Abstract - repository.unib.ac.idrepository.unib.ac.id/455/1/Teknomekanik Vol.2.No.2.Juli 2010.pdf · E-mail : [email protected] Abstract ... idler p.ada conveyor itu sendiri. .Idler

PERANCANGAN KAPASITAS DAN DAYA MOTORBELT CONVEYOR 30 TON/JAM

ErinolierdiTeknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Bengkulu

E-mail : [email protected]

Abstract

A belt provides a convenient means for transfeting power lrom one shafito another. Belt are frequently necessary to reduce the higher rotativespeeds of electric motors to the lower values required by mechonicatequipment, one of them is governor. Governor is controller system whitchadjust head of sleeve in the its side. Transmition system that to be used bygovernor is v-belt. In this research will be analyzed dan to be designed atransmition system which comfort for this equipment. Base on analysishave been done in this research, it shows that to control sleeve of governorrequiring 0.937 hp energt supply and type of belt is 3V bett-

Kqtwords : governor, control sleeve

Pendahuluan

Salah satu alat angkut yang seringdi pakai dalam dunia industri adalah beltconveyor, yang digunakan untukmengangkut bulk material dalam rentangjarak tertentu.

Dalam perancangan belt conveyorsangat perlu dipaharni variabel-variabelyang mempengaruhi keefektifan kerjadari mesin coffveyor antara lain seperti:jenis material, kapasitas yang diinginkan,kecepatan angkut daya motor dan sudutinklinasi dari belt conveyor yang akandirancang. Variabel utama yang perludiperhatikan dalam perancangan beltconveyor adalah kapasitas angkut dandaya motor yang dibutuhkan.

Ka rrkteristik MaterialProses untuk pemindahan material

dari satu tempat ke tempat lain denganjarak yang tidak terlalu jauh maka diperlukan alat pemindah material secaraterus menerus tanpa ada pemindahanperalatan, dengan perkembanganteknologi maka terciptanya pesawatangkut yang berbagai macam. Dalammefturcang peralatan pemindah material

banyak parameter yang harusdiperhitungkan, seperti sifat-sifatmaterial yaitu sifat fisik (sifat materialyang dapat dilihat langsung oleh mata)dan sifat mekanik (sifat material yangdidapatkan dari serangkaian pengujian)yang ingin dipindahkan. Material tersebutdikelompokkan atas karakteristiknyayang ditentukan oleh dimensi, bentulqberat dan sifat-sifat khusus seperti mudahmeledak, mudah terbakar, kerapuhan danbentuk tumpukan (bulk) rnaterial.Pesawat angkut conveyor yangmerupakan alat angkut unfukmemindahkan material dengan muatantertenfu sekaligus dalam suatu unit yangberlansung secara terus menerus.Penggunaan conveyor biasanya dipengaruhi olehjenis muatan atau materialyang akan di angkut pada kapasitasangku&rya dengan memperhatikankecepatan tertentu maka di gunakan belrconveyor yang merupakan sabuk sebagaialat untuk pernuatan material.

Bulk material handling biasanyamenggunakan belt convElor, brcketconvc)/or, choin coweyor, pipe conveyor,dan alat-alat berat lainnya sebagaiequipment. Yang paling umum

t64

Teknome*snlk Vol.2 No.2, Juti 20t0 hlm. t64_t75

digunakan adalah belt convelnr sebagaiequipment untuk mengangkut batu baranikel, biji besi dan hasil tambang lainnya.Karena bek cwweyor ini sangat murahdibandingkan dengan equipment yanglain seperti truk dengan biaya perawatandan operasi yang mahal, karena dengancapital cost yang mahal dan lainnya.

Belt convqrcr ini juga bisadigunakan untuk jarak jauh seperti 10km, 15 km dan ada yang hingga 30 kmtergantung route jalanny4 dengankeuntungan seperti itu bett conveyormenjadi icon untuk butk materialhondling.

Tumpukan (bulk) materiat dapatdibedakan atas beberapa istilah sepertitumpukan butiran dan serbuk (misalnya:biji besi, batubarq serbuk gergaji, semerLpast cord dan lain-lain). Karakteristikdari tumpukan material ditentukan olehsifat mekanik dan sifat-sifat fisik seperti

-ukyran gumpalan, berat spesifik,kelernbaban, mobilitaspartrkel,angleo1f repose dan abrasivitas. Distribusikuantitatif partikel dari suatu tumpukan(bulk), menurut ukurannya dikenalsebagai ukuran butir atau gumpalan.Lltaran dari sebuah partikel ditentukanoleh ukuran garis linear pada gumpalanmaterial ifd dan dimensi dari ukureriterbesar sebuah gumpalan material ituadalah diagonal pada sebuah gumpalantersebut (a), perhatikan gambar berikut.

Gambar l. Dimensi Bulk(mn)

Menurut keseragaman ukuranbongkatL bulk material dibagi menjaditerukur dan tak terukur. Jika rasio ularanterbesar terhadap ukuran terkecildibawah 2,5 dianggap tidak terukur.Pengelompokannya material tersebutdapat dilihat pada tabel berikut.

