BAB II PEMBAHASAN MATERI 2.1
Mesin Pemindah Bahan Mesin pemindah bahan merupakan satu diantara peralatan mesinyang
digunakan untuk memindahkan muatan di lokasi atau area pabrik, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan atau pembongkaran muatan dan sebagainya. Muatan yang dipindahkan dalam jumlah yang besarnya dan terbatas.
Pemilihan pemindah bahan yang tepat pada tiap-tiap kegiatan diatas,
akan meningkatkan effisiensi proses, sehingga dapat mencapai tujuan yang maksimal terutama ditinjau dari segi ekonomi dan waktu.
Mesin pemindah bahan dalam operasinya dapat diklasifikasikan atas : 1. Pesawat pengangkat
Pesawat pengangkat dimaksud untuk keperluan mengangkat dan
memindahkan muatan dari suatu tempat ke tempat lain dengan
jangkauan yang relatif terbatasa. Contoh : Pesawat pengangkat : elevator, crane, excalator.
2. Pesawat pengangkut Pesawat
pengangkat
dapat
memindahkan
muatan
secara
berkesinambungan tanpa berhenti dan juga dapat mengangkut dalam
2.2
jarak yang relatif jauh. Contoh : Konveyor dan lori-lori pengangkut.
Klasifikasi Pesawat Pengangkut
Pengelompokan jenis pesawat pengangkut secara khusus sulit dilakukan
karena terlalu banyak jenis pesawat pengangkut yang tersedia, masing-masing
pesawat pengangkut mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri seperti prinsip
kerjanya,
keunggulan
rancangannya,
komponen-komponen
pendukungnya, arah pengangkutannya, jenis material yang diangkat.
Universitas Sumatera Utara
Untuk mengelompokkan pesawat pengangkut dapat berdasarkan prinsip
kerja, jenis material, dan daya penggerak, antara lain: 1. Berdasarkan
prinsip kerjanya, pesawat pengangkut dapat dibagi
menjadi pesawat yang dapat bekerja secara bersinambungan dan pesawat yang dapat bekerja secara priodik.
2. Berdasarkan jenis material yang diangkut, pesawat pengangkut dapat
dibagi menjadi pesawat material tumpukan (bulk load), pesawat
pengangkut material berbentuk satuan (unit load), atau pesawat
pengangkut campuran material tumpukan dan material satuan.
3. Berdasarkan daya penggerak yang digunakan pesawat pengangkut
dapat dibedakan atas: peralatan mekanik, peralatan pneumatik, dan
2.3
peralatan hidraulik.
Spesifikasi Konveyor Sabuk Konveyor sabuk merupakan alat transportasi material secara mekanis
yang memiliki arah lintasan horizontal, miring atau kombinasi dari
keduanya yang terdiri dari sabuk yang bertumpu pada beberapa roller dan pulley sebagai penggerak
2.3.1 Kecepatan dan Kapasitas konveyor sabuk Kecepatan
dan kapasitas konveyor sabuk
tergantung
dari
jenis
material yang dipindahkan serta dimensi sabuk yang dipergunakan. Bahanbahan yang tidak mudah rusak dan memiliki berat jenis yang cukup besar dapat diang,kut dengan kecepatan tinggi.
Untuk kapasitas pengangkutan tertentu dapat dipilih kecepatan dan
lebar sabuk yang tepat. Semakin lebar sabuk, semakin besar kapasitasnya. Pada perencanaan
konveyor,
biasanya dipilih kecepatan
rendah dengan
lebar sabuk yang lebih besar, mengingat factor dinamis yang timbul pada kecepatan tinggi yang mengakibatkan impact dan gaya inersia terhadap muatan yang dapat merusak bahan. 2.3.2 Kemiringan konveyor sabuk Universitas Sumatera Utara
Konveyor sabuk dapat dipergunakan untuk membawa muatan dalam
arah horizontal dan miring (arah mendaki maupun menurun). Besarnya sudut tanjakan maksimum tergantung dari sifat bahan yang diangkut. Semakin besar gesek yang terjadi antara sabuk dengan muatan, tinggi sudut tanjakan maksimumnya 2.4
semakin
Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkut
Pada dasarnya pemilihan tipe suatu pesawat pengangkut memerlukan
pengetahuan khusus dari rancangan dan disesuaikan dengan kemampuan serta operasinya.
