BAB IV ANALISA PERHITUNGAN

Analisa Belt Conveyor System Pada Project Pengembangan Prasarana Pertambangan Batubara Tahap 1 PT. Suprabari Mapanindo Mineral

BAB IV ANALISA PERHITUNGAN

4.1

Pengolahan Data

Berdasarkan data yang sudah terkumpul seperti yang terangkum di atas, maka dilakukan perhitungan pengolahan data untuk mendapatkan suatu kesimpulan dari penelitian ini. Perhitungan tersebut yaitu, 4.1.1

Perhitungan Luas Penampang

Perhitungan luas penampang dibutuhkan untuk mengetahui kecepatan conveyor, perhitungan luas penampang berguna untuk mengetahui luasan dari jatuhan beban curah. Luas penampang pada belt yang dibentuk dengan idler 3 roller trough dengan sudut troughing 35o dan surcharge 20o. A = K (0.9B – 0.05 )2 Diketahui : Koefisien luas penampang (K) = 0,1588 ( Tabel 2.17 ) Maka : A = K ( 0,9B – 0,05 )2 = 0,1588 ( 0,9 x 1,0 – 0,05 )2 = 0,1588 x 0,7225 = 0,1147 m2

63

http://digilib.mercubuana.ac.id/


Dibandingkan dengan tabel ( 2.19 ), diketahui 0,1147 m2 dengan menggunakan persamaan rumus luas penampang diatas menghasilkan perhitungan A = 0,114733 m2 dengan hasil yang sama.

4.1.2

Perhitungan Kecepatan Conveyor

Untuk mencapai produksi 1300 ton per jam, maka dilakukan perhitungan untuk mengetahui kecepatan yang dibutuhkan, menggunakan rumus : V = ( 1000.Q ) / ( 3600.A. ) = 1000 x 1000 / ( 3600 x 0,1147 x 870) = 1000000 / 359240,4 = 2,78 m/s Dari hasil perhitungan diatas didapatkan kecepatan belt conveyor yang ideal adalah 2.78 m/detik untuk mencapai kapasitas produksi 1000 ton per jam. Akan tetapi data kecepatan yang didapat di lapangan, kecepatan conveyor masih dapat beroperasi dengan baik pada kecepatan 3m/detik.

4.1.3

Perhitungan Kapasitas Produksi

Dari perhitungan luas penampang diatas, maka dapat diketahui batas maksimal kapasitas produksi yang dapat dicover dengan luas penampang tersebut adalah Q = ( 3600/1000 ) A.v. = 3.6 x 0,1147 x 3 x 870 = 1077 ton per jam

64



Hasil perhitungan mengacu pada luas penampang dan kecepatan yang dipakai oleh PT. Suprabari Mapanindo Mineral pada saat ini adalah 1077 ton per jam .

4.1.4

Perhitungan Faktor Pengaruh Pada Belt

Perhitungan mengacu pada hasil pengumpulan data mengenai spesifikasi belt yang ditemukan di lapangan.

4.1.4.1 Perhitungan Berat Belt (qb) Rumus yang digunakan untuk menghitung berat sabuk : qb = 1,1 x B ( 1

2

3

Diketahui : -

Lebar sabuk (B)

= 1000 mm

-

Jumlah lapisan (i)

= 4 ply

-

Bahan jenis yang digunakan

= Polyester Nylon Fabric (EP)

-

Berat cover pada sisi beban

-

Berat cover pada sisi roll pembawa

-

Rubber skim coat u/ polyester nylon fabric = 3 kg/m

1

= 5 mm x 1.15 = 5.75 kg/m 2

= 2 mm x 1.15 = 2.3 kg/m

Maka berat pada belt per meter adalah : qb = 1,1 x B ( 3. qb = 1,1 x 1 [(3 4

1

2 5,75

2,3 ]

65



= 1,1 x 20.05 = 22,05 kg/m

4.1.4.2 Perhitungan Berat Idler Rumus untuk menghitung berat idler bagian atas : G’p = (10 x B) +7 Sehingga berat idler atas adalah : G’p = (10 x B) + 7 = (10 x 1,0 ) + 7 = 10 + 7 = 17 kg Rumus yang digunakan untuk menghitung berat idler bagian bawah : G’’p = (10 xB) +3 = (10 x 1,0) + 3 = 10 +3 = 13 kg Berat Idler Rotating Pada Bagian Atas q’p = G’p / l1 = 17 / 1,2 = 14,17 kg/m Berat Idler Rotating Pada Bagian Bawah q”p = G”p / l2 = 13 / 2,4 = 5, 42 kg/m

