MODUL KULIAHPROSES KOMPRESI DAN EKSPANSIPADA SISTEM PEMBANGKIT TENAGA GAS

Disusunoleh;Nama: Ariyanto agung s.Nim: 41312120038

UNIVERSITAS MERCU BUANAFAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK MESINKATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan puji syukur atas kehadiran Tuhan Yang MahaEsa, atas segala kebesaran dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah yang mengenai Perancangan Konstruksi Mesin.Adapun penulisan laporan ini untuk mengetahui perancangan belt covenyor, prinsip kerja belt conveyor, berserta perhitungan belt conveyor, pengolahan data serta analisis dan kesimpulan setelah melakukan perancangan conveyor.Dalam penyusunan makalah ini, penulis menyadari pengetahuan dan pengalaman penulis masih terbatas. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran bagi pembaca dan pihak lainnya agar makalah ini lebih baik.Adapun penulis mengucapkan terima kasih kepada para pembaca, semoga makalah ini dapat berguna bagi kita semua.

Pekanbaru, 21 Maret 2013

Penulis

DAFTAR ISI

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangBelt conveyor digunakan pada berbagai industri sebagai transportasi berbagai material dalam lingkungan industri tersebut. Material yang diangkut mulai dari raw material hingga hasil produksi, termasuk memindahkan material antar work stasion. Dengan menggunakan belt conveyor dapat menghemat biaya produksi serta meningkatkan laju produksi. Di dalam makalah ini, penulis ingin merancang suatu sistem konveyor yang akan digunakan untuk mentransfer semen dari stockpile menuju kapal pengangkut yang berjarak 250m dengan kapasitas 2000 ton per jam. Sistem konveyor adalah suatu cara memindahkan, memproses, dan membawa semen dari stockpile menuju alat transportasi, untuk mendistribusikan semen dengan waktu yang relatif lebih cepat meskipun dari tempat jauh.1.2 TujuanKarena suatu perancangan konstruksi mesin haruslah benar-benar akurat atau teliti, maka khusus dalam perancangan konstruksi mesin ini terdapat beberapa tujuan yang hendak dicapai, antara lain :a. Dapat merancang belt conveyor berdasarkan buku pegangan.b. Dapat mengetahui cara kerja belt conveyor.c. Dapat menggambarkan belt conveyor dengan AutoCAD.1.3 ManfaatAda pun manfaat yang didapatkan mahasiswa dalam tugas Perancangan Konstruksi Mesin ini adalah sebagai berikut :a. Mahasiswa dapat merancang belt conveyor dengan tepat.b. Mahasiswa dapat melakukan perancangan menggunakan tahap-tahap yang baik.c. Mahasiswa mampu menerapkan ilmu perancangan secara baik, aman, dan handal serta hasil rancangan disesuaikan dengan standar.d. Mengembangkan ilmu yang dipelajari agar dapat di terapkan dalam keahlian.

1.4 Batasan MasalahDalam melakukan perancangan (design) kali ini, penulis merancang Belt Conveyor. Hal-hal yang dibahas adalah perhitungan kecepatan, berat material, pemilihan idler, tegangan dan daya belt, dan daya motor.1.5 Sistematika PenulisanDalam penulisan Perancangan Konstruksi Mesin disajikan dalam bentuk Bab per Bab yang kemudian diuraikan dalam sub Bab. Adapun Bab-Bab yang ada secara garis besar adalah sebagai berikut :BAB I: PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang, tujuan, manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan.BAB II: TEORI DASARBerisi tentang konstruksi belt conveyor, profil conveyor, metode discharger belt conveyor, karakteristik material angkut, kecepatan belt, daya belt, pemilihan pulley, pemilihan belt, pemilihan idler dan teknik splice.BAB III: METODOLOGIBerisi flow chart perencanaan dan perhitungan perencanaan konstruksi meliputi perencanaan belt conveyor dan pemilihan materialnya.BAB IV: ANALISISBerisi tentang menganalisis hasil perhitungan yang telah dilakukan pada bab sebelumnya.BAB V: KESIMPULAN DAN SARANBerisi tentang kesimpulan hasil perencanaan konstruksi dan saran.

