Pelaksanaan pekerjaan konstruksi teknik
sipil dengan skala menengah sampai besar hampir selalu melibatkan alat berat
dalam pelaksanaannya, sehingga estimasi produktivitas alat berat harus dihitung
sebaik mungkin agar dapat mendekati kenyataan di lapangan. Produktivitas alat
berat dipengaruhi oleh tiga faktor utama, yaitu kapasitas alat, waktu siklus
dan faktor koreksi. Faktor koreksi atau faktor efisiensi terdiri dari berbagai
hal, diantaranya adalah kondisi medan tempat alat bekerja, kondisi mesin, dan
tingkat keahlian operator.
Pengertian Wheel Loader
Wheel
Loader adalah suatu alat berat yang mirip dengan dozer shovel, tetapi beroda
karet (ban) sehingga baik kemampuan dan kegunaanya sedikit berbeda. Wheel
Loader biasa digunakan untuk mengangkat material yang akan dimuat kedalam dump
truck atau memindahkan material ke tempat lain. Saat loader menggali, bucket
didorongkan pada material, jika bucket telah penuh maka traktor mundur dan
bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya dipindahkan.
Effisien
untuk daerah kerja kering rata dan kokoh karena memiliki mobilitas yang tinggi.
Wheel Loader juga bergerak dengan articulated yang memberikan ruang gerak
fleksibel yang tidak bisa dilakukan oleh crawler loader.
Fungsi
loader yang paling umum adalah untuk memuat material kedalam alat pengangkut.
Pada area yang datar alat pengangkut dapat diletakkan didekat loader sehingga
gerakan loader akan lebih mudah. Metode pemuatan pada alat pemuat/loader baik
track shovel maupun wheel loader dikenal 3 macam yaitu:
-
I – Shape /cross loading
-
V – Shape loading
-
Pass loading
-
dan metode lain yang jarang digunakan adalah
“load and carry".
Jenis-Jenis Loader
 |
| Bagian & Cara Pemuatan wheel Loader |
Crawler
loader menggabungkan stabilitas traktor dengan kemampuan wheel loader. Namun
berbeda dengan wheel loader mobilitas dari crawler loader sangat lambat dan
tidak memiliki articulated sehingga geraknya terbatas, tetapi crawler loader
memiliki keunggulan dibandingkan dengan wheel loader yaitu dapat bergerak
disemua medan dikarenakan undercarriage dapat digunakan disegala medan, mulai
dari tanah liat, lumpur dan permukaan lainnya yang tidak bisa dilakukan oleh
wheel loader.
Kegunaan Wheel Loader
1)
Pembersihan lapangan atau lokasi pekerjaan
(land clearing).
2)
Penggusuran tanah dalam jarak dekat.
3)
Meratakan timbunan tanah dan mengisi kembali
galian-galian tanah.
4)
Menyiapkan bahan-bahan dari tempat
pengambilan material.
5)
Mengupas tanah bagian yang jelek (stripping)
6) Meratakan permukaan atau menghaluskan
permukaan bidang rata disebut finishing.
Cara Kerja Wheel Loader
Cara
kerja Wheel loader ini sama seperti halnya alat berat pada umumnya, dimana alat
penggerak utamanya mengguanakan sistem hidrolik. Karena tenaga hidrolik
mempunyai daya atau tenaga yang sangat besar, sehingga bisa memungkinkan untuk
mengeruk, mengangkut material atau benda yang berukuran besar.
Untuk
pengoperasian bucket dipakai “kendali hidrolis” (hydraulic controlled),
sedangkan kendali kabel (cabel controlled) sudah jarang digunakan pada
excavator-loader. Penggunaan loader biasanya adalah untuk memuat material dan
membawa, serta membongkar. Jika daerah sekitar material yang dikerjakan datar,
maka loader dapat bergerak dengan leluasa dalam posisi yang menyenangkan.
