EXCAVATOR BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Sering kali kita melihat berbagai aktifitas alat berat ketika suatu proyek bangunan dilakukan, baik itu transportasi (jalan, jembatan, bandara), bangunan air (waduk, bendung, bendungan, pelabuhan), dan bangunan gedung bertingkat. Alat berat didalam suatu proyek bangunan memiliki peran yang sangat penting dalam hal keberlangsungan proyek tersebut. Salah satu alat berat yang berperan dalam pembangunan proyek adalah excavator. Excavator terdiri dari beberapa jenis dan memiliki fungsi yang berbeda pula. Jenis excavator yang beragam itulah yang harus kita ketahui dan pahami secara baik agar dapat mempermudah kita dalam pemilihan alat berat itu sendiri. 1.2. Tujuan Tujuan dari penulisan makalah ini adalah : Umum : memenuhi tugas mata kuliah Alat Berat DIV Jalan Tol semester 5. Khusus : 1. mengetahui jenis-jenis excavator, 2. mengetahui fungsi dari masing-masing excavator, 3. mengetahui cara kerja masing-masing excavator. 4. mengetahui produktifitas excavator 1.3. Sistematika Penulisan BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1.2. Tujuan 1.3. Sistematika Penulisan BAB II EXCAVATOR 2.1. Definisi Excavator
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
EXCAVATORBAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sering kali kita melihat berbagai aktifitas alat berat ketika suatu proyek
bangunan dilakukan, baik itu transportasi (jalan, jembatan, bandara), bangunan air
(waduk, bendung, bendungan, pelabuhan), dan bangunan gedung bertingkat.
Alat berat didalam suatu proyek bangunan memiliki peran yang sangat
penting dalam hal keberlangsungan proyek tersebut. Salah satu alat berat yang
berperan dalam pembangunan proyek adalah excavator. Excavator terdiri dari
beberapa jenis dan memiliki fungsi yang berbeda pula. Jenis excavator yang
beragam itulah yang harus kita ketahui dan pahami secara baik agar dapat
mempermudah kita dalam pemilihan alat berat itu sendiri.
1.2. Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
Umum : memenuhi tugas mata kuliah Alat Berat DIV Jalan Tol semester 5.
Khusus : 1. mengetahui jenis-jenis excavator,
2. mengetahui fungsi dari masing-masing excavator,
3. mengetahui cara kerja masing-masing excavator.
4. mengetahui produktifitas excavator
1.3. Sistematika Penulisan
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
1.2. Tujuan
1.3. Sistematika Penulisan
BAB II EXCAVATOR
2.1. Definisi Excavator
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 1
EXCAVATOR2.2. Kegunaan Excavator
2.3. Bagian-bagian Excavator
2.4. Komponen Excavator
2.5. Jenis Excavator
BAB III BACKHOE
3.1. Definisi Backhoe
3.2. Tipe Backhoe
3.3. Cara Kerja
3.4. Produksi Backhoe
BAB IV CLAMSHELL
4.1. Definisi Chamshell
4.2. Kemampuan Clamshell
4.3. Produksi Clamshell
4.4. Contoh Perhitungan
BAB V POWER SHOVEL
5.1. Definisi Power Shovel
5.2. Cara Kerja Power Shovel
5.3. Ukuran Shovel
5.4. Produksi Shovel
5.5. Contoh Perhitungan
BAB VI DRAGLINE
6.1. Definisi Dragline
6.2. Cara Kerja Dragline
6.3. Ukuran Dragline
6.4. Produksi Dragline
6.5. Contoh Perhitungan
BAB VII PENUTUP
7.1. Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 2
EXCAVATORBAB II
EXCAVATOR
2.1. Definisi Excavator
Excavator merupakan salah satu alat berat yang digunakan untuk
memindahkan material. Tujuannya adalah untuk membantu dalam melakukan
pekerjaan yang sulit agar menjadi lebih ringan dan dapat mempercepat waktu
pengerjaan sehingga dapat menghemat waktu.
Excavator adalah alat yang bekerjanya berputar bagian atasnya pada
sumbu vertikal di antara sistem roda-rodanya, sehingga excavator yang beroda
ban (truck mounted), pada kedudukan arah kerja attachment tidak searah dengan
sumbu memanjang sistem roda-roda, sering terjadi proyeksi pusat berat alat yang
dimuati berada di luar pusat berat dari sistem kendaraan, sehingga dapat
menyebabkan alat berat terguling. Untuk mengurangi kemungkinan terguling ini
diberikan alat yang disebut out-triggers.