BAB IITEORI DASAR1. 2. 2.1 Konstruksi Belt Conveyor

Gambar 2. 1 Skematik Komponen Belt ConveyorBerdasarkan standar dari Conveyor Equipment Manufacturers Association (CEMA) konstruksi dasar conveyor secara umum terdiri dari : 1. Tail Pulley (dalam kasus tertentu dapat sebagai drive pulley dengan drive-unit yang dipasangkan padanya). 2. Snub Pulley (pada head-end dan tail-end)3. Internal belt cleaner (internal belt scrape)4. Impact idlers (impact roller) 5. Return idlers (return roller) 6. Belt7. Bend pulleys8. Take-up pulley9. Take-up unit10. Carrying idlers 11. Pulley cleaner 12. Eksternal belt cleaner (eksternal belt scraper)13. Head pulley (biasanya sebagai discharge pulley dan juga drive pulley)

2.2 Profil ConveyorProfil dasar conveyor secara umum adalah :

Gambar 2. 2 Profil Belt Conveyor2.3 Metode Discharge Pada Belt ConveyorMetode penumpahan material pada conveyor secara umum antara lain : 1. Head Pulley Discharge. Metode ini yang paling banyak digunakan dalam penumpahan material.

Gambar 2. 3 Head Pulley Discharge

2. Both end Discharge.Penumpahan material dapat dilakukan pada dua arah yaitu pada head atau tail.

Gambar 2. 4 Both End Discharge2.4 Karakteristik Material AngkutBelt conveyor digunakan untuk menghantarkan material angkut. Material angkut dikirimkan bersama dengan material lain yang tercampur selama proses pengiriman. Material angkut memiliki karakteristik yang berbeda, sebagian diantaranya berbentuk halus dan sebagian lainnya berbentuk kasar, dan lain-lainnya. Bentuk luar dari material tersebut memiliki pengaruh yang besar dalam mendesain conveyor. Oleh sebab itu, awalnya sangat dibutuhkan pemahaman dan pengertian tentang sifat-sifat asli dari material angkut yang akan dikirim. Pengetahuan ini dapat membantu dalam mendesain conveyor yang tepat, ekonomis dan optimal dengan minimal masalah dalam pengoperasian. Beberapa informasi penting tentang material angkut yang perlu diketahui dalam perhitungan desain conveyor, antara lain : a. Ukuran lump, grain dan powder.b. Distribusi lump, grain, dan powder (%). c. Densitas material angkut (berat volume) (t/m3).d. Angle of repose (keadaan standstill) material setelah penjatuhan).e. Angle of surcharge (sudut ketika material pada keadaan istirahat selama pergerakan conveyor).f. Moisture content (%).g. Temperature (C).h. Karakteristik khusus : kekerasan, debu, kelengketan, racun, bubuk, kerapuhan.i. Kondisi yang dibutuhkan selama diangkut.j. Nama material yang dibawa.

Tabel 2. 1 Menunjukkan hubungan antara angle of repose dan angel of discharge

Tabel 2. 2 Menunjukkan karakteristik dan kode dari material yang diangkut berdasarkan standar internasional

Tabel 2. 3 Menunjukkan berbagai jenis material angkut dan data yang saling berhubungan

2.5 KapasitasRumus kapasitas yaitu :Q = A . v . . 60 (horizontal)Q = k . A . v . . 60 (inklinasi) Keterangan :A : Total cross-sectional area yang terbentuk pada belt akibat penopangan idler dan angle of surcharge (m)V: Kecepatan belt (m/min) : Densitas material (t/m3)k : Faktor pengurangan inklinasiQ: Kapasitas angkut (tph)Tabel 2. 4 Inclination Reduction Faktor (K)

2.6 Luas Penampang BebanGambar 2.5 memperlihatkan luas cross-section beban pada belt yang dibentuk oleh idler dengan sudut troughing () tertentu. Untuk mempercepat pencarian luas daerah tersebut, tabel 2.5 dapat langsung digunakan.

Gambar 2. 5 Load Cross SectionTabel 2. 5 Area Of Load Cross Section

2.7 Kecepatan BeltKecepatan conveyor dapat dicari juga dengan rumus kapasitas setelah diketahui lebar belt, karakteristik material, dan penentuan kapasitas. Kecepatan belt dapat meningkat sebanding dengan lebar belt dan kecocokkan kecepatan yang tergantung pada karakteristik material, khususnya ukuran lumpmaterial.

