pemindahan tanah mekanis

47
I. PENDAHULUAN Materi yang diberikan pada modul ini berisi tentang teknik-teknik pelaksanaan pemindahan tanah mekanis. Modul ini berisikan 3 pembelajaran, yaitu pembelajaran 1 tentang merencanakan pengoperasian alat mekanis, pembelajaran 2 tentang menerapkan operasi alat pemindahan tanah mekanis dan pembelajaran 3 tentang mengatur jadual pengawasan peralatan mekanis. Setiap pembelajaran saling berkaitan antara satu dengan lainnya yang disusun untuk memperkaya pemahaman tentang teknik-teknik pemindahan tanah mekanis. Pada akhir setiap pembelajaran terdapat soal-soal untuk latihan dan cara penilaiannya. Pada bagian pendahuluan ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan umum, standar kompetensi dan kriteria unjuk kerja, sasaran, prasyarat mata diklat, petunjuk penggunaan modul dan pedoman penilaian. I.1 Latar Belakang Modul ini diharapkan akan memberikan suatu pendekatan yang sistematis dan luas untuk memahami dan melaksanakan teknik-teknik pemindahan tanah mekanis di lapangan. Untuk dapat melaksanakan semua ini agar sesuai dengan rencana, maka perlu adanya suatu pendidikan dan pelatihan agar mempunyai pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan sesuai dengan kompetensi yang diharapkan. PTM adalah salah satu alat yang digunakan sebagai proses/aktivitas untuk memperlancar aktivitas penambangan secara keseluruhan. I.2 Tujuan umum Dengan mempelajari modul ini peserta diharapkan akan mengenal dan memahami teknik-teknik pemindahan tanah mekanis dengan merencanakan dan menggunakan alat-alat berat yang tepat guna menunjang aktivitas penambangan. 1

Upload: noviangie

Post on 14-Dec-2014

397 views

Category:

Documents


36 download

TRANSCRIPT

Page 1: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

I. PENDAHULUAN

Materi yang diberikan pada modul ini berisi tentang teknik-teknik pelaksanaan

pemindahan tanah mekanis. Modul ini berisikan 3 pembelajaran, yaitu

pembelajaran 1 tentang merencanakan pengoperasian alat mekanis,

pembelajaran 2 tentang menerapkan operasi alat pemindahan tanah mekanis dan

pembelajaran 3 tentang mengatur jadual pengawasan peralatan mekanis. Setiap

pembelajaran saling berkaitan antara satu dengan lainnya yang disusun untuk

memperkaya pemahaman tentang teknik-teknik pemindahan tanah mekanis. Pada

akhir setiap pembelajaran terdapat soal-soal untuk latihan dan cara penilaiannya.

Pada bagian pendahuluan ini akan dibahas mengenai latar belakang, tujuan

umum, standar kompetensi dan kriteria unjuk kerja, sasaran, prasyarat mata diklat,

petunjuk penggunaan modul dan pedoman penilaian.

I.1 Latar Belakang

Modul ini diharapkan akan memberikan suatu pendekatan yang sistematis

dan luas untuk memahami dan melaksanakan teknik-teknik pemindahan tanah

mekanis di lapangan. Untuk dapat melaksanakan semua ini agar sesuai dengan

rencana, maka perlu adanya suatu pendidikan dan pelatihan agar mempunyai

pengetahuan dan keterampilan yang diperlukan sesuai dengan kompetensi yang

diharapkan. PTM adalah salah satu alat yang digunakan sebagai proses/aktivitas

untuk memperlancar aktivitas penambangan secara keseluruhan.

I.2 Tujuan umum

Dengan mempelajari modul ini peserta diharapkan akan mengenal dan

memahami teknik-teknik pemindahan tanah mekanis dengan merencanakan dan

menggunakan alat-alat berat yang tepat guna menunjang aktivitas penambangan.

1

Page 2: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

I.3 Standar Kompetensi dan Kriteria Unjuk Kerja

Standar kompetensi/elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja yang

diperlukan oleh Supervisor Produksi Tambang Terbuka untuk materi pemindahan

tanah mekanis seperti pada tabel di bawah ini.

ELEMEN KOMPETENSI KRITERIA UNJUK KERJA

(1) (2)

1.

2.

3.

Merencanakan pengoperasian alat mekanis Menerapkan operasi alat pemindahan tanah mekanis Mengatur jadwal pengawasan peralatan mekanis

a. Persyaratan kerja diterapkan dalam operasi alat mekanis.

b. Data Geologi, pemetaan dan karakteristik material dianalisis untuk menunjang operasi pemindahan tanah mekanis.

a. Kegiatan dengan unit-unit yang

berkaitan dengan operasi alat mekanis dikoordinir.

b. Prosedur prestart, startup dan shutdown alat mekanis diterapkan secara benar.

c. Kinerja diawasi dan jadual kerja peralatan mekanis diterapkan.

d. Operasi pemuatan dan pengangkutan berjalan aman dan tidak membahayakan bagi personil dan peralatan dilaksanakan.

Inspeksi dilakukan dan laporan tentang keadaan peralatan dibuat sehingga dapat memberikan layanan yang maksimal bagi penambangan.

I.4 Sasaran Modul ini diperuntukan untuk Supervisor Produksi Tambang Terbuka, yaitu

orang yang orang yang melakukan pengawasan rutinnya untuk pekerjaan

pemindahan tanah mekanis pada aktivitas penambangan.

2

Page 3: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

I.5 Prasyarat Mata Diklat A. Memahami Mekanika Tanah dan Ilmu Ukur Tambang

B. Memahami Geologi Dasar dan Geologi Teknik

C. Memahami SOP Pengoperasian Alat Berat

I.6 Petunjuk Penggunaan Modul

Setiap modul berisikan beberapa pembelajaran sesuai dengan tuntutan

elemen kompetensi dan kriteria unjuk kerja. Untuk memahami modul secara utuh

sudah barang tentu peserta harus mempelajari setiap tahapan pembelajaran

sampai selesai. Pada akhir setiap pembelajaran terdapat latihan soal dan

sekaligus jawabannya. Baik modul maupun pembelajaran yang ada pada modul

dirancang dan disusun menjadi satu kesatuan yang saling berkaitan satu dengan

lainnya, sehingga didalam mempelajarinya harus secara berurutan (sequential).

Agar mendapatkan hasil belajar yang maksimal, ikutilah petunjuk penggunaan

modul berikut ini:

A. Pahami tujuan umum yang tercantum pada setiap modul.

B. Yakinkanlah bahwa Anda telah memenuhi prasyarat yang diminta modul.

C. Pahami tujuan khusus yang ada pada setiap pembelajaran di dalam modul.

D. Ikuti petunjuk-petunjuk yang diberikan pada modul sampai akhir.

E. Cobalah sendiri mengerjakan soal latihan yang tertera pada akhir setiap

pembelajaran.

F. Untuk meningkatkan kedalaman penguasaan Anda terhadap isi modul,

disarankan untuk membaca referensi yang tertera pada setiap modul.

G. Apabila Anda mencapai tingkat penguasaan 80% ke atas, Anda dapat

meneruskan ke Pembelajaran 2. Tetapi bila kurang dari 80%, maka Anda

harus mengulangi Pembe-lajaran 1, terutama bagian yang belum Anda

kuasai.

3

Page 4: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

I.7 Pedoman Penilaian

Pada setiap soal latihan terdapat cara menghitung nilai untuk mengukur

tingkat pemahaman peserta. Pengerjaan soal harus tuntas sesuai waktu yang

disediakan. Disarankan untuk tidak membuka buku pada saat mengerjakan soal

latihan sampai peserta benar-benar selesai mengisinya. Apabila nilai latihan

peserta di atas 80% (merupakan penilaian teori dan praktik), maka peserta dapat

dikatakan bernilai baik dan diharapkan sudah dapat memahami dan melaksanakan

teknik-teknik pemindahan tanah mekanis dengan baik dan benar.

Perlu diketahui bahwa belajar dengan menggunakan modul dituntut

kemandirian dan kejujuran terhadap diri sendiri. Jadi, janganlah tergesa-gesa

menyelesaikan suatu modul dan menjawab latihan soal sebelum menguasai betul

setiap pembelajarannya.

4

Page 5: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

II. MATERI II.1. Pembelajaran 1: MERENCANAKAN PENGOPERASIAN ALAT

MEKANIS

Tujuan Khusus Pembelajaran

Setelah mempelajari materi ini, peserta diharapkan dapat :

A. Menjelaskan pengertian umum pemindahan tanah mekanis.

B. Menganalisis tempat kerja (Job Analysis), kaitannya dengan keadaan

geologi, karak-teristik material, peta morfologi dan peta topografi.

C. Mengidentifikasi persyaratan kerja, kaitannya dengan masalah efisiensi kerja,

syarat-syarat penimbunan dan penyelesaian pekerjaan, waktu dan ongkos-

ongkos produksi guna menunjang pekerjaan pemindahan tanah mekanis.

D. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi produksi alat.

II.1.1. Pengertian Umum PTM

Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah semua pekerjaan yang

berhubungan dengan kegiatan penggalian (digging, breaking, loosening),

pemuatan (loading), peng-angkutan (hauling, transporting), penimbunan (dumping,

filling), perataan (spreading, leveling) dan pemadatan (compacting) tanah atau

batuan dengan menggunakan alat-alat mekanis (alat-alat berat/besar).

Yang dimaksud dengan tanah disini adalah bagian teratas dari kulit bumi

yang relatif lunak, tidak begitu kompak dan terdiri dari butiran-butiran lepas.

Sedangkan yang dimaksud dengan batuan adalah bagian kulit bumi yang lebih

keras, lebih kompak dan terdiri dari kumpulan mineral pembentuk batuan tersebut.

Oleh karena perbedaan kekerasan dari material yang akan digali sangat

bervariasi, maka sering dilakukan penggolongan-penggolongan berdasarkan

mudah-sukarnya digali dengan peralatan PTM. Adapun salah satu cara

penggolongan material tersebut adalah :

A. Lunak (soft) atau mudah digali (easy digging), misalnya :

tanah atas atau tanah pucuk (top soil).

pasir (sand).

5

Page 6: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

lempung pasiran (sandy clay).

pasir lempungan (clayey sand).

B. Agak keras (medium hard digging), misalnya :

tanah liat atau lempung (clay) yang basah dan lengket.

batuan yang sudah lapuk (weathered rocks).

C. Sukar digali atau keras (hard digging), misalnya :

batu sabak (slate).

material yang kompak (compacted material).

batuan sedimen (sedimentary rocks).

konglomerat (conglomerate).

breksi (breccia).

D. Sangat sukar digali atau sangat keras (very hard digging) atau batuan segar

(fresh rocks) yang memerlukan pemboran dan peledakan sebelum dapat digali,

misalnya :

batuan beku segar (fresh igneous rocks).

batuan malihan segar (fresh metamorphic rocks).

