Teknik Pelaksanaan dan Alat Berat

(1)

Teknik Pelaksanaan dan Alat Berat

Civil Engineering Department

Engineering Faculty- Universitas Brawijaya 2024

Bahasan :

Alat Pembersih Lapangan

Civil Engineering Department

Engineering Faculty- Universitas Brawijaya 2024

Sub CPMK :

Mahasiswa memahami perhitungan produksi Bulldozer dan Ripper

Pengelompokan Alat Berat

1. Berdasar Penggerak Utama : a. Traktor sebagai penggerak utama

▪ Traktor

▪ Bulldozer

▪ Ripper

▪ Scrapper

▪ Motor graders

▪ Loader

b. Excavator sebagai penggerak utama :

▪ Backhoe

▪ Clamshell

▪ Skidder

▪ Dragline

▪ Crane.

c. Alat selain tractor dan Excavator : Truk. Dump Wagon, Trailler, Alat pemadat, alat pengolah aspal, kapal keruk dll.

Pengelompokan Alat Berat berdasarkan Fungsinya : 1. Alat Pembersih lapangan

▪ Bulldozer

▪ Ripper

2. Alat “Pengangkat” dan Pemuat

▪ Backhoe

▪ Power Shovel

▪ Dragline

▪ Clamshell

▪ Loaders

3. Alat Penggali dan Pengangkut

▪ Scrapper

▪ Truck

4. Alat Pembentuk Permukaan

▪ Motor Grader 5. Alat Pemadat

▪ Roller dll

(2)

TRAKTOR

• Alat yang mengubah energi mesin menjadi eneergi mekanik.

• Penggunaan :

1. Tenaga penggerak untuk mendorong dan menarik beban 2. Tenaga penggerak untuk alat angkut

3. Tenaga penggerak blade (bulldozer)

4. Tenaga penggerak front-end bucket loader

TIPE TRAKTOR

Traktor

(3)

BULLDOZER

• Alat yang menggunakan tractor sebagai penggerak utamanya.

• Disebut bulldozer karena biasanya tractor dilengkapi dengan dozer attachment/ blade

DOZER

Aplikasinya dipergunakan untuk :

❑ Land clearing

❑ Dozing (pushing material)

❑

Ripping

❑ Assisting Scrapper

DOZING

(4)

BLADE ADJUSTMENT

Tilting

Angle

BLADE ADJUSTMENT

Pitch

BLADE ADJUSTMENT

(5)

MACAM-MACAM BLADE :

A. Straight Blade (S-Blade)

Digunakan untuk pekerjaan pengupasan dan penimbunan tanah; dapat bekerja pd. tanah keras.

B. Universal Blade (U-Blade) Digunakan untuk :

• Reklamasi tanah

• Pekerjaan penyediaan material, dll.

C. Angling Blade (A-Blade) Digunakan untuk :

• Pembuangan ke samping atau menyingkirkan material ke sisinya

• Pembukaan jalan

• Menggali saluran, dll.

D. Cushion Blade (C-Blade)

umumnya dipasang pada traktor besar untuk mendorong scraper

(6)

Langkah-langkah Menghitung Produksi Bulldozer

Perhitungan Produksi

1. Estimated Dozing Production

Produksi ini didasarkan : 1. Efisiensi 100%

2. Waktu tetap : 0.05 menit 3. Density tanah : 1370 kg/Lm3

atau 1790 kg/Bm3 Swell : 30%

4. Koefisien traksi : Track ; 0,5;

Wheel : 0,4

5. Blade dengan hydraulic controlled

Beberapa faktor kondisi kerja

A. Menggunakan grafik dari pabrik

1. Hitung semua faktor koreksi (E), yang terdiri dari : 1. Koreksi kondisi kerja

2. Koreksi kemiringan lahan

3. Koreksi kepadatan tanah terhadap kondisi standar dll…

2. → Faktor koreksi total merupakan perkalian dari seluruh faktor koreksi

3. Dapatkan produksi maksimal bulldozer sesuai dengan tipe alat dan jarak gusurnya / jarak dorongnya.

4. Produksi aktual = Produksi maksimum  Faktor koreksi total

=

= ⁿ

i

Ei

E

1

(7)

Contoh 1:

Tentukan produksi rata-rata per jam dari Crawler Bulldozer type D8 S Cat. (dengan tilt silinder) yang mengerjakan tanah lempung keras dengan jarak dorong rata-rata 150 ft (45 m), jalan turun

15%, memakai cara ‘slot dozing’ (satu jalan). Berat jenis material

2650 lb/LCY, kemampuan operator sedang, efisiensi waktu kerja 50 menit/jam.