Wheel
loader yang bekerja dengan gerakan dasar pada bucket dan cara membawa muatan
untuk dimuatkan ke alat angkut atau alat yang lain. Gerakan bucket yang penting
adalah menurunkan bucket diatas permukaan tanah, mendorong ke depan
(memuat/menggusur), mengangkat bucket, membawa dan membuang muatan. Apabila
harus dimuatkan ke alat angkut, misalnya truk, ada beberapa cara pemuatan
yaitu:
1) V – Loading
Merupakan
cara pemuatan dengan lintasan seperti bentuk huruf V
2) L – Loading
Adalah
truk di belakang loader, kemudian lintasan seperti membuat garis tegak lurus.
3) Cross Loading
Merupakan
cara pemuatan dengan truk juga ikut aktif
Overhead Loading
1)
Pergerakkan Arms dan Bucket pada Wheel
Loader
Ada
empat pergerakkan pada arms dan bucket wheel loader yaitu:
-
Hold Position
-
Raise Position
-
Float Position dan
-
Lower Position
2)
Pergerakan bucket Wheel Loader
Ada
tiga pergerakkan pada arms yaitu:
-
Tilte Position
-
Dump Position dan
-
Hold Position
Pengaplikasian Wheel Loader
Pengaplikasian
wheel loader terutama dalam kehidupan sehari hari dalam dunia konstruksi adalah
penggunaan Wheel loader yang lain untuk menggali pondasi basement, dengan
syarat ruangnya memungkinkan untuk bekerjanya loader tersebut. Disamping itu
dapat juga digunakan untuk memuat material yang telah ditiadakan, misalnya pada
pembuatan terowongan, pada daerah pengambilan batu (quarrying). Wheel loader
juga dapat digunakan untuk menggali butiran-butiran lepas bebatuan untuk
dibongkar ke dalam“grizly hopper” pada crusher plant.
Kelebihan Dan Kekurangan Wheel Loader
Awalnya
pemuatan material kedalam alat pengangkut dilakukan oleh power shovel atau
front shovel, namun karena kapasitas loader makin besar maka penggunaan loader
menjadi lebih sering. Karena material yang dapat di masukan kedalam alat
pengangkut akan lebih banyak.
Kelebihan
Kelebihan
loader adalah mobilitasnya yang tinggi dan maneuver daerah pemuatan loading
point lebih sempit dibanding dengan power shovel dan kerusakan permukaan
loading point lebih kecil karena menggunakan ban karet.
Kekurangan
Salah
satu kekurangan ny adalah dalam menmpatkan muatan ke dalam dump truck, kurang
merata bahkan kadang-kadang bisa miring, walaupun actor ini sangat dipengaruho
oleh operator.
Bucket
digunakan untuk menggali, memuat tanah atau material yang granual,
mengangkatnya dan diangkat untuk kemudian di buang (dumping) pada suatu
ketinggian pada dump dan sebagainya, loader ini sangat kaku, untuk menggerakan
bucket dapat dengan cable atau hydraoulic.
Tenaga
gali pada keadaan horizontal (bucket tidak diangkat) di dapat dari gerakan
prime movernya, sehingga praktis baik kendali cable maupun hydraulic hanya
mempunyai fungsi untuk menggerakkan bucket ke atas dan ke bawah.
Untuk
menggali, bucket harus didorong pada material dibongkar pada material, ika
telah penuh, raktor mundur dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya
material dibongkar di tempat yang telah di tentukan. Untuk saat ini umumnya
loader dibuat dengan kendali hydraulic yang di lengkapi dengan “tangan-tangan
(arms)” yang kaku untuk mengoprasikan bukcetnya.
Konstruksi Wheel Loader
Wheel
loader selalu terpasang bucket container yang dipasang dibagian depan. Bucket
digunakan untuk menggali, memuat tanah atau material yang granular,
mengangkatnya dan diangkat untuk kemudian dibuang (dumping) pada suatu
ketinggian pada dump truck dan sebagainya.
Loader
ini sangat kaku, untuk menggerakkan bucket dapat digunakan cable atau
hydraulic. Tenaga gali pada keadaan horizontal (bucket tidak diangkat) didapat
dari gerakan prime-mover nya, sehingga praktis baik kendali cabelmaupun
hydraulic hanya mempunyai fungsi untuk menggerakkan bucket ke atas dan ke
bawah.