Pada tabel diatas bahwa ukunanmaterial tergolong besar jika diatas 160mm ukuran diagonal dari satu gumpalmaterial dan diatas l0 mm adalah kecilsehingga dibawah l0 mm materialtergolong pada jenis muatan dalambentuk butirarlgranular. Untuk ukurangumpalan bulk material harusdiperhatikan karena akan berpengaruhdalam menentukan ukuran mesinpemindah material, hopper dansalurannya. Bulk material juga dapatdigolongkan berdasarkan beratnya.Penggolongan material berdasarkan baratuntuk lebih jelas dapar dilihat pada tableberikut.

Pada tabel diatas setiap jenisrraterial memiliki berat spesifik yangberbeda. Berat bulk dalammenghitung kapasitas alat pemindahmaterial dan tekamn pada dinding sertasisi luar padahopper.

Dari kedua tabel diatas bahwasetiap jenis material memilikikarakferistik yang Lrerbeda tergantungpada berat spesifik material itu sendiri,sehingga sangat menenfukan dalammemilih mesin pemindah material.

abel l. PeneelomDokan bulkmatenal

Jenis Muatan Ukuran material(a), mm

Besar - gumpalanSedang-gumpalanKecil -gumpalanButiranBubuk

Diatas 16060 - 160l0 -60

0,5 - '10

Dibawah 0,5

Tabel2. BaIk Dens

LightMediumHeavyveryheavy

Up to 0,60,6 - 1,1r,2 -2,0Over 2,0

Serbukgergaji, tanah,abu, arangGandum,batubaraPasir, kerikil

i besi. batu

t65

r!I

i;- , {

' lErlnofiardi , Perancangan Kapasitas dan Daya Motor Belt coweyor 30 Ton/Jan

Perancangen ConveyorUntuk merancang sebuah belt

conveyor ada beberapa hal yang harusdiketahui datrulu :

r Material yang diangkut. Tingkat abrasive materialo rencanakapasitas conveynr

selelah mengetahui material yangdtangkut dan kapasitas yangdirencanakan barulah bisa *erancaossebuah belt conveyor.

Pengisian MaterialUnfuk penuangan material ke belt

dari arah hopper harus secara vertikaldengan laju belt dan berbagi rata padapermukaannyar gun? menghindaritumpahnya material dan kemiringan jalanbelt-

Alternatif yang dipakai untukmengisi mengatasi hal tersebut makadisekeliling mulut hopper dipasangpenutup. Lebar bukaan bawah hoppermaksimal 0,75 kali lebar belt. padabagian bawaft yaitu antatz hopper danbelt dipasangrubber skirting juga untukmencegah terlemparnya material keluarbelt saat pngisian. Rubber terbuat daribahan yang lebih lunak dibandingkandengan bahan belt danterpasang di keduasisi tepi belt. Iarak antara dan rubberskining diubah dari 0,75 bertambahsampai 0B kali lebar belt. Rubber skirtberfungsi sebagai mencegah agarmaterial tidak tumpah keluar dart bettpada saat memuat material. Untuk lebihjelas perhatikan gambar dibawah ini:

Jarak jatuh material harusdiusahakan sekecil mungkin unfirkmengurangi efek tumbukan pada belt.Benturan pada belt d"pat dikurangidengan memasang karet pada corryingidler (gaarhr 2.2). Lapisan karet iniberguna unfuk mengurangi getaran

benfuran.

iionstrui<si tian Romponen Utam a BettConvEnr

Corweyor merupakan suafumekanisme yang digunakan untukmemindahkan suafu matsrial dari satutempat ketempat lainnya sesuai dengankebutuhan yang diinginkan. Belt

conveyor adalah satu dari sekian banyakjenis conveyor yangmenggunakan sabuk sebagai pembawabeban material yang digerakkan olehmotor dan komponen-komponenconveyor lainnya. Belt conveyordigerakkan oleh motor lishik yangterpasang pada gear 6ox unfuk memutardrive pulley dimana pergerakan systemini metingkar pada dua buah terminalpulley yaitu driving pulley dan tailpulley. Disebabkan adanya koefisiengesekan yang besar antara belt dan pulleyyang menyebabkan belt ikut berputar danbergerak secara translasi. pada lintasantempuh yang cukup panjang antara drivepulley dan tail pulley didukung olehfuberapa idler. Sedangkan keteganganbeft dijaga oleh suafu system mekanisyang disebut dengan take-up stqtion-Material yang akan diangkut disalurkanmelalui hoppo kemudian jatuh pada belt.Untuk mengetahui efisiensi suatu kerjacornteyor maka perlu dilakukanperfiitungan terhadap parameter-parameter penyusun conveyor agardiketahui seberapa kemampuan ke.jayang dihasilkan oleh conveyor danberapa enerry yang dibutuhkan untukmelakukan kerja itu sendiri. Hal ini jugabertujuan unfuk menghindari umurpemakaian belt yang lebih dari masapemakaiannya sehingga menghindarikerusakan yang lebih berat dan biayalebih besa