Tabel 2. 6 Recommended Maximum Belt Speeds

Tabel 2. 7 Belt Width Berdasarkan Kapasitas Pada Kecepatan 100 FPM

Tabel 2. 8 Kecepatan Belt Berdasarkan Lump Size

2.8 Perhitungan Tegangan dan Daya Belt2.8.1 Tegangan Efektif, Te Komponen rumus tegangan efektif belt adalah :Tx = Tahanan akibat gesekan pada idler (lbs) = L x Kx x Kt Tyc = Tahanan belt flexure pada carrying idler (lbs) = L x Ky x Wb x KtTyr= Tahanan belt flexure pada return idler (lbs) = L x 0,015 x Wb x KtTym= Tahanan material flexure (lbs) = L x Ky x WmTm = Tahanan material lift (+) atau lower (-) (lbs) = H x WmTp = Tahanan pulley (lbs) = ((Nts x Pt) + (Nss x Pt)) x 0,445Tam= Tahanan percepatan material (lbs) = 2,8755 x 10-4 x Q x (v v0)Tac = Tahanan dari aksesoris (lbs) = Tbc + TpcMaka rumus tegangan efektif adalahTe= Tx + Tyc + Tyr + Tym + Tm + Tp + Tam + Tac (lbs)Dimana :L = panjang conveyor (ft)K= faktor koreksi ambient temperatureKt = faktor gesekan idler (lbs/ft)Ky = faktor untuk menghitung gaya belt dan beban flexure pada idlerWb = berat belt (lbs/ft) Wm = berat material = (33,33 x Q) / v (lbs/ft)Q = kapasitas konveyorv = kecepatan belt (fpm) v0= kecepatan initial material saat penjatuhan didaerah loading (fpm)H = jarak vertical material lift atau lower (ft)2.8.2 Faktor Koreksi Ambient Temperatur, KtTahanan putaran idler dan tahanan flexure pada belt meningkat pada operasi cuaca dingin. Pada cuaca dingin yang ekstrim diperlukan pelumasan lebih pada idler untuk mencegah peningkatan tahanan putaran idler. Gambar 2.6 menunjukkan hubungan niklai Kt dengan temperatur.

Gambar 2. 6 Variation Of Temperature Factor, Kt With Temperature1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.8.1. 2.8.2. 2.8.3 Faktor Gesekan Idler, KtRumus Kx dapat dihiutng dengan rumus :Kx= 0,00068 (Wb + Wm) + (lbs/ft)Dimana nilai Ai= 1,5 untuk 6-inch dia. Idler rollAi= 1,8 untuk 5-inch dia. Idler rollAi= 2,3 untuk 4-inch dia. Idler roll Ai= 2,4 untuk 7-inch dia. Idler roll Ai= 2,8 untuk 8-inch dia. Idler roll 1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.8.1. 2.8.2. 2.8.3. 2.8.4 Faktor Perhitungan Gaya Belt dan Beban Flexure Pada Idler, KyKedua tahanan belt terhadap flexure yang bergerak diatas idler dan tahanan beban flexure material diatas belt yang bertumpu pada idler menghasilkan gaya tegangan belt ky adalah faktor perkalian untuk menghitung gaya tegangan ini. Nilai ky dapat dilihat dari tabel 9

Tabel 9 Faktor Ky, Values1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.8.1. 2.8.2. 2.8.3. 2.8.4. 2.8.5. Tahanan Pulley, TapTahanan belt permukaan pulley dan tahanan pulley untuk berputar pada bearingnya. Besarnya nilai tahanan pulley dapat dilihat pada tabel 2-10

Tabel 10 Belt Tension To Rotate Pilleys1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.8.1. 2.8.2. 2.8.3. 2.8.4. 2.8.5. 2.8.6. Tahanan aksesoris, TacAksesoris conveyor antara lain : triper,stacker, plows, belt-cleaning equipment/scraper, dan skirtbordTtrTahanan tripper berasal dari pulley tripperTtr= Tptr + H . WbTbctahanan plows dapat dilihat pada tabel 11.

Tabel 11 Discharge Plow AllowanceTpl Tahanan dari peralatan belt-cleaning/scraperScraper biasanya lebih dari satu dan bekerja menekan beltTahanan yang dibutuhkan sekitar 2 sampai 3lbs/inch dari lebar beltTpc = n . 3 . b(lbs)Dimana, b = lebar belt (inch)Tahanan gesek pada karet skirtboardTsb=(2 . Cs . Lb . hs) + ( 6 . Lb )(lbs)Dimana, Cs = Faktor dari beberapa material pada tabel 12Lb = panjang skirtboard (ft)Hs = kedalaman material mengenai skirtboard=0,1 x lebar belt(in)

Tabel 12 Skirtboard Friction Factor, CsSehingga tahanan aksesoris Tac = Ttr + Tpl Tbc + Tsb1. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 2.8.1. 2.8.2. 2.8.3. 2.8.4. 2.8.5. 2.8.6. 2.8.7. Daya BeltDaya yang dibutuhkan belt cnveyor yang memiliki tegangan efektif, Te pada drive pulley adalah (lbs) Dimana, P= Daya belt (hp)Tc= Tension belt (lbs)v= Kecepatan belt (fpm)2.8.8. Wrap Factor, Cw Wrap factor adalah nilai yang digunakan untuk perhitungan efektif belt, Tc, yang dapat tergantung dari penempatan drive pulley. Tc dipengaruhi oleh koefisien gesekan yang terjadi antara pilley dan belt, wrap, dan nilai T1 dan T2

