasitas alat yang paling sesuai untuk proyek yang bersangkutan,

sehingga estimasi biaya proyek tidak terlalu optimis ataupun terlalu kebesaran.Maka dari itu

pertama-tama perlu diketahui mengenai perhitungan teoritis serta perlu kemampuan

memperkirakan effesiensi kerja yang sesuai untuk jobsite yang bersangkutan. Dari hal-hal

tersebut kita akan mampu memperkirakan dengan tepat penyelesaian suatu volume pekerjaan

yang akan di kerjakan dengan alat-alat yang ditentukan.

Dalam pengguannya alat berat memiliki ambang batas dan kapasitas dari produksinya hal

ini menjadikan produktivitas alat berat harus diperhitungkan secara rinci.seringkali

penggunaan alat berat hanya berdasar kan kebutuhan dari suatu pekerjaan proyek saja tidak

berdasarkan kebutuhan pekerjaan. Kapasitas produksi alat berat itu sendiri dapat mengurangi

biaya penggunaannya demikian juga halnya dengan mobilisasi dan demobilisasi oleh karena

itu sebagai seorang ahli sipil mengetahui kapasitas produksi alat berat merupakan hal yang

mutlak . masalah kendala yang dialami oleh produktifitas alat berat juga berpengaruh

terhadap kapasitas produksi alat berat dimana faktor-faktor yang mendominasi menjadi

kendala pada pekerjaan atau pengoperasian alat berat itu juga menjadi masalah dengan kata

lain masalah produktivitas dan kapasitas produksi itu saling berhubungan, misalkan : jika

pengerjaan suatu proyek konstruksi berada pada dataran tinggi jenis loader yang digunakan

adalah dumptruck yang berukuran kecil sehingga muatan yang diangkut lebih sedikit.

1 |M e n g h i t u n g k a p a s i t a s p r o d u k s i a l a t b e r a t


Yang juga menjadi masalah dilapangan adalah penggunaan alat berat tidak sesuai

kapasitas , hal ini sangat perlu dilakukan sebagai bahan evaluasi untuk pelaksanaan proyek

yang sesuai dikemudian hari Dan apabila proses evaluasi ini tidak dilakukan tentunya akan

menghambat kesesuai dan efektifitas kerja .

B. Tujuan Pembelajaran

Adapun tujuan pembelajaraan tentang materi ini adalah sebagai barikut :

1. Untuk menghitung muatan kapasitas dari daya kerja suatu alat berat sehingga

didapat efektifitas kerja yang dapat di eksploitasi secara maximal

2. Mengetahui tingkatan pekerjaan masing – masing alat berat .

3. Merencanakan penggunaan alat berat sesuai dengan kebutuhan pekerjaan .



BAB II

PERHITUNGAN KAPASITAS PRODUKSI ALAT BERAT

A. WHEEL LOADER

Loader adalah alat untuk memuat material ke dump truck atau memindahkan material dari

suatu tempat ke temoat lain loader juga alat muat yang dapat melakukan penggalian yang

bersifat ringan .

a. Perhitungan produktifitas

Produksi per jam =>Q=qx 60 xECm

Dimana:

q = q1 . k

q1 = kapasitas munjung

k = factor bucket

Waktu siklus

a. Pemuatan silang (cross loading)

Cm=DF

+ DR

+z

b. Pemuatan bentukV (V loading)

Cm=2( DF

+ DR )+z

c. Muat angkut (load and carry)

Cm=( DF

x 2)+z


(1.1)

(1.2)

(1.3)

(1.4)


Dimana:

D = jarak angkut

F = kecepatan maju

R = kecepatan mundur

Z = waktu tetap

Tabel 1. Waktu Tetap

WAKTU

TETAPV Loading Cross Loading Load & Carry

Mesin gerak

langsung0,25 0,35 -

Mesin gerak

hidrolis0,20 0,30 -

Mesin gerak

TORQFLOW0,20 0,30

0,35

b. Contoh Soal

Sebuah Wheel Loader W170, kapasitas bucket 3,5 m3 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 m3

Effisiensi = 0,83



Cycle Time (T) = DF

+ DR

+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+0,3=¿0,51 menit

Produksi/jam = 60

0,51 x 3,5 x 0,9 x 0,83 = 307,6 m3/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/m3= 5.600 kg

Berat muatan < kapasitas angkat aman (tidak terguling)

B. SHOVEL

Gambar 1. Power Shovel



Dalam menghitung produksi shovel perlu diperhatikan cycle time selama operasi

berlangsung. Satu cycle time terdiri dari menggali/mengisi bucket, berputar (swing),

membuang (dump) dan berputar (swing) ke posisi semula.

Faktor-faktor yang mempengaruhi produksi shovel :

a. Pengaruh Tinggi Tebing Galian terhadap Produksi Shovel.

Tinggi tebing galian yang paling baik adalah tinggi optimal, sehingga pada waktu

bucket mencapai titik tertinggi tebing sudah terisi penuh dengan tidak

memberikan beban yang berlebihan pada mesin. Bila tinggi tebing kurang optimal

kita tidak mungkin mengisi bucket sekaligus penuh dalam satu pass tanpa

memberikan beban lebih pada mesin. Hal ini akan menyebabkan lekas rusaknya

mesin.

b. Pengaruh Sudut Putar (Swing) terhadap Produksi Shovel.