Untuk
menggali, bucket harus didorong pada material, jika telah penuh, traktor mundur
dan bucket diangkat ke atas untuk selanjutnya material dibongkar di tempat yang
telah ditentukan. Untuk saat ini, umumnya loader dibuat dengan kendali
hydraulic yang dilengkapi dengan “tangan-tangan (arms)” yang kaku untuk
mengoperasikan bucketnya.
Ukuran
bucket bervariasi antara ¼ cuyd sampai dengan 25 cuyd kapasitas muncung
terbesar. Yang biasa dipakai dan tersedia banyak adalah loader dengan ukuran
bucket sampai dengan 5 cuyd. Loader bucket sifatnya lebih permanen dipasang
pada traktor dibandingkan dengan blade bulldozer dengan memperhatikan
perbandingan proporsional ukuran bucket dengan traktor, sehingga pada waktu
loader bekerja dengan bucket penuh pada keadaan ekstrim tidak sampai terguling
ke depan (terjungkal).
Produsen
alat berat biasanya memberikan angka keamanan 2 untuk mengimbangi
“terjungkalnya” loader ke depan, artinya perbandingan berat imbang dengan berat
bucket pada waktu penuh dalam keadaan ekstrim adalah dua kali.
Untuk
memperbesar angka keamaan terhadap bahaya guling, berat traktor biasanya
diperbesar 40 @ 60% lebih besar dari “kapasitas muatan terguling (tipping load
capacity)”, dengan demikian ukuran bucket dan traktor harus betul-betul
proporsional.
Bagian-Bagian Wheel Loader
Bucket berfungsi untuk menggali dan memuat
material.
1) Tilt lever
Berfungsi
untuk menggerakkan bucket untuk melakukan gerakkan bucket menampung material
dan buang.
2) Lift cylinder
Berfungsi untuk menggerakkan bucket untuk
melakukan gerakan menggusur material.
Lift
arm berfungsi sebagai tumpuan dari bucket.
3) Head lamp
Berfungsi
sebagai penerangan utama saat melakukan pekerja dalam kondisi gelap.
4) Turn signal lamp
Berfungsi
sebagai pemberi sinyal pada unit saat akan gerakan berbelok.
Komponen Utama Wheel Loader
1) Cab
Cab
adalah bagian dari wheel loader dari mana operator menjalankan mesin. Ini
biasanya memiliki pintu, duduk, dan mengendalikan loader. Ini biasanya terlihat
seperti sebuah bilik kaca dipasang di tengah loader dan mungkin tidak tertutup.
2) Lift Arm
Lift
Arm terpasang di depan loader, di depan taksi. Inilah yang berguna untuk
mengangkat ember depan atas dan bawah. Ia bekerja dalam hubungannya dengan
silinder ember, perangkat hidrolik yang memotivasi lengan.
3) Bucket
Bucket
adalah bagian yang paling nyata dari sebuah wheel loader. Berbentuk sekop
besar. Sering kali, satu mesin memiliki beberapa jenis ember yang dapat
dilampirkan sebagai mereka dibutuhkan.
Misalnya,
beberapa wheel loader datang dengan tujuan umum ember, satu ember untuk membawa
batu, satu untuk untuk membawa batubara dan lainnya untuk penanganan lebih
mudah memuat bahan seperti kotoran.
Pertimbangan Dasar Pemilihan Komponen
Dalam
perancangan alat simulasi ini kami memiliki beberapa model rancangan dengan
mempertimbangkan dari ketersediaan komponennya, harga-harga komponennya dan
dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel Komponen yang Dipertimbangkan
Komponen
|
Pilihan
1
|
Pilihan
2
|
Material Rangka
Penggerak
Penyuplai Tenaga
Ban
Arus Listrik
|
Plat Fe360
Roda gigi Gear
Pompa Air
Ban Plastik
Aki/ Batrai
|
Plat Fe360
Rantai klep + gear
Motor Power Window, motor wiper
Ban Roli
Aki/ Batrai
|
Berdasarkan
beberapa pertimbangan maka ditentukan komponen yang akan digunakan pada alat
ini yaitu:
1) Material Rangka Plat (Fe360)
Berfungsi
sebagai penopang beban komponen-komponen yang berada pada alat ini dan juga
sebagai pengganti chassis rangka wheel loader.