Konstnrfrsi BeIt CoaveyorBelt Conveyor dipasang untuk

memindahkan berbagai unit materialsepanjang arah horizontal atau denganarah kemiringan tertentu. Belt conveyorsecara luas digunakan pada berbagaiindusfri. Sebagai contoh, belt conveyormerupakan peralatan pemindah cui<uppenting yang digunakan unhrk operasipengecoran logam (untukmendistribusikan pasir cetakantmenyalurkan banr bar4 biii logam padaindushi tarnbang, indushi makanan,dan lain-lain. Dalam pemindahanmatsrial, corryeyor didukung olehbeberapa komponen yang menyokong

t66

Tehnonckanik, Vol.2 No,2, Juli 2010 hln. 164-175

kerja dari belt conveyor seperti padagambar dibawah ini:Dari gambar diatas merupakan konstruksidari suatu mesin conveyor dankomponen-komponen yang mendukungkeqa belt convE/or untuk memindahkanrnaterial,Adapun kesulitan-kesulitan dalampemasangan Belt Conveyor adalah :1. Jalur pemindah (transfer line),karcna

untuk satu unit BeIt Conveyor hanyadipasang untuk jalur lurus.

2. Kemiringan yang terbatas.Kapasitas yang besar (500 s/d

5000 m'/jam atau lebih), kesanggupanuntuk memindahkan muatan pada jarakyang relatif besar (500 sid 1000 m ataulebih), desain yang sederhana danpengoperasian yang bailg merryebabkanBelt Convryor menjadi mesin pemindahyang paling universal.

BeIt biasanya terbuat dari bahantekstil berlapis karet, baja lembaran ataudari jalinan kawat baja. Conveyor denganbelt yang terbuat dari tekstil berlapiskaret paling banyak ditemukandilapangan.

Komponen-komponen Utama BetlConveyor

BeltBeIt yang digunakan p&a bett

convE)ar terdiri dari hberapa jenisseperti :bulu unta, kafun, dan beberapajenis belt tekstil berlapis karet. Suatu 6elhanrs memenuhi beberapa persyaratanyaitu :l. Kemarnpuan menyerap airrendah.2. Kekuatan tinggi.3. Ringan,lentur.4. Regangan kecil.5. Kefahananpemisahan lapisanyang

tittggi.6. Umur pemakaian rplative lama.

Dan persyaratan tersebut, beltberlapis karet adalah yang terbaik, olehkarena itu biasanya lebih disukai afaulebih domin an padaindustri besar.

Belr tekstil berlapis karet terbuatdari beberapa lapisan yang diksnaldengan plies. Lapisan-lapisan tersebut

(Vulkanisasi) atau dengan karet alammaupun yang sintetis. Pada gambar 2.41be& dilengkapi dengan cover karet untukmelindungi tekstil dari kerusakan:kerusakan. Karena beberapa jeniimaterial yang dibawa mempunyai sifqtabrasif.

Pada gambar diatas covermerupakan bagian ats dari belt. Untukmengetahui ketebalan dan cover dapatdihubungkan dengan jenis material yangmembebani 6elt Sedangkan untuk jumlahIapisan belt teryantung pada lebar- beltitu. Sebab tiap jenis material mempunyaiukuran dan sifat fisik yang berbeda.

Idler SistemBiasanya suatu belt disangga oleh

idler p.ada conveyor itu sendiri. .Idlerdibuat ssdemikian rupa untuk dibongkarpasang. Ini dimaksudkan untukmemudahkan perawatan. Jika salah satukomponen idler rusak dapat dilakukanpenggantian s€cara cepat.Adapun jen is idler yarrg dipakai adalah :I. Carrying ldler

Corrying idler merupakan "rollyang mendukung belt eonvqror sertabeban diatasnya, dimana konskuksidibuat sedemikian rupa sehinggaukcrannya dibuat bermacam-mac&msesuai dengan kebutuhan. Gambardibawah menunjukkan konsfuksi daricorrying idler dimana belt diatasnyauntuk menerima beban terhadap materialyang diangkut.Pemakaian carrying idler biasanyatergantung pada lebar dan jumlah lapisan(/Iy) dari belt. Carrying idler biasarryaberupa tdler trngal, dua idler, tiga idteratau lebih, tergantung dari material yangdibawanya

2. Impact IdlerImpact idl* msrupakan roll yang

menahan lelt pada daerah muat, yangbiasanya dilapisi dengan karet. Sepertigambar dibawah memperlihatkan bagiandari impact idler drmana, *rdapf jugarubber sHirting yang dilapisi oleh bahanyang lsbih lunak dan belt unfukmencegah terlemparnya material padasaat pencurahan material.dihubungkan

t67

dengan pemanas

Erinofiardi , Perancangan Kapasitas dan Daya Motor Belt Coweyor 30 TonlJan

Dengan sistem saat material jatuh padabeh, impact idler memberikan gayasuspensi agar belt tidak mudah sobek.

