BAB II KAJIAN PUSTAKA
Sebagaimana diketahui bahwa pada saat ini perkembangan teknologi begitu pesat yang umumnya muatan pada pelabuhan sudah dikemas dalam bentuk
unitisasi sehingga penangananya dibutuhkan alat mesin pemindah bahan tepat dan sesuai untuk tiap-tiap aktivitas dalam meningkatkan efisiensi dan daya saing.
Mesin pemindah bahan dalam operasinya dapat diklasifikasi atas dua jenis yaitu :
1. Pesawat Pengangkat
Pesawat pengangkat dimaksudkan untuk keperluan mengangkat dan memindahkan barang dari suatu tempat ke tempat yang lain yang
jangkauannya relatife terbatas. Contohnya : 1. Crane
2. Reachstacker 3. Lift
2. Pesawat Pengangkut
Pesawat pengangkut dapat memindahkan muatan secara berkesinambungan dan kontinuitas dan juga dapat mengangkut muatan
dalam jarak yang relatif jauh. Contohnya : 1. Conveyor
2. Lori pengangkut 3. Elevator buah
Pada bab ini, akan dibahas mengenai landasan teori yang berkaitan dengan analisa untuk mengetahui kerja maksimum pada reach stacker.
2.1 Reachstacker
Reachstacker merupakan salah satu tipe pesawat pengangkat dimaksudkan untuk keperluan mengangkat dan memindahkan barang dari suatu tempat
ketempat yang lain yang jangkauannya relatif terbatas. Reachstacker merupakan peralatan pemindah bahan yang paling flexibel yang dioperasikan pada terminal
pelabuhan kecil maupun sedang. Reachstacker dapat mengangkut kontainer dalam jarak dekat dengan relatif cepat dan juga dapat menyusun kontainer pada berbagai
Universitas Sumatera Utara
posisi tergantung ruang gerak yang ada. Reachstacker terlihat pada gambar 2.1 dapat mengangkat beban hingga 40 ton. Terdapat beberapa keterbatasan dalam
pengoperasian sudut lengan pengangkat. Keterbatasan ini menjadi objek kajian penelitian ini.
Gambar 2.1 reachstacker
2.2 Komponen-komponen Reachstacker
Terdapat 2 komponen utama pada Reachstacker yaitu : 1. Spreader
2. Lengan boom 1. Spreader
Spreader berfungsi untuk menjepit peti kemas. Pada spreader inilah terdapat komponen Twist lock yang berguna untuk mengunci peti kemas sebelum diangkat
spreader terlihat pada gambar 2.2
Gambar 2.2 spreader
Universitas Sumatera Utara
2. Lengan boom Lengan berfungsi sebagai pengangkat penyangga beban agar dapat menjangkau
tempat yang tinggi. Lengan reach stacker terlihat pada gambar 2.3
Gambar 2.3 Lengan Pengangkat
2.3 Spesifikasi Teknis
Untuk keperluan penelitian penulis mengambil data teknik yang dibutuhkan melalui survey data dilapangan.spesifikasi teknik yang dibahas
meliputi spesifikasi pada reachstacker dan spesifikasi peti kemas.
2.3.1 Spesifikasi Reachstacker
Data teknis reachstacker untuk perhitungan dapat dilihat pada gambar 2.4. yaitu :
Daya, putaran =
246 kW, 2000 rpm Tipe boom
= 2 seksi teleskopik
M
maks
= Berat kendaraan =
68400 kg W
= Beban maksimal =
392000 N u
= jarak maksimum spreader dari tanah =
15 m l
= wheel base =
5,9 m m
= Panjang lengan boompendek panjang = 9,316,06 m
nq = Tinggi keseluruhan,minmax =
4,718,1 m o
= Lebar keseluruhan,20feet40feet =
6,0412,17 m p
= Panjang Keseluruhan dengan lengan =
11,5 m r
= jarak roda terluar =
4,2 m s
= panjang mobil =
8 m t
= jarak titik berat beban ke roda depan =
1,9 m
Universitas Sumatera Utara
Gambar 2.4 dimensi reachstacker
2.3.2 Spesifikasi Peti Kemas
Peti kemas digunakan untuk wadah tempat muatan barang yang akan dipindahkan agar tidak mengalami kerusakan saat proses pemindahan. Peti kemas
mempunyai ukuran standar yang dipakai oleh hampir semua negara. Badan International Standart Organization ISO telah menetapkan ukuran-ukuran dari
peti kemas. Dalam pembahasan skripsi ini ukuran peti kemas yang dipakai adalah ukuran 40 kaki dengan berat maksimum yaitu 40 ton.
