Produktivitas Alat Angkut

Macam-macam Alat Pengangkutan

1. Dump Truck

2. Power Scraper

3. Lokomotif dan Lori

4. Belt Conveyor

Produktivitas Truk

Produktivitas dari truk dipengaruhi oleh waktu siklusnya. Waktu siklus dump truck terdiri

dari waktu pemuatan, waktu pengangkutan, waktu pembongkaran muatan, waktu perjalanan

kembali, dan waktu antri.

Faktor-faktor yang mempengaruhi waktu-waktu tersebut adalah:

1. Waktu muat, tergantung pada: ukuran dan jenis alat muat, jenis dan kondisi material yang

dimuat, kapasitas alat angkut, kemampuan operator alat muat dan alat angkut.

2. Waktu berangkat atau pengangkutam\n, tergantung pada: jarak tempuh alat angkut, kondisi

jalan yang dilalui (kelandaian, rolling resistance, dll).

3. Waktu pembongkaran muatan, tergantung pada: jenis dan kondisi material, cara

pembongkaran material, jenis alat angkut.

4. Waktu kembali juga dipengaruhi oleh hal-hal yang sama seperti waktu pengangkutan.

5. Waktu antri, tergantung pada: jenis alat muat, posisi alat muat, kemampuan alat angkut untuk

berputar.

Rumus yang dipakai untuk menghitung produktivitas truk adalah:

PT = K x60CT

x eff .

PT = Produktivitas dump truk, m3/jam

K = Kapasitas dump truk, m3

CT = Waktu siklus dump truck, menit

Eff. = Effisiensi kerja

3.2.3. Produktivitas Power Scraper

A. Produktivitas power scraper

Produktivitas power scraper tergantung dari beberapa faktor antara lain:

a. Keadaan material

b. Tenaga yang tersedia pada power scraper untuk memuat

c. Rute pengangkutan meliputi: kemiringannya dan keadaannya.

d. Kecepatan yang mungkin dipakai sepanjang rute pengangkutan

e. Efisiensi yang terjadi

f. Faktor-faktor lain yang kemungkinan timbul

Kapasitas sebuah power scraper tergantung dari ukuran bowl, dan ditentukan oleh tanah

yang dapat dimuat ke dalam bowl, kapasitas ini dinyatakan dalam dua ukuran yakni, struck

(peres) dan heaped (munjung), oleh karena kapasitas dalam Bank Measure (asli) sedang tanah

yang dimuat dalam bowl dalam keadaan loose (lepas) sehingga praktis volumenya lebih besar.

Waktu siklus power scraper merupakan penjumlahan dari waktu muat (LT), waktu

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 atau accelerating and braking time (ADBT). Karena LD, DT, ST,

TT, serta ADBT konsisten maka waktu-waktu tersebut dikategorikan sebagai waktu tetap (FT)

(lihat tabel III-8) sehingga rumus yang dipakai adalah :

FT = LT + DT + ST + TT + ADBT

Tabel III – 8

Nilai Waktu Tetap, FT (menit)

Kegiatan Kecepatan Pengangkutan Rata-rata8 – 12,5 km/j 12,5 – 24 km/j 24 – 48 km/j

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 1,4Pembongkaran & Memutar 0,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,6Percepatan & Perlambatan 0,3 0,4 0,6 0,6 0,8 1,0 1,0 1,5 2,0Total 1,5 1,9 2,6 1,8 2,3 3,0 2,2 3,0 4,0

(Sumber : Construction Planning, Equipment, and Methods, 1985)Keterangan: 1* = kondisi baik

2 * = kondisi sedang

3 * = kondisi buruk

Sedangkan 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 :

CTps = HT + RT + FT

Rumus yang digunakan untuk menentukan produktivitas power scraper adalah:

PPS =

V x 60 x effCT PS

dimana:

PPS = produktivitas power scraper, m3/jam

V = kapasitas bowl, m3

CTPS = waktu edar power scraper, menit

60 = konversi jam ke menit

Contoh 3.16:

Sebuah power scraper, dengan kapasitas bowl 8 m3 peres, berat kosong 10 ton, panjang blade

2,40 m, mengerjakan tanah, berat 1400 kg/bm3, swell = 20%, kondisi lapangan (haul route) datar.

