1. PENJADWALAN  PRODUKSI

Menentukan bagaimana produksi dicapai dalam kurun waktu yang telah ditentukan, sehingga semua element yang terkait dengan produksi tersebut harus di detailkan. Penjadwalan biasanya disajikan dalam bentuk tabulasi seperti contoh di bawah ini.

Tabulasi meliputi antara lain :a. Volume produksi : komoditi dan wasteb. Volume drilling & blastingc. Jam Kerja alat d. Jarak angkut

Contoh Tabulasi Penjadwalan Produksi

2. PENJADWALAN JAM KERJA (ROSTER)

a. Jam KerjaJam kerja sangat menentukan jumlah dan ukuran alat yang akan digunakan. Jam kerja ini dipengaruhi oleh pola shift kerja, kondisi alam, metodologi pergantian shift dan pola maintenance alat. Dibawah contoh perhitungan jam kerja.

Perhitungan Hari KerjaJumlah hari setahunDikurang hari libur  Jadwal hari KerjaDikurang Hari Hujan* Jumlah hari kerja (available) Jumlah shift per hari Jumlah Shfit pertahun  

365 hari10 hari355 hari40 hari315 hari 3 shift945 shift

 Perhitungan Jam KerjaJam per shiftDikurang pergantian shift  Dikurangi Istirahat makanDikurangi traveling, blastingJam available per shift Jadwal jam Kerja per tahun

8.0 jam0.2 jam0.5 jam0.5 jam6.8 jam 6426 jam

Contoh Tabulasi Penjadwalan Jam Kerja

 

b. Physical Availability (PA)

Ketersediaan alat yang dapat digunakan untuk bekerja, besarnya physical availability

untuk alat-alat baru  biasanya diatas 90%. Nilai ini sangat  tergantung kepada

perawatan dan penyediaan suku cadang..

Contoh untuk kasus di atas, apabila untuk perawatan diperlukan 1 jam dalam 1 shift

maka Physical Availability = (5.8+1.2)/(5.8+1.2+1) = 87.5%

c. Use of Availability. (UA)Jam kerja alat yang digunakan pada saat alat itu kondisi  tidak rusak.

Contoh untuk kasus di atas : alat efektif bekerja 5.8 jam, sedangkan waktu stand by 1.2 jam Use of availability = 5.8/(5.8 + 1.2) x 100% =83%

d. ProduksiProduksi = skedul jam kerja x UA x PA x produktivitasContoh : produktivitas alat = 150 m3/jamProduksi pershift = 8jam x 87.5% x83% x 150 m3/jam = 870bcm/shift

FORMULAPA = (W+S)/ (W+S+R)UA = W/(W+S)Skedule jam kerja (SK) = W + S + RProduktivitas (P) = Vol / WProduksi (Q) = SK x PA x UA x PQ = (W+S+R) x (W+S)/(W+S+R) x W/(W+S) x Vol/Wdimana : PA = Physical availabilityUA = use of availabilityW = working , S = kehilangan waktuR = perawatan (break down)Contoh : Skedul jam kerja 8 jam/ shift, kehilangan waktu 1.2 jam, perawatan 1 jam, produktivitas alat 150 bcm/jamJumlah produksi pershift :=(5.8+1.2+1)x(5.8+1.2)/ (5.8+1.2+1)x5.8/(5.8+1.2)x 150 bcm/jam= 8 x 87.5% x 83% x 150 = 870 bcm/shift 3. KARAKTERISTIK FISIK MATERIALKarakteristik fisik material yang akan digali baik tanah penutup maupun komoditi harus diketahui secara pasti, hal ini untuk menentukan tipe alat yang cocok untuk digunakan serta untuk memperkirakan produktivitasnya. Yang paling utama diketahui dalam pekerjaan pemindahan tanah mekanis adalah :

a. Kemudah-galian (Excavability)Dalam penggalian tanah mekanis kemudah galian biasanya dikatagorikan kedalam : free dig, rippable dan un-rippable. Ketiga kriteria ini sangat berdampak terhadap penetuan jenis dan tingkat produktivitas alat gali-muat. Untuk menentukan kriteria tersebut biasanya diketahuai dari analisa geotechnik, sehingga sebelum proses penggalian perlu dilakukan penelitian :- Analisa log bor, mengetahui batas atara batuan asli dan lapukan- Survey seismik untuk mengetahui kecepatan seismik dari batuan yang akan digali- Analisa engineering meliputi : kondisi air tanah, tipe batuan, stregth, joint spacing.

b. Massa Jenis (densitas)Massa jenis batuan harus ditentukan dengan pasti, hal ini untuk memastikan agar tidak terjadi kekurangan beban dan kelebihan beban karena keduanya dapat menyebabkan

kerugian. Kalau terjadi kekurangan beban produktivitas alat tidak optimum, sedangkan kelebihan muatan alat akan cepat rusak.  c. SwellApabila tanah asli digali atau diberaikan, maka terjadi perubahan volume karena adanya pengembangan, perubahan volume dari asli “bank” cubic metre (bcm)” menjadi gembur “loose cubic metre (lcm)”  disebut dengan swell. Swell sangat penting diketahui dalam pemindahan tanah meknis karena material yang dimuat dan diangkut adalah dalam bentuk terberai (loose) sedangkan kemajuan penggalian dihitung dalam kondisi tanah asli (bcm). Misal kalau swell faktor tinggi maka produktivitas alat dalam bcm akan menurun.

4. PEMILIHAN ALAT

Secara garis besar pemilihan alat ditentukan oleh :a. Karakterisitik material (sifat fisik, kekerasan dll.)b. Bentuk endapan, kemiringan, perlapisanc. Tingkat produksi d. Metoda penambangane. Jarak angkut, Kemiringan, dimensi jalanf. dll   5. ALAT PEMBERAIAN BATUAN

Metoda yang umum digunakan untuk pemberaian material overburden, bijih (ore) dan batubara adalah ripping  menggunakan bulldozer-ripper dan drilling – blasting.

5.1. RippingRipping digunakan untuk pemberaian material sebelum dimuat oleh shovel/ Backhoe/ Loader/ Dragline ke dalam Truck atau ke alat lain. Survey seismik refraksi biasanya

digunakan untuk mengindikasi kemudah galian material yang akan digali. (grafik hubungan antara kecepatan seismik batuan dengan kemapuan ripping utuk berbagai model bulldozerdapat dilihat di halaman berikut).

Faktor yang berpengaruh dalam produktivitas Ripping antara lain :a. Dozer Power and Weightb. Type batuan (karakteristik batuan)c. Jumlah Ripper d. Panjang Lintasan Rippinge. Kedalaman Penetrasif. Struktur geologi (Spasi joint, sesar)  Contoh Pekerjaan Ripping

Grafik Hubungan Antara Kecepatan Seismik Batuan dg Kemampuan Ripping

 

Contoh Type & Ukuran BULLDOZER Produk Komatsu

Model Kapasitas Blade (m3)  FLYWHEEL HPD65D85 D155D275D375D475 D575 

5.6 8.5 12.815.322.034.445.0

1901903024055258601150

5.2. Pemboran ProduksiPrinsip dari Metoda Pemboran adalah “ROTARY-PERCUSSION and ROTARY”

5.2.1. ROTARY PERCUSSION DRILLING a. Top Hammer Drilling Hammer Piston yang ditempatkan di posisi paling atas (Top) diteruskan ke Drill Bit melalui batang Bor ---> jenis ini digunakan untuk lubang diameter kecil dan dangkal dibawah 20 meter

b. Down The Hole DrillingPiston diposisikan di bawah batang bor dan langsung memukul Bit ---> ekonomis digunakan untuk diameter  lubang sekitar 85 s/d 200 mm dan kedalaman diatas 20 meter.

5.2.2. ROTARY DRILLINGBantuan dihancurkan dengan menggunakan roller cone bit dengan menggunakan tekanan tinggi dan putaran.Umumnya digunakan untuk lubang yang lebih besar di atas 150 mm sampai dengan 300 mm, ekonomis digunakan s/d kedalaman 50 meter. 

                             

5.3. Pemilihan Mesin BorPemilihan mesin bor berdasarkan kepada :a. Kekerasan Batuanb. Kondisi/Lingkungan kerjac. Kedalaman lubangd. Tingkat Produksi

Contoh Type & Ukuran Mesin Bor Produk Tamrock

Model Mesin Drilling Tipe Rotary

Model Mesin Drilling DTH             

                    

6. ALAT GALI / MUAT (EXCAVATOR)

6.1. LOADING SHOVELa. Digunakan umumnya untuk material blastingb. Diperlukan kondisi operasi terbatas (luas dan rata) c. Dapat menangani ukuran material boulderd. Mempunyai ukuran bucket lebih besar dibanding backhoe untuk kelas yang sama.e. Dalam operasional memerlukan alat tambahan buldozer.f. System operasional : Alat muat dan Truck diposisikan pada lantai kerja yang sama

6.2. BACK HOEa. Mampu menggali material pada berbagai kondisi (Loading di floor, Channel, dan Roof)b. Manuver lebih mudah c. Dapat beroperasi dengan areal kerja lebih sempitd. Pada Kelas yang sama, Backhoe mempunyai jangkauan gali ke atas dan ke bawah lebih besar dari pada Shovel.e. Ukuran Bucket lebih kecil dibanding Shovel untuk ukuran mesin yang sekelasf. System operasi : Alat muat diposisikan lebih tinggi dari alat angkut.

