BAB II.
ALAT PENGGARUK DAN PENGANGKUT
SCRAPERS.
Scrapers adalah alat berat yang berfungsi untuk mengeruk, mengangkut dan menabur tanah hasil pengerukan secara berlapis. Scrapers dapat digunakan sebagai alat pengangkutan untuk jarak yang relative jauh (sampai dengan 2 km) pada tanah datar dengan
alat penggerak roda ban.
Pemilihan
Scrapers untuk pekerjaan ini tergantung pada :
a.
karakteristik material yang dioperasikan
b.
panjang jarak tempuh
c.
kondisi jalan
d.
alat bantu yang diperlukan
Scrapers umumnya digolongkan berdasarkan tipenya, Scrapers yang dita rik (towed scrapers), scraper bermotor (motorized scrapers) dan scraper yang mengisi sendiri (self loading scrapers).
Towed scraper umumnya ditarik crawler traktor dengan kekuatan mesin 300 HP atau lebih dan dapat menampung
material antara 8 - 30 m³.
Motorized scraper mempunyai kekuatan 500 HP atau lebih dan berdaya tampung
15 - 30 m³ dengan kecepatan
mencapai 60 km /jam karena menggunakan alat penggerak
ban. Akan tetapi daya cengkeram ban terhadap tanah kurang sehingga scrapers
tipe ini dalam operasinya memerlukan bantuan crawler traktor yang di- lengkapi blade atau scraper lain.
Pengoperasian dengan alat bantu ini dilakukan dengan 2 (dua) cara :
1.
Push-loaded :
Alat bantu dipakai hanya pada saat pengerukan dan pengisian. Pada waktu bak penampung telah penuh, scrapers dapat bekerja sendiri. Dengan demiki an alat bantu dapat membantu tiga hingga lima scraper. Dengan adanya alat bantu, jarak tempuh scrapers dapat mencapai 3 km. ukuran dozer yang dipa kai tergantung daya muat scrapers.
2.
Push-pull:
Dua buah scrapers
dioperasikan dengan cara saling membantu didalam peng ngerukan. Scrapers yang dibelakang mendorong yang didepannya pada saat pengerukan dan scraper didepannya menarik yang dibelakang saat pemuatan
Karena kedua tipe scrapers ini tak dapat memuat sendiri hasil pengerukan nya, maka scrapers tertentu dilengkapi semacam conveyor untuk memuat tanah. Scrapers macam ini dinamakan self loading scraper. Dengan adanya alat tambah
an alat ini maka berat alat bertambah sekitar 10 – 15 %.
Sepert
i
disebutkan diatas, scrapers dipakai untuk pengerukan top soil, dan
top soil yang dipindahkan berkisar pada kedalaman 10 - 30 cm. Jika lahan yang akan diangkat top soil mempunyai luas sedang, maka self loading scrapers yang kecil atau crawler traktor dengan scraper bowl dapat dipilih.
Untuk lahan yang luas, push-loaded scraper dengan kecepatan tinggi yanmg dipilih.
Scrapers juga dapat digunakan untuk meratakan tanah disekitar bangunan. Pekerjaan ini dilakukan dalam jarak tempuh yang pendek. Jiuka jarak tempuh ku rang dari 100 m, biaya penggunaan alat ini sebaiknya dipertimbangkan terhadap biaya penggunaan Dozer atau Grader.
2. 1. Pengoperasian Scrapers.
Scrapers terdiri dari beberapa bagian dengan masing-masing fungsinya. Bagian-bagian itu disebut : bowl, apron dan tail gate. Bowl adalah bak pe nampung
muatan yang terletak diantara ban belakang. Bagian depan bowl dapat digerakkan ke bawah untuk operasi
pengerukan dan pembongkaran muatan.
Disisi depan bowl yang bergerak kebawah terdapat cutting edge. Kapasitas penuh bowl berkisar antara 3 - 38 m³.
Apron adalah
dinding bowl bagian depan yang dapat diangkat pada saat pengerukan dan pembongkaran. Apron dapat menutup
kembali, saat pengangkut an material.
Beberapa model scraper memiliki apron yang dapat mengangkut ma terial
sepertiga dari material di bowl.
