SPESIFIKASI TUGAS iv LEMBARAN EVALUASI SEMINAR SKRIPSI vi
KATA PENGANTAR vii ABSTRAK
ix DAFTAR ISI
x DAFTAR GAMBAR
xi DAFTAR TABEL xiii
DAFTAR SIMBOL xiv BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1 1.2
Batasan masalah 1
1.3 Tujuan
2 1.4
Manfaat 2
1.5 Sistematika Penulisan
2
BAB II TINJAUAN PUSATAKA
2.1 Belt Conveyor
4 2.1.1
Kelebihan dan Kelemahan Belt Conveyor 5
2.1.1.1 Kelebihan belt conveyor 5
2.1.1.2 Kelemahan belt conveyor 6
2.1.2 Geometri Belt Conveyor
6 2.1.3
Komponen-Komponen Utama Pada Belt Conveyor 7
2.1.3.1 Belt 8
2.1.3.2 Idlers 11
2.1.3.3 Unit penggerak 14
2.1.3.4 Pengencang Belt take up 17
2.1.3.5 Penekuk Belt 17
2.1.3.6 Conveyor Frame 18
2.1.3.7 Komponen-komponen Pendukung 19
Universitas Sumatera Utara
2.1.4 Perhitungan Belt Conveyor
19 2.1.4.1 Data Awal Perhitungan
19 2.1.4.2 Lebar Belt
19 2.1.4.3 Penentuan Tahanan Gerak Belt
22 2.1.4.4 Penentuan Daya Motor Penggerak
24 2.2
Ukuran Butir Pasir 24
2.2.1 Definisi Pasir
24 2.2.2
Karakteristik Material Pasir 25
2.2.3 Berat Volume Pasir dan Hubungan-hubungannya 31
2.2.4 Analisis Ukuran Butiran pasir
33 2.2.4.1 Pasir Berbutir Kasar
34 2.2.4.2 Pasir Berbutir Halus
35 2.3
Tingkat Kelembaban Pasir 36
2.4 Kapasitas Transfer Pemindah Material Yang Bergerak Kontinu 36
2.4.1 Pengaruh Beban Terhadap laju
37 2.5
Pengatur Debit aliran Hopper 38
BAB III METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
40 3.2
Peralatan dan Bahan Pengujian 40
3.2.1 Perlatan Pengujian
40 3.2.2
Material Uji 45
3.3 Asumsi-Asumsi Yang Digunakan pada Pengujian
46 3.4
Variabel-variabel yang diukur 47
3.5 Prosedur Pengujian
47 3.6
Skematik Proses Pengambilan Data 48
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pembahasan Karakteristik Material Uji
51 4.2
Pengaruh Ukuran Butir Pasir Terhadap Performansi Belt Conveyor
52 4.3
Pengaruh Tingkat Kelembaban Pasir Terhadap Performansi
Universitas Sumatera Utara
Belt Conveyor 54
4.3.1 Pengaruh Tingkat Kelembaban Pasir Kasar
54 4.3.2
Pengaruh Tingkat Kelembaban Pasir Medium 56
4.3.3 Pengaruh Kelembaban Pasir Halus
59 4.4
Perbandingan Kondisi Kerja Efektif pada Berbagai Ukuran Butir dan Tingkat Kelembaban Pasir
61 4.5
Hubungan antara Ukuran Butir γ, Massa m, Massa Jenis ρ dan Kapasitas Transfer Q
64
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
65 5.2
Saran 65
DAFTAR PUSTAKA xv LAMPIRAN
A. Pasir kasar kering B. Pasir medium kering
C. Pasir halus kering D. Pasir kasar basah W
N
= 12 E. Pasir kasar basah W
N
= 16 F. Pasir kasar basah W
N
= 18 G. Pasir medium basah W
N
= 12 H. Pasir medium basah W
N
= 16 I. Pasir medium basah W
N
= 18 J. Pasir halus basah W
N
= 12 K. Pasir halus basah W
N
= 16 L. Pasir halus basah W
N
= 18
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Geometri belt conveyor Gambar 2.2 Konstruksi konveyor sabuk
Gambar 2.3 Penampang belt Gambar 2.4 Idler bagian atas
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.5 Idler bagian bawah Gambar 2.6 Kontruksi roller Idler
Gambar 2.7 Susunan Idler pada belt conveyor Gambar 2.8 Susunan puli pengegrak belt conveyor
a dan b puli tunggal;c dan d sistem dua puli; e dan f menggunakan bagian penekan
Gambar 2.9 Berbagai cara pengencangan sabukbelt Gambar 2.10 Pembeloken belt
Gambar 2.11 Tumpukan bulk material diatas belt Gambar 2.12 Sudut Lilit Pada Puli
Gambar 2.13 Dimensi Partikel Bulk Gambar 2.14 Container untuk menghitung berat bulk material aliran bebas
Gambar 2.15 Angel Of Repose statik Gambar 2.16 Diagram fase pasir
Gambar 2.17 Jenis besar butiran pasir Gambar 2.18 Analisis saringan pasir Sudut Lilit Pada Puli
Gambar 2.19 Penampang Lintang Material pada Belt Coveyor Gambar 2.20 Hopper
Gambar 2.21 Sudu Pencurah dan Poros Gambar 3.1 Prototype belt conveyor
Gambar 3.2 Konstruksi Belt Conveyor Gambar 3.3 Screen
Gambar 3.4 a Screen untuk butiran pasir kasar dengan no. mesh 16 b Screen untuk butiran pasir sedang dengan no. mesh 36
c Screen untuk butiran pasir halus dengan no. mesh 64 Gambar 3.5 Slide Regulator
Gambar 3.6 Tachometer Digital Gambar 3.7 Timbangan Digital
Gambar 3.8 Stopwatch Gambar 3.9 Pasir kasar dengan nomor mesh 16
Gambar 3.10 Pasir medium dengan nomor mesh 36 Gambar 3.11 Pasir halus dengan nomor mesh 64
Gambar 4.1 Gelas Ukur Pasir
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.2 Hubungan kapasitas angkut Q belt conveyer dengan kecepatan belt V pada berbagai ukuran butir pasir kering dalam grafik
titik. Gambar 4.3 Hubungan kapasitas angkut Q belt conveyor dengan kecepatan
beltV pada berbagai ukuran butir pasir kering dalam grafik batangan
Gambar 4.4 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir kasar terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada dalam grafik titik.
Gambar 4.5 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir kasar terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada dalam grafik batangan.
Gambar 4.6 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir medium terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada dalam grafik titik.
Gambar 4.7 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir medium terhadap kapasitas transfer belt conveyor dalam grafik batangan.
Gambar 4.8 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir halus terhadap kapasitas transfer belt conveyor dalam grafik titk
Gambar 4.9 Pengaruh tingkat kelembabankebasahan pasir halus terhadap kapasitas transfer belt conveyor dalam grafik batangan.
Gambar 4.10 Kondisi kerja efektif berbagai jenis ukuran butir dan tingkat kelembabankebasahan pasir.
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri conveyor untuk beberapa jenis material.
Tabel 2.2 Jumlah lapisan belt yang disarankan.
Tabel 2.3 Tebal cover yang disarankan pada belt tekstil berlapis karet untuk beban tumpukan dan beban satuan.
Tabel 2.4 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt Tabel 2.5 Hubungan antara diameter roller idler dengan lebar belt
Tabel 2.6 Jarak maksimum idler pada belt conveyor
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.7 Harga koefisien gesek μ dan e
μα
Tabel 2.8 Kecepatan belt yang direkomendasikan Tabel 2.9 Faktor tahanan untuk rolling hearing
Tabel 2.10 Pengelompokan bulk material menurut ukuran partikelnya. Tabel 2.11 Distribusi bulk material berdasarkan berat.
Tabel 2.12 Berat bulk, angle of repose dan faktor gesekan bulk material
Tabel 2.13 Tabel berat jenis tanah Tabel 2.14 Standar ukuran saringan
Tabel 3.1 Batas-batas ukuran butir Tabel 4.1 Data pengujian pengaruh ukuran butir pasir
Tabel 4.2 Data pengujian kelembaban pasir kasar. Tabel 4.3 Data pengujian kelembaban pasir medium
Tabel 4.4 Data pengujian kelembaban pasir halus Tabel 4.5 Data pengujian kondisi kerja yang paling efektif pada berbagai
jenis ukuran butir dan tingkat kelembaban pasir. Tabel 4.6
Hubungan Ukuran Butir γ, Massa m,Massa Jenis ρ dan Kapasitas Transfer Q
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR SIMBOL Simbol
Arti Satuan
A Luas penampang
m
2
a Ukuran butir rata-rata
Mm α
Sudut Lilit
o
B Lebar Belt
Mm B
Sudut kemiringan geo metri belt konveyor
o
b Lebar Tumpukan Material
Mm C
Jarak Sumbu Poros Mm
C
1
Faktor Frekuensi D
Diameter Idler Mm
d Diameter Poros
Mm δ
Tabel Belt e
Epsilon, 2,718 F
Gaya N
f Koefesien Gesekan Dinamik
f
o
Koefesien Gesekan Statik G
p
Berat Bagian Idler Yang Berotasi Kg
H Beda Ketinggian
M t
Tinggi Tumpukan Material Mm
i Jumlah Lapisan Belt
j Jumlah Lapisan Idler
K Faktor Sudut Lilit
k Faktor Keamanan
k
i
Faktor Numerik k
p
Faktor Proposional L
Panjang Sistem M
L
1,2
Umur Bantalan Jam
I Panjang Jarak idler
Mm n
Putaran Rpm
Q Kapasitas
tonjam P
Beban Kg
ρ Sudut gesekan dinamik
o
S Gaya Tarik Belt
Kg T
Torsi Kg.mm
Θ Kemiringan Idler
o
σ Tegangan Normal
Kgmm
2
τ Tegangan Geser
Ф Angel of repose material
o
Ф
dyn
Angel of repose dinamik
o
ψ Efisiensi Pembebanan
V Laju Volume
m
3
jam v
Kecepatan Belt mdt
W Tahanan Gerak
Kg ω
Koefisien Tahanan Belt γ
Berat Jenis tonm
3
z
1
Jumlah Gigi Pada Sprocket Motor Hopper Z
2
Jumlah Gigi Pada Sprocket Poros Sudut Curah
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Pabrik pembuatan tiang beton yang menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi material yang berbentuk bulk. Material pasir adalah salah satu contoh
material bulk, yang diangkut dengan belt conveyor untuk proses mix bahan baku dari beton seperti kerikil, semen, agregat dan lain-lain. Penggunaan belt conveyor
ini akan meningkatkan efisiensi kerja dari pabrik pembuatan beton. Performansi belt conveyor tersebut perlu diidentifikasian secara baik dan benar. Identifikasi
dilakukan dengan beban material transfer berupa pasir. Yang akan diamati adalah pengaruh ukuran butiran dan tingkat kelembaban material pasir 12 , 16 , dan
18 terhadap kecepatan dan kapasitas transfer belt conveyor. Dari pengujian di PT.WIKA BETON Medan, didapatkan kapasitas transfer terbesar adalah material
pasir kasar kering dengan besar kapasitas transfer tertinggi 2,083 tonjam pada kecepatan belt 1,514 mdt dan putaran hopper 942,3 rpm. Sedangkan kapasitas
transfer terendah didapatkan pada pengangkutan material pasir halus basah, kelembaban 18 dengan kapasitas transfer 0,472 tonjam pada kecepatan belt
0,498 mdt dan putaran hopper 866,3 rpm. Namun diproleh juga dari hasil penelitian ini, bahwa kondisi kerja yang paling efeketif pada setiap ukuran butir
dan tingkat kelembaban pasir beton adalah untuk variasi ukuran butir, kondisi kerja belt conveyor yang paling efektif dan efisien adalah pada material pasir
kasar ukuran 1,3 mm, yang lembab, pada tingkat kelembaban pasir 16 , untuk material pasir medium ukuran 0,3 mm yang lembab, adalah pada tingkat
kelembaban pasir 12 , untuk material pasir halus ukuran 0,13 mm yang lembab, adalah pada tingkat kelembaban pasir 12 .
Kata kunci : Belt Conveyor ; ukuran butir pasir ; tingkat kelembaban ;
kapasitas transfer ; hopper
Universitas Sumatera Utara
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Belt conveyor adalah suatu alat pemindah bahan yang berbasis teknologi tinggi di sebagian besar industri yang sedang berkembang di negara Indonesia.
Hampir 90 industri menengah ke atas menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi berbagai material dalam lingkungan industri tersebut. Material yang
diangkut mulai dari raw material hingga hasil produksi, termasuk memindahkan material antar work stasion.
Dengan menggunakan belt conveyor, perusahaan mampu menghemat biaya produksi yang sangat tinggi, serta meningkatkan laju produksi dengan kecepatan
yang signifikan dan stabil. Namun, dalam penggunaannya sehari-hari di lokasi pabrikindustri, putaran hopper, kapasitas transfer dan kecepatan belt conveyor
ternyata banyak dipengaruhi oleh jenis beban yang diberikan, dan hal ini masih kurang terindikasi oleh pengawasan kerja yang baik, sehingga tidak diketahui
kinerjanya yang efektif sebenarnya.
Berdasarkan fenomena yang terjadi tersebut, diperlukan suatu pembelajaran khusus untuk mengidentifikasi kerja belt conveyor. Oleh sebab itu, disini penulis
sangat tertarik untuk melakukan studipenelitian yang mengkaji tentang performansi belt conveyor yang bekerja untuk memindahkan beban tumpukan
bulk material berupa pasir beton yang dipakai dalam campuran pembuatan tiang beton, agar dapat dipakai sebagai acuan dalam analisis dan perancangan belt
conveyor di masa depan.
1.2 Batasan masalah
StudiPenelitian ini dilakukan untuk menghitung performansi pada belt conveyor yang digunakan sebagai alat pemindah material pasir dengan variasi
ukuran butir pasir dalam satuan mesh, dan kelembaban butiran pasir beton.
Universitas Sumatera Utara
1.3 Tujuan
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut : 1.
Untuk mengetahui adanya hubungan performansi belt conveyor dengan pembebanan material pasir yang divariasikan berdasarkan
ukuran butir dan kelembabannya 2.
Untuk mengetahui kemampuan mesin belt conveyor untuk memindahkan beban dengan kecepatan yang maksimum dalam
beberapa variasi beban yang diberikan. 3.
Untuk mendapatkan kondisi kerja belt conveyor yang paling efektif dan efisien untuk pekerjaan yang bersifat kontinu dalam berbagai
varisai ukuran butir dan tingkat kelembaban pasir. 4.
Untuk mengetahui pengaruh Kelembaban pasir terhadap putaran hopper n, kecepatan belt V dan kapsitas belt Q.
1.4 Manfaat
1. Dapat memperoleh variabel-variabel yang mempengaruhi kinerja belt
conveyor.
2. Dapat mengetahui tentang beberapa elemen-elemen yang berperan
penting dalam pekerjaan yang dilakukan belt conveyor.
3. Dapat menentukan kondisi kerja belt conveyor yang paling aman dan
sesuai untuk berbagai variasi pekerjaan.
1.5 Sistematika Penulisan
Untuk memperjelas dalam penyusunan skripsi ini maka diperlukan sistematika yang jelas. Adapun sistematika yang digunakan adalah :
Bab I adalah pendahuluan yang menjelaskan tentang studi kasus dan pemecahan masalah yang berisi antara lain : Latar belakang, Batasan masalah, Tujuan,
Manfaat, dan Sistematika Penulisan. Bab II adalah Tinjauan Pustaka yang berisi
dasar teori dari Belt Conve yor, Material Pasir, dan Perhitungan Belt Conveyor,
yang dikaji dalam memecahkan dan menganalisis permasalahan tersebut.
Bab III adalah Metodologi Penelitian yang berisi Tempat dan Waktu Penelitian, Peralatan dan Bahan Pengujian, Asumsi-Asumsi Yang Digunakan pada
Universitas Sumatera Utara
Pengujiaan, Variabel-variabel yang diukur, Prosedur Pengujian, dan Skematik
Proses Pengambilan Data tersebut. Bab IV adalah Hasil dan Pembahasan yang
berisi Hasil Pembahasan Karakteristik Material Uji, Pengaruh Ukuran Butir Pasir Terhadap Performansi Belt Conveyor, Pengaruh Tingkat Kelembaban Pasir
Terhadap Performansi Belt Conveyor dan Perbandingan Kondisi Kerja Efektif pada Berbagai Ukuran Butir dan Tingkat Kelembaban Pasir. Bab V adalah
Kesimpulan dan Saran yang berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan terhadap permasalahan serta saran mengenai sistem yang selanjutnya.
Universitas Sumatera Utara
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