Macam-macam material ini juga akan dapat berpengaruh terhadap faktor

pengisian (fill factor) dan faktor pengembangan (swell factor) dari tanah/batuan

yang digali.

II.1.2. Analisis Tempat Kerja (Job Analysis)

Agar supaya membuat rencana kerja yang realistis, rapih dan teratur, maka

perlu adanya pengamatan/analisis yang cermat mengenai keadaan

tempat/lapangan kerja dimana aktivitas pemindahan tanah mekanis berlangsung.

Komponen-komponen tempat kerja yang perlu mendapat perhatian, yaitu :

II.1.2.1 Jalan dan sarana pengangkutan yang ada

Yang harus diamati di lapangan dan dicatat adalah cara pengangkutan

yang dapat dipakai untuk mengangkut alat-alat mekanis dan logistik lainnya ke

tempat kerja. Ada beberapa kemungkinan yang mungkin ada di lapangan, yaitu:

Tempat itu dilalui atau dekat dengan jalan umum yang sudah ada.

6

Page 7: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Tempat itu dilalui atau dekat jalur kereta api atau sungai besar.

Tempat itu dekat lapangan terbang atau pelabuhan.

Belum ada jalan umum ataupun jalur kereta api, maka harus dibuat jalan

baru.

II.1.2.2 Tumbuh-tumbuhan

Keadaan tanaman atau pepohonan yang tumbuh di tempat kerja perlu

diteliti, apakah terdiri dari hutan belukar, semak-semak, rawa-rawa, pohon-pohon

besar yang kuat akarnya dan lain sebagainya. Sehingga kan dapat ditetapkan

jenis dan tipe alat-alat yang perlu akan dipakai, berapa jumlahnya, bagaimana

cara membersihkannya, berapa lama dan berapa besar biayanya.

II.1.2.3 Macam material dan perubahan volumenya

Setiap macam tanah atau batuan pada dasarnya memiliki sifat-sifat fisik

dan mineralogi yang berbeda-beda. Oleh karena itu macam material yang terdapat

di suatu daerah harus dicatat dengan tepat dan benar.

Pada dasarnya pemindahan tanah itu merupakan suatu pekerjaan untuk

meratakan suatu daerah, maka sebaiknya volume penggalian sama dengan

volume penimbunan. Tetapi kebanyakan tanah atau batuan yang dipindahkan

tersebut akan bertambah volumenya kira-kira sebanyak 30 % apabila digali dan

akan berkurang kira-kira 10 % kalau sudah dipadatkan kembali di tempat lain.

Kenyataan-kenyataan seperti ini perlu diperhatikan.

Selain itu perlu dilihat sifat-sifat tanah tersebut, apakah kering atau basah,

lengket atau tidak, keras atau lunak dan lain sebagainya. Sifat-sifat ini akan

mempengaruhi hasil kerja alat-alat yang dipakai dan lamanya pekerjaan yang

harus dilakukan. Tanah batuan yang keras akan lebih sukar dikoyak (ripped), digali

(digged) atau dikupas (stripped). Hal ini tentu akan menurunkan produksi alat

mekanis yang dipergunakan.

Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya diukur dengan

mempergunakan “ripper meter” atau “seismic test meter” dan satuannya adalah

meter/detik, yaitu sesuai dengan satuan untuk kecepatan gelombang seismik pada

batuan.

7

Page 8: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Tanah yang banyak mengandung humus dan subur harus dipisahkan,

sehingga dikemudian hari dapat dipakai untuk menutupi tempat penimbunan agar

daerah itu dapat segera ditanami; ini yang disebut sebagai usaha reklamasi.

II.1.2.4 Daya dukung material

Daya dukung material adalah kemampuan material untuk mendukung alat

yang terletak di atasnya. Apabila suatu alat berada di atas tanah atau batuan,

maka alat tersebut akan menyebabkan terjadinya daya tekan (ground pressure),

sedangkan tanah atau batuan itu akan memberikan reaksi atau perlawanan yang

disebut data dukung (load capacity). Bila daya tekan lebih besar dari pada daya

dukung materialnya, maka alat tersebut akan terbenam.

Nilai daya dukung tanah dapat diketahui dengan cara pengukuran

langsung di lapangan. Alat yang biasa dipergunakan untuk menentukan atau

pengukuran daya dukung material disebut “cone penetro meter”.

II.1.2.5 I k l i m (climate)

Di Indonesia hanya dikenal dua musim, yaitu musim hujan dan musim

kering. Yang sering menghambat pekerjaan adalah pada musim hujan, sehingga

hari kerja menjadi pendek. Kalau hujan sangat lebat, kebanyakan tanah akan

menjadi becek dan lengket, sehingga alat-alat mekanis tidak dapat bekerja dengan

baik (terhambat) dan perlu dibuatkan sistem penirisan (drainage system) yang

baik. Sebaliknya pada musim panas/kemarau akan timbul banyak debu.

Selanjutnya panas atau dingin yang keterla-luan juga akan mengurangi efisiensi

mesin-mesin/alat-alat yang digunakan.

II.1.2.6 Ketinggian dari permukaan air laut (altitude)

Yang sangat terpengaruh disini adalah kemampuan alat-alat yang dipakai,

karena kerapatan udaranya rendah pada ketinggian yang besar. Berdasarkan

pengalaman, tenaga diesel yang hilang karena semakin tingginya tempat kerja dari

permukaan air laut adalah 3 % setiap naik 1.000 ft. Ini akan menyebabkan

turunnya produksi alat dan akan dapat menambah ongkos gali untuk tiap satuan

volume atau berat.

8

Page 9: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

II.1.2.7 Kemiringan, jarak dan keadaan jalan (haul road conditions)

Keadaan jalan yang akan dilalui sangat mempengaruhi daya angkut alat-

alat angkut yang dipakai. Bila jalur jalan baik, kapasitas angkut dapat besar karena

alat-alat angkut dapat bergerak lebih cepat. Kemiringan dan jarak harus diukur

dengan teliti, karena hal itu akan menentukan waktu yang diperlukan untuk

pengangkutan material tersebut (cycle time). Kecerobohan dalam menentukan

kemiringan, jarak dan kondisi jalan (lebar dan kekuatannya) akan menurunkan

jumlah material yang dapat diangkut dan menambah ongkos pengangkutan.

II.1.3. Identifikasi Persyaratan Kerja

II.1.3.1. Efisiensi kerja (operating efficiency)

Pekerja atau mesin tidak mungkin selamanya bekerja selama 60 menit

dalam sejam, karena hambatan-hambatan kecil akan selalu terjadi, misalnya

menunggu alat, pemeliharaan, pelumasan mesin-mesin (service & adjustment)

dan lain-lain. Ini perlu dibedakan dari hambatan-hambatan karena kerusakan alat-

alat atau pengaruh iklim.

Efisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu produktif dengan waktu

kerja yang tersedia. Menurut pengalaman di lapangan, besarnya persentase

efisiensi kerja lebih dari 83 %.

Efisiensi kerja merupakan salah satu elemen produksi yang harus

diperhitungkan di dalam upaya mendapatkan harga produksi alat per satuan waktu

yang akurat. Sebagian besar nilai efisiensi kerja diarahkan terhadap operator, yaitu

orang yang menjalankan atau mengoperasikan unit alat. Walaupun demikian,

apabila ternyata efisiensi kerjanya rendah belum tentu penyebabnya adalah

kemalasan operator yang bersangkutan. Mungkin ada penyebab lain yang tidak

dapat dihindari, antara lain cuaca, kerusakan mendadak, kabut dan lain-lain. Untuk

meningkatkan efisiensi kerja operator kadang-kadang perlu semacam perangsang

atau bonus yang mendidik dari perusahaan dengan harapan operator dapat

mempertinggi etos kerja, lebih bertanggung jawab dan termotivasi.

Pekerjaan mekanik untuk perawatan alat tidak dapat dimasukkan sebagai

penyebab berkurangnya efisiensi kerja operator, karena pekerjaan perawatan alat

(maintenance) harus sudah terjadual untuk masuk bengkel (workshop). Oleh

9

Page 10: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

sebab itu untuk memperoleh nilai efisiensi kerja operator yang mewakili perlu

diberikan batasan-batasan pekerjaan dan itu semua harus dipahami oleh seluruh

jajaran karyawan operasional maupun mekanik. Tabel 1.1 berikut ini mungkin

dapat dipakai sebagai acuan untuk membatasi porsi pekerjaan operasional dan

mekanik. Mungkin setiap perusahaan memberikan definisi yang berbeda tentang

pengertian waktu tertunda, terhenti dan sebagainya; namun tabel tersebut

dapatlah kiranya disesuaikan dengan kondisi di lapangan masing-masing.

TABEL 1.1

PARAMETER PENGUKUR EFISIENSI KERJA

Terjadwal (Scheduled) ; S Tersedia (Available) ; A Perawatan (Maintenance) ; M

Jalan (Operation) ; O Kerja

(Working); W Tertunda (Delayed);

D

Terhenti (Idle) ; I

Perbaikan Mendadak; UM

Perawatan Terjadual; SM

Kerja lancar Mengisi BBM Diminta standby Waktu perbaikan Waktu perbaikan

Ganti bit Tak ada operator Tunggu sukucadang

Tunggu sukucadang

Peledakan Makan & istirahat Lain-lain Lain-lain Mengatur alat berat Rapat Tunggu alat muat Hujan lebat, kabut Tunggu truck Lain-lain Pengawasan rutin Semprot lub. bor Pelumasan Manuver alat

Pengecekan awal sebelum jalan

Membersihkan screen

Batu macet di crusher, corong, dll.

Rol conveyor lepas Lain-lain

Dari Tabel 1.1 di atas, dapat diukur tingkat efisiensi kerja operator yang

lebih teliti karena pengelompokan penyebab alat berhenti dibuat atas dasar kondisi

sebenar-nya dan yang lebih penting pengelompokan tersebut telah disepakati dan

10

Page 11: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

dipahami oleh seluruh karyawan. Dengan demikian dapat dibuat tiga ukuran

efisiensi menggunakan data waktu dalam Tabel 1.1, yaitu:

1) Efektifitas (effectiveness) artinya jam kerja efektif selama waktu yang

disediakan untuk operasi, persamaannya adalah:

(1.1)

2) Ketersediaan fisik (physical atau mechanical availability) adalah ukuran sehat

tidaknya alat untuk beroperasi, rumusnya adalah:

(1.2)

3) Utilitas (utility) adalah alat yang sehat terpaksa tidak dioperasikan karena

beberapa sebab, misalnya hujan lebat, rapat, kecelakaan tambang dan lain-

lain (lihat Tabel 1.1), persamaannya adalah:

(1.3)

E = (W / O) x 100 %

PA = (A / S) x 100 %

U = (O / A) x 100 %

4) Efisiensi kerja optimum merupakan perkalian antara E, PA dan U, jadi:

(1.4) Eff.Opt = E x PA x U

Dengan demikian efisiensi kerja optimum merupakan ekspresi dari kinerja

alat maupun operatornya. Pihak manajemen perusahaan dapat menilai tiga hal

dari persamaan di atas, yaitu:

(1) Kinerja operator dengan hanya melihat harga efektifitas kerjanya (E),

(2) Kinerja alat dengan melihat harga ketersediaan fisik alat (PA) dan

(3) Peristiwa lain yang tidak dapat dihindarkan dan mempengaruhi operasi (U).