66



4.1.4.3 Perhitungan Tarikan Belt Profil perancangan transfer conveyor seperti ditunjukaan pada gambar 4.1 dibawah ini.

Gambar 4.1. Profil Perancangan Tipe Incline

4.1.4.4 Perhitungan Tahanan Gerak Belt Beban-beban yang diterima oleh sabuk terdiri dari beban yang diangkut, berat sabut sendiri dan tahanan-tahanan yang terjadi di sepanjang sistem sabuk konveyor. Tahanantahanan yang atau sisi kendor (slack tension / Ssl ) pada sabuk. Diketahui : = 12o

-

Inklinasi / kemiringan (

-

Panjang lintasan = 50 m

-

Koefisien tahanan sabuk terhadap bantalan roll (w’) = 0,025 ( tabel 2.6 )

Sehingga tarikan yang terjadi di sabuk (Ssl) adalah :

67



1. Tarikan S1 terletak pada titik 1, dimana belt meninggalakn pulli penggerak = S1 2. Tarikan S2 pada titik 2 : S2 = S1 + W 1,2 = S1 +

[ ( qb + q”p ) x ( L.w’. cos

) – (qb .L.sin ) ]

= S1 + [ ( 22,05 + 5,42 ) x ( 50 x 0,025 x cos 12o ) – ( 22,05 x 50 x sin 12o ) ] = S1 + (27,47 x 1,222 ) – 229,22 = S1 + 33,56 – 229,22 = S1 – 195,66 kg Jadi S2 = S1 – 195,66 kg

3. Tarikan S3 pada titik 3 : Tahanan gesek pada pulley ( sprocket atau drum ) antara 5 – 7 %, Dengan rumus Ssl = ( 1,07 ) St, sehingga : S3 = 1,07 . S2 S3= 1,07 . (S1 – 195,66 ) S3= 1,07 . S1 – 195,66

4. Tarikan pada titik 4, dihitung untuk material langsung dijatuhkan pada ujung tail pulley (S4), sehingga : S4 = S3 + W3,4

68



= S3 + [ ( qm + qb + q’p ) x ( L.w’. cos

) + ( qm + qb ) x (L.sin ) ]

= S3 + [ (93 + 22,05 + 14,17) x (50 x 0,025 x cos 12o ) + (93 + 22,05) x (50 x sin 12o)] = S3 + [(129,22 x 1,222) + (115,05 x 10,40)] = S3 + 157,91 + 1196,52 = S3 + 1354,43 = 1,07.S1 – 195,66 + 1354,43 S4 = 1,07. S1 + 1158,77 kg.......................................................................(*) Persamaan 1

5. Tarikan sabuk teoritis (St) Diketahui : e : 2,718 µ (koefisien gesek roller terhadap belt) : 0,3 α (sudut kontak belt dengan pulley) : 180 x St ≤ Ssl . eµα St = Ssl . e ^ (µ. α) = Ssl . 2,718 0,3 . 3.14 = Ssl . 2,56 = 2,56 . S1

69


= 3,14 rad


=

2,56.

S1 kg

...........................................................................................(**)

Persamaan 2

6. Dari dua rumusan yang didapatkan diatas yaitu (*) dan (**) sehingga St ≥ Ssl 2,56 . S1 ≥ 1,07 S1 + 1158,77 2,56 – 1,07. S1 ≥ S1 + 1158,77 1,49. S1 ≥ S1 + 1158,77 S1 = 777,70 N Dan S2 = S1 – 195,66 S2= 777,70 – 195,66 S2= 582,04 kg

S3= 1,07 . S1 – 195,66 = (1,07 x 777,70) – 195,66 = 1057,47 – 195,66 = 636,48 kg

S4 = 1,07. S1 + 1158,77 kg = (1,07 x 777,70) + 1158,77

70



= 1990,91 kg Dari hasil perhitungan yang didapat dapat diketahui bahwa gaya tarik yang terjadi pada titik 4 (S4), dimana sabuk yang diputar oleh pulley penggerak yaitu sebesar S4 = 1990,91 kg

4.1.4.5 Perhitungan Tarikan Belt Terhadap Pulley ( Wdr ) Jika pulley berfungsi sebagai roda gigi pengecang dan penggerak conveyor, maka tahanan 3-5 %, dari jumlah tegangan, sehingga : Wdr = 0,03 (S4+S1) = 0,03 (1990,91 + 777,70) = 0,03 x 2768,61 = 83,06 kg