2.2. Kegunaan Excavator
Excavator banyak digunakan untuk :
1. menggali parit, lubang, dan pondasi,
2. penghacuran gedung,
3. meratakan permukaan tanah,
4. mengangkat dan memindahkan material,
5. mengeruk sungai,
6. pertambangan.
Beberapa bidang industri yang menggunakannya antara lain konstruksi,
pertambangan, infrastuktur, dan sebagainya.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 3
EXCAVATOR2.3. Bagian-bagian Excavator
Alat-alat gali sering disebut sebagai excavator, yang mempunvai bagian-
bagian utama antara lain:
1. Bagian atas yang dapat berputar (revolving unit),
2. Bagian bawah untuk berpindah tempat (travelling unit), dan
3. Bagian-bagian tambahan (attachment) yang dapat diganti sesuai pekerjaan
yang akan dilaksanakan.
Bagian bawah excavator ini ada yang digunakan roda rantai
(track/crawler) dan ada yang dipasang di atas truk (truck mounted). Umumnya
excavator mempunyai tiga pasang mesin pengerak pokok yaitu :
1. Penggerak untuk mengendalikan attachment, misalnya untuk gerakan
menggali mengangkat dan sebagainya
2. Penggerak untuk memutar revolving unit berikut attachment yang dipasang
3. Penggerak untuk menjalankan excavator pindah dan satu tempat ke tempat
lain
2.4. Komponen Excavator
Excavator terdisri dari beberapa komponen, yaitu :
1. Work equipment assembly
a. Boom
Gambar 1.1. Boom
b. Arm
Gambar 1.2. Arm
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 4
EXCAVATORc. Bucket
Gambar 1.3. Bucket
d. Cylinder
Gambar 1.4. Cylinder
e. Arm cylinder
Gambar 1.5. Arm cylinder
f. Bucket cylinder
Gambar 1.6. Bucket cylinder
2. Upper structure
Gambar 1.7. Upper structure
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 5
EXCAVATOR3. Operator cab
Gambar 1.8. Operator cab
4. Center frame
Gambar 1.9. Center frame
5. Left and rlight undercarriage
Gambar 1.10. Left and rlight undercarriage
6. Lain-lain
Gambar 1.11. Lain-lain
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 6
EXCAVATOR2.5. Jenis-jenis Excavator
Dengan adanya perbedaan kebutuhan dari masing-masing bidang industri,
maka para perusahaan pembuat excavator melengkapi unitnya dengan berbagai
jenis excavator berdasarkan fungsinya. Excavator diklasifikasikan berdasarkan
jenis bucketnya, diantaranya yaitu sebagai berikut :
1. Standard bucket merupakan jenis yang paling banyak digunakan karena
penggunaannya yang fleksibel untuk beberapa kondisi pekerjaan.
Gambar 1.12. Standard bucket
2. Ripper bucket cocok untuk digunakan menggali lapisan bebatuan atau tanah
liat yang keras. Bucket jenis ini memiliki penetrasi yang cukup dalam.
Gambar 1.13. Ripper bucket
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 7
EXCAVATOR3. Trapezoidal bucket digunakan untuk membuat saluran atau kanal irigasi.
Gambar 1.14. Trapezoidal bucket
4. Slope finishing bucket digunakan untuk meratakan permukaan tanah karena
memiliki bucket yang datar dan lebar. Biasa digunakan untuk meratakan jalan,
kanal, sisi lereng, sisi sungai, dll.
Gambar 1.15. Slope finishing bucket
5. Ditch cleaning bucket cocok digunakan untuk membersihkan sungai atau
mengeruk lumpur dari dasar sungai. Bucket ini memiliki beberapa lubang ayng
berfungsi sebagai tempat keluarnya air.
Gambar 1.16. Ditch cleaning bucket
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 8
EXCAVATOR6. Single shank ripper digunakan untuk mempersiapkan lahan untuk digali
terutama yang m emiliki lahan bebatuan dan digunakan juga untuk mencabut
akar atau batang p ohon.
Gambar 1.17. Single shank ripper
7. Three shank ripper menggunakan alat yang efisien untuk me nggali batu pada
lereng, menghancurkan dan mengangkat pondasi beton, dan juga untuk
mencabut akar ata u batang pohon.