Gambar 7 Incline Or Horizontal Conveyor, Pulley Driving Belt

Gambar 8 Decline Conveyor, Lowering Load With Regeneration, Belt Driving PulleyTc= T1-T2T1= tegangan maksimum/tight-side pada pulley (lbs)T2= tegangan slack-side pada pulley (lbs)e= dasar logaritma naperian = 2,718f= koefisien gesekan antara permukaan pulley dan permukaan belt (0,25 untuk bare pulley dan 0,35 untuk lagged pulley) factor wrap (lihat tabel 13) =

Tabel 13 Wrap Factore, Cw2.8.9. Belt sag antara idlerUntuk belt conveyor jarak jauh, sag belt antara idler harus dibatasi untuk menccegah material tumpah pada tepi belt dan material, jarak idler dan tegangan beltSag = Tegangan minimum untuk menghasilkan persentase sag sebagai berikut :Untuk 3% sag T0 = 4,2 Si ( Wb + Wm)Untuk 2% sagT0 = 6,25 Si ( Wb + Wm)Untuk 11/2% sag T0 = 8,4 Si ( Wb + Wm) 2.8.10. Tegangan Belt Pada Titk X Sepanjang Conveyor

Gambar 9 Horizontal Belt Conveyor with Vertical curve and Head Pulley DriveLx =jarak titik X dari tali pulleyHx=jarak vertikal titik X pada sisi carryingTex=tegangan belt titik X pada sisi carryingTrr=tegangan belt titik X pada sisi returnTyr=tegangan belt pada sisi return akibat gesekanTp=tegangan pulley (lihat bab 2.8.5)Tt=tegangan belt pada tail pulleyTb=tegangan berat sisi carrying atau return pada belt untuk kemiringan conveyorThp=tegangan belt pada head pulleyTwcx=tegangan titik X pada sisi carrying hasil dari berat belt dan material yang dibawaTfcx=tegangan titik X pada sisi carrying hasil dari gesekanTwrx=tegangan titik X pada sisi return hasil dari berat kosong beltTfrx=tegangan titik X pada sisi return hasil dari gesekan

Tyr= 0,015L Wb KtTt= T2 + Tyr + Tp - TbTb= H . WbTwcx= Hx WbTfcx= Lx {Kt(Kx + Ky)} + Lx Ky WmTwrx= Hx WbTfrx= 0,015 Lx Wb KtTcx=Tt + Twcx + TfcxTrx= Tt + Twrx + Tfrx2.8.11. Berat take-up gravity, TTURumus untuk mencari berat take-up :TTU = ()Dimana :T2 = T1 - T2Tyr= 0,015 L WbTp= lihat bab 2.8.5Tb= H . Wb

Gambar 10 Take - Up Gravity2.9. PEMILIHAN PULLEYPulley dipilih untuk dapat mengatasi tegangan belt yang tertinggi yang bekerja padanya. Pulley pada perancangan menggunakan produk dari perusahaan PT. KHARISMA MITRA MANDIRI

Tabel 14 Drive Pulley Dimension

Tabel 15 Non-Drive Pulley Dimension2.10. PEMILIHAN BELTBelt adalah merupakan komponen utama dalam desein sistem belt conveyor, karena : Belt merupakan komponen yang membawa material Belt merupakan komponen yang bersentuhan langsung dengan material dan menerima segala perlakuan dari material conthnya impact, abrasi dan lainnya. Belt adalah komponen yang akan aus. Desein yang tidak baik akan mengakibatkan belt cepat aus dan sobek dan akan menyebabkan biaya yang sangat mahal dalam perawatanDalam meerancang sebuah sistem conveyor pernacang harus menggunakan standard lebar belt yang digunakan secure internationa. Standard lebar belt dalam milimeter adalah 400, 500, 650, 800, 1200, 1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200. Dalam inchi 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60, 72, 84, dan 96.Belt terbuat dari carcass karet, seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 11 Potongan Belt Menurut SkematikTop cover thickness: ttCarcass thickness: t2Bottom cover thickness: t3Belt total thickness: t4 = t1 + t2 + t3 2.10.1. Tipe BeltJenis textile belt terdiri dari : camel hair, cotton (woven atau sewed), duck cotton dan rubber textile belt. Belt conveyor harus memenuhi persyaratan : tidak menyerap air (low hygroscopicity), kekuatan tinggi, ringan, pertambahan panjang spesifik reandah (low spesifik eongation), fleksibel tinggi, lapisan tidak mudah lepas (high resistivity to ply separation) dan tahan lama (long service long)Ada 2 tipe dari carcass. Textile fabric dan steel cord. Berdasarkan hal tersebut ada 2 tipe belt yang penamaanya dihubungkan dengan jenis carcass pada belt. 2 tipe dari belt itu adalah 1. Textile fabric belt 2. steel cord belt.1) TEXTILE FABRIC BELTSBelt tipe ini mempunyai carcass pabrikan. Pada umumnya cover tersebut dari rubber (karet). Cover dapat juga terbuat dari bahan PVC belt, dan lainnya. Carcass textile fabric terdiri dari satu lapisan khusus atau lebih dari plies.

