Mesin Pemindah Bahan : Studi Prestasi Belt Conveyor Hubungannya Dengan Ukuran Butiran Dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter

(1)

TUGAS SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

OLEH RIO NUGROHO

0 4 0 4 0 1 0 4 6

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN


(2)

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN

TUGAS SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

Oleh : RIO NUGROHO


(3)

STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

RIO NUGROHO NIM. 040401046

Telah Disetujui dari Hasil Seminar Skripsi Periode ke-547, pada Tanggal 12 September 2009


(4)

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN AGENDA : 839 / TS / 2008

FAKULTAS TEKNIK USU DITERIMA TGL:

M E D A N PARAF :

TUGAS SKRIPSI

NAMA : RIO NUGROHO

N I M : 040401046

MATA PELAJARAN : MESIN PEMINDAH BAHAN

SPESIFIKASI : STUDI PRESTASI BELT CONVEYOR HUBUNGANNYA DENGAN UKURAN BUTIRAN DAN TINGKAT

KELEMBABAN BAHAN CURAH ( BATUBARA ), PANJANG BELT 7,6 METER ; LEBAR 32 CENTIMETER

DIBERIKAN TANGGAL : 26 / 02 / 2009

SELESAI TANGGAL : 01 / 09/ 2009


(5)

KARTU BIMBINGAN TUGAS SKRIPSI MAHASISWA

No : 839 / TS / 2008 Sub. Program studi : Teknik Produksi

Bidang Tugas : Mesin Pemindah Bahan

Judul Tugas Skripsi : Studi Prestasi Belt Conveyor Hubungannya dengan Ukuran

Butiran dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter.

Diberikan Tanggal : 26 Februari 2009 Selesai Tanggal:01 September 2009 Dosen Pembimbing : Ir. Alfian Hamsi, M.Sc Nama Mahasiswa : Rio Nugroho

NIM : 04 0401 046

NO Tanggal Kegiatan Asistensi Bimbingan Tanda Tangan Dosen

1 6-02-2009 ambaran umum tugas skripsi / urvey

2 3-03-2009 egambilan Spesifikasi dari data 3 1-04-2009 iskusi hasil Pengambilan Data

4 0-06-2009 enentuan Spesifikasi Tugas dan ahan material batubara

5 8-07-2009 erbaiki 6 6-08-2009 Metodologi

7 7-08-2009 rototype belt conveyor

8 0-08-2009 embahasan Nilai Butiran & Cara kur

9 4-08-2009 elajari grafik-grafik 10 7-08-2009 ersiapan Jurnal / lanjutkan

11 1-08-2009 embahasan kapasitas transfer belt onveyor meningkat


(6)

ABSTRAK

Banyak industri yang menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi material, sebab punya banyak keuntungan. Sehingga, untuk meningkatkan performansi belt conveyor tersebut perlu dilakukan pengidentifikasian prestasi belt conveyor. Identifikasi dilakukan dengan material transfer batubara. Yang akan diamati adalah pengaruh ukuran butiran material dan tingkat kelembaban terhadap kapasitas transfer belt conveyor. Dari pengujian didapatkan kapasitas transfer terbesar adalah material batubara kasar kering dengan besar kapsitas transfer tertinggi 2,44 ton/jam pada kecepatan belt 1,9 m/dt dan putaran hoper 987,4 RPM, serta kapasitas transfer terendah didapatkan pada pengangkutan material batubara halus basah, kelembaban 11,2 % dengan kapasitas transfer 0,52 ton/jam pada kecepatan belt 0,51 m/dt dan putaran hoper 817,8 RPM.


(7)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang atas nikmat dan karunia yang dilimpahkannya sehingga penulis mampu menyelesikan tugas skripsi ini. Tugas skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus dipenuhi mahasiswa guna menyelesaikan pendidikan dan mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Fakultas Teknik, Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara. Oleh karena itu penulis sebagai mahasiswa yang akan menyelesaikan pendidikannya turut melaksanakan skripsi ini. Adapun dalam skripsi ini, penulis mengambil topik pembahasan tentang : Studi Prestasi Belt Conveyor

Hubungannya Dengan Ukuran Butiran Dan Tingkat Kelembaban Bahan Curah ( Batubara ), Panjang Belt 7,6 Meter ; Lebar 32 Centimeter

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc sebagai dosen pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan dan pengajaran dari awal hingga selesainya skripsi ini.

2. Bapak DR. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus

Burhanuddin ST. MT sebagai ketua jurusan dan sekretaris jurusan

Departemen Teknik Mesin USU.

3. Para Dosen dan Staf pengajar Departemen Teknik Mesin USU yang telah memberikan dan mengajarkan ilmu.

4. Kedua orang tua yang tercinta Amran Isa dan Murniati yang selalu memberikan motivasi dan doa dalam menyelesaikan skripsi ini.


(8)

5. Rekan-rekan Mahasiswa Teknik Mesin yang senantiasa membantu dan memberikan masukan guna penyelesaian skripsi.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih belum mencapai kesempurnaan dan masih banyak kesilapan dan kekurangan-kekurangan. Untuk itu penulis mengharapkan masukan dan kritikan yang membangun untuk perbaikan selanjutnya. Kiranya skripsi ini bermanfaat bagi kita semua, khususnya mahasiswa Departemen Teknik Mesin FT USU.

Medan, 01 September 2009 Penulis,

Rio Nugroho 040401046


(9)

DAFTAR ISI

ABSTRAK……… i

KATA PENGANTAR………... ii

DAFTAR ISI ... iv

DAFTAR GAMBAR...vii

DAFTARTABEL...xi

DAFTAR SIMBOL... x

BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang ... 1

1.2Tujuan... 1

1.3Manfaat... 1

1.4BatasanMasalah... 1

1.5SistematikaPenulisan Skripsi... 1

BAB II TINJAUAN PUSATAKA 2.1 Transportasi Material Dalam Industri ... 3

2.2 Klasifikasi dan Karakteristik Material ... 3

2.2.1 Bahan dan Besar butiran... 8

2.2.2 Kelembaban Bahan Batubara... 8

2.3 Klasifikasi Mesin Conveyor ... 9

2.4 Pemilihan Peralatan Pemindah... 11

2.5 Kapasitas dari Peralatan Pemindahan Material yang Bergerak Continiu... 12

2.6 Belt conveyor... 14

2.6.1 Geometri Belt Conveyor... 16


(10)

2.6.2.1 Belt... 17

2.6.2.2 Idlers... 20

2.6.2.3 Unit Penggerak... 22

2.6.2.4 Pengencang Belt ( Take-Up )... 26

2.6.2.5 Penekuk Belt... 26

2.6.2.6 Conveyor Frame... 27

2.6.2.7 Komponen-Komponen Pendukung... 28

2.7 Perhitungan Belt Conveyor... 28

2.7.1 Data Awal Perhitungan... 28

2.7.2 Lebar Belt... 28

2.7.3 Penentuan Tahanan Gerak Belt... 31

2.7.4 Penentuan Daya Motor Penggerak... 33

2.7.5 Pengaturan Debit Aliran Material ( Hopper )... 34

BAB III METODOLOGI 3.1 Peralatan Pengujian... 36

3.2 Alat Ukur Yang Digunakan... 38

3.2.1 Alat Ukur Putaran... 38

3.2.2 Alat Ukur Massa... 39

3.2.3 Alat Ukur Waktu... 40

3.2.4 Alat Ukur Jarak... 41

3.3 Mataeri Uji... 41

3.4 Asumsi-Asumsi Yang Digunakan pada Pengujian... 42

3.5 Variabel-variabel yang diukur... 42


(11)

3.7 Skematik Proses Pengambilan Data... 44

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil Pembahasan Karakteristik Material Uji...47 4.2 Pengaruh Ukuran Butir Terhadap Kapasitas Belt Conveyor... 48 4.3 Pengaruh Kelembaban Terhadap Kapasitas Belt Conveyor... 51

