Sesuai dengan namanya alat ini dibuat agar dapat berfungsi sebagai pengga li, pengangkat maupun pemuat tanpa harus berpindah tempat menggunakan tena- ga power take off dari mesin yang dimiliki.
Secara anatomis bagian utama dari excavator adalah :
a.
Bagian atas (dapat berputar) disebut “revolving
unit”.
b.
Bagian bawah (untuk gerak maju, mundur dan jalan) disebut “travel unit”.
c.
Attachment unit adalah perlengkapan yang diganti sesuai kebutuhan
Bagian traveling unit dari Excavator dapat berupa crawler (rantai) atau wheel mounted (roda karet)
yang digunakan untuk berjalan. Khusus pada Exca- vator wheel mounted dimaksudkan agar memiliki kecepatan gerak atau berpindah dari satu tempat ketempat lain relative lebih cepat dibandingkan menggunakan crawler excavator, sehingga wheel excavator memiliki dua mesin penggerak, per- tama sebagai mesin penggerak traveling unit kendaraannya (truck) dan lainnya merupakan
mesin penggerak alat excavator seperti revolving unit maupun pengge rak attachment unit dalam melakukan fungsinya sebagai alat penggali, pengang- kat maupun pemuat. Dan bagian revolving unit merupakan bagian untuk berputar mendatar.
Pengendalian attachment unit excavator dapat dibedakan dua cara :
a.
Pengendalian dengan Cable controlled.
b.
Pengendalian dengan Hydrualic controlled.
Prinsip kerja kedua system kontrol ini hampir sama, namun system hydrau lik controllwd memiliki keterbatasan penggantian pada bagian attachment diban- dingkan system yang dikendalikan dengan cable controlled.
Peralatan yang tergabung
dalam jenis Excavator
adalah :
•
Backhoe
•
Power Shovel
•
Dragline
•
Clamshell
•
Loader
Ciri-ciri Crawler Mounted Excavator antara lain :
a.
Dapat bekerja pada tanah yang lunak, basah didaerah yang kasar dan berbatu.
b.
Dapat bekerja ditempat-tempat yang sulit /sempit.
c.
Dapat mendaki tanjakan dengan kemiringan ± 40 %.
d.
Tidak dapat berjalan dengan kecepatan
tinggi, lebih kurang hanya 2 km /jam.
e.
Untuk memindahkan dari medan satu kemedan lainnya (yang agak berjauhan) memerlukan alat pengangkut (trailer).
Ciri-ciri Truck Mounted Excavator adalah :
a.
Dapat berjalan lincah dan relative cepat ( ± 70 km /jam).
b.
Kurang stabil waktu beroperasi hingga memerlukan alat pembantu stabilitas (out-rigger).
c.
Memerlukan landasan tempat kerja yang cukup keras.
d.
Perlu medan kerja yang relative lebih luas.
e.
Daya tanjak kurang.
f.
Memerlukan 2 (dua) orang operator.
3. 1. BACKHOE.
Dengan memasang “Hoe bucket” pada deeper stick, Backhoe merupakan salah satu dari kelompok excavator yang digunakan, sebagai penggali tanah yang berada di bawah kedudukan alat tersebut, untuk penggalian saluran, terowongan, pondasi bangunan/basement dan sebagainya. Sehingga fungsinya mirip Dragline atau Clamshell, namun Backhoe dapat menggali lebih teliti pada jenis kendali dengan
hidrolik. Serta memiliki kemampuan yang lebih baik dalam melakukan penggalian karena punya pergelangan yang dapat berputar pada bagian bucket (wrist action bucket) dan dapat difungsikansebagai alat pemuat tanah bagi Truck pengangkut hasil galian. Backhoe berbeda dengan Power Shovel yang dibuat guna melakukan penggalian diatas permukaan tebing.
Gambar 3 . 1 : BACKHOE (Wheel dan Crawler
Type).
3. 1. 1. WAKTU SIKLUS.
Gerakan yang diperlukan dalam pengoperasian Backhoe adalah :
a.
Gerakan yang mengisi bucket (land bucket).
b.
Gerakan mengayun (swing loaded).
c.
Gerakan membongkar beban (dump bucket).
d.
Gerakan mengayun balik (swing empty).
Ke-4 gerakan tersebut merupaklan lamanya waktu siklus, namun demikian kecepatan waktu siklus ini tergantung pada besar kecilnya ukuran Backhoe, sema kin kecil Backhoe maka waktu siklus akan lebih cepat karena lebih gesit, lain dgn yang berukuran besar. Demikian juga dengan kondisi kerja, akan mempengaruhi kelincahan Backhoe, seperti pada penggalian tanah liat, penggalian saluarn dll.
Pada tanah yang sulit digali, waktu pengisian bucket yang diperlukan akan lebih lama. Juga pada pekerjaan
penggalian saluran yang dalam dan jarak pembuangan nya jauh, maka bucket harus bergerak
lebih jauh, dengan demikian
waktu siklus yang dibutuhka juga akan lama. Demikian pula pembuangan tanah atau pemuatan tanah dari Backhoe ke Truck yang berada sebidang
akan mempengaruhi waktu siklus.
Tabel 4, 1. Waktu siklus Backhoe beroda crawler (menit).
==========================================================
Jenis
|
Ukuran Alat
|
||
Material
|
< 0,76 m³
|
0,94 - 1,72
m³
|
> 1,72
m³
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Kerikil, pasir,
tanah organik
|
0,24
|
0,30
|
0,40
|
Tanah, lempung
lunak
|
0,30
|
0,375
|
0,50
|
Batuan, lempung
keras
|
0,375
|
0,462
|
0,60
|
==========================================================
Sumber : Construction Methods and Management, 1998.