4.1.4.6 Perhitungan Tarikan Efektif ( W0 ) Besarnya tarikan efektif dapat dihitung dengan menggunakan persamaan dibawah ini, yaitu : W0 = [ S4 – S1 + Wdr ] . g Maka : = [1990,91 kg – 777,70 kg + 83,06 kg ] . 9,81 (m/s2 ) = 1647,29 kg . 9,81 m/s2 = 12716 N

71



4.1.4.7 Perhitungan Gaya Tarik Maksimum ( Wmax ) Rumus yang digunakan : Wmax = W0 + S3 + S4 = 12716

+ 636,48 + 1990,91 = 15343,39 kg

Maka gaya tarik maksimum per centimeter 15343,39 kg / 100 cm = 153,43 kg/cm Mengacu pada perhitungan diatas untuk mencapai kapasitas 1000 ton per jam minimum Wmax = 153,43 kg/cm, sedangkan PT. Suprabari Mapanindo Mandiri menggunakan belt type EP 400 ( 400 kg/cm ).

4.1.5

Perhitungan Daya Motor

Daya motor merupakan daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan sabuk untuk melakukan perpindahan material yang diangkut. Daya yang dibutuhkan belt conveyor yang memiliki tahanan atau tarikan efektif W0 pada drive pulley adalah : P = W0 . v = 12716 N x 3 m/s = 38148 N.m/s  38148 watt = 38,15 kW

72



Berdasarkan perhitungan diatas daya motor yang diperlukan untuk mencapai kapasitas produksi 1000 ton per jam adalah sebesar 38,15 kW, sehingga motor yang dipilih adalah 40 KW, berdasarkan daya motor standar yang ada di pasaran.

4.2

Rangkuman Hasil Perhitungan

Mengacu dari hasil perhitungan berikut rangkumannya : 1. Luasan penampang yang digunakan dengan lebar belt 1000 mm adalah 0,1147 m2 2. Besar kapasitas produksi yang dapat didesain dapat mencapai kapasitas produksi sampai dengan 1077 ton / jam 3. Perhitungan kecepatan conveyor untuk mendapatkan 1000 ton / jam ditemukan sebesar 2,78 m /detik 4. Gaya tarik maksimum pada belt yang dihitung 153,43 kg/cm 5. Daya motor yang dibutuhkan untuk mengoperasikan conveyor mengacu kepada data spesifikasi yang digunakan adalah sebesar 40 kW

73



4.3

Pembahasan Analisa Data

Setelah dilakukan proses perhitungan maka berikut hasil analisa yang diperoleh : 1. Luas penampang yang didesain oleh PT. Jakarta Prima Cranes untuk PT. Suprabari Mapanindo Mineral sebesar, 0,114733 m2. Luas penampang tersebut mampu untuk memfasilitasi kapasitas produksi sesuai permintaan ( 1000 tph )

2. Hasil perhitungan pada transfer belt conveyor 02 hanya membutuhkan kecepatan 2,78 meter per detik untuk mencapai kapasitas produksi 1000 ton per jam. Sedangkan kecepatan yang diterapkan di lapangan adalah 3 meter per detik. Hal ini yang membuat rata-rata kapasitas produksi pada PT. Suprabari Mapanindo Mineral meningkat.

3. Kapasitas produksi yang dapat dicapai oleh PT. Suprabari Mapanindo Mandiri dengan menggunakan luas penampang 0,114733 m2 dapat menghasilkan maksimal kapasitas produksi hingga 1077 ton per jam.

4. Beban tarik yang dialami oleh belt untuk mengangkut kapasitas produksi 1000 ton per jam adalah 153,43 kg /cm dimana penggunaan belt yang diterapkan pada PT. Suparabari Mapanindo Mineral mempunyai beban tarik maksimal 400 kg / cm.

74



Penggunaan belt yang jauh diatas spesifikasi kebutuhan, berdampak positif ketika PT. Suprabari Mapanindo Mineral mengalami kenaikan produksi.

5. Penggunaan daya motor sesuai hasil perhitungan adalah 40 kW, pada spesifikasi yang ditemukan di lapangan, penggunaan motor memakai kapasitas 45 kW, sehingga motor dipastika mampu mengikuti lonjakan kapasitas produksi pada PT. Suprabari Mapanindo Mineral

75


BAB IV ANALISA PERHITUNGAN

Recommend Documents