Jarak angkut = 400 meter sekali jalan, tebal lapisan penggalian 10 cm dan pengurangan 20

cm loose. Ditarik oleh crawler tractor, berat 12 ton dengan DBP yang ada:

Gear (gigi)Kecepatan

(Speed) (km/jam)DBP (kg)

1

2

3

4

5

2,36

3,80

4,51

6,45

10,0

9000

5340

4050

2540

1530

RR untuk ban karet = 70 kg/ton

untuk crawler track = 30 kg/ton

Volume yang ada dalam power scraper (loose) = 8 x 1,30 = 10,40 m3

Jarak buang =

10 ,400 ,28 x 2 ,40

=21 ,67 meter

Jarak muat =

8 ,000 ,10 x 2 , 40

=33 ,34 meter

Berat power scraper = 10.000 kg

Berat muatan = 8 x 1.400 = 11.200 kg

Jumlah berat = 21.200 kg

DBP yang diperlukan :

- Untuk tractor = 12 x 30 = 360 kg

- Untuk power scraper = 21,1 x 70 = 1484 kg

Jumlah = 1844 kg

Dari tabel terlihat bahwa power scraper masih bisa dijalankan pada gigi ke 4, atau dengan

kecepatan 7 km/jam. Sekalipun demikian, pada saat membuang ataupun memuat, power scraper

tidak dijalankan pada kecepatan itu, hal ini mengingat “kesulitan” pada tanah yang bersangkutan

pada waktu memuat maupun membuang, kita bisa secara ideal menentukan tebal lapisan yang

uniform/sama pada kecepatan itu. Sehingga waktu yang kita perhitungkan menjadi:

Muat, gigi kesatu =

33,342,360:60

=0,85 menit

Buang, gigi kesatu =

21,672.360 : 60

=0,55 menit

Putar 2 kali per trip @ 0,5 menit = 1,00 menit

Waktu tetap = 1,00 menit

Waktu tidak tetap, diperhitungkan berdasarkan kecepatan 7 km/jam

=

2 x 4007000 : 60

=6 ,95 menit

Waktu siklus = 11,25 menit

Jumlah trip/jam =

6011,25

=5,33 trip/jam

Faktor koreksi :

- Efisiensi waktu 45 menit/jam = 0,83

- Tata laksana kondisi pekerjaan (baik-baik) = 0,75

Faktor koreksi total = 0,83 x 0,75 = 0,62

Taksiran produksi = 0,62 x 42,64 bcm/jam

RR=4%GR=8%

L=0,5 kmRR=6%L=1 km

= 26,44 bcm/jam.

Contoh 3.17:

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

Spesifikasi tanah dan alat adalah sebagai berikut :

Berat jenis tanah = 1340 kg/lcm,

Job efficiency = 50/60

Heaped capacity = 15,30 m3

Berat josong = 30,479 kg, C

Berta maksimum = 52,249 kg, A B

Kondisi permukaan sedang

Untuk loading digunakan pusher

Pertanyaan :

1. Berapakah siklus waktu power scraper ?

2. Berapakan produktivitas power scraper ?

3. Berapa siklus waktu pusher ?

4. Berapa jumlah power scraper yang diperlukan ?

Menentukan waktu berangkat :

Berat power scraper = berat kosong + (kapasitas power scraper 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 2,6B – C 4 8 12 0,5 12 3,8

t2 = 6,4

Menentukan waktu kembali :

Berat power scraper = 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 t4 = 2,0

t1 + t3 = 3,0 menit

Waktu siklus = t1 + t3 + t2 + t4

= 3,0 + 6,4 + 2

= 9,6 menit

Produktivitas power scraper = Kapasitas x 60 / waktu siklus x job efficiency

= 15,30 x 60 / 9,6 x 50/60

= 76,69 lcm/jam

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

= 1,4 x 1 + 0,25

= 1,65 menit

Jumlah power scraper = waktu siklus power scraper / waktu siklus pusher

= 9,6 / 1,65

= 15 power scraper

B. Peningkatan Produktivitas Power Scraper

Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi power scraper didalam operasinya. Cara-cara operasi tersebut adalah :

1. Pertama dengan menggemburkan tanah yang akan dimuat dalam bowl. Dengan demikian

waktu muat akan berkurang. Kedalaman penetrasi dari ripper harus lebih besar dari

kedalaman penetrasi cutting edge.

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

yang dapat dimuat dengan lebih mudah bila dalam kondisi basah. Pembasahan tanah ini

dilakukan sebelum tanah dimuat kedalam bowl.

3. Memuat material pada kondisi menurun juga merupakan salah satu cara untuk meningkatkan

produksi power scraper.

