Artikel: Pengertian Dan Cara Kerja Wheel Loader | HBS Blog

Posted on 2 views

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

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.

Baca: Alat-Alat Berat: Pengertian Bulldozer Dan Tipe Blade Serta Kegunaannya

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).

Leave a Reply

Your email address will not be published.