J. Return ldlerYaitu rol penunjang yang tak

bermuatan- Bentuk konshuksinya samadengan carrying idler. Pemasanganreturn idler ini biasanya dibuat denganjarak dua kati tebih besar dari jarakpemasangan carrying idler. Hal inidisebabkan return ldler tidakmenerima beban. Return idler biasarryaselalu digunakan idler tunggal atau saturol saja.

Drive (Penggerak)Drive merupakan sumber daya

untuk menggerakkan belt conveyor, ymgterdiri dari : .l. MotorSumber putaran pada belt convsyor yangmengubah arus listrik ke energy mekanikatau menjadi putaran. Belt coweyor inidigerakkan oleh motor yang terlapatpada drive stotion. Motor penggerak iniakan menggerakkan puli (Drive Pulley)yang mempunyai koefisien gesek yangbesar dari belt conveyor. Danmemberikan tegangan besar pada 6elrnya, sehingga menyebabkan belt berputardan bergerak se,cara translasi. Gambardibawah merupakan jenis spesifikasirnotor yang digunakan. Motor yangdigunakan memiliki daya4 Hp. 'Penggunaan motor yang dipakai harussesuai dengan spesifrkasi mesin yangakan dirancang sehingga terjadipenyesuaian daya motor dengan proprtidari belt conveyor. Penggunaan dayayang terlalu kecil akan mengakibatkanmesin tidak efektif dalam memindahkanmateial dan daryt mengyebabkanabrasivitas yang cepat pada belt.

2. Geqr BoxDaya penggerak pada belt

conveyor ditransmisikan kepada gesekanyang tet'adi antarabelt in sendiri denganpuli penggerak atau dihubungkan dengankopling yang digenkkan langsungdengan motor lishik. Berikut adalahgambar transmisi yang dipakai untuk

mentransmisikan putaran motor ke drivepulley.

Ada beberapa jenis transmisi yangdigunakan yaitu:l) Dengan reduksi roda gigi lurus2) Dengan reduksi roda gigi kerucut3) Dengan reduksi roda gigi miring4) Dengan motor penggulung (Drum

motor)

3. PulleyAdapun jenis-jenis dari puli

diantaranya adalah:l) Pengencang (Take-up Pulley)

Pengencang belt dapatdibedakan atas duajenis yaitu (ScrewTake-up dan Gravity Take-up). PadaScrew Take-up juga disebutpengencang dengan memberi gayatarik pada belt tersebut yang biasanyadigunakan pada belt dengan panjang50-100 m, sedangkan Gravity Take-up disebut dengan p€ngencanghorizontal dan vedikal denganmemberi gaya tank dan gaya gnavitasbumi, dan dipakai unfuk sistem yangpanjangnya lebih dari 100 m.Gambar berikut menur{ukkan jenisp€ngencang pulley yaitu Take-upPulley.Pada gambar Take-ap Pulley diatasterpasang dekaf dengan drive pulley.

2) Bend PullqtAelt ditekuk dengan puli dan

roller pembelok. Penggunaan rallerpembelok adalah untuk merubahkemiringan sistem seperti dari arahhorizontal menjadi sedikit miring.Tekukan belt dap* dibedakan atasdua macam yaitu tekukan kearahpembalik dan tekukan kearahpembebanan. Dan lcedua macarntekukan tersebut mempunyai ;ari;aritekukan minimum yang berbeda.

3) Snub PulleyPuli yang dipasang untuk

memperbesar .atau memper*ecilsudut kontak antara permukaan drivepalley dengan permukaan bekconvElor yang menyentuh ataumembalut puli penggerak. Alat ini

168

Teknone*anik, Vol.2 No.2, Juli 2010 hlm. t64-t75

berguna untuk mengurangi s/rp yangterjadi pada system.

4) Tail PulleyPuli terakhir pada ujung

belakang belt conveyor. Puli ini jugadapr.f dijadikan sebagai Take-uppulley padaconveyor jenis light duty.

5) Head Pulley (pulley depan)Pulley pada ujung belt depan

belt conveyor, lebih sering dipakaipada puli penggerak. perbedaanantara drive pulley dan head puileyyaitu :o Drive pulley

Puli yang dihubungkan secaralangsung atau tidak langsung kesumber day4 drive pulley tidakharus benada diujung depanconvElor, biasanya dipasangdimana sqia yang dianggapmemungkinkan. Gambardibawah adalah drive pulley yangsiap dipasang pada belt conveyor,dimana pada jenis drive pulleyini terdapat groove yangbertqiuan untuk menghindariterjadinya slip atau keausan padabelt dnpulley.

. HecrdpullcyPali terakhir yang berada diujungeonveyor. Tidak semua headpulley dipakai sebagai drivepulley. Head pulley yang tidakberhubrmgan dengan sumberdaya tidak dapat disebut sebagaidrive pulley. Gambar dibawahmerupakan sebuah head pulleydari konstruksi belt conveyor.Lain halnya denganpulley diatasyang menggunakan groove.

