PENGELOLAAN

ALAT BERAT

FAKTOR YANG

MEMPENGARUHI

PRODUKTIVITAS

ALAT-ALAT MEKANIS /

AAB

Materi #1. Pendahuluan

1.1. Pengertian Pemindahan Tanah Mekanis

1.2. Pengertian alat - alat Berat

1.3. Faktor yang mempengaruhi

pengoperasian alat

1.4 Sifat-sifat tanah

2/26/2014 2

2/26/2014 3

Faktor yang Mempengaruhi

Pengoperasian Alat Berat

1. Pengaruh ketinggian / Altitude

2. Beban / Tahanan

3. Koefisien traksi

4. Tenaga Roda / Rimpull

5. Kelandaian permukaan / grade

6. Gaya Tarik / Drawbar Pull

7. Temperatur

8. Pengaruh lainnya

4

Pengaruh Ketinggian / Altitude

Perubahan kadar oksigen dalam udara akan berpengaruh

terhadap tenaga mesin.

Secara umum, tenaga mesin akan berkurang dari tenaga

seluruhnya setiap penambahan 100 m / 1000feet , diatas

750 m / 3000 feet pertama di atas permukaan air laut

3 % untuk 4 cycle engine

1 % untuk 2 cycle engine

Sehingga untuk kebutuhan pekerjaan yang diperhitungkan

adalah kemampuan efektif yang telah berkurang sesuai

ketinggian . Namun untuk saat ini mulai digunakan super

charger yang menginjeksikan O2 ke dalam silinder , alat ini

mampu mempertinggi tenaga mesin s.d. 125%

5

Beban / Tahanan

Adalah beban atau tahanan pada traktor yang

melakukan pekerjaan pemindahan tanah mekanis,

berupa :

• Beban Dorong

• Beban Potong

• Beban Tarik

• Tahanan Gelinding / Rolling Resistance

• Tahanan Kelandaian / Grade Resistance

• Beban Total

6

Beban Dorong

Terdapat pada traktor yang bekerja mendorong

atau menggusur material.

Beban dorong = KB × BD (kg)

KB = Kapasitas Blade (m3)

BD = Berat material (kg/m3)

7

Beban Potong

Ditimbulkan sebagai reaksi material terhadap

pemotongan yang dilakukan kepadanya.

Secara teoritis dapat dihitung apabila shear

strength atau draft resistance dari material

diketahui.

Beban potong = q × dr (kg)

q = Luas penampang tanah yang di potong (cm2)

dr = Shear strength (kekuatan geser)

8

Beban Tarik

Beban tarik merupakan tahanan yang timbul akibat

adanya geseran dari benda yang ditarik.

Timbul karena adanya gesekan antara material

dengan permukaan tanah.

Besarnya bervariasi tergantung berat material,

cara penarikan dan keadaan tanah.

Beban tarik = BK × cg (kg)

BK = Berat kayu (KG)

cg = Koefisien gesek

inTERMezo…

Yang mana yang merupakan tahanan gelinding ???

10

Tahanan Gelinding / RR

Merupakan daya hambat yang diakibatkan tanah pada

roda kendaraan.

Tahanan gelinding dipengaruhi oleh spesifikasi roda dan

sifat permukaan lahan , yang didefinisikan sebagai tenaga

tarik.

Tahanan gelinding [ kg ] = w x Crr

w = berat kendaraan [kg]

Crr = koefisien tahanan gelinding

11

Tahanan Gelinding / RR

Faktor yang mempengaruhinya :

• Gesekan bagian dalam

Gesekan yang terjadi dalam komponen

penggerak dari flywheel mesin sampai pada ban

dipermukaan tanah.

• Kelenturan roda / ban

Dinding dan kembangan terpuntir sewaktu roda

berputar

12

Tahanan Gelinding / RR

Faktor yang mempengaruhinya :

• Beban pada roda

Jumlah berat kendaraan kosong ditambah berat

muatan yang diangkut (Gross Vehicle Weight)

GVW = berat kendaraan kosong + berat muatan)

• Penetrasi ban

RR harus ditambah 30 Lbs/ton untuk setiap inchi

penetrasi kedalam badan jalan.