2) Penggerak Roda gigi
Berfungsi
sebagai penerus gerakan dari motor menuju poros depan dengan bantuan rantai
klep kemudian berfungsi juga sebagai pengganti oli yg terdapat pada alat
sebenarnya.
3) Penyuplai Tenaga Motor Power Window Dan
Motor Wiper
Berfungsi
sebagai penggerak roda gigi yang tenaganya akan diteruskan pada poros engkol,
pada penggerak roda putaran motor akan diteruskan oleh sprocket menuju poros
roda dan sebagai pengganti pompa hidrolik yang digunakan untuk memberikan
tekanan pada fluida.
4) Roda Ban Roli
Berfungsi
sebagai penggerak alat simulasi dan sebagai penopang beban.
5) Arus Listrik Aki
Berfungsi
sebagai sumber energi untuk menggerakan motor penggerak -Sebagai pengganti
mesin pada wheel loader sebenarnya.
Alasan
memilih komponen-komponen tersebut dikarenakan komponen mudah didapat, Kuat dan
tahan lama, harganya terjangkau, dan lebih praktis dalam perakitannya.
Perhitungan Massa dan Kekuatan
Karakteristik
Massa Komponen-Komponen Utama
1) Rangka
Kerangka
merupakan fondasi dari sebuah konstruksi atau alat. kerangka terbuat dari
material yang kuat dan mampu menopang semua benda yang bertumpu pada material
tersebut. Material yang dipilih sebagai penyusun kerangka pada alat ini yaitu
plat Fe360.
Pada
alat ini kerangka terbagi menjadi dua bagian yaitu kerangka depan dan belakang,
dimana ditiap kerangka nantinya akan menopang komponen- komponen penyusun alat.
Kerangka bagian depan berukuran 250mmx240mm sedangkan kerangka bagian belakang
berukuran 300mmx240mm. Kerangka bagian belakang dibuat agak lebih panjang.
Dibandingkan
dengan depan disesuaikan dengan kerangka wheel loader sebenarnya, kemudian
kerangka pada bagian belakang yang akan dibuat articulated dibentuk seperti
setengah lingkaran cenderung oval agar articulated dapat berfungsi sebagaimana
mestinya.
2) Arms
Arms
merupakan salah satu komponen yang menahan dan menyanggah beban. Arms dirancang
sedemikian rupa agar bentuknya proporsional dan tidak membuat wheel loader
condong kedepan. Arms biasanya terdapat banyak jenis dan juga ukuran yang
disesuaikan dengan ukuran dan produsen mana yang memproduksinya, semakin besar
wheel loader maka semakin besar juga ukuran arms.
Pada
alat ini arms dibuat dengan menggunakan besi plat berukuran 70mmx250mm yang
dipotongpotong menjadi 4 bagian dengan panjang total 1000mm, kemudian dibentuk
dan disesuaikan lalu terakhir dilas menggunakan las listrik. Arm yang sudah
dilas kemudian digerinda untuk membuat lubang dilengan arm dan agar arm tidak
tajam dan untuk membuat arm terlihat lebih bagus.
Arm
yang sudah digerinda kemudian dilubangi dikedua sisi pada samping kiri dan
kanan sebesar Ø40mm, kemudian satukan antara lubang yang terdapat pada arm kiri
dengan lubang arm kanan yang berdiameter 40mm, lalu masukkan bearing dan poros
yang sudah dilas sebagai penggerak pemutar roda.
3) Assembly Rangka
Berdasarkan
Perancangan dari beberapa komponen utama penyusun rangka, maka
komponen-komponen rangka yang telah dirancang dapat dipasang sebagai berikut.