Sudut putar shovel adalah sudut dalam bidang horizontal antara kedudukan pada

waktu menggali dan pada waktu membuang muatan, yang dinyatakan dalam

derajat. Besarnya dipengaruhi oleh cycle time pekerjaan.

c. Pengaruh Keadaan Medan (Job Condition) terhadap Produksi Shovel.

Tempat penggalian yang ideal antara lain :

1) Lantai kerja yang keras,

2) Drainasi yana baik,

3) Tempat kerja yang luas,

4) Truk pengangkut dapat diletakkan pada kedua sisi shovel ntuk menghindri

waktu tunggu,

5) Tanah permukaan rata sehingga tinggi optimal terjaga, jalan angkut tidak

terpengaruh keadaan musim,

6) Perbandingan yang sesuai antara produksi shovel dengan truk pengangkutnya.

d. Pengaruh Keadaan Manajemen (Management Conditions) terhadap Produksi

Shovel.

Pengaruh manajemen ini menyangkut tindakan pemilik / pemakaialat dalam

menggunakan dan memelihara kondisi alat.



Contoh :

Sebuah shovel bucket 0,76 m3 dengan produksi ideal sebesar 110,68 m3/jam ,tinggi

gali optimal 2,75 m, menggali tanah lempung keras berupa tebing dengan ketinggian 2.30

m . sudut putar (swing) 75 dengan factor koreksi 1,05. Kondisi medan sedang dan⁰

manajemen baik = 0,69. Berapakah produki shovel perjamnya ?

Jawab

Persentase tinggi gali optimal =

2 ,302 ,75 x 100 % = 83,64 %

Jadi produksi shovel = 110,68 x 1,05 x 0,69

= 80,18 m3/jam (BM)

C. DUMP TRUCK

a. Memperkirakan Kapasitas produksi Dump Truck

Untuk melakukan perhitungan terhadap produksi dump truck secara teoritis

diperlukan data dari alat dan keadaan lapangan.

Data-data yang diperlukan antara lain :

1. Data teknis yang meliputi :

- Kapasitas mujung (cuyt)

- Berat kosong (lbs)

- Kekuatan mesin (HP)

- Efisiensi mekanis (%)

- Kecepatan meksimum tiap-tiap gear (mph)

2. Keadaan lapangan yang meliputi :

- Jarak tempuh

- Lokasi tempat kerja ( dekat atau tidaknya terhadap permukaan air laut

- “Rolling Resistance” (lb)

- “Coeficient Otration” (%)



- “Swell Factor”

- Bobot isi (lb/cuyt)

Setelah didapatkan data-data di atas maka langkah selanjutnya mengetahui

langkah langkah perhitungan produksi truck :

Langkah – langkah perhitungan produksi truck :

1. Data :

Spesifikasi truck

Spesifikasi alat pemuat atau alat gali

Spesifikasi material & jalan

2. Tetapkan kapasitas truck (4-5 kali kapasitas pemuat atau alat gali)

3. Hitung berat kosong truck dan berat saat dimuati

4. Tentukan kecepatan truck saat dimuati dan saat kembali.

5. Hitung waktu siklus truck : Ws = waktu variabel + waktu tetap

6. Hitung factor korelasi yang terdiri dari efesiensi waktu kerja dan kondisi kerja dan

tata laksana.

7. Hitung produksi truck :

Q = q x 60/Ws x E

8. Hitung jumlah truck yang dibutuhkan : n = Qmax / qi

b. Contoh Soal

Hitung produksi truck dan jumlah truck yang diperlukan untuk pekerjaan penggalian tanah

dengan data sebagai berikut :

Truck : beratkosong = 37.000 lb

Kapasitasmaksimum: 40.000 lb

Alatgali : power shovel dengankapasitas bucket 3

cu.yddanproduksi312cu.yd/jam

Material : Tanah, Bj = 2.600 lb/BCY. Swell = 25%

Jalan : jaraktempuh truck 1 mil

Kelandaian rata-rata 2.5 %, naikpadasaatmemuat


(1.5)


Koefisientahanangelinding 60 lb/ton

Koefisientraksi 0,6

Waktutetap 2 menit, waktuuntukmembuangdanmengaturposisi 1 menit

Efesiensiwaktukerja 50 menit/jam.Kondisikerjadantatalaksanabaik.

Penyelesaiannya :

Kapasitas Power Shovel =qps = 3 cu.yd

Kapasitastruck =qtruck = 3 x 5 = cu.yd

Berattanah = 15 x 2.600 = 39.000 lb<kapasitasmaksimum = 40.000 (OK)

Beratkosong truck = 37.000 lb

Berat total truck = 76.000lb = 38 ton

Koefisientahanankelandaian = 50 lb/ton

- Saatdimuati

Tahanangelinding =RR = 60 X 38 = 2.280 lb

Tahanankelandaian =GR = 50 x 38 = 1.900 lb

Tahanan total =TR = 4,180 lb

Kecepatanpadagigi 3 = 11,9 mph denganRimpull = 5,350 lb

Traksikritis = 0,6 x 76.000 = 45.600 lb>Tenaga truck (Rimpul)

dapatjalan

Waktukembali =1/11,9 = 0,0306 jam

- Saatkembali ( kosong)