Tabel 4. 2. Faktor
koreksi untuk kedalaman
dan sudut putar.
==========================================================
Kedalaman
|
Sudut Putar (º)
|
||||
galian (% dari maks.)
|
45
|
60
|
75 90
|
120
|
180
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
30
|
1,33
|
1,26
|
1,21
|
1,15
|
1,08
|
0,95
|
50
|
1,28
|
1,21
|
1,16
|
1,10
|
1,03
|
0,91
|
70
|
1,16
|
1,10
|
1,05
|
1,00
|
0,94
|
0,83
|
90
|
1,04
|
1,00
|
0,95
|
0,90
|
0,85
|
0,75
|
==========================================================
Sumber : Construction Methods and Management, 1998.
3. 1. 2. PEMILIHAN
TRACKSHOE.
Biasanya Excavator bekerja pada kondisi berbeda-beda, seperti di tanah keras, tanah lembek atau lunak, permukaan berbatu dan lain-lain. Berdasarkan pengalaman hal ini akan menimbulkan permasalahan terhadap penggunaan track- shoe. Jika track-shoe bekerja pada tanah permukaan yang keras maka bagian ba
wah track-shoe akan mengalami kerusakan atau aus dengan cepat. Sehingga perlu dilakukan pemilihan trac-shoe yang benar-benar tepat.
Untuk penggunaan umum sebaiknya digunakan tipe “triple
gouser section” (roda kelabang dengan tiga lapisan/bagian), karena memiliki traksi yang baik dan memberikan kerusakan minimum terhadap permukaan tanah maupun jalan diban ding dengan jenis double grouser section. Sedang untuk penggunaan traksi yang maksimum biasanya digunakan jenis single grouser section.
Lebar Tracshoe berkisar : 18” ; 20” ; 22” ; 24” ; 28” ; 30” ; 32” ; 36” dan 40”.
Ukuran Backhoe ditentukan oleh besarnya bucket standar dari PCSA (Power
Crane and Shovel Association), yang banyak beredar diperdagangan
adalah :
3/8 ; ½ ; ¾;
1.0 ; 1,25 ; 1,75 ;
2.0 ; 2,25 cuyd.
3. 1. 3. PERHITUNGAN PRODUKSI BACKHOE.
Untuk dapat menghitung produksi Backhoe terlebih dahulu perlu diketahui kondisi
pekerjaan.
Beberapa faktor yang dapat mempengaruhi produktivitas Backhoe ialah :
1.
Karakteristik Pekerjaan yang meliputi :
•
Keadaan dan jenis tanah.
•
Tipe dan ukuran saluran.
•
Jarak pembuangan.
•
Kemampuan operator.
•
Job amanagement /pengaturan operasional, dll.
2.
Faktor kondisi mesin :
•
Attachment yang cocok untuk pekerjaan yang bersangkutan.
•
Kapasitas bucket.
•
Waktu siklus yang dipengaruhi kecepatan travel dan system hidrolis.
•
Kapasitas pengangkatan.
3.
Pengaruh kedalaman pemotongan dan sudut swing :
Dalamnya pemotongan (cutting) yang diukur dari permukaan dimana alat berada, mempengaruhi kesulitan dalam pengisian bucket secara optimal de ngan sekali
gerakan. Mungkin diperlukan beberapa kali gerakan untuk da- pat mencapai isi bucket yang optimal. Tentu saja kondisi ini mempengaru hi lamanya
waktu siklus.
Menghadapi kondisi ini, operator mempunyai beberapa pilihan :
•
Mengisi san pai penuh dengan beberapa kali gerakan, atau
•
Mengisi dan membawa material seadanya dari hasil satu gerakan. Namun pilihan itiu membawa konsekuensi produktivitas jadi berkurang, sehingga efek ini perlu diperhitungkan.
Kedalaman optimum ialah kedalaman tertinggi yang dapat dicapai oleh bucket tanpa memberi beban pada mesin.
Tabel 4. 3. Faktor
koreksi (BFF) untuk Excavator.
=====================================================
Material BFF (%).
-----------------------------------------------------------------------------------------
-
Tanah dan tanah organic 80 - 110
Pasir dan Kerikil 90 - 100
Lempung keras 65 - 95
Lempung basah 50 - 90
Batuan dengan peledakan buruk 40 - 70
Batuan dengan peledakan baik 70 - 90
=====================================================
Sumber : Construction Methods and Management, 1998.
Tabel 4. 4. Faktor swing penggalian dan sudut putar.
==========================================================
Kedalaman
|
Sudut Putar (º)
|
|||||
Optimum (%)
|
45º
|
60º
|
75º 90º
|
120º
|
150º
|
180º
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
40
|
0,93
|
0,89
|
0,85
|
0,80
|
0,72
|
0,65
|
0,59
|
60
|
1,10
|
1,03
|
0,96
|
0,91
|
0,81
|
0,73
|
0,66
|
80
|
1,22
|
1,12
|
1,04
|
0,98
|
0,86
|
0,77
|
0,69
|
100
|
1,26
|
1,16
|
1,07
|
1,00
|
0,88
|
0,79
|
0,71
|
120
|
1,20
|
1,11
|
1,03
|
0,97
|
0,86
|
0,77
|
0,70
|
140
|
1,12
|
1,04
|
0,97
|
0,91
|
0,81
|
0,73
|
0,66
|
160
|
1,03
|
0,96
|
0,90
|
0,85
|
0,75
|
0,67
|
0,62
|
==========================================================
Sumber : Peurifoy,
1996.
Contoh soal 1:
Backhoe digunakan untuk melakukan penggalian lempung keras. Kapasitasnya 1,6 m³. rata-rata kedalaman penggalian : 5,6 m dengan
maksimum kedalaman penggaliannya
: 8 m, sudut putar alat : 75º.
