koefisien traksi dan pengaruh ketinggian
Embed Size (px)
Transcript of koefisien traksi dan pengaruh ketinggian

i

ii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan semesta alam, yang telah memberikan rahmat
dan hidayahnya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas mata kuliah Pemindahan Tanah
Mekanis.
Untuk memperkirakan produksi alat berat secara teliti perlu dipelajari faktor‐faktor yang
secara langsung dapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Tidak semua faktor tersebut
penyusun bahas di dalam tugas ini. Penyusun hanya membahas sesuai dengan petunjuk dan arahan yang
diberikan oleh dosen pengampu mata kuliah ini. Faktor tersebut adalah adalah pengaruh ketinggian,
koefisien traksi dan gaya traksi.
Penyusun menyadari, di dalam pengerjaan tugas ini, masih banyak pembahasan‐pembahasan
yang belum terperinci. Sebab itu, kritik dan saran yang membangun kami harapkan dari Dosen
Pengampu mata kuliah Pemindahan Tanah Mekanis, juga kepada teman‐teman kelompok lain yang
nantinya menelaah dan mengikuti presentasi kelompok penyusun.
Akhir kata penyusun mengucapkan banyak terimakasih, semoga tugas ini bermanfaat bagi kita
sebagai mahasiswa jurusan pendidikan teknik bangunan, terkhusus bagi penyusun. Amin.
Medan, 21 Maret 2011
Penyusun
Kelompok 2

iii
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .................................................................................................................... i
DAFTAR ISI ................................................................................................................................ ii
BAB 1 PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................................... 1
1.2 Pengenalan Alat Berat Pekerjaan Tanah............................................................. 2
1.2.1 Alat‐alat Gusur ................................................................................................. 2
1.2.2 Alat‐alat Gali .................................................................................................... 4
1.2.3 Loader .............................................................................................................. 7
1.2.4 Grader .............................................................................................................. 8
1.2.5 Alat Pampat Tanah (Compactor) ..................................................................... 8
1.2.6 Peralatan Pengangkut (Truk) ........................................................................... 9
1.2.7 Peralatan Pondasi ............................................................................................ 10
1.2.8 Peralatan Pemecah Batu .................................................................................. 10
BAB 2 PEMBAHASAN ................................................................................................................ 11
2.1 Koefisien Traksi .......................................................................................................... 11
2.2 Gaya Traksi ................................................................................................................. 12
2.3 Ketinggian .................................................................................................................. 14
DAFTAR BACAAN ...................................................................................................................... 16

1
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Salah satu kualifikasi keberhasilan suatu proyek adalah terselesaikannya pekerjaan tepat
atau sebelum waktu yang telah disepakati di dalam kontrak. Pada proyek besar seperti
pembangunan bangunan‐bangunan gedung, jembatan, jalan, bendungan, dan lain‐lain,
diperlukan pertimbangan untuk mempergunakan alat‐alat berat yang disesuaikan dengan
kondisi pekerjaan yang bersangkutan. Hal ini sudah tidak dapat dihindarkan lagi, mengingat
pemanfaatan tenaga manusia secara manual dengan alat‐alat konvensional sudah tidak efisien
lagi.
Penentuan penggunaan alat berat dilakukan berdasarkan hasil analisa lokasi pekerjaan.
Efesien dan keefektifan kerja, menuntut pengguaan alat berat disesuaikan dengan medan
proyek. Di dalam analisa alat berat, sangat penting juga diketahui:
a. Tenaga yang dibutuhkan
b. Tenaga yang tersedia
c. Tenaga yang dapat dimanfaatkan
Hubungan antara tenaga yang dibutuhkan, tenaga yang tersedia, dan tenaga yang
dimanfaatkan adalah dapat menentukan berapa kapasitas alat yang harus kita pilih untuk suatu
pekerjaan yang akan dilaksanakan. Kesemuanya itu sangat berkaitan dengan produktifitas alat
berat.
Untuk memperkirakan produksi alat berat secara teliti perlu dipelajari faktor‐faktor yang
secara langsung dapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Faktor‐faktor tersebut meliputi:
1. Tahanan gali (Digging Resistance),
2. Tahanan guling atau tahanan gelinding (Rolling Resistance),
3. Tahanan kemiringan (Grade Resistance),
4. Koefisien Traksi,
5. Rimpull,
6. Percepatan,
7. Elevasi letak proyek,
8. Evisiensi operator,
9. Faktor pengembangan atau pemuaian (Swell Factor),
10. Berat material.