.

Yang perlu diperhatikan pada Shovel & Backhoea. Ukuran Bucket (m3)b. Digging Reach (m)c. Digging Depth (m)d. Digging Force (Kg/Newton) e. Kecepatan Swing

Contoh Type & Ukuran SHOVEL & BACHOE Produk KomatsuModel  Kapasitas Bucket (m3)PC200 PC400PC750

PC1100PC3000PC4000PC5000

0.47 – 1.151.30 – 2.203.60 – 5.005.50 - 6.5012.0 - 16.019.0 - 24.026.0 - 30.0

7. ALAT MUAT WHEEL LOADER

a. Digunakan umumnya di stocpile untuk muat ke truck, muat ke hopper, pengaturan stockpile.b. Mobilitas dan manuver-nya sangat tinggi  c. Memerlukan kondisi lantai kerja yang baik.d. Kapasitas bucket tergantung density material

Contoh Type & Ukuran WHEEL LOADER Produk KomatsuModel  Kapasitas Bucket (m3)WA320WA380WA450WA500WA600WA700WA800WA900

2.7 – 3.23.2 – 4.04.2 – 5.24.5 – 5.56.2 – 8.0

8.7 – 11.411 – 1613 - 17

8. ALAT ANGKUT DUMP TRUCK

a. Mampu beroperasi pada ukuran Fragment yang besarb. Memerlukan kondisi jalan yang baik untuk meningkatkan productivitas dan menurunkan operating costc. Terbatas dalam operasi ekonomisnya ± 4 kmd. Mobilitasnya tinggi & fleksibel

Contoh Type & Ukuran RIGID DUMP TRUCK Produk KomatsuModel  Max. Load (ton) Haeaped Capacity (m3)HD325HD465HD785

HD1500630E 730 830E 930E

365591

150172186220290

2434.26078

103111147211

9. ALAT TRANSPORT

9.1. TRAILERa. Digunakan hanya untuk material lebih ringan misalnya BatuBarab. Tepat untuk jalan datar dengan kecepatan tinggi & pengangkutan jarak jauhc. Sesuai untuk Dumping langsung di Hopper d. Kapasitas rangkaian : 40 – 160 ton

9.2. CONVEYORa. Volume tinggi, jarak jauh, unit cost rendah b. Sulit untuk dipindah-pindahkanc. Memerlukan ongkos investasi yang tinggid. Dapat menghandle material dengan grade sampai dengan 40%e. Lebih aman dibanding dengan Truckf. Dampak Polusi Lingkungan lebih rendahg. Umur pakai minimum 5 tahun

10. HAUL ROAD MAINTENANCE

10.1. GRADERa. Perbaikan jalan/meratakan jalan secara terus menerus untuk mengurangi Rolling Resistance. b. Frekuensi perataan/grading tergantung pada standar konstruksi dan kepadatan lalu lintas serta beban kendaraan.Fungsi lain :a. Pemeliharaan drainaseb. Scarifier

Contoh Type & Ukuran MOTOR GRADER Produk KomatsuModel Panjang Blade (m) Flywheel HPGD510GD623GD750GD825

3.713.714.324.88

125155225280

 10.2. COMPACTORPenimbunan jalan kadang diperlukan untuk menambah daya dukung tanah, bisa berupa tanah atau perkerasan. Material Timbunan ini harus dipadatkan agar daya dukung meningkat sesuai dengan desain. Tanpa pemadatan, usaha tsb akan sia-sia.Tipe Compactor berdasarkan cara kerja:1. Static 2. Vibrating Tipe Compactor berdasar media pemadatnya 1. Tyre2. Steel drum, terdiri dari :a. Padfoot/Sheepfoot (tipe material : Clay / Silt)b. Smooth (tipe material : Granular atau Clay/silt)                    

10.3. WATER SPRAYINGDigunakan untuk menjaga permukaan jalan tetap lembab (tidak basah), sehingga mengurangi adanya debu, mengurangi gangguan jarak pandang dan memelihara permukaan jalan agar tetap padat.Jumlah keperluan air tergantung pada :a. Type material permukaan jalanb. Kelembaban alamic. Curah Hujand. Penguapane. Kepadatan lalu lintasJumlah Water Sprayer Truck dihitung berdasarkan cycle time truck, pengisian tank dan pompa penyemprotan.              

11. PERHITUNGAN PRODUKTIVITAS ALAT

11.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap produktivitas alat muat

1. Kapasitas BucketKapasitas bucket ditentukan oleh ukuran bucket, swell material dan aktual volume muatan dari bucket tersebut.a. Kapasitas bucket (q) biasanya dinyatakan dalam vulume m3 heaped atau struck.b. Swell (SF), perubahan volume dari solid atau bank (bcm) menjadi loose (lcm)c. Faktor pengisian/ fill factor (k) menyatakan volume bucket yang dapat digunakan dibanding dengan volume (dimensi aslinya)

2. Klasifikasi Penggalian (Digging)Digging dapat diklasifikasi kedalam tiga kelompok :a. Easy digging, misal material yang lepas dengan ukuran kecil dan seragam atau tanah pucukb. Medium digging, misal material dapat digali langsung dari kondisi asli seperti sub soil.

c. Hard digging, misal material hasil blasting dengan ukuran tidak seragam.              

                3. Cycle TimeCycle time alat loading terdiri dari komponen :a. Loadingb. Swing muatan c. Dumpd. Swing kosongan    Note : cycle time tipe track loader utk kapasitas (2 – 22 m3) berkisar antar 24 s/d 32 detik per cycle

Faktor yang berpengaruh terhadap cycle time meliputi :a. Ukuran Alat (makin besar makin lambat)b. Kemudahan galic. Kondisi lantai kerjad. Kemudahan manuvere. Skill dari operator.

11.2. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap produktivitas alat angkut

1. Tahanan Gulir (Rolling Resistance)Adalah jumlah segala gaya-gaya luar yang berlawanan dengan arah gerak kendaraan yang berjalan diatas permukaan jalan.

2. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)Besarnya gaya berat yang melawan atau yang membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilewati

3. Koefisien Traksi (Traction  Coefisien)Suatu faktor yang menunjukan besarnya traksi antara permukaan ban atau track dengan jalan yang dapat digunakan untuk menarik/ mendorong.

4. RimpullAdalah besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh mesin kepada permukaan roda atau ban penggeraknya yang menyentuh permukaan jalur jalan.       

        

  11.3. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas BULDOZER

Taksiran Produktivitas Ripping dg GrafikProduksi Aktual = Grafik x effisiensi kerja

a. good         = 0.75  (45 min/jam)b. Average     = 0.58 ( 35 min/jam)c. Rather        = 0.5 ( 30 min/jam)d. Poor        = 0.4 (25 min/jam)

11.4. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas Pemboran                                   

11.5. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas Alat Muat

Formula Alat MuatQ = q x k x 60/cm x EQ = Produktivitas per jamq = Kapasitas bucketk = faktor pengisiancm  = cycle time bucketE = efisiensi kerja

(Kapasitas Loader = 20 m3 dan Swell Factor = 1.35)Loader Capacity  (q)    : 20/1,35 = 14,8 BcmBucket Fill Factor (qxk): 14,8 x 0,95 = 14,05 BcmCycle Time     (cm)    : 0,5 minuteCycle/Hour     (60/cm)    : 60/0,5 = 120Efficiency Factor (E)    : 83 %Produksi per jam (Q)    : 0,83 x 120 x 14,05 = 1.400  Bcm/jam

(Backhoe Kapasitas = 10 m3 dan Swell Factor = 1.2)Loader Capacity  (q)    : 10/1,2 = 8,3 BcmBucket Fill Factor (qxk): 8,3 x 0,95 = 7,8 BcmCycle Time     (cm)    : 0,5 menitCycle/Hour     (60/cm)    : 60/0,5 = 120Efficiency factor (k)    : 83%Produksi per jam(Q)    : 83% x 120 x  7,8 = 776 Bcm/jam