Berapa produktivitas Backhoe jika efisiensi kerja 50 menit/jam ?
BFF (table 4. 3.) untuk lempung keras : 68 – 85 %, gunakan
80 %,
Waktu siklus (table 4. 1.) adalah 0,462
menit,
Prosentase kedalaman = 5,6 m /8 m = 0,7 atau 70 % ; S = 1,05 Produktivitas Backhoe : 60
Q = 1,6 x
-------- x 1,05 x
0,8 x
50/60 0,462
= 145,45
m³/jam.
Untuk mengetahui kedalaman optimum, pada berbagai ukuran bucket (feet), dan kondisi kerja & tata laksana
dapat dilihat pada table-tabel berikut :
Tabel 4. 5. Kedalaman Optimum pada beberapa ukuran bucket.
=============================================================
Jenis material Ukuran bucket (cu yd)
3/8 ½ ¾ 1 1,25 1,50 1,75 2 2,5
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tanah lembab/
Lempung pasir 3,8 4,6 5,3 6,0 6,5 7,0 7,4 7,8 8,4
Pasir & kerikil
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tanah biasa baik 4,5 5,7 6.8 7,8 8,5 9,2 9,7 10,2 11,2
-------------------------------------------------------------------------------------------------------
Tanah liat, baik
Keras, basah 6,0 7,0 8,0 9,0 9,8 10,7 11,5 12,2 13,3
=============================================================
Tabel 4. 6. Kondisi Kerja dan Tata Laksana.
==========================================================
Kondisi
|
Kondisi Tata
Laksana
|
||
Pekerjaan
|
baik
sekali baik
|
sedang
|
buruk
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Baik sekali
|
0,84
|
0,81
|
0,76
|
0,70
|
Baik
|
0,78
|
0,75
|
0,71
|
0,65
|
Sedang
|
0,72
|
0,69
|
0,65
|
0,60
|
Buruk
|
0,63
|
0,61
|
0,57
|
0,52
|
==========================================================
Table 4. 7. Faktor Pengisian Bucket.
============================================
Material Faktor Pengisian
--------------------------------------------------------------------------
Pasir dan Kerikil 0,90 - 1.0
Tanah
|
biasa
|
0,80
|
- 0,90
|
Tanah
|
liat keras
|
0,65
|
- 0,75
|
Tanah
|
liat basah
|
0,50
|
- 0,60
|
Batu pecahan
baik
|
0,60
|
- 0,75
|
|
Batu pecahan
buruk
|
0,40
|
- 0,50
|
|
============================================
Sumber : Rochmanhadi, 1985.
Kapasitas Produksi Excavator (Backhoe) :
q x 3.600 x E
Q = -----------------------
……………………………. (3. 1)
dimana,
Cm
Q = produksi
per jam (m³/jam). q = produksi per
siklus (m³).
Cm = waktu siklus (detik). E = efisiensi kerja
Produksi per siklus (q) = q 1 x K ……………………………… ( 3.
2.)
dimana :
q 1 = kapasitas
munjung menurut spesifikasi, K = faktor
bucket
Tabel 3. 8. Faktor Bucket.
==========================================================
Kondisi Pemuatan Faktor
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Menggali dan memuat dari stockpile atau material
Ringan yang telah dikeruk oleh excavator lain, yang tidak 1,0 - 0.0
membutuhkan gaya gali dan dapat dimuat munjung
dalam bucket
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Menggali dan memuat stockpile lepas dari tanah yang lebih sulit untuk digali dan dikeruk tapi dapat dimuat hampir munjung.
Sedang
|
Pasir kering,
tanah berpasir, tanah
campur tanah
liat
|
0,8 - 0,6
|
tanah liat,
gravel yg belum
disaring, pasir yg telah
|
||
memadat dsb, atau
menggali dan memuat gravel
|
||
langsung dari
bukit gravel asli.
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Menggali dan memuat batu2 pecah, tanah liat yg keras, pasir campur krikil, tanah berpasir, tanah
Agak sulit koloidal liat, tanah liat dgn kadar air tinggi,
yang 0,6 -
0,5 telah stockpile
oleh excavator lain.
Sulit untuk mengisi bucket dengan material tsb.
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Bongkahan, batuan besar dgn bentuk tak teratur
Sulit dgn ruang diantaranya batuan hasil ledakan, batuan 0,5 - 0,4 bundar pasir campur tanah liat, tanah liat yg sulit
dikeruk dengan bucket.
==========================================================
Sumber : Rochmanhadi, 1985.
Waktu siklus
Cm.
Cm = waktu gali + waktu putar x 2 + waktu
buang …………. (3. 3.)
dimana,
•
waktu gali biasanya tergantung pada kedalaman gali dan kondisi galian.
Tabel 3. 9. Waktu Gali.
==========================================================
Kondisi/ ringan sedang agak sulit sulit Kedalaman gali
--------------------------------------------------------------------------------------------------
0
|
- 2 m
|
6
|
9
|
15
|
26
|
2
|
- 4 m
|
7
|
11
|
17
|
28
|
4
|
- lebih
|
8
|
13
|
19
|
30
|
==========================================================
Sumber : Rochmanhadi, 1985.
•
waktu putar tergantung dari sudut putar dan kecepatan
putar. Tabel 3. 9. Waktu Putar
(detik).
=================================
Sudut Putar Waktu Putar
-------------------------------------------------------
45º - 90º 4 - 7
90º -
180º 5 - 8
=================================
•
waktu buang tergantung pada kondisi pembuangan material (detik).
-
pembuangan ke dalam Truck : 4 - 7
-
ke tempat pembuangan : 3
- 6.
Tabel 3. 10. Efisiensi
Kerja.