Tabel 1.2 memperlihatkan contoh log-kinerja suatu alat berat yang dicatat

setiap hari. Berdasarkan data tersebut dapat diambil keputusan nilai efisiensi kerja

yang nantinya diambil untuk menghitung produksi alat berat. Tabel 1.2 dapat

dilengkapi dengan kolom keterangan, nama unit alat, nama operator dan

sebagainya sesuai keperluan, sehingga penampilannya lebih informatif.

11

Page 12: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

TABEL 1.2 CONTOH LOG-KINERJA ALAT BERAT

Jam Tersedia (B-C) Efisiensi Kerja, %

Operasi Tgl. Kerja Ter-

jadwal

Rusak men-dadak Ter-

henti Tertun-da Kerja

Efektifi-tas

Keter-sediaan

Fisik Utilitas Optimum

A B C D E F = B-C-D-E

G = F/(E+F)

H = (D+E+F)/B

I = (E+F)/ (D+E+F) J = (GxHxI)

1-Jul-00 16 0 4.00 3.00 9.00 75.00 100.00 75.00 56.252-Jul-00 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.003-Jul-00 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.004-Jul-00 16 0 1.00 4.00 11.00 73.33 100.00 93.75 68.755-Jul-00 16 0 2.00 1.00 13.00 92.86 100.00 87.50 81.256-Jul-00 16 0 5.00 4.00 7.00 63.64 100.00 68.75 43.757-Jul-00 15 0 2.00 3.00 10.00 76.92 100.00 86.67 66.678-Jul-00 16 4 0.00 5.00 7.00 58.33 75.00 100.00 43.759-Jul-00 16 0 1.50 4.00 10.50 72.41 100.00 90.63 65.63

10-Jul-00 16 0 0.00 5.00 11.00 68.75 100.00 100.00 68.7511-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2512-Jul-00 16 2 0.00 2.00 12.00 85.71 87.50 100.00 75.0013-Jul-00 16 0 2.00 2.00 12.00 85.71 100.00 87.50 75.0014-Jul-00 15 0 4.00 2.00 9.00 81.82 100.00 73.33 60.0015-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2616-Jul-00 16 0 0.00 4.00 12.00 75.00 100.00 100.00 75.0017-Jul-00 16 0 0.00 2.25 13.75 85.94 100.00 100.00 85.9418-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2519-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2520-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2521-Jul-00 15 0 0.00 4.00 11.00 73.33 100.00 100.00 73.3322-Jul-00 16 0 0.00 2.00 14.00 87.50 100.00 100.00 87.5023-Jul-00 16 1.5 0.00 2.00 12.50 86.21 90.63 100.00 80.7224-Jul-00 16 0 2.00 3.00 11.00 78.57 100.00 87.50 68.7525-Jul-00 16 0 0.00 4.00 12.00 75.00 100.00 100.00 75.0026-Jul-00 16 0 0.00 3.00 13.00 81.25 100.00 100.00 81.2527-Jul-00 16 0 3.00 4.00 9.00 69.23 100.00 81.25 56.2528-Jul-00 15 0 2.00 3.00 10.00 76.92 100.00 86.67 66.6729-Jul-00 16 1 2.00 3.00 10.00 76.92 93.75 86.67 62.5030-Jul-00 16 0 0.00 4.00 12.00 75.00 100.00 100.00 75.0031-Jul-00 16 4 2.00 5.00 5.00 50.00 75.00 83.33 31.25

TOTAL 460 12.5 32.50 93.25 321.75 77.53 97.28 92.74 69.95

12

Page 13: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

II.1.3.2. Syarat-syarat Penyelesaian Pekerjaan (Finishing Specifications) Sebelum pekerjaan dianggap selesai, biasanya ada syarat-syarat tertentu

yang harus dipenuhi terlebih dahulu. Misalnya, di tempat-tempat tertentu harus

ditanami pohon, bunga atau rumput. Atau di tempat lain syarat yang diminta

adalah pemasangan pagar atau memberi kerikil pada jalan-jalannya. Pekerjaan

tambahan tersebut jelas menambah waktu kerja, peralatan dan ongkos.

II.1.3.3. Syarat-syarat Penimbunan (Fill Specifications) Timbunan mungkin perlu diratakan dan dipadatkan dengan alat-alat

khusus dan harus dilakukan pada kelembaban tertentu agar tidak mudah terjadi

amblasan (surface subsidence) serta kemantapan lereng (slope stability) nya

terjamin. Mungkin juga timbunan itu diminta harus rapih dan dapat segera ditanami

serta diberi pagar di tempat-tempat tertentu, atau harus memiliki kemiringan

tertentu. Hal ini akan menambah waktu kerja, peralatan dan ongkos. Oleh karena

itu harus pula diperhitung-kan dengan teliti.

II.1.3.4. W a k t u (Time Element) Pekerjaan pemindahan tanah pada umumnya harus diselesaikan dalam

jangka waktu yang sudah ditetapkan. Oleh sebab itu kapasitas harian yang sudah

ditentukan harus dipenuhi. Untuk itu perlu pengaturan dan data yang cukup

lengkap untuk memperkirakan kemampuan alat-alat yang akan dipakai, sehingga

jumlahnya cukup untuk memenuhi kapasitas harian itu.

Kalau pekerjaan pemindahan tanah itu dikontrakkan dan selesai sebelum

batas waktu yang telah disetujui, kontraktor berhak menerima premi. Sebaliknya

kalau terlambat, maka kontraktor harus membayar ganti rugi (denda).

II.1.3.5. Ongkos-ongkos Produksi (Production Costs) Ongkos-ongkos produksi yang harus diperhitungkan adalah :

1) Ongkos tetap; meliputi asuransi, depresiasi, pajak dan bunga pinjaman.

2) Ongkos produksi; misalnya upah pengemudi, ongkos pemeliharaan dan

pembetulan alat-alat, pembelian suku cadang, bahan bakar dan minyak

pelumas.

3) Ongkos pengawasan; misalnya gaji mandor, teknisi, direksi dan lain-lain.

13

Page 14: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

4) Ongkos-ongkos lain; antara lain meliputi overhead cost, ongkos upacara-

upacara, jamuan untuk tamu dan lain-lain.

II.1.4. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Produksi Alat

Salah satu tolok ukur yang dapat dipakai untuk mengetahui baik buruknya

hasil kerja (keberhasilan) suatu alat pemindahan tanah mekanis adalah besarnya

produksi yang dapat dicapai oleh alat tersebut. Oleh karena itu usaha dan upaya

untuk dapat mencapai produksi yang tinggi selalu menjadi perhatian yang khusus

(serius).

Untuk memperkirakan dengan lebih teliti produksi alat-alat mekanis yang

dipakai, maka perlu dipelajari dan dipahami faktor-faktor yang langsung

mempengaruhi hasil kerja alat-alat tersebut. Faktor-faktor yang akan dibicara disini

yang diperkirakan akan mempengaruhi kinerja alat adalah :

II.1.4.1. Tahanan Gali (Digging Resistance)

Yaitu tahanan yang dialami oleh alat gali pada waktu melakukan

penggalian tanah. Tahanan itu disebabkan oleh :

1) Gesekan antara alat gali dan tanah. Pada umumnya semakin besar

kelembaban dan kekasaran butiran tanah, maka akan semakin besar pula

gesekan yang terjadi.

2) Kekerasan tanah yang umumnya bersifat menahan masuknya alat gali ke

dalam tanah.

3) Kekasaran (roughness) dan ukuran butiran tanah.

4) Adanya adhesi antara tanah dengan alat gali dan kohesi antara butiran-

butiran tanah itu sendiri.

5) Berat jenis tanah; hal ini terutama sangat berpengaruh terhadap alat gali

yang juga berfungsi sebagai alat muat (seperti power shovel, clamshell dan

dragline).

Besarnya tahanan gali tersebut sangat sukar ditentukan angka rata-

ratanya, oleh karena itu sebaiknya ditentukan langsung di tempat kerjanya.

14

Page 15: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

II.1.4.2. Tahanan Gulir atau Tahanan Gelinding (Rolling Resistance)

Adalah jumlah semua gaya-gaya luar (external forces) yang berlawanan

dengan arah gerak kendaraan yang berjalan di atas jalur jalan (jalan raya atau

kereta api) atau permukaan tanah. Dengan sendirinya yang mengalami tahanan

gulir (rolling resistance = RR) ini secara langsung adalah bagian luar ban-ban

kendaraan tersebut.

Tahanan gulir ini tergantung dari banyak hal, diantaranya yang terpenting

adalah :

1) Keadaan jalan, yaitu kekerasan dan kemulusan permukaannya; semakin

keras dan mulus atau rata jalan tersebut maka akan semakin kecil tahanan

gulirnya. Macamnya tanah atau material yang dipergunakan untuk membuat

jalan tidak terlalu berpengaruh.

2) Keadaan bagian kendaraan yang bersangkutan dengan permukaan jalur

jalan :

Kalau memakai ban karet, yang akan berpengaruh adalah ukuran ban,

tekanan dan keadaan permukaan bannya apakah masih baru atau

sudah gundul dan macam kembangan pada ban tersebut.

Jika memakai rantai ban besi (crawler track), maka keadaan dan macam

track kurang berpengaruh, tetapi yang lebih berpengaruh adalah

keadaan jalannya.

Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam pounds (lbs) dari “tractive pull”

yang diperlukan untuk menggerakkan tiap “gross ton” berat kendaraan beserta

isinya pada jalur jalan mendatar dengan kondisi jalur jalan tertentu.

Contoh : Suatu jalan yang terbuat dari tanah biasa yang dilewati kendaraan

beroda ban karet dengan tekanan 35 – 50 lbs, diperkirakan memiliki

tekanan gulir (RR) sebesar 100 lbs/ton. Kalau berat kendaraan

tersebut 20 ton, maka rimpull (RP) atau “tractive pull” (TP) atau

“tractive effort” (TE) atau “draw bar pull” (DBP) yang diperlukan untuk

mengusahakan agar kecepatan gerak kendaraan tersebut tetap

(constant) adalah sebesar:

RP/TP/TE/DBP = berat kendaraan x RR

15

Page 16: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

= 20 ton x 100 lbs/ton = 2.000 lbs.