1. Hitung semua faktor koreksi (E) (tabel E.01 [2] )

(tabel E.01 [2] )

2. Koreksi kemiringan lahan (grafik E.02 [2] )

(8)

Ideal production values are based on a soil density of 2,300 lb/LCY.

t unit weigh material Actual

(standard) Y 2,300lb/LC

=

−weightcorrect Material

Grafuk produksi bulldozer tsb didasarkan pada kepadatan tanah (standar)

= 2300/2650

= 0,87

Jawab :

• Koreksi kemiringan : 1,19

• Lempung keras (sulit di cut) : 0,80

• Slot dozing (gusuran celah) : 1,20

• Kemampuan operator (sedang) : 0,75

• Efisiensi waktu (50 menit/jam) : 0,84

• Koreksi karena berat = 2300/2650 : 0,87

(9)

Jawab :

Faktor koreksi = 1,19 x 0,8x 1,2x 0,75x 0,84 x 0,87 = 0,626

Produksi Maksimal Bulldozer Berdasar Tipe

Jawab :

Faktor koreksi = 1,19 x 0,8x 1,2x 0,75x 0,84 x 0,87 = 0,626 Produksi maksimal bulldozer = 550 LCY/jam

Jawab :

Faktor koreksi = 1,19 x 0,8x 1,2x 0,75x 0,84 x 0,87 = 0,626 Produksi maksimal bulldozer = 550 LCY/jam

Produksi aktual = 550 x 0,626 = 344 LCY/jam

(10)

Cara teoritis :

1. Hitung kapasitas blade per siklus : q = LH² 2. Hitung berat beban

3. Bandingkan dengan traksi kritis, apakah alat bisa bekerja.

4. Jika alat dapat bekerja :

- Tentukan kecepatan saat mendorong (v_a) dan saat mundur (v_b) -Hitung waktu siklus : (menit)

5. Hitung semua faktor koreksi : 1. Koreksi kondisi kerja 2. Koreksi kemiringan lahan dll Faktor koreksi total :

6. Produksi aktual :

v t d v W d

b a

s= + +

=

= ⁿ

i

Ei

E E 1 q W Q

s



= 60

Contoh

Cara Teoritis

Hitunglah taksiran produksi bulldozer dengan data sbb :

• Tanah topsoil berat jenis : 2300 lb/BCY dengan Swell = 43%

• Koefisien traksi : 0,9

• Jarak dorong : 60 m = 0,0373 mil

• Daya bulldozer : 105 HP

• S-Blade : panjang 3,15 m dan tinggi 0,96 m

• Berat total bulldozer : 11.700 kg (25.800 lb)

• Waktu tetap (pindah perseneling) : 0,1 menit Lempung keras (sulit di cut)

Slot dozing (gusuran celah) Kemampuan operator (sedang) Efisiensi waktu (50 menit/jam)

• Kapasitas blade per siklus :

q = LH² = 3,15 (0,96)²= 2,9 Lm³ = 3,79 LCY = 3,79/1,43 = 2,65 BCY

• Berat beban = 2300 * 2,65 = 6095 lb → DBP = 6905 lb

• Tenaga yang dimanfaatkan untuk mendorong = 6095 lb

• Traksi kritis = 0,9 * 25.800 = 23.220 lb > 6095 lb → bulldozer dapat bekerja

• Kecepatan dorong = ?

Gigi (gear) Speed DBP

mph Km/h lbs Kg

Forward (maju)

1 st 1.4 2.3 26.000 12.066

2^nd 2.0 3.0 17.450 7.915

3^rd 2.9 4.7 12.300 5.580

4^th 3.7 6.0 9.300 4.220

5^th 4.4 7.1 7.750 3.515

6^th 5.7 9.2 5.640 2.565

Reverse (mundur)

1^st 1.6 2.6 23.600 10.750

2^nd 3.4 5.5 10.250 4.650

3rd 4.4 7.1 7.700 3.495

Kecepatan dorong :

Gunakan interpolasi. DBP = 6095 lb→ kec : ? DBP = 7750 lb → kec 4,4 mph DBP = 5640 lb → kec 5,7 mph

Maka DBP = 6095 lb → diperoleh dari interpolasi = 4,92 mph → kecepatan dorong = 4,92 mph Kecepatan mundur dapat menggunakan gigi ke tiga dengan kecepatan 4,4 mph

(11)

mnt 60 92 , 4 0373 ,

0 

a= t

mnt 4 60 , 4 0373 ,

0 

b= t

Kecepatan mundur, gunakan gigi 3 → Kecepatan mundur = 4,4 mph Mendorong 60 m, v = 4,92 mph : = 0,455 menit

= 0,51 menit

Faktor koreksi :