Beratkosong truck = 37.000 lb = 18,5 ton

Tahangelinding : RR = 60 x 18,5 = 1.110 lb

Tahanankelandaian : GR = -50 X 18,5 = -925 lb

Kecepatanpadagigi 5 = 32,7 mph denganRimpul = 1.945 lb

Traksikritis = 0,6 x 37.000 = 22.200 lb>tenaga truck (Rimpul)

dapatjalan

Waktukembali = 1/ 32,7 = 0.0306 jam

Waktusiklus :



Waktupemuatan = 15 cu . yd

312 cu . yd / jam= 0,0481 jam

Waktupengangkutan= 0,084 jam

Waktukembali = 0,0306 jam

Waktutetap=2menit = 0,0333 jam

Waktumembuang=1menit = 0,0167 jam

Waktusiklus = 0,2127 jam

Faktorkoreksi:

Waktukerja = 50/60 = 0,83

Kondisikerjadantatalaksanabaik = 0,75

Faktorkoreksitotal:E = 0,83x0,75 = 0,6225

Produksi truck:

Q =15x0,6225 / 0,2127 = 43,9 BCY/jam

Produksi Power Shovel = 312 BCY/jam

Jumlah truck yang dibutuhkan :

n = 312 / 43,9 =7,1 =8 buah truck.

D. MOTOR SCRAPER

Scrapers adalah alat berat yang berfungsi untuk mengeruk, mengangkut dan menabur tanah

hasil pengerukan secara berlapis. Scrapers dapat digunakan sebagai alat pengangkutan untuk

jarak yang relative jauh (sampai dengan 2 km) pada tanah datar dengan alat penggerak roda

ban. Pemilihan Scrapers untuk pekerjaan ini tergantung pada :

a. karakteristik material yang dioperasikan

b. panjang jarak tempuh

c. kondisi jalan

d. alat bantu yang diperlukan



Scrapers umumnya digolongkan berdasarkan tipenya, Scrapers yang ditarik (towed scrapers),

scraper bermotor (motorized scrapers) dan scraper yang mengisi sendiri (selfloading

scrapers).Towed scraper umumnya ditarik crawler traktor dengan kekuatan mesin 300 HP

atau lebih dan dapat menampung material antara 8 - 30 m³. Motorized scraper mempunyai

kekuatan 500 HP atau lebih dan berdaya tampung15 - 30 m³ dengan kecepatan mencapai 60

km /jam karena menggunakan alat penggerak ban. Akan tetapi daya cengkeram ban terhadap

tanah kurang sehingga scrapers tipe ini dalam operasinya memerlukan bantuan crawler

traktor yang di-lengkapi blade atau scraper lain.

Pengoperasian dengan alat bantu ini dilakukan dengan 2 (dua) cara :

1. Push-loaded :

Alat bantu dipakai hanya pada saat pengerukan dan pengisian. Pada waktu bak penampung

telah penuh, scrapers dapat bekerja sendiri. Dengan demikian alat bantu dapat membantu tiga

hingga lima scraper. Dengan adanya alat bantu, jarak tempuh scrapers dapat mencapai 3 km.

ukuran dozer yang dipakai tergantung daya muat scrapers.

2. Push-pull:

Dua buah scrapers dioperasikan dengan cara saling membantu didalam pengerukan. Scrapers

yang dibelakang mendorong yang didepannya pada saat pengerukan dan scraper didepannya

menarik yang dibelakang saat pemuatan.

Karena kedua tipe scrapers ini tak dapat memuat sendiri hasil pengerukannya, maka scrapers

tertentu dilengkapi semacam conveyor untuk memuat tanah.Scrapers macam ini dinamakan

self loading craper.Dengan adanya alat tambahan alat ini maka berat alat bertambah sekitar

10 – 15 %.

Seperti disebutkan diatas, scrapers dipakai untuk pengerukan top soil, dantop soil yang

dipindahkan berkisar pada kedalaman 10 - 30 cm. Jika lahan yang akan diangkat top soil

mempunyai luas sedang, maka self loading scrapers yang kecil atau crawler traktor dengan

scraper bowl dapat dipilih. Untuk lahan yang luas, push-loaded scraper dengan kecepatan

tinggi yang dipilih.



Scrapers juga dapat digunakan untuk meratakan tanah disekitar bangunan.Pekerjaan

ini dilakukan dalam jarak tempuh yang pendek. Jika jarak tempuh kurang dari 100 m, biaya

penggunaan alat ini sebaiknya dipertimbangkan terhadap biaya penggunaan Dozer atau

Grader.

Scrapers terdiri dari beberapa bagian dengan masing-masing fungsinya.Bagian-bagian

itu disebut :

bowl, apron dantail gate.Bowl adalah bak penampung muatan yang terletak diantara ban

belakang. Bagian depan bowl dapat digerakkan ke bawah untuk operasi pengerukan dan

pembongkaran muatan.Disisi depan bowl yang bergerak kebawah terdapat cutting

edge.Kapasitas penuh bowl berkisar antara 3 - 38 m³.

Apron adalah dinding bowl bagian depan yang dapat diangkat pada saat pengerukan

dan pembongkaran. Apron dapat menutup kembali, saat pengangkutan material. Beberapa

model scraper memiliki apron yang dapat mengangkut material sepertiga dari material di

bowl.