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan... 60 5.2 Saran... 60

DAFTAR KEPUSTAKAAN...61 LAMPIRAN ( Data Hasil Pengujian ) :

a. Batubara kasar kering b. Batubara medium kering c. Batubara halus kering d. Batubara kasar basah e. Batubara medium basah f. Batubara halus basah


(12)

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Dimensi Partikel Bulk

Gambar 2.2 Container untuk menghitung berat bulk material aliran bebas Gambar 2.3 Sudut kemiringan tumpukan material statik

Gambar 2.4 Penampang Lintang Material pada Belt Coveyor Gambar 2.5 Kontruksi umum belt conveyor

Gambar 2.6 Geometri belt conveyor Gambar 2.7 Penampang belt Gambar 2.8 Idller bagian atas Gambar 2.9 Idller bagian bawah Gambar 2.9 Kontruksi roller Idller

Gambar 2.11 Susunan Idller pada belt conveyor

Gambar 2.12 Susunan puli pengegrak belt conveyor a dan bpuli tunggal;c dan d sistem dua puli; e dan f menggunakan bagian penekan

Gambar 2.13 Gravity take up Gambar 2.14 Pembeloken belt

Gambar 2.15 Tumpukan bulk material diatas belt Gambar 2.16 Sudut Lilit Pada Puli

Gambar 2.17 Hopper

Gambar 2.18 Sudu Pencurah dan Poros

Gambar 3.1 Prototype belt conveyor Gambar 3.2 Screen


(13)

Gambar 3.3 (a) Screen untuk butiran batubara kasar dengan no. mesh 18-36,

(b) Screen untuk butiran batubara sedang dengan no. mesh 35-60, (c) Screen untuk butiran batubara halus dengan no. mesh 60-140, Gambar 3.4 Slide Regulator

Gambar 3.5 Accumulator. Gambar 3.6 Tachometer Digital Gambar 3.7 Timbangan Gantung Gambar 3.8 Timbangan Digital Gambar 3.9 Stopwatch

Gambar 3.10 Mistar Ukur

Gambar 3.11 Batubara kasar dengan nomor mesh 18-36 Gambar 3.12 Batubra medium dengan nomor mesh 35-60 Gambar 3.13 Batubara halus dengan nomor mesh 60-140 Gambar 4.1 Gelas Ukur

Gambar 4.2 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt (V)pada berbagai ukuran butir dan kelembaban batubara pada pengujian.

Gambar 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara kasar

Gambar 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara medium.

Gambar 4.5 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada batubara halus

Gambar 4.6 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan putaran Hopper (n).


(14)

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pengelompokan bulk material menurut ukuran partikelnya. Tabel 2.2 Distribusi bulk material berdasarkan berat.

Tabel 2.3 Berat bulk, angle of repose dan faktor gesekan bulk material. Tabel 2.4 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri belt conveyor untuk beberapa jenis material.

Tabel 2.5 Jumlah lapisan belt yang disarankan.

Tabel 2.6 Tebal cover yang disarankan pada belt tekstil berlapis karet untuk

beban tumpukan dan beban satuan.

Tabel 2.7 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt. Tabel 2.8 Hubungan antara diameter roller idler dengan lebar belt. Tabel 2.9 Jarak maksimum idler pada belt conveyor.

Tabel 2.10 Harga koefisien gesek μ dan eμα.

Tabel 2.11 Kecepatan belt yang direkomendasikan Tabel 2.12 Faktor tahanan untuk rolling hearing Tabel 3.1 Tabel Data Pengujian

Tabel 4.1 Hubungan kapasitas angkut (Q) belt conveyer dengan kecepatan belt

(V) pada berbagai ukuran butir.

Table 4.2 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada

batubara kasar

Table 4.3 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada

batubara medium

Table 4.4 Pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer belt conveyor pada

batubara halus

Table 4.5 Hubungan Kapasitas Belt (Q), ukuran butir, kelembaban batubara dan


(15)

DAFTAR SIMBOL

Simbol Arti Satuan

A Luas penampang m2

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

C1 Faktor Frekuensi

D Diameter Idler mm

d Diameter Poros mm

δ Tabel Belt

e Epsilon, 2,718

F Gaya N

f Koefesien Gesekan Dinamik

fo Koefesien Gesekan Statik

Gp 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

ki Faktor Numerik

kp Faktor Proposional


(16)

L1,2 Umur Bantalan jam

I Panjang/ Jarak idler mm

n Putaran RPM

Q Kapasitas ton/jam

P Beban kg

ρ Sudut gesekan dinamik o

S Gaya Tarik Belt kg

T Torsi Kg.mm

Θ Kemiringan Idler o

σ Tegangan Normal Kg/mm2

τ Tegangan Geser

Ф Angel of repose material o

Фdyn Angel of repose dinamik o

ψ Efisiensi Pembebanan

V Laju Volume m3/jam

v Kecepatan Belt m/dt

W Tahanan Gerak kg

ω Koefisien Tahanan Belt

γ Berat Jenis ton/m3

z1 Jumlah Gigi Pada Sprocket Motor Hopper Z2 Jumlah Gigi Pada Sprocket Poros Sudut


(17)

ABSTRAK

Banyak industri yang menggunakan belt conveyor sebagai alat transportasi material, sebab punya banyak keuntungan. Sehingga, untuk meningkatkan performansi belt conveyor tersebut perlu dilakukan pengidentifikasian prestasi belt conveyor. Identifikasi dilakukan dengan material transfer batubara. Yang akan diamati adalah pengaruh ukuran butiran material dan tingkat kelembaban terhadap kapasitas transfer belt conveyor. Dari pengujian didapatkan kapasitas transfer terbesar adalah material batubara kasar kering dengan besar kapsitas transfer tertinggi 2,44 ton/jam pada kecepatan belt 1,9 m/dt dan putaran hoper 987,4 RPM, serta kapasitas transfer terendah didapatkan pada pengangkutan material batubara halus basah, kelembaban 11,2 % dengan kapasitas transfer 0,52 ton/jam pada kecepatan belt 0,51 m/dt dan putaran hoper 817,8 RPM.


(18)

BAB I PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang

Belt conveyor digunakan pada berbagai industri sebagai 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 dapat menghemat biaya produksi serta meningkatkan laju produksi. Untuk itu perlu dilakukan penelitian tentang prestasi belt conveyor, agar dapat dipakai sebagai acuan belt conveyor berikutnya.

1.2Tujuan

Tugas akhir ini bertujuan untuk mengkaji prestasi belt conveyor terhadap berbagai karakteristik batubara, diantaranya pengaruh ukuran butir dan kelembaban.

1.3 Manfaat

1. Dapat mengetahui variabel-variabel yang mempengaruhi kinerja belt conveyor

2. Mengukur nilai performansi belt conveyor dengan material transfer batubara

1.4 Batasan masalah

Pengujian dilakukan pada material batubara dengan variasi kelembaban dan ukuran butir batubara dalam satuan mesh

1.5 Sistematika Penulisan

Penulisan laporan tugas akhir ini disusun menggunakan sistematika sebagai berikut :


(19)

Bab I pendahuluan

Bab ini menjelaskan pendahuluan tentang studi kasus dan pemecahan masalah yang berisi antara lain : Latar belakang permasalahan, Tujuan, Manfaat, Batasan Permasalahan, dan Sistematika penulisan.

Bab II Tinjauan Pustaka

Bab ini berisi dasar teori dari topik yang dikaji dan digunakan sebagai landasan dalam memecahkan masalah dan menganalisis permasalahan tersebut.

Bab III Metodologi

Bab ini berisi kerangka pemikiran dan langkah yang dilakukan untuk mengidentifikasi prestasi belt conveyor, beserta variabel-variabel yang akan diukur dan perlengkapan pengujian tersebut.

Bab IV Hasil dan Pembahasan

Bab ini berisi analisis dari data hasil pengujian dan permasalahan yang terjadi pada pengujian.