Universitas Sumatera Utara
Karena pembahasannya dalam keadaan posisi maksimum. Ukuran peti kemas standar yang digunakan ditampilkan dalam tabel 2.1.
Tabel 2.1 Ukuran peti kemas standar
Peti kemas 20 kaki Peti kemas 40 kaki Peti kemas 45 kaki Inggris
metrik inggris
metrik inggris
metrik dimensi luar
Panjang 19 10½ 6.058 m 40
′ 0″ 12.192 m 45
′ 0″ 13.716 m
Lebar
8 ′ 0″ 2.438 m
8 ′ 0″ 2.438 m
8 ′ 0″ 2.438 m
Tinggi 8
′ 6″ 2.591 m 8
′ 6″ 2.591 m 9
′ 6″ 2.896 m
dimensi dalam Panjang 18
′ 10
516
5.758 m 39 ′ 5
4564
″ 12.032 m 44
′ 4″ 13.556 m
Lebar 7
′ 8
1932
″ 2.352 m 7′ 8
1932
″ 2.352 m 7′ 8
1932
″ 2.352 m
Tinggi 7
′ 9
5764
″ 2.385 m 7′ 9
5764
″ 2.385 m 8′ 9
1516
″ 2.698 m
bukaan pintu Width
7 ′ 8 ⅛″ 2.343 m 7′ 8 ⅛″ 2.343 m 7′ 8 ⅛″ 2.343 m
Tinggi 7
′ 5 ¾″ 2.280 m 7′ 5 ¾″ 2.280 m 8′ 5
4964
″ 2.585 m
Volume 1,169 ft³
33.1 m³ 2,385 ft³ 67.5 m³ 3,040 ft³
86.1 m³
berat kotor
52,910 lb 24,000 kg 67,200 lb 30,480 kg 67,200 lb 30,480 kg
berat kosong 4,850 lb 2,200 kg 8,380 lb 3,800 kg 10,580 lb 4,800 kg
muatan bersih 48,060 lb 21,800 kg 58,820 lb 26,680 kg 56,620 lb 25,680 kg
Source : http:id.wikipedia.orgwikiPeti_kemas
2.4 Cara Kerja Reachstacker
Reachstacker bekerja dengan mekanisme angkat dengan cara memanjang meninggikan lengan pengangkat lalu memindahkan petikemas dengan mekanisme
mobil ke tempat lain. Adapun cara kerja dari Reachstacker ini dapat dibagi atas tiga gerakan
yaitu : 1.
Gerakan mobil 2.
Gerakan lenganboom 3.
Gerakan trolley 4.
Gerakan Spreader
Universitas Sumatera Utara
2.4.1 Gerakan Mobil
Gerakan mobil ini adalah gerakan reachstacker untuk pindah dari suatu tempat ketempat lain. Reachstacker bergerak seperti gerakan mobil pada
umumnya. Reachstacker memiliki 6 buah ban karet yang terdiri dari 2 buah ban pada bagian belakang dan 4 buah ban dibagian depan. Roda pada reachstacker
digerakkan oleh putaran yang berasal dari mesin. dimana Kecapatan maksimum dari gerakan mobil ini mencapai 25 kmhr. Gerakan mobil dapat dilihat pada
gambar 2.5 berikut.
Gambar 2.5 gerakan mobil
2.4.2 Gerakan lenganboom
Gerakan lenganboom ini adalah gerakan angkat dan turun lengan serta gerakan memanjang dan memendek lengan secara bersamaan sehingga lengan
dapat mengangkat dan menurunkan peti kemas sampai pada ketinggian tertentu. Gerakan lengan ini memiliki sudut tertentu terhadap bidang datar yang
diperbolehkan sehingga reachstacker tidak terbalik sewaktu mengangkat beban. Gerakan lenganboom pada saat memanjang dan memendek terlihat pada gambar
2.6 berikut
Gambar 2.6 gerakan lengan boom
Universitas Sumatera Utara
2.4.3 Gerakan trolley
Gerakan trolley ini adalah gerakan untuk memutar spreader dan menyeimbangkan petikemas agar selalu dalam keadaan tegak, yang berarti
memutar peti kemas sehingga peti kemas dapat dengan tepat disusun secara bertingkat. Gerakan trolley yang memutar spreader kekiri dan kekanan terlihat
pada gambar 2.7
Gambar 2.7 gerakan trolley
2.4.4 Gerakan spreader
Gerakan spreader ini adalah gerakan untuk memanjang dan memendekkan spreader sehingga dapat disesuaikan untuk mengangkat peti kemas. Spreader
dapat memanjang dengan menggunakan daya hidrolik. Spreader dapat memanjang dengan panjang 40 feet dan 20 feet desesuaikan dengan standar internasional
ukuran peti kemas. Gerakan spreader dapat dilihat pada gambar 2.8
Gambar 2.8 gerakan spreader
Universitas Sumatera Utara
2.5 Mekanisme Reachstacker
Reachstacker mempunyai beberapa mekanisme dalam melakukan kerja sebagai satu kesatuan dari mesin pengangkat. Beberapa mekanisme bersinergi
menjadikan reachstacker dapat bergerak mengangkat sekaligus berjalan. Berikut merupakan mekanisme yang terdapat pada reachstacker yaitu :
1. Mekanisme penggerak 2. Mekanisme Pengangkat
2.5.1 Mekanisme penggerak
Mekanisme penggerak merupakan salah satu mekanisme yang digunakan untuk keperluan pemindahan peti kemas dari suatu tempat ketempat lain.
Mekanisme ini menggunakan roda karet untuk bergerak berpindah. Untuk menggerakkan roda diperlukan daya. Daya didapatkan dari hasil pembakaran
yang terjadi pada motor diesel dan disalurkan melalui sistem transmisi.
2.5.1.1 Motor Penggerak
Pada reachstacker terdapat sebuah mesin utama yang digunakan untuk menggerakkan seluruh kerja reachstacker. Penggerak mobil saat berjalan dan
mengangkat beban maksimum yaitu sebesar 246 kW. Adapun pada saat berhenti dan mengangkat beban, daya mesin digunakan untuk memutar pompa hidrolik.
Tekanan hidrolik maksimum yang dihasilkan yaitu sebesar 20.7 Mpa
2.5.1.2 Sistem Transmisi
Pada reachstacker, kopling untuk mentransmisikan daya mesin menggunakan kopling jenis torsi converter. Kopling jenis ini akan bekerja bila
terjadi perubahan torsi yang dialami oleh mesin reachstacker. Perubahan torsi yang terjadi diakibatkan oleh beban yang sedang terjadi pada reachstacker.
Sedangkan untuk gearbox digunakan gearbox tipe powershift yang mempunyai 4 perpindahan gigi kedepan dan 4 perpindahan gigi kebelakang.
2.5.2 Mekanisme Pesawat Angkat
Mekanisme pesawat angkat adalah salah satu mekanisme yang digunakan untuk mengangkat atau menurunkan peti kemas ketingkat yang lebih tinggi. Peti
kemas disusun menjadi beberapa tingkat. Hal ini diperlukan untuk menghemat
Universitas Sumatera Utara
tempat di pelabuhan. Peti kemas diangkat dengan menggunakan lengan penyangga hidrolik. Lengan penyangga ini akan memanjang atau memendek saat
proses pengangkatan. lengan juga akan memanjang memendek pada saat mekanisme angkat. Mekanisme ini sangat mengutamakan sistem hidrolik untuk
kemampuan mengangkat peti kemas. Adapun elektro motor digunakan hanya untuk menggerakkan spreader agar peti kemas selalu dalam keadaan seimbang.
2.5.2.1 Elektro Motor
Pada reachstacker terdapat elektro motor yang digunakan untuk memutar spreader yang memakai sistem roda gigi sehingga peti kemas dapat diputar tanpa
harus memutar mobil. Tegangan listrik yang digunakan pada elektro motor berjenis tegangan listrik AC, dengan daya 1920 watt.
2.5.2.2 Sistem hidrolik
Sistem hidrolik bekerja karena adanya daya dari mesin yang diteruskan secara mekanis, elektris atau hidrolis. Sistem hidrolik adalah sistem daya yag
menggunakan fluda kerja cair. Besaran utama dalam sistem ini adalah tekanan dan aliran fluida. Tekanan menghasilkan daya dorong, sedangkan aliran menghasilkan
gerakan atau kecepatan aliran. Pada reachstacker ini terdapat banyak komponen hidrolik.tekanan maksimum yang dihasilkan oleh sistem hidrolik sebesar 20,7
MPa. Tekanan hidrolik yang dihasilkan dari pompa hidrolik disesuaikan dengan besaran kebutuhan masing masing komponen hidrolik. Pompa hidrolik berfungsi
untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik. Pompa hidrolik bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya
kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran flow. Aliran ini yang dimanfaatkan
dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara menghambat aliran oli dalam sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan
oleh orifice, silinder, motor hidrolik, dan aktuator. Pompa hidrolik yang biasa
digunakan ada dua macam yaitu Positive dan Non - positive Displacement Pump. Rumus dasar dari hidrolik sullivan,flui power theory adalah :
Tekanan :
2
4 D
F A
F P
π =
= 2.1
Universitas Sumatera Utara
Kapasitas Alir debit : v
D v
A Q
2
4
π
= ⋅
= 2.2
dimana P = tekanan,
MPa D =diameter saluran,
mm F = gaya tekan
N Q = kapasitas aliran
L v = kecepatan aliran
lmin Komponen-komponen sistem hidrolik terdiri dari batang-batang pengangkat
beserta silinder hidroliknya actuator lihat gambar 2.9, pompa, katup-katup, pipahose, fluida , filter, tanki dan lain-lain.
Gambar 2.9 batang pengangkat hidrolik Pada lengan pengangkat hidrolik reachstacker terdapat spesifikasi sebagai berikut:
1. Tekanan hidrolik maksimum
20,7 Mpa 2. Tingkat kebisingan menurut standar DIN 45635 part 36 di kabin 70 dBA
3. volume minyak hidrolik 600 l
4. Kecepatan aliran minyak hidrolik 583 lmin
5. Diameter saluran minyak hidrolik 12 cm
6. Perlindungan berat berlebih mekanis
Pada perhitungan keseimbangan mobil reachstacker ini lengan penyangga hidrolik dianggap kaku.
Universitas Sumatera Utara
2.6 Distribusi Daya Motor
Pada reachstacker, daya yang berasal dari putaran mesin disalurkan ke roda penggerak dan juga pada komponen hidrolik. Motor penggerak yang
digunakan menggerakkan keseluruhan mekanisme reachstacker menggunakan bahan bakar solar. Pemakaian bahan bakar jenis ini erat kaitannya dengan beban
yang akan diangkat oleh reachstacker. Masing masing komponen merupakan hasil dari distribusi daya yang dihasilkan oleh motor diesel. Besar distribusi daya
tergantung dari kebutuhan masing masing komponen. Gerakan angkat merupakan sistem yang memerlukan banyak daya dari
putaran motor diesel. Melalui perhitungan dengan menggunakan persamaan 2.1 maka didapat daya yang dibutuhkan untuk gerakan angkat reachstacker yaitu :
N = η
⋅ ⋅
75 V
Q
2.3 dimana :
N = Daya statis saat keadaan mengangkat
= hp Q
= berat angkat total = massa peti kemas +
spreader dan komponen pengait
30480 + 3000 kg V
= Kecepatan angkat dengan beban = 0,25 mdet
η = efisiensi mekanis pengangkat
= 0,814
didapat daya yang dibutuhkan mengangkat beban yaitu 137,1 hp lihat hal. 9,referensi 1 kW= 1,34 hp. Daya puncak maksimum yang dihasilkan oleh motor
diesel yaitu 330 hp, maka daya yang digunakan untuk gerakan angkat yaitu sebesar 45 dari total daya puncak yang dapat dihasilkan oleh motor diesel.
Dan untuk daya angkat reachstacker pada saat berhenti didapat : N =
µ η
⋅ ⋅
⋅ 75
V Q
2.4
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.2 koefisien gesek
Dimana : N
= Daya statis saat keadaan mengangkat = hp
Q = berat angkat total
= massa peti kemas + spreader dan
komponen pengait 30480 + 3000 kg
V = Kecepatan angkat dengan beban
= 0,25 mdet η
= efisiensi mekanis pengangkat = 0,814
μ = koefisien gesek
= 0,3
didapat daya yang dibutuhkan mengangkat beban yaitu 457 hp. daya puncak maksimum yang dihasilkan oleh motor diesel yaitu 330 hp, maka daya yang
digunakan untuk gerakan angkat yaitu sebesar 45 lebih dari total daya puncak yang dapat dihasilkan oleh motor diesel.
2.7 Distribusi Daya Hidrolik
Kategori