(Backhoe Kapasitas = 2 m3 dan Swell Factor = 1.35)Loader Capacity  (q)    : 2/1,35 = 1.48 BcmBucket Fill Factor (qxk): 1,48 x 0,95 = 1,4 BcmCycle Time     (cm)    : 0,4 menitCycle/Hour     (60/cm)    : 60/0,4 = 150Efficiency factor (k)    : 83%Produksi per jam (Q): 83% x 150 x  1.4 = 174 Bcm/jam  11.6. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas Alat Angkut

Formula Alat Angkut Q = C x 60/cm x EC = n x q x kQ = Produktivitas per jamn = Rate capacity of truck/(q x k x loose density)cm = load time + Travel T + Spot Timeq = Kapasitas bucketk = faktor pengisiancm  = cycle time bucketE = efisiensi kerja

Berikut produktivitas Truck dengan asumsi  sebagai berikut :

Kondisi Lapangana. Jalan : - Terpelihara (Rr<3%)- 500 m untuk 10% grade- 4,5 Km untuk 0% gradeb. Material    : Batu Pasir (Blast Material)c. Swell    : 1,6d. Density     : 2,4 t/Bcme. Speed     : 40 Km/jam

Spesifikasi Alat Muat Bucket Capacity (q)    : 20/1,6 = 12,5 BcmKapasitas Truck     : 75 m3; heaped 2 : 1Bucket Fill (k)    : 0.95 x 12,5 = 11.8 bcmCycle Time (cm)    : 0,5 menitCycle per Hour (60/cm)    : 60/0,5 = 120

Specifikasi Alat angkutType     : Rigid Body Rear DumpKapasitas    : 75 m3; heaped 2 : 1Rated Load    : 125 TonneEmpty Weight     : 45 TonneShovel Capacity : 20 m3

 Perhitungan Cycle ShovelKapasitas Truck : 75/1,6 = 47 BcmJumlah Passes (n) : 47/11.8 = 3.9 (dibulatkan = 4)Waktu muat : 4 x 0,5 = 2,0 menitMuatan Truck (nxqxkxsg)    : 4 x11.8 * 2,4 = 113 Tonne

Perhitungan Waktu Angkut

Cycle TimeHaul    : 15,6 menitLoading    : 2,0 menitDumping    : 0,5 menitSpot    : 0,5  menit  TOTAL    : 19.6  menit

Truck ProductivityQ = C x 60/cm x E= 113 x 60/19.6 x 0.83= 337.9 ton/jam= 337.9 ton/jam : 2.4 ton/bcm =140bcm/jam 

11.7. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas Grader

PRODUKTIVITAS :Qa = V x (Le – Lo) x 1000 x E

Qa     = Produktivitas (m2/jam)        V     = Kecepatan (km/jam)Le     = Lebar efektif  Blade    E     = Job EfisiensiLo     = Lebar overlap Blade (m)

 

 11.8. Contoh Perhitungan Produksi & Kapasitas Compactor

PRODUKTIVITAS :Qa = (W x V x H x 1000 x E) / N

Qa     = Produktivitas (m2/jam)    V     = Kecepatan (km/jam)W     = Lebar efektif. Kompaksi (m)    H     = Tebal Lapisan yg Dipadatkan (m)N     = Jumlah Lintasan    E     = Job Efisiensi

 

12. PERKIRAAN PRODUKSI TRUCK Dalam pekerjaan konstruksi terutama yang berhubungan dengan masalah penggusuran tanah yang relative jauh jarak angkutnya. Dikenal ada 3 macam yaitu :

a. Side dump truck (penumpahan kesamping)b. Rear dump truck (penumpahan kebelakang)c. Rear and side dump truck (penumpahan kebelakang dan kesamping)

Syarat penting agar truck dapat bekerja dengan efektif adalah jalan kerja yang keras dan rata, tetapi ada kalanya truck didesain agar mempunyai cross country ability yaitu suatu kemampuan berjalan diluar jalan biasa.

Dalam pemilihan truck, kapasitas yang dipilih harus seimbang dengan alat muatnya. Jika perbandinganya kurang proporsional maka ada kemungkinan alat pemuat ini banyak menunggu atau sebaliknya.

Untuk menyatakan keserasian (synchronization) kerja antara alat muat dan alat angkut dapat juga dengan cara menghitung faktor keserasian alat muat dan angkut (match factor) yaitu :

Dimana :Na = jumlah alat angkut, buahNm = jumlah alat muat, buahCtm = waktu edar (cycle time) alat muatCta = waktu edar (cycle time) alat angkut

Bila dari hasil perhitungan ternyata :

a. Faktor keserasian < 1, maka alat muat akan sering menganggur atau berhentib. Faktor keserasian = 1, maka kedua alat tersebut sudah serasi (shyncron) artinya keduanya akan sama-sama sibuknya atau tak perlu ada yang menunggu.c. Faktor keserasian > 1, maka alat angkut yang akan sering menganggur atau berhenti

Beberapa keuntungan dan kerugian pemilihan antara truck kecil dan besar :

1. Truck kecil

Keuntungan :

• Lebih lincah dalam beroperasi• Lebih mudah mengoperasikannya• Lebih fleksibel dalam pengangkutan jarak dekat• Pertimbangan terhadap jalan kerja lebih sederhana• Penyesuaian terhadap kemampuan loader lebih mudah• Jika salah satu truck dalam satu unit angkutan tidak bekerja, tidak akan terasa terhadap produksi Kerugian :

• Waktu hilang lebih banyak, akibat banyaknya truck yang beroperasi terutama waktu muat• Excavator lebih sukar untuk memuatnya karena kecilnya bak• Lebih banyak sopir yang diperlukan• Biaya pemeliharaan lebih besar karena lebih banyak truck begitu pula tenaga pemeliharaan

2. Truck besar

Keuntungan :

• Untuk kapasitas yang sama dengan truck kecil jumlah unit truck besar lebih sedikit• Sopir atau crew yang digunakan lebih sedikit• Cocok untuk angkutan jarak jauh• Pemuatan dari loader lebih mudah sehingga waktu yang hilang lebih sedikit Kerugian :

• Jalan kerja harus diperhatikan karena berat truck, kerusakan jalan relative lebih cepat• Pengoperasian lebih sulit karena ukurannya lebih besar• Produksi akan sangat berkurang jika salah satu truck tidak jalan• Pemeliharaan lebih sulit dilaksanakan

Perhitungan Produksi Truck :

Sebuah truck dengan spesifikasi berikut :Berat kosong : 37.000 lbKapasitas muatan : 40.000 lbBerat total kendaraan : 77.000 lb = 34.900 kg

Dengan pembagian beban pada roda adalah sebagai berikut :

Poros depan : 12.000 lbPoros kerja : 32.500 lbPoros belakang : 32.500 lb

1 lb = 0,4536 kg1 mile = 1,609 kmDigunakan power shovel 3 cuyd dengan produksi 312 cuyd/jamMemindahkan tanah berat 2.700 lb/bcy, swell 25%, jarak angkut 1 mile, grade rata-rata 2,5% terhadap horizontal

Tahanan gelinding 70 lb/tonTahanan kelandaian 20 lb/ton/%gradeKoefesien traksi 0,6

Daftar Rimpull :

Tahanan gelinding = 60 lb/tonTahanan kelandaian = 50 lb/tonTahanan total = 110 lb/ton

Rimpull yang diperlukan = 110 lb/ton x 34,9 ton = 3.839 lb

Pada waktu mengangkut beban kecepatan maksimum truck bias mencapai 11,9 mph

Tahanan gelinding = 60 lb/tonTahanan kelandaian = 50 lb/tonTahanan total = 10 lb/ton(dikurangi karena pada waktu pulang turun)

Berat kosong truck : 37.000 lb x 0,4536 kg/lb = 16.780 kgRimpull yang diperlukan 10 lb/ton x 16,78 ton = 167,8 lb

Pada waktu kosong kecepatan maksimum truck bias mencapai 32,7 mph.