Beberapa angka rata-rata dari tahanan gulir untuk bermacam-macam

keadaan jalan dan roda telah diperoleh dari pengalaman di lapangan. Harus juga

diingat bahwa untuk menentukan tahanan gulir yang tepat bagi setiap macam jalan

itu sukar dilakukan, karena ukuran ban, tekanan ban dan kecepatan gerak

kendaraan pun sebenarnya dapat mempengaruhi tahanan gulir. Oleh karena itu

yang dapat diperoleh adalah angka rata-ratanya saja. Hal ini dapat dilihat pada

Tabel 1.3 dan Tabel 1.4 di bawah ini.

TABEL 1.3 ANGKA RATA-RATA TAHANAN GULIR UNTUK BERBAGAI MACAM JALAN

No. Macam Jalan RR

(untuk Ban Karet, lbs/ton)

1. Hard, smooth surface, well maintained 40

2. Firm but flexible surface, well maintained 65

3. Dirt road, average construc. road, little maintenance

100

4. Dirt road, soft or rutted 150

5. Deep, muddly surface or loose sand 250 – 400

TABEL 1.4 ANGKA-ANGKA TAHANAN GULIR UNTUK BERBAGAI MACAM JALAN

Tekanan Ban Karet (lbs/ton) No. Macam Jalan

Crawler Type

lbs/ton Tinggi Rendah Rata-rata

1. Smooth concrete 55 35 45 40

2. Good aspalt 60 – 70 40 - 65 50 – 60 45 - 60

3. Hard earth,smooth,well maintained

60 – 80 40 - 70 50 – 70 45 - 70

4. Dirt road, average constructionroad, little maintenance

70 – 100 90 - 100 80 - 100 85 - 100

5. Dirt road, soft, rutted, poorly maintained

80 – 110 100 - 140 70 - 100 85 - 120

6. Earth, muddy, rutted, no 140 – 180 180 - 220 150 - 220 165 - 210

16

Page 17: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

mainte-nance

7. Loose sand and gravel 160 – 200 260 - 290 220 - 260 240 - 275

8. Earth, very muddy and soft 200 – 240 300 - 400 280 - 340 290 - 370

Seandainya tahanan gulir suatu jalan untuk kendaraan tertentu ingin

diketahui dengan tepat, maka dapat dilakukan percobaan dengan cara menarik

sebuah kendaraan dengan berat yang sudah diketahui pada jalur jalan yang datar

dengan kecepatan tetap. Pada kabel penariknya dipasang sebuah

“dynamometer” untuk mengukur daya tarik (tension) rata-rata pada kabel

tersebut. Gaya tarik tersebut tidak lain adalah jumlah tahanan gulir yang diderita

oleh kendaraan. Maka besar tahanan gulirnya dalam satuan lbs/gross ton dapat

dihitung sebagai berikut :

(1.5)

dimana : RR = Tahanan Gulir, lbs/gross ton.

P = Gaya Tarik pada kabel penarik, Lbs.

W = Berat Kendaraan, gross ton.

Kecuali itu, ada cara lain untuk menyatakan tahanan gulir tersebut yaitu

dengan persentase berat kendaraan yang beratnya dinyatakan dalam satuan

pound (lbs), hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.5 berikut ini.

TABEL 1.5 ANGKA-ANGKA TAHANAN GULIR DALAM PERSEN

RR (% berat kendaraan dlm, lbs) No. Macam Jalan Ban Karet Crawler Track

1. Concrete, rough and dry 2 % -

2. Compacted dirt and gravel, well maintened, no tire penetration

2 % -

3. Dry dirt, fairly compacted, slight tire penetration 3 % -

4. Firm, rutted dirt, tire penetration approx. 2 5 % 2 %

P RR =

W

17

Page 18: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

5. Soft dirt fills, tire penetration approx. 4 8 % 4 %

6. Loose sand and gravel 10 % 5 %

7. Depply rutted dirt, spongly base tire penetration approx. 8

16 % 7 %

Contoh: Sebuah kendaraan dengan berat 40.000 lbs bergerak di atas jalur jalan

datar dengan tahanan gulir sebesar 5 %, maka rimpull yang dibutuhkan

untuk mengatasi tahanan gulir tersebut adalah sebesar :

RP/TR/TE/DBP = berat kendaraan x RR

= 40.000 lbs x 5 % = 2.000 lbs.

II.1.4.3. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)

Tahanan kemiringan adalah besarnya gaya berat yang melawan atau

membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilaluinya.

Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus slope), maka

tahanan kemiringan atau “grade resistance” (GR) akan melawan gerak

kendaraan, sehingga memperbesar “tractive effort” atau “rimpull” yang

diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun disebut kemiringan negatif (minus slope), maka tahanan kemiringannya akan membantu gerak

kendaraan, berarti akan mengurangi “rimpull” yang dibutuhkan.

Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor, yaitu :

1) Besarnya kemiringan yang biasanya dinyatakan dalam persen (%).

Kemiringan sebesar 1 % berarti jalur jalan itu naik atau turun sebesar 1 meter

untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter, atau naik/turun 1 ft untuk setiap

100 ft jarak mendatar.

2) Berat kendaraan itu sendiri dinyatakan dalam “gross ton”.

Besarnya tahanan kemiringan rata-rata dinyatakan dalam satuan pounds

(lbs) dari “rimpull” atau “tractive effort” untuk tiap gross ton berat kendaraan

beserta isinya pada tiap kemiringan 1 %. Kalau jalur jalan naik atau kemiringan

positif, maka akan menambah “rimpull” atau “tractive effort”, sedangkan kalau

turun atau kemiringan negatif maka akan mengurangi “rimpull” atau “tractive

18

Page 19: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

effort”. Besarnya “rimpull” untuk mengatasi tahanan kemiringan ini harus

dijumlahkan secara aljabar dengan “rimpull” untuk mengatasi tahanan gulir.

Contoh: Kendaraan yang sama seperti pada contoh sebelumnya dengan berat

20 ton, bergerak pada jalur jalan yang sama dengan tahan gulir sebesar

100 lbs/ton, tetapi dengan kemiringan 5 %. Maka besarnya rimpul yang

diperlukan untuk mengatasi tahanan kemiringan (GR) adalah :

RP/TP/TE/DBP = berat kendaraan x GR x kemiringan

= 20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 %

= 2.000 lbs.

untuk mengatasi tahanan gulir (sdh diketahui) = 2.000 lbs.

Maka jumlah RP/TP/TE/DBP = 4.000 lbs.

Sebenarnya besarnya tahanan kemiringan sebesar 20 lb/ton/% itu tidak

tepat benar, karena semakin besar sudut kemiringan jalur jalan akan semakin kecil

tahanan kemiringannya. Sebagai perbandingan dapat dilihat pada Tabel 1.6

berikut ini.

Akan tetapi perlu diingat bahwa alat-alat pemindahan tanah itu jarang-

jarang yang dapat mengatasi kemiringan lebih besar dari 15 %. Jadi kalau dipakai

tahanan kemiringan sebesar 20 lb/ton/%, maka angka-angkanya tidaklah terlalu

menyimpang sampai kemiringan 15 %.

TABEL 1.6 PENGARUH KEMIRINGAN JALAN TERHADAP TAHANAN KEMIRINGAN

Kemiringan ( % )

GR (lb/ton)

Kemiringan( % )

GR (lb/ton)

Kemiringan ( % )

GR (lb/ton)

1 20,0 9 179,2 20 392,3

2 40,0 10 199,0 25 485,2

3 60,0 11 218,0 30 574,7

4 80,0 12 238,4 35 660,6

5 100,0 13 257,8 40 742,8

6 119,8 14 277,4 45 820,8

19

Page 20: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

7 139,8 15 296,6 50 894,4

8 159,2

Cara menentukan tahanan kemiringan itu dapat dengan memakai teori

mekanika (ilmu pesawat) yang sederhana. C

D

P 1 m / 1 ft

α

A α B

100 m / 100 ft F

E

W = 1 ton

Gambar 1.1

CARA MENENTUKAN TAHANAN KEMIRINGAN

Dari sketsa di atas (Gambar 1.1), terlihat bahwa DEF sebangun dengan

ABC, maka :

EF BC P BC = = DF AC W AC

atau (1.6)

BC P = W

AC

Bila W = 1 ton = 2.000 lbs, sedangkan BC = 1 m / 1 ft dan AC = AB /cos α,

berarti

AC = (100 m / 100 ft) /cos α, sedangkan 1 % = 1 / 100 = 10, maka persamaan

(1.6) di atas akan menjadi :

1 P = 2.000 lbs x = 20 lbs.

100 / cos 10

20

Page 21: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Perlu diingat pula bahwa kemiringan negatif itu selalu membantu

mengurangi rimpull kendaraan, maka sedapat mungkin harus diusahakan agar

pada waktu alat itu mengangkut muatan melalui jalur jalan yang menurun,

sedangkan pada waktu kosong menaiki atau mendaki jalur jalan itu. Sehingga

dengan demikian pada waktu berisi muatan dapat bergerak lebih cepat dan

membawa muatan lebih banyak karena rimpull yang diperlukan sudah

dikurangi dengan kemiringan negative yang membantu. Ini berarti bahwa

dengan kemiringan negatif yang membantu. Ini juga berarti bahwa sedapat

mungkin tempat penimbunan atau tempat membuang material harus dipilihkan

yang letaknya lebih rendah dari pada tempat penggaliannya sendiri.

II.1.4.4. “Coefficient of Traction” atau “Tractive Coefficient”

Adalah suatu faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh berat

kenda-raan itu pada ban atau “track” yang dapat dipakai untuk menarik atau

mendorong. Atau, “Coefficient of Traction” (CT) adalah suatu faktor dimana jumlah

berat kendaraan pada ban atau “track” penggerak itu harus dikalikan untuk

menunjukkan rimpull maksimum antara ban atau “track” dengan permukaan jalur

jalan tepat sebelum roda selip.

Contoh: Jumlah berat yang diterima pada roda penggerak suatu kendaraan

adalah 8.000 lbs. Dari percobaan-percobaan ternyata bahwa bila

hanya tersedia rimpull sebesar 4.800 lbs, maka roda tersebut akan

selip dan dikatakan bahwa : CT = 4.800 /8.000 x 100 % = 60 %

atau 0,60.

Jadi CT itu terutama tergantung dari :

1) Keadaan ban; yaitu keadaan dan macamnya, bentuk kembangan ban

tersebut. Untuk “crawler track” tergantung dari keadaan dan bentuk tracknya.

2) Keadaan permukaan jalur jalan; basah atau kering, keras atau lunak,

bergelombang atau rata dan sebagainya.

3) Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya.

21

Page 22: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Variasi dari keadaan-keadaan ban dan permukaan jalur jalan itu

sedemikian besar sehingga sukar untuk memberikan angka yang pasti untuk

“coefficient of traction” pada masing-masing kendaraan. Untuk memberikan

gambaran mengenai besarnya “coefficient of traction” pada bermacam-macam

keadaan jalu jalan telah dikumpulkan angka-angka berdasarkan pengalaman yang

cukup baik untuk angka perkiraan. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.7 berikut ini.