Tail gate atau ejector merupakan dinding belakang bowl. Pada saat pemuatan dan

pengangkutan material, dinding ini tidak bergerak, namun saat pembongkaran muatan ejector

bergerak maju untuk mendorong material keluar dari bowl.

Pengangkutan material dilakukan pada kecepatan tinggi. Baik bowl, apron maupun

ejector tidak melakukan gerakan. Bowl harus tetap pada posisi di atas agar cutting edge tidak

mengenai permukaan tanah yang menyebabkan kerusakan pada cutting edge dan permukaan

tanah terganggu.

Pembongkaran muatan

dilakukan dengan menaikkan apron

dan menurunkan bowl sampai

material didalam bowl keluar dengan

ketebalan tertentu.

Kemudian apron diangkat setinggi-

tingginya dan ejector bergerak maju


Gambar 2. Pendorongan Scraper


untuk mendorong sisa material yang ada di bowl. Pada saat pembongkaran selesai apron

diturunkan, bowl dinaikkan dan ejector ditarik kembali pada posisi semula.

Sedang menurut cara kerjanya dapat dibagi atas 3 (tiga) cara yakni :

1. Conventional Scraper, termasuk didalamnya Towed Wheel Scrapers (dengan penarik

Crawler Tractor dan Wheel tractor Scraper).

2. Elevating Scraper.

3. Multi Scraper.

a. Conventional Scraper

Pada saat scraper mencapai daerah cut dengan kedudukan ejector dibelakang dan apron

terangkat 35 cm, kemudian bowl diturunkan sampai kedalaman yang diperlukan.Satu hal

yang penting disini adalah keseimbangan antara scraper capacity, kekuatan mesin, panjang

daerah galian dan kedalaman optimum penggalian.Dimana keseimbangan ini akan sangat

mempengaruhi harga pemindahan tanah melebarkan bukaan apron akan mencegah tanah

bertumpuk disebelah depan bibir apron sebelah bawah dan penyempitan bukaan apron akan

membuat tanah tergulung keluar bowl.

Dalam penyebaran matetrial maka bowl harus pada posisi penyebaran dengan jarak

ketanah sesuai dengan ketebalan yang diinginkan. Membuka apron secara sebagian akan

membantu tercapainya ketebalan penyebaran yang diinginkan suatu material lepas.


Gambar 2. Alat Scraper


Untuk material yang basah dan lengket maka apron dapat dinaik turunkan ber kali-kali

sampai material dibelakang pintu menjadi lepas dan tertumpah. Apabila material di depan

bukaan telah kosong, maka ejector harus digerakkan kedepan mendorong sisa material

sehingga dapat diperoleh tebal yang seragam disarankan untuk segala jenis material

sebelum ejector digerakkan kedepan maka apron harus diangkat penuh.

Pada beberapa jenis scraper dengan hydraulic control kadang-kadang dilengkapi

dengan automatic ejector control system dengan dua kecepatan untuk menggerakkan

ejector kedepan secara parlahan-lahan mendorong material sisa keluar dari bowl, dimana

system ini mengatur kecepatan gerak ejector.

b. Elevating Scraper.

Berbeda dengan Conventional Scrcaper yang pada umumnya mengandalkan pada tractor

pendorong pada waktu pemuatan, maka Elevating Scraper dirancang memuat sendiri. Segala

sesuatunya sesuai dengan conventional scraper kecualiapronnya diganti dengan elevator.

Bila pada conventional scraper gaya dorong mengakibatkan tanah terpotong cutting edge

dan terdorong kebelakang kedalam bowl, maka pada elevating scraper cutting edge

memotong tanah dan elevator mengangkutnya kedalam bowl. Sesungguhnya elevating

scraper terbatas pada material yang bukan batuan hasil ledakan, batuan hasil ripping, boulder

dan material lainnya yang terlalu besar untuk melewati antara cutting edge dan elevator flight

(pisau elevator) serta tanah cohesive dengan moisture content tinggi yang cendrung akan

menggumpaldan melekat pada flight.

Elevating scraper ini menghilangkan biaya tractor pendorong dengan driyernya yang ada

pada conventional scraper akibat pemuatan sendiri, tetapi berat dari elevator tersebut

mengurangi efisiensi waktu hauling dan traveling pada suatu cycle time.

Pengoperasiannya :



Dalam melakukan penggalian

bowl pertama-tama harus

diturunkan pada suatu

kedalaman yang memungkinkan

elevator dan tractor bekerja

pada kecepatanyang tinggi dan

tetap. Pada penggalian yang

dalam, material akan berat

terdorong masuk kedalam bowl,

yang mengakibatkan kemacetan atau lambatnya elevator flight, hal ini akan menambah

cycle time untuk pemuatan.Elevator mempunyai 4 kecepatan maju dan 1 mundur, material-

material seperti pasir, silt dan top soil dimuat dalam kecepatan tinggi. Apabila operator

berulang-ulang mengangkat dan menurunkan bowl pada wak-tu pemuatan, maka

keuntungan akibat kecepatan tinggi elevator akan hilang.

Kecepatan rendah elevator digunakan untuk memuat material yang liat seperti tanah

liat yang keras dan padat, kecepatan rendah elevator flight mampu menyapu material

masuk kedalam bowl. Apabila keadaan memungkinkan, sebagian loading passes diatur sbb :

Disamping straight cutting edge, maka dapat pula digunakan cutting pengganti (stringer)

yang membantu loading time. Pada keadaan normal, bagian tengah cutting edge diperlebar.