Gambar 12 Multi-Ply Belt Section2) STEEL CORD BELTSBelt tipe steel cord memiliki carcass (terisi bearing), terbuat dari steel cord (kadang-kadang ini disebut sebagai sling atau anel baja). Steel cord diletakkan paralel dalam satuan lapisan dan dilapisi karet untuk membentuk permukaan belt yang menyambung. Tipe belt ditunjkkan seperti pada gambar

Gambar 13 Belt Cross Section Dari Steel Cord Belts

2.11. PEMILIHAN IDLERKonveyor belt membutuhkan penopang antara head dan tail pulley yang berada berdekatan. Saat belt bergerak, penopang ini harus berada dalam bentuk roller unutk menghindari belt keluar jalur dari penopangnya. Pergerakan belt sama dengan pergerakan berputar roller pada kecepatan yang sama, sehingga belt bergerak diatas roller penopang tanpa keluar jalur. Pada dasarnya roller sangat penting bagi belt conveyor.Roller menopag belt tanpa memiliki daya dan berputar didasari karena pergerakan dari belt. Leh karena itu roller ini disebt idler rollerPenopang yang menopang belt memiliki satu atau lebih roller dan juga frame untuk dudukan roller-roller ini. Umumnya mereka dinamakan idler atau set idler yang artinya penopang sempurna berdasarkan pada unit roller bersama dengan mounting frame nya atau sambungan mounting Roll atau roller atau idler rller sebenarnya yang bersentuhan dengan belt.Kejelasan mengenai nama nama ini sangat penting unutk menggambarkan idler dan untuk menghindari kebinggungan saat bekerja dengan menggunakan idler.Fungsi dari idler : Untuk menoang belt sekaligus bersama material yang dibawanya, tanpa memperlambat pergerakan belt. Untuk menopang belt pada saat kembali, tanpa memperlambat pergerakan belt. Untuk membentuk belt dengan bentuk tertentu, agar memudahkan belt membawa material yang dibawanya. Menyediakan penopang khusus pada belt saat loadinng point, bertujuan memberikan penempatan yang tepat bagi material diatas belt, dengan resiko kerusakan yang minimum pada belt. Belt merupakan bentuk dari rata-rata menjadi sesuai dengan bentuk tail pulley, dan berubah lagi menjadi rata di head pulley. Transition idler adalah yangmerubah bentuk belt pada pada loasi-lokasi ini dengan perganngan minimal pada belt Idler dibutuhkan untuk memperbaiki kesejajaran belt, contohnya, idler harus secara otomatis menempatkan blet centerline dengan konveyor centerline. Ini sangat penting karena kesejajaran yang dilakukan oleh head dan tail pulley hanya berjarak kurang dari 10 meter dari head dan tail end2.11.1. Frame IdlerPada dasarnya ada 2 tipe idler, yaitu tipe Fixed Frame dan tipe garland. Idler fixed frame memiliki roller yang diletakkan diatas frame baja. Idler-idler ini sangat sering digunakan secara luas untuk seluruh jenis konveyor. Idler Garland, atau yang biasa disebut idler catenary, memiliki roller fleksibel yang tersambung.Ada beberapa tipe dari fixed frame idler berdasarkan pada fungsi khusus. Dibawah ini ada beberapa macam idler yang biasanya digunakan dan namanya terkenal didunia indutri.1) Troughing IdlerBaiasanya troughing idler berisi 3 roller tipe trough idler unutk menahan belt yang bergerak. Central roller ditempatkan horizontal, smentara side roller diposisikan pada sudut 200, 250, 300, 350, 400, atau 450. Inklinasi side roller dari garis horizontal dikenal sebagai sudut troughing.

Gambar 14 Trough Carrying Idler2) V-Trough carrying idlerIdler ini digunakan ditempat yang biasanya menggunakan 3 roller. Iler-idler seperti ini berbiaya lebih rendah karena tipikal, termasuk hanya menggunakan 4 bearing daripada 6 bearing, bagaimanapun juga, kelebihannya akan terlihat apabila ukuran bearing tidak berubah dari ukuran minimum yang digunakan. Idler ini tidak menyediakan penopang untuk bongkahan material, yang berakibat terpusatnya tekanan ada belt, yang menyebabkan cepatnya belt menjadi terkikis. Idler ini menggunakan sudut 200 inklinasi. Idler ini biasanya digunakan untuk belt dengan ukuran yang kecil, dan untuk menghantarkan material dengan ukuran yang terbatas.