Gambar 1.18. Three shank ripper
8. Clamshell bucket digunakan untuk memindahkan material.
Gambar 1.19. Clamshell bucket
Ade Ayu W. – 3 D I V Jalan Tol 9
EXCAVATOR9. Coal bucket dan chip bucket sangat efisien dan aman ketika digunakan untuk
menangani material seperti batubara, pecahan batu, dll.
Gambar 1.20. Coal bucket dan chip bucket
10. Spike hammer cocok digunakan untuk menghancurkan struktur beton, lereng
bendungan, dll.
Gambar 1.21. Spike hammer
11. Grapple digunakan untuk mengangkat batang kayu.
Gambar 1.22. Grapple
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 10
EXCAVATOR12. Lifting magnet digunakan untuk mengangkat dan memindahkan bahan-bahan
yang terbuat dari logam.
Gambar 1.23. Lifting magnet
13. Scrap grapple digunakan untuk mengangkat dan memindahkan material
dengan bentuk yang tidak beraturan. Memiliki empat buah cakar yang dapat
membuka dan menutup dengan silinder hidrolik masing-masing.
Gambar 1.24. Scrap grapple
14. Magnet fork excavator yang didasarkan pada lifting magnet dan fork yang
memberikan performa pengoperasian dalam penanganan potongan-potongan
material yaitu dengan mengkombinasikan gaya magnet dan gaya penekanan
fork.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 11
EXCAVATOR
Gambar 1.25. Magnet fork excavator
Bucket yang berbeda akan berpengaruh terhadap komponen-komponen
yang lainnya, terutama tingkat pembebanan yang berbeda. Sehingga desain pada
excavator dapat berubah menyesuaikan jenis dan bentuk dari bucket.
Excavator yang biasa digunakan dalam konstruksi adalah backhoe,
clamshell, power shovel, dan dragline. Cara kerja dan produktifitas alat-alat berat
tersebut akan dibahas di bab selanjutnya.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 12
EXCAVATORBAB III
BACKHOE
3.1. Definisi Backhoe
Backhoe sering juga disebut pull shovel, adalah alat dari golongan shovel
yang khusus dibuat untuk menggali material di bawah pennukaan tanah atau di
bawah tempat kedudukan alatnya. Galian di bawah permukaan ini misalnya parit,
lubang untuk pondasi bangunan, lubang galian pipa dan sebagainya. Keuntungan
backhoe ini jika dibandingkan dragline dan clamshell ialah karena backhoe dapat
menggali sambil mengatur dalamnya galian yang lebih baik. Karena kekauan
konstruksinya, backhoe ini lebih menguntungkan untuk penggalian dengan jarak
dekat dan memuatkan hasil galian ke truk.
Gambar 3.1. Backhoe
3.2. Tipe Backhoe
Tipe backhoe dibedakan dalam beberapa hal antara lain dari alat kendali
dan undercarriage nya.
Menurut alat kendali :
1. Dengan kendali kabel (cable controlled)
2. Dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled)
Menurut undercarriage nya :
1. Roda rantai (crawler mounted)
2. Roda karet (wheel mounted)
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 13
EXCAVATOR3.3. Cara Kerja
Sebelum mulai bekerja dengan backhoe sebaiknya kita pelajari lebih
dahulu kemampuan alat seperti yang diberikan oleh pabrik pembuatnya, terutama
mengenai jarak jangkauan, tinggi maksimal pembuangan dan dalamnya galian
yang mampu dicapai, karena kemampuan angkat alat ini tidak banyak
berpengaruh terhadap kemampuan standar alatnya.
Untuk mulai menggali dengan backhoe bucket dijulurkan ke depan ke
tempat galian, bila bucket sudah pada posisi yang diinginkan lalu bucket diayun ke
bawah seperti dicangkulkan, kemudian lengan bucket diputar ke arah alatnya
sehingga lintasannya seperti terlihat pada gambar di bawah. Setelah bucket terisi
penuh lalu diangkat dari tempat penggalian dan dilakukan swing, dan pembuangan
material hasil galian dapat dilakukan ke truk atau tempat yang lain.