Ada beberapa pertimbangan yang mendasari dalam pemilihan pesawat
pengangkut, antara lain:
1. Karakteristik pemakaian
Hal ini menyangkut jenis dan ukuran material,sifat material serta kondisi medan atau ruang kerja alat.
2. Proses Produksi.
Menyangkut kapasitas perjam dari unit, kontinuitas pemindahan, metode penumpikan material dan lamanya alat beroperasi.
3. Prinsip-prinsip ekonomi.
Meliputi ongkos pembuatan, pemeliharaan, pemasangan, biaya operasi dan juga biaya penyusutan dari harga awal alat tersebut.
4. Pesawat pengangkut dengan alat pembawa (with pulling member)
2.5
seperti: belt conveyor, apron conveyor, bucket conveyor, escalator.
Konveyor
Ada beberapa jenis konveyor yang menurut konstruksinya dibedakan
menjadi dua golongan utama, yaitu:
2.5.1 Konveyor yang menggunakan pulley Yang termasuk jenis ini antara lain : a. Konveyor sabuk
Universitas Sumatera Utara
1. Muatan berupa material curah maupun unit load 2. Daya penggerak relative kecil
3. Kapasitas angkut cukup besar
4. Biaya operasi dan perawatan murah 5. Konstruksi sederhana
6. Relatif aman terhadap breakdown
7. Selama operasi tidak terlalu bising
b. Escalator
1. Biasanya
dipergunakan
untuk
memindahkan
manusia,
sehingga tidak dapat dipergunakan untuk material curah
2. Biaya pembuatan dan operasi cukup besar 3. Kapasitas angkut relative kecil
c. Overhead Konveyor
1. Beban berupa unit muatan
2. Biaya pembuatan dan perawatan mahal 3. Kapasitas pengangkutan tertentu
2.5.2 Konveyor tanpa menggunakan pulley Yang termasuk jenis ini adalah: a. Screw Conveyor
1. Hanya dipergunakan untuk beban curah 2. Biaya pembuatan dan perawatan mahal 3. Kapasitas pengangkutan tertentu 4. Konstruksinya rumit
b. Oscilating conveyor
1. Dipergunakan untuk keperluan khusus 2. Kapasitas angkut relative kecil
3. Biaya perawatan dan pembuatan besar 4. Konstruksinya rumit
c. Roller Conveyor Universitas Sumatera Utara
1. Dipergunakan untuk unit beban 2. Kapasitas angkut relative kecil 2.6
3. Untuk muatan jenis tertentu kurang aman
Spesifikasi Konveyor sabuk
Konveyor sabuk merupakan alat transportasi material secara mekanis
yang memiliki arah lintasan horizontal, miring atau kombinasi dari
keduanya yang terdiri dari sabuk yang bertumpu pada beberapa roller dan
pulley sebagai penggerak
2.6.1 Kecepatan dan Kapasitas Konveyor sabuk Kecepatan
dan kapasitas konveyor sabuk
tergantung
dari
jenis
material yang dipindahkan serta dimensi sabuk yang dipergunakan. Bahan-
bahan yang tidak mudah rusak dan memiliki berat jenis yang cukup besar dapat diang,kut dengan kecepatan tinggi.
Untuk kapasitas pengangkutan tertentu dapat dipilih kecepatan dan
lebar sabuk yang tepat. Semakin lebar sabuk, semakin besar kapasitasnya. Pada perencanaan
konveyor,
biasanya dipilih kecepatan
rendah dengan
lebar sabuk yang lebih besar, mengingat factor dinamis yang timbul pada
kecepatan tinggi yang mengakibatkan impact dan gaya inersia terhadap muatan yang dapat merusak bahan 2.6.2 Kemiringan Konveyor Sabuk
Konveyor sabuk dapat dipergunakan untuk membawa muatan dalam
arah horizontal dan miring (arah mendaki maupun menurun). Besarnya sudut tanjakan maksimum tergantung dari sifat bahan yang diangkut. Semakin besar gesek yang terjadi antara sabuk dengan muatan, tinggi sudut tanjakan maksimumnya
semakin
2.6.3 Jenis-jenis Konveyor Sabuk
Konveyor sabuk dapat dicirikan dengan adanya sabuk atau kawat
baja yang berputar melingkari pulley penggerak dan mendukung beberapa
roll yang ditumpu oleh suatu struktur. Pengelompokan konveyor sabuk dapat
Universitas Sumatera Utara
dilakukan dari beberapa segi yaitu, arah lintasan, jumlah pulley penggerak, jenis sabuk dan lain-lain
2.6.3.1 Cara Memindahkan Beban
Ditinjau dari caranya mengangkut muatan,
konveyor sabuk dibagi
atas dua kelompok, yaitu kontinu dan terputus-putus.
a. Pengangkutan beban secara kontinu
Untuk memindahkan muatan yang berupa material curah dapat
dilakukan secara kontinu, dengan kapasitas dan kecepatan yang tetap. Sehingga distribusi muatan merata
pada elemen pengangkut
terbagi secara
b. Beban dipindahkan secara terputus-putus
Untuk mengangkut beban yang berupa unit muatan seperti, balok,
peti kemas dan sebagainya, biasanya dilakukan secara terputus-putus.