Gambar 15 V-Type Carrying Idler3) Impact IdlerImact idler umumnya terdiri dari 3 roller yang bending. Sudut bending impact idler, panjang roller, atau kuantitas rller noormalnya sama dengan idler-idler lain yang dibending dalam conveyor.Impact idler digunakan untuk menopang belt pada zona penerimaan material. Impac idler dapat diandalkan saat menangani tumpahan dari material berat dengan merayap daya benturan yang dihasilkan dari material yang jatuh dan untuk melindungi belt dari kerusakanIdler ini terdiri dari 3 nos roller dan penopang frame baja. Roller-roller ini standard dengan konstruksi tubular, akan tetapi memiliki komponen yang lebih kuat untuk menyamai kapasitas loading. Roller ini dipasang pada frame baja yang terukur untuk menyediakan sudut bending dari 200, 250, 300, 350, 400, atau 450.

Gambar 16 Trough Impact Idler4) Flat Returns Idler (Single roll returns idler)Flat returns idler memiliki single roller untuk memberisupport pada saat belt conveyor berjalan kembali. Idler ini terdiri dair single roller dan 2 nos bracket yang dipasang dibawah conveyor stinger. Idler ini sangat luas dipakai untuk belt dengan jangkauan randah dan juga murah.

Gambar 17 Flat Returns Idler5) Self-Aligning Carrying Idlers (S.A Carrying idlers)S.A carrying digunakan pada belt yang bergerak dengan interval antara 15 sampai 21 meter berdsarkan lieu standard untuk idler conveyorIdler ini menggunakan 3 roller, 2 roller atau single roller yang sangat tepat untuk idler carrying. Idler ini memiliki roller atas yang dipasang diatas frame swiveling, yang tentunya berputar pada frame stationary. Roller pengarah berbentuk vertical disediakan pada tiap ujung swiveling-frame, yang akan mendoorong belt kearah conveyor center line

Gambar 18 Self-Aligning Carrying Idler6) Self-aligning returns idler (S.A returns idler)Idler ini digunakan pada belt bergerak dengan interval antara 21 sampai 30 meter, pada tempat yang biasanya return idler berada. Idler ini menggunakan kekuatannya pada returns belt yang bergerak pada saat belt keluar dari garis pusat conveyorIdler ini menggunakan single roller atau dua roller yang standard dengan yang digunakan pada conveyr umumnya. Roller atas dipasang pada swiveling-frame, yang tentunya bergerak pada frame stationary di mur dengan kuat pada badan conveyor. Roller pengarah yang berbentuk vertikal dipasang pada tiap sisi swiveling frame, untuk mendorong belt untuk mencapai kesejajaran.

Gambar 19 Self Aligning Returns Idler2.11.2. RollerRoller adalah komponen paling penting dari konveyor, sama seperti komponen lain yang bersentuhan langsung dengan belt dan kegunaannya pada konveyor. Konstruksi tipikal dari roller seperti ditunjukkan pada gambar.

Gambar 20 Detail Of Roller Internal Construction (Typical)2.11.3. Pemilihan IdlerUntuk pemilihan idler, penulis mengambil produk dari PT. KHARISMA REKAYASA GLOBAL dimana data ukuran idler dan perhitungan idler berasal dari catalog perusahaan tersebut. Rumus yang digunakan adalah:Wc = W1 = W2 = WR = Lah = 500.a1.a2.a3.3n = 1000 y / (D)Dimana Lah = umur pakaia1 = veliablility factor (90%) = 1a2 = factor material = 3a3= kondisi operasi = 1n = jumlah revolusi pada roller (rpm)C= basic dynamic load rating (kg)W= radial load (kg) = Wc atau WRWc= radial load pada bearing dari carrying roller (kg)W1 = berat material pada center roller (kg)W2= berat belt pada center roller (kg)W3= berat rotating part pada roller (kg)P= jarak antar idler (m)Q= kapsitas conveyor (tph)WR= radial load pada bearing dari return roller (kg)

Tabel 16 Arragment Of Idler Spacing

Tabel 17 Roller Diameter & Bearing Number

Tabel 18 Basic Load Rating For Rolling Contact Bearing Cdyn (Kgf)

Tabel 19 Wb & W roller

Tabel 20 Trough Carrying Idler & Return Idler

Tabel 21 Belt Training Carrying Idler

Tabel 22 Belt Training Return Idler

Tabel 23 Impct Carrying Idler & Impact Return Idler2.11.4. Jarak Idler Dengan PulleyBelt conveyor menerima tegangan tidak normal pada bagian antara head/tail pulley dengan idler pertama. Ini tidak diabaikan, posisi idler pertama terhadap pulley ditunjukkan pada tabel berikut.