2
1.2 Pengenalan Alat Berat Pekerjaan Tanah 1.2.1 Alat‐alat Gusur
a. Bulldozer
Pada dasarnya bulldozer adalah alat yang menggunakan traktor sebagai temat dudukan dan
penggerak utamanya. Tetapi sudah menjadi kebiasaan umum bahwa bila bila menyebut bulldozer yang
kita ketahui adalah traktor yang dilengkapi dengan dozer. Namun kadangkala bulldozer ini juga dipasang
prime mover lain seperti truck berat atau grader.
Gambar 1. Bulldozer Caterlillar CAT 950 C (Crawler Bulldozer)
Gambar 2. Bulldozer Caterlillar CAT 950 C (Wheel Bulldozer)

3
Bulldozer biasa digunakan untuk pelaksanaan pe kerjaan konstruksi, terutama jalan raya,
landasan pesawat terbang dan sebagainya. Bulldozer bersofat serbaguna dan dapat melakukan tugas‐
tugas antara lain seperti berikut ini:
1. Pembersihan lapangan pekerjaan dari pepohonan, kayu‐kayu dan bonggol‐bonggolnya, puing‐puing
bekas bangunan dan sebagainya, pekerjaan ini sering disebut clearing.
2. Pembukaan jalan‐jalan kerja darurat menuju ke tempat lokasi pekerjaan.
3. Pembukaan atau penggusuran tanah dalam jarak dekat (100 meter)
4. Mendorong scraper pada waktu memuat
5. Meratakan timbunan tanah pada daerah fill. Mengisi kembali galian atau parit, spreading dan
sebagainya.
6. Memelihara jalan kerja, jalan angkut.
7. Menyiapkan bahan‐bahan dari quarry.
8. Mengupas tanah bagian atas yang jelek atau stripping.
9. Meratakan permukaan atau menghaluskan permukaan bidang rata (finishing)
b. Scraper
Dalam pekerjaan penggusuran tanah, scraper selain digunakan untuk menggali juga dapat untuk
mengangkut. Pada kenyataannya scraper ada yang memiliki mesin tersendiri dan ada juga yang ditarik
traktor, tetapi secara keseluruhan scraper dan traktor disebut scraper saja.
Gambar 3. Scraper

4
Dalam pekerjaan tanah. Scraper berfungsi antara lain
1. Stripping top soil, pengupasan tanah permukaan yang jelek,
2. Meratakan kontur di sekeliling bangunan
3. Menggali saluran
4. Menggali dan mengurug, misalnya badan jalan
1.2.2 Alat‐alat Gali
Alat gali sering disebut sebagai excavator, yang mempunyai bagian‐bagian utama antara lain:
‐ Bagian atas yang dapat berputar
‐ Bagian bawah untuk berpindah tempat
‐ Bagian bagian tambahan yang diganti sesuai pekerjaan yang akan dilaksanakan.
a. Power Shovel
Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan
ke dalam truk atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat untuk membuat timbunan bahan persediaan.
Gambar 4. Power shovel dengan roda crawler Gambar 5. Power shovel di atas ban
b. Dragline
Dragline mempunyai fungsi yang sama dengan power shovel. Keuntungan menggunakan
dragline yaitu biasanya tridak perlu masuk ke dalam tempat galian untuk melaksanakan pekerjaannya.
Dragline dapat bekerja dengan ditempatkan pada lantai yang baik, kemudian menggali pada tempat yang
penuh air atau lumpur. Jika hasil galian terus dimuat ke dalam truk, truk tidak perlu masuk ke dalam
lubang galian.

5
Gambar 6. Dragline

6
c. Clamshell
Clamshell adalah alat gali yang mirip dengan dragline, hanya diganti bucket‐nya saja. Clamshell
terutama digunakan untuk mengerjakan bahan‐bahan lepas, seperti pasir, kerikil, lumpur dan lain‐lain.
Batu pecah juga dapat diangkut secara massa oleh clamshell.
Clamshell bekerja dengan mengisi bucket, mengangkat secara vertical ke atas kemudian
gerakkan swing dan
mengangkutnya ke tempat
yang dikehendaki di
sekelilingknya untuk kemudian
ditumpahkan ke dalam truk
atau alat‐alat angkut lain, atau
hanya menimbun saja.
Clamshell cocok untuk
pekerjaan pengisian pada
hopper yang lebih tinggi
letaknya.
Gambar 7. Clamshell
d. Cable excavator
Cable excavator
digunakan untuk penggalian
material yang letaknya jauh di
bawah permukaan tanah. Pada
prinsipnya sama seperti
dragline, namun radius operasi
dragline terbatas oleh panjang
boom dan ukuran/ tipe bucket
yang digunakan.
Gambar 8. Cable Exavator