Contoh : roda traktor masuk ke dalam tanah 2

inchi, maka tambahan tahanan gelindingnya

menjadi Crr = 2 x 30 = 60lbs/ton

13

Tahanan Gelinding / RR

KEADAAN PERMUKAAN

JALAN

KOEFISIEN

TAHANAN GELINDING

%

Jalan terpelihara, ban tidak

terbenam

Jalan terpelihara, ban agak

terbenam

Ban terbenam, sedikit basah

Keadaan jalan jelek

Jalan berpasir gembur, jalan

berkerikil

Keadaan jalan sangat jelek

2

3,50

5

8

10,00

15 - 20

Tahanan Gelinding

Jalan aspal

Jalan tanah

Besarnya tahanan

gelinding dipengaruhi

oleh kondisi medan /

jalan

Tahanan Gelinding

100 kg

200 kg

Besarnya tahanan gelinding dipengaruhi

oleh berat kendaraan

16

Tahanan Gelinding / RR

Sebuah traktor dengan berat 20 ton berjalan pada

medan yang mempunyai Crr = 4%. Hitung tahanan

gelinding traktor tersebut !

Jawab :

RR = w x Crr

RR = 20 ton x 4%

RR = 0,8 ton = 800 kg

17

Tahanan Tanjakan / GR

Tahanan yang terjadi pada setiap alat yang

mendaki, karena ada perbedaan elevasi badan

jalan dan pengaruhgravitasi. 𝐸𝐹

𝐸𝐷=

𝑃

𝑊=

𝐵𝐶

𝐴𝐶 P = W x

𝐵𝐶

𝐴𝐶

P = 2000 x 1

100 = 20 Lbs

Apabila BC berubahmenjadi 2ft, maka

P = 2000 x 2

100 = 40 Lbs

P = 2000 Lbsx %𝑆𝑙𝑜𝑝𝑒

100=

20 𝐿𝑏𝑠 𝑥 %𝑠𝑙𝑜𝑝𝑒

𝑡𝑜𝑛

E F

D

900

900

Tahanan Tanjakan

Kelandaian adalah perbandingan antara perubahan

ketinggian jalan dengan panjang jalan (%)

Tahanan Tanjakan

W

Besarnya tahanan tanjakan dipengaruhi oleh

berat kendaraan dan kelandaian tanjakan.

20

Tahanan Tanjakan / GR

Tahanan ini akan berubah menjadi bantuan

(bantuan kelandaian) apabila alat menuruni bukit.

Tahanan Tanjakan = W × % k (kg)

W = Berat kendaraan (kg)

% k = Kelandaian (%)

21

Tahanan Tanjakan / GR

Derajat Konversi

%

Derajat Konversi

%

Derajat Konversi

%

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1,8

3,5

5,2

7,0

8,7

10,5

12,2

13,9

15,6

17,4

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

19,0

20,8

22,5

24,2

25,9

27,6

29,2

30,9

32,6

34,2

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

35,8

37,5

39,1

40,2

42,3

43,8

45,4

47,0

48,5

50,0

Sumber : Rochmanhadi, 1992

22

Tahanan Tanjakan / GR

Sebuah traktor dengan berat 20 ton berjalan

melalui tanjakan dengan kelandaian 3%. Berapa

tahanan tanjakan yang diterima traktor?

Jawab

GR = G . %k

GR = 20 ton x 20 Lbs/ton x 3 %

GR = 12 Lbs

23

Kelandaian Permukaan / Grade

Landai adalah perbandingan perubahan ketinggian

persatuan panjang jalan, perubahan traksi akibat

permukaan berbanding lurus dengan kelandaian.

Kebutuhan tenaga traksi dalam perubahan kelandaian sbb:

TR = RR + GR

TR = RR - GA TR = Total Resistance

RR = Rolling Resistance

GR = Grade Resistance

GA = Grade Assistance

24

Effective Grade (%)

Effective Grade = RR (%) + GR (%)

Diperlukan untuk :

• Penggunaan kurva rimpull

• Brake performance (kemampuan rem)

• Travel time (lama perjalanan)

Cara menghitung :

Diubah faktor RR kedalam %, dengan

perbandingan 20 Lbs/ton = 1%, kemudian

ditambahkan dengan %GR.

25

Effective Grade (%)

Sebuah wheel tractor bergerak dijalan yang

keras dan halus dengan Crr 60 Lbs/ton dan

tanjakannya sebesar 3%. Berapakah

effective gradenya?