A : Jangkauan maksimalC : Dalam gali maksimalG : Tinggi buang maksimal
Gambar 3.2. Jangkauan backhoe
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 14
EXCAVATORTabel 3.1. Jangkauan dan Kapasitas Bucket Backhoe Caterpillar
Untuk menghitung produksi backhoe, faktor yang mempengaruhi adalah
kapasitas bucket, dalam galian, jenis material yang digali, sudut swing, dan
keadaan manajemen / medan. Produksi backhoe secara umum dapat ditentukan
dengan rumus :
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 15
EXCAVATOR
Produksi : 60
x BC x JM x FF → m3/jam (LM)T
Dengan :
1T : cycle time (menit)
BC : kapasitas bucket (m3)
JM : kondisi manajemen dan medan (tabel)
Karena ada dua contoh backhoe yang dikemukakan di sini, yaitu
caterpillar dan komatsu, maka untuk menghitung cycle time digunakan cara-cara
tersendiri sesuai petunjuk pabrik pembuatnya.
3.4.1. Produksi backhoe menurut Caterpillar
Produksi dengan petunjuk yang ada, cycle time untuk caterpillar
dipengaruhi oleh keadaan medan kerja yang dibedakan dalam 5 keadaan,
yaitu sebagai berikut :
1. Mudah
Adalah keadaan penggalian yang mudah, misalnya tanah tidak
kompak, pasir, kerikil, dan lain-lain. Kedalaman galian lebih kecil dari
40% kemampuan alat maksimal, sudut swing kurang dari 30o. Tidak
ada gangguan buang/muat pada truk atau stock pile, operator baik.
2. Sedang
Adalah keadaan penggalian yang sedang, misalnya lempung kering,
tanah dengan kandungan batuan kurang dari 25%. Kedalaman galian
sampai dengan 50% kemampuan alat maksimal, sudut swing sampai
dengan 60o, ada sedikit gangguan.
3. Agak sulit
Adalah keadaan penggalian pada batu-batuan, lapisan tanah keras,
kedalaman galian diatas 90% dari kemapuan alat, swing lebih dari
120o. Kondisi galian sempit, tempat buang/muat sempit dengan
jangkauan maksimal, ada gangguan pekerja pada tempat kerja.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 16
EXCAVATOR4. Sulit
Adalah keadaan penggalian agak sulit, lapisan tanah keras yang
kompak, tanah dengan kandungan batuan 50%, kedalaman galian 70%
dari kemampuan alat maksimal, sudut swing sampai dengan 90o, dan
pemuatan ke truk dengan jumlah banyak.
5. Sangat sulit
Adalah keadaan penggalian pada batu-batuan, lapisan tanah keras,
kedalaman galian di atas 90% dari kemampuan alat, swing lebih dari
120o. Kondisi galian sempit, buang/muat sempit dengan jangkauan
maksimal, ada gangguan pekerja pada tempat kerja.
Pada setiap menggali, bucket tidak terlalu penuh, hal ini tergantung
dari material yang digali maka perlu ada faktor, seperti ditunjukan pada
tabel di bawan ini :
Tabel 3.3. Fill Factor untuk caterpillarBahan Fiil Factor
1. Tanah lempung kepasiran 100- 110%2. Pasir atau kerikil 95 - 100%3. Lempung keras, tanah keras 80- 90%4. Batu pecah abik 60- 75%5. Batu pecah jelek 40- 50%
3.4.2. Produksi backhoe menurut komatsu
Berbeda dengan caterpillar, komatsu sebagai pebrik pembuat alat
berat memberikan cara menghitung prakiraan produksi backhoe tersendiri
dengan rumus :
Produksi : 60 x BC x JM x BF → m3/jam (LM)T
Keterangan :
1T : cycle time (menit)
BC : kapasitas bucket (m3)
JM : kondisi manajemen dan medan kerja
BF : faktor pengisian bucket
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 17
EXCAVATORFaktor pengisian bucket (BF) adalah keadaan pengisian pada waktu
menggali yang kadang-kadang penuh, kadang-kadang peres, dan mungkin
malah kurang. Sehingga pada waktu menggali tidak selalu munjung terus
atau peres terus.
Tabel 3.4. Faktor pengisian bucket komatsu
Kondisi Muatan Faktor
gali dan muat material dari stock pile
atau material yang sudah digusur
MUDAHdengan alat lain, sehingga tidak
0,8 - 1,0diperlukan tenaga menggali yang besar
dan bucket dapat penuh. Misal tanah
pasir, tanah gembur
gali dan muat material dari stock pile
yang memerlukan tekanan yang cukup,
SEDANG kapasitas bucket kurang dapat munjung. 0,6 - 0,8
Misal : pasir kering, tanah lempung
lunak, kerikil
sulit untuk mengisi bucket pada jenis
AGAK SULITmaterial yang di gali. Misal : batu-
0,5 - 0,8batuan, lempung keras, kerikil berpasir,
tanah berpasir, lumpur
menggali pada batu-batuan yang tidak
SULITberaturan bentuknya yang sulit diambil
0,4 - 0,5dengan bucket. Misal : batu pecah
dengan gradasi jelek
Untuk menghitung cycle time yang diperlukan untuk menggali
swing dua kali dan buang/memuatkan ke truk dapat digunakan tabel-tabel
berikut.