TABEL 1.7 “COEFFICIENT OF TRACTION” UNTUK BERMACAM-MACAM

KEADAAN JALUR JALAN

Ban Karet Crawler Track Macam Jalan % %

Dry, rough concrete 0,80 – 1,00 80 - 100 0,45 45

Dry, clay loam 0,50 – 0,70 50 - 70 0,90 90

Wet, clay loam 0,40 – 0,50 40 - 50 0,70 70

Wet sand and gravel 0,30 – 0,40 30 - 40 0,35 35

Loose, dry sand 0,20 – 0,30 20 - 30 0,30 30

Contoh Perhitungan 1 : Sebuah kendaraan mempunyai jumlah berat sebesar 40.000 lbs (20 ton) yang

seluruhnya diterima oleh roda penggeraknya, kendaraan akan bergerak pada jalur

jalan yang terbuat dari tanah liat yang kering dengan CT = 0,50 (50 %), RR = 100

lbs/ton dan kemiringan 5 %, maka rimpull yang dapat diberikan oleh mesin

kendaraan pada macam jalan seperti di atas sebelum selip bila beban yang

diterima roda penggerak 100 % adalah sebesar = 40.000 x 0,50 = 20.000 lbs.

Sedangkan rimpull yang diperlukan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan

tahanan gulir hanya 4.000 lbs (lihat contoh terdahulu), maka kendaraan itu pada

keadaan jalur jalan tersebut tidak akan selip.

Contoh Perhitungan 2 : Kendaraan yang sama seperti tersebut di atas, tetapi roda penggeraknya hanya

menerima 50 % dari berat seluruhnya, bergerak pada jalur jalan yang sama pula.

Maka besarnya rimpull yang diberikan oleh kendaraan hanya:

22

Page 23: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

40.000 x 50 % x 0,50 = 10.000 lbs.

Tetapi karena rimpull yg dipergunakan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan

tahanan gulir hanya 4.000 lbs, maka kendaraan itu juga tidak selip.

Contoh Perhitungan 3 : Seandainya kendaraan yang sama itu bergerak pada suatu jalur jalan yang terbuat

dari pasir lepas dengan RR = 250 lbs/ton dan CT = 0,25 serta kemiringan 5 %,

sedangkan berat kendaraan yang diterima oleh roda penggerak 50 %, maka :

- RP/TE untuk mengatasi RR = 20 ton x 250 lbs/ton = 5.000 lbs.

- RP/TE untuk mengatasi GR = 20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 % = 2.000 lbs.

- Maka jumlah rimpull yang diperlukan = 7.000 lbs.

- Sedangkan rimpull yang dapat diterima oleh kendaraan hanya sebesar :

- 40.000 lbs x 0,20 x 50 % = 4.000 lbs, maka kendaraan tersebut tidak akan

dapat bergerak atau selip.

II.1.4.5. “Rimpull” / “Tractive Pull” / “Tractive Effort” / “Draw Bar Pull”

Yaitu besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh

mesin suatu alat kepada permukaan roda atau ban penggeraknya yang

menyentuh permukaan jalur jalan. Bila “coefficient of traction” cukup tinggi untuk

menghindari terjadinya selip, maka “rimpull” (RP) maksimum adalah fungsi dari

tenaga mesin (HP) dan “gear ratios” (versnelling) antara mesin dan roda-rodanya.

Tetapi jika selip, maka rimpull maksimum akan sama dengan besarnya tenaga

pada roda penggerak dikalikan “coefficient of traction”.

Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dapat dihitung

dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

(1.7) HP x 375 x Effisiensi Mesin RP =

Kecepatan, mph

dimana: RP = Rimpull atau kekuatan tarik, lbs

HP = Tenaga mesin, HP

23

Page 24: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

375 = Angka konversi

Istilah rimpull itu hanya dipakai untuk kendaraan-kendaraan yang beroda

ban karet. Untuk yang memakai roda rantai (crawler track), maka istilah yang

dipakai adalah “draw bar pull” (DBP), juga lokomotif disebut memiliki DBP. Tetapi

harus diingat bahwa tractor itu mempunyai tahanan gulir dan tahanan kemiringan

yang harus diatasi, disamping harus mengatasi tahanan gulir dan tahanan

kemiringan alat yang ditariknya. Jadi disini ada dua macam tahanan gulir dan

tahanan kemiringan yang harus diatasi oleh DBP dari tractor tersebut.

Contoh : Sebuah tractor atau bulldozer yang beratnya 15 ton memiliki DBP

maksimum sebesar 28.019 lbs pada gigi 1 (first gear) yang bergerak di

atas suatu jalur jalan yang mempunyai RR 100 lbs/ton dan kemiringan

5 %. Maka DBP yang dapat dipakai untuk menarik muatan atau

kendaraan lainnya, dapat dihitung sebagai berikut :

DBP maksimum = 28.019 lbs.

RP untuk mengatasi RR = 100 x 15 = 1.500 lbs.

RP untuk mengatasi GR = 15 x 20 x 5 = 1.500 lbs.

Jumlah RP untuk mengatasi RR dan GR = 3.000 lbs.

DBP yang tersedia untuk menarik muatan = 25.019 lbs.

Rimpull atau draw bar pull suatu alat tergantung pada HP dan kecepatan

bergeraknya, artinya terpengaruh oleh “gear ratio”. Untuk tiap kendaraan, rimpull

atau draw bar pull yang dihasilkan pada suatu “gear ratio” berlain-lainan besarnya.

Biasanya pabrik pembuat kendaraan tersebut memberikan pedoman berapa besar

kecepatan maksimum dan rimpull atau draw bar pull alat yang dapat dihasilkan

pada tiap-tiap “gear ratio”, hal ini dapat dilihat pada Tabel 1.8 berikut ini.

TABEL 1.8

KECEPATAN MAKSIMUM PADA TIAP-TIAP GIGI (GEAR)

Kendaraan Beroda Ban Karet 140 HP

Crawler Track / Tractor berat 15 ton

G i g i Kecepatan

(mph) RP

(lbs) Kecepatan

(mph) RP

(lbs)

24

Page 25: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Pertama 3,25 13,730 1,72 28,019 Kedua 7,10 6,285 2,18 22,699 Ketiga 12,48 3,576 2,76 17,265 Keempat 21,54 2,072 3,50 13,769 Kelima 33,86 1,319 4,36 10,074 Keenam - - 7,00 5,579

Untuk kendaraan yang beroda ban karet tersebut yaitu dengan HP = 140

HP, kecepatan maksimum pada gigi 1 = 3,250 mph dan effisiensi = 0,85, maka:

375 x HP x Eff. 375 x 140 x 0,85 Rimpull = = = 13.730 lbs. mph 3,250

II.1.4.6. “Percepatan (Acceleration)

Adalah waktu yang diperlukan mempercepat kendaraan dengan memakai

kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan pada

keadaan jalur jalan tertentu. Lamanya waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat

kendaraan tergantung dari beberapa faktor, yaitu :

1) Berat kendaraan; semakin berat kendaraan, maka akan semakin lama waktu

yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan.

2) Kelebihan Rimpull yang ada; semakin besar rimpull yang berlebihan, semakin

cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalau kelebihan rimpull itu tidak

ada, maka percepatan tidak akan timbul, artinya kendaraan tersebut tidak

dapat dipercepat.

Untuk dapat menghitung percepatan suatu kendaraan secara tepat

memang sulit, tetapi dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus Newton

sebagai berikut :

Atau (1.8)

W F = a

g

F.g a =

W

dimana : a = Percepatan, mph/sec

F = Kelebihan Rimpull, lbs

25

Page 26: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

G = Percepatan karena gaya gravitasi, 32,2 ft/sec2

W = Berat alat yang harus dipercepat, lbs

Contoh: Katakan kelebihan rimpull dari suatu kendaraan adalah 10 lbs dan

akan dipergunakan untuk mempercepat kendaraan tersebut yang

beratnya 1 ton (2.000 lbs). Maka percepatan yang diperoleh adalah :

F.g 10 x 32,2 a = = = 0,161 ft/sec2 atau 0,11 mph/sec W 2.000

Jadi dalam waktu satu menit kecepatan akan bertambah

60 x 0,11 = 6,6 mph. Dapat diberikan suatu contoh bagaimana cara menghitung

jumlah waktu yang diperlukan oleh sebuah truk untuk mencapai kecepatan

maksimumnya untuk kondisi-kondisi jalur jalan tertentu (lihat Tabel 1.9).

Ada cara lain untuk menentukan percepatan, yaitu dengan memakai grafik

atau monogram unjuk kerja (performance chart). Pada grafik tersebut tertera berat

kendaraan, tahanan gulir dan tahanan kemiringan, rimpull yang dimiliki kendaraan,

kecepatan, jarak yang ditempuh, waktu yang diperlukan dan lain-lain.

Kemudian ada lagi yang mementingkan segi kesederhanaan, yaitu bahwa

berdasarkan pengalaman di lapangan apabila ada kelebihan rimpull sebesar 20

lbs per ton pada tiap gigi, maka diperlukan waktu satu menit untuk penggantian

tiap gigi dan mencapai kecepatan maksimum pada gigi terakhir.

Masih ada cara lain untuk secara tak langsung menghitung percepatan,

yaitu hanya dengan menghitung kecepatan rata-ratanya. Rumus sederhana yang

dipakai adalah : kecepatan rata-rata = kecepatan maksimum x faktor kecepatan.

Faktor kecepatan dipengaruhi oleh jarak yang ditempuh kendaraan;

semakin jauh jaraknya, semakin besar faktor kecepatannya tanpa memperhatikan

bagaimana keadaan jalur jalan itu (lihat Tabel 1.10).

26

Page 27: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

TABEL 1.9 CONTOH PERHITUNGAN UNTUK MENCAPAI

KECEPATAN MAKSUMUM SEBUAH TRUK

RP untuk Percepatan

(lbs/ton) G i g i Kecepatan Maksimum

(mph)

Percepatan Yang

Diperlukan (mph) Maks. Efektif

Percepatan (mph)

Waktu utk mencapai

kecepatan maks

(menit)

Pertama 3,0 3,0 357 390 190 0,015

Kedua 5,2 2,2 296 200 132 0,017

Ketiga 9,2 4,0 141 100 66 0,061

Keempat 16,8 7,6 50 40 26,4 0,288

Kelima 27,7 10,9 7 6 4,0 2,725

Jumlah waktu yang diperlukan untuk pindah gigi (gear) 3,106

Waktu untuk pindah gigi, @ = 4 detik 0,333

Jumlah waktu untuk mencapai kecepatan maksimum dari 0 mph 3,439

TABEL 1.10 FAKTOR KECEPATAN

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

27

Page 28: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Contoh: Sebuah kendaraan bergerak di atas suatu jalur jalan sehingga

memiliki kecepatan maksimum sebesar 12,48 mph pada gigi ketiga.

