TEKNIK PELAKSANAAN DAN ALAT BERAT

(1)

TEKNIK PELAKSANAAN DAN ALAT BERAT

Civil Engineering Department Engineering Faculty- Universitas Brawijaya

2024

Masalah utama dalam PTM adalah pekerjaan dapat dilaksanakan :

• dalam jangka waktu yang telah ditentukan

• dengan biaya yang paling murah

Sehingga harus dapat dihitung/diperkirakan :

• kemampuan alat

• biaya yang diperlukan untuk pekerjaan tsb.

Dalam mengukur kemampuan alat : 1. Kapasitas→

kemampuan alat menggusur/mengeruk

/memngangkut dalam satu kali operasi, atau satu siklus (m3/siklus)

2. Produksi →

kemampuan alat untuk memindahkan/menggusur, mengeruk/mengangkut tanah dari satu tempat ke tempat lain dalam satu jam

PRODUKSI

(2)

Produksi alat berat tergantung dari

tahanan-tahanan : tahanan gelinding dan tahanan kelandaian, pengaruh tinggi

tempat, pengaruh temperature, pengaruh tekanan udara dsb.

MACHINE PERFORMANCE

Tenaga alat berat dibedakan menjadi : 1. Tenaga yang dibutuhkan

2. Tenaga yang ada

3. Tenaga yang dapat dimanfaatkan

1. Tenaga Yang Dibutuhkan

Required power is the power needed to overcome resisting forces and cause machine motion

• Besarnya tenaga yang dibutuhkan tergantung dari besarnya tahanan gelinding dan tahanan kelandaian.

• Satuan yang digunakan adalah kg-tarik atau kg-dorong.

1. Tahanan Gelinding

Tahanan gelinding adalah tahanan yang dialami kendaraan ketika melalui suatu jalan atau permukaan.

Rolling resistance varies significantly with the type and condition of the surface over which a machine moves

(3)

Rumus :

RR = C_RR X Berat Total Kendaraan dimana :

RR =Tahanan Gelinding (Rolling Resistance) C_RR =Koefisien tahanan gelinding

Harga C_RR dapat dilihat pada tabel.

C

_RR

yang Bekerja Pada Alat Berat

2. Tahanan Kelandaian

besarnya gaya berat yang melawan atau membantu gerak kendaraan karena kemiringan jalur jalan yang dilalui

Kelandaian ada 2 :

+ : jalan naik → menambah tahanan yang tejadi (+) - : jalan turun →mengurangi tahanan yang terjadi (–) rumus :

GR = C_S x Berat Total Kendaraan dimana :

GR =Tahanan Kelandaian (Grade Resistance) C_S =Koefisien tahanan kelandaian

(4)

Besar Tahanan Kelandaian Untuk Setiap Kemiringan

Contoh :

Sebuah Dumptruck yang mempunyai berat 17 ton mengangkut beban seberat 10 ton melalui jalan proyek yang berupa tanah lunak dan mempunyai kelandaian sebesar 15 %. Berapakah tahanan total yang yang dialami truck ketika melewati jalan proyek tersebut ?

Contoh :

Jawab :

C_RR = 0.09 untuk landasan tanah lunak dan roda ban

Contoh :

Jawab :

C_RR = 0.09 untuk landasan tanah lunak dan roda ban (tabel II.2.0.1 [Rochmanhadi] )

Berat total kendaraan = 17 ton + 10 ton = 27 ton

RR = C_RRx Berat total kendaraan = 9% x 27 ton = 2430 kg

(5)

C_RR = 0.09 untuk landasan tanah lunak dan roda ban Berat total kendaraan = 17 ton + 10 ton = 27 ton

RR = C_RRx Berat total kendaraan = 9% x 27 ton = 2430 kg Untuk kemiringan 15% diperoleh Cs =148.3 kg/ton

GR = Cs x Berat total kendaraan = 148.3 kg/ton x 27 ton = 4004,1 kg Tahanan Total = 2430 + 4004,1 = 6434,1 kg →naik atau = 2430 – 4004,1 = -1574,1 kg → turun

2. Tenaga yang ada

Tenaga yg ada dapat > atau < dari tenaga yang dibutuhkan.

Tenaga yang ada diperoleh dari mesin penggerak, dapat berupa tenaga tarik atau tenaga dorong.

mesin penggerak mempunyai daya yang besarnya :

Daya/Tenaga (fwHP) = Faktor Tenaga Tarik (kg) x Kecepatan (m/det)

Tenaga tarik/dorong

Rimpull Drawball

Pull

Rimpull adalah tenaga yang diberikan mesin kepada roda supaya kendaraan dapat bergerak (maju/mundur) dengan syarat bahwa daya cengkeraman antara roda dan jalan mencukupi (ban tidak selip).

(6)

Jika grafik tidak disediakan pabrik, besarnya rimpull dpt dihitung dg persamaan :

Contoh :

Sebuah traktor roda karet 160 HP, berjalan pada gigi ke 1 dengan kecepatan 3,6 mph. Maka berapa rimpull yang tersedia pada roda-roda maksimal?

(mph) Kecepatan

Efisiensi HP

(lb) 375

Rimpull =  

Contoh :

Sebuah traktor roda karet 160 HP, berjalan pada gigi ke 1 dengan kecepatan 3,6 mph. Maka berapa rimpull yang tersedia pada roda-roda maksimal?