Bab V Kesimpulan dan Saran

Bab ini berisi kesimpulan dari analisa yang dilakukan terhadap permasalahan dan saran mengenai perbaikan dimasa datang.


(20)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Transportasi Material Dalam Industri

Alat pemindah material sangat diperlukan pada sebuah industri. Diantaranya seperti pada industri berkapasitas besar, pengembangan batubara, atau pabrik tekstil. Semuanya tidak dapat berjalan dengan baik jika tidak ada pengorganisasian transportasi material. Transportasi dalam industri dapat dikelompokkan menjadi 2 macam, diantaranya:

1. Transportasi External, Yaitu transportasi yang mengangkut raw material dari luar pabrik (sumber source raw material) ke pabrik untuk diolah, misalnya bahan bakar, bahan baku dan meterial pelengkap pada lokasi produksi, serta untuk mengirimkan produk jadi dan sisa produksi pada lokasi pabrik itu sendiri. Salah satu contoh transportasi ini adalah belt conveyor.

2. Transportasi Internal, transportasi jenis ini melakukan pendistribusian materila diantara line-line department pekerjaan, untuk mengatur pengiriman produk saat in-progress proses pembuatan produk menjadi barang jadi. Jenis-jenis transportasi yang digunakan dalam hal ini misalnya folk lift, truck, dan mesin conveyor.

2.2 Klasifikasi dan Karakteristik Material

Materila dikelompokkan atas dimensi, bentuk, berat, dan sifat-sifat khusus seperti mudah meledak, mudah terbakar, kerapuhan serta bentuk tumpukan (bulk) material. Bulk material dapat dibedakan atas tumpukan, butiran, atau serbuk (misalnya: biji besi, batubara, pasir cor, serbuk gergaji, semen dan lain-lain).

Karakteristik bulk ditentukan oleh sifat mekanik dan sifat fisik seperti: ukuran bongkah, berat spesifik, kelembaban, mobilitas partikel, angle of repose (sudut tumpukan) dan abrasivitas.[1]


(21)

Distribusi kuantitatif partikel suatu bulk, menurut ukuranya dikenal sebagai ukuran bongkah dan mempunyai satuan mm. Dimensi linier material terdiri dari diagonal besar amaks dan diagonal kecil amin yang menentukan karakteristik partikel serta jumlah parameter untuk perhitungan alat pemindahan dan peralatan pembantunya. Bentuk ukuran bongkah dapat dilihat pada Gambar 2.1.

amaks

amin

Gambar 2.1 Dimensi Partikel Bulk [1]

Untuk menentukan ukuran bongkah material yang lebih besar dari 0,1 mm, dilakukan penyaringan secara bertingkat. Ukuran bongkah bulk material dengan ukuran partikel lebih kecil dari 0,1 mm ditentukan melalui metoda khusus, yaitu berdasarkan kecepatannya jika dimasukkan kedalam air atau udara.

Menurut keseragaman komposisi bongkah, bulk material dibagi menjadi terukur (sized) dan tidak terukur (unsized). Jika rasio ukuran terbesar amaks terhadap ukuran terkecil amin dibawah 2,5 dianggap tidak terukur (unsized). Material terukur (sized) adalah material homogen dengan amaks/amin ≥ 2,5. Karakteristik material terukur ditentukan oleh ukuran bongkah rata-rata. Persamaan yang digunakan untuk menghitung ukuran bongkah tersebut adalah:[1]

(2.1)

Karakteristik material tak terukur ditentukan oleh ukuran bongkah yang terbesar (amaks).


(22)

Menurut ukuran partikelnya, bulk material diklasifikasikan menjadi bongkah dengan ukuran besar, sedang, kecil, granular atau bubuk. Ukuran bongkah partikel dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut.

Tabel 2.1 Pengelompokan bulk material menurut ukuran partikelnya.[1]

Load Group Size of largest characteristic particle a’, (mm) Large-lumped

Medium-lumped Small-lumped Granular Powdered

Over 160 60-160

10-60 0,5-10 Below 0.5

Ukuran bongkah bulk material harus diperhatikan karena akan berpengaruh dalam menentukan ukuran mesin pemindah material, hopper serta sistem salurannya. Berat spesifik bulk material adalah berat material per satuan volume dengan satuan ton/m3 atau kg/m3. Berat dari bulk material yang berbentuk butiran atau serbuk diukur dengan peralatan khusus yang terdiri dari container dengan volume tertentu (1-3 liter), batang yang dipasangkan ke container dan kerangka berputar pada batang. Makin besar ukuran bongkah maka makin besar ukuran container yang dibutuhkan. Untuk menentukan berat bulk material, material dimasukkan kedalam container melalui kerangka sampai penuh. Putaran kerangka akan membuang kelebihan material dalam container. Selanjutnya container di timbang. Container ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.


(23)

Berat bulk material dihitung sebagai berat bersih material dalam container relatif terhadap volume. Perbedaan dibuat antara berat bulk material yang terbuka γ dan material yang dikemas (γpacked). Bulk material yang dikemas mengalami kompresi statis atau dinamis yang seragam akibat goncangan. Berat material yang dikemas dibandingkan dengan berat sebelum dikemas, dikenal sebagai packing coeficient yang harganya bervariasi untuk berbagai jenis bulk material dari 1,05-1,52. Penggolongan bulk material berdasarkan beratnya dapat dilihat pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Distribusi bulk material berdasarkan berat.[1]

Weight group Bulk weight γ, ton/ m3 Material

Light Medium Heavy Very heavy

Up to 0,6 From 0,6 to 1,1 From 1,2 to 2,0

Over 2,0

Saw dust, peat, coke Wheat, rye, coal, slag Sand, gravel, core, raw mix Iron core, cobbe stone

Berat bulk material berpengaruh dalam menghitung kapasitas alat pemindah material dan tekanan pada dinding serta sisi keluar hopper.

Sudut antara kemiringan tumpukan material dengan garis horizontal disebut angle of repose yang dilambangkan dengan φ. Besarnya sudut φ tergantung pada mobilitas partikel. Jika mobilitas partikel semakin besar maka sudut φ semakin kecil. Angle of repose bisa berbentuk statik atau dinamik (φdyn). Angle of repose

dinamik besarnya sekitar 0,7φ.

Angle of repose statik bisa ditentukan dengan peralatan sederhana seperti silinder berlubang pada gambar 2.3. Material dimasukkan kedalam selinder dan dibiarkan tersebar di lantai sampai berbentuk kerucut. Sudut yang dibentuk oleh kerucut material dengan bidang horizontal itulah disebut angle of repose statik, yang dapat dilihat pada Gambar 2.3.


(24)

Gambar 2.3 Sudut kemiringan tumpukan material statik [1]

Koefisien gesekan suatu bulk material terhadap baja, kayu, beton, karet, dan lainya harus diperhatikan dalam perancangan mesin pemindah material dan peralatan pembantunya. Faktor gesekan menentukan sudut kemiringan dinding dan sisi hopper, saluran dan inklinasi maksimum suatu mesin pemindah (conveyor). Hubungan antara faktor gesekan dan sudut gesekan material diberikan dalam bentuk:[1]

f0 = tan φ0 (2.2) atau:

f = tan φ (2.3) Abrasivitas adalah sifat partikel yang mengikis permukaan saat terjadi kontak dalam pergerakannya. Permukaan saluran belt dan pin, merupakan objek yang akan mengalami abrasivitas oleh material yang dipindahkan. Pengikisan akan terus terjadi tergantung pada kekerasan, kondisi permukaan, bentuk, serta ukuran partikel. Beberapa material seperti abu, bouksit, alumunium oksida, semen, pasir, dan kokas bersifat abrasif.

Angle of repose dan faktor gesekan untuk beberapa material ditunjukan pada Tabel 2.3.