Bila jarak yang ditempuh adalah 1.250 ft, berarti faktor kecepatannya

adalah 0,70 (lihat Tabel 1.10), maka kecepatan rata-ratanya:

12,48 x 0,70 = 8,74 mph.

II.1.4.7. “Ketinggian dari Permukaan Air Laut atau Elevasi (Altitude/Elevation)

Ketinggian letak suatu daerah ternyata berpengaruh terhadap hasil kerja

mesin-mesin, karena mesin-mesin tersebut bekerjanya dipengaruhi oleh tekanan

dan temperatur udara luar. Pada umumnya dapat dikatakan bahwa semakin

rendah tekanan udaranya, sehingga jumlah oksigennyapun semakin sedikit.

Berarti mesin-mesin tersebut kurang sempurna bekerjanya. Dari pengalaman

ternyata bahwa untuk mesin-mesin 4-tak (four cycle engines), maka kemerosotan

tenaga karena berkurangnya tekanan, rata-rata adalah ± 3 % dari HP di atas

permukaan air laut untuk setiap kenaikan tinggi 1.000 ft, kecuali 1.000 ft yang

pertama.

Contoh : Sebuah mesin 4-tak dengan tenaga 100 HP di permukaan air laut,

pada ketinggian 10.000 ft hanya akan memiliki HP sebesar :

HP pada permukaan air laut adalah 100 HP.

Kemerosotan HP karena ketinggian :

3 % x 100 x (10.000 - 1.000) = 27 HP 1.000

HP efektif pada ketinggian 10.000 ft = 73 HP.

Akan tetapi semakin tinggi letak tempat itu, maka temperaturnya semakin

rendah dan hal ini akan membantu mesin menaikkan hasil kerja mesin-mesin

bakar (mesin diesel dan bensin). Untuk menghitung pengaruh temperatur ini

biasanya dihitung dengan suatu rumus dimana sudah diperhitungkan tekanannya

pula, yaitu :

(1.9)

Ps To Hc = H0 Po Ts

28

Page 29: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

dimana:

Hc = HP yg harus dikoreksi dari pengaruh ketinggian, pada ketinggian 0 ft.

Ho = HP yang dicatat pada ketinggian tertentu.

Ps = Tekanan barometer baku (standard), 29,92 in Hg (76 cm Hg).

Po = Tekanan barometer pada ketinggian tertentu, in Hg.

Ts = Temperatur absolut pada keadaan baku (standard), (460 0F + 60 0F) = 520 0F = 273 0C. To = Temperatur absolut pd ketinggian tertentu, atau (460 - t. setempat) 0F.

Tekanan barometer rata-rata juga dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan air

laut (lihat Tabel 1.11).

Contoh: Sebuah mesin 4-tak memiliki HP sebesar 130 HP pada permukaan air

laut dengan kondisi baku, yaitu 60 0F dan 29,92 in Hg. Kalau dipakai

pada keting-gian 3.000 ft dgn temperatur 70 0F, maka akan diperoleh HP

efektif sebesar :

Ho = Hc x Po / Ps √(Ts / To)

Ho = 130 x 26,80 / 29,92 x 520 / 530 = 115 HP.

TABEL 1.11 TEKANAN BAROMETER PADA KETINGGIAN TERTENTU

Ketinggain dari PAL ( ft )

Tekanan Barometer ( in Hg )

0 29,92 1.000 28,86 2.000 27,82 3.000 26,80 4.000 25,82 5.000 24,87 6.000 23,95 7.000 23,07 8.000 22,21 9.000 21,36

10.000 20,55

29

Page 30: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Untuk mesin-mesin 4-tak ada cara lain yang lebih sederhana dalam

menentukan HP efektif pada suatu ketinggian tertentu, yaitu HP pada keadaan

baku dikalikan dengan faktor koreksi (correction factor). Besarnya faktor koreksi

tersebut dipengaruhi oleh ketinggian dari permukaan air laut dan temperatur (lihat

Tabel 1.12).

TABEL 1.12 FAKTOR KOREKSI UNTUK BERMACAM KETINGGIAN DAN TEMPERATUR

T e m p e r a t u r , ( 0F ) Ketinggian, ( ft ) 110 90 70 60 50 40 20 0 -20

0 0,954 0,971 0,991 1,000 1,008 1,018 1,039 1, 062 1,0851.000 0,920 0,937 0,955 0,964 0,974 0,984 1,003 1,025 1,0482.000 0,887 0,904 0,921 0,930 0,938 0,948 0,968 0,988 1,0103.000 0,885 0,872 0,888 0,896 0,905 0,914 0,933 0,952 0,9744.000 0,825 0,840 0,856 0,865 0,873 0,882 0,899 0,918 0,9385.000 0,795 0,809 0,825 0,833 0,842 0,849 0,867 0,885 0,9046.000 0,767 0,781 0,795 0,803 0,811 0,820 0,836 0,853 0,8727.000 0,738 0,752 0,767 0,775 0,782 0,790 0,806 0,823 0,8408.000 0,712 0,725 0,739 0,746 0,754 0,762 0,776 0,793 0,8119.000 0,686 0,699 0,713 0,720 0,727 0,734 0,748 0,764 0,782

10.000 0,675 0,682 0,687 0,699 0,707 0,717 0,722 0,737 0,752

Contoh : Sebuah mesin 4-tak mempunyai HP = 130 pada keadaan baku. Bila

dipergunakan pada suatu tempat dengan ketinggian 3.000 ft dan

temperatur 70 0F, maka HP efektifnya = 130 x 0,888 = 115 HP.

(coba bandingkan dengan contoh sebelumnya).

II.1.4.8 Efisiensi Operator (Operator Efficiency)

Merupakan faktor manusia yang menggerakkan alat-alat yang sangat

sukar untuk ditentukan efisiensinya secara tepat, karena selalu berubah-ubah dari

hari ke hari dan bahkan dari jam ke jam, tergantung dari keadaan cuaca, keadaan

alat yang dikemudikannya, suasana kerja dan lain-lain. Kadang-kadang suatu

perangsang dalam bentuk upah tambahan (incentive) dapat mempertinggi efisiensi

operator.

30

Page 31: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Sebenarnya efisiensi operator tidak hanya disebabkan karena kemalasan

pekerjaan itu, tetapi juga karena kelambatan-kelambatan dan hambatan-hambatan

yang tak mungkin dihindari, seperti melumasi kendaraan, mengganti alat yang aus,

member-sihkan bagian-bagian terpenting sesudah sekian jam dipakai,

memindahkan ke tempat lain, tidak adanya keseimbangan antara alat-alat angkut

dan alat-alat muat, menunggu peledakan di suatu daerah yang akan dilalui,

perbaikan jalan dan lain-lain. Karena hal-hal tersebut di atas, jarang-jarang selama

satu jam itu operator betul-betul dapat bekerja selama 60 menit. Berdasarkan

pengalaman, bila operator dapat bekerja selama 50 menit dalam satu jam, ini

berarti efisiensinya adalah 83 % (lihat Tabel 1.13), maka hal itu dianggap baik

sekali jika alatnya berban karet.

Jadi didalam menentukan n jumlah waktu yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan suatu pekerjaan harus diingat juga efisiensi pekerja-pekerjanya.

Sehubungan dengan efisiensi operator tersebut di atas perlu juga diingat keadaan

alat mekanisnya, karena hal tersebut dapat mempengaruhi tingkat efisiensi

operatornya.

TABEL 1.13

EFISIENSI OPERATOR (OPERATOR EFFICIENCY)

Tingkat Efisiensi Operator (min / jam) Macam Alat

Baik sekali Sedang Kurang baik (eff. malam hari)

Crawler Tractor 55 (92 %) 50 (83 %) 45 (75 %) Ber-ban Karet 50 (83 %) 45 (75 %) 40 (67 %)

Beberapa pengertian yang dapat menunjukkan keadaan alat mekanis dan

efektivitas penggunaannya, antara lain :

1) “Availability Index” atau “Mechanical Availability”

Merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanis yang sesungguhnya

dari alat yang sedang dipergunakan. Persamaan untuk “availability index” (AI)

adalah sebagai berikut :

W AI = x 100 %

W + R 31

Page 32: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

(1.10)

dimana : W = “Working Hours” atau jumlah jam kerja alat, jam.

R = “Repair Hours” atau jumlah jam untuk perbaikan, jam.

2) “Physical Availability” atau “Operational Availability”

Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang sedang diper-

gunakan, persamaannya adalah :

(1.11)

dimana : S = “Standby Hours” atau jumlah jam suatu alat yang tidak

dapat dipergunakan padahal alat tersebut tidak rusak

dan dalam keadaan siap beroperasi, jam.

W+R+S = “Scheduled Hours” atau jumlah seluruh jam jalan dimana

alat dijadualkan untuk beroperasi, jam.

“Physical Availability” pada umumnya selalu lebih besar daripada “Availability

Index”. Tingkat efisiensi dari sebuah alat mekanis naik jika angka “Physical

Availability” mendekati angka “Availability Index”.

W + S PA = x 100 % W + R + S

3) “Use of Availability”

Menunjukkan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk

beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan (available), dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

(1.12)

Angka “use of availability” biasanya dapat memperlihatkan seberapa

efektif suatu alat yang tidak sedang rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat

W UA = x 100 %

W + S

32

Page 33: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan (management) peralatan yang

dipergunakan.

4) “Effective Utilization”

Menunjukkan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat

dimanfaatkan untuk kerja produktif. “Effective Utilization” sebenarnya sama

dengan pengertian efisiensi kerja. Adapun persamaannya adalah :

(1.13)

dimana : W + R + S = T = “Total Hours Available” atau “Scheduled Hours”

atau jumlah jam kerja yang tersedia.

W EU = x 100 %

W + R + S

Contoh-contoh Perhitungan :

a) Dari pengoperasian sebuah power shovel dalam sebulan dapat dicatat data

sebagai berikut :

- Jumlah jam kerja (working hours) = W = 300 jam.

- Jumlah jam untuk perbaikan (repair hours) = R = 100 jam.

- Jumlah jam siap tunggu (hours on standby) = S = 200 jam.

- Jumlah jam yang dijadualkan (total hours) = T = 600 jam.

Maka :

AI = 300 / (300 + 100) x 100% = 75%.

PA = (300 + 200) / 600 x 100% = 83%.

UA = 300 / (300 + 200) x 100% = 60%.

EU = 300 / 600 x 100 % = 50%.

b) Dalam keadaan lain datanya adalah sebagai berikut :

W = 450 jam. R = 150 jam.

S = 0 ; berarti alat tersebut tidak pernah menunggu (standby).

W+R+S = 600 jam.

Maka : AI = 450 / (450 + 150) x 100 % = 75 %.

PA = (450 + 0) / (450 + 150 + 0) x 100 % = 75 %.

33

Page 34: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

UA = 450 / (450 + 0) x 100 % = 100 %.

EU = 450 / 600 x 100 % = 75 %.

Terlihat bahwa operasi alat pada contoh kedua lebih efisien daripada alat

pada contoh pertama.