Sehingga distribusi muatan pada elemen-elemen pengangkut tidak
merata.
2.6.3.2 Jenis Sabuk
Sabuk untuk konveyor yang dipergunakan sebagai penumpu benda,
dapat dibuat dari bahan tekstil (textile belt), atau logam (metal belt). Kawat baja yang dianyam dengan bentuk dan ukuran tertentu dapat dipergunakan sebagai sabuk (steel
wire belt). Konveyor tipe ini dipergunakan
keperluan khusus dengan kondisi operasi yang tertentu.
untuk
Konveyor sabuk yang paling banyak dipergunakan saat ini adalah
yang memiliki sabuk yang terdiri dari beberapa lapisan katun dan karet.
Permukaan sabuk yang terbuat dari karet berfungsi
untuk melindungi
keausan dan memberikan gesekan yang cukup antara sabuk dengan pulley
dan roll, sehingga belt dapat digerakkan. Jumlah lapisan katun tergantung dari lebar sabuk dan kapasitas muatan. Semakin panjang lintasan konveyor sabuk
dan semakin
besar kapasitasnya. Jumlah
dipergunakan semakin banyak.
lapisan
katun yang
2.6.3.3 Komponen Penarik sabuk Universitas Sumatera Utara
Apabila diinginkan konveyor yang memiliki kecepatan pengangkutan
yang tinggi
dan
harga
sabuk
yang
murah,
dapat dirancang dengan
menggunakan jenis penarik belt khusus. Ditinjau dari komponen penarik beban, konveyor sabuk dibedakan menjadi dua, yaitu:
a. Chain- konveyor
Jenis ini menggunakan rantai untuk menarik beban
b. Rope- Konveyor Untuk
Gambar 2.1 Chaim-konveyor sabuk
memindahkan
beban
dipergunakan tali yang memutar sabuk.
yang
berada
diatas
sabuk,
Gambar 2.2 Rope- Konveyor sabuk 2.6.4 Kelebihan dan Kekurangan Konveyor Sabuk
Dibandingkan dengan pesawat pengangkut lainnya. Konveyor sabuk
mempunyai beberapa kelebihan dan kekurangan -
Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh konveyor sabuk antara lain:
Aliran pengangkutan beban kontinu
Universitas Sumatera Utara
-
Kapasitas angkutnya besar
-
Biaya perawatan dan operasi murah
-
Relatif aman terhadap break down
-
Daya penggerak yang dipergunakan relative kecil Konstruksinya sederhana
Tidak menimbulkan polusi
Sedangkan kelemahan yang dimilikinya adalah:
-
Diperlukan modal awal yang besar untuk membangun instalasinya
-
Beban tidak dapat diturunkan pada sembarang tempat, tanpa bantuan
-
-
-
Jarak pengangkutan terbatas alat khusus
Memerlukan perawatan yang kontinu Memiliki lintasan yang tetap
2.6.5 Sabuk
Sabuk merupakan elemen terpenting pada system konveyor sabuk.
Secara umum sabuk terdiri dari tiga bagian utama yaitu, lapisan atas (top cover), kakas (carcass) dan lapisan bawah (botton cover). Lapisan sabuk berfungsi untuk melindungi operasi. Kakas
kakas dari keausan dan kerusakan selama
berfungsi untuk meneruskan
start dan selama memindahkan muatan.
tegangan pada sabuk saat
Selain itu, kakas juga dapat
menyerap gaya impact beban akibat kecepatan sabuk sehingga tetap stabil.
Sabuk yang baik harus memiliki kekuatan yang tinggi, ringan, higroskopis yang tinggi, fleksibel serta tahan lama. Ditinjau dari persyaratan ini, maka
sabuk yang terdiri dari beberapa lapisan katun dan karet merupakan jenis yang terbaik.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.3 Penampang sabuk yang terdiri dari top cover -1, carcase -2, dan bottom cover-3
Cover sabuk dibuat dari bahan karet, campuran karet atau bahan
elastomer.