Produktivitas Loader
Salah
satu faktor utama yang mempengaruhi produktivitas alat berat dalam suatu
pekerjaan konstruksi Teknik Sipil adalah faktor efisiensi kerja operator.
Faktor efisiensi untuk operator alat berat yang tersedia selama ini masih
bersifat umum yang dapat digunakan untuk seluruh alat berat.
Untuk
menghitung angka faktor efisiensi operator pada alat berat Loader, Metodologi
yang digunakan adalah dengan melakukan studi literatur untuk perhitungan
produktivitas alat berat dengan menggunakan tiga tingkat keahlian operator.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaan angka faktor efisiensi
operator alat berat secara umum dengan tingkat efisiensi operator khusus pada
alat wheel loader, yaitu untuk operator sangat baik, rata-rata baik dan kurang
secara berurutan didapatkan angka koreksi sebesar 1, 0,94 dan 0,85.
Faktor-faktor
yang harus diperhatikan didalam penentuan produktivitas loader adalah sebagai
berikut:
1)
Kondisi material
2)
Tipe bucket dan kapasitasnya
3)
Area untuk pergerakan loader
4)
Waktu siklus loader
5)
Waktu efisien loader
Tabel Faktor pemuatan bucket (Bucket fill
factor, BBF)
Material
|
Factor
|
Material seragam
atau campuran
Batu kerikil
Batu hasil
peledakan (baik)
Batuan hasil
bebatuan (rata-rata)
Batuan hasill
peldakan (buruk)
Batuan berlumpur
Lanau basah
Material berbeton
|
0,95-1,00
0,85-0,90
0,80-0,95
0,75-0,90
0,60-0,75
1,00-1,20
1,00-1,10
0,85-0,95
|
Cara menghitung produktivitas adalah dengan
menggunakan table-tabel waktu yang tergantung pada beberapa factor. Waktu muat
tergantung pada jenis material yang diangkut. Waktu berputar ditentukan sebesar
0,2 menit. Waktu bongkar ditentukan berdasarkan tempat atau kemana material
ditempatkan. Selain itu diperlukan koreksi terhadap waktu siklus.
Tabel Waktu muat
(menit)
Material
|
LT
|
Berbutir seragam
Berbutir campuran
dan basah
Lanau basah
Tanah atau kerikil
Material berbeton
|
0,03-0,05
0,03-0,06
0,03-0,07
0,04-0,20
0,05-0,20
|
Untuk meghitung waktu angkut (LT) dan waktu
kembali (RT) digunakan grafik yang berbeda utnuk setiap jenis loader. Rumus
yang digunakan untuk menghitung produktivitas adalah:
Table Faktor
penambahan dan pengurangan untuk CT (menit)
Uraian
|
Factor
|
Kondisi tanah:
Berbutir campuran
Diameter < 3 mm
Diameter 3-20 mm
Diameter 20-150 mm
Diameter 150 >
Kondisi tanah
asli/lepas
|
+0,02
+0,02
−0,02
0
+0,03
+0,04
|
Timbunan
Tinbunan dengan
tinggi > 3 m
Tinbunan dengan tinggi
< 3 m
Pembongkaran dari
truck
|
0
+0,01
+0,02
|
Lain-lain
Pengoperasian
tetap
Pengoperasian
tidak tetap
Target sedikit
Target berresiko
|
−0,04
+0,04
+0,04
+0,05
|
Tabel waktu buang (menit)
Pemuatan
|
DT
|
Ditumpah di atas
tanah
Dimuat ke dalam
truck
|
±0,10
0,04-0,07
|
Produktivitas Alat Secara umum,
produktivitas suatu alat beratdihitung dengan menggunakan rumus:
Q = q x 60 x E / Cm
Dimana:
Q = produksi per-jam
(m3/jam)
q = produksi
persiklus (m3)
E = effisiensi kerja
Cm = waktu siklus (menit) Waktu siklus akan
tergantung kepada metode pemuatan yang dilakukan oleh loader, untuk:
Pemuatan melintang: Cm = D/F + D/R + Z
Pemuatan bentuk V: Cm = [(D/F) x 2] + [(D/R) x 2] + Z
Muat – Angkut: Cm = [(D/F) x 2] + Z
Dimana:
Cm = waktu siklus (menit)
D = jarak gusur (meter)
F = kecepatan maju (meter/menit)
R = kecepatan mundur (meter/menit)
Z =
waktu tetap (menit)
Maintenance
Maintenance atau perawatan adalah suatu
usaha atau tindakan reparasi yang dilakukan agar kondisi dan performance dari
mesin tetap terjaga, namun dengan biaya perawatan yang serendah-rendahnya atau
suatu kegiatan servis untuk mencegah timbulnya kerusakan tidak normal sehingga
umur alatdapat mencapai atau sesuai umur yang di rekomendasikan oleh pabrik.