Convqtor FramcCorweyor Frome merupakan

struktur penyangga (Frame) terbuat darisusunan baja profil batangan atau besisiku yang disambung denganmenggunakan teknik pengelasan (las!s*ik) atau dengari penyambungan baut.Frame dibuat kaku (rigid), stukhutersebut terdiri dari batangan membujur,

tegak dan menyilang. Tinggi dari framebiasanya 400-500 mm dan jarak tiapbatang tegak adalah 2-3.5 m, dapatdilihat pada gambar dibawah ini;Pada gambar diatas bahwa konstruksibelt conveyor disangga oleh frame untukmenahan berat dari mesin dan bebanyang dibawa.

Komponen-komponen PendukungDalam pengoperasian belt

conveyor di lapangan, banyak terdapatkomponen-komponen pendukung yangditambahkan pada sistem tersebutdiantaranya:1. Rubber skirt (skirt bord)

Merupakan peralatan yangberfungsi mencegah agar material tidaktumpah keluar dari belt pada saat memuatmaterial.2. Ploughscrapper

Berfungsi untuk membersihkanmaterial yang tertumpah pada arah balik6el. Biasanya terdiri dari primary dan v-plough scrapper.3. Scrapper(pembersih)

Merupakan perangkat yangberfungsi membersihkan material yangmenempel pada belt. Biasanya dipasangpada puli bagian depan atau disekitarDriving Pulley. Alat ini biasanyadipasang pada conveyor yang membawamaterial yang basah dan lengket.4- Plaughscrapper

Berfungsi untuk membersihkanmaterial yang tertumpah pada arah balikbelt, Biasanya terdiri dart primary dan v-plough scrapper.5. Hooper {Corong/ Ch*e

Corong yang terletak di ujungdepan dan belakang belt colrvEor,dimana material dimuat dan dicurahkan.Chute juga berfrrngsi sebagai guidematerial yang akan j*k dlatx-beit,sehingga material tidak keluar berjanrhandari belt. Pada bagian ini terdapat Suberskurt yang terbuat dari potongan beltyang berfirngsi sebagai penutup celah

chute dengan belt cofiveyor.Dengan demikian material yangberukuran kecil tidak keluar sewaktudilaksanakan proses pengisian eoadind.

169

Ednotiardi , Perancangan Kapasitas dan Daya Motor Belt Conveyor 30 ToilJam

Hopper berada di sisi depanconveyor. Memiliki bentuk yang lebihbesar dan ber ngsi untuk menampungbatubara dengan kuantitas relatif banyaksebelum diarahkan ke conveyor. Hopperdilengkapi dengan chute yangmemudahkan bafirbara unfuk meluncur,sehinnga tidak menggumpal maupunterjadi penyumbatan.

Geometri Belt ConveyorPenganalisaan belt conveyor

tergantung dari lokasi dimana betteonveyor tersebut akan dioperasikan,sehingga geometri belt conveyor dapatdigabungkan sesuai dengan kebutuhan.Menurut lintasan dari gerakanny4 beltconvq/or dapat diklasifikasikan atas:il l{orizontal Belt Conveyor2) Inclined Belt Conveyor3) Horizontal Inclined Belt Conveyor4) Bending Belt Convqyor5) More Bending Belt Conveyor

Kemiringan terhadap garishorir.ontul {sudut p) tergantung padafaktor gesekan antara material yangdibawa dengan belt yang bergerak" sudutkemiringan tetap dari tumpukan materialdan bagaimana cara material dibebankankeatas 6elr.

Kerniringan terhadep garishorizonbl (sudut f) tergantung padafactor gesekan antara material yangdibawa dengan belt yangbergerak, sudutkemiringan tetap dari tumpukan materialdan bagaimana cara material dibebanka*ke atas &elr

Mekanisme Keria Belt C;anvqrcrMekanisrne ke{a dari sysem

belt couveyor id menryakan suahrmekanisme kerja yang terus menerusyangterdiri dari:r Pengisian muatan

Maledat rtimgla$ dicuratrkanmef,alui corong pengsi yangberfungsi untuk nrengatur arahcurahan material ke belt conveyor.

. r Pengangkutan MaterialPada saat systsm penggprak(motor) mulai bekerja kecepatangerak pengangkutan sesuai dengan

kecepatan gerakdirencanakan.

yang

o Pembongkaran muatanPembongkaran muatan iniberlangsung selama pengangkutan.Pembongkaran dilakukan padaujung Belt, melalui corong curahyang terpasang pada ujung beltconveyor tersebut. Setelah itumaterial dapat langsungdicurahkan ke sistem selanjutnya.

o Kembalitanpa muatanPada saat ini belt kembali kekedudukan semula untukkemudian secara preiodik dan terusmenerus mengalami pergantianseperti sebelumnya.