7
e. Backhoe
Backhoe sering juga disebut pull
shovel, merupakan alat dari golongan
shovel yang khusus dibuat untuk menggali
material di bawah permukaan tanah atau
di bawah tempat kedukan alanya. Galian di
bawah permukaan ini misalnya parit,
lubang untuk pondasi bangunan, lubang
galian pipa dan sebagainya. Kelebihan
backhoe disbanding dragline dan clamshell
ialah backhoe dapat menggali sambil
mengatur dalamnya galian yang lebih baik.
1.2.3 Loader
Merupakan alat
pemuat material hasil
galian/ gusuran alat lain
yang tidak dapat
langsung dimuatkan ke
alat angkut. Pada
prinsipnya loader adalah
alat pembantu untuk
memuatkan dari
stockpile ke kendaraan
angkut atau alat lain.
Selain itu loader juga
dapat berfungsi untuk
pekerjaan awal misalnya clearing ringan, menggusur bongkaran, menggusur tonggak kayu kecil, menggali
pondasi basement, dan lain‐lain. Sebagai pengangkut material dalam jarak pendek juga lebih baik
daripada bulldozer.
Gambar 9. Backhoe

8
1.2.4 Grader
Grader merupakan alat berat yang cocok untuk keperluan perataan permukaan, dalam rangka
membentuk permukaan secara mekanis. Grader dapat juga dipergunakan untuk keperluan lain seerti
penggusuran tanah, mencampur tanah, perataan tanggul, mengurug kembali galian dan sebagainya.
Gambar 11. Motor grader
1.2.5 Alat Pampat Tanah (Compactor)
Untuk pekerjaan‐pekerjaan landasaran pesawat terbang, jalan raya, tunggul‐tunggul, stabilitas
tanah mutlak diperlukan. Sehingga segala usaha harus dilakukan untuk mendapatkan kestabilan atau
kemampatan tanah. Pemampatan tanah dilakukan secara alami atau dengan alat. Secara alami misalnya
dengan menggenai dan membiarkan tanah tersebut menyusut oleh pengaruh cuaca, almat laun tanah
akan pampat dengan sendirinya. Namun cara tersebut
memerlukan waktu yang lama dan hasilnya kurang
sempurna sehingga untuk memampatkan tanah
digunakan alat‐alat yang sesuai dengan keadaan tanah
yang harus dipampatkan. Dalam hal ini alat yang
digunakan adalah compactor
Gambar 12. Tandem roller

9
Gambar 13. Vibrating Compactor
1.2.6 Peralatan Pengangkut (Truk)
Truk merupakan alat yang khusus digunakan sebagai alat pengangkut karena kemampuannya
misalnya dapat bergerak cepat, kapasitas besar, biaya operasionalnya relative murah.
Untuk pekerjaan sipil umumnya menggunakan truk yang dapat membuang muatan dari bak
secara otomatis. Truck ini disebut dengan Dump Truck atau Tipping Truck. Penumpahan muatan
dilakukan dengan cara hidrolis yang menyebabkan bak terangkat pada satu sisi, sedang sisi lain yang
berhadapan berputar sebagai engsel.
Gambar 14. Dump Truck

10
1.2.7 Peralatan Pondasi
Di dalam proses pembangunan gedung, jembatan dan sebagainya yang menggunakan pondasi
tiang pancang, diperlukan alat khusus untuk pekerjaan tersebut. Alat yang dipakai adalah alat pancang
tiang (pile driving equipment).
Gambar 15. Diesel Hammer
1.2.8 Peralatan Pemecah Batu
Dalam suatu system produksi agregat memerlukan alat berat pemecah batu dan alat pendukung
lainnya. Tujuannya adalah mendapatkan butiran batu pecah dalam jumlah dan perbandingan yang
direncanakan dan sesuai dengan
gradasi yang diinginkan. Kebutuhuan
batu pecah dengan gradasi tertentu
misalnya untuk jalan, beton,
bendungan dan sebagainya.
Salah satu alat yang dipakai
untuk memecah batu adalah Jaw
Crusher. Penggunaan alat ini adalah
untuk mengurani besar ukuran batu
tahap pertama, kemudian dipecah
lebih lanjut oleh crusher lainnya.
Alat ini cocok untuk memecah batu yang keras. Keuntungan penggunaan alat ini adalah sederhana dan
ekonomis konstruksinya serta tenaga yang dibutuhkan relative kecil.
BAB 2 PEMBAHASAN
Gambar 16. Jaw Crusher