T = t1 + 2t2 + t3
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 18
EXCAVATORKeterangan :
1T : cycle time
t1 : waktu menggali
t2 : waktu swing
t3 : waktu membuang
Tabel 3.5. Waktu untuk menggali (detik)Kondisi Penggalian Mudah sedang Agak Sulit Sulit
Dalam Galian< 2 6 9 15 26
2 m – 4 m 7 11 17 28> 4 8 13 19 30
Tabel 3.6. Waktu untuk swing (detik)Swing (derajat) Waktu
450 – 900 4 – 7900 > 40 5 – 8
Waktu untuk membuang atau memuatkan :
1. Tempat buang sempit, misalnya truk = 5 – 8 detik,
2. Tempat buang longgar, misalnya stockpile = 3 – 6 detik.
3.4.3. Contoh Perhitungan
1. Produksi backhoe menurut Caterpillar
Backhoe Caterpillar tipe 225 stick 2440 menggali parit dengan
kedalaman 4,5 meter. Tanah jenis lempung keras, sudut swing
maksimal 90o.
Ukuran bucket yang digunakan 1 m3, medan baik dan
manajemen sedang. Berapa produksi backhoe perjamnya?
Untuk tanah keras, sudut swing 90o
% gali = 4,5
x 100% = 69,98% atau kira-kira 6,43
70% → termasuk galian agak sulit
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 19
Cycle time :EXCAVATOR
T = 25 detik = 0,4167 menit
Fill factor = 80%
JM = 0,71 (baik/sedang)
Produksi = 60 x 1,0 x 0,80 x 0,71 = 81,78 m3/jam (LM)0,4167
2. Produksi backhoe menurut komatsu
Untuk menggali parit sedalam 4,5 meter digunakan backhoe
PC120-1 komatsu. Sudut swing 90o, tanah lempung lunak, swell
30%. Kondisi medan baik, manajemen baik, tanah hasil galian
diangkut dengan truk.
Berapa prakiraan produksi backhoe per jamnya?
1. Bucket factor untuk tanah lempung lunak = 0,80
2. Kapasitas bucket PC 120-1 = 0,45 m3 peres (tabel 3.2.)
3. JM = 0,75 (baik/baik)
4. Cycle time : - gali dalam 4,5 m
kondisi sedang → t1 = 13 detik
- swing 90o → t2 = 7 detik
- buang ke truk → t3 = 8 detik
T = 13 + (2 x 7) + 8 = 35 detik
≈ 0,58 menit
Produksi = 60
x 0,45 x 0,80 x 0,75 = 27,93 m3/jam (LM) 0,858
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 20
EXCAVATORBAB IV
CLAMSHELL
4.1. Definisi Chamshell
Clamshell adalah alat gali yang mirip dengan dragline yang hanya tinggal
mengganti bucketnya saja. Clamshell terutama digunakan untuk mengerjakan
bahan-bahan lepas, seperti pasir, kerikil, lumpur dan lain-lainnya. Batu pecah dan
batubara dapat juga diangkut secara massa oleh clamshell ini.
Cara kerja clamshell dengan mengisi bucket, mengangkat secara vertikal
ke atas, kemudian gerakan swing dan mengangkutnya ke tempat yang dikehendaki
di sekelilingnya untuk kemudian ditumpahkan ke dalam truk, atau alat-alat angkut
lain, atau hanya menimbun saja. Karena cara mengangkat dan membuang muatan
vertikal, maka clamshell cocok untuk pekerjaan pengisian pada hopper yang lebih
tinggi letaknya.
Gambar 4.1. Clamshell
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 21
EXCAVATOR4.2. Bucket Clamshell
Bucket clamshell yang digunakan terdapat dalam berbagai ukuran,
mempunyai dua macam bucket yakni :
1. Heavy duty bucket, yang dilengkapi dengan gigi yang dapat dilepas, digunakan
untuk penggalian
2. Light duty bucket, untuk mengangkat bahan ringan, tanpa dilengkapi oleh gigi-
gigi.