Lempung keras (sulit di cut) : 0,80 Slot dozing (gusuran celah) : 1,20 Kemampuan operator (sedang) : 0,75 Efisiensi waktu (50 menit/jam) : 0,84 Faktor koreksi = 0,8 * 1,2 * 0,75 * 0,84 = 0,605

Produksi aktual bulldozer : 0,605

065 , 1 65 60 ,

60 =2  



= E

q W Q

s

= 90,3 BCY/jam Mundur 60 m, v = 4,4 mph, :

Waktu tetap = 0,1 menit

Waktu siklus = 0,455 + 0,51 + 0,1 = 1,065 menit

RIPPER

• Ripper adalah alat untuk membajak atau menggemburkan tanah keras (lempung keras).

• Ripper dilengkapi dengan “gigi” (shank) untuk membajak tanah

• Tanah keras ini kurang efektif bila dikerjakan dengan bulldozer karena blade akan cepat rusak, sehingga bulldozer dapat dilengkapi dengan ripper

Jika dalam land clearing dijumpai tanah keras, maka pekerjaan dapat dibantu dengan ripper (pembajak).

Jenis-jenis ripper :

1. Ripper yang berupa alat tersendiri 2. Ripper yang ditarik oleh traktor : a. dengan cable controlled (kendali kabel) b. dengan hydraulic controlled (kendali hidrolis)

3. Ripper yang berupa attachment (pelengkap) yang dipasang pada traktor : a. Adjustable parallelogram (giginya sejajar dan bisa diatur/dilepas)

- Single shank (gigi tunggal) - Multi shank (gigi banyak) b. Parallelogram (gigi sejajar kaku)

- Single shank - Multi shank

c. Hinge (berupa piringan) dengan ukuran tertentu

(12)

Produksi Ripper

Ada tiga cara menghitung produksi Ripper :

1. Metode “Cross Section” untuk menentukan volume pekerjaan ripping, kemudian waktu ripping dicatat. Produksi = V/t

2. Mencatat waktu ripping dan menghitung muatan scrapper pada periode waktu tertentu.

3. Menghitung waktu siklus dan dimensi pekerjaan ripping (panjang, jarak space dan kedalaman). Metode ini kurang teliti, akan mendapatkan hasil 10% - 20% dari metode 1.

Langkah Perhitungan Produksi Ripper (teoritis)

Produksi Ripper

1. Hitung kapasitas/produksi ripping per trip : q = panjang  jarak  kedalaman 2. Hitung waktu siklus :

(t = waktu tetap = waktu balik)

3. Hitung faktor koreksi total :efisiensi waktu kerja dan faktor kondisi kerja dan tata laksana (tabel IV.4.01.05 hal. 64 [2] )

4. Hitung produksi per jam :

5. Produksi aktual = 80 % s/d 90 % dari produksi per jam (Q).

v t W_s=d+

W E q Q

s



= 60

Contoh

Hitung produksi ripper single shank yang ditarik oleh traktor type D9H CAT. dg data sbb :

• Jarak (space) ripping : 0,915 m

• Kedalaman ripping : 0,610 m

• Panjang ripping : 91 m

• Kecepatan ripping : 1,6 km/jam = 26,6 m/menit

• Waktu balik : 0,25 menit

• Efisiensi waktu kerja : 60 menit/jam

(13)

1. Menghitung produksi per trip

Produksi per trip : q = 91x0,915x0,61 = 50,8 Bm

³

/trip

2. Menghitung waktu siklus :

Ws = = 3,67 menit

Jumlah trip per jam = 60/3,67 = 16,35 trip/jam

25

, 6 0 , 26

91 +

Ws = = 3,67 menit

Jumlah trip per jam = 60/3,67 = 16,35 trip/jam Produksi per jam : Q = 50,8x16,35 = 830,6 Bm

³

/jam

25 , 6 0 , 26

91 +

Hasil ini masih lebih tinggi 10% - 20%

•

Jadi produksi aktual = 80% x 830,6 = 664,5 Bm

³

/jam atau = 90% x 830,6 = 747,5 Bm

³

/jam

Jadi produksi sebenarnya antara 664,5 – 747,5 Bm

³

/jam (masih belum

dikalikan dengan faktor koreksi).

(14)

Tugas

Tentukan produksi rata-rata per jam dari Wheel Bulldozer type D8 S Cat. (dengan tilt silinder) yang mengerjakan material sulit dicut dengan jarak dorong rata-rata 60 m, jalan turun 10%, memakai cara ‘slot dozing’ (satu jalan). Berat jenis material 2650 lb/LCY, kemampuan operator sedang, efisiensi waktu kerja 45 menit/jam.

Thank You