Rumus-rumus Penting PerhitunganParameter BeItConvgrcr

Kapasitas Yang diinginkan (Q)Kapasitas transport belt adalah

hasil bagi antara berat material yangdiangkut dengan waktu pengangkutan.Dan kapasitas transport ditentukan olehbeberapa faktor yaitu:. Kece patan belt conveyoro Lebar belto Besarsudutangkuto Bentuk material yang dibawa

Perhitungan kapasitas transporfmenggunakan rumus sebagai berikut:

3690U=rr*xqxtr ( t )

F

L1 - - _' { - " (2 )

360C' 6V: r r * .q -x i " (3 )

Q = kapasiks yane diineinkan(t/h)v: kecepatan belt (m/s)q: kelenturan belt antara idler (kg1m)G = Berat bagian conveyor yangbergerak(ke/n)a: ukuran karakteristik material (mm)

t7g

Teknorwkanik, Vol.2 No.2, Juli 2010 hln. 164-175

Daya Motor Yang Digunakan (No)Daya motor merupakan daya yang

dibutuhkan untuk menggerakkan beltuntuk melakukan perpindahan materialyang diangkut. Daya motor dihitungdalam satuan Kilowatt (kW denganrincian sebagai berikut:

l. Daya yang dibutuhkan untukmenggerakkan BeIt Conveyor dalamkeadaan kosong (Nr)

rt 6(r;I , !x,tx iI r - l -- 1 0 1

Tegangan BeltMaksimumTegangan Belt (belt tension) adalahtegangan yang diterima oleh conveyoryang diakibatkan oleh adanya tarikan daridrive pulley pada saat 6elr dioperasikan. lBesarnya tegangan belt maksimumadalah:

n -Px. l?t ( lo)

ra .\,-xlGcc

; : ; . 8e , , , - . : r : : :Tension (I*)Besarnya tegangan kerja adalah:

.r TL'oo- - E (z)

Pengontrolan lla.ga nG'o (Beratbrgien ytng berger*k dari BehConveysr)Berat bagian yang bergerak dari bekcanveyor meliputi berat corrying idler,return idler dancover dari belt.

G = ?G^+ 6f,0

+ 6fili

' ' 5 1 5 1

(4)

f: Koefuien gesekdari bagian rollerL: Jarak pemindahan (m)I: Penambatran nilai centre distance (m)

2. Daya tambahan yang dibutuhlCInunhrk membawa material {N2)

ff::#t (5)3. Daya tambahan yang dibtrtuhkan

untuk membaura material dalamkeadaan miring(N3)

NE:g xFr36? (6)

Dimana : H: I sin q, Qtsoritis: 30 t/h

4. Daya tambahan untuk bebankomponen lain (Nr)

:\L = 0,08 x u x iengthof skiriingd\

Sehingga, Daya yang dibutuhkan secarzlkeseluruhan adalah:

ff; = ,\ - ib + j\'l + it'n (8)

Unhk efis-ieirsi Daya Motor dipilih 0"85r ' n?i l f _ J

"n * , ] ( 9 )

Dimana:

G&: ( t 0 kg) Berar carrying idlerGR" = (10 kg) Beratreturn idler51: (1,5) Jarak setiap cwrying idler52: (3,0) Jarak setiap return idlerGb : (6,50) Berat belt parameter bujursangl'rrr(kg/n?)

Kelonggaran l!e& Mdcim u mT, - 51i6g*6p1ixgrrnin =

'51- (14)

Dimana G* : Berat maferial permeterbelt $glm)

4 i .6*tn = fer (15)

(13)

t7l

Erinofiardi , Perancangan Kapasitas dan Daya Motor Berr coweyor 30 ToilJam

Metodologi

Dalam melakukan penganalisaankerja untuk mendapatkan kinerja mesinb.1!t. ynvetor yang baik maL perludilakukan .hhup

-perhitungan setiap

parameter penJrusun bek convevordgngan cara mengumpulkan data yarrrgada. pada perusahaan yaitu sebagaiberikut:l. Merencanakan kapasitas atau_ muatan yang hendak dipindahkan.2, Menghitung besar daya motor

yang akan digunakan.3. Menentukan tegangan belt antara

dua terminal pulley,4. Menentukan jenis atau tipe dari

belt yangdigunakan.5. Pengontrolan nilai berat bagian

yang bergerak (..G").6. Menentukan kelonggaran belt

maksimum padabelt.

Data Awal Penelitian

Belt Conveyoro Jarak pemindahan

:35 mo Kapasitas yang diinginkan (e)

t 30 ton/jamr Jumlah lapisan.Belt

: 4 tap i s. Tebalbelt

: 10,5 mmMaterial yang dipindahkan

o Jenis material: Batu bara(coal stone)

o Maerial size (a): 0 -200mm

o Materiol density (y). :0"8 ton/m3

IdlerlRollero Konstruksiidler/roller

: Three Section ldlerr Dianreter idler

: 89mmr PaqiangCarrying idler

: 210 rnmo PardangRetttrn idler

:575 mmr Kerniringan Cury,ingrdter ( t)

: 30"o Kemiringan transportasi (g)

:22oo Jarak Carrying idler

: 1500 mmo Jarak Return idler

: 3000 mmo Jarak Impact idler

: 180 mm

Pulleyo Diameter drive pulley

:410 mm. Diameter tail pulley

:320 mm

Hasil Penelitian

Perhitungan Pam'meter Belt ConveyoiPengukuran didasarkan atas

spesifrkasi dari belt yang diinginkan,konstruksi dafi belt dan konstrut si A*iidler.