Kapasitas bucket dihitung dalam 3 macam ukuran yaitu:
1. Water level capasity adalah kapasitas bucket dimana bucket terendam air
(digantungkan setinggi permukaan air)
2. Plate line capacity, adaleh kepasitas, dimana bucket terisi rata mengikuti garis
sepanjang puncak clamshell
3. Heaped capacity, adalah kapasitas bucket munjung
Berat bucket sangat berpengaruh pada kemampuan gali clamshell,
misalnya pada Heavy duty bucket dapat menggali tanah yang cukup keras kecuali
bahan batuan yang kompak, tetapi berat bucket akan menambah beban, sehingga
akan mengurangi daya gunanya. Light duty bucket dapat bekerja lebih cepat
dengan beban bucket yang ringan, tetapi tidak mampu menggali tanah yang keras,
dan akan cepat rusak jika dipaksakan. Maka biasa digunakan medium duty bucket
atau all purpose bucket yang umum penggunaannya.
4.3. Kemampuan Clamshell
Kemampuan clamshell ditentukan oleh batas-batas gaya angkat crane
yang diberikan. Terutama pada mobile crane, gaya angkat diberikan secara teliti
untuk menghindari tergulingnya alat. Biasanya gaya angkat maksimal diberikan
atas dasar 75% kekuatan yang tersedia pada mesin dan 85% dari beban yang dapat
menggulingkan crane. Pada crawler crane, jarak antara pasangan crawler dibuat
lebih besar dari pada yang khusus dibuat untuk shovel, juga counterwelight yang
dipasang sebagai imbangan terhadap beban, dibuat lebih besar.
Gaya angkat clamshell berangsur-angsur turun dengan bertambahnya jarak
jangkauan boom. Jarak ini dapat diperbesar dengan memperpanjang boom, seperti
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 22
EXCAVATORterlihat pada tabel 3.7. adalah crane P&H model 255A TC, standar boom adalah
30 ft dengan ekstension kerja dengan clamshell agar selalu diusahakan pengguna
boom yang sependek mungkin, supaya dapat bekerja dengan maksimal gaya
angkat crane-nya, serta sudut swing yang sekeci-kecilnya untuk memperkecil
cycle time.
Tabel 3.7. Kapasitas crane model 255 A. TC (lbs)
Maksimal panjang boom untuk clamshell hanya diperbolehkan 50 ft,
dengan ketentuan sebagai berikut :
1. single port hoist line untuk beban sampai dengan 8000 lbs,
2. two part hoist line untuk beban sampai dengan 16000 lbs,
3. three part hoist line untuk beban sampai dengan 24000 lbs,
4. four part hoist line untuk beban sampai dengan 32000 lbs,
5. five part hoist line untuk beban sampai dengan 40000 lbs.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 23
EXCAVATOR4.4. Produksi Clamshell
Sebelum kita bekerja dengan clamshell, pertama-tama kita pilih panjang
boom dan sudut kerja boom yang paling menguntungkan. Hal-hal yang
mempengaruhi antara lain gaya mampu crane, jarak penggalian, dan tinggi
pembuangan. Pada tabel 3.8. diberikan beberapa ukuran medium welight bucket
(general purpose type clamshell bucket) yang umum digunakan.
Tabel 3.8. Spesifikasi medium welight bucket clamshell
4.5. Contoh Perhitungan
Clamshell dengan ukuran 1,5 cu-yd medium welight bucket digunakan
untuk memindahkan pasir dari stockpile ke hopper setinggi 25 ft di atas
permukaan tanah. Sudut swing 90o, berat volume pasir 99 lbs/cu-ft (LM),
spesifikasi crane model 255A TC, kecepatan hoist line 153 fpm, kecepatan swing
4 rpm. Berapakah produksi clamshell per jamnya jika efisiensi kerja 50 menit per
jam?
- berat bucket = 6000 lbs
- berat tanah = 99 x 55 = 5445 lbs (heaped)
Total = 11445 lbs
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 24
EXCAVATORDipilih ukuran boom, panjang boom 50 ft, jangkauan 30 ft, kemampuan angkat
12400 lbs. OK!