==========================================================
Kondisi
|
Pemeliharaan Mesin
|
||
Operasi Alat
|
Baik sekali
|
Baik Normal Buruk
|
Buruk sekali
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Baik sekali
|
0,83
|
0,81
|
0,76
|
0,70
|
0,63
|
Baik
|
0,78
|
0,75
|
0,71
|
0,65
|
0,60
|
Normal
|
0,72
|
0,69
|
0,65
|
0,60
|
0,54
|
Buruk
|
0,63
|
0,61
|
0,57
|
0,52
|
0,45
|
Buruk sekali
|
0,52
|
0,50
|
0,47
|
0,42
|
0,32
|
==========================================================
Sumber : Rochmanhadi, 1985.
Perapihan Tebing.
3600
A = (lebar
bucket - 0,3 m) x panjang
perapihan x --------- x E ……(3.
4.)
Cm
dimana,
|
A
|
: produksi per jam (m²/jam)
|
Cm
|
: waktu siklus
|
|
E
|
: effisiensi kerja.
|
a.
waktu siklus (Cm) :
waktu siklus = waktu perapihan
+ waktu travel.
Panjang perapihan waktu perapihan = ----------------------------
Kecepatan perapihan
Tabel 3. 11. Kecepatan
Perapihan Medan.
============================================
Panjang tebing (m) Kecepatan perapihan (m/detik)
--------------------------------------------------------------------------
0 - 0,5 0,20
0,5 - 1 0,10
1 - 2 0,08
2 - 4 0,05
4 -
lebih 0,02
--------------------------------------------------------------------------
Sumber : Rochmanhadi, 1985.
b.
Effisiensi kerja : berkisar antara 0,2 - 0,4.
Pemadatan :
3600
A = (lebar bucket - 0,3 m) x panjang
bucket x -------- x E
Cm
…………………………….. (3. 5.)
a.
waktu siklus :
waktu siklus = waktu pemadatan x jumlah pemadatan + waktu travel
waktu pemadatan = 4 - 7 detik. jumlah pemadatan = 2 - 3
waktu travel = 8 - 12 detik.
Untuk menghitung produksi per-jam kombinasi perapihan dan pemadat an (yang biasanya digunakan pada perapihan tebing kanal) maka wak tu travel tidak ditambahkan pada waktu siklus produksi trimming
- (m²/jam).
Produksi perapihan
x produksi pemadatan
Q
= ---------------------------------------------------------
Produksi perapihan + produksi
pemadatan
b.
effisiensi kerja : berkisar antara 0,2 - 0,4 contoh soal 2:
Berapa produksi Bacvkhoe, dengan kondisi : kapasitas bucket 1,75 cuyd meng- gali tanah biasa, swell 43 %, dalam
pemotongan 6 feet, sudut swing
90º, kon disi pekerjaan dan tata laksana sedang.
Jawaban :
Ukuran bucket 1,75 cuyd, dalam
keadaan munjung = ± 2 cuyd, swell 43 % Jadi kapasitas
bucket = 2 / 1,43 = 1,39 BCY (bucket
cubic yard).
Waktu siklus : pengisian bucket = 7 detik
angkat beban & swing
=
10 detik. dumping (pembuangan)
= 5 detik.
swing kembali = 5 detik. waktu tetap,
percepatan = 4 detik.
Jumlah = 31 detik atau 0,5 menit.
Banyaknya trip : T = 60 / 0,5 = 120 trip
/jam. Produksi teoritis
= 1,39 BCY /trip x 120 trip /jam
= 166,8 BCY.
Faktor koreksi :
Effisiensi kerja = 50 min /jam = 0,84 Kondisi
kerja & tata lakasana sedang = 0,65
Faktor swing & kedalaman galian, tanah biasa = 9,7 feet Kedalaman
optimum : 6,0 / 9,7 x 100 % = 60 % Swing 90º = 0,91
Faktor pengisian = 0,85
Faktor koreksi total :
Fk = 0,84 x 0,65 x 0,91 x
0,85 = 0,42
Sehingga Produksi per-jam = 166,8
BCY/jam x 0,42
= 70,06 BCY/jam.
Yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian Backhoe adalah :
1.
Mobilisasi backhoe ke lokasi
kerja.
2.
Kondisi lokasi dan jenis pekerjaan.
3.
Waktu yang tersedia dalam penyelesaian pekerjaan.
4.
Pengadaan suku cadang.
5.
Jangkauan attachment dari Backhoe.
3. 2. POWER SHOVEL.
Power Shovel merupakan peralatan yang memiliki kemampuan hampir sa ma dengan Backhoe,
hanya saja Power Shovel baik sekali bila digunakan untuk melakukan penggalian. Pemuat yang tanpa bantuan alat lain. Alat ini digunakan terutama pada penggalian tebing yang lebih tinggi dari tempat kedudukan Power Shovel. System pengendalian
dari Power Shovel sama dengan Backhoe
yakni de ngan system
cable dan hydraulic.
3. 2. 1. GERAKAN DASAR SHOVEL.
Power Shovel mempunyai enam gerakan dasar, yaitu :
1.
Gerakan Pengangkat Utama guna mengangkat dipper bucket melalui materi
al yang digali.
2.
Gerakan tenaga tambahan, guna menggerakkan dipper stick (gerakan kedepan dipper stick).
3.
Gerakan kebelakang dipper stick untuk melepaskan diri dari material.
4.
Gerakan menaikkan sudut Boom.
5.
Gerakan Swing (ayun) yang digerakkan oleh kendali tersendiri baik melalui kontrol kabel maupun hidolik.
6.
Gerakan maju dan mundur.
3. 2. 2. UKURAN
SHOVEL.