11
Untuk memperkirakan produksi alat berat secara teliti perlu dipelajari faktor‐faktor yang
secara langsung dapat mempengaruhi hasil kerja alat tersebut. Terdapat banyak factor yang
memperngaruhi produktivitas alat berat, namun penyusun hanya membahas mengenai
pengaruh ketinggian, koefisien traksi dan gaya traksi.
2.1 Koefisien Traksi
Koefisien Traksi (CT) adalah faktor yang menunjukkan berapa bagian dari seluruh
kendaraan itu pada ban atau truck yang dapat dipakai untuk menarik atau mendorong. Jadi CT
adalah suatu faktor dimana jumlah berat kendaraan pada ban penggerak itu harus dikalikan
untuk menunjukkan Rimpull maksimum antara ban dengan jaur jalan , tepat sebelum roda itu
selip.
Koefisien traksi merupakan besarnya tenaga tarik yang menyebebkan selip dibagi dengan berat
kendaraan keseluruhan (untuk roda crawler/rantai) atau besarnya tenaga tarik yang menyebabkan selip
dibagi dengan berat kendaraan yang terlimpah pada roda geraknya.
Besarnya koefisien traksi dapat dilakukan dengan percobaan‐percobaan, namun hal ini sangat
sulit. Variasi‐variasi ini tidak dapat diberikan secara pasti, tetapi dari percobaan‐percobaan yang telah
dilakukan, dapat diperkirakan besarnya koefisien traksi sebagai berikut:
Tabel Koefisien Traksi
Jenis Permukaan Ban Karet Crawler Beton kering dan kasar 0,80 – 1,00 0,45
Tanah liat kering 0,50 – 0,70 0,90
Tanah liat basah 0,40 – 0,50 0,70
Pasir kering 0,15 – 0,20 0,30
Pasir basah 0,20 – 0,40 0,50
Kerikil lepas 0,10 – 0,30 0,40
Es/ salju 0,05 – 0,10 0,15
2.2 Gaya Traksi

12
Besarnya tenaga yang dihasilkan oleh mesin pada akhirnya akan digunakan oleh Ban atau roda
kendaraan kita. Untuk memutar suatu roda cukup mudah hanya dengan mentransmisikan tenaga dari
mesin ke As atau sumbu roda tersebut. Namun bagaimana perputaran roda itu dimanfaatkan agar
kendaraan dapat bergerak maju. Disitulah? Traksi bekerja. Traksi seraca gamblang dapat dikatakan
sebagai besarnya torsi maksimum yang dikeluarkan oleh mesin tanpa membuat ban kita selip
Dalam keadaan dinamik, selain ditentukan oleh kemampuan mesin, besarnya traksi roda
juga ditentukan oleh permukaan jalan, kecepatan kendaraan, kondisi jalan, ukuran, keausan dan
tire inflection (tekanan roda), sistem suspensi dan beban kendaraan. Pembahasan tentang traksi
biasanya terkait dengan kehilangan gesekan sewaktu terjadi percepatan baik pada waktu awal
gerak ataupun ketika kendaraan menyalip kendaraan lain. Pengendalian traksi bekerja untuk
menjamin bahwa kendadaan tersebut kontak antara roda dan jalan dalam kondisi maksimum.
Secara teoritik dan eksperimental beberapa pemodelan dan simulasi pengendalian traksi telah
banyak dilakukan. Namun demikian berapa sebenarnya traksi maksimum yang dapat dicapai
oleh sebuah roda dan bagaimana pengaruh dimensi roda terhadap pencapaian traksi tersebut
masih perlu dikaji lebih dulu. Traksi bergantung pada :
1. Besarnya beban yang di tumpu oleh ban : semakin besar beban maka semakin besar gaya traksinya 2. Koefisien gesek antara ban dengan aspal : semakin besar koefisien gesek maka semakin besar gaya
traksinya.
Secara umum Gaya traksi dapat dirumuskan: Traksi = CT x Berat Total (CT = koefisien traksi)
Satuan yang dipakai untuk gaya traksi adalah lbs (pounds), 1 ton = 2000 lbs
Contoh:

13
1. Sebuah alat dengan roda rantai (crawler). Berat total alat 3.000 kg. dari hasil pengamatan,
alat tersebut bekerja pada medan tertentu, roda mengalami selip pada saat diberikan tenaga
traksi sebesar 2.400 kg. hitung koefisien traksinya!
Penyelesaian:
Koefisien traksi 8,030002400
==
2. Sebuah loader memiliki berat total 10.000 kg, 60% berat kendaraan dilimpahkan pada roda
gerak. Dari hasil pengamatan roda gerak selip pada tenaga tarik sebesar 4.000 kg.
Penyelesaian:
Berat alat yang dilimpahkan pada roda gerak = 0,6 x 10.000 kg = 6.000 kg
Koefisien traksi 667,060004000
==
Contoh 3
4. Sebuah traktor roda karet dengan dua roda gerak, berat total 18.000 lbsbekerja pada tanah
pasir basah dengan koefisieb trakasi 0,3. Hitung besarnya tenaga traksi yang dapat
dimanfaatkan.
Penyelesaian:
Tenaga traksi = Koefisien x berat total
= 0,3 x 18.000 = 5.400 lbs
5. Jumlah berat suatu kendaraan = 20 ton (40.000 lbs), roda penggerak dianggap hanya
menerima 50% dari berat total kendaraan seluruhnya. Analisa, apakah kendaraan tersebut
mengalami selip.roda tersebut bergerak pada jalur jalan tanah liat yang kering, kemiringan
jalan 5%, RR = 250 lbs/ ton. Analisalah apakah roda tersebut mengalami selip.
Penyelesaian:

14
TK = CT x w x 50%
= 0,2 x 40.000 x 0,5 = 5.000 lbs
Kekuatan tarik untuk mengatasi RR = w x RR
= 20 x 250
= 5.000 lbs
Kekuatan tarik untuk mengatasi GR = wx GR x kemiringan
= 20 x 20 x 5
= 2.000 lbs
Kekuatan tarik total = 5.000 lbs + 2.000 lbs
= 7.000 lbs
TK = 4.000 lbs
Kekuatan tarik = 7.000 lbs >>> TK < kekuatan tarik, kendaraan tidak selip.
2.3 Ketinggian Yang dimaksud dengan ketinggian di sini adalah lokasi/ tempat bekerjanya alat terhadap
permukaan air laut.seperti kita ketahui bahwa mesin dari alat yang digunakan kebanyakan dari jenis
internal Combustion engines, yang bekerjanya atas dasar pembakaran campuran zat asam (oksigen) dari
udara dengan bahan bakar. Untuk mendapatkan tenaga maksimal dalam pembakaran harus dipenuhi
syarat‐syarat perbandingan yang tepat antara bahan bakar dengan oksigen. Apabila kerapatan udara
berkurang, misalnya karena berada pada tempat yang lebih tinggi, jumlah oksigen per satuan volume
dalam udara juga berkurang, sehingga mesin tidak mencapai pembakaran yang sempurna.
Untuk mendaptakan pembakaran yang sempurna tentu saja bahan bakar dikurangi agar
perbandingan oksigen dan bahan bakar memenuhi persyaratan, tetapi hal ini akan menyebabkan tenaga
mesin berkurang, dari pengertian ni, berkurangnya tenaga mesin sebanding dengan kerapatn udara.
Sehingga untuk mempertimbangkan praktis bahwa berkurangnya tenaga mesin berbanding lurus dengan
bertmbahnya ketinggian tempat kerja.
Hitungan praktisnya, berkurangnya tenaga mesin sebesar 3% dari HP seluruhnya untuk setiap
penambahan 1000 kaki di atas 3000 kaki yang pertama, dari atas permukaan air laut, untuk four cycle
engines. Untuk two cycle engine berkurang 1% tiap penambahan ketinggian 1000 kaki.
Contoh:
Sebuah traktor 100 HP (four cycle engines) bekerj pada 10.000 kaki di atas permukaan air laut.
Hitunglah tenaga efektif dari traktor tersebut.

15
Penyhelesaian:
Tenaga mesin (di atas muka air laut) = 100 HP
Pengurangan = 100%31000
3000000.10××
− = 21 HP
Trnaga efektif = 100 HP – 21 HP = 79 HP
Sehingga untuk keperluan kerja traktor tersebut, hanya dihitung kemampuannya sebesar 79 HP
atau bekerja efektif 79% saja.

16
DAFTAR BACAAN
Wigroho, H.Y., & Suryadharma, H., Alat‐Alat Berat, Penerbit Universitas Atmajaya Yogyakarta 1998
Sonny Wedhanto, Alat Berat dan Pemindahan Tanah Mekanis (Diktat Kuliah Untuk Mahasiswa
Jurusan Teknik Sipil Universitas Negeri Malang (UM) 2009), Universitas Negeri Malang, 2009
http://www.google/gambar/alat-alat-berat.co.id