Tail gate atau ejector merupakan dinding belakang bowl. Pada saat pemuat an dan pengangkutan material, dinding ini tidak bergerak, namun saat pembong- karan muatan ejector bergerak maju untuk mendorong material keluar dari bowl.
Pengangkutan material dilakukan pada kecepatan tinggi. Baik bowl, apron maupun ejector tidak melakukan gerakan.
Bowl harus tetap pada posisi
di atas agar cutting
edge tidak mengenai parmukaan tanah yang menyebabkan kerusakan pada cutting edge dan permukaan tanah terganggu.
Pembongkaran muatan dilakukan dengan menaikkan apron dan menurun kan bowl sampai material didalam bowl keluar dengan ketebalan tertentu.
Kemudian apron diangkat setinggi-tingginya dan ejector bergerak maju untuk mendorong sisa material yang ada di bowl. Pada saat pembongkaran selesai ap- pron diturunkan, bowl dinaikkan
dan ejector ditarik kembali pada posisi semula.
Sedang menurut cara kerjanya dapat dibagi atas 3 (tiga) cara yakni :
1. Conventional Scraper, termasuk didalamnya Towed Wheel Scrapers (dengan penarik Crawler Tractor dan Wheel tractor Scraper)
2.
Elevating Scraper.
3.
Multi Scraper.
2. 1. 1. Conventional Scraper.
Pada saat scraper mencapai daerah cut dengan kedudukan ejector dibelakang dan apron terangkat 35 cm, kemudian bowl diturunkan sampai kedalaman yg diperlukan.
Satu hal yang penting disini adalah keseimbangan antara scraper capacity, ke kuatan mesin, panjang daerah galian dan kedalaman optimum penggalian.
Dimana keseimbangan ini akan sangat mempengaruhi harga pemindahan tanah Melebarkan bukaan apron akan mencegah tanah bertumpuk disebelah depan bi bir apron sebelah
bawah dan penyempitan
bukaan apron akan membuat
tanah tergulung keluar bowl.
Pada pengerukan material-material lepas maka bowl harus dinaik turunkan de- ngan cepat, yang dilakukan berulang-ulang agar material terpompa ke dalam
bowl untuk dapat mencapai muatan maksimum.
Setelah bowl penuh maka apron harus ditutup dan bowl diangkat.
Pada materi al lepas dan kering,
maka bowl hanya boleh diangkat
sedikit dan apron diang- kat sebagian dan bowl diangkat
lagi, baru apron ditutup rapat.
Untuk hauling maka bowl harus diangkat cukup tinggi agar tidak menyangkut pada waktu scraper
dilarikan cepat, pada waktu ini bowl harus dikunci
agar ti dak jatuh.
Apabila ada kabel putus atau pipa hidrolik pecah, kedudukan ejek- tor harus tetap dibelakang.
Dalam penyebaran matetrial maka bowl harus pada posisi
penyebaran dengan jarak ketanah sesuai dengan ketebalan
yang diinginkan. Membuka
apron seca ra sebagian akan membantu tercapainya ketebalan penyebaran yang diinginkan suatu material lepas.
Untuk material yang basah dan lengket maka apron dapat dinaik turunkan ber kali-kali sampai material dibelakang pintu menjadi lepas dan tertumpah.
Apabila material didepan bukaan telah kosong, maka ejector harus digerakkan kedepan mendorong sisa material sehingga dapat diperoleh tebal yang seragam Disarankan untuk segala jenis material sebelum ejector digerakkan kedepan maka apron harus diangkat penuh.
Pada beberapa jenis scraper dengan hydraulic control kadang-kadang dileng- kapi dengan automatic ejector control system dengan dua kecepatan untuk menggerakkan ejector kedepan secara parlahan-lahan mendorong material sisa keluar dari bowl, dimana system ini mengatur
kecepatan gerak ejector.
2. 1. 2. Elevating Scraper.
Berbeda dengan Conventional Scrcaper yang pada umumnya mengandalkan pa da tractor pendorong pada waktu pemuatan, maka Elevating Scraper dirancang memuat sendiri. Segala sesuatunya sesuai dengan conventional scraper kecuali apronnya
diganti dengan elevator.