Sedangkan untuk pemuatan yang berat, gigi ripping yang menonjol dapat dipasangkan pada

cutting edge.

Penyelesaian pekerjaan memuat sisi material dan pembersihan pekerjaan, bagian

tengahnya dapat diganti dengan pisau yang rata kiri kanannya. Bowl bila telah penuh,

elevator harus dihentikan agar tidak terjadi ceceran. Kemudian bowl diangkat setinggi 5 cm,

- pada posisi ini – semua tumpukan tanah lepas akan diratakan, sehingga daerah galian akan

dalam keadaan rata. Baru bowl diangkat secukupnya untuk hauling.

Pada waktu sampai didaerah penebaran bowl harus direndahkan pada

ketebalan penyebaran yang dikehendaki. Keadaan timbunan dan tebal penyebaran

menentukan selama penyebaran traktor harus bekerja pada full engine speed dengan tanpa

terjadi hentakan mesin, sambil scraper berjalan lantai ejector dibuka, material dalam bowl


Gambar 4. Elevating Wheel Tractor Scraper


akan jatuh dengan sendirinya dan loading edge dari lantai ejector akan meratakan teberan

tersebut dalam suatu lapisan yang rata.

c. Multi Scrapers.

Pada Conventional Scraper dikondisi yang berat digunakan tambahan tenaga dari suatu

dozer, maka dalam suatu operasi dari beberapa scraper, timbul ide untuk memanfaatkan

tenaga dan dozer itu sendiri untuk saling membantu menambah tenaga pendorong pengganti

special dozer.Untuk mendorong dengan saling membantu ini diperoleh :

1. Tambahan tenaga dorong.

2. Tambahan niali traksi yang tinggi.

3. Waktu tunggu didorong dozer hilang.

Dibandingkan sisten conventional scraper, pada system multy scraper ini biaya

maintenance, repair dan ban akan lebih tinggi. Untuk operasi dengan Multy Scraper,

dikenal technical push pull concept, seperti telah dijelaskan diatas.

d. Produksi Scrapers.

Produktivitas scrapers tergantung pada jenis material, tenaga mesin untuk mengangkut,

kondisi jalan, kecepatan alat dan efisiensi alat. Pertama-tama banyaknya material yang akan

dipindahkan dan jumlah pengangkutan dalam satu jam ditentukan. Volume material yang

akan dipindahkan akan mempengaruhi kapasitas scraper yang dipilih, sedangkan jumlah

pengangkutan per jam tergantung pada waktu siklus scraper.

Waktu siklus scrapers merupakan perjumlahan dari waktu maju (LT), wak tu

pengangkutan (HT), waktu pembongkaran muatan (DT), waktu kembali (RT) dan waktu antri

(ST). Selain itu ada tambahan waktu berputar atau turning time (TT) dan waktu percepatan,

perlambatan dan pengereman/decelerating and breaking time (ADBT). Karena LT, DT, ST,

TT dan ADBT konsisten maka waktu-waktu tersebut dikategorikan sebagai waktu tetap,

(lihat Tabel 2) sehingga rumus yang dipakai adalah :

FT = LT + DT + ST + TT + ADBT


(1.6)


Waktu pengangkutan dan waktu kembali tergantung pada grafik yang dikeluarkan oleh

produsen alat berat untuk setiap modelnya. (akan dilampirkan).- penggunaan grafik tersebut

adalah sbb :

1. Hitung RR dan GR permukaan jalan dan jumlahkan (TR).

2. Hitung berat alat ditambah berat material didalam bowl, jumlah berat yang ada tidak

boleh melampaui berat maksimum yang dianjurkan.

3. Untuk permukaan jalan yang datar dan menanjak atau TR > 0, gunakan

grafik Rimpullspeed gradeability sedangkan untuk jalan menurun danTR < 0, gunakan

grafik Continuous grade retarding.

4. Tarik garis vertical dari atas yang sesuai dengan berat alat dan material.

5. Tarik garis TR hasil penjumlahan no. 1 sesuai dengan TR yang ada sampai bertemu

dengan garis vertical no. 4.

6. Dari titik pertemuan kedua garis tarik garis horizontal kearah garis kurva.

7. Dari pertemuan kurva dengan garis tersebut tarik garis vertical kebawah sampai ke

skala kecepatan.

8. Dari kecepatan dan jarak tempuh akan didapat waktu pengangkutan.

Kecepatan Pengangkuta

n

Rata-rata

Kegiatan 8 –

12,5

km/jam 12,5 – 24 km/jam 24 - 48 km/jam

1 2 3 1 2 3 1 2 3

Pemuatan 0,8 1,0 1,4 0,8 1,0 1,4 0,8 1,0 1,4

Pembongkara

n & memutar

0,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,6

Percepatan &

Perlambatan

0,3 0,4 0,6 0,6 0,8 1,0 1,0 1,5 2,0

Total 1,5 1,9 2,6 1,8 2,3 3,0 2,2 3,0 4,0

Sumber : Peurifoy, 1985.

Catatan : 1 : kondisi baik ; 2 : kondisi sedang ; 3 : kondisi buruk.