Tabel 24 Minimum Transitional Spacing

Tabel 25 Transitional Spacing2.12. TEKNIK SPLICETeknik splice adalah teknik untuk menymbung belt conveyor. Proses penyambungan menggunakan penyambungan dingin (cold spilicing), berikut ini adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam penyambungan belt conver :1) Menggambar sambungan. Bias (Sudut Sambungan)0,3 x lebar belt + 1200 =1200 x EP / 4p1200 x 0,3 = 360 Menggambar sambungan sesuai ukuran belt / standard BANDO2) Menghapus perstep dari pernukaan sambugan pakai pisau cutter / pisau potong

3) Penggerindaan. Menggerinda semua permukaan sambungan sampai bekas potongan pisau kena gerinda semuaKwalitas : gerinda tidak boleh mengenai permukaan canvas4) Pembersihan Mebersihkan semua permukaan sambungan dari sisa-sisa bekas gerida Dibersihkan pakai cleaning solven pakai majun1) 2) 3) 4) 5) Pengeleman Pengeleman dilakukan dua kaliPengeleman pertama tipis dan merata, setelah kering kir-kira 10 menit baru dilakukan pengelemenan kedua Pengeleman kedua tebal dan merata6) PenyambunganSetelah lem kkering di lap pakai cleaning solven pakai lap bersih (majun bersih)7) Pengerolan Pengerolan pakai hand rollPengerolan harus merata supay tidak ada angin yang tertinggal8) Finising Ujung sambungan top dan bottom dan pinggir sambungan kanan kiri pakai buffing Setelah di finishing di lem lagi2.13. PERPINDAHAN TAKE UPPerpindahan take-up harus dirancang sesuai dengan penambahan untuk peyerapan permanent elongation pada belt. Variasi elastis dan permanent elongation belt dapat dilihat pada tabel. Perpidahan efekti take-up dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 26 Elastic Variation And Permanent Elongation

Tabel 27 Effective Take Up Movement

BAB III METODOLOGI

3.1 Flow Chart

Ketinggian vertikal (H), sudut kemiringan (), wrap drive pulley (), faktor wrap dan (Cw)Faktor KtKx, Ky, Te dan PBerat material (Wm)Wb, d, C dan SiCarrying idlerW1, W2, W3, Wc, n dan LahW3, d dan SiReturn idlerWr dan LahKecepatan belt (v)Kapasitas (Q), lebar belt, sudut repose (), sudut surcharge (), massa jenis() dan luas penampang (A)

3.2 Data Informasi Awal Perancangan

Spesikasi awal yang ditetapkan oleh perancang Kapasitas yang diinginkan : 2000 ton/jamLokasi dan temperatur Lokasi: Outdoor Temperatur : 23oC-37oC Jarak stockpile ke pelabuhan: 200 mSpesifikasi material angkut (lihat tabel 2-3, hal 10) Nama : Cement, Porland Massa jenis : 1,50 t/m3 Sudut repose : 30o Sudut surcharge : 25o Inklinasi maksimum : 20o

3.3 Kecepatan Belt

Diketahui : Lebar Belt : 1200 mm A (area cross-section) : 0,17242 m2 (lihat tabel 2-5, hal 12) Angle of Surcharge (): 25o Through Angle (): 30o Q ( kapasitas): 2000 t/h

3.4 Berat Material Dan Belt

3.4.1 Berat Material (Wm)

3.4.2 Berat Belt (Wb)

3.5 Pemilihan Idler

Berdasarkan bab 2.11, pemilihan idler untuk lebar belt 1200 mm, adalah :

3.5.1 Carrying Idler

d = 139 mm (tabel 2-18, hal 31)Si = 1,2 m (tabel 2-14, hal 13)

(tabel 2-16)

Bearing dipilih No 6205 dengan C = 1.120 kg (tabel 2-15, hal 30)

Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hariUmur bearing Lah/(16 x 355) = 25,69 tahun

3.5.2 Return Idler

d = 139 mm (tabel 2-18,hal 31)Si= 2,4 m (tabel 2-18,hal 31)W3=16,1 kg (tabel 2-16)

Bearing yang dipilih 6205 dengan C=1.120 kg (tabel 2-15)

Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hariUmur bearing Lah/(16 x 355) = 682,22 tahun

3.6 Perhitungan Tegangan Dan Daya Belt

Profil perancangan konveyor Barge Loading seperti yang ditunjukkan pada gambar 3-1 di bawah ini.