Ukuran Power Shovel ditentukan oleh besarnya
bucket. Ukuran menurut standarisasi PCSA {Power Crane
and Shovel Association) ialah 3/8, ½, ¾, 1, 1,25;
1,50; 2.0; 2,50 dan 2,75 cuyd.
Sedangkan dimensi jangkauan dan kemampuan Power Shovel disesuaikan de ngan PCSA..
3. 2. 3. PERHITUNGAN PRODUKSI SHOVEL.
Menghitung produksi pada alat
ini sama dengan menghitung produksi pada Backhoe, karena cara kerja maupun faktor yang mempengaruhinya tidak jauh ber beda.
3. 3. DRAGLINE.
Dragline merupakan Excavator dengan attachment berbeda yang berfungsi sebagai penggali dan langsung mengangkat serta memuatnya kedalam Truck atau tempat lain. Ia memiliki jangkauan
lebih panjang sesuai boom yang dipergunakan
dan kapasitas yang lebih besar dari Clamshell.
Untuk melakukan penggalian
diperlukan dua kabel dari Excavator, yaitu : Hoist dan digging. Kemampuan menggali Dragline tidak besar dari bucketnya yg berbentuk
seperti pengki (serok) raksasa yang terbuat dari baja yang berat. Oleh karenanya Dragline berfungsi hanya untuk tugas penggalian pada kondisi tanah tidak terlalu
keras, ulet, lepas dan clay seperti
pada penggalian dari kedalaman su ngai, saluran
irigasi atau drainage dimana tanah yang digali /dikeruk merupakan tanah lumpur atau tanah lunak. Sehingga hanya cocok digunakan untuk menggali tanah di suatu kedalaman, karena alat ini beroperasi diatas permukaan tanah.
3. 3. 1. GERAKAN DASAR DRAGLINE.
Pada prinsipnya gerakan dasar dari Dragline adalah :
1.
Menggali/mengisi bucket dengan cara menarik kabel.
2.
Mengangkat bucket dengan cara mengendorkan kabel dan boom tetap
3.
Swing ke tempat pembuangan
4.
Dumping dengan posisi lokasi di depan/belakang boom
5.
Kembali ke tempat permulaan penggalian.
Pada umumnya sudut boom (K) dioperasikan mencapai sudut
40º, pada sudut ini dapat ditentukan dimensi jangkauannya dalam berbagai ukuran bucket. Dimensi jangkauan ini dapat dilihat pada table berikut ini :
Tabel 3. 12. Dimensi Jangkauan Dragline.
==========================================================
Ukuran bucket (cuyd)
Uraian ¾ 1 1,25 1,75 2
-----------------------------------------------------------------
( feet )
--------------------------------------------------------------------------------------------------
Radius bongkar
(A)
|
30
|
35
|
36
|
45
|
53
|
Tinggi bongkar
(B)
|
17
|
17
|
17
|
25
|
28
|
Kedalaman galian
(C)
|
12
|
16
|
19
|
24
|
30
|
Jangkauan
gali (D)
|
40
|
45
|
46
|
57
|
68
|
Panjang
boom (J)
|
35
|
40
|
40
|
50
|
60
|
Panjang
bucket (L)
|
11’6”
|
14’8”
|
11’10”
|
13’1”
|
14’0”
|
==========================================================
Sumber : Peurifoy,
1985.
Dimensi Dragline lebih besar 50 % dari Power Shovel
pada ukuran yang sama. Terdapat 3 jenis bucket
Dragline yang diklasifikasi berdasarkan beratnya :
1.
Light bucket (bucket ringan).
Jenis ini dipakai untuk penggalian tanah lepas atau material kering yang mudah digali.
2.
Medium bucket (bucket sedang).
Biasa digunakan untuk penggalian dengan kondisi material yang lebih sulit untuk digali : tanah liat, pasir padat dan kerikil berbutir kecil.
3.
Heavy bucket (bucket berat).
Pada jenis ini biasanya ujung-ujung bucket diberi lapisan perkerasan, karena jenis ini difungsikan sebagai alat penggali batu-batuan pecah atau material kasar lainnya.
Dalam menetukan produksi, Dragline ini sangat tergantung pada faktor-faktor :
a.
Jenis Material. f. Kondisi pekerjaan.
b.
Kedalaman galian. g. Kondisi tata laksana.
c.
Sudut swing. h. Ketrampilan Operator.
d.
Ukuran dan jenis bucket. i. Ukuran alat pengangkut.
e.
Panjang boom. j. Kondisi fisik Dragline.
Ukuran bucket ditentukan oleh keadaan tanah dan kapasitas pekerjaan. Untuk mendapatkan output/hasil yang baik dari Dragline dinyatakan dalam m³/jam tanah asli, maka harus diperhatikan ukuran bucket dan jenis material. Seperti terlihat pada table berikut ini :
Table 3. 13. Ukuran bucket dan Jenis Material.
==========================================================
Jenis Material Ukuran bucket (m³)
0,29 0,38 0,57 0,76 0,95 1,12 1,33 1,53 1,91
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
|||||||||
Lempung lembab/
|
1,5
|
1,7
|
1,8
|
2,0
|
2,1
|
2,2
|
2,4
|
2,5 2,6
|
|
Lempung berpasir
|
53
|
72
|
99
|
122
|
149
|
168
|
187
|
202 233
|
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
|||||||||
Pasir & kerikil
|
1,5
|
1,7
|
1,8 2,0
|
2,1
|
2,2
|
2,4
|
2,5 2,6
|
||
49
|
69
|
95 122
|
141
|
160
|
180
|
195 225
|
|||
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
|||||||||
Tanah biasa
|
1,8
|
2,0
|
2,4
|
2,5
|
2,6
|
2,7 2,8
|
3,0 3,2
|
||
Keadaan bagus
|
42
|
57
|
81
|
104
|
127
|
147 162
|
177 204
|
||
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
|||||||||
Tanah keras
|
2,2
|
2,5
|
2,7
|
2,8
|
3,1
|
3,3
|
3,5
|
3,6 3,8
|
|
27
|
42
|
69
|
85
|
104
|
123
|
139
|
150 177
|
||
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
|||||||||
Lempung basah
|
2,2
|
2,5
|
2,7
|
2,8
|
3,1
|
3,3
|
3,5
|
3,6
|
3,8
|
15
|
32
|
42
|
58
|
73
|
85
|
100
|
112
|
135
|
|
==========================================================
|
|||||||||
Sumber : Peurifoy,
1996.