II.1.4.9 Faktor pengembangan atau faktor pemuaian (Swell Factor)

Material di alam diketemukan dalam keadaan padat dan terkonsolidasi

dengan baik, sehingga hanya sedikit bagian-bagian yang kosong atau ruangan-

ruangan yang terisi udara (voids) diantara butir-butirnya, lebih-lebih kalau butir-

butir itu halus sekali. Akan tetapi bila material tersebut digali dari tempat aslinya,

maka akan terjadi pengembangan atau pemuaian volume (swell). Jadi 1,00 cu yd

tanah liat di alam bila telah digali dapat memiliki volume kira-kira 1,25 cu yd. Ini

berarti terjadi penambahan volume sebesar 25 % dan dikatakan material tersebut

mempunyai faktor pengembangan (swell factor) sebesar 0,80 atau 80 %.

Faktor pengembangan tersebut perlu diketahui karena volume material

yang diperhitungkan pada waktu penggalian selalu apa yang disebut “pay yard”

atau “bank yard” atau volume aslinya di alam. Sedangkan yang harus diangkut

adalah material yang telah mengembang karena digali, dan alat angkut itu

sanggup membawa material tersebut sebesar kapasitas munjung (heaped

capacity)-nya. Jadi kalau kapasitas munjung dikalikan dengan faktor

pengembangan material yang diangkutnya akan diperoleh “pay yard capacity”

nya.

Contoh : Sebuah power scraper yang memiliki kapasitas munjung 15 cu yd akan

mengangkut tanah liat basah dengan faktor pengembangan sebesar

80 %. Maka alat itu sebenarnya hanya mengangkut = 80 % x 15 cuyd =

12 cu “pay yard” atau “bank cubic yard” atau “insitu cubic yard”.

Sebaliknya bila “bank yard” itu dipindahkan lalu dipadatkan di tempat lain

dengan alat-alat gilas (roller) mungkin volumenya berkurang, karena betul-betul

padat sehingga menjadi kurang dari 1,00 cu yd tanah sesudah dipadatkan hanya

34

Page 35: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

memiliki volume 0,90 cu yd. Ini berarti susut sebesar 10 %, dan dikatakan

“shrinkage factor” nya 10 %. Untuk menghitung faktor-faktor tersebut di atas

dipakai rumus-rumus sebagai berikut :

(1.14)

Vloose Persen Swell = - 1 x 100 %

Vundisturbed

(1.15)

Vundisturbed Swell Factor = x 100 %

Vloose

(1.16)

Vcompacted Shrinkage Factor = 1 - x 100 %

Vundisturbed

Kalau angka untuk “shrinkage factor” tidak ada, biasanya dianggap sama

dengan “persen swell”. Kalau ingin mendapat angka-angka yang lebih tepat, maka

dapat melakukan percobaan langsung pada tanah yang akan diteliti. Tetapi untuk

perhitungan perkiraan (estimation) cukup dipakai angka rata-ratanya saja (lihat

Tabel 1.14).

TABEL 1.14 BOBOT ISI DAN FAKTOR PENGEMBANGAN (SWELL FACTOR)

DARI BERBAGAI MATERIAL

M a c a m M a t e r i a l Bobot Isi (Density)

lb/cu yd, in-situ

Swell Factor (in-bank

correction factor)

B a u k s i t 2.700 - 4.325 0,75 Tanah liat, kering 2.300 0,85 Tanah liat, basah 2.800 - 3.000 0,82 - 0,80 Antrasit (anthracite) 2.200 0,74 Batubara Bituminous (Bituminous Coal) 1.900 0,74 Bijih Tembaga (Copper Ore) 3.800 0,74 Tanah biasa, kering 2.800 0,85 Tanah biasa, basah 3.370 0,85 Tanah biasa, bercampur pasir kerikil (gravel) 3.100 0,90 Kerikil, kering 3.250 0,89 Kerikil, basah 3.600 0,88

35

Page 36: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Granit, pecah-pecah 4.500 0,67 - 0,56 Hematit, pecah-pecah 6.500 - 8.700 0,45 Bijih Besi (Iron Ore), pecah-pecah 3.600 - 5.300 0,45 Batu Kapur, pecah-pecah 2.500 - 4.200 0,60 - 0,57 Lumpur 2.160 - 2.970 0,83 Lumpur, sudah ditekan (packed) 2.970 - 3.510 0,88 Pasir, kering 2.200 - 3.250 0,89 Pasir, basah 3.300 - 3.600 0,88 Serpih (Shale) 3.000 0,75 Batu Sabak (Slate) 4.590 - 4.860 0,77

Disamping itu ada beberapa istilah lain yang ada sangkut pautnya dengan

kemampuan penggalian, yaitu :

1) Faktor Bilah (Blade Factor), yaitu perbandingan antara volume material

yang mampu ditampung oleh bilah terhadap kemampuan tampung bilah

secara teoritis.

2) Faktor Mangkuk (Bucket Factor), yaitu perbandingan antara volume

material yang mampu ditampung oleh mangkuk terhadap kemampuan

tampung mangkuk secara teoritis.

3) Faktor Muatan (Payload Factor), yaitu perbandingan antara volume material

yang dapat ditampung oleh bak alat angkut terhadap kemampuan bak alat

angkut menurut spesialisasi tekniknya.

II.1.4.10 Berat Material (Weight of Material)

Berat material (lihat Tabel 1.14) yang akan diangkut oleh alat-alat angkut

dapat mempengaruhi :

1) Kecepatan kendaraan dengan HP mesin yang dimilikinya.

2) Membatasi kemampuan kendaraan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan

tahanan gulir dari jalur jalan yang dilaluinya.

3) Membatasi volume material yang dapat diangkut.

Oleh karena itu berat jenis materialpun harus diperhitungkan pengaruhnya

terhadap kapasitas alat muat maupun alat angkut.

II.1.4.11 Waktu Edar (Cycle Time)

Waktu edar atau cycle time adalah waktu yang diperlukan alat mulai dari

aktifitas pengisian atau pemuatan (loading), pengangkutan (hauling) untuk truk dan

36

Page 37: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

sejenisnya atau swing untuk backhoe dan power shovel, pengosongan (dumping),

kembali kosong, dan mempersiapkan posisi (manuver) untuk diisi atau dimuat.

Disamping aktifitas-aktifitas tersebut terdapat pula waktu menunggu (delay) bila

terjadi antrian untuk mengisi atau dimuat.

Istilah pengisian dan pemuatan dibedakan dalam hal alat yang digunakan

untuk menghindari kerancuan. Istilah pengisian diterapkan pada unit alat yang

dapat mengisi material sendiri yang umumnya memiliki mangkuk atau bucket,

misalnya loader, power shovel, backhoe, scraper, BWE dan alat lain yang sejenis.

Sedangkan istilah pemuatan diterapkan pada unit alat yang tidak dapat mengisi

material sendiri yang umumnya memiliki bak (tray), misalnya truk, lori, belt

conveyor dan sebagainya. Komponen waktu edar untuk alat dorong, misalnya

bulldozer dan grader, adalah waktu dorong material sampai jarak tertentu, waktu

kembali mundur, manuver sampai siap dorong lagi.

Jarak angkut atau dorong untuk berbagai alat berat berbeda sesuai

dengan sifat pekerjaannya. Biasanya setiap produsen alat berat menerbitkan Buku

Panduan (Manual Book) pengoperasian alat, termasuk informasi tentang jarak

angkut/dorong yang efisien.

Waktu edar terdiri dari dua jenis, yaitu waktu tetap (fixed time) dan waktu

variabel (variable time); jadi waktu edar total adalah penjumlahan waktu tetap dan

waktu variabel. Yang termasuk ke dalam waktu tetap adalah waktu pengisian atau

pemuatan termasuk manuver dan menunggu, waktu pengosongan muatan, waktu

membelok dan waktu mengganti gigi dan percepatan; sedangkan yang tergolong

waktu variabel adalah waktu mengangkut muatan dan waktu kembali kosong.

Untuk mengestimasi waktu variabel dapat dilakukan dengan dua cara,

yaitu:

(1) langsung mengambil data di lapangan.

(2) tidak langsung atau menghitung secara grafis.

Pengambilan data langsung di lapangan biasanya dilakukan untuk tujuan evaluasi

rutin atau penelitian terhadap kinerja alat berat yang sedang beroperasi. Pekerjaan

ini perlu dilakukan karena suatu kenyataannya bahwa semua alat berat akan

menurun kinerjanya akibat pengoperasian yang terus menerus, walaupun

perawatan rutin telah dilakukan.

37

Page 38: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Berdasarkan kinerja tersebut dapat dibandingkan kualitas suatu alat berat

yang sejenis dari berbagai merek dan diestimasi umur pakainya. Pada saat ini

unit-unit alat berat, terutama truk, telah dilengkapi dengan perangkat elektronik

yang dapat merekam data waktu edarnya sendiri selama alat tersebut beroperasi.

Data tersebut disalin ke dalam disket untuk dianalisis di kantor dan dihitung

efisiensi dan efektifitasnya.

Mengestimasi waktu variabel secara grafis yaitu menggunakan grafik

kinerja mesin alat berat yang diterbitkan oleh pembuat alat tersebut. Cara ini

sangat berguna sebagai estimasi awal kinerja alat berat pada saat akan

menginvestasinya. Grafik kinerja mesin alat berat melukiskan kemampuan mesin

(rimpull) yang dikorelasikan dengan kinerja pengereman (brake performance) dan

kemampuan waktu tempuh.

II.1.5 Rangkuman

A. Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah semua pekerjaan yang

berhubungan dengan kegiatan penggalian (digging, breaking, loosening),

pemuatan (loading), pengangkutan (hauling, transporting), penimbunan

(dumping, filling), perataan (spreading, leveling) dan pemadatan (compacting)

tanah atau batuan dengan menggunakan alat-alat mekanis (alat-alat

berat/besar).

B. Material terbagi dalam 4 golongan besar, yaitu :

1) Lunak (soft) atau mudah digali (easy digging), misalnya :

tanah atas atau tanah pucuk (top soil).

pasir (sand).

lempung pasiran (sandy clay).

pasir lempungan (clayey sand).

2) Agak keras (medium hard digging), misalnya :

tanah liat atau lempung (clay) yang basah dan lengket.

batuan yang sudah lapuk (weathered rocks).

3) Sukar digali atau keras (hard digging), misalnya :

batu sabak (slate).

material yang kompak (compacted material).

38

Page 39: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

batuan sedimen (sedimentary rocks).

konglomerat (conglomerate).

breksi (breccia).

4) Sangat sukar digali atau sangat keras (very hard digging) atau batuan

segar (fresh rocks) yang memerlukan pemboran dan peledakan sebelum

dapat digali, misalnya :

batuan beku segar (fresh igneous rocks).

batuan malihan segar (fresh metamorphic rocks).

C. Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya diukur dengan mempergunakan

“ripper meter” atau “seismic test meter” dan satuannya adalah meter/detik,

yaitu sesuai dengan satuan untuk kecepatan gelombang seismik pada

batuan.

D. Nilai daya dukung tanah dapat diketahui dengan cara pengukuran langsung

di lapangan. Alat yang biasa dipergunakan untuk menentukan atau

pengukuran daya dukung material disebut “cone penetro meter”.

E. Efisiensi kerja adalah perbandingan antara waktu produktif dengan waktu

kerja yang tersedia.

F. Tahanan Gali (Digging Resistance) yaitu tahanan yang dialami oleh alat gali

pada waktu melakukan penggalian tanah. Tahanan Gali ini disebabkan oleh :

1) Gesekan antara alat gali dan tanah. Pada umumnya semakin besar

kelembaban dan kekasaran butiran tanah, maka akan semakin besar

pula gesekan yang terjadi.

2) Kekerasan tanah yang umumnya bersifat menahan masuknya alat gali

ke dalam tanah.

3) Kekasaran (roughness) dan ukuran butiran tanah.

4) Adanya adhesi antara tanah dengan alat gali dan kohesi antara butiran-

butiran tanah itu sendiri.

5) Berat jenis tanah; hal ini terutama sangat berpengaruh terhadap alat gali

yang juga berfungsi sebagai alat muat (seperti power shovel, clamshell

dan dragline).

39

Page 40: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

G. Tahanan Gulir/Gelinding/Guling (Rolling Resistance) adalah jumlah semua

gaya-gaya luar (external forces) yang berlawanan dengan arah gerak

kendaraan yang berjalan di atas jalur jalan (jalan raya atau kereta api) atau

permukaan tanah. Dengan sendirinya yang mengalami tahanan gulir (rolling

resistance = RR) ini secara langsung adalah bagian luar ban-ban kendaraan

tersebut.

H. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance) adalah besarnya gaya berat yang

melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan

yang dilaluinya.

Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus slope), maka

tahanan kemiringan atau “grade resistance” (GR) akan melawan gerak

kendaraan, sehingga memperbesar “tractive effort” atau “rimpull” yang

diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun disebut kemiringan negatif (minus slope), maka tahanan kemiringannya akan membantu gerak

kendaraan, berarti akan mengurangi “rimpull” yang dibutuhkan.

Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor, yaitu :

1) Besarnya kemiringan yang biasanya dinyatakan dalam persen (%).

Kemiringan sebesar 1 % berarti jalur jalan itu naik atau turun sebesar 1

meter untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter, atau naik/turun 1 ft

untuk setiap 100 ft jarak mendatar.

2) Berat kendaraan itu sendiri dinyatakan dalam “gross ton”.

I. “Coefficient of Traction” atau “Tractive Coefficient” (CT) adalah suatu faktor

yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh berat kendaraan itu pada ban

atau “track” yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong.

Jadi CT itu terutama tergantung dari :

1) Keadaan ban; yaitu keadaan dan macamnya, bentuk kembangan ban

tersebut. Untuk “crawler track” tergantung dari keadaan dan bentuk

tracknya.

2) Keadaan permukaan jalur jalan; basah atau kering, keras atau lunak,

bergelombang atau rata dan sebagainya.

3) Berat kendaraan yang diterima roda penggeraknya.

40

Page 41: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

J. “Rimpull” / “Tractive Pull” / “Tractive Effort” / “Draw Bar Pull” yaitu besarnya

kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat

kepada permukaan roda atau ban penggeraknya yang menyentuh

permukaan jalur jalan. Bila “coefficient of traction” cukup tinggi untuk

menghindari terjadinya selip, maka “rimpull” (RP) maksimum adalah fungsi

dari tenaga mesin (HP) dan “gear ratios” (versnelling) antara mesin dan roda-

rodanya. Tetapi jika selip, maka rimpull maksimum akan sama dengan

besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan “coefficient of traction”.

Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dapat dihitung dengan

menggunakan rumus sebagai berikut :

dimana : RP = Rimpull atau kekuatan tarik, lbs

HP = Tenaga mesin, HP

375 = Angka konversi

HP x 375 x Effisiensi Mesin RP =

Kecepatan, mph

K. Percepatan (Acceleration) adalah waktu yang diperlukan mempercepat

kendaraan dengan memakai kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk

menggerakkan kendaraan pada keadaan jalur jalan tertentu. Lamanya waktu

yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan tergantung dari beberapa

faktor, yaitu :

1) Berat kendaraan; semakin berat kendaraan, maka akan semakin lama

waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat kendaraan.

2) Kelebihan Rimpull yang ada; semakin besar rimpull yang berlebihan,

semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalau kelebihan

rimpull itu tidak ada, maka percepatan tidak akan timbul, artinya

kendaraan tersebut tidak dapat dipercepat.

L. Faktor-faktor pengembangan dan penyusutan tanah/material dapat dipakai

rumus-rumus sebagai berikut :

Vloose Persen Swell = - 1 x 100 %

VBundisturbedB

41

Page 42: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Vundisturbed

M. Waktu edar (cycle time) adalah waktu yang diperlukan alat mulai dari aktifitas

pengisian atau pemuatan (loading), pengangkutan (hauling) untuk truk dan

sejenisnya atau swing untuk backhoe dan power shovel, pengosongan

(dumping), kembali kosong, dan mempersiapkan posisi (manuver) untuk diisi

atau dimuat

Swell Factor = x 100 % Vloose

Vcompacted Shrinkage Factor = 1 - x 100 %

Vundisturbed

42

Page 43: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

II.1.6 Evaluasi dan Kunci Jawaban

A. Lembar Kerja 1

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat, lingkarilah A, B, C, atau D.

1. Pemindahan Tanah Mekanis (PTM) adalah suatu proses pemindahan tanah

dari satu tempat ke tempat yang lain dengan menggunakan alat-alat

mekanis/berat, dengan langkah-langkah aktivitasnya terdiri dari :

A. Menggali, memuat dan mengangkut.

B. Menggali, memuat, mengangkut dan menimbun.

C. Menggali, memuat, mengangkut, menimbun dan meratakan.

D. Menggali, memuat, mengangkut, menimbun, meratakan dan

memadatkan.

2. Nilai kekerasan tanah atau batuan biasanya diukur dengan mempergunakan

alat :

A. Altitumeter.

B. Hardnessmeter.

C. Rippermeter.

D. Cone Penetrometer.

3. Perbandingan antara waktu produktif dengan waktu kerja yang tersedia

disebut :

A. Kerja produktif.

B. Efisiensi kerja.

C. Waktu efektif.

D. Waktu edar.

4. Jumlah semua gaya-gaya luar (external forces) yang berlawanan dengan

arah gerak kendaraan yang berjalan di atas jalur jalan (jalan raya atau kereta

api) atau permukaan tanah, disebut :

A. Tahanan Gulir.

B. Tahanan Gali.

C. Tahanan Kemiringan.

D. Semua salah.

43

Page 44: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

5. Waktu yang diperlukan untuk mempercepat kendaraan dengan memakai

kelebihan rimpull yang tidak dipergunakan untuk menggerakkan kendaraan

pada keadaan jalur jalan tertentu, dinamakan :

A. Percepatan.

B. Kecepatan.

C. Waktu edar.

D. Waktu efektif.

6. Persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat

alat tersebut dapat dipergunakan (available), disebut :

A. Mechanical Availability.

B. Use of Availability.

C. Physical Availability.

D. Availability Index.

7. Persamaan/rumus yang lazim untuk mencari nilai efisiensi kerja adalah :

A. Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jam istirahat.

B. Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jam perbaikan alat.

C. Jumlah jam kerja dibagi dengan total jam kerja yang tersedia.

D. Jumlah jam kerja dibagi dengan jumlah jam siap tunggu.

8. Perbandingan antara volume material in-situ dengan volume material setelah

digali, disebut :

A. Persen swell.

B. Shrinkage factor.

C. Bank yard.

D. Swell factor.

9. Perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh bak alat

angkut terhadap kemampuan bak alat angkut menurut spesialisasi tekniknya,

disebut :

A. Faktor Bilah.

B. Faktor Mangkok.

C. Faktor Muatan.

D. Semua salah.

44

Page 45: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

10. Bila dilihat dari bentuk dan kekerasannya, material yang ada di alam ini

terbagi dalam berapa golongan besar ?

A. 3 golongan.

B. 4 golongan.

C. 5 golongan.

D. 6 golongan.

B. Lembar Kerja 2 Berilah tanda silang pada kotak YA untuk jawaban yang benar, dan pada kotak

TIDAK untuk jawaban yang salah.

1. Yang dimaksud dengan tanah adalah bagian teratas dari kulit bumi yang

relatif lunak, tidak begitu kompak dan terdiri dari butiran-butiran lepas.

YA TIDAK

2. Daya dukung material adalah kemampuan material untuk mendukung alat

yang terletak di atasnya.

YA TIDAK

3. Pekerjaan mekanik untuk perawatan alat tidak dapat dimasukkan sebagai

penyebab berkurangnya efisiensi kerja operator, karena pekerjaan perawatan

alat (maintenance) harus sudah terjadual untuk masuk bengkel (workshop).

YA TIDAK

4. Efektifitas (effectiveness) artinya jam kerja efektif selama waktu total yang

disediakan untuk operasi dan istirahat.

YA TIDAK

5. Gesekan antara alat gali dan tanah serta kekerasan tanah, umumnya

semakin besar kelembaban dan kekasaran butiran serta kekerasan tanah,

maka akan semakin besar pula gesekan yang terjadi. Gesekan ini disebut

Tahanan Gulir.

YA TIDAK

45

Page 46: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

6. Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus slope), maka

tahanan kemiringan atau “grade resistance” (GR) akan melawan gerak

kendaraan, sehingga memperbesar “tractive effort” atau “rimpull” yang

diperlukan.

YA TIDAK

7. Bila “coefficient of traction” cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip,

maka “rimpull” (RP) minimum adalah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan “gear

ratios” (versnelling) antara mesin dan roda-rodanya.

YA TIDAK

8. Availability Index adalah merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi

mekanis yang sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan.

YA TIDAK

C. Kunci Jawaban Lembar Kerja 1 dan 2

Lembar Kerja 1 Lembar Kerja 2

1. D 6. B 1. YA 5. TIDAK 2. C 7. C 2. YA 6. YA 3. B 8. D 3. YA 7. TIDAK 4. A 9. C 4. TIDAK 8. YA 5. A 10. B

46

Page 47: PEMINDAHAN TANAH MEKANIS

Hitunglah jumlah jawaban Anda yang benar, kemudian gunakan rumus di

bawah ini untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi

pembelajaran 1.

Klasifikasi tingkat penguasaan sebagai berikut:

90% ─ 100% = baik sekali

80% ─ 89% = baik

70% ─ 79% = cukup

≤69% = kurang

Jumlah jawaban yang benar Tingkat Penguasaan = x 100 %

18

47