3.6.1 Data Yang Diketahui

B = Lebar Belt = 1200 mm = 48 inWb = Berat Belt = 26 kg/m = 17,42 lbs/ftWm = Berat material = 254,998 kg/m = 170,85 lbs/ftSi = Jarak antar idler untuk carrying run = 1,2 m = 3,94 ft Jarak antar idler untuk return run = 2,4 m = 7,88 ftL= panjang conveyor = 200 m = 656,20 ftH= Ketinggian vertical = 20 m = 65,62 ft = sudut kemitringan = 20ov = Kecepatan conveyor= 130,72 m/min = 428,89 fpmQ = Kapasitas coveyor= 2000 tph = Wrap drive pulley = 210o (tabel 2-11)Cw = Faktor wrap untuk lagged pulley = 0,38 (tabel 2-11)

3.6.2 Faktor Kt (faktor koreksi temperature lingkungan)

T = 23oC - 37oC = 44,78oF 52,56oFKt= 1 ( lihat bab 2.8.2, gbr 2-6, hal 14)

3.6.3 Faktor Kx (faktor gesekan idler)

Diameter roller = 139 mm = 5,5 inchDengan interpolasi,

3.6.4 Faktor Ky (factor perhitungan gaya belt dan beban flexure pada idler)

Untuk L = 656,20 ftW= Wb + Wm = 17,42 lbs/ft + 170,85 lbs/ft = 188,27 lbs/ft

Berdasarkan tabel 2-7 hal 15, Ky terletak antara 600 ft dan 800 ftUntuk 600 ft Wb + Wm terletak antara 150 200 lbs/ft dengan nilai Ky = 0,035Untuk 800 ft Wb + Wm terletak antara 150 200 lbs/ft Dengan interpolasi,

Jadi, interpolasi terakhir untuk L = 656,20 ft di dapat

3.6.5 Tegangan Efektif

Te = Tx + Tyc + Tyr + Tym + Tm + Tp + Tam + Tac (lbs)

Tahanan akibat gesekan pada idler (lbs)Tx = L x Kx x KtTx = 656,20 x 0,547 x 1Tx = 358,94 lbs

Tahanan belt flexure pada carrying idler (lbs)Tyc = L x Ky x Wb x KtTyc = 656,20 x 0,0349340 x 17,42 x 1Tyc = 399,33 lbs

Tahanan belt flexure pada return idler (lbs)Tyr = L x 0,015 x Wb x KtTyr = 656,20 x 0,015 x 17,42 x 1Tyr = 171,47 lbs

Tahanan material flexure (lbs)Tym = L x Ky x WmTym = 656,20 x 0,0349340 x 170,85Tym = 3.916,51 lbs

Tahanan material lift (+) atau lower (-) (lbs)Tm = H x WmTm = 65,62 x 170,85Tm = 11.211,18 lbs

Tahanan pulley (lbs)Tp = ((Nts x Pt) + (Nss x Pt)) x 0,445Tp = ((4 x 200)) + (5 x 150)) x 0,445Tp = 689,75 lbs

Tahanan percepatan material (lbs)Tam = 2,8755 x 10-4 x Q x (v v0)Tam = 2,8755 x 10-4 x 2000 x (428,89 0)Tam = 246,66 lbs

Tahanan dari aksesoris (lbs)Tac = Tbc + TpcTahanan plowsTbc = 5 x BTbc = 5 x 48 = 240 lbs

Tahanan dari peralatan belt-cleaning/scraperTpc = n x 3 x BTpc = 5 x 3 x 48 = 720 lbsTac = 240 + 720 = 960 lbs

Maka, Te = 358,94 + 399,33 + 171,47 + 3.916,51 + 11.211,18 + 689,75 + 246,66 + 960 (lbs)Te = 17.953,84 lbs = 8.143,72 kg

3.6.6 Perhitungan Daya Motor

Daya yang dibutuhkan belt conveyor yang memiliki tegangan efektif, Te pada drive pulley adalah :

P = 233,34 hpP = 174,07 kW

3.6.7 Pemilihan Pulley Konveyor

Pemilihan pulley dilakukan berdasarkan belt tension pada pulley. Tegangan yang terjadi pada pulley tersebut antara lain :Te = 17.953,84 lbs dan Belt width = 1200 mmDrive pulley = 600 mm, dengan diameter bearing 125 mmTail pulley = 506 mm, dengan diameter bearing 110 mmHead pulley = 506 mm, dengan diameter bearing 110 mmSnub tail pulley = 318 mm, dengan diameter bearing 75 mmSnub head pulley= 406 mm, dengan diameter bearing 90 mmTensioner pulley = 506 mm, dengan diameter bearing 110 mmBend pulley = 406 mm, dengan diameter bearing 90 mmTake up pulley = 506mm, dengan diameter bearing 110 mm(Referensi pulley tabel 2-12 untuk drive pulley dan tabel 2-13 untuk non drive pulley)

3.6.8 Pemilihan Reduction Gear

Data yang perlu diketahui :P=Daya conveyor = 174,07 kWv =Kecepatan belt = 130,72 m/minD =Diameter drive pulley = 600 mmn1=Jumlah revolusi pada drive pulleyT=Torsi pada drive pulley