Kegiatan servis meliputi pengontrolan, penggantian, penyetelan, perbaikan dan
pengetesan.
Tujuan dari
Maintenance Tujuan dari melakukan maintenance adalah:
1)
Agar suatu alat
selalu dalam keadaan siaga siap pakai (high availiability)
2)
Memiliki kemampuan
mekanis paling baik (best performance)
3)
Agar biaya perbaikan
alat menjadi hemat (reduce repair cost)
Klasifikasi dari Maintenance
Maintenance terbagi menjadi dua bagian yaitu
Preventive Maintenace dan juga Corrective Maintenance. Preventive Maintenance
dilakukan untuk mencegah kerusakan pada unit atau komponen sedangkan corrective
maintenance dilakukan setelah komponen mengalami gejala kerusakan. Berikut
penjelasan tentang kedua jenis maintenance tersebut.
1) Preventive
Maintenance
Preventive maintenance adalah perawatan yang
dilakukan dengan tujuan untuk mencegah kemungkinan timbulnya gangguan atau
kerusakan pada alat. Preventive maintenance terbagi menjadi tiga bagian, yaitu:
a) Periodic Maintenance
Periodic maintenance adalah pelaksanaan
service yang dilakukan setelah unit beroperasi dalam jumlah jam tertentu.
Periodic maintenance juga terbagi menjadi dua bagian yaitu:
-
Periodic Inspection
Adalah inspeksi atau pemeriksaan harian
(daily-10hours) dan mingguan (weekly-50hours) sebelum unit beroperasi.
-
Periodic Service
Adalah suatu usaha untuk mencegah timbulnya
kerusakan pada suatu alat yang dilaksanakan secara berkala/continue dengan interval
pelaksanaan yang telah ditentukan berdasarkan service meter/hours meter(HM).
b) Schedule Overhaul
Schedule Overhaul adalah jenis perawatan
yang dilakukan pada interval tertentu sesuai dengan standar overhaul
masing-masing komponen yang ada.
c) Conditioned Based
Maintenance
Conditioned Based Maintenance adalah jenis
perawatan yang dilakukan berdasarkan kondisi unit yang diketahui melalui
Program Analisa Pelumas (PAP), Program Pemeriksaan Mesin (PPM), Program
Pemeliharaan Undercarriage (P2U) atau Program Pemeriksaan Harian (P2H).
Conditioned Based Maintenance juga dapat dilakukan berdasarkan part and
servicenews (PSN) atau modification program yang dikeluarkan pabrik.
2) Corrective
Maintenance
Corrective Maintenance adalah perawatan yang
dilakukan untuk mengembalikan machine ke kondisi standar melalui pekerjaan
repair (perbaikan) atau adjusment (penyetelan). Corrective Maintenance terbagi
menjadi dua bagian, yaitu:
a) Brakedown
Maintenance
Brakedown Maintenance adalah perawatan yang
dilaksanakan setelah machine brakedown (tidak bisa digunakan).
b) Repair and Adjusment
Repair and Adjusment
adalah perawatan yang sifatnya memperbaiki kerusakan yang belum parah atau
machine belum brakedown (tidak bisa digunakan).
0 komentar