Waktu siklus :

Loading = 15 cuyd / 312 cuyd/jam = 0,0482 jamMengangkut = 1 mile /11,9 mph = 0,084 jamKembali = 1 mile / 32,7 mph = 0,0306 jam

Waktu tetap (percepatan dan lain-lain) 2 menit = 0,0330 jamWaktu membuang dan mengatur posisi 1 menit = 0,0165 jamTotal waktu siklus = 0,2123 jam

Jumlah trip / jam = 60 / 12,8 = 4,68 trip = 4 trip

Produksi 1 truck per jam = 4 trip/jam x 15 cuyd/trip = 60 cuyd/jam (bank)

Faktor koreksi :

Waktu kerja 50 menit/jam 0,83= 0,83 x 0,75 = 0,6225 (0,62)

Tata laksana tata kerja baik : 0,75

Total produksi = 0,62 x 60 bcy/jam = 37,2 bcy/jam

Dilayani dengan power shovel dengan produksi 312 bcy/jam

Truck yang dibutuhkan : 312 bcy/jam / 37,2 bcy/jam = 9 buah truck

Sumber : (Alat Berat & Penggunaannya, Ir. Rochmanhadi) 

FAKTOR PRODUKSIKegiatan penambangan selalu berhubungan dengan alat-alat mekanis. Faktor yang mempengaruhi produksi alat-alat mekanis tersebut adalah sebagai berikut :

1. Tahanan Gali (Digging Resistance)

Adalah tahanan yang dialami oleh alat-alat pada waktu melakukan penggalian meliputi :

a. Gesekan antara alat gali dan Tanahb. Kekerasan tanah/batuan

2. Tahanan Gulir/Gelinding (Rolling Resistance)

Besarnya tahanan gulir dinyatakan dalam “pounds” lbs dari tractive pull yang diperlukan untuk menggerakkan tiap gross ton berat kendaraan beserta isinya pada jalur jalan mendatar dengan kondisi jalan tertentu.

Keadaan bagian kendaraan yang berkaitan dengan permukaan jalur jalan :

a. Kalau memakai ban karet yang akan berpengaruh adalah ukuran ban, tekanan dan keadaan permukaan bannya apakah masih baru atau gundul dan macam kembangan pada ban tersebut.b. Jika memakai crawler track maka keadaan dan macam track kurang berpengaruh tetapi yang lebih berpengaruh adalah keadaan jalan.

Tabel Angka-Angka Tahanan Gulir Untuk Berbagai Macam Jalan

 Macam JalanCrawler

Type (lb/ton)

Ban Karet Tek. Ban

TinggiTek. Ban Rendah

Rata-Rata

1. Smooth concrete 55 35 45 40

2. Good aspalt 60 – 70 40 – 65  50 – 60  45 – 60 

3. Hard earth, smooth, well maintained

60 – 80 40 – 70 50 – 70 45 – 70

4. Dirt road, average construction road, little  maintenance

70 – 100  90 – 100 80 – 100 85 – 100

5. Dirt road, soft, rutted, poorly maintained

80 – 110  100 – 140 70 – 100  85 – 120

6. Earth, muddy, rutted, no maintenance

140 – 180  180 – 220 150 – 220 165 – 210

7. Loose sand and gravel 160 – 200  260 – 290 220 – 260  240 – 275 

8. Earth, very muddy & soft

200 – 240 300 – 400 280 – 340  290 - 370

3. Tahanan Kemiringan (Grade Resistance)

Yaitu besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilaluinya. Kalau jalur jalan itu naik disebut kemiringan positif (plus slope) maka tahanan kemiringan (grade resistance) akan melawan gerak kendaraan sehingga memperbesar tractive effort atau rimpull yang diperlukan. Sebaliknya jika jalur jalan itu turun disebut kemiringan negative (minus slope) maka tahanan kemiringannya akan membantu gerak kendaraan artinya mengurangi rimpull yang dibutuhkan.

Tahanan kemiringan itu terutama tergantung dari dua faktor yaitu :

a. Besarnya kemiringan yang biasanya dinyatakan dalam persen (%). Kemiringan 1 % berarti jalur jalan itu naik atau turun 1 meter untuk tiap jarak mendatar sebesar 100 meter ; atau naik turun 1 ft untuk setiap 100 ft jarak mendatar.

b. Berat kendaraan itu sendiri yang dinyatakan dalam “gross ton”.Besarnya rimpull untuk mengatasi tahanan kemiringan ini harus dijumlahkan secara aljabar dengan rimpull untuk mengatasi tahanan gulir.

Pengaruh Kemiringan Jalan Terhadap Tahanan Kemiringan

Kemiringan (%)

GR (lb/ton)

Kemiringan (%)

GR (lb/ton)

Kemiringan (%)

GR (lb/ton)

1 20,0 9 179,2 20 392,3 2 40,0 10 199,0 25 485,2 3 60,0 11 218,0 30 574,7 4 80,0 12 238,4 35 660,6 5 100,0 13 257,8 40 742,8 6 119,8 14 277,4 45 820,8 7 139,8 15 296,6 50 894,4 8 159,2        

Akan tetapi perlu diingat bahwa alat-alat pemindahan mekanis itu jarang yang dapat mengatasi kemiringan lebih besar dari 15 %. Jadi kalau dipakai tahanan kemiringan 20

lb/ton/%, maka angka-angkanya tidaklah terlalu menyimpang sampai kemiringan 15 %.

Cara menentukan tahanan kemiringan itu dapat dengan memakai teori mekanika (ilmu pesawat) yang sederhana.

 Cara Menentukan Tahanan Kemiringan

Dari gambar diatas terlihat bahwa DEF sebangun ABC, maka :

EF   BC   P   BC     BC --- = --- ---> --- = --- atau P = W --- DF   AC   W   AC     AC

Bila W = 1 ton = 2.000 lbs

  1 m   AB 100m/100ft Sedangkan BC = ----- dan AC = ---------- = ------------------   1 ft   Cos α Cos α

sedangkan 1 % = 1 / 100  dan cos α = 10  

maka persamaan diatas menjadi :

  1  P = 2000 lbs ----------------- = 20 lbs

  1000/Cos 10  

Perlu diingat bahwa kemiringan negative itu selalu membantu mengurangi rimpull kendaraan, maka sedapat mungkin harus diusahakan agar pada waktu alat itu mengangkut muatan melalui jalur jalan yang menurun, sedangkan pada waktu kosong menaiki atau mendaki jalur jalan itu.

Sehingga dengan demikian pada waktu berisi muatan dapat bergerak lebih cepat dan membawa muatan lebih banyak karena rimpull yang diperlukan sudah dikurangi dengan kemiringan negative yang membantu. Ini berarti bahwa sedapat mungkin tempat penimbunan atau tempat membuang material harus dipilihkan yang letaknya lebih rendah pada tempat penggaliannya sendiri.

4. Coefficient of Traction/Tractive Coefficient

Merupakan suatu faktor yang menunjukan berapa dari seluruh berat kendaraan itu pada ban atau track yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Jadi harus dikali untuk menunjukan rimpull maksimum antara ban atau track dengan permukaan jalur jalan tepat sebelum selip. Jadi CT itu terutama tergantung :

a. Keadaan ban, yaitu keadaan dan macamnya bentuk kembangan ban tersebut, untuk crawler track tergantung dari keadaan dan bentuk tracknya.b. Keadaan permukaan jalur jalan, basah atau kering, keras atau lunak, bergelombang atau rata, dst.c. Berat kendaraan yang diterima oleh roda penggeraknya.

Coefficient of Traction Untuk Bermacam-Macam Keadaan Jalur Jalan

Macam Jalan Ban Karet  Crawler Track   %   %

1. Dry, rough concrete 0,80 – 1,00 80 – 100 0,45 45 2. Dry, clay loam 0,50 – 0,70  50 – 70  0,90 90 3. Wet, clay loam 0,40 – 0,50 40 – 50 0,70 70 4. Wet sand & gravel 0,30 – 0,40 30 – 40 0,35 35 5. Loose, dry sand 0,20 – 0,30 20 – 30 0,30 30

Contoh perhitungan :

Sebuah kendaraan mempunyai jumlah berat 40.000 lbs (20 ton) yang seluruhnya diterima oleh roda penggeraknya dan akan bergerak pada jalur jalan yang terbuat dari tanah liat yang kering dengan CT = 0,50 (50%), RR = 100 lb/ton dan kemiringan 5 %.

Jawab :

Rimpull yang dapat diberikan oleh mesin kendaraan pada macam jalan seperti diatas sebelum selip bila beban yang diterima roda penggerak 100 % adalah sebesar :

RP/TP/TE/DBP = 40.000 lbs x 0,50 = 20.000 lbs

Sedangkan rimpull untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir adalah sebesar :

RP/TP/TE/DBP = Berat kendaraan x GR x kemiringan20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 % = 2.000 lbs

RP/TP/TE/DBP = Berat kendaraan x RR 20 ton x 100 = 2.000 lbs

Jumlah RP/TP/TE/DBP = 4.000 lbs

Maka kendaraan itu pada keadaan jalur jalan tersebut tidak akan selip

Seandainya kendaraan yang sama bergerak pada jalur jalan yang terbuat dari pasir lepas dengan RR 250 lbs/ton dan CT =0,20 serta kemiringan 5 % sedangkan berat kendaraan yang diterima oleh roda penggerak 50 % yaitu :

Untuk mengatasi RR :

RP/TP/TE/DBP = 20 ton x 250 lbs/ton = 5.000 lbs Untuk mengatasi GR :

RP/TP/TE/DBP = 20 ton x 20 lbs/ton/% x 5 % = 2.000 lbs Jumlah RP/TP/TE/DBP = 7.000 lbs

Sedangkan rimpull yang dapat diterima oleh kendaraan 50 % nya adalah :

40.000 lbs x 0,20 x 50 % = 4.000 lbs,

maka kendaraan tersebut tidak akan dapat bergerak atau selip.

5. Rimpull/Tractive Pull/Tractive Effort/Drawbar Pull

Merupakan besarnya kekuatan tarik (pulling force) yang dapat diberikan oleh mesin suatu alat kepada permukaan jalur jalan atau ban penggeraknya yang menyentuh permukaan jalur jalan. Bila coeffisien of traction cukup tinggi untuk menghindari terjadinya selip maka rimpull maksimum adalah fungsi dari tenaga mesin (HP) dan gear ratios (persnelling) antara mesin dan roda-rodanya, tetapi jika selip maka rimpull maksimum akan sama dengan besarnya tenaga pada roda penggerak dikalikan coeffisien of traction.

Rimpull biasanya dinyatakan dalam pounds (lbs) dan dihitung dengan rumus :

  HP x 375 x effesiensi mesin RP = ----------------------------------------   kecepatan, mph

dimana : RP = Rimpull atau kekuatan tarik (lb)HP = Tenaga mesin, HP375 = Angka konversi

Istilah rimpull itu hanya dipakai untuk kendaraan yang beroda ban karet, untuk yang memakai roda rantai (crawler track) maka istilah yang dipakai ialah drawbar pull (DBP). Kecepatan Maksimum Pada Tiap-Tiap Gigi (Gear)

Kendaraan Roda Ban Karet 140 HP Crawler Track/Tractor 15 tonKecepatan (mph) RP (lb) Kecepatan (mph) RP (lb)

3,25 13.730 1,72 28.019 7,10 6.285 2,18 22.699

12,48 3.576 2,76 17.265 21,54 2.072 3,50 13.769 33,86 1.319 4,36 10.074

    7,00 5.579

6. Percepatan (Acceleration)

Merupakan waktu yang diperlukan untuk mempercepat gerak kendaraan dengan memakai kelebihan rimpull yang tidak digunakan untuk menggerakkan kendaraan pada keadaan jalur jalan tertentu. Lamanya waktu yang diperlukan untuk mempercepat gerak kendaraan tergantung dari beberapa faktor yaitu :

a. Berat kendaraan, semakin berat maka semakin lama waktu yang digunakan untuk mempercepat gerak kendaraan

b. Kelebihan rimpull yang ada, semakin besar rimpull yang berlebihan semakin cepat kendaraan itu dapat dipercepat. Jadi kalau kelebihan rimpull itu tidak ada maka percepatan pun tidak akan timbul artinya kendaraan tersebut tidak bisa dipercepat.

Untuk menghitung percepatan secara tepat dapat diperkirakan dengan rumus newton yaitu :

  W     FgF = ------ α atau α = ---    g     W

dimana :

F = Kelebihan rimpull (lbs)g = Percepatan karena gaya grafitasi (32,2 ft per sec2)W = Berat alat yang harus dipercepat (lbs)

Cara lain untuk menghitung percepatan secara tidak langsung adalah dengan menghitung kecepatan rata-ratanya. Rumus sederhana yang dipakai adalah :

Kecepatan rata-rata   =   Kecepatan maximal   x   Faktor kecepatan

Faktor kecepatan dipengaruhi jarak yang ditempuh kendaraan, semakin jauh jaraknya maka semakin besar factor kecepatan kendaraan tanpa memperhatikan bagaimana keadaan jalur jalan yang dilalui.

Faktor Kecepatan Jarak Yang Ditempuh (ft) Faktor Kecepatan

500 – 1.000 0,46 – 0,78 1.000 – 1.500 0,59 – 0,82 1.500 – 2.000 0,65 – 0,82 2.000 – 2.500 0,69 – 0,83 2.500 – 3.000 0,73 – 0,83 3.000 – 3.500 0,75 – 0,84 3.500 – 4.000 0,77 – 0,85

 Contoh :

Sebuah kendaraan bergerak diatas suatu jalur jalan sehingga memiliki kecepatan maksimum 12,48 mph pada gigi ketiga. Bila jarak yang ditempuh adalah 1.250 ft berarti faktor kecepatannya = 0,70 (lihat tabel diatas), maka kecepatan rata-ratanya adalah : 12,48   x   0,70   =   8,74 mph.

7. Ketinggian Permukaan Air Laut (Altitude or Elevation)

Ketinggian letak suatu daerah ternyata berpengaruh terhadap hasil kerja mesin-mesin karena mesin-mesin tersebut bekerjanya dipengaruhi oleh tekanan dan temperatur udara luar. Semakin rendah tekanan udaranya maka semakin sedikit jumlah oksigennya.

Dari pengalaman ternyata untuk mesin 4 tak (four cycle engines) maka kemerosotan tenaga karena berkurangnya tekanan, rata-rata adalah ± 3% dari HP diatas permukaan air laut untuk setiap kenaikan tinggi 1.000 ft kecuali 1.000 ft yang pertama. Sedangkan untuk mesin 2 tak ternyata kemerosotan lebih kecil yaitu sebesar ± 1% dari HP diatas permukaan air laut untuk setiap kenaikan tinggi 1.000 ft kecuali 1.000 ft yang pertama.

Contoh :

Sebuah mesin 4 tak dan 2 tak dengan tenaga 100 HP diatas permukaan air laut pada ketinggian 10.000 ft hanya akan memiliki HP sebesar :  

  3% x 100 x (10.000 - 1.000)  100 -  -------------------------------------- = 73

  1.000    1% x 100 x (10.000 - 1.000)  

100 -  -------------------------------------- = 91   1.000  

Akan tetapi semakin tinggi letak tempat itu maka temperaturnya semakin rendah dan hal ini akan membantu mesin menaikkan hasil kerja mesin-mesin bakar (bensin dan diesel). Untuk menghitung pengaruh temperature udara biasanya dihitung dengan suatu rumus dimana sudah diperhitungkan pengaruh tekanannya pula, yaitu : 

  Ps   To Ho = ---- √  ----

  Po   Ts  Dimana :

Hc    = HP yang harus dikoreksi dari pengaruh ketinggian yaitu pada ketinggian 0 ftHo     = HP yang dicatat pada ketinggian tertentuPs     = Tekanan barometer baku (standart), 29,92 inciHgPo     = Tekanan barometer pada ketinggian tertentu, inciHgTs     = Temperatur absolute pada keadaan baku (standart), (4600 + 600 F) = 5200 F (=2730 C)

To     = Temperatur absolute pada ketinggian tertentu dalam 0 F atau (460 + Temp)

8. Efisiensi Operator (Operator Efficiency)

Merupakan faktor manusia yang menggerakkan alat-alat yang sangat sukar untuk ditentukan effisiensinya secara tepat karena selalu berubah-ubah dari hari ke hari bahkan dari jam ke jam tergantung dari keadaan cuaca, keadaan alat yang dikemudikan, suasana kerja, dll. Kadang-kadang suatu perangsang dalam bentuk upah tambahan (insentive) dapat mempertinggi effisiensi operator.

Sebenarnya effisiensi operator tidak hanya disebabkan karena kemalasan pekerjaan itu tetapi juga karena kelambatan-kelambatan dan hambatan-hambatan yang tak mungkin dihindari seperti melumasi kendaraan, mengganti yang aus, membersihkan bagian-bagian penting sesudah sekian jam dipakai, memindahkan ketempat lain, tidak adanya keseimbangan antara alat muat dan alat angkut, menunggu peledakan disuatu daerah yang akan dilalui, perbaikan jalan, dll.

Karena hal-hal tersebut diatas selama satu jam jarang ada operator betul-betul dapat bekerja selama 60 menit. Berdasarkan pengalaman maka bila operator dapat bekerja selama 50 menit dalam satu jam, ini berarti effisiensinya adalah 83 %, maka hal ini dianggap baik sekali jika alatnya berban karet. Sehubungan dengan effisiensi operator diatas maka perlu juga diingat keadaan alat mekanisnya karena hal tersebut mempengaruhi effisiensinya. Operator Efficiency 

Macam Alat

Effisiensi

Baik Sekali SedangKurang Baik

(Malam Hari)Crawler Tracktor

92 % = 55 min/jam

83 % = 50 min/jam

75 % = 45 min/jam

Berban Karet 83 % = 50 min/jam

75 % = 45 min/jam

67 % = 40 min/jam

Beberapa pengertian yang dapat menunjukan keadaan alat mekanis dan effektifitas penggunaannya antara lain :

a. Availability Index atau Mechanical Availability

Merupakan suatu cara untuk mengetahui kondisi mekanis yang sesungguhnya dari alat yang sedang dipergunakan. 

  W  AI = -------- x 100%

  W + R  

 Dimana :

W    = Working hours atau jumlah jam kerja alat

Waktu yang dibebankan kepada seorang operator suatu alat yang dalam kondisi dapat dioperasikan artinya tidak rusak. Waktu ini meliputi pula tiap hambatan (delay time) yang ada. Termasuk dalam hambatan tersebut adalah waktu untuk pulang pergi ke permuka kerja, pindah tempat, pelumasan dan pengisian bahan bakar, hambatan karena keadaan cuaca, dll.

R    = Repair hours atau jumlah jam untuk perbaikan

Waktu untuk perbaikan dan waktu yang hilang karena menuggu alat perbaikan termasuk juga waktu untuk penyediaan suku cadang (spare parts) serta waktu untuk perawatan preventif.

b. Physical Availability atau Operational Availability

Merupakan catatan mengenai keadaan fisik dari alat yang sedang dipergunakan. 

  W + S  PA = ------------ x 100%

  W + R + S   S = Standby hours

Jumlah jam suatu alat yang tidak dapat dipergunakan padahal alat tersebut tidak rusak dan dalam keadaan siap beroperasi

W+R+S    = Schedule hours

Jumlah seluruh jam jalan dimana alat dijadwalkan untuk beroperasi

Physical Availability pada umumnya selalu lebih besar daripada Availability Index. Tingkat effisiensi dari sebuah alat mekanis naik jika angka Physical Availability mendekati angka Availability Index

c. Use of Availability

Menunjukan berapa persen waktu yang dipergunakan oleh suatu alat untuk beroperasi pada saat alat tersebut dapat dipergunakan (Availability). 

  W  

UA = ------- x 100%   W + S  

 Angka Use of Availability biasanya dapat memperlihatkan seberapa efektif suatu alat yang tidak sedang rusak dapat dimanfaatkan. Hal ini dapat menjadi ukuran seberapa baik pengelolaan (management) peralatan yang dipergunakan.

d. Effective Utilization

Menunjukan berapa persen dari seluruh waktu kerja yang tersedia dapat dimanfaatkan untuk kerja produktif. Effective Utilization sebenarnya sama dengan pengertian effisiensi kerja. 

  W  EU = ------------ x 100%

  W + R + S  

  Dimana :

W+R+S = T = Total Hours Available atau Schedule hours (Jumlah jam kerja tersedia)

Contoh :

Dari pengoperasian sebuah power shovel dalam sebulan dapat dicatat data sebagai berikut :

Jumlah jam kerja (working hours)                                             = W  = 300Jumlah jam untuk perbaikan (repair hours)                                = R   = 100Jumlah jam siap tunggu (hours on standby)                              = S   = 200Jumlah jam yang dijadwalkan (schedule hours or Total hours)    = T   = 600

Maka :

  300  AI = ------------ x 100% = 75 %

  300 + 100    300 + 200  

PA = ------------ x 100% = 83 %   600    300  

UA = ------------ x 100% = 60 %   300 + 200    300  

EU = ----- x 100% = 50 %   600  

  Dalam keadaan lain datanya sebagai berikut :

W                = 450R                 = 150S                 = 0, berarti alat tersebut tak pernah menunggu (standby)W+R+S    = 600

Maka : 

  450  AI = ------------ x 100% = 75 %

  450 + 150    450 + 0  

PA = ---------------- x 100% = 75 %   450 + 150 + 0    450  

UA = ------------ x 100% = 100 %   450 + 0    450  

EU = ----- x 100% = 75 %   600  

Terlihat bahwa operasi alat pada contoh kedua lebih effisien daripada operasi alat pada contoh pertama.

9. Faktor Pengembangan (Swell Factor)

Material dialam diketemukan dalam keadaan padat dan terkonsolidasi dengan baik, sehingga hanya sedikit bagian-bagian yang kosong atau ruangan-ruangan yang terisi udara (voids) diantara butir-butirnya, lebih-lebih kalau butir-butir itu halus sekali. Akan tetapi bila material tersebut digali dari tempat aslinya, maka akan terjadi pengembangan atau pemuaian volume (swell).

Jadi 1,00 cu yd tanah liat dialam bila telah digali dapat memiliki volume kira-kira 1,25 cu yd. ini berarti terjadi penambahan volume sebesar 25% dan dikatakan material tersebut mempunyai faktor pengembangan (swell factor) sebesar 0,80 atau 80%. Sebaliknya bila bank yard ini dipindahkan lalu dipadatkan ditempat lain dengan alat gilas (roller) mungkin volumenya berkurang, karena betul-betul padat sehingga menjadi berkurang dari 1,00 cu yd. tanah sesudah dipadatkan hanya memiliki volume 0,90 cu yd, ini berarti susut 10%, dan dikatakan shrinkage factor nya 10 %.

Contoh :

Sebuah power scraper yang memiliki kapasitas munjung 15 cu yd akan mengangkut tanah liat basah dengan factor pengembangan 80%, maka alat itu sebenarnya hanya mengangkut 80% x 15 cu yd = 12 cu pay yard atau bank cu yd atau insitu cu yd.

Beberapa persamaan faktor -faktor diatas : 

     V loose  Percent Swell = ( ----------------------  - 1) x 100%

     V undisturbed       V undisturbed  

Swell Factor = ( ---------------------- ) x 100%      V loose  

     V compacted Shrinkage Factor = ( 1 -   ----------------------- ) x 100%

     V undisturbed Kalau angka untuk shrinkage factor tidak ada biasanya dianggap sama dengan percent swell. Beberapa istilah penting yang berkaitan dengan kemampuan penggalian yaitu :

a. Faktor Bilah (blade factor), yaitu perbandingan antara volume material yang mampu ditampung oleh bilah terhadap kemampuan tampung bilah secara teoritis.

b. Faktor Mangkuk (bucket factor), yaitu perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh mangkuk terhadap kemampuan tampung mangkuk secara teoritis.

c. Faktor Muatan (payload factor), yaitu perbandingan antara volume material yang dapat ditampung oleh bak alat angkut terhadap kemampuan bak alat angkut menurut spesialisasi teknisnya.

10. Berat material (Weight of Material)

Berat material yang akan diangkut oleh alat-alat angkut dapat mempengaruhi :

a. Kecepatan kendaraan dengan HP mesin yang dimilikinya.

b. Membatasi kemampuan kendaraan untuk mengatasi tahanan kemiringan dan tahanan gulir dari jalur jalan yang dilaluinya.

c. Membatasi volume material yang dapat diangkut.

Oleh sebab itu berat jenis material harus diperhitungkan pengaruhnya terhadap kapasitas alat muat maupun alat angkut.

Bobot Isi dan Faktor Pengembangan dari Berbagai Material

Macam Material

Bobot Isi (Density) 

Swell Factor 

lb/cu yd insitu (in bank

correction factor)1. Bauksit 2.700 – 4.325 0,0752. Tanah liat, kering 2.300 0,853. Tanah liat, basah 2.800 – 3.000 0,82 – 0,804. Antrasit (anthracite) 2.200 0,745. Batubara bituminous (bituminous coal)

1.900 0,74

6. Bijih tembaga (cooper ore) 3.800 0,747. Tanah biasa, kering 2.800 0,858. Tanah biasa, basah 3.370 0,859. Tanah biasa bercampur pasir dan kerikil (gravel)

3.100 0,90

10. Kerikil kering 3.250 0,8911. Kerikil basah 3.600 0,8812. Granit, pecah-pecah 4.500 0,67 – 0,5613. Hematit, pecah-pecah 6.500 – 8.700 0,4514. Bijih besi (iron ore), pecah-pecah

3.600 – 5.500 0,45

15. Batu kapur, pecah-pecah 2.500 – 4.200 0,60 – 0,5716. Lumpur  2.160 – 2.970 0,8317. Lumpur sudah ditekan (packed)

2.970 – 3.510 0,83

18. Pasir, kering 2.200 – 3.250 0,8919. Pasir, basah 3.300 – 3.600 0,8820. Serpih (shale) 3.000 0,7521. Batu sabak (slate) 4.590 – 4.860 0,77

PERKIRAAN PRODUKSI BACKHOE

Untuk menghitung produktifitas excavator dalam hal ini back hoe, kita harus membatasi terhadap kondisi yang ada pada setiap pekerjaan. Beberapa faktor yang

memperngaruhi terhadap produktifitas excavator antara lain :

a. Faktor keadaan pekerjaan

• Keadaan dan jenis tanah• Tipe dan ukuran saluran (jika menggali saluran)• Jarak pembuangan• Kemampuan operator• Job management/pengaturan operasional• Dan lain-lain

b. Faktor keadaan mesin

• Attachment yang cocok untuk pekerjaan yang bersangkutan• Kapasitas bucket• Waktu siklus yang banyak dipengaruhi oleh kecepatan travel dan system hidrolis• Kapasitas angkutan

3. Pengaruh dalamnya pemotongan dan sudut swing

Dalam pengoperasiannya, makin dalam pemotongan (cutting) yang diukur dari permukaan dimana excavator sedang beroperasi, makin sulit pula mengisi bucket secara optimal dengan hanya sekali gerakan. Dengan demikian untuk mengisi bucket secara optimal diperlukan beberapa kali gerakan, tentu saja gerakan ekstra ini menambah waktu siklus.

Dalam hal ini operator mempunyai beberapa pilihan yaitu :

a. Mengisi bucket sampai penuh tentu saja sebagai konsekuensi adalah bertambahnya waktu siklusb. Membawa seadanya material sebagai hasil dari satu kali gerakan tadi

Dengan adanya hal tersebut produktifitas alat akan berkurang, sehingga efek ini harus kita perhitungkan. Sebagai contoh jika kedalaman pemotongan 8 ft sedangkan kedalam optimum adalah 10 ft maka prosentase akibat kedalaman tersebut adalah :

8---- x 100% = 80%10

Perlu diketahui bahwa kedalaman optimumadalah suatu kedalaman dimana pada tinggi tersebut waktu bucket (dipper) mencapai titik tertinggi telah penuh tanpa memberikan beban tambahan terhadap mesin.

Selain faktor diatas, sudut swing yakni besar sudut-sudut yang dibentuk antara posisi dripper (bucket) waktu mengisi dan waktu membuang beban akan berpengaruh terhadap waktu siklus, makin besar sudut swing makin besar pula waktu siklus, (lihat tabel).

Tabel pengaruh dari faktor swing dan kedalaman galian :

Tabel untuk mengetahui kedalaman optimum (ft)

Tabel kondisi kerja

Tabel faktor pengisian bucket

Contoh perhitungan :

Tentukan produksi backhoe dengan kapasitas bucket 1 ¾ cuyd menggali tanah biasa, swell 43%, dalam pemotongan 6 ft, sudut swing 900, kondisi pekerjaan dan tata

laksana sedang.

Jawab :

Ukuran bucket 1,75 cuyd dalam keadaan munjung lebih kurang 2 cuyd, swell 43%.

Cycle time (waktu siklus) :

Pengisian bucket = 7 detikMengangkat beban dan swing = 10 detikDumping (pembuangan) = 5 detikSwing kembali = 5 detikWaktu tetap percepatan, dll = 4 detik

Total = 31 detik = 0,5 menit

Produksi teoritis = 1,39 BCY/trip x 120 trip/jamProduksi teoritis = 166,8 BCY

Faktor koreksi :

Effisiensi kerja = 50 min/jam = 0,84Kondisi kerja dan tata laksana sedang 0,65Faktor swing dan kedalaman galian, tanah biasa 9,7 ft

Swing 90% = 0,91

Faktor pengisian = 0,85

Faktor koreksi total = Fk : 0,84 x 0,65 x 0,91 x 0,85

Faktor koreksi total = 0,42

Produksi/jam = 166,8 BCY/jam x 0,42 = 70,06 BCY/jam Sumber : (Alat Berat & Penggunaannya, Ir. Rochmanhadi)  

PERKIRAAN PRODUKSI BULLDOZER

Disini produksi bulldozer yang digunakan untuk mendorong tanah dengan gerakan-gerakan yang teratur misalnya penggalian selokan, pembuatan jalan raya,

penimbunan kembali (back filling) dan penumpukan atau penimbunan (stock filling).

Contohnya :

Sebuah bulldozer denga kekuatan mesin 180 HP memiliki bilah (blade) berukuran 9,5 ft x 3,0 ft (panjang x tinggi). Kapasitas bilah (blade) dengan kemiringan tanah didepannya 1 : 1 adalah 1,58 cuyd, volume lepas (loose volume = LCM).

Material yang digali adalah tanah liat berpasir dengan S.F = 80%, jarak dorong = 100 ft pulang pergi dengan lapangan kerja mendatar, effisiensi kerja = 83%. Kecepatan maksimum pada gigi-1 maju = 1,5 mph dan gigi mundur 3,5 mph.

Produksi per jam :

Waktu tetap (memindah gigi berhenti) = 0,320 menit Mendorong muatan 100 ft pada kecepatan 1,5 mph :

Kembali kebelakang, 100 ft pada kecepatan 3,5 mph :

Jumlah waktu daur (cycle time) = 1,405 menit

Jumlah lintasan (trip) tiap jam :

Kapasitas bilah = 1,58 x 80% = 1,3 cuyd “bank measured” (bank cu yd = BCM)

Produksi yang diperkirakan = 1,3 x 35 = 45,5 cuyd (bank measured)/jam.

Bila ada 500 BCM tanah yang harus dipindahkan tiap jam oleh alat tersebut, maka diperlukan :

Atau dengan rumus :

Dan dibutuhkan :

Produksi bulldozer dapat pula dihitung dengan rumus sebagai berikut :

a. P = PMT x FK

b. PMT = KB x T

Maka rumus-rumus tersebut dapat disederhanakan menjadi :

Dimana :

P = Produksi bulldozer, m3/jamPMT = Produksi maksimum teoritis dengan effisiensi 100%, m3/jamFK = Faktor koreksiKB = Kapasitas bilah (blade capacity), m3

T = Lintasan perjamCt = Waktu daur (cycle time), menitJ = Jarak kerja, mF = Kecepatan maju (forward velocity), m/menitR = Kecepatan mundur (reverse velocity), m/menitZ = Waktu tetap (fixed time), menit

Contohnya :

Sebuah bulldozer Komatsu D 355 A yang dilengkapi dengan alat garu dipergunakan untuk tugas penggaruan sekaligus juga untuk kegiatan penggusuran dengan jarak garu dan gusur rata-rata 30 m. Material yang digaru dan digusur adalah tanah yang kompak dan kering. Data teknis lainnya adalah :

a. Faktor pengembangan 0,80

b. Ukuran bilah 4,32 m (panjang) x 1,68 (tinggi)c. Faktor bilah = 0,90d. Kecepatan maju pada gigi 3 = 4,78 km/jame. Kecepatan mundur pada gigi 2 = 6,54 km/jamf. Waktu tetap (fixed time) = 0,05 menitg. Effisiensi waktu = 0,83h. Effisiensi kerja = 0,75i. Effisiensi operator = 0,85

Maka :

KB = panjang x (tinggi)2 x faktor bilahKB = 4,32 x (1,68)2 x 0,90 KB = 10,90 LCM (loose cubic meter)KB = 10,90 x 0,80 = 8,72 BCM

FK = Effisiensi waktu x effisiensi kerja x effisiensi operatorFK = 0,83 x 0,75 x 0,85FK = 0,53

J = 30 mF = 4,78 km/jam = 79,67 m/menitR = 6,54 km/jam = 109,00 m/menitZ = 0,05 menit

Jadi produksi penggusuran bulldozer Komatsu D 355 A ini adalah :

Bila bulldozer melakukan pembabatan (clearing), maka pepohonan yang harus dirobohkan mempunyai ukuran yang bermacam-macam, oleh karena itu untuk memperkirakan waktu yang diperlukan oleh bulldozer untuk merobohkan pepohonan dipergunakan persamaan sebagai berikut :

T = B + M1N1 + M2N2 + M3N3 + M4N4 + DF

Dimana :

T = waktu yang diperlukan untuk merobohkan pepohonan untuk lapangan kerja seluas 1 acre (=0,047 km2), menit

1 mile2 = 640 acre = 295 Ha1 acre = 235 x 10.000/640 m2 = 4064 m2

B = waktu untuk menjelajah lapangan seluas 1 acre tanpa merobohkan pepohonan, menit

M = waktu untuk merobohkan pepohonan yang memiliki diameter tertentu, menit

N = jumlah pohon tiap acre untuk selang (interval) diameter tertentu

D = jumlah diameter semua pohon yang mempunyai diameter lebih besar dari 6 ft, tiap acre, ft

F = waktu untuk merobohkan per ft, diameter pepohonan yang mempunyai diameter lebih dari 6 ft pada lapangan yang datar Sumber : (Alat Berat & Penggunaannya, Ir. Rochmanhadi)

PERKIRAAN PRODUKSI LOADER

Loader adalah alat yang dipergunakan untuk pemuatan material kepada dump truck dan sebagainya. Sebagai prime mover loader menggunakan tracktor. Disini dikenal

dua macam loader (ditinjau dari prime movernya), yakni :

a. Loader dengan penggeraknya crawler tractor atau disebut track cavatorb. Loader dengan penggeraknya crawler tractor atau disebut wheel tractor

Loader didapat dengan menambahkan bucket container yang dipasang dibagian depan. Loader dibuat kebanyakan dengan kendali hidrolis yang dilengkapi dengan tangan-tangan (arms) yang kaku untuk mengoperasikan bucketnya. Ukuran dari bucket bervariasi antara ¼ cuyd sampai dengan 25 cuyd kapasitas munjung terbesar. Yang biasa dipakai dan tersedia banyak adalah loader dengan ukuran bucket sampai dengan 5 cuyd. Bucket loader direncanakan untuk membongkar muatan yang mempunyai ketinggian 8 sampai 15 ft dengan ketinggian tersebut cukup untuk membongkar muatan keatas dump truck.

Penggunaan loader pada umumnya untuk memuat material dan membawa serta membongkar, juga digunakan untuk menggali pondasi basement suatu bangunan dengan catatan ruang geraknya memungkinkan untuk pelaksanaan pekarjaan. Penggunaan yang lain juga memuat material yang telah diledakan misalnya untuk pembuatan terowongan dan juga pekerjaan quarry dan pekerjaan terowongan.

Produktifitas loader dinyatakan dalam cuyd atau m3 per jam dan dapat dilakukan perhitungan secara teoritis yaitu :

a. Waktu siklus

Waktu yang ada pada perhitungan produksi loader terdiri dari beberapa komponen waktu antara lain:

• Raise time yaitu waktu yang diperlukan untuk mengangkat bucket dari bawah kesuatu ketinggian yang diinginkan (detik).• Lower time yaitu waktu yang diperlukan untuk menurunkan bucket yang telah kosong (detik).• Dump time yaitu waktu yang diperlukan untuk membongkar muatan.Point diatas disebut fixed time yang diperkirakan besarnya antara 15 sampai 24 detik (0,25 – 0,40 menit)

Waktu tetap (memuat, membongkar dan manuver) masih dipengaruhi oleh beberapa faktor, oleh sebab itu waktu masih terus ditambah atau dikurangi sesuai dengan jenis pelaksanaan pekerjaanya.

• Variable time yaitu untuk mengangkut dan mengatur posisi loader.

b. Bucket Fill Factor (Faktor Pengisian Bucket)

Yaitu jumlah material dalam % yang dapat diangkat oleh bucket setiap trip untuk berbagai jenis material.

Contoh penggunaan :

Material 12 mm dengan bucket 4 cuydFill factor : 90%, Jadi per trip bucket mengangkut sebesar : 0,9 x 4 cuyd = 3,6 LCM per trip

Perhitungan :

Sebuah loader dengan kapasitas bucket 5 cuyd mengerjakan gravel dengan berat 1.660 kg/m3 dengan ukuran 9 mm, jarak maneuver d1 = d2 = 15 ft, operasi konstan dengan truck sewa dengan kecepatan operasi :

Maju : 260 fpm, mundur : 440 fpmBucket 5 cuyd kira-kira memuat 6 LCY

Waktu siklus :

Fixed time = 0,40 menitMaterial 9 mm = - 0,20 menitTruck sewa = + 0,40 menitOperasi konstan = - 0,20 menitMaju 2 x 15/260 = + 0,11 menitMundur 2 x 15/440 = + 0,07 menit

Total waktu = 0,58 menit

Trip/jam = 60 / 0,58 = 103,44 = 620,64 cuyd/jamFaktor koreksi :

Bucket fill factor = 0,85Effisiensi kerja siang = 0,83Tata laksana-kondisi kerja baik = 0,75

Jadi produksi riil = 0,85 x 0,83 x 0,75 x 620,64 cuyd/jam= 0,53 x 620,64 cuyd/jam= 328,94 cuyd/jam Sumber : (Alat Berat & Penggunaannya, Ir. Rochmanhadi)  

Exploitasi merupakan kegiatan penggalian endapan bahan galian dari dalam kulit bumi secara ekonomis dengan menggunakan system penambangan tertentu. Adapun tahapan kegiatan penambangannya sebagai berikut : Pembabatan (Clearing), Pengupasan Lapisan Tanah Penutup (Stripping O/B), Penggalian Endapan Bahan Galian (Mining), Pemuatan (Loading), Pengangkutan (Hauling), Penumpahan (Waste Dump).

Kegiatan penambangan tersebut dilakukan dengan menggunakan alat-alat mekanis atau alat-alat berat. Adapun pengelompokannya sebagai berikut : A. PENGELOMPOKAN PENGGERAK UTAMA

A.1 Traktor sebagai Prime Mover

Untuk alat besar dengan penggeraknya traktor dibedakan menurut :

1. Traktor (sebagai Prime Mover atau penggerak utama)

a. Traktor roda kelabang (crawler)b. Traktor roda ban (wheel) A.2 Bulldozer terutama sebagai alat penggusur

1. Dibedakan menurut blade :

a. Straight bulldozer (dengan blade lurus)b. Angling bulldozer (dengan blade miring)c. Universal bulldozer (dengan blade universal)d. Cushion bulldozer (dengan blade cushion) 2. Dibedakan menurut tracknya :

a. Bulldozer dengan roda kelabangb. Wheel dozer dengan roda ban karet

3. Ripper (terutama sebagai alat pembajak)

a. Hinge (Bajak kaku tunggal)b. Parallelogramc. Adjustable parallelogram (dapat distel)*) Single shank (bajak tunggal)*) Multi shank (bajak banyak)

4. Scrapper (terutama sebagai alat pengelupas)

a. Standart scrapper (scrapper bermesin)b. Towed scrapper (scrapper yang ditarik) 5. Motor Graders (terutama sebagai alat untuk grading/pembentuk permukaan)

6. Loader (terutama sebagai alat pemuat)

a. Wheel loaders (loader dengan roda ban karet)b. Track loaders (loader dengan roda kelabang)

A.2. Excavator Sebagai Prime Mover

1. Backhoe (excavator pengeduk dengan arah kebelakang)

a. Backhoe dengan sistem kontrol hidrolis b. Backhoe dengan sistem kontrol kabel sling

2. Clamshell (excavator pengeduk - japit)

3. Shovel (excavator pengeduk dengan arah kedepan)

a. Dengan sistem kontrol hidrolis b. Dengan sistem kontrol kabel sling

4. Skidder (excavator untuk balok-balok kayu)

5. Dragline (excavator pengeduk - tarik)

6. Crane/pipelayers (keran pengangkat, alat pasang pipa)

A.3. Alat Selain Excavator dan Tractor

1. Truck

a. Side dumping (pembuangan kesamping)b. Back dumping (pembuangan kebelakang)

2. Dump Wagon

a. Rear dump (pembuangan kebelakang)b. Bottom dump (pembuangan kebawah)c. Side dump (pembuangan kesamping)

3. Trailler (kendaraan pengangkut alat-alat berat dan barang-barang berat)

4. Alat Pemadat

a. Three Wheel Roller (penggilas beroda tiga)b. Tandem roller (penggilas tipe tandem)c. Meshgrid & segment roller (penggilas tipe lempengan & anyaman)d. Pneumatic tired roller ( penggilas beroda ban)e. Towed roller*) Sheep foot roller (penggilas tipe kaki kambing)*) Pneumatic roller (penggilas beroda ban)

5. Alat pneumatis yang bekerja dengan tenaga tekanan angin

6. Compressor, alat pemampat udara

7. Stone crusher (pemecah batu)

a. Jaw crusher (pemecah dengan sistem rahang)b. Roll crusher (pemecah dengan sistem roll)c. Impact crusher (pemecah dengan sistem pukulan)d. Gyratory crusher (pemecah dengan sistem kisaran)

8. Alat pengolah aspal

a. Asphalt mixing plant (pencampur aspal)b. Asphalt distributor (penyemprot aspal)c. Asphalt finisher (penghampar aspal dan aggregat)

9. Dredger (kapal keruk) B. PENGELOMPOKAN MENURUT FUNGSINYA

B.1. Tractor

B.2. Alat pembersih lapangan

a. Bulldozer (mesin-mesin penggusur)b. Ripper (mesin-mesin pembajak)

B.3. Alat pengangkat dan pemuat

a. Backhoe (mesin-mesin pengeduk belakang)b. Power shovel (mesin-mesin pengeduk depan)c. Dragline (mesin-mesin pengeduk tarik)

d. Clamshell (mesin-mesin pengeruk japit)e. Loaders (mesin-mesin pemuat)

B.4. Alat Penggali dan Pengangkut

a. Scrapper (mesin-mesin pengelupas)b. Truck (alat angkut)

B.5. Alat Pembentuk Permukaan

a. Motor grader (mesin-mesin perata)

B.6. Alat Pemadat

a. Roller (mesin gilas)

B.7. Dan lain-lain (