Jawab :

RR diubah dari Lbs/ton menjadi % 20 Lbs/ton=1%

Maka Crr 60 Lbs/ton = 3%

Effective Grade = RR (%) + GR (%)

= 3% + 3% = 6%

26

Beban Total

Merupakan jumlah beban atau tahanan yang

harus diatasi oleh alat pada suatu kondisi

pekerjaan tertentu.

Hendaknya dianalisa mengenai beban-beban apa

saja yang diderita suatu alat dan dikaji dengan

secermat-cermatnya.

27

Beban Total

Menanjak (Up - Hill)

• Kendaraan beroda = RR + GR

• Kendaraan berantai = GR

Datar (level) :

• Kendaraan beroda = RR

• Kendaraan berantai = 0

Menurun (Down Hill) :

• Kendaraan beroda = RR - GR

• Kendaraan berantai = -GR

Jumlah beban-

beban itulah yang

harus diatasi oleh

suatu alat.

Dengan demikian

beban total

adalah sama

dengan tenaga

yang dibutuhkan.

28

Traksi

Traksi adalah daya cengkram , akibat adanya

adhesi antara roda penggerak dari alat tersebut

dengan permukaan tanah.

Besarnya berbeda-beda tergantung pada :

• Beban pada roda atau track

• Jenis permukaan tanah (tempat alat beroperasi)

Batas kritis daya cengkram disebut traksi kritis

Traksi kritis [TK] = W x ct

W = berat kendaraan [kg]

ct = koefisien traksi

Traksi

• Hanya dapat dijadikan tenaga traksi yang

maks bila terdapat geseran antara

permukaan ban dan permukaan tanah

• Andai geseran ini kurang cukup maka

tenaga yang berlebih diterima ban akan

mengakibatkan terjadinya slip

• Bila kendaraan dg berat 3000 kg, akan slip

saat diberikan tenaga traksi 2400 kg,

maka koef traksi = 2400/3000 = 0,80

2/26/2014 29

30

Koefisien Traksi

Perbandingan antara besarnya pound tenaga tarik

yang dapat dikerahkan, sebelum roda atau

tracknya selip dengan keseluruhan beban pada

track atau rodanya.

Contoh : Jika roda menanggung beban sebesar

80.000 pound dan mulai selip pada tenaga tarik

sebesar 40.000 pound, maka :

Koefisien traksi = 40.000/80.000 = 0,5

31

Koefisien Traksi

Ban Karet Track

Beton

Tanah liat, kering

Tanah liat, basah

Tanah Liat penuh bekas roda kendaraan

Pasir kering

Pasir basah

Tambang batu

Jalan kerikil (gembur tidak padat)

Tanah padat

Tanah gembur

Batu bara, timbunan

0,9

0,55

0,45

0,40

0,20

0,40

0,65

0,36

0,55

0,45

0,45

0,45

0,90

0,70

0,70

0,30

0,50

0,55

0,50

0,90

0,60

0,60

Tenaga Yang Dapat digunakan = Koefisien Traksi x

Beban pada Roda atau Track

32

Koefisien Traksi

Berapa besar tenaga yang dapat digunakan pada

crawler tractor yang berbobot 50.000 pounds dan

beroperasi pada permukaan tanah liat basah ?

Jawab :

Tenaga yang dapat digunakan = koefisien traksi x

beban pada roda/track

= 0,70 * 50.000 Lbs

= 35.000 Lbs

33

Rimpull

merupakan tenaga gerak yang disediakan mesin

untuk roda supaya bergerak, yang dinyatakan

dalam kg , lbs.

375 x HP x Effisiensi

Rimpul = ---------------------------- [lbs]

Kecepatan [mph]

Efisiensinya berkisar 80% - 85 % , dimana HP

adalah tenaga mesin

34

DrawBar Pull

merupakan tenaga yang tersedia untuk

melakukan gaya tarik.

DBP ini tergantung dari kecepatan

kendaraan pada gigi

tertentu [ umumnya telah tersedia dalam

spesifikasi alat ]

35

Temperatur

Perubahan temperatur mempengaruhi

tekanan udara dan kandungan oksigen per

satuan volume udara, sehingga akan

mengurangi tenaga yang ada.