2. Produktivitas Belt Conveyor

a. Belt

Belt terdiri dari beberapa lembar (ply) bahan yang disatukan dengan semacam perekat.

Jumlah lapisan dapat 4, 6, 7, 8, dan seterusnya, serdangkan berat setiap lapisan adalah 28, 32, 36,

42 oz, dan seterusnya. Bagian permukaan belt ditutupi oleh karet yang berfungsi untuk

menghindari terjadinya abrasi akibat gesekan material.

b. Kapasitas Belt

Berat material yang dapat dipindahkan oleh belt conveyor ditentukan dengan menggunakan

rumus berikut ini :

T = 60 . A . S . W2000

Keterangan :

T = merupakan berat material yang dihitung (ton/jam.)

A = adalah potongan luas area material (sq ft)

S = adalah kecepatan ban (ft/menit)

W = adalah berat jenis material (ft/menit)

Luas area material yang tergantung dari lebar belt, kedalam material, sudut kemiringan

material (angle of repose), lebar ban yang dimuati material. Gambar 3.2 menunjukan potongan

luas area material. Material yang diangkut sebaiknya diletakan di tengah dan sisi terpinggir tidak

boleh kurang dari 0.05 w + 1 in. Tabel III-11 merupakan potongan luas area material dengan

lebar ban dan sudut kemiringan yang berbeda.

Tepi beban Permukaan beban

α = 300

α = 200

200

W/3

Gambar 3.3

Potongan Luas Area Material

Tabel III – 11

Potongan Luas Area Material dengan Lebar Belt dan Sudut Kemiringan yang Berbeda.

Lebar Belt(in) 0.05 w + 1

(in)

Luas Rata Beban (in)

Luas tambahan (ft2)Untuk sudut kemiringan

Luas total (ft2) untuk

Sudut kemiringan10o 20o 30o 10o 20o 30o

16 1.8 0.072 0.029 0.059 0.090 0.101 0.131 0.16218 1.9 0.096 0.038 0.078 0.118 0.134 0.174 0.21420 2.0 0.122 0.048 0.098 0.150 0.170 0.220 0.27224 2.2 0.185 0.072 0.146 0.225 0.257 0.331 0.41030 2.5 0.303 0.118 0.238 0.365 0.421 0.541 0.66836 2.8 0.450 0.174 0.351 0.540 0.624 0.801 0.99042 3.1 0.627 0.241 0.488 0.749 0.868 1.115 1.37648 3.4 0.833 0.321 0.649 0.992 1.154 1.482 1.82554 3.7 1.068 0.408 0.826 1.264 1.476 1.894 2.33260 4.0 1.333 0.510 1.027 1.575 1.843 2.360 2.908

(sumber : Contruction Planning, Equipment and Methods, 1996)

Tabel 1II-12Kapasitas Angkut Conveyor pada Lebar yang Berbeda

untuk Kecepatan 100fpm.

LebarBelt (in)

Berat material (lb/cft)30 50 90 100 125 150 160 180 200

1416182024

913162030

1521273350

2838486090

31425467100

39526783125

466381100150

496786107160

567597120180

6283107133200

303642485460

4780100138178222

79117167230297369

142210300414534644

158234333460593738

197292417575741922

2363515006908901110

2523745347369481180

28442160082810701330

31546766792011901480

(Sumber : Construction Planning,Equipment and Methods,1996)

Tabel III-12. memberikan kapasitas angkut conveyor (ton/jam) pada lebar yang berbeda

untuk kecepatan 100 fpm (feet per minute). Tabel III-13 berisi kecepatan maksimum conveyor

yang tergantung pada jenis material dan lebar ban.

Tabel III-13

Kecepatan Maksimum Conveyor (fpm) yang Tergantung pada Jenis Material dan Lebar

Belt.

Jenis dan kondisi

Material

Lebar belt (in)

14 16 18 20 24 30 36 42 48 54 60

Batubara, kerikil, batu

berukuran tidak seragam,

abu dan material sejenis

300 300 350 350 400 450 500 550 600 600 600

Batubara, arang berukuran

seragam dan material

yang dapat dipecahkan

250 250 250 300 300 350 350 400 400 400 400

Pasir kering dan basah 400 400 500 600 600 700 800 800 800 800 800

Material abrasif halus 250 250 300 400 400 500 500 500 500 500 500

Batu besar dan material

abrasif besar- - - - 350 350 400 400 400 400 400

c. Idler

Idler merupakan alat yang menahan ban. Idler bagian atas (troughing idler) yang menahan

beban berbentuk trapesium dimana sepertiganya lebar di bagian tengah rata dengan kedua bagian

sisi yang miring, sedangkan idler bagian bawah (return idler) rata.