Tebal
lapisan
berhubungan dengan beban dengan fungsi utamanya, memiliki
ketahanan
pada permukaan
atas
sabuk yang langsung
lebih besar dari lapisan bawahnya. Sesuai
yakni sebagai pelindung kakas, cover harus
terhadap
keausan,
kelembaban
serta
member
kekakuan agar sabuk dapat menahan maksimum antara dua roller idler tanpa terjadinya lendutan yang terlalu besar.
Kakas merupakan elemen penegang konveyor sabuk . Elemen kakas
yang baik harus tahan terhadap impact, mampu mendukung muatan serta tahan lama. Kebanyakan
kakas dibuat dari beberapa lapis bahan yang
ditenun. Ada beberapa tipe tenunan yang umum dijumpai dalam pembuatan
kakas, yaitu Plain weawe, solid woven weawe, straight- warp weave dan woven cord weave.
Sabuk yang dipergunakan pada konveyor sabuk sangatlah panjang.
Sehingga adanya sambungan tidak dapat dihindari. Ada berbagai cara penyambungan sabuk, tetapi yang paling baik untuk konveyor sabuk adalah seperti pada gambar 2.6
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 Cara penyambung sabuk yang benar
Dengan memperluas bidang tekan, maka gaya yang mampu ditahan
semakin besar. Kekuatan sabuk pada bagian sambungan seperti gambar diatas berkisar antara 80% sampai 85 % dari kekuatan sabuk keseluruhan
2.6.6 Pulley Pulley
dipergunakan untuk
menumpu
sabuk
pada
ujung-ujung
konveyor. Pada ujung dimana penggerak diterapkan dipergunakan pulley
penggerak, dan pada ujung terminal lainnya ditempatkan idler pulley. Ada berbagai macam tipe pulley,
tetapi pada dasarnya konstruksi dari pulley
tersebut sama saja kecuali ukurannya yaitu terdiri dari pulley tersebut sama
saja kecuali ukurannya yaitu terdiri dari silinder baja atau besi cor yang ditumpu pada poros dan bantalan.
Gambar 2.5 Pulley
Untuk perencanaan konveyor sabuk dengan kondisi operasi tertentu
sebaiknya dipilih tipe pulley yang tepat. Selain
pulley penggerak
dan
idler
pulley,
kadang-kadang
juga
dipergunakan pulley yanjg diberi pemberat untuk mengencangkan sabuk.
Universitas Sumatera Utara
Untuk
memperluas bidang gesek antara pulley penggerak dengan sabuk
dapat juga dipergunakan sabuk pulley. 2.6.7 Idler Roll
Roller idler merupakan elemen pendukung sabuk selama proses
pengangkutan beban berlangsung. Idler roll
biasanya berbentuk silinder
yang terbuat dari besi cor, yang berputar pada bantalan bush. Jumlahnya dapat satu, tiga sampai lima buah roller Lebar
roller
idler
ditentukan
berdasarkan
lebar sabuk
yang
dipergunakan. Ukuran dan diameternya ditentukan berdasarkan kecepatan dan beban muatan yang diterima. Semakin lebar sabuk yang dipergunakan, semakin
panjang pula roller idler, dan semakin tinggi kecepatannya
semakin besar diameter roll
Pada dasarnya terdapat dua macam bentuk susunan dari roller idler,
yaitu bentuk flat yang terdiri dari hanya sebuah roller saja, dan troughed roller yang dapat terdiri dari tiga atau lima buah roller.
Gambar
2.6
Susunan roller idler
a. Troughed roller idler
b. Flat roller idler
Sudut kemiringan maksimum troughed roller
dapat mencapai 450
terhadap horizontal. Akan tetapi untuk mencegah tekukan sabuk yang terlalu tajam umumnya dibatasi berkisar antara 200 sampai 350
Universitas Sumatera Utara
Jarak
antara roller yang satu terhadap lainnya tergantung dari
muatan yang diangkut dan kekuatan sabuk. Karena tidak menumpu beban, maka jarak
return roller dua kali dari jarak roller
langsung berhubungan dengan beban. 2.6.8 Sistem Penggerak
Sumber penggerak yang
dipergunakan
bagian atas yang
sebagai penggerak pada
umumnya terdiri dari motor listrik induksi yang di transmisikan ke pulley
penggerak melalui suatu susunan roda gigi reduksi. Poros motor listrik dihubungkan dengan sistem transmisi roda gigi melalui kopling fleksibel.