Secara umum, tenaga mesin akan

berkurang dari tenaga seluruhnya setiap

kenaikan suhu udara 10 oF, sebesar 1 %.

temperatur standar 85 an berlaku sebaliknya

36

Pengaruh Lainnya

• Waktu yang dibutuhkan untuk

menyelesaikan pekerjaan

• Kondisi tanah

• Efisiensi kerja

• Kemampuan operator

• Cuaca dan kondisi alam

• Kondisi alat yang digunakan

• Gerak maju sebuah alat penarik (spt

traktor) dibatasi oleh :

– Daya tarik (DBP atau rimpull) yg dpt

disediakan oleh mesin

– RR oleh permukaan jalan

– Berat total traktor + muatan

– Kelandaian permukaan

2/26/2014 37

Contoh:

Sebuah traktor menarik scraper dengan ketentuan

sbb:

• Traktor 180 HP, berat 20 ton

• Scrapper dgn muatan penuh berat 36 ton

• DBP traktor pada gigi ke 3 sebesar 9200 kg,

CRR traktor 30 kg/ton. CRR scraper 100 kg/ton.

• Efisiensi 85 %

• Berapa kemampuan mendaki traktor untuk

menarik scraper?

2/26/2014 38

WAKTU SIKLUS (cycle time/CT)

• Adalah waktu yang diperlukan dalam satu

rangkaian kegiatan yang dilakukan secara

berulang.

• Misal utk pekerjaan pemindahan material :

• CT = LT + HT+ DT + RT + ST

2/26/2014 39

EFISIENSI ALAT

• Mempengaruhi produktivitas peralatan

• Tergantung dari :

– Kemampuan operator

– Pemilihan & pemeliharaan alat

– Perencanaan 7 pengaturan letak alat

– Topografi & vol pekerjaan

– Kondisi cuaca

– Metode pelaksanaan

2/26/2014 40

PRODUKTIVITAS DAN DURASI

PEKERJAAN

• Produktivitas = kapasitas / CT

• Produktivitas = kapasitas x (60/CT) x efisiensi

• Untuk suatu pekerjaan yg terdapat lebih dari

satu jenis alat yang dipakai maka penentuan

penetuan jml alat :

– Jumlah alat i = prod terbesar / prod alat i

• Durasi = volume pekerjaan/ prod terkecil

2/26/2014 41

42

Manajemen

Alat-Alat Mekanis / Berat

Masalah pokok yang perlu diperhatikan

dalam manajemen alat berat :

• Kepemilikan alat berat

• Kemampuan kerja alat berat

• Perhitungan biaya kerja alat berat yang

dipilih.

43

Kepemilikan Alat-Alat Berat

Dalam manajemen AAB perlu dipikirkan

bagaimana kepemilikan alat diperoleh,

karena merupakan investasi bagi

perusahaan baik dengan cara membeli atau

menyewa alat.

44

Kemampuan Kerja Alat Berat

Kemampuan alat dalam melaksanakan

kegiatan yang diukur dengan satu-satuan

waktu (m3/jam).

Dalam mengukur kemampuan kerja alat,

perlu dibedakan pengertian antara :

• Kapasitas Kerja Alat

• Produksi Kerja Alat

45

Kemampuan Kerja Alat Berat

• Kapasitas Kerja Alat

Kemampuan alat berat dalam melakukan

pekerjaan dalam satu kali operasi/satu

siklus [m3/siklus]

• Produksi Kerja Alat

Kemampuan alat berat dalam melakukan

pekerjaan dalam satu jam kerja [m3/jam]

46

Perhitungan Biaya Operasi AB

Untuk mendapatkan gambaran mengenai

proses analisa pekerjaan PTM, perlu

memperhatikan permasalahan yang ada.

• Kemampuan berproduksi

• Biaya pengoperasian alat berat

47

Kemampuan Berproduksi

Kemampuan produksi alat tergantung dari :

• Alam kondisi medan kerja.

pengaruh temperatur

pengaruh tekanan udara

keadaan material yang dikerjakan

• Alat kondisi alat

metode pelaksanaan kerja

percepatan alat

48

Biaya Pengoperasian Alat Berat

Dipengaruhi biaya kepemilikan alat.

• Faktor harga alat, umur alat (life time), bunga

modal, asuransi, dan nilai sisa pakai

(depresiasi)

• Biaya operasional dilapangan (bahan bakar,

pelumas, sparepart,perbaikan, upah operator.

• Biaya mobilisasi dan demobilisasi alat.

Mempengaruhi Rencana Anggaran Biaya

49

Anda tidak akan berhasil menjadi pribadi baru bila anda berkeras

untuk mempertahankan cara-cara lama anda…

Anda akan disebut baru, hanya bila cara-cara anda baru … (mario teguh)