3. 3. 2. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PRODUKSI DRAGLINE.
Dragline sangat baik untuk menggali material lepas yang biasanya mudah dalam pengerjaannya. Material yang mempunyai sifat tersebut antara lain : pasir
kering, kericak, tanah liat basah dan tanah yang tidak mengandung air.
Alat ini akan effektif jika digunakan untuk menggali/mengeruk
saluran iri- gasi dan drainasi. Untuk pekerjaan ini badan Dragline berada di atas permukaan galian dan alat menggali material/boomnya berada beberapa feet di atas tempat badan Dragline.
Faktor yang mempengaruhi produksi alat ini ialah :
1.
Memperkecil sudut swing (spt. Shovel) dan kedalaman penggalian. Besarnya pengaruh dari faktor tersebut dirangkum dalam table 3. 14.
Tabel 3. 14. Besarnya Pengaruh Swing dan Kedalaman Gali
==========================================================
Kedalaman
|
Sudut Swing (º)
|
||||||
( % )
|
30
|
45
|
60
|
75 90
|
120
|
150
|
180
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
20
|
1,06
|
0,99
|
0,94
|
0,90
|
0,87
|
0,81
|
0,75
|
0,70
|
40
|
1,17
|
1,08
|
1,02
|
0,97
|
0,95
|
0,83
|
0,787
|
0,72
|
60
|
1,24
|
1,13
|
1,06
|
1,01
|
0,97
|
0,88
|
0,80
|
0,74
|
80
|
1,29
|
1,17
|
1,09
|
1,04
|
0,99
|
0,90
|
0,82
|
0,76
|
100
|
1,32
|
1,17
|
1,09
|
1,03
|
0,98
|
0,90
|
0,81
|
0,77
|
120
|
1,29
|
1,17
|
1,09
|
1,03
|
0,98
|
0,90
|
0,81
|
0,76
|
140
|
1,25
|
1,14
|
1,06
|
1,00
|
0,96
|
0,88
|
0,81
|
0,75
|
160
|
1,20
|
1,10
|
1,02
|
0,97
|
0,93
|
0,85
|
0,79
|
0,73
|
180
|
1,15
|
1,05
|
0,98
|
0,94
|
0,90
|
0,82
|
0,76
|
0,71
|
200
|
1,10
|
1,00
|
0,94
|
0,90
|
0,87
|
0,79
|
0,73
|
0,69
|
==========================================================
Sumber : Peurifoy, 1996.
2.
Kondisi tata laksana / manajemen.
Pada kondisi ini Dragline sama dengan Shovel, sehingga untuk menghitung Produksi Dragline dapat dilihat pada table 3. 6. diatas.
3.
Ukuran bucket dan panjang boom.
Untuk hasil yang baik maka pemilihan ukuran dan tipe bucket harus disesuaikan dengan kemampuan Excavator dan berat material yang akan diangkat.
3. 3. 3. PERHITUNGAN PRODUKSI DRAGLINE.
Setelah dapat diketahui faktor-faktor yang mempengaruhi produksi Drag- line, maka kita akan dapat menghitung produksinya secara teliti.
Contoh soal 3:
Tentukan taksiran produksi Dragline dalam keadaan :
Kapasitas bucket = 2 cuyd; panjang
boom = 60 feet; berat bucket = 4.800 lb. Sudut swing 90º dengan
radius 38 feet;
Digunakan untuk menggali lempung berpasir, berat material = 2.700 lb/lcy.
Pemotongan 6,4 feet.
Perhitungan :
Kapasitas bucket = 2,4
lcy/ 100 + 27 %
=
1,89 BCY Kondisi
keamanan kerja :
Berat material = 2,4 x 2700
=
6.480 lbs. Berat bucket = 4.800 lbs.
Berat total = 11.280 lbs.
Maksimum safe load dapat dilihat pada grafik (Kapasitas Muatan Bucket). Terlihat pada load radius 38 feet ialah sebesar
± 17.000 lbs. karena berat total
11.280 lbs < 17.000 lbs (maks. safe load)
maka Dragline dalam keadaan aman. Waktu siklus yang ideal diperkirakan 0,5 menit/siklus atau 2 putaran/menit. Produksi maksimum teoritis
= 1,89 x 2 x 60 = 226,8 CY-BM
Faktor koreksi :
-
Effisiensi kerja siang = 0,83
- Kondisi kerja dan tata laksana
: baik = 0,75 Faktor swing dan kedalaman
galian.
-
Pemotongan optimum untuk lempung berpasir = 8.0
-
Feet dalam pemotongan = 6,4 feet
Jadi presentase
kedalaman maksimum = 6,4/80 x 100% = 80 % Dengan
sudut swing 90º, faktor swing dan kedalaman
galian = 0,99.
Faktor muat diambil rata-rata = 0,70
Faktor koreksi total = 0,83 x 0,75 x 0,99 x 0,70 = 0,43
Jadi taksiran produksinya ialah : 226,8 x 0,43 = 97,524 CY-BM
/jam.
3. 4. CLAMSHELL.