Bila pada conventional scraper gaya dorong mengakibatkan tanah terpotong cut ting edge dan terdorong
kebelakang kedalam
bowl, maka pada elevatingscraper cutting edge memotong tanah dan elevator mengangkutnya kedalam bowl.
Sesungguhnya elevating scraper terbatas pada material yang bukan batuan hasil ledakan, batuan hasil ripping, boulder dan material lainnya yang terlalu besar untuk melewati antara cutting edge dan elevator flight (pisau elevator) serta ta- nah cohesive dengan moisture content tinggi yang cendrung akan menggumpal dan melekat pada flight.
Elevating scraper ini menghilangkan biaya tractor pendorong dengan driyernya yang ada pada conventional scraper akibat pemuatan sendiri, tetapi berat dari elevator tersebut mengurangi efisiensi waktu hauling dan traveling pada suatu cycle time.
Pengoperasiannya :
Dalam melakukan penggalian bowl pertama-tama harus diturunkan pada suatu
kedalaman yang memungkinkan elevator dan tractor bekerja pada kecepatan yang tinggi dan tetap.
Pada penggalian yang dalam, material akan berat terdorong masuk kedalam bowl, yang mengakibatkan kemacetan atau lambatnya elevator flight, hal ini akan menambah cycle time untuk pemuatan.
Elevator mempunyai 4 kecepatan maju dan 1 mundur,
material-material seperti pasir, silt dan top soil dimuat dalam kecepatan
tinggi.
Apabila operator berulang-ulang mengangkat dan menurunkan bowl pada wak- tu pemuatan,
maka keuntungan akibat kecepatan tinggi elevator akan hilang.
Kecepatan rendah elevator digunakan untuk memuat material yang liat seperti tanah liat yang keras dan padat, kecepatan rendah elevator flight mampu menya pu material masuk kedalam bowl.
Apabila keadaan memungkinkan, sebagian loading passes diatur sbb : Disamping
straight cutting edge, maka dapat pula digunakan cutting pengganti (stringer) yang membantu
loading time. Pada keadaan normal, bagian tengah cutting edge diperlebar. Sedang untuk pemuatan yang berat, gigi ripping yang menonjol dapat dipasangkan pada cutting edge.
Penyelesaian pekerjaan memuat sisi material dan pembersihan pekerjaan, bag. tengahnya dapat diganti dengan pisau yang rata kiri kanannya.
Bowl bila telah penuh, elevator harus dihentikan agar tidak terjadi ceceran. Kemudian bowl diangkat
setinggi 5 cm, - pada posisi ini – semua tumpukan
ta nah lepas akan diratakan, sehingga daerah galian akan dalam keadaan rata.Baru bowl diangkat
secukupnya untuk hauling.
Pada waktu sampai didaerah penebaran bowl harus direndahkan pada ketebalan penyebaran yang dikehendaki. Keadaan timbunan dan tebal penyebaran menen Selama penyebaran traktor harus bekerja pada full engine speed dengan tanpa terjadi hentakan mesin, sambil scraper berjalan lantai ejector dibuka, material dalam bowl akan jatuh dengan sendirinya dan loading edge dari lantai ejector akan meratakan teberan tersebut dalam suatu lapisan yang rata.
2. 1. 3. Multi Scrapers.
Pada Conventional Scraper dikondisi yang berat digunakan tambahan tenaga dari suatu dozer, maka dalam suatu operasi dari beberapa scraper, timbul ide untuk memanfaatkan
tenaga dan dozer itu sendiri untuk saling membantu me nambah tenaga pendorong pengganti special dozer.
Untuk mendorong dengan saling membantu ini diperoleh :
1.
Tambahan tenaga dorong.
2.
Tambahan niali traksi yang tinggi.
3.
Waktu tunggu didorong dozer hilang.
Dibandingkan sisten conventional scraper, pada system multy scraper ini biaya maintenance, repair dan ban akan lebih tinggi.
Untuk operasi dengan Multy Scraper, dikenal technical push pull concept, se- perti telah dijelaskan diatas.