Jawab :

(mph) Kecepatan

Efisiensi HP (lbs) 375

Rimpull =  

lbs 333 . 3,6 13

80 , 0 60 1 (lbs) 375

Rimpull =   =

Drawbar Pull (DBP) adalah tenaga tarik

yang tersedia pada alat beroda rantai

(7)

Tenaga yang Dapat Dimanfaatkan

Seberapapun besarnya tenaga yang ada, penggunaannya sangat dibatasi oleh : a. Traksi Kritis

Traksi merupakan daya cengkram suatu alat akibat adanya adhesi antara roda penggerak dari alat dengan permukaan tanah. Batas kritis dari daya cengkram ini disebut traksi kritis.

Tenaga yang ada dapat dimanfaatkan untuk menggerakkan kendaraan jika ada gesekan yang cukup antara roda dengan permukaan jalan.

Nilai traksi ini merupakan tenaga yang dapat dimanfaatkan, walaupun tenaga yang tersedia lebih besar dari traksi kritis, kita tidak dapat memanfaatkannya, sebab daya cengkram

maksimalnya adalah traksi kritis.

Koefisien traksi atau koefisien gesekan adalah suatu faktor yang harus dikalikan dengan berat total kendaraan untuk

mendapatkan traksi kritis yaitu keadaan persis sebelum terjadi selip.

Traksi Kritis = C_T x Berat Total Kendaraan

Tabel Koefisien Traksi

Keadaan Jalan Kerja Macam Roda

Roda ban Track Kelabang

Jalan Beton 0,90 0,45

Tanah liat, kering Tanah keras, kering Jalan tanpa perkerasan, kering

0,55 0,90

Tanah liat, basah Tanah biasa, basah Tanah muka (top soil), basah

0,45 0,70

Tanah pengambilan batu (stock pile) Jalan pasir, basah

Jalan kerikil, gembur Jalan pasir gembur, kering Jalan tanah berlumpur

0,65 0,40 0,36 0,20 0,20

0,55 0,50 0,50 0,30 0,25

(8)

Contoh :

Sebuah bulldozer dengan ban roda beratnya 30 ton.

Tempat bekerjanya di tanah liat basah. Berapakah tenaga yang bisa dimanfaatkan (berapa traksi kritisnya) ?

Jawab :

Tenaga yg dapat dimanfaatkan

= koef.gesekan x berat alat berat = 0,45 x 30 ton

= 13,5 ton = 13.500 kg

b. Pengaruh Tinggi Tempat

• Kalau ketinggian tempat bertambah maka akan mengurangi kerapatan udara, kandungan O₂ akan berkurang, shg mengurangi energi pembakaran yang terjadi.

• Hal ini akan mengakibatkan penurunan daya pada mesin.

• Setiap mesin yang bekerja pada lokasi dengan ketinggian lebih dari 3000 feet akan mengalami kehilangan tenaga mesin.

• Besarnya penurunan tenaga tergantung system pengisapan udara dari tipe engine alat tersebut.

Pengaruh ketinggian tempat terhadap tenaga mesin adalah sbb. :

feet

feet ja

tempat inggian me xHPx

tenaga kehilangan

1000

) 3000 ker

(ker

%

sin=3 −

❑ Diesel 4 tak.

Alat dengan tenaga diesel jenis ini, akan mengalami penurunan 1

% pada setiap 100 m kenaikan diatas ketinggian 300 m DPL.

❑ Diesel 2 tak.

Akan mengalami penurunan sebesar 1 % untuk setiap 100 m kenaikan diatas ketinggian 150 m DPL.

❑ Turbocharger.

Mengalami penurunan 1 % untuk setiap 150 m kenaikan, pada ketinggian diatas 1500 m DPL.

Sebuah traktor mempunyai daya 300 HP pada keadaan standar. Beropaerasi pada ketinggian 7500 feet.

Tentukan daya efektif mesin..

(9)

Sebuah traktor mempunyai daya 300 HP pada keadaan standar. Beropaerasi pada ketinggian 7500 feet.

Tentukan daya efektif mesin..

Jawab :

-Hilangnya tenaga mesin

SIFAT-SIFAT TANAH YANG BERHUBUNGAN DG. PTM

Dlm PTM, ada 3 keadaan tanah yang dijumpai :

• Keadaan asli

Ukuran volume tanah dinyatakan dalam Bank Measure (BM)

→BCY

• Keadaan lepas

Ukuran volume tanah dinyatakan dalam Loose Measure (LM) → LCY

• Keadaan padat : keadaan tanah setelah ditimbun kembali kemudian dipadatkan → CCY

Perubahan volume tanah dari berbagai keadaan tsb. dapat dihitung dg. rumus :

• Sw = pengembangan (Swell)

• Sh = penyusutan (Shrinkage)

• B = berat jenis tanah keadaan asli

• L = berat jenis tanah keadaan lepas

• C = berat jenis tanah keadaan padat

% 100 1

%

100 



 

 −

=





 



= −

L B L

L Sw B

% 100 1

%

100 



 

 −

=





 



= −

C B C

B Sh C

% 100 1

%

100 



 

 −

=





 



= −

L B L

L Sw B

% 100 1

%

100 



 

 −

=





 



= −

C B C

B Sh C

(10)

TEKNIK PELAKSANAAN DAN ALAT BERAT