Clamshell merupakan Excavator yang dimodifikasi dari Dragline, yaitu mengganti drag bucket dengan clamshell. Alat ini cocok digunakan untuk peker jaan penggalian pada tanah /material lepas seperti lumpur, pasir, kerikil maupun batu pecah. Clamshell bekerja dengan menjatuhkan bucket secara vertical dengan kekuatan berat sendiri, lalu mengangkatnya secara vertical pula dan melakukan gerakan swing untuk menumpahkan material di tempat yang telah ditentukan.
Gerakan vertical dalam menggali dan mengangkat tergantung posisi sudut boom yang digunakan.
Bucket Clamshell yang digunakan dilapangan terdapat dalam berbagai ukuran dan mempunyai dua macam jenis :
Light bucket, untuk mengangkat material ringan tanpa perlengkapan gigi dujung bucket, dan Heavy bucket untuk penggalian yang dilengkapi dengan gigi yang dapat dilepas pada ujung-ujungnya.
Kapasitas bucket dihitung berdasarkan 3 macam ukuran :
1.
Kapasitas bucket pada posisi bocket terendam air (posisi digantungkan se- tinggi permukaan air).
2.
Kapasitas bucket, dimana material terisi rata setinggi permukaan atas Clamshell.
3.
Kapasitas munjung dari bucket.
Hal-hal lain pada prinsipnya hampir sama dengan pengoperasian Dragline.
Gambar 3. 4 : Clamshell
dan jenis bucket
yang dipergunakan.
3.
5. LOADER.
Loader adalah alat yang digunakan untuk mengakat material yang akan di muat ke dalam Truck dan/atau tempat lain untuk membuat timbunan material.
Pada bagian depan Loader terdapat bucket sehingga alat ini disebut Front-end
Loader, leher bucket Loader yang kaku itu digerakkan oleh kabel atau hidrolik. Tenaga gali horizontal (bucket rata dengan tanah) bersumber dari gerakan prime movernya. Sedangkan kabel atau hidraulik digunakan hanya untuk mengangkat, menurunkan dan memindahkan bucket.
Saat loader menggali, bucket didorongkan pada material, jika bucket telah penuh traktor mundur dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya membong kar material. Seperti alat-alat lain, loader juga menggunakan tractor sebagai mo- vernya.
Ditinjau dari prime movernya, loader terbagi dua jenis :
1.
Loader yang menggunakan penggerak crawler tractor(traxcavator).r
2.
Loader yang menggunakan pengerak wheel tractor.
3. 5. 1. KARAKTERISTIK LOADER.
Untuk menggerakkan bucket, Loader sekarang banyak dibuat dengan ken dali hidraulik dan dilengkapi dengan tangan-tangan (arms) yang kaku. Untuk ka pasitas munjung penuh dari bucket
sangat bervariasi : ¼ - 24 cuyd. Oleh sebab itu Loader berukuran
5 cuyd-lah yang paling
banyak dioperasikan.
Bucket terpasang secara permanent pada tractor, yang ukurannya disesuai kan dengan tractornya agar bila bucket diisi penuh tractor tidak terguling kedepan Sebagai contoh, bila kapasitas bucket B dengan faktor keamanan terhadap guling 2, maka berat loader T = 2B dan diperbesar
40 %
- 60 % (rata-rata 50 %), dgn demikian berat traktor
harus 1,5 T atau kira-kira
3 kali berat bucket
dalam kead daan penuh.
Bucket Loader direncanakan dapat membongkar muatan sampai ke tinggi- an 8 - 15 feet, ketinggian ini cukup aman diangkat
ke atas Truck. Antara posisi membongkar dan memuat diperlukan jarak tertentu. Keharusan adanya jarak ini sering
kali menimbulkan masalah, maka bila jarak itu terbatas, biasanya diguna- kan traxcavator (crawler tractor) yang sifatnya lebih fleksibel.
Loader paling sering digunakan untuk membersihkan lapangan, baik sebe- lum atau sesudah pekerjaan selesai, dan akan bekerja optimal pada posisi datar. Juga kadang dijumpai pada kombinasi Dozer – Loader
dan Dumptruck untuk ba han hasil galian atau untuk timbunan.
Fungsi lainnya
untuk m,enggali pondasi ba sement yang agak lebar, sesuai badan traktornya. Dapat pula digunakan untuk mengangkat material hasil ledakan , tempat pengambilan batu, dll.
Penggunaan Loader :
Front-End Loader umumnya dipakai untuk melaksanakan pekerjaan :
1.
Loading.
Sebagian besar pemakaian loader dipergunakan untuk keperluan loading di mana dalam pelaksanaan loading ini lebih menguntungkan digunakannya
wheel loader type.
Pekerjaan loading ini terdiri dari penyekopan, mengangkat, berputar dan pe- numpahan material yang dapat berupa pasir, kerikil, crushed stone atau shaft rock, baik dari stock pile atau ke dalam alat pengangkut.
2.
Hauling.
Rubber tired loader sangat baik untuk pemindahan material lepas pada jarak pendek kea lat pengangkut, hoppers dan sebagainya.
Kemampuan bergerak mundur dengan kecepatan tinggi memungkinkan cycle time yang lebih pendek terutama untuk sudut putar lebih kecil dari 90º, sedang putaran sampai 180º diperlukan tambahan waktu 0,05 - 0,10 menit.
Travel time tergantung dari pada kecepatan rata-rata maju dan mundurnya un tuk satu jarak dari terrain.
3.
Excavating.
Crawler dan Heavy duty wheel type loader sangat baik pula untuk banyak pe kerjaan
penggalian. Dalam melakukan pekerjaan penggalian suatu lubang da lam tanah, maka diperlukan jalan keluar terutama untuk pengangkutan hasil galian.