2. 2. Produksi Scrapers.
Produktivitas scrapers tergantung pada jenis material, tenaga mesin untuk mengangkut, kondisi jalan, kecepatan alat dan efisiensi alat. Pertama-tama ba- nyaknya material yang akan dipindahkan dan jumlah pengangkutan dalam satu jam ditentukan. Volume material yang akan dipindahkan akan mempengaruhi kapasitas scraper yang dipilih, sedangkan jumlah pengangkutan per jam tergan- tung pada waktu siklus scraper.
break
Waktu siklus scrapers merupakan perjumlahan dari waktu maju (LT), wak tu pengangkutan (HT), waktu pembongkaranmuatan (DT), waktu kembali (RT) dan waktu antri (ST). selain ituada tambahan waktu berputar atau turning time (TT) dan waktu percepatan, perlambatan dan pengereman/decelerating
and
ing time (ADBT). Karena LT, DT, ST, TT dan ADBT konsisten maka
waktu- waktu tersebut dikategorikan sebagai waktu tetap, (lihat Tabel 2. 1. ) sehingga rumus yang dipakai
adalah :
FT = LT + DT + ST + TT + ADBT. …………………… (2. 1.)
Waktu pengangkutan dan waktu kembali tergantung pada grafik yang dikelu arkan oleh produsen alat berat untuk setiap modelnya. (akan dilampirkan).- penggunaan grafik tersebut adalah sbb :
1.
Hitung RR dan GR permukaan
jalan dan jumlahkan
(TR).
2.
Hitung berat alat ditambah berat material didalam bowl, jumlah berat yang ada tidak boleh melampaui berat maksimum yang dianjurkan.
3.
Untuk permukaan jalan yang datar dan menanjak atau TR > 0, gunakan grafik Rimpullspeed gradeability sedangkan untuk jalan menurun dan TR < 0, gunakan grafik Continuous grade retarding.
4.
Tarik garis vertical dai atas yang sesuai dengan berat alat dan material.
5.
Tarik garis TR hasil penjumlahan no. 1 sesuai
dengan TR yang ada sam pai bertemu
dengan garis vertical
no. 4.
6.
Dari titik pertemuan kedua garis tarik garis horizontal kearah grs kurva.
7.
Dari pertemuan kurva dengan garis tersebut tarik garis vertical kebawah sampai ke skala kecepatan.
8.
Dari kecepatan dan jarak tempuh akan didapat waktu pengangkutan.
Tabel 2. 1. Nilai FT (menit).
==========================================================
Kecepatan Pengangkutan Rata-rata
Kegiatan -------------------------------------------------------------------------
8 - 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
|
1,4
|
|
Pembongkaran
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
0,4
|
0,5
|
0,6
|
|
& memutar
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Percepatan &
|
0,3
|
0,4
|
0,6
|
0,6
|
0,8
|
1.0
|
1.0
|
1,5
|
2.0
|
|
Perlambatan
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
---------------------------------------------------------------------------------------------------
Total 1,5 1,9 2,6 1,8 2,3 3.0 2,2 3.0 4.0
==========================================================
Sumber : Peurifoy,
1985.
Catatan : 1 : kondisi
baik ; 2 : kondisi
sedang ; 3 : kondisi
buruk.
Sedang waktu siklus (CT) adalah penjumlahan waktu tetap, waktu angkut dan waktu kembali. Waktu angkut dan waktu kembali dihitung tersendiri karena selalu berubah tergantung pada kondisi jalan dan jarak tempuh.
Perhitungan CT menggunakan rumus :
CT = HT
+ RT + FT …………………………….. (2. 2.)
Rumus yang digunakan untuk menentukan produksi Scrapers adalah :
V x
60 x eff
Prod
= -------------------- ……………………………... (2. 3.)
CT s
Pemakaian alat bantu /pusher pada scraper didalam operasinya dapat me- naikkan produktivitas alat. Umumnya sebuah pusher dapat membantu beberapa scraper dalam melakukan pekerjaannya. Waktu siklus pusher adalah waktu yang dibutuhkan untuk memuat material ke dalam scrapers ditambah
waktu yang dibu tuhkan piusher untuk bergerak dari satu scraper ke scraper
lainnya. Waktu siklus
(dalam menit) ini dicari dengan menggunakan rumus :
CT p = 1,4
LT s + 0,25 ……………………. (2. 4.)