(25)

Tabel 2.3 Berat bulk, angle of repose dan faktor gesekan bulk material.[1] Material Bulk weight

γ, ton/m3 Angle of repose, 0

Static friction factor(f0)

Dynamic

φdyn

Static φ steel wood rubber

Anthracite, fine, dry Gypsum, small-lumped Clay, dry, small-lumped Gravel

Ground, dry

Foundry sand, shake-out

Ash, dry

Lime stone, small-lumped Coke Wheat flour Oat Sawdust Sand, dry Wheat Iron one Peat, dry, lumped Coal, run,-of-mine Cement, dry Slag, anthracite Crushedstone, dry

0,8 to 0,95 1,2 to 1,4 1,0 to 1,5 1,5 to 1,9

1,2 1,25 to 1,30

0,4 to 0,6 1,2 to 1,5 0,36 to 0,53 0,45 to 0,66 0,40 to 0,50 0,16 to 0,32 1,40 to 1,65 0,65 to 0,83 2,10 to 2,40 0,33 to 0,41 0,65 to 0,78 1,0 to 1,30 0,60 to 0,90

1,8 27 - 40 30 30 30 40 30 35 49 28 - 30 25 30 40 35 35 35 35 45 40 50 45 45 45 50 - 50 55 35 39 45 35 50 45 50 50 45 45 0,84 - - - - - 1 0,7 1,0 - 0,78 - - 0,58 - 0,80 1,0 - - - - 0,82 - - - 0,61 - - - 0,85 0,50 0,65 0,56 0,50 - - 0,7 0,64 0,66 0,60

Sifat spesifik material yang dipindahkan adalah kelembaban, kemampuan untuk dikemas, kekakuan, kerapuhan, pengkaratan serta sifat mudah meledak. Semua sifat ini harus diperhatikan dalam perancangan alat pemindah material dan peralatan pembantunya.

2.2.1Bahan dan Besar Butiran

Bahan curah yang digunakan dalam penelitiann ini adalah Batubara. Butir batubaranya dikelompokan dalam tiga bagian : kasar, medium, dan halus. Berdasarkan ukuran butir yang diinginkan dengan menggunakan ayakan (screen)

2.2.2Kelembaban Bahan Batubara

Kelembaban batubara dilihat dari tingkat kebasahannya. Untuk mengetahui pengaruh kebasahan terhadap kapasitas transfer maka batubara tersebut diberi air dan diukur kelembabannya

Kelembaban = basah – kering x 100 Kering


(26)

2.3 Klasifikasi Mesin conveyor

Jenis mesin conveyor sangat banyak dan masing-masing berbeda menurut prinsip pengoperasiannya,bentuk desain peralatan serta arah pemindahan. Untuk mempersempit kajian menjadi lebih sederhana, mesin conveyor diklasifikasikan menurut bentuknya.

Menurut prinsip operasinya, mesin conveyor dibagi atas mesin dengan aksi terputus dan kontiniu. Mesin aksi terputus meliputi berbagai jenis transportasi darat yaitu kereta api, lori, traktor dan lain-lain. Sedangkan mesin aksi kontiniu meliputi berbagai jenis conveyor, instalasi transport dan hidroulik pnuematik.

Siklus operasi adalah sifat dari mesin aksi terputus. Secara umum, mesin ini beroperasi berdasarkan prinsip timbal balik, yaitu membawa muatan pada satu arah kosong ke arah yang berlawanan. Kadang-kadang lintasan berbentuk sirkuit tertutup dan memiliki sejumlah cabang. Sedangkan sifat spesifik mesin aksi kontinu adalah membawa material tanpa pemutusan.

Menurut jenis material yang ditangani, mesin conveyor dibedakan atas mesin beban curah, beban satuan atau kombinasinya.

Mesin kontinu bisa dibagi atas beberapa kelompok :

1. Menurut bagaimana daya penggerak ditransmisikan terhadap beban : a) Menggunakan peralatan mekanik.

b) Peralatan gravitasi.

c) Menggunakan peralatan pneumatik. d) Menggunakan peralatan hidraulik. 2. Menurut tujuan dan prinsip aksi :

a) Conveyor stasioner. b) Peralatan pemindah. c) Peralatan pneumatik. d) Peralatan hidraulik.


(27)

Conveyor dapat pula dibagi atas :

1. Dilengkapi dengan bagian penarik fleksibel. Seperti belt, bucket, dan lain-lainnya.

2. Tanpa bagian penarik.

Mesin dengan bagian penarik fleksibel memiliki sifat yaitu, beban berpindah bersamaan dengan bagian penarik. Bagian penarik fleksibel mentransmisikan gerakan ke pembawa beban. Pada rancangan tertentu muatan menggelinding sepanjang alur stasioner. Bagian pembawa beban bergerak horizontal atau miring dan didukung oleh roller atau idler. Sedangkan screw conveyor, conveyor getar, roller conveyor serta tabung pemindah yang berputar merupakan jenis conveyor tanpa bagian penarik. Jenis tertentu mesin conveyor memindahkan beban pada arah garis lurus (horizontal, sedikit miring, vertikal atau sedikit membentuk sudut dengan bidang vertikal). Jenis lainnya mempunyai bentuk lintasan yang tidak teratur.

Sebagai contoh, roller kereta dan beberapa jenis conveyor selalu disusun secara horizontal atau sedikit miring. Beban dipindahkan pada satu arah atau suatu sirkuit tertutup di biadang horizontal. Pada bucket elevator, arah gerakan adalah vertikal atau sedikit miring terhadap bidang vertikal. Sedangkan pada belt conveyor, lintasannya adalah horizontal atau miring, dimana sudut kemiringannya dibatasi oleh kecendrungan material berguling atau menggelinding secara spontan kearah sumbu longitudinal conveyor.

Lintasan yang kompleks adalah lintasan yang membawa beban jauh melewati bidang horizontal dan vertikal, yang merupakan bentuk umum untuk bucket conveyor, bucket elevator, dan tray conveyor. Untuk lintasan yang tidak teratur bisa menggunakan conveyor pneumatic.

Beberapa jenis conveyor dengan arah tertentu bisa dimodifikasi untuk memungkinkan pergerakan kearah lain. Contohnya, srew conveyor, yang biasanya dirancang untuk pengangkutan secara mendatar atau sedikit miring, tapi dapat dimodifikasi untuk mengangkat beban secara vertikal.


(28)

2.4 Pemilihan Peralatan Pemindah

Secara umum pemilihan peralatan pemindah ditentukan oleh faktor-faktor teknis berikut :

1. Sifat material yang akan dipindahkan. Suatu analisis sifat fisik dan mekanik material yang dipindahkan akan memperkecil batas dalam pemilihan jenis peralatan pemindah yang cocok untuk dipakai.

2. Kapasitas peralatan. Jika kapasitas yang diinginkan besar, pertimbangan ekonomis akan menentukan pemilihan pada peralatan yang cocok dan murah. Peralatan yang dipilih harus bisa memindahkan material secara kontinu dan cepat. Harus diingat bahwa peningkatan laju pemindahan akan menurunkan berat beban yang mampu diangkut dan meningkatkan kekompakan peralatan. Truk yang memindahkan muatan pada interval yang teratur akan efisien bila kapasitas pemindah besar, kecepatan tinggi dan waktu pengisian serta pembongkaran cepat.

3. Arah dan panjang lintasan pemindah merupakan faktor penting dalam pemilihan jenis peralatan. Hal lain yang juga sama pentingnya adalah lay out dari titik pengisian dan pembongkaran. Jenis mesin tertentu dapat dirubah arahnya dengan mudah dan berbagai jenis dapat membawa untuk jarak yang jauh.