Untuk menentukan daya angkut belt conveyor maka tenaga yang di perlukan oleh idler

untuk bergerak perlu di tetapkan. Tenaga tersebut tergantung dari tipe dan ukuran idler, berat

bagian yang berputar, berat ban, dan berat material. Idler yang di lengkapi dengan anti friksi

memiliki faktor friksi yang tercantum pada tabel III-14.

Tabel III-14

Faktor Friksi

Diameter idler 4 in 5 in 6 in 7 in

Faktor friksi 0.0375 0.036 0.030 0.025

(Sumber : Construction Planning, Equipmen and Methods, 1996)

d. Tenaga Untuk Menggerakan Belt

Sejumlah tenaga luar di butuhkan untuk menggerakan sebuah conveyor belt. Tenaga itu di

pergunakan untuk menggerakan belt dalam keadaan kosong, memindahkan beban secara

horizontal serta mengangkat atau menurunkan beban secara vertikal. Ketiga tenaga tersebut

kemudian dijumlahkan untuk mengetahui tenaga total yang dibutuhkan.

Tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakan belt kosong tergantung dari tipe idler,

diameter dan jarak antar idler, serta panjang, berat dan kecepatan belt. Energi yang di butuhkan

di tentukan dengan rumus :

E = L. S. Q. C

Dimana :

E = energi (ft-lb/menit)

L = panjang belt (ft)

S = kecepatan belt (fpm)

C = faktor friksi ( dari Tabel III-14)

Q = adalah berat bagian yang bergerak untuk setiap 1 ft conveyor.

Jika rumus di atas di hitung dalam horsepower maka rumus tersebut diturunkan menjadi :

Pk =

L . S . C . Q33000

Sedangkan tenaga yang di butuhkan untuk menggerakan beban secara horizontal

didasarkan atas rumus :

Ph =

L . S . C . W33000

W adalah berat beban (lb) pada setiap 1 ft belt. Jika berat beban yang di pindahkan

dihitung dengan satuan ton/jam maka rumus di atas menjadi:

Ph =

L . C . T990

T adalah berat material yang dipindahkan per jam (ton/jam).

Untuk menaikan dan menurunkan beban secara vertikal tenaga yang dibutuhkan adalah

tenaga untuk menggerakan ke elevasi yang dituju. Rumus yang digunakan untuk menghitung

tenaga agar material sampai di elevasi yang dituju adalah :

Ph =

T . H990

H adalah ketinggian elevasi yang dituju (ft).

Dengan demikian maka jumlah tenaga yang dibutuhkan untuk memindahkan material

adalah :

P = Pk + Ph ± Pv

Jika material yang diangkut akan diturunkan maka Pv merupakan pengurangan sedangkan

jika material akan dinaikan ke suatu elevasi tertentu maka Pv di jumlahkan.

Contoh 3.20:

Belt dengan lebar 36 in dipakai untuk mengangkut pasir kering dengan berat jenis 100

lb/ft3. sudut kemiringan material adalah 200. panjang conveyor adalah 400 ft dengan idler

berdiameter 5 in dengan berat per foot adalah 26 lb. Hitung tenaga yang diperlukan untuk

memindahkan material ke elevasi 5 ft lebih tinggi dari ujung awal conveyor.

Dari Tabel III-11 diketahui A adalah 0.801 ft2

Dari Tabel III-13 diketahui S adalah 800 fpm

Dari Tabel diketahui T adalah 234 ton/jam (untuk kecepatan 100 fpm), sehingga T = 8 x 234 =

1872 ton/jam.

Untuk menggerakkan belt kosong :

Dari Tabel III-14 diketahui C adalah 0.036

Diketahui Q adalah 26 lb/ft.

Pk =

L . S . C . Q33000 =

400 x 800 x 0 . 036 x 2633000 = 9.08 hp

Untuk menggerakan conveyor secara horizontal :

Ph =

L . C . T990 =

400 x 0 .036 x 1872990 = 27.23 hp

Untuk menggerakan conveyor secara vertikal :

Pv =

T . H990 =

1872 x 5990 = 9.45 hp

Total tenaga adalah :

P = Pk + Ph + Pv

= 9.08 + 27.23+ 9.45 = 45.76 hp