Cycle time :
- isi bucket (diperkirakan) = 6 detik
- angkat = 25 x 60 = 9,8 detik153
- swing = 90 / 360 x 60 = 3,75detik4
- buang = 4 detik
- swing kembali = 3,75detik
- waktu hilang = 4 detik
T = 33,3 detik = 0,555 menit
Produksi clamshell =60
x 55 x50
= 4,595 cu-ft/jam (LM)0,555 60
= 130 m3/jam (LM)
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 25
EXCAVATORBAB V
POWER SHOVEL
5.1. Definisi Power Shovel
Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan
alat yang disebut dengan power shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali
tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam truk atau alat
angkut lainnya. Alat ini juga dapat untuk membuat timbunan bahan persediaan
(stock pilling). Pada umumnya power shovel ini dipasang di atas crawler mounted,
karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain stabilitas dan kemapuan
floatingnya. Power shovel di lapangan digunakan terutama untuk menggali tebing
yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat.
Gambar 5.1. Power shovel
Macam shovel dibedakan dalam dua hal, yaitu shovel dengan kendali kabel
(cable controlled) dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled).
Bagian-bagian yang terpenting dari shovel adalah sebagai berikut :
1. Bucket
2. Tangkai bucket
3. Sling bucket
4. Rol ujung
5. Boom
6. sling boom
7. Penahan boom
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 26
EXCAVATOR8. Mesin penggerak
9. Counter welight (penyeimbang)
10. Kabin operator
11. Under carriage
5.2. Cara Kerja Power Shovel
Pekerjaan dimulai dengan menempatkan shovel pada posisi dekat tebing
yang akan digali, dengan menggerakkan dipper/bucket ke depan kemudian ke atas
sambil menggaruk tebing sedemikian rupa sehingga dengan garukan ini tanah
dapat masuk dalam bucket, jika bucket sudah penuh, maka bucket ditarik ke luar.
Operator yang telah berpengalaman dapat mengatur gerakan ini sedemikian rupa
sehingga bucket sudah terisi penuh pada saat bucket mencapai bagian atas tebing.
Setelah terisi penuh, maka shovel dapat diputar (swing) ke kanan atau ke
kiri menuju tempat yang harus diisi. Segera sesudah shovel tidak lagi dapat
mencapai tebing dengan sempurna, maka shovel digerakan/berjalan menuju posisi
baru hingga dapat bekerja seperti semula. Pada dasarnya gerakan-gerakan selama
bekerja dengan shovel ialah :
1. Maju untuk menggerakan dipper menusuk tebing,
2. Mengangkat dipper/bucket untuk mengisi,
3. Mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing,
4. Swing (memutar) untuk membuang (dump),
5. Berpindah jika sudah jauh dari tebing galian, dan
6. Menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan.
5.3. Ukuran Shovel
Ukuran shovel didasarkan pada besarnya bucket yang dinyatakan dalam m3
atau cu-yd, dan dibedakan dalam keadaan isi peres (struck) atau munjung
(heaped), juga dalam kondisi tanah alam atau lepas. Dalam perdagangan terdapat
shovel dengan kapasitas bucket 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 2,00; dan 2,50 cu-yd,
sesuai ketentuan-ketentuan dari Power Crane & Shovel Association (PCSA).
Untuk ukuran-ukuran yang lebih besar dapat dibuat sesuai dengan permintaan.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 27
EXCAVATORUntuk memilih ukuran shovel ada beberapa faktor, antara lain : banyaknya
volume pekerjaan, bila harus mengerjakan banyak pekerjaan kecil-kecil di tempat-
tempat yang berjauhan satu sama lain, maka pemilihan shovel dengan truck
mounted merupakan keuntungan yang tidak kecil artinya. Sebaliknya jika
pekerjaan terpusat di satu tempat dengan jumlah besar, mobilitas tidak begitu
penting, dan crawler mounted shovel lebih menguntungkan. Pemilihan shovel
dengan ukuran yang lebih besar dipertimbangkan atas dasar sebagai berikut :
1. Pengangkutan shovel merupakan usaha yang sulit, jadi harus dipertimbangkan
jalan angkut yang ada.
2. Pengausan bagian-bagian (spare parts) ukuran besar relative besar pula, karena
pekerjaan yang dilakukan juga besar.
3. Pada pekerjaan di quarry, shovel besar tidak perlu terlebih dahulu
menghancurkan batu-batu.
4. Biaya untuk operator shovel besar relatif kecil, karena produksinya besar.
5. Shovel besar lebih mampu mengerjakan bahan-bahan yang keras karena
tenaganya lebih besar.
6. Waktu penyelesaian pekerjaan lebih cepat.
5.4. Produksi Shovel
Dalam menghitung produksi shovel perlu diperhatikan cycle time selama
operasi berlangsung. Satu cycle time terdiri dari menggali/mengisi bucket,
berputar (swing), membuang (dump), dan berputar (swing) ke posisi semula.