Jahapan analisa denganmenggunakan metode penganalisaanstandarpada Belt Conveyoryaitu :

I*bar Belt@)Dari lampiran Tabel l, maka

dipilih lebar belt 650 mm yaitu sesuaidengan ukuran dan berat material yangdiangkut sexta .hqrd book penmiaan.Sesuai dengan tatre}l yaitu Sorted, Lengthof Largest Edge (mm) atau bebanmaksimum yang diangkut 125 t/h.

Kecepatan Belt(y)

- Dan lampiran tabel 2 dipitihkecepatan maksimum (v **:2,5 m/s).

KaBas-itas Yang dii_nefukau (e)

3€,00t { * i 0 c o X q X t ' l

Didapatdari tabel:G:23 kg/m

e: * ^ !s ftsi* x 2,5 nrls-

10C0 8..3**Q: 32 ton perjam

Dari analisa yang didapat bahwatselt Convelnr mampu nrengangkutmuatan material sebesar 32 ton perjamnya. Sesuai dengan puo*"t".kapasitamyq yaitu 30 ton/jam.

t72

Tehnomekanik, Vol.2 No.2, Juli 20t0 htn- t64-l7S

Daya hflotor Yatrg Digunrkrn (N")Dari tabel 7, g, g diperoleh:

Q:30 t /hG:23 (kdm)f :o,v)aL=35 mI=70m

Dari data yang didapat diatas makadiperoleh:I- 1V,_

6(l+J. ixr 'xr. ,'

1C:_ 33 is i i :o j XC. .C. :Cx : . ;

1 C.lNr: | 180 kg.n/s: | 180 waftN1= l , l 8 kW

c9 lWa t t : l j ou l e / s : lkg.m/s^ => joule =kg.m/s'

*Yr, _ soxisi-:c. lxcc:c

" ai o - ;

Nz:0,17 kW- r r r QxHZ . / V ? = :

rr _ gC' X i5. lxr in l : j

36:Nj:1,07 kW

3. Nr0,08 x r: x lengrr\ o/sLi:rffng

=0,08 x2,5x2,5:0,5 kW

Sehingga, daya yang dibutuhkan secarakeseluruhan adalah :

i / , : i / r *Nz *Nr+ l /i / r= I , l8 + 0,17 + l ,AT + A,s

:2,92 kWDiketahui : I Hp = 0,745 kW atau 1 ktlt:1,34 Hp

+ 2,92 x 1,34+ 3,gl Hp

Sehingsail,{

=g0.8;

:343 KV

T egangnn B elt hdaksim umDari lampiran tabel I I dipilih harga mdengan parameter :. Sudutkontak 0:220"o

- Kondisi kerja dalamkeadaanmiringDiperoleh hargary: L,27, maka:

t73

T1=P xmDimana - p - ^'nxloc'c

tr_ 5,2C. x 1S00

1 a

:2081,E /VJadi,Tl : P xtn:2081,8 x 1,27 =2643,t N

Tegangen Kerje Belt I WorkingTension (7.)

:4,1 N/mm

Pemilihan Tipe BeItBerdasarkan standar dari roulunds

dari fampiran tabel 14 dipilih jents beltdengan eover types GWF. Sesuai daridata yang didapat dari lapangan jenis beltyang digunakan yaitu Ep 315.

EP 360n,5 + 1,5 Tlpe GWEP 63012:2 EP 315Weigh af cscasrTx2,F 4,0 kgWeight o-t cover E x !25: l0 kgSehingga br;ratbele t4 kg.Untuk tebal belt:Thiokness of charcars: 2 x l,G 3,2 rwnThickness of cover: 8,0.Belrthickness = approx I1,2 mm

Pengontrolan Harga d6G" (Beratbagian yang bergerak dari BehConveyor)

_Dari lampiran tabel 14 untuk tipebelt GWF dengan lebar belt adalah 650mm, maka beratbelt adalah:Gb= 0,65 x approx,beltrl,ejg,tfGb: I0,0 x 0,65= 6,50 kg/mG - 2 . G b + 6 a o * 6 E u

J t ) :

G:2.6-5 +f9.+l !- 1 , = 3

G:23kglmMaka" i/, = 2 3x (3 r-+ ?01 x ClOt Sx !,S

10!l , lg kw

Terl ihat, l ,18: l , l8Keterangan:

\ yang diperoleh dari 6'G" padalampiran tabel 7 sama dengan nilai ff1yang diperoleh dari .<G" menurutperhitungan berat komponen.