Jumlah Scrapers yang dapat dibantu oleh sebuah pusher adalah :
N = T s / T p …………………………………. (2. 5.)
Sedangkan metode yang dipakai pusher dalam mendotong scrapers dapat dilihat pada Gambar 2. 1.
Ada beberapa
cara yang dapat dilakukan untuk meningkatkan produksi Scrapers didalam operasinya, cara-cara itu adalah :
1.
Pertama dengan menggemburkan tanah yang akan dimuat ke dalam bowl. Dengan demikian waktu muat akan berkurang. Kedalaman penetrasi dari Ripper harus lebih besar dari kedalaman
penetrasi cutting edge scrapers.
2.
Cara kedua adalah dengan membasahi tanah yang akan diangkut. Ada bebe rapa jenis tanah yang dapat dimuat dengan lebih mudah bila dalam keadaan basah. Pembasahan tanah ini dilakukan sebelum tanah dimuat ke scrapers.
3.
Cara lain adalah
bila dijumpai lokasi medan yang menurun, maka produksi Scraper dalam memuat material juga akan meningkat.
Cara lain adalah
bila dijumpai lokasi medan yang menurun, maka produksi Scraper dalam memuat material juga akan meningkat.
Gambar
2.
3 : Metode untuk
mendorong Scrapers.
Contoh soal :
Tanah sebanyak 300.000 lcm yang dipindahkan dengan menggunakan scraper 621E. Spesifikasi tanah dan alat adalah sebagai berikut :
berat jenis tanah
=
1340 kg/lcm job efficiency = 50/60 heaped
capacity = 15,30 m³.
berat kosong = 30.479
kg. berat maksimum = 52.249
kg. kondisi permukaan
sedang untuk loading
digunakan pusher.
A - B : L
= 1,0 km dan RR = 6
%.
B - C : L = 0,5 km dan RR =
4 %, GR = 8 %.
Pertanyaan : 1. Berapa siklus waktu scrapers
?
2.
Berapa produktivitas scrapers ?
3.
Berapa siklus waktu pusher ?
4.
Berapa jumlah scrapers yang diperlukan ?
Jawaban :
Menentukan waktu berangkat :
Berat scrapers : berat kosong + (kapasitas scrapers x bj tanah)
: 30.479
+ ( 15,3 x 1340 )
: 50.981 kg < berat maksimum
(52.249) OK.
=========================================================
Dari RR GR TR L (km) V (km/jam) t (menit)
-------------------------------------------------------------------------------------------------
|
A - B
|
6
|
0
|
6
|
1
|
23
|
2,6
|
|
B - C
|
4
|
8
|
12
|
0,5
|
12
|
3,8
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
t 2 = 6,4
Menentukan waktu kembali : Berat Scrapers = 30.479 kg.
==========================================================
Dari RR GR TR L (km) V
(km/j) t (menit)
--------------------------------------------------------------------------------------------------
|
C - B
|
4
|
-8
|
-4
|
0,5
|
55
|
0,5
|
|
B - A
|
6
|
0
|
6
|
1.0
|
39
|
1,5
|
--------------------------------------------------------------------------------------------------
t 4 = 2.0
t 1 + t
3 = 3.0 ( table
2.1 )
|
waktu
siklus
|
=
|
t 1 + t 3 + t 2 + t 4
|
|
|
=
|
3.0 + 6,4
+ 2.0
|
|
|
=
|
9,6 menit
|
Produktivitas scraper = kapasitas x 60
/wktu siklus x job
eff.
= 15,30 60 / 9,6 x 50/60
= 79,69 lcm
/jam
Waktu siklus pusher = 140
% loading time + 0,25
= 1,4
x 1 + 0,25
= 1,65 menit
Jumlah scrapers = waktu siklus
scrapers / waktu siklus pusher.
= 9,6 /
1,65
= 15 scrapers.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar