terbuat dari besi poros pejal dengan diameter 18 mm dan panjang 100 mm Gambar 50a.
Besi poros utama pengunci mekanisme
Penempatan pengunci mekanisme ditcher berpengeruk II
a b
c Gambar 50. Pengunci
mekanisme pengeruk
tanah pada
ditcher berpengeruk II a, penempatan pengunci pada mekanisme
pengeruk tanah b, hasil pembutan c.
Pengunci ditempatkan di antara lengan ayun pengeruk bawah kanan dan lengan ayun pengeruk bawah kiri Gambar 50b. Pada lengan ayun
pengeruk kanan dan kiri dilas dengan besi dudukan pengunci. Dengan demikian, lengan ayun kanan dan kiri akan berada di posisi awal pada saat
transportrasi.
B. Pergerakan Lengan Ayun dan Beban Angkat Pada Roda
Perubahan posisi roda akan mengubah posisi pengeruk. Perubahan posisi pengeruk ini bersifat dipertinggi. Pengujian dilakukan untuk mengertahui
perubahan ketinggian pengeruk akibat perubahan ketinggian pada roda dan
41
juga kesesuian terhadap data teoritis. Pengujian tersebut juga mengukur gaya angkat yang dibutuhkan oleh roda untuk menggerakan mekanisme Gambar
51. Sebelum dilakukan pengukuran gaya angkat roda, Load cell dikalibrasi terlebih dahulu untuk mendapatkan data pengukuran yang mendekati nilai
sebenarnya. Kalibrasi Load cell Gambar 52 dilakukan dengan menimbang beban yang akan dimasukan dalam kantong beban dan kemudian beban
dimasukkan ke dalam kantong beban sehingga load cell menampilkan nilai beban dalam mikrostrain
με. Dengan demikian dapat diketahui berat beban per satuan mikrostrain.
Gambar 51. Pengujian lengan ayun menggunakan load cell dan mistar.
Gambar 52. Kalibrasi load cell. Data kalibrasi load cell disajikan dan ditunjukkan oleh Gambar 53.
Load cell Kait untuk
mengangkat roda mekanisme
katrol loadcell
kantong beban handy strain meter
42
Gambar 53. Kurva hasil kalibrasi load cell. Jika suatu pengukuran menggunakan load cell yang sama maka beban
sesungguhnya adalah 2.0469x - 3.4992. Nilai x adalah nilai mikrostrain yang terbaca oleh load cell.
Pengujian pergerakan lengan ayun tidak dapat dilakukan dengan mengangkat lengan ayun depan roda tegak lurus alat. Sehingga pengangkatan
roda memiliki sudut kemiringan. Data pergerakan lengan ayun disajikan pada Gambar 54 dan 55. Sedangkan beban angkat roda disajikaan pada Gambar 56.
Gambar 54. Grafik gerakan lengan ayun depan roda dan belakang pengeruk bagian kanan.
43
Gambar 54 menunjukan bahwa pengeruk tanah kanan bekerja dengan cukup baik. Naiknya lengan ayun depan roda 30 cm, mengakibatkan naiknya
lengan ayun belakang pengeruk 66.8 cm. Roda mekanisme bergerak maksimal ke arah luar sebesar 8.3 cm kemudian bergerak kembali ke arah
dalam sebesar 5 cm. Gerakan kembali ini terjadi pada ketingian 15 cm dari posisi ketinggian awal. Sedangkan pengeruk bergerak maksimal ke arah luar
sebesar penggerak 29.1 cm. Beban vertikal yang terjadi pada roda mekanisme kanan semakin meningkat dari ketinggian awal sampai 30 cm dari ketinggian
awal dan mencapai beban maksimum seberat 1049.48 N. Peningkatan beban pada roda kanan tidak terlalu bervariasi Gambar 56.
Gambar 55. Grafik gerakan lengan ayun depan roda dan belakang pengeruk bagian kiri.
Pada pengeruk tanah kiri, ketika lengan ayun depan roda naik 30 cm, lengan ayun belakang pengeruk naik 64 cm Gambar 55. Roda mekanisme
bergerak maksimal ke arah luar sebesar 7.2 cm kemudian bergerak kembali ke arah dalam sebesar 3.5 cm. Gerakan kembali ini terjadi pada ketingian 20 cm
dari posisi ketinggian awal. Sedangkan pengeruk bergerak maksimal ke arah luar sebesar penggerak 36.9 cm. Beban vertikal yang terjadi pada roda
29
mekanisme kiri semakin meningkat dari ketinggian awal sampai 30 cm dari ketinggian awal dan mencapai beban maksimum seberat 1013.37 N.
Peningkatan beban pada roda kiri pada awal pengangkatan lebih berata daripada beban pada roda kanan namun pada ketinggian selanjutnya tidak
berbeda jauh Gambar 56. Perubahan ketinggian pengeruk h
b
akibat perubahan ketinggian roda h
d
pada bagian kiri dan kanan menunjukan nilai yang hampir sama dengan nilai perubahan teoritis. Perbedaan tersebut nilainya relatif kecil dan masih
dapat ditolelir. Nilai perubahan ketinggian pengeruk kiri dan kanan lebih rendah dari nilai teoritis pada perubahan ketinggian roda dari 25 cm ke 30 cm.
Hal ini masih dapat ditolelir karena pada saat pengujian, perubahan ketinggian maksimum pada roda hanya 26 mm.
Nilai pergeseran pengeruk pada pengeruk kanan sudah sesuai dengan pergeseran yang diharapkan namun nilai pergeseran pada roda mekanisme
menyimpang lebih dari 3 cm dan nilai pergeseran pengeruk kiri menyimpang lebih dari 10 cm dari nilai pergeseran teoritis
200 400
600 800
1000 1200
15 20
25 30
35 40
k e
ti n
gg ia
n r
o da
c m
beban N
beban angkat vertikal pada roda kiri beban angkat vertikal pada roda kanan
Gambar 56. Grafik beban angkat vertikal pada roda mekanisme. Penyimpangan ini disebabkan karena pada saat pengujian, gaya
pengangkatan roda mekanisme dengan menggunakan katrol tidak tegak lurus vertikal di atas roda mekanisme melainkan dilakukan juga penarikan ke arah
luar roda karena pergerakan lengan ayun berbentuk lingkaran tidak lurus
30
vertikal sehingga menyebabkan alat bergeser sedikit ke arah samping yang diikuti pergeseran seluruh komponen termasuk roda mekanisme dan pengeruk
ke arah samping luar lihat kembali Gambar 16, tentang skema pengujian. Perbedaan nilai pergeseran roda tidak berpengaruh secara nyata pada kinerja
alat dilapangan karena selisih perbedaan tersebut relatif kecil. Di samping itu, nilai penentu utama kinerja alat adalah perubahan ketinggian pengeruk h
b
akibat perubahan ketinggian roda h
d
. Pada saat roda melintasi guludan awal, roda mekanisme menyebabkan
pemadatan tanah pada lintasannya akibat beban dan beban momen yang berada pada roda. Tekanan yang terjadi ditahan oleh tahanan penetrasi tanah. Pada
pengujian kedalaman tanah yang amblas akibat beban angkat roda adalah 4 cm dari permukaan puncak guludan awal. Tekanan pada tanah akibat beban angkat
roda dapat dihitung dengan:
A F
=
r
P
........................................................................................................ 22 Di mana:
P
r
: tekanan oleh roda Pa F : beban angkat vertikal yang diperlukan pada roda N
F = 1049.48 N asumsi beban angkat vertikal roda kanan dan 1013.37 N asumsi beban angkat vertikal roda kiri
A : luas bidang kontak roda dengan tanah m
2
Luas roda yang berkontak dengan tanah A dapat dihitung dengan skema perhitungan pada Gambar 57:
31
Gambar 57. Skema pemadatan tanah oleh roda mekanisme. A = p x l...................................................................................................... 23
r p
π α
2 360
=
.............................................................................................. 24 ⎟
⎠ ⎞
⎜ ⎝
⎛ − =
−
r t
r
1
cos
α
....................................................................................... 25 Di mana:
p : bagian roda yang bersinggungan dengan tanah lihat Gambar 57 dalam m
2
l : lebar roda m = 0.2 m
α : sudut bagian roda yang bersinggungan dengan dengan tanah r
: jari-jari roda m = 0.21 m t : kedalaman guludan setelah dilintasi roda mekanisme dari guludan awal
m = 0.04 m =
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
⎟ ⎠
⎞ ⎜
⎝ ⎛
− =
−
360 42
. 21
. 04
. 21
. cos
1
π p
13 .
m A = 0.13 x 0.2 = 0.026 m
2
36 .
40 026
. 1049.48
P
r
= =
kPa tekanan oleh roda kanan
38.98 026
. 1013.37
P
r
= =
kPa tekanan oleh roda kiri Tahanan penetrasi pada puncak guludan pada ke dalaman 0-5 cm adalah
686 kPa data pengukuran pada Lampiran 6. Sedangkan nilai tahanan yang dibutuhkan untuk mengangkat roda adalah sebesar 48.06 kPa dengan asumsi
beban angkat vertikal maksimum, yaitu 1049.48 N untuk roda kanan dan 46.51 kPa dengan asumsi beban angkat vertikal maksimum, yaitu 1013.37 N
untuk roda kiri . Dengan nilai tahanan yang dibutuhkan oleh roda lebih kecil dari tahanan penetrasi tanah pada kedalaman tersebut maka tekanan roda dapat
ditahan oleh tanah.
32
D. Kinerja Pengeruk Ditcher Berpengeruk II dan Modifikasi Tambahan
