BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.5 Analisis Tempat Kerja
2.5.2 Geometri Jalan Angkut Tambang
Geometri jalan angkut yang harus diperhatikan sama seperti jalan raya pada umumnya, yaitu lebar jalan angkut tambang, jari-jari tikungan dan superelevasi, cross slope serta kemiringan jalan.
a. Lebar Jalan Angkut Tambang
Lebar jalan minimum pada jalan lurus dengan lajur ganda atau lebih, menurut AASHTO Manual Rural High Way Design dapat digunakan cara sederhana untuk menentukan lebar jalan angkut minimum (Gambar 2.2).
Persamaan yang digunakan untuk menentukan lebar minimum jalan angkut pada kondisi lurus adalah [9] :
di mana:
Lmin = lebar minimum jalan angkut pada kondisi lurus (meter) n = jumlah jalur
Wt = lebar alat angkut (meter)
Gambar 2.4 Lebar Jalan Angkut Dua Lajur pada Jalan Lurus
Maka lebar jalan angkut pada jalan lurus dapat dihitung sebagai berikut :
Tabel 2.3 Lebar jalan angkut minimum
Jumlah Faktor x Lebar Jalur kendaraan maksimum
1 2.0
2 3.5
3 5.0
4 6.5
Lebar jalan angkut pada belokan atau tikungan selalu lebih besar dari pada lebar jalan lurus (Gambar 2.3). Lebar jalan minimum pada belokan, dapat dihitung menggunakan rumus [9].
Berdasarkan gambar tersebut diketahui bahwa untuk menghitung lebar jalan angkut pada tikungan adalah :
W = n (U + Fa + Fb + Z) + C C = Z = 1/2 (U + Fa + Fb) Fa = Ad X sin
Fb = Ab X sin
=
Gambar 2.5 Lebar Jalan Angkut Dua Jalur pada Tikungan
16
Keterangan :
W = Lebar jalan angkut pada tikungan (m) n = Jumlah jalur
U = Lebar jejak roda depan (center to center tire) (m)
Fa = lebar juntai depan (m) (dikoreksi dengan sin sudut belok roda depan) Fb = lebar juntai belakang (m) (dikoreksi dengan sin sudut belok roda depan) Ad = jarak as roda depan dengan bagian depan dump truck (m)
Ab = jarak as roda belakang dengan bagian belakang dump truck (m)
= sudut penyimpangan (belok) roda depan
C = jarak antara dua dump truck yang akan bersimpangan (m) Z = jarak sisi luar dump truck ke tepi jalan (m)
R = radius putar truck
Wb = jarak sumbu roda depan dengan sumbu roda belakang
b. Jari-jari Tikungan dan Superelevasi
Gambar 2.6 Jari – jari tikungan atau Superelevasi
Pada saat kendaraan melalui tikungan atau belokan dengan kecepatan tertentu akan menerima gaya sentrifugal yang menyebabkan kendaraan tidak stabil. Untuk mengimbangi gaya sentrifugal tersebut, perlu dibuat suatu kemiringan melintang ke arah titik pusat tikungan yang disebut superelevasi.
Superelevasi dicapai secara bertahap dari kemiringan normal pada bagian jalan yang lurus sampai kemiringan penuh (superelevasi) pada bagian jalan yang lengkung.
Jari-jari tikungan dapat dihitung dengan rumus [9]sebagai berikut :
Di mana :
R = jari - jari belokan jalan angkut
w = jarak poros roda depan dan belakang β = sudut penyimpangan roda depan
c. Cross Slope
Cross Slope adalah sudut yang dibentuk oleh dua sisi permukaan jalan terhadap bidang horizontal. Dibuat demikian dengan tujuan untuk memperlancar penyaliran.
Gambar 2.7 Penampang melintang jalan angkut
Angka cross slope dinyatakan dalam perbandingan jarak vertikal (b) dan horizontal (a) dengan satuan mm/m. jalan angkut yang baik memiliki cross slope antara 1/50 sampai 1/25 atau 20 mm/m sampai 40 mm/m.
d. Kemiringan Jalan Angkut
Kemiringan (grade) adalah tanjakan dari jalan angkut, kelandaian atau kecuramannya sangat mempengaruhi produksi (output) alat angkut, sebab adanya kemiringan jalan (grade) menimbulkan tahanan tanjakan (grade resistance) yang harus diatasi oleh mesin alat angkut. Rumus [6]:
18
Keterangan:
Δh = Beda tinggi antara 2 titik yang diukur (m) Δx = Jarak datar antara 2 titik yang diukur (m)
Kemiringan jalan maksimum yang dapat dilalui dengan baik oleh alat angkut khususnya dump truck, berkisar antara 7% - 10%. Sedangkan untuk jalan naik maupun jalan turun pada daerah perbukitan lebih aman kemiringan jalan maksimum 8%.
e. Tahanan Gulir (Rolling resistance)
Tahanan gulir / tahanan gelincir (Rolling resistance, biasa disingkat RR) merupakan segala gaya-gaya luar yang berlawanan arah atau tahanan yang berusaha menahan putaran roda dan arah gerak kendaraan di atas suatu jalur.
Bagian yang mengalami RR secara langsung adalah ban kendaraan. Rumus [6] : Tahanan Gulir = W x Crr (kg)
Dimana :
W = Berat kendaraan (kg)
Crr = Koefisien tahanan gelinding
Penentuan besarnya nilai koefisien tahanan gulir sangat dipengaruhi oleh kondisi permukaan jalan yang dilalui oleh peralatan, seperti yang ditunjukkan pada Tabel berikut [12] :
Tabel 2.4 Koefisien Tahanan Gulir
f. Rimpull
Rimpull adalah besarnya kekuatan tarik yang dapat diberikan oleh mesin atau ban penggerak yang menyentuh permukaan jalur jalan dari suatu kendaraan.
Rimpull biasanya dinyatakan dalam satuan kg atau lbs.
Rimpull tidak dapat dihitung pada roda rantai (Crawler); istilah yang dipakai penggantinya adalah Draw Pull Bar (DPB). Dalam DPB pada traktor, mesin traktur harus mampu untuk menahan:
- Tahanan guling (RR) dan tahanan kemiringan (GR)
- Tahanan gulir dan tahanan kemiringan dari alat yang ditariknya.
Rimpull tergantung pada HP dan kecepatan gerak dari alat berat tersebut.
Biasanya pabrik telah memberikan pedoman tentang berapa besar kecepatan maksimum dan Rimpull yang dapat dihasilkan oleh masing-masing gigi verseneling.
20
𝑅𝑖𝑚𝑝𝑢𝑙𝑙 𝐻𝑃 𝐾𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛 𝑥 375 𝑥 𝐸𝑓𝑖𝑠𝑖𝑒𝑛𝑠𝑖 𝑀𝑒𝑘𝑎𝑛𝑖𝑠 𝐾𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛 𝑚𝑝ℎ
Besarnya harga Rimpull ini dapat dihitung dengan persamaan berikut [6]:
Dimana :
Rimpull = Tenaga tersedia (kg atau ton) Hp = Tenaga Kuda (kilowatt) Effisiensi Mekanis = Effisiensi mesin ( 80% - 85%) Kecepatan = km/jam
375 = Angka konstanta untuk merubah satuan HP dari Kw menjadi Kg km/jam
g. Kecepatan Pengangkutan Ideal Alat Angkut
Kecepatan kendaraan ideal saat kosong dan bermuatan dapat ditentukan dengan menggunakan grafik untuk kerja (Gambar 2.8). Kecepatan rata-rata kendaraan dapat dihitung dengan membagi lintasan jalan angkut menjadi beberapa bagian berdasarkan tahanan gulir dan tahanan kemiringan [4].
2
1
Gambar 2.8 Performance Chart Speed Hauler
Misalnya sebuah truck Komatsu HD 785 memiliki berat kosong 45 ton mengangkut muatan sebesar 55 ton di jalan yang memiliki tahanan gulir sebesar 100 lbs/ton dan tahanan kemiringan sebesar 200 lbs/ton, maka cara untuk menentukan kecepatan kendaraan tersebut adalah (Gambar 2.8):
a. Tarik garis vertical dari berat kendaraan (gross weight) di titik 94 ton (berat kosong + muatan) ke bawah hingga berpotongan dengan grafik tahanan total (total resistance) di titik 6% (RR +GR) di titik 1.
b. Tarik garis horizontal ke kiri dari titik 1 hingga berpotongan dengan grafik gigi di titik 2.
c. Dari titik 2 tarik garis vertical ke bawah hingga memotong sumbu kecepatan (Speed) dan horizontal ke kiri hingga memotong sumbu rimpull untuk menentukan rimpull yang dihasilkan oleh mesin pada kecepatan tersebut.
22
d. Dari grafik didapat bahwa kecepatan ideal mesin pada 40 km /jam pada gigi 6.