Tabel 2. Kecepatan kerja Scraper


Sedang waktu siklus (CT) adalah penjumlahan waktu tetap, waktu angkut dan waktu

kembali. Waktu angkut dan waktu kembali dihitung tersendiri karena selalu berubah

tergantung pada kondisi jalan dan jarak tempuh.Perhitungan CT menggunakan rumus :

CT = HT + RT + FT

Rumus yang digunakan untuk menentukan produksi Scrapers adalah :

Prod = v x60 x eff

CTs

Pemakaian alat bantu / pusher pada scraper didalam operasinya dapat menaikkan

produktivitas alat. Umumnya sebuah pusher dapat membantu beberapa scraper dalam

melakukan pekerjaannya. Waktu siklus pusher adalah waktu yangdibutuhkan untuk memuat

material ke dalam scrapers ditambah waktu yang dibutuhkan pusher untuk bergerak dari satu

scraper ke scraper lainnya. Waktu siklus dalam menit ini dicari dengan menggunakan rumus :

CT p = 1,4 LT s + 0,25

Jumlah Scrapers yang dapat dibantu oleh sebuah pusher adalah :

N = T s / T p

Sedangkan metode yang dipakai pusher dalam mendotong scrapers dapat dilihat pada

Gambar 5

Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi Scrapers didalam

operasinya, cara-cara itu adalah :

1. Pertama dengan menggemburkan tanah yang akan dimuat ke dalam bowl .

Dengan demikian waktu muat akan berkurang. Kedalaman penetrasi dari Ripper harus

lebih besar dari kedalaman penetrasi cutting edge scrapers.

2. Cara kedua adalah dengan membasahi tanah yang akan diangkut. Ada

beberapa jenis tanah yang dapat dimuat dengan lebih mudah bila dalam

keadaan basah. Pembasahan tanah ini dilakukan sebelum tanah dimuat ke scrapers.

3. Cara lain adalah bila dijumpai lokasi medan yang menurun, maka produksi

Scraper dalam memuat material juga akan meningkat


(1.7)

(1.8)

(1.9)

(2.0)


Contoh soal :

Tanah sebanyak 300.000 lcm yang dipindahkan dengan menggunakan scraper 621E.

Spesifikasi tanah dan alat adalah sebagai berikut :

berat jenis tanah = 1340 kg/cm

job efficiency = 50/60

heaped capacity = 15,30 m³

berat kosong = 30.479 kg.

berat maksimum = 52.249 kg.

kondisi permukaan sedang untuk loading digunakan pusher.

A - B : L = 1,0 km dan RR = 6 %.B - C : L = 0,5 km dan RR = 4 %, GR = 8 %.

Pertanyaan :

1. Berapa siklus waktu scrapers ?

2. Berapa produktivitas scrapers ?

3. Berapa siklus waktu pusher ?


Gambar 5. untuk metode mendorong scrapers.


4. Berapa jumlah scrapers yang diperlukan ?

Jawaban :

Menentukan waktu berangkat :

Berat scrapers : berat kosong + (kapasitas scrapers x bj tanah)

: 30.479 + ( 15,3 x 1340 )

: 50.981 kg <berat maksimum (52.249) OK.

Dari RR GR TR L (km) V (km/jam) t (menit)

A – B 6 0 6 1 23 2,6

B – C 4 8 12 0,5 12 3,8

t 2 = 6,4

Menentukan waktu kembali :

Berat Scrapers = 30.479 kg.

Dari RR GR TR L (km) V (km/jam) t (menit)

C – B 4 -8 4 0,5 55 0,5

B – A 6 0 -6 1 39 1,5

t 4 = 2.0

t 1 + t 3 = 3.0 ( table 2.1 )

1. waktu siklus = t 1 + t 3 + t 2 + t 4

= 3.0 + 6,4 + 2.0

= 11,4 menit

2. Produktivitas scraper = kapasitas x 60 /waktu siklus x job eff.

= 15,30 x 60 / 11,4 x 50/60

= 96,73 cm /jam

3. Waktu siklus pusher = 140 % loading time + 0,25



= 1,4 x 1 + 0,25

= 1,65 menit

4. Jumlah scrapers = waktu siklus scrapers / waktu siklus pusher.

= 11,4 / 1,65

= 6,91 scrapers

E. BULLDOZER

a. Pengenalan Buldozer

Bulldozer ialah alat yang mesin penggerak utamanya adalah traktor. Sebutan bulldozer berasal dari traktor yang perlengkapan (attachment)-nya dozer atau pendorong yang disebut juga blade. Kemampuan bulldozer ini untuk mendorong tanah ke muka, disamping itu ada yang disebut dengan angle dozer yang dapat mendorong tanah atau material ke samping. Angle ini dapat membuat sudut 25º terhadap posisi lurus.

b. Jenis-Jenis Bulldozer

Menurut track-shoe nya, bulldozer dapat dibedakan atas :

Crawler tractor dozer (dengan roda kelabang)

Wheel tractor dozer (dengan roda ban)

Swamp bulldozer (untuk daerah rawa)


Gambar 6. Crawler tractor dozer

Gambar 7. Wheel tractor dozer


c. Fungsi Bulldozer

Bulldozer digunakan untuk mendorong tanah, seperti meratakan tanah dan mengupas permukaan humus tanah. Fungsi lain dari bulldozer adalah :