Faktor-faktor selama operasi, keadaan medan, dan hambatan-hambatan lain perlu
dipertimbangkan, karena akan mempengaruhi produksi shovel.
1. Pengaruh tinggi tebing galian terhadap produksi shovel.
Tinggi tebing galian yang paling baik ialah yang sedemikian besarnya,
sehingga pada waktu dipper / bucket mencapai titik tertinggi tebing sudah terisi
penuh, dengan tidak perlu memberikan beban yang berlebihan pada mesin. Tinggi
tebing yang demikian disebut dengan tinggi optimal, yang bagi shovel-shovel
yang dibuat menurut spesifikasi PCSA untuk masing – masing ukuran shovel dan
macam tanah yang digali diberikan seperti pada tabel di atas.
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 28
EXCAVATORTabel 3.9. Produksi ideal power shovel dan tinggi gali optimal
Catatan : *angka yang di atas adalah tinggi gali optimal*angka yang di bawah adalah produksi ideal shovel (cu-yd/jam)BM
Angka-angka dalam tabel di atas tersebut adalah angka praktik, meskipun
tidak tepat benar dapat digunakan sebagai titik tolak perencanaan pekerjaan
penggalian tebing. Bila tinggi tebing kurang optimal, maka tidak mungkin mengisi
bucket sekaligus penuh dalam satu pass tanpa memberikan beban lebih pada
mesin. Hal ini akan menyebabkan lekas rusaknya mesin, maka operator dapat
memilih dua kemungkinan, ialah mengisi bucket penuh dalam beberapa kali pass
atau membiarkan bucket tidak terisi penuh langsung di dump, tentu saja kedua hal
tersebut akan mempengaruhi produksi shovel. Sebaliknya bila tebing lebih tinggi
dari optimal, operator harus hati-hati agar tidak terjadi lubang-lubang dalam
tebing, yang dapat mengakibatkan longsornya tebing tersebut dan menimpa
shovel. Operator dapat memilih menggali dengan mengurangi tenaga tekan pada
Ade Ayu W. – 3 D IV Jalan Tol 29
EXCAVATORbucket ke dalam tebing, atau penggalian tidak dimulai di dasar tebing, atau
menggali secara normal tetapi membiarkan tanah tumpah dari bucket dan
mengambil cycle berikutnya. Ketiga hal tersebut akan mengurangi produksi
shovel.
2. Pengaruh sudut putar (swing) terhadap produksi shovel.
Sudut putar shovel adalah sudut dalam bidang horizontal antara kedudukan
dipper/bucket pada waktu menggali dan pada waktu membuang muatan, yang
dinyatakan dalam derajat. Besarnya sudut putar ini mempengaruhi cycle time
pekerjaan, sehingga mempengaruhi produksi shovel. Pada tabel di bawah ini
diberikan faktor koreksi produksi shovel untuk sudut putar dan persen tinggi
galian optimal.
Tabel 3.10. Faktor koreksi sudut putar dan % tinggi gali optimalpada produksi power shovel% tinggi sudut putar (swing), derajatoptimal 45 60 75 90 120 150 180
Lempung lekat, 7,3 8,0 8,7 9,5 10,0 10,7 11,3 11,8 12,3basah 20 30 55 75 95 110 130 145 175Catatan : *angka yang di atas adalah tinggi gali optimal (feet)
*angka yang di bawah adalah produksi ideal shovel (cu-yd/jam) BM
2. Pengaruh swing dan % dalam galian pada dragline.
Seperti pada produksi shovel, % dalam gali optimal akan mempengaruhi
produksi dragline. Hubungan antara % dalam gali optimal dan sudut swing
terhadap koreksi produksi dragline diberikan seperti tabel di bawah ini.
3. Pengaruh keadaan medan dan keadaan manajemen.
Pengaruh keadaan medan dan keadaan manajemen pada produksi dragline
sama pada power shovel, sehingga untuk faktor koreksinya dapat digunakan
tabel pada power shovel.
4. Pengaruh pemilihan ukuran dan tipe bucket pada produksi dragline.
Dalam memilih ukuran dan tipe bucket mempunyai pengaruh pada produksi
dragline, karena bucket yang besar akan mempunyai berat sendiri yang besar.
Tabel 3.13. Faktor koreksi swing dan % gali optimal produksi dragline% tinggi sudut putar (swing), derajatoptimal 30 45 60 75 90 120 150 180