Selanjutnya daya dari sistem transmisi roda gigi reduksi diteruskan ke pulley dengan menggunakan kopling tetap.
Sistem penggerak yang ideal untuk konveyor sabuk adalah drum
motor. Pada alat ini motor listrik dan sistem roda gigi reduksi ditempatkan
pada bagian dalam drum yang berfungsi sebagai pulley penggerak. Drum
motor biasanya memiliki sistem transmisi roda gigi plametary. Keunggulan dari sistem ini adalah ringan dan kompak. Akan tetapi desainnya rumit dan memerlukan
pengerjaan
yang
teliti.
Disamping
itu pada
kondisi
pengoperasian dingin atau panas yang terus menerus prestasi drum motor kurang baik (menurun).
Pada kondisi operasi tertentu dapat direncanakan sistem penggerak
yang memungkinkan konveyor sabuk untuk bergerak bolak-balik, atau dapat
juga dipergunakan sebuah motor penggerak untuk menggerakkan dua buah konveyor sabuk dengan arah gerak yang berlawanan.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.7 Sistim Transmisi bergerak
Agar sabuk dapat berputar, maka koefisien gesek antara pulley dan
sabuk harus cukup besar. Hal ini dapat dilakukan dengan melapisi pulley
dengan semacam karet. Cara lain yang dapat ditempuh adalah dengan memperbesar sudut lingkup sabuk pada pulley penggerak sehingga bidang gesek
menjadi
lebih
besar.
Metode ini
biasanya
dilakukan
dengan
menggunakan pulley majemuk atau jockey pulley (snub pulley). Usaha ini terutama dilakukan pada daerah yang berdebu atau daerah beriklim dingin, dimana kemungkinan terjadi slip cukup besar. Adapun cara pengaturan sistem
pulley dapat dilihat pada gambar berikut.
pulley
majemuk
maupun
jockey
Gamabr 2.8 a. Jockey pulley
b. pulley majemu Universitas Sumatera Utara
2.6.9 Pengencangan Sabuk Untuk
mencegah
lendutan
yang
berlebihan
dan menyesuaikan
tegangan yang diperlukan, serta mereduksi regangan yang terjadi dengan tujuan utama agar sabuk dapat terus diputar oleh pulley diperlukan alat bantu yang disebut take up. Pengencangan
pulley
dapat
dilakukan
dengan
menarik
pulley
menjauhi terminalnya dengan peralatan mekanis seperti, pegas, ulir atau dengan menggunakan
pemberat
yang
dihubungkan
dengan
tali
yang
berputar pada katrol. Cara lain yang umum dilakukan dengan melilitkan
pulley yang dibebani dengan pemberat
2.6.10 Frame
Gambar 2.9 Berbagai cara pengencangan sabuk
Rangka penumpu berfungsi untuk tumpuan dari seluruh komponen
sabuk konveyor serta mengarahkan aliran muatannya.
Batang memanjang
Batang tegak
Gambar 2.10 Penampang rangka penumpu
Universitas Sumatera Utara
Rangka
ini
terdiri
dari
batang
profil
tegak,
memanjang
dan
melintang yang disambung satu satu sama lainnya dengan menggunakan las
atau keling. Untuk menumpu roller idler biasanya dipergunakan semacam tumpuan yang
terbuat
dari
besi
cor
dengan
bentuk
profil
L yang
dipasangkan pada rangka penumpu dengan menggunakan mur dan baut.
Tinggi dari frame pada umumnya 400 sampai 500 mm dengan jarak spasi antara
batang penumpu berkisar 2 sampai 3,5 meter atau disesuaikan
dengan kebutuhan.
2.6.11 Pembersih Sabuk
Untuk menjaga agar sabuk tetap bersih terbebas dari debu atau sisa-
sisa muatan, dipergunakan alat pembersih sabuk. Ada berbagai macam tipe pembersih sabuk yang penggunaannya disesuaikan dengan kondisi operasi.
Untuk material yang kering dapat dipergunakan penyapu yang berbentuk plat yang dilapisi dengan karet. Sedangkan untuk bahan-bahan yang basah,
biasanya dipergunakan sikat dari serat kapron yang berputar atau dengan menyemprotkan dibersihkan
air bertekanan tinggi pada bagian-bagian yang sulit
Universitas Sumatera Utara