Erlnofiardi , Perancangan Kapasitas dan Daya Motor Bert conveyor 30 ToilJam

Kelonggara n B elt Maksim um.r . _ SlGb+6a'1g'ri" _ --;;;l_

Dimana G- : Berat material permeterbelt (}lelm)

A OUnrio:

#A 3 Cumin: -:];

- . ! x 9 . E

Grio:3,33 kg/mg = Pecepatan gravitasi (9,g m/s)

7 , _ 1 .5 i 6 . :C iS .SS j x9 .€

"- - --llfrI1;-

:993,3 /v

Setelah dilakukannvaperhitungan dan penganalisaan terhadapparameter-parameter dart beh conveyor,didapatkan spesifikasi nilai sebacaiberikut:Belt ConveyorLebar belt:650 mmKecepatan beb.2,S m/sQ yang diizinkan :32 t/h

Penentuan T egangan B el tTegangan maksimum belt: 2643,g N/mmTegangan kerja: 4,1 N/mm

Pemilihan tip belt: Ep 315, Type GWFBerat belt : 14 kgTebal belt: I1,2 mm

Benat bagian yang bergerak (G):23 kg/n

Kelonggaran 6elr maksimum: 9g3.3 .l{

Motor:Daya motor yang digunakanDaya (keadaan kosong): l,It kWDaya (membawa material):0,17 kWDaya (material dalam keadaan miring):1,07 kwDaya (tambahan yang dibutuhkan): 0,5KWTotal daya yang dibutuhkan: 2"92 kW3,91 HpKapasitas dayamotor: 3,43 kW

PembahasanDari hasil perhitungan yang telah

dilakukan bahwa setnap parameter daribelt convepr sangat perlu

diperhitungkan seberapa kemampuan dankeefektivan kerja sehingga mesin Delconveyor dapat beroperasi dengan baiktanpa menimbulkan gaya gesek yangterlalu besar terhadap idler dengan belt.

-

Pada hasil pertritungan kapasitasyang diangftut memenuhi standar dansyarat muatan untuk diangkut dalam 30lT - ryr

jamnya yaitu kapasitas yangdiizinkan hingga 32 ton per jamnya.Apabila melebihi kapasitas yang teiahditentukan maka dapat menimbulkanefekJang mengakiba&an terjadinya gaya-Seyk sehingga terjadi abrasivitas padabelt dan idler. Hasil perhitunganmenunjukkan bahwa kapasitas yangdiangkut sesuai dengan spesifikasi-dainilai parameter yang telah dianalisa.Dalam pemindahan material oleh beltconve)lor ini diperlukan daya untukmenggeralckan belt dimana tergantungdari kapasitas yang direnianakaisebelumnya dengan jarak pemindahan.

Pada hasit perhitungan diperolehdaya yang diperlukan untukmenggerakkan belt conveyor dengankapasitas 30 ton Wr jun adalah Z,gZ-kWatau 3,91 Hp sedan$an pada spesifikasiyan€ tercantum pada motor ilalah 4 Hp.Dalam hal ini perusahaan telahmerencanaikan dengan baik padapemilihan mofor sehingga daya yangdigunakan sesuai dengan kapasitas yangdiangkut. Motor berputar dimanaputaraluya diteruskan sleh hansmisi(gearbox) yang mengatur kecepatan darigerak rotasi belt conveyor dimanaputaran belt disr;babkan adanya teganganatau tarikan antara dua buah terminalldl"y pada saat belt conveyor beroperasi.Pada hasil perhitungan didapat tegangan6elr maksimum yaitu 2643,g .n/ dantOgangrn liOrja Sebesar 4,1 N/mm.Tegangan ini tertritung pada sazt beltconvElor menerima beban sebesar 30 tonper jarn. Tegangan ysftg terJ:Midipengaruhi oleh koefisien geselg sudutkontak pulley serta kondisi kerja dalamkeadaan miring.

Nilai-nilai dari parameter beltconveyor yang dianalisa memenuhisyarat suafu mesin sonveyor mfuk dapat

174

Teknomekanik, Vol.Z No.2, Juli 20t0 htn. t64_t7S

dioperasikan diindustri sehingga sesuaidengan keinginan yang diharapkan.

Kesimpulan

Setelah dilakukan perhitungan dananalis4 maka dapat disimpulkanbcberapa hal sebagai berikufl. Kapasitas angkut belt conveyor hasil

perhitungan perancangan sesuaidgngan kqbutuhan /ang diinginkan,Kapasitas yang diinginkan 30 ton perjam dan kapasitas hasil perhitunganadalah 32 ton perjam.

2. Daya motor hasil perhitunganmemenuhi kebutuhan yangdiinginkan. Daya motor hasilperhitungan adalah j,gl Hp danmotor yang digunakair adalah inotofdengan daya 4 Hp.

3- Penyimpangan dan perbedaan.dalamhal dimensi adtara hasil perancangandengan yang telah ada dipasaranhanyalah disebabkan pengambilanbeberapa faktor yang berbeda.

4- Dalam perancangan, kondisi ideal(hasil perhitungan dan perancangan)tidak selernanya sama dengan kondisinyata. Ini disebabkan adanvavariabel-variabel pengganggu.

Daftar Rujukan

A, Spivakovsky And V. Dlrachkov,(1982), Coweyor And RelaedEquipment, Moscow

http://lauriqko.wordpress.corn/2008/0512TlbuIk-materialJrandling/diakseslO Februari 2010

Link-Belt Company, (1965), Corweyorand Cowponents, Link-BeltCompany.

Smith, F.L,(1936), Conveyor Belting,Roulounds, Copen Ftragen.

Tumbur Papatahan, (2000), ConvqtorData Book, PT. Sinar HarapanTeknik, Bengkulu.

175

*