Loader dalam hal ini lebih menguntungkan daripada Dozer, karena kemampu annya disamping mendorong dan mengumpulkan material galian juga mampu untuk mengangkat hasil galian dan menumpahkannya kedalam Truck.
Selain itu loader dapat pula dilengkapi dengan ripper atau scarifier, dimana alat ini dapat membongkar material keras baik tanah, batuan maupun perke- rasan jalan berupa perkerasan biasa, aspal beton maupun PC concrete.
4.
Clearing dan Clear-up.
Loader ini juga selalu dapat bertugas untuk mengumpulkan, mengangkat dan membuang sisa-sisa pembuangan ataupun sisa-sisa pembongkaran.
Loader juga mempunyai kemampuan untuk merobohkan bangunan-bangunan kecil dan pohon-pohon kecil, batuan-batuan, akar-akaran dan dapat pula dibe ri perlengkapan lainnya seperti winch.
3. 5. 2. PRODUKSI
LOADER.
Faktor-faktor yang perlu diperhatikan dalam menentukan produksi loader tentunya tidak terlepas dari faktor operator, feasibility dan job effisiensi yang su dah dibahas
pada bab terdahulu. Disamping itu ada faktor-faktor
lain yang khu sus seperti
:
a. Bucket Fill Factors.
Bucket fill factors didifinisikan sebagai pembanding kemampuan bucket dan LCM (load cubic meter) untuk menerima suatu material dibandingkan rated bucket capacity :
Rated Bucket Capacity x Bucket Fill Factor = Bucket Payload dan LCM
b.
Cycle time.
1. crawler loader.
Manuver Time :
Travel Time :
Dump Time :
2.
wheel loader.
Adjustment lain :
Travel Time :
Besarnya faktor Bucket fill factor untuk suatu material disajikan dalam daftar dibawah ini.
Tabel 3. 15. Bucket Factors.
===========================================
Material Factors (%)
-------------------------------------------------------------------------
Mixed moist aggregate 95 - 100
Uniform aggregate s/d dia. 3 mm 95 - 100
Diameter 3 mm s/d 9 mm 85 - 95
Diameter 12 mm s/d 20 mm 90 - 95
Lebih besar dari dia. 25 mm 85 - 90
Moist Loam 110 - 120
Soil, Boulder, Roads 80 - 100
Cemented materials 85 - 95
Blasted : - Well 80 - 95
- Average 75 - 80
- Poor 60 - 65
=========================================
Sumber : Construction Equipment Guide, 1991
b.
Cycle time.
Dalam sistem perhitungan ada perbedaan antara crawler dan wheel type Loader. Untuk crawler ada pembatasan yang jelas yaitu :
Total cycle time = Load time + Manuver time + Travel
time + Dump time. Sedang pada wheel loader dikenal Basic cycle time dan adjusmentnya aki bat pengaruh
jarak dan jenis material, bentuk, penumpukan dan hubungan kerja sama antara loader dengan alat angkutnya serta jumlah yang diangkut
1. crawler loader.
Loading time : Tabel 3. 16. Loading Time
=====================================
Material menit
---------------------------------------------------------------
Uniform Aggregate 0,03 - 0,05
Moist Mixed Aggregate 0,04 - 0,06
Moist Loam 0,05 - 0,07
Soil, Boulder, Roads 0,05 - 0,20
Cemented materials 0,10 - 0,20
======================================
Sumber : Caterpillar Performance Handbook, 1993.
Manuver Time :
Termasuk dalam manuver time adalah basic travel, 4-perubahan arah dan waktu putar yang besarnya 0,22 menit.
Travel Time :
Termasuk dalam travel time ini adalah, hauling dan return time.
Max useable push = (berat loader sendiri + beban muatan saat hauling
+ tanpa beban pada waktu return) x traction
factor.
Dari hasil perkalian ini dengan chart drawbar pull, dapat dicari kecepat annya sehingga travel time dapat dihitung.
Dump Time :
Dump time ini ditentukan oleh ukuran dan kemampuan sasaran penum pahan, yang besarnya bervariasi antara 0,08 - 0,10 menit.
Untuk penumpahan pada pembangunan jalan, besarnya dump time ter- sebut berkisar antara 0,04 - 0,07 menit.
2.
wheel loader.
Basic cycle time dari wheel loader (articulated frame) adalah : Loading time + Manuver
time = ± 0,04 menit, dengan loads capacity 3 m³.
Adjustment lain :
Tabel 3. 17. Faktor penambahan dan pengurangan untuk CT (menit).
=============================================
Material faktor
-----------------------------------------------------------------------------
Kondisi tanah :
Berbutir campuran + 0,02
Diameter < 3 mm + 0,02
Diameter 3 - 20 mm - 0,02
Diameter 20 - 150 mm 0
Diameter > 150 mm + 0,03
Kondisi tanah asli/lepas + 0,04
-----------------------------------------------------------------------------
Timbunan :
Timbunan dengan
tinggi > 3 m 0
Timbunan dengan tinggi < 3 m + 0,01
Pembongkaran dari truck + 0,02
------------------------------------------------------------------------------
Lain-lain :
Pengoperasian tetap - 0,04
Pengoperasian tidak tetap + 0,04
Target sedikit + 0,04
Target berisiko + 0,05
==============================================
Sumber : Caterpillar Performance Handbook, 1993.
Travel Time :
Perhitungan travel time dal wheel loader dapat diperoleh dengan perto longan grafik Rimpull Speed, dimana :
Rimpull = Weight x Total Grade (%) dari grafik Rimpull Speed diperoleh pemakaian gear dan speed, yang selanjutnya akan diketahui
jarak angkut jarak kembali jarak Travel time = ----------------- + -------------------- = --------------
speed angkut speed kembali kecepatan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar