Sensor dan Instrumentasi Pada Belt Conveyor
Salah satu transportasi yang banyak digunakan di industry khususnya di industry semen adalah belt conveyor.
Dipilihnya sistim Ban Berjalan sebagai sarana transportasi material adalah karena tututan untuk meningkatkan produktifitas, menurunkan biaya produksi dan juga kebutuhan otomatisasi dalam rangka mempertinggi efisiensi kerja. Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas peralatan instrumentasi yang ada di belt conveyor.
Speed Sensor
Speed Sensor atau sensor kecepatan merupakan sensor yang digunakan untuk mengetahui perubahan kecepatan dari perputaran belt conveyor. Terdiri dari shaft encoder dan sensor photodetector. Prinsip kerjanya sederhana, yaitu menghitung frekuensi dari pulsa yang dihasilkan dari deteksi sinyal on/off photodetector dan dikonversikan ke kecepatan berdasarkan waktunya.
Sensor ini kita kombinasikan dengan Load Cell sehingga dapat difungsikan sebagai Weighing system untuk mengukur flow material diatas belt.
Drift Switch
Drift Switch atau Sway merupakan peralatan instrumentasi yang digunakan sebagai Safety Equipment pada belt conveyor. Fungsinya adalah untuk mengetahui posisi belt dalam keadaan miring ketika sedang beroperasi sehingga sering juga disebut sebagai missalignment sensor. Prinsip kerjanya sederhana, sesederhana limit switch karena drift switch ini hanya mengirimkan sinyal on/off saja ke ccr sebagai indikasi dari posisi belt. Tuas silinder pada drift switch berfungsi sebagai saklar ketika belt menyentuhnya dia akan mengirim sinyal on ke CCR dan sebaliknya.
Rope Switch
Rope switch merupakan salah satu peralatan safety yang digunakan pada belt conveyor. Selain Rope Switch ada juga yang menyebutnya Pull Cord Switch namun sebenarnya tetap menunjukan satu komponen instrumentasi yang sama. Cara kerja alat yang satu ini sebenarnya sederhana, hanya dengan menarik rope/ tali yang menjuntai sepanjang belt conveyor maka switch akan aktif. Switch disini berfungsi sebagai hardwire interlock sehingga akan mematikan sistem yang terhubung dengan belt conveyor (interlock) jadi bukan hanya belt conveyor saja yang akan berhenti beroperasi.
Speed detector
Rotary speed detector merupakan peralatan instrumentasi yang digunakan untuk mendeteksi suatu bagian peralatan sedang berputar atau tidak. Biasanya pada belt conveyor, sensor ini diletakan pada salah satu Pulley. Cara kerjanya sama seperti speed sensor, yang membedakannya sensor ini digunakan hanya untuk indikator saja bukan untuk mengetahui kecepatan putaran. Namun meskipun demikian, sensor ini juga berfungsi sebagai bagian dari interlock system.
Itulah tadi beberapa sensor ataupun peralatan instrmentasi yang terdapat di Belt Conveyor. Peralatan-peralatan instrumentasi tersebut dipasang dengan tujuan untuk memonitoring kerja dari belt conveyor dan juga sebagai pelatan safety untuk belt conveyor itu sendiri.
Sebenarnya masih ada beberapa peralatan instrumentasi lainnya yang terdapat di Belt Conveyor seperti Belt Weigher, Metal Detector, Metal Separator. Namun fungsinya adalah untuk tujuan Proses Produksi.
Sistem Conveyor Belt conveyor adalah alat angkut material secara berkesinambungan (continue) dengan kecepatannya yang dapat diatur baik dalam keadaan miring dan horizontal, selain itu belt conveyor didesain memperoleh kapasitas yang besar dan dapat memberikan umpan (feeding) yang kontinyu. Belt conveyor dapat digunakan untuk mengangkut material baik yang berupa unit load atau bulk material secara mendatar maupun miring. Yang dimaksud dengan unit load adalah material yang biasanya dapat dihitung jumlahnya satu persatu, misalnya ; kotak, balok dan lain-lain. Sedangkan bulk material adalah material yang berupa butir-butir, bubuk atau serbuk, misalnya ; pasir, semen dan lain-lain. Belt conveyor merupakan sistem pengangkutan yang dapat diandalkan untuk mengangkut material tambang, baik berupa material tanah penutup ataupun material hasil tambang seperti batubara. Keuntungan dalam menggunakan conveyor adalah : Menurunkan biaya dan waktu dalam memindahkan material Meningkatkan efisiensi pemindahan material Menghemat ruang Meningkatkan kondisi kerja conveyor yang digunakan sebagai penyalur batubara dari unit feeder breaker dan crusher kemudian ditransfer ke mine stockyard.
Bagian – bagian dari Belt Conveyor adalah : Conveyor Belt Idler dan Roller Centering device Unit penggerak Pemberat Belt Cleaner Skirt Holdback Motor penggerak Electrical safety device Tramp metal magnet dan metal detector Transfer Chute Conveyor Belt Conveyor Belt adalah permukaan yang bergerak dan menyangga material yang diangkut pada bagian atasnya. Fungsinya untuk membawa material yang diangkut. Belt dapat dibuat dari beberapa macam bahan, salah satu diantaranya adalah adalah lapisan tenunan benang kapas (cotton) yang tebal sehingga membentuk suatu carcass. Kekuatan belt dinyatakan oleh jumlah (ply rate), misalnya ; 5 ply. Conveyor Belt terdiri dari :
Lapisan penguat Tie Rubber (karet atas) Bottom cover (karet bawah) Reinforcement (pengikat) Top cover adalah lapisan atas yang langsung bersentuhan dengan material. Biasanya lapisan ini lebih tebal atau sama dengan ketebalan : 1 mm s/d 8 mm, jenis fabric belt (penguat engan jenis tekstil : Nylon, polyester 5 mm s/d 18 mm, jenis steel cord Bottom cover adalah lapisan bawah yang berhadapan dengan permukaan pulley dan roller, pada umumnya mempunyai ketebalan 1 mm s/d 4 mm, jenis fabric belt 5 mm s/d 8 mm, jenis steel cord belt
2. Idler
Pengertian Idler disini merupakan satu unit yang terdiri dari roller dan frame atau bracket. Merupakan rol berbentuk tabung di samping ikut melancarkan jalannya belt berjalan juga sekaligus menopangnya. Bagian-bagian belt untuk mengangkut beban tabung gerak ini dirancang sedemikian rupa sehingga menyerupai saluran seperti yang diinginkan, sedang bagian belt yang berputar kembali penopang tabung dibuat rata. Bagian penting tabung yang membentuk saluran ini meliputi gilingan atau rol, landasan dan kerangka rol (bracket).
Jenis-jenis Idler adalah : Carrying / trough idler Return idler Impact Idler Training Idler Transition Idler Idler atas atau idler pengangkut atau idler pembawa (carrying idler) yaitu yang digunakan untuk menahan belt muatan. Ada dua jenis : Trough idler, bentuknya terdiri dari 2 atau 3 idler rata (idler flat) yang disusun sehingga memiliki sudut kemiringan tertentu yang berfungsi untuk belt yang melengkung. Jenis troughed idler adalah three sectioned idler dan two sectioned idler. Flat idler, bentuknya rata yang berfungsi untuk belt yang datar. Idler penahan (impact idler), yaitu idler yang ditempatkan di tempat pemuatan. Idler penengah (training idler), yaitu idler yang dipakai untuk menjalangi agar belt tidak bergeser dari jalur yang seharusnya. Idler bawah atau idler balik (return idler), yaitu idler yang berguna untuk menahan belt kosong. Gambar. 3.6 Idler dan roller
3. Centering device
Centering device berfungsi untuk mencegah agar belt tidak melesat dari roller-nya; untuk itu di kiri kanan belt dipasang idler penengah (idler training).
4. Unit pengerak (drive units)
Unit pengerak (drive units) berfungsi untuk menggerakkan belt conveyor. Pada belt conveyor tenaga gerak dipindahkan ke belt oleh adanya gesekan antara belt dengan pulley penggerak (drive pulley), karena belt melekat di sekeliling pulley yang diputar oleh motor listrik, bensin atau diesel.
5. Pemberat (take-up or counter weight)
Pemberat (take-up or counter weight) yaitu komponen untuk mengatur tegangan belt dan untuk mencegah terjadinya selip antara belt dengan pulley penggerak, karena bertambah panjang belt. Jenis take–up ada bermacam-macam, yaitu :
5.1 Screw take-up
5.2 Counter weight (gravity) take-up, yang terdiri dari dua macam : Vertical gravity take-up Horizontal (carriage gravity take-up) Gambar 3.8 Pemberat ( counter Weight )
6. Belt Cleaner
Pembersih belt (belt cleaner) yaitu alat yang dipasang di bagian ujung bawah belt agar material tidak melekat pada belt balik (return belt), karena belt, pulley dan idler yang bersih akan memperpanjang umur belt. Sisa material/carry-back/spillage yang tidak terkendali akan mengakibatkan : Lingkungan kerja penuh dengan tumpahan material dari sisi balik Spillage menyebabkan penumpukan material pada roller dan pulley sehingga diameter komponen tidak sama dan mengakibatkan belt berjalan tidak lurus Spillage mengeras pada komponen yang bergesekan dengan belt dan akan menyebabkan keausan yang tidak wajar dan memperpendek usia belt.
Gambar 3.9 Belt Cleaner 7. Skirts
Skirts adalah semacam sekat yang dipasang di kiri kanan belt pada tempat pemuatan (loading point) yang terbuat dari logam atau kayu dan dapat dipasang tegak atau miring yang digunakan untuk mencegah terjadinya ceceran (spills). Adapun kriteria skirtboard adalah : Jarak antar skirtplate di ambil 2/3 dari lebar sabuk Panjang skirtboard tergantung perbedaan kecepatan material dan kecepatan conveyor, biasanya : Material mudah diangkut 0,7 - 1m per 0,5 m/sec Untuk mengontrol debu dan tumpahan material 1,3 m per 0,5 m/dt
Gambar 3.10 Belt Skirt board
8. Holdback
Holdback adalah suatu alat untuk mencegah agar belt conveyor yang membawa muatan ke atas tidak berputar kembali ke bawah jika tenaga gerak (motor penggerak) tiba-tiba rusak atau dihentikan.
9. Motor penggerak Biasanya dipergunakan motor listrik untuk menggerakkan drive pulley. Tanaga (HP) dari motor disesuaikan dengan keperluan, yaitu :
a. Menggerakan belt kosong dan mengatasi gesekan-gesekan antara idler dengan komponen lain.
b. Menggerakkan muatan secara mendatar (horizontal) c. Mengangkut muatan secara tegak (vertical)
d. Menggerakkan tripper dan perlengkapan lain
e. Memberikan percepatan pada belt bermuatan, bila sewaktu-waktu diperlukan Gambar 3.11 Motor Penggerak
10. Electrical Safety dan Warning Device Alarm system for start up Emergency stop Switch / pull wire switch Speed Sensor : Setiap unit memilik speed sensor untuk mengontrol putaran.speed sensor harus disetting dengan kecepatan putaran tertentu dan akan mematikan jika kecepatan putaran di bawah pengaturan, Speed Sensor memiliki waktu delay 10 detik pada saat motor dinyalakan selama waktu delay tersebut, unit harus sudah berada pada putaran nominalnya. Jika part yang dikontrol (tail, pulley ,dll) tidak berputar dibawah kecepatan putaran yang diset, maka unit akan berhenti.
Pull cord emergency switch Pull cord emergency switch di pasang sepanjang conveyor. Jika pull cord ditarik, maka unit akan berhenti, demikian juga unit yang di belakangnya ( yang interlock dengan unit tersebut). Reset dapat dilakukan dengan menekan atau memutar switch agar berada pada posisi terbuka (open).
Gambar 3.12 Electrical Safety Device
Misaligment switch Conveyor dan belt feeder dilengkapi dengan misalignment switch yang berfungsi untuk menghentikan unit agar belt dapat menghindar dari kerusakan pada saat belt mengalami bergeser kesamping karena adanya suatu sebab. Belt yang bergeser harus diatur terlebih dahulu ke tengah kembali dengan mengatur posisi kembali roller atau carrier roller dan menggunakan local control untuk menjalankan belt ke posisi tengah.
Gambar 3.13 Misalignment Switch
11. Tramp metal magnet dan metalt detector
Tramp metal magnet berguna untuk menangkap besi/metal yang tercampur dengan batubara di belt conveyor. Sedangkan metal detector berfungsi sebagai pendeteksi besi/metal yang lepas dari pengawasan metal magnet, apabila terindikasi bahwa ada metal yang melewati alat ini maka system unit conveyor akan berhenti secara otomatis.
12. Transfer Chute (corong) pada titik pengumpan Untuk mengumpan material searah dengan arah belt conveyor penerima. Posisi chute harus satu garis antara conveyor pengumpan dengan conveyor penerima. Untuk mengumpan material pada bagian tengah belt conveyor penerima. Apabila conveyor pengumpan dan penerima tidak satu garis dimungkinkan material jatuh tidak pada bagian tengah belt menyebabkan belt tergeser. Hal ini menyebabkan material tumpah karena belt terlepas dari salah satu skirtboard. Untuk mengurangi beban kejut akibat jatuhnya material pada conveyor sabuk penerima. Untuk mengurangi beban kejut dengan mengurangi tinggi jatuh material. Ideal ketinggian 1,5 - 2,0 m. Beberapa alternatif untuk mengurangi beban kejut adalah : a. Membuat batang Grizzly b. Membuat corong dengan kotak benturan (deflector) Untuk memasok material pada kecepatan yang sama dengan kecepatan conveyor penerima. Kemiringan corong minimum harus lebih besar dari sudut gesek antara material dan bahan corong. Kemudian untuk memindahkan material dengan kapasitas yang sama dengan yang diterima. Rekomendasi CEMA lebar corong tidak melebihi 2/3 dari lebar conveyor penerima akan tidak boleh kurang dari 2-3 kali ukuran bongkahan terbesar.