4. Tumpukan material di bagian ujung dan pangkal. Metode pengisian dan pembongkaran material memiliki peranan penting pada pemilihan jenis mesin pemindah. Beberapa jenis peralatan mampu mengisi sendiri sedangkan jenis lain membutuhkan pengisian khusus. Tumpukan material bisa dipindahkan ke masin conveyor dengan menggunakan bucket scraper, pengumpan khusus atau disimpan pada kantong khusus yang akan menjatuhkannya ke mesin. Mesin mengambil material langsung dari onggokan tanpa perlu peralatan khusus. 5. Tahap-tahap proses pemindahan beban. Jika penanganan mekanik dilakukan di

dalam workshop, aliran teknologi merupakan faktor penting dalam pemilihan mesin pemindah, pada umumnya mesin memindah dihubungkan dengan siklus terhadap produksi keseluruhan.

6. Kondisi lokal spesifik seperti luas dan bentuk daerah pembuangan, topografi, jenis dan rancangan bangunan, lay out mesin dan peralatan produksi,


(29)

kelembaban dan kandungan debu, tersedia uap dan gas, temperature lingkungan dan lain-lainnya. Hal lain yang juga penting apakah mesin pemindah dipasang di dalam atau di luar ruangan. Pada kasus terakhir, kondisi iklim harus diperhatikan dalam perancangan, perawatan dan pelumasan mesin.

Pemilihan mesin pemindah sangat dipengaruhi oleh standarisasi dari pembuat mesin dalam rencana pengembangan pembuatan nantinya, jangka waktu operasi yang diinginkan, jenis daya yang tersedia, pertimbangan keseluruhan dan aturan keselamatan. Berdasarkan faktor-faktor teknis, mesin pemindah yang dipilih adalah yang dapat memberikan layanan terbaik.

Biaya modal terdiri dari biaya awal, biaya pengiriman, biaya pemasangan dan biaya gedung serta kontruksi. Biaya opersi meliputi biaya pegawai, biaya kebutuhan daya, material dan biaya perbaikan. Biaya umum dihubungkan dengan perawatan termasuk investasi modal awal yang menentukan kebutuhan biaya renovasi mesin.

Mesin yang optimal adalah yang memenuhi semua persyaratan, derajat mekanisasi tinggi dan kondisi kerja yang paling menguntungkan. Mesin tersebut harus tahan lama sehingga dapat menekan biaya per unit dan mengembalikan modal secepat mungkin.

2.5 Kapasitas Dari Peralatan Pemindah Material Yang Bergerak Kontiniu

Pemilihan kapasitas dari peralatan pemindah material yang bergerak kontinu tergantung pada berat dari beban per meter panjang mesin (q dalam satuan kg/m) dan pada laju pemindahan (v dalam satuan m/dt). Jika laju pemindahan pada conveyor adalah kg/dt, maka kapasitas perjamnya adalah :[1]

Q = 3600 qv 1000

= 3,6 qv , ton/jam (2.4) Jika beban mempunyai bulk weight (γ dalam satuan ton/m3) dan dipindahkan

dalam aliran yang kontinu yang mempunyai luas penampang A dalam m2, maka beban per meternya adalah :[1]


(30)

Contoh sketsa potongan melintang belt conveyor yang bergerak secara kontinu dengan mempunyai luas penampang (A) material dapat dilihat pada Gambar 2.4 berikut ini :

Gambar 2.4 Penampang Lintang Material pada Belt Coveyor

Saat material dipindahkan dalam saluran atau pipa yang mempunyai luas penampang A0 dalam satuan m2, efisiensi pembebanan ψ, maka luas penampang:[1]

A = A0.ψ Sehingga:

q = 1000A0.γ.ψ, kg/m (2.6) Dengan mensubtitusikan persamaan diatas dengan persamaan yang sebelumnya maka untuk material dalam aliran kontinu, didapatkan kapasitas per jam:[1]

Q = 3600A.v.γ

= 3600A0.v.γ.ψ, ton/jam (2.7) Kapasitas mesin pemindah tersebut dapat dinyatakan tanpa berat per unit (Q dalam satuan ton/jam), dan selanjutnya dapat juga dinyatakan dalam bentuk volume per unit (V dalam satuan m3/jam). Bila kapasitas mesin pemindah tanpa berat per unit, maka Q dinyatakan dalam ton/jam seperti persamaan berikut:[1]

Q = V.γ, ton/jam (2.8) Sedangkan untuk kapasitas mesin pemindah dinyatakan dalam volume per waktu. Maka V dinyatakan dalam satuan m3/jam:[1]


(31)

V = 3600A.v

= 3600A0.v.ψ, m3/jam (2.9)

2.6 Belt Conveyor

Belt conveyor merupakan mesin dengan aksi kontinu dan dari segi lain termasuk conveyor yang menggunakan bagian penarik fleksibel. Prinsip dasar belt conveyor adalah memindahkan material diatas belt yang berjalan dengan menggunakan motor sebagai sumber tenaga dan diterukan oleh puli penggerak. Kemudian idler (komponen peluncur dibawah belt) akan ikut bergerak sebagai penyangga belt.

Keuntungan belt conveyor:

1. Aliran pengangkutan berlansung secara terus menerus, tanpa terputus sehingga kerja lebih maksimal.

2. Cocok digunakan untuk membawa material dalam jumlah besar baik dalam jarak yang jauh maupun dekat.

3. Dapat membawa material dalam arah yang tanjakan tanpa membahayakan operator jika dibandingkan menggunakan truk atau kereta diatas rel.

4. Tidak mengganggu lingkungan karena tingkat kebisingan dan polusi yang rendah.

Kelemahan belt conveyor:

1. Sabuk sangat peka terhadap pengaruh luar, misalnya timbul kerusakan pada pinggir dan permukaan belt, sabuk bisa robek karena batuan yang keras dan tajam atau lepasnya sambungan sabuk.

2. Apabila satu saja komponennya tidak berfungsi maka pemindahan material tidak dapat berjalan.

3. Biaya perawatannya sangat mahal.

Bagian-bagian utama belt conveyor dapat dilihat pada Gambar 2.5, yaitu:

1. Rangka (frame) yang fungsinya untuk kedudukan belt conveyor itu sendiri yang biasanya dibuat dari baja profil.

2. Puli depan (head pulley).


(32)

4. Puli ekor pengencang (tail pulley) yang terdapat pada ujung belakang, sehingga kedudukan puli dapat digeser, yang berfungsi untuk mengatur ketegangan belt.

5. Belt.

6. Idler bagian atas (pembawa).

7. Idler bagian bawah (pembalik). Kedua jenis idler tersebut disangga oleh frame.

8. Motor dan perlengkapan transmisi. 9. Pencurah material (hopper).

10. Corong pembongkar (discharge spout unit).

11. Pembersih belt, digunakan untuk belt conveyor yang membawa material yang mudah lengket.

12. Screw take-up sebagai pengencang belt.

Gambar 2.5 Kontruksi umum belt conveyor[1]

Belt conveyor dapat digunakan untuk memindahkan berbagai unit material sepanjang arah horizontal atau pada suatu kemiringan tertentu pada berbagai industri. Contohnya pada industri pengecoran logam, tambang batubara, industri makanan dan lain-lain.


(33)

Adapun kesulitan-kesulitan penginstalan belt conveyor adalah antara lain:

1. Jalur pemindahan (transfer line). Karena untuk satu unit belt conveyor hanya bisa dipasang untuk jalur lurus.

2. Kemiringan yang terbatas.

Belt conveyor adalah mesin pemindah yang paling universal karena kapasitas cukup besar (500 s.d 5000 m3/jam atau lebih), sanggup memindahkan material pada jarak relatif besar (500 s.d 1000 m atau lebih), disain sederhana dan pengoperasian yang baik.

Pada bagian ini dibahas tentang geometri belt conveyor dan komponen dari peralatan tersebut.

2.6.1Geometri Belt Conveyor

Menurut lintasan dari gerakannya, belt conveyor dapat diklasifikasikan atas:

1. Horizontal 2. Miring

3. Kombinasi miring dan horizontal

Geometri dari belt conveyor dapat dilihat pada Gambar 2.6 yang memperlihatkan lintasan dari belt conveyor.

Gambar 2.6 Geometri belt conveyor [1]

Sudut kemiringan terhadap garis horizontal (β) tergantung pada faktor gesekan


(34)

dari tumpukan material dan bagaimana cara material dibebankan keatas belt. Kemiringan yang dapat diizinkan pada belt conveyor dapat dilihat pada Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Sudut kemiringan maksimum yang diizinkan pada geometri belt conveyor untuk beberapa jenis material.[1]

Material Maximum

angle of incline

(β),0

Material Maximum

angle of incline

(β),0

Coal briquetted

Gravel, washed and sized Grain

Foundry sand, shaken out(burnt) Foundry sand, damp (ready) Crushed stone, unsized Coke, sized Coke unsized Sawdust, fresh Lime, powdered 12 12 18 24 26 18 17 18 27 23 Sand, dry Sand, clamp Ore, large-lumped Ore, crushed Anthracite, pebbles Coal, run of mine Coal, sized, small Cement Slag, anthraciote, damp 18 27 18 25 17 18 22 20 22

2.6.2 Komponen Belt Conveyor 2.6.2.1Belt

Belt terbuat dari bahan tekstil, baja lembaran atau jalinan kawat baja. Belt yang terbuat dari tekstil berlapis karet paling banyak ditemukan dilapangan. Syarat-syarat belt:

1. Tahan terhadap beban tarik. 2. Tahan beban kejut.

3. Perpanjang spesifik rendah. 4. Harus fleksibel.

5. Tidak menyerap air. 6. Ringan.

Belt yang digunakan pada belt conveyor terdiri dari beberapa tipe seperti bulu unta, katun dan beberapa jenis belt tekstil berlapis karet. Belt harus memenuhi persyaratan, yaitu kemampuan menyerap air rendah, kekuatan tinggi, ringan, lentur, regangan kecil, ketahanan pemisahan lapisan yang tinggi dan umur pakai


(35)

panjang. Untuk persyaratan tersebut, belt berlapis karet adalah yang terbaik. Belt tekstil berlapis karet terbuat dari beberapa lapisan yang dikenal dengan plies. Lapisan-lapisan tersebut dihubungkan dengan menggunakan (vulkanisasi) atau dengan karet alam maupun sintetis. Belt dilengkapi dengan cover karet untuk melindungi tekstil dari kerusakan-kerusakan. Karena beberapa jenis material yang dibawa mempunyai sifat abrasif. Bentuk penampang belt diperlihatkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7 Penampang belt [1] 1 : lapisan

2 : cover

δb : tebal belt

δ1 : bagian yang dibebani

δ2 : bagian pembalik

Jumlah lapisan belt tergantung lebar belt. Hubungan antara lebar belt dengan jumlah lapisan dapat dilihat pada Tabel 2.5 berikut:

Tabel 2.5 Jumlah lapisan belt yang disarankan.[1]

Belt width (B), mm Minimum and maximum number of plies, i

300 400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

3-4 3-5 3-6 3-7 4-8 5-10 6-12 7-12 8-12 8-12 9-14


(36)

Sedangkan untuk mengetahui ketebalan dari cover dapat dihubungkan dengan jenis material yang membebani belt. Sebab tiap jenis material mempunyai ukuran dan sifat fisik yang berbeda. Ketebalan belt dapat ditentukan dari Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Tebal cover yang disarankan pada belt tekstil berlapis karet untuk

beban tumpukan dan beban satuan.[1]

Load characteristics Material Cover thickness, mm Loaded

slide δ1 Return slide, δ2

Granular and powdered, non abrasive

Fing-grained and small

Lumped, abrasive, medium and

heavy weight (a’<60 mm, γ<2

tons/m3)

Medium-lumped, slightly, abrasive, medium and heavy weight (a’<160

mm, γ < 2 tons/m3)

Ditto, abrasive

Large-lumped, abrasive, heavy

weight (a’<160 mm, γ < 2 tons/m3)

Light load in paper and clocth packing

Load in soft containers

Load in soft containers weighin up to 15 kg

Ditto weighin over 15 kg Untared loads

Section 1.01 Bulk load Grain, col dust

Sand, foundry sand, cement, crushed stone, coke

Coal, peat briquettes

Gravel, clinker, stone, ore, rock salt

Manganese ore, brown iron ore

Section 1.02 Unit loads

Parcels, packages, books

Bag, bales, packs Boxes, barrels, baskets Boxes, barrels, baskets

Machine parts, ceramic articles, building elements

15 1.5 to 3.0

3.0

4.5 6.0

1.0 1.5 to 3.0 1.5 to 3.0 1.5 to 4.5 1.5 to 6.0

1.0 1.0 1.0 1.5 1.5 1.0 1.0 1.0 1.0 to 1.5 1.0 to 1.5 Berat tiap meter belt (qb) berdasarkan Gambar 2.6 adalah:[1]

(qb) = 1.1B (δi + δ1 + δ2), kg/m (2.10) Tebal tiap lapisan (δ) bervariasi menurut jenis belt : 1,25 mm untuk belt berlapis katun, 2,0 mm untuk belt kekuatan tinggi, 0,9 s.d 1,4 mm untuk sintetik.

Jumlah lapisan (number of plies) dapat ditentukan dari persamaan:[1]

I ≥ (2.11) Dimana:


(37)

Kt = gaya tarik ultimate per cm dari lebar per lapisan, kg/cm

K = faktor keamanan (dari Tabel 2.7)

B = lebar belt, cm

Tabel 2.7 Faktor keamanan sesuai dengan jumlah lapisan belt.[1]

Number of plies, I 2 to 4 4 to 5 6 to 8 9 to 11 12 to 14

Safety factor, k 9 9,5 10 10,5 11

Menurut standar USSR, tegangan tarik maksimum untuk belt adalah 55 kg/cm untuk belt tipe b-820, 115 kg/cm untuk belt tipe OIIb-5 dan OIIb-12, 119 kg/cm untuk belt katun dan 300 kg/cm untuk belt sintetik.

2.6.2.2 Idlers

Belt disangga oleh idler. Jenis idler yang digunakan kebanyakan adalah roller idler. Berdasarkan lokasi idler di conveyor, dapat dibedakan menjadi idler atas dan idler bawah. Gambar susunan idler atas dapat dilihat pada Gambar 2.8. Sudut antara idler bawah dan idler atas dapat divariasikan sesuai keperluan.

Gambar 2.8 Idller bagian atas [1]

Idler atas menyangga belt yang membawa beban. Idler atas bisa merupakan idler tunggal atau tiga idler. Sedangkan untuk idler bawah digunakan idler tunggal. Gambar idler atas dapat dilihat pada Gambar 2.9.

B

---

Gambar 2.9 Idller bagian bawah [1] 32 cm


(38)

Idler dibuat sedemikian rupa sehingga mudah untuk dibongkar pasang. Ini dimaksudkan untuk memudahkan perawatan. Jika salah satu komponen idler rusak, dapat dilakukan penggantian secara cepat. Kontruksi idler dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Gambar 2.9 Kontruksi roller Idller[1] Komponen-komponen roller idler diatas adalah:

1. selubung bagian luar, yang langsung berfungsi untuk menopang belt. 2. Selubung bagian dalam.

3. Bantalan.

4. Karet perlindung, yang berfungsi untuk melindungi bantalan dari debu atau kotoran lainnya.

5. Pengunci bantalan. 6. Poros idler.

7. Baut.

Diameter (D) idler tergantung pada lebar belt (B) yang disangganya. Hubungan antara lebar belt dengan diameter idler dapat dilihat pada Tabel 2.8.

Tabel 2.8 Hubungan antara diameter roller idler dengan lebar belt.[1]

Roller diameter (D), mm Belt width (B), mm

108 159 194

400 to 800 800 to 1600 1600 to 2000


(39)

Dalam perancangan, panjang idler Lid dibuat lebih panjang 100 s.d 200 mm dari lebar belt. Untuk saluran pemasangan komponen belt conveyor dapat dilihat pada Gambar 2.10.

Jika idler pada loading zone adalah 11≈ 0.51 dan pada belt bagian bawah 12≈ 21.

Training idler berfungsi untuk menjaga agar belt berjalan lurus dan efektif jika dipasang pada belt conveyor yang panjangnya lebih dari 50 meter. Jarak idler tergantung pada belt dan berat jenis dari beban seperti tertera pada Tabel 2.9.

Gambar 2.11 Susunan Idller pada belt conveyor [1] Tabel 2.9 Jarak maksimum idler pada belt conveyor.[1]

Bulk weight of load, ton per cu m

Spacing 1 for belt width B, mm

400 500 650 800 1000 1200 1400 1600 to

2000

γ < 1 γ = 1 to 2 γ > 2

1500 1400 1300

1500 1400 1300

1400 1300 1200

1400 1300 1200

1300 1200 1100

1300 1200 1100

1200 1100 1000

1100 1000 1000

2.6.2.3 Unit penggerak

Daya penggerak pada belt conveyor ditransmisikan kepada belt melalui gesekan yang terjadi antar belt puli penggerak yang digerakkan dengan motor listrik. Unit penggerak terdiri dari beberapa bagian, yaitu puli, motor serta roda gigi transmisi


(40)

antara motor dan puli. Tipe-tipe susunan puli penggerak untuk belt conveyor dapat dilihat pada Gambar 2.11.

Gambar a dan b menunjukkan puli penggerak tunggal (single pulley drive) dengan

sudut α = 180 dan α ≈ 2100

s.d 2300. Peningkatan sudut kontak seperti Gambar b dapat diperoleh jika idler pembalik diletakkan lebih keatas dan jarak dengan puli penggerak lebih dekat. Gambar c dan d menunjukan dua puli penggerak dengan sudut kontak 3500 dan 4800. Pada gambar e dan f diperlihatkan puli penggerak khusus, dan digunakan pada conveyor yang panjang serta beban yang berat. Susunan puli penggerak pada gembar e menggunakan pegas tekan pada gambar f menggunakan beban take-up. Tetapi dalam aplikasi dilapangan, konstruksi seperti pada Gambar 2.12 (b) lebih banyak digunakan.

Gambar 2.12 Susunan puli pengegrak belt conveyor[1] a dan bpuli tunggal;c dan d sistem dua puli; e dan f menggunakan bagian penekan

Untuk kondisi tak ada slip antara belt dengan puli seperti pada Gambar 2.11, diperoleh persamaan berikut:[1]


(41)

Arti notasi:

St = gaya tarik pada sisi belt yang kencang

St1 = gaya tarik pada sisi belt pembalik

μ = koefisien gesekan antara belt dengan puli

α = sudut lilit e ≈ 2,718

Gaya tarik keliling Wo pada puli penggerak, dengan mengabaikan losses pada puli penggerak dengan mengacu pada kekuatan belt, diberikan oleh persamaan:[1]

W0 = St – St1 (2.13)

Sehingga:

Wo = St – Ss1≤ St1 eμα – Ss1

= Ss1 (eμα – 1) (2.14)

Atau;

W0 ≤

Dari persamaan diatas, besar gaya tarik yang dapat ditransmisikan oleh puli penggerak ke belt meningkat dengan penambahan sudut kontak. Koefisien gesek dan tegangan belt. Besar koefisien gesek tergantung pada permukaan puli dan sudut kontak. Dan dapat dilihat pada Tabel 2.11, yaitu hubungan antara sudut kontak dan bagaimana belt dililitkan pada puli. Tegangan belt tergantung dari kekuatan belt. Sedangkan kekuatan belt ditentukan lebar dan jumlah lapisan belt.


(42)

Tabel 2.10 Harga koefisien gesek μ dan eμα.[1] Type of pulley and

atmospheric conditions

Friction

factor μ e

μαfor wrap angles α, deg and radians

1800 2100 2400 3000 3600 4000 4800 3,14 3,66 4,19 5,24 6,28 7,0 8,38 Cast iron of steel

pulley and very humid (wet) atmosphere; dirty

0.1 1.37 1.44 1.52 1.69 1.87 2.02 2.32

Wood or ruber lagged pulley and very humid (wet) atmophere; dirty

0.15 1.60 1.73 1.87 2.19 2.57 2.87 3.51

Cast iron or steel pulley and humid atmosphere; dirty

0.20 1.87 2.08 2.31 2.85 3.51 4.04 5.34

Cast iron or steel pulley and dry atmosphere; dusty

0.30 2.56 3.00 3.51 4.81 6.59 8.17 12.35

Wood lagged pulley and dry atmosphere; dusty

0.35 3.00 3.61 4.33 6.25 9.02 11.62 18.78

Rubber lagged pulley and dry atmosphere; dusty

0.45 3.15 4.33 5.34 8.12 12.35 16.41 28.56

Puli penggerak terbuat dari besi cor atau baja lembaran (sheet steel) yang dibuat menggunakan proses pengelasan. Permukaan puli harus lebih besar 100 s.d 200 mm dari lebar belt. Diameter puli Dp ditentukan oleh jumlah lapisan belt yang diberikan oleh persamaaan berikut:[1]

Dp > Kp . i, mm (2.16)

Arti notasi:

Dp = diameter puli, mm

Kp = faktor proporsional


(43)

Harga Kp adalah 125 s.d 150 (Kp = 150 untuk I = 8 s.d 12). Diameter puli dihitung dari persamaan diatas dan dibulatkan ke diameter terdekat yaitu: 250, 320, 400, 500, 630, 800, 1000, 1250, dan 1600 mm.[1]

2.6.2.4 Pengencang Belt (take up)

Pengencang belt dapat dibedakan atas 2 jenis yaitu screw take up (seperti pada gambar 2.4) dan gravity take up, atau sering juga disebut pengencang horizontal dan vertical. Gravity take up terdiri dari tiga puli seperti pada gambar 2.13

Gambar 2.13 Gravity take up [1] 2.6.2.5 Penekuk Belt

Bel ditekuk dengan puli atau roller pembelok. Penggunaan roller pembelok adalah untuk merubah kemiringan system seperti dari arah horizontal menjadi seperti miring. Tekukan belt dapat dibedakan atas dua macam yaitu tekukan kearah pembalik (Gambar 2.14a) dan tekukan kearah pembebanan (Gambar 2.14b). kedua jenis tekukan tersebut mempunyai jari-jari tekukan minimum yang berbeda.


(44)

Gambar 2.14 Pembelokan belt [1]

Untuk kondisi pada gambar 2.14a, jika B adalah lebat belt maka harga R ≥ 12 B dan I2 = (0,4-0,5). Sedangkan untuk kondisi seperti gambar 2.14b, lintasan belt berubah dari arah horizontal menjadi miring. Harga jari-jari kelengkungan minimum (Rmin) diberikan pada persamaan berikut :(1)

Rmin ≥ S K1 , m (2.17)

qb Arti notasi :

S = Gaya tarik belt pada akhir lengkungan, kg

qb = Berat beban tiap meter panjang belt, kg/m

K1 = Factor numerik (k1 = 1 untuk β≤ 7˚, k1 =1,05 unyuk β = 8-25˚ dan K1 = 1, 1 untuk β = 16-20˚

Diameter dan panjang idler yang digunakan untuk penekuk belt sama dengan digunakan untuk system horizontal.

2.6.2.6 Conveyor Frame

Struktur penyangga (frame) terbuat dari susunan baja batangan atau besi siku yang disambung dengan menggunakan las listrik. Frame dibuat kaku (rigit). Atruktur tersebut terbuat dari batangan membujur, tegak dan menyilang. Tinggi dari frame biasanya 400 s/d 500 mm dan jarak batang tegak/tiang adalah 2 s/d 3,5 meter.

2.6.2.7 Komponen-komponen Pendukung

Dalam pengoperasian belt conveyor dilapangan, ada beberapa komponen pendukung yang ditambahkan pada sistim tersebut seperti :


(45)

1. Hopper, berfungsi untuk mencurahkan bebas keatas belt conveyor. Kapasitas beban dapat diatur dari curahan hopper tersebut.

2. Peralatan pembongkar (discharging device), berfungsi untuk membongkar muatan belt conveyor

3. Rem penahan otomatis (automatic hold back brakes) berfungsi untuk mematikan sistem seketika jika ada gangguan.

4. Pembersih belt, yang dipasangkan pada puli bagian depan. Alat ini dipasang untuk conveyor yang membawa material basah dan lengket

5. Feeder, sebagai pengumpan dari hopper ke belt, feeder ini memiliki dua bentuk yaitu sudut dan screw.

2.7 Perhitungan Belt Conveyor

Dalam merancang belt conveyor, ditetapkan data awal perancangan. Kemudian dipilih belt dan motor penggerak yang sesuai

2.7.1 Data Awal Perhitungan

Untuk merancang dimensi utama dan daya motor yang diperlukan untuk belt conveyor diperlukan data awal sebagai dasar perancangan. Seperti karakteristik material, kapasitas perjam, geometri belt dan kondisi operasi dari belt conveyor

2.7.2Lebar Belt

Untuk beban tumpukan, lebar belt ditentukan berdasarkan kapasitas conveyor dan ukuran material yang dibawa atau sebaliknya. Untuk material aliran bebas seperti gambar 2.15

h

Gambar 2.15 Tumpukan bulk material diatas belt[1] B


(46)

Luas penampang irisan aliran material pada gambar 2.15 dibagian atas (A1) adalah luas segitiga : (1)

1

A = 1

2 C

Bh

Bila kemiringan idler samping adalah 20˚ dan panjang idler tengah 11 = 0,4B maka luas penampang irisan A2 adalah luas trapezium, yaitu : (1)

A2 = 0,0435B2 (2.19)

Maka luas total aliran tersebut adalah : (1)

A = A1 + A2

= 0,16B2C1 tan 0,35φ + 0,043B2 (2.20)

Jika persamaan tersebut disubstitusikan ke persaaman sebelumnya maka didapat persamaan untuk kapasitas yaitu : (1)

Q = 3600AFvγ = F2vγ [576C1 tan (0,35φ) + 1 ]

= 160 B2vγ [3,6C1 tan (0,35φ) + 1 ] , ton/ jam (2.21) Harga factor koreksi bervariasi tergantung harga sudut kemiringan idler. Harga

C1 = 1, untuk β = 0-10˚, C1 = 0,95 untuk β = 10-15˚, C1 = 0,85 untuk β ≥ 20˚ Lebar belt yang dihitung dari persamaan diatas disesuaikan dengan ukuran ukuran butir material (lump-sized) sesuai dengan ukuran berikut : (1)

Untuk unsized material :

B ≥ 2a’ + 200 mm (2.22)


(47)

B ≥ 3,3a’ + 200 mm (2.23) Lebar belt yang dipilh adalah pembulatan terhadap harga terbesar yang terdekat dari lebar standar. Kecepatan belt tergantung pada sifat material yang dibawa, lebar belt dan kemiringan konstruksi conveyor, kecepatan belt dengan berbagai variasi diberikan pada Tabel 2.12 berikut :

Tabel 2.11 Kecepatan belt yang direkomendasikan (1) Bulk load

characteristics

Material Belt width B, mm 400 500 and

650

800 and 1000

1200 and 1600 Belt speed v, m/sec


(48)

Nonbrasive and abrasive material, crusched, without downgrading.

Abrasive, small and medium lumped, a’<160 mm

Abrasive, large lumped, a’>160 mm

Fragile load, downgraded by crushing

Pulverized load, dusty

Grain

Coal, run of mine, salt, sand, peat Gravel, ore, stone Rock, ore, stone Coke, sized-coal, char-coal Flour, cement, apatile Rye, wheat 1.0–1.6 1.0-1.25 - 1.0-1.25 1.25–2.0 1.0-1.6 1.0-1.6 1.0-1.6 2.0-4.0 1.0–1.6 1.6-2.0 1.25-1.6 2.0-4.0 2.3-3.0 1.6-2.0 1.6-2.0 -1.0 2.0-4.0

2.7.3 Penentuan Tahanan Gerak Belt

Untuk belt yang dijalankan diatas idler, losses (rugi-rugi) tahanan disebabkan gesekan pada bantalan idler, belt slip diatas roller dan tekukan dari idler. Gaya dari tahanan belt conveyor ditentukan dari persamaan berikut : (1)


(49)

W1 = (q + qb + qp’) Lω’ cos β ± (q + qb) L sin β

= (q + qb + qp’) Lhor ω’ cos β ± (q + qb) H, kg (2.24) Dan untuk belt pembalik :

W1 = (qb + qp”) Lhor ω’ cos β ± qb H, kg (2.25)

Arti notasi :

q = berat beban, kg/m

qb = berat belt, kg/m

qp’ = berat bagian berotasi pada idler beban, kg/m

qp” = berat bagian berotasi pada idler pembalik, kg/m

β = sudut kemiringan kontruksi conveyor, ˚ L = Panjang lintasan conveyor, m

Lhor = Panjang proyeksi horizontal lintasan conveyor, m

H = beda ketinggian awal dan akhir conveyor

ω’ = koefisien tahanan belt

Pada persamaan diatas, tanda plus berarti gerakan naik dan tanda minus berarti gerakan turun. Berat idler tergantung pada disainnya. Jika berat bagian berotasi untuk satu idler adalah Gp maka berat permeter dari bagian berotasi idler dari persamaan berikut :

, kg/m

, kg/m

Arti notasi :

I = jarak idler yang menahan beban, m


(50)

Harga masing-masingdari koefisien tahanan ω’ diberikan pada table 2.13 untuk rolling bearing. Sedangkan untuk sliding bearing harga ω’ akan lebih besar 3 s/d 4 dari rolling hearing. Table 2.13 dapat dilihat pada halaman berikutnya.

Tabel 2.12 Faktor tahanan untuk rolling hearing (1)

Operating condition

Characteristics of the operating condition

Faktor ω’ for idlers Flat troughing Favorable

Medium

Adverse

Operating in clean, dry premises in the absence of abrasive dust

Operation in heated premises in the presence of a limited

amount of abrasive dust, normal air humanity

Operation in unheated premises or out-of-door, large amount of abrasive dust, excessive

moisture or other factor present adversely affecting the

operation of the bearing

0.018

0.022

0.035

0.020

0.025

0.040

Tahanan gerak puli penekuk diberikan oleh persamaan berikut dengan harga

faktor K = 1.05 untuk sudut lilit α = 180˚ dan K = 1.07 untuk sudut lilit α = 180˚(1)


(51)

Wcury = (K – 1) St, kg (2.28)

Atau:

Sst = K.St, kg (2.29)

Sedangkan tahanan untuk puli penggerak (Wdr) adalah:

Wdr = (0,03 s/d 0,05)(Sst + Sst), kg (2.30)

Tahanan untuk peralatan pembongkar (Wpt) adalah :

Wpt ≈ 2.7 qB, kg (2.31)

2.7.4 Penentuan Daya Motor Penggerak

Pada belt conveyor , tegangan dari titik-titik yang terpisah pada sistem dapat diketahui dari persamaan berikut : (1)

Si = S1-1 = W(i-1).1 , kg (2.32)

Arti notasi :

i = 1,2,3…

S = gaya tarik, kg

W = tahanan gerak, kg

Gaya tarik efektif pada belt adalah :

Wo = St –Ssl, kg (2.32)

Jika efisiensi transmisi adalah ηg maka daya motor penggerak yang dibutuhkan adalah : (1)

, HP


(52)

Faktor tahanan total dari belt conveyor adalah(1)

(2.35)

Daya spesifik motor adalah : (1)

(2.36)

2.7.5 Pengatur Debit aliran material (Hopper)

Hopper berfungsi sebagai pencurah dan pengatur kapasitas material