Membersihkan site dari kayu-kayuan, pokok/tonggak pohon dan batu-batuan Membuka jalan kerja di pegunungan maupun daerah berbatuan Memindahkan tanah yang jauhnya hingga 300 feet ( ± 90 meter) Menarik Scrapper Menghampar tanah isian (fill) Menimbun kembali bekas galian Membersihkan site atau medan kerja

d. Perhitungan Produksi Bulldozer

Sebelum membahas tentang cara perhitungan produksi bulldozer, ada beberapa langkah-langkah yang harus kita ketahui, yaitu sebagai berikut :

Waktu siklus (Cm)

Waktu siklus yang dibutuhkan Bulldozer untuk menyelesaikan pekerjaan adalah dimulai pada saat maju, ganti persneling dan mundur. Adapun untuk menghitung waktu siklus dalam menit, dapat digunakan persamaan sebagai berikut :

Cm=DF

+ DR

+Z (menit)

Dimana :

D : jarak angkut (m atau yard)

F : kecepatan maju (m/min atau yard/min)

R : kecepatan mundur (m/min atau yard/min)

Z : waktu untuk mengganti persnelling

Kecepatan maju dan kecepatan mundur


(2.1)

Gambar 8. Swamp tractor dozer


Untuk mesin gerak langsung :

- Kecepatan maju : 3 – 5 km/jam - kecepatan mundur : 5 – 7 km/jam.

Untuk mesin TOROFLOW :

- Kecepatan maju : 0,75 dari kecepatan maksimum - Kecepatan mundur : 0,85 dari kecepatan maksimum.

Waktu yang diperlukan untuk ganti persneling

Untuk mesin gerak langsung :

- dengan tongkat tunggal : 0,10 menit- dengan tongkat ganda : 0,20 menit

Untuk mesin TOROFLOW- Mesin TOROFLOW : 0,50 menit

Effesiensi kerja

Kondisi Operasi Alat

Pemeliharaan MesinBaik sekali

Baik Sedang BurukBuruk Sekali

Baik sekaliBaikSedangBurukBuruk Sekali

0,830,780,720,630,52

0,810,750,690,610,50

0,760,710,650,570,47

0,700,650,600,520,42

0,630,600,540,450,32

Produksi Per Siklus (q)Produksi kerja bulldozer pada saat beroperasi adalah sebagai berikut :

q=L x H 2 x a

Dimana :

L : Lebar Blade/sudu (m)


Tabel 3. Effesiensi Kerja

(2.2)


H : Tinggi Blade (m)

a : faktor blade

Faktor Blade/Sudu

Derajat Pelaksanaan penggusuran Faktor blade/sudu

Penggusuran ringan

Penggusuran dapat dilaksanakan dengan sudu penuh tanah lepas : kadar air rendah, tanah berpasir tak dipadatkan, tanah biasa, bahan/material untuk timbunan, persediaan (stockpile)

1,1 – 0,9

Penggusuran sedangTanah lepas, tetapi tidak mungkin menggusur dengan sudu penuh : tanah bercampur kerikil atau split, pasir, batu pecah

0,9 – 0,7

Penggusuran agak sulit

Kadar air tinggi dan tanah liat, pasir bercampur kerikil, tanah liat yang sangat kering, dan tanah asli

0,7 – 0,6

Penggusuran sulitBatu-batu hasil ledakan, batu-batu berukuran besar-besar

0,6 – 0,4

Rumus umum

Kapasitas operasi alat berat biasa dinyatakan dalam m³/jam atau cuyd/jam, sedangkan produksi alat dinyatakan dalam volume pekerjaan yang dikerjakan per sikluswaktu dan jumlah siklus dalam satu jam kerja. Rumus umumnya :

Q=q x N x E=q x60Cm

x E (m3/ jam)

Dimana :

Q : produksi per jam dari alat (m³)

q : produksi (m³) dalam satu siklus kemampuan alat untuk memindahkan tanah lepas

N : jumlah siklus dalam satu jam (dimana N = 60Cm

)

E : efisiensi kerja

Cm : waktu siklus dalam menit

Contoh soal


Tabel 4. Faktor Sudu

(2.3)


Sebuah bulldozer dengan Kapasitas blade (q): 4,38 m3 sedang bekerja mendorong tanah liat berpasir dengan kondisi asli dan Effesiensi kerja baik dan jarak dorong 30 m. Kecepatan maju maksimum bulldozer 3,7 km/jam dan kecepatan mundur maksimum bulldozer 8,2 km/jam dengan membutuhkan waktu ganti persneling 0,50 menit. Hitunglah produksi bulldozer selama satu jam?

Jawaban :

Diketahui :

q : 4,38 m3

kecepatan maju max : 3,7 km/jam

kecepatan mundur max : 8,2 km/jam

waktu ganti persneling : 0,50 menit

Ditanya : Q = .......?

Penyelesaian :

Produksi Per siklus (q) :

q = 4,38 m3

Waktu siklus (Cm) :

Kecepatan maju (F) : 3,7 km/ jam karena menggunakan mesin TOROFLOW maka kecepatan maju minimumnya 0,75 x 3,7 = 2,775 km/jam (46,3 m/min)

Kecepatan mundur (R) : 8,2 km/ jam karena menggunakan mesin TOROFLOW maka kecepatan mundur minimumnya 0,85 x 8,2 = 6,97 km/jam (116,2 m/min)

Waktu ganti persneling (Z) : 0,50 menit

Cm ¿ DF

+ DR

+Z

¿ 3046,3

+ 30116,2

+0,50

= 0,648 + 0,258 + 0,50

Cm = 1,41 menit



Perhitungan Per Jam (Q) :

Effesiensi kerja : karena effesiensi kerja baik maka didapat effesiensi kerja 0,75 (liat dari tabel 3)

Q = q x N x E

= qx60Cm

x E

= 4,38 x60

1,41x 0,75

= 4,38 x 42,55 x 0,75

= 139, 78 m3/jam

Jadi bulldozer dapat memproduksi 139, 78 m3 selama satu jam.

F. MOTOR GRADER

Motor Grader merupakan alat perata yang memiliki berbagai kegunaan,dan biasanya

digunakan untuk meratakan tanah dan membentuk permukaan tanahGrader juga dapat

dimanfaatkan untuk mencampurkan dan menebarkan tanah dancampuran aspal. Pada

umumnya Motor Grader digunakan pada suatu proyek dan perawatan jalan. Dari

kemampuannya bergerak Motor Grader ini juga sering digunakan dalam proyek lapangan

terbang

Motor Grader dalam pengoperasiannya digunakan untuk keperluan :


Gambar 9. Grader


1. Grading ( perataan permukaan tanah )

2. Shaping ( pemotongan untuk mendapatkan bentuk/profil tanah )

3. Bank shoping (pemotong dalam pembuatan talud )

4. Sarifiying ( pembuatan saluran )

5. Ditching ( pemotongan untuk pembuatan saluran )

6. Mixing and spreading ( mencampur dan menghampar material dilapangan )

Perhitungan produktivitasnya:

Sebelum kita menghitung waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan suatu proyek

perataan permukaan tanah, terlebih dahulu kita menghitung jumlah lintasan yang akan dilalui

oleh motor grader ini, dengan formulasi sebagai berikut:

N= WLo

x n

Dimana,

N : jumlah pass

W : lebar total untuk pekerjaan leveling

Lo : lebar tumpang tindih

n : jumlah rit yang diperlukan untuk mencapai permukaan yang dikehendaki

setelah kita dapat jumlah lintasannya kemudian kita menghitung waktu yang

dibutuhkan dengan formulasi sebagai berikut:

T=2 d NVa . E

Dimana,

T : waktu kerja

d : panjang lokasi yang akan diratakan

N : jumlah pass

Va : kecepatan rata-rata

E : Effisieni

Contoh Soal :


(2.4)

(2.5)


Sebuah motor grader dioperasikan untuk meratakan lapangan sepak bola dengan ukuran

lapangan 80’ x 360’. Dalam hal ini diasumsikan setiap passing motor grade, dengan panjang

blade 11 feet dan lebar blade 8 feet. Untuk meratakan gundukan tanah diperlukan 4 passing.

Kecepatan maksimum maju 4 mph dan kembali 12 mph, kecepatan rata-rata berikut waktu

akibat percepatan dan lain-lain dihitung Va = 6 mph. Effesiensi sebesar 80%.

Penyelesaian:

Diketahui:

W : 80 feet

Lo : 8 feet

n : 4

N=808

x 4=40 pass

d = 360 feet

Va = 6 mph = 6 x 88 fpm

E = 0,80

T= 2x 360 x 40(6 x88 ) x 0,8

=68 menit

Jadi untuk mengerjakan perataan lapangan sepak bola yang berukuran 80’ x 360’ diperlukan

waktu 68 menit.

G. COMPACTOR


Gambar 10. Compactor


Perhitungan produktivitas conpactor

Produksi compactor biasanya dinyatakan dalam luasan (m2) yang dapat dipampatkan oleh

penggilas sampai kepampatan yang dikehendaki per satuan waktu. Untuk menghitung dapat

digunakan Persamaan 5.1 berikut.

F = L x V x JM

N

Dimana :

F = luas permukaan lapisan yang dipadatkan (m2)

L = lebar efektif pada gilas (m)

V = kecepatan compactor (m/jam)

JM = kondisi manajemen dan medan kerja

N = jumlah lintasan (pass) yang diperlukan untuk mencapai kemampatan yang dikehendaki

Yang dimaksud satu pass adalah satu lintasan dengan roda gilas melewati satu jalur

tertentu. Agar dicapai hasil penggilasan dengan permukaan yang rata, maka tiap pass dengan

pass yang berikutnya harus saling menindih (overlap) antara 15-30cm.

Contoh soal

Sebuah compactor three wheel roller dengan berat 8 ton digunakan untuk memampatkan

suatu lapisan macadam setebal 10cm (sesudah jadi). Jumlah pass yang diperlukan 10 kali,

lebar efektif compactor 60cm, kecepatan operasi 2km/jam. Kondisi manajemen baik dan

kondisi medan baik. Berapakah produksi compactor per jamnya?

Hitungan :

F = 90 m2/lapis/jam

Ketebalan per lapis 10 cm, maka

Produksi compactor = 0,1 x 90 = 9m3 jam (CM)


(2.6)

kelompok 5 menghitung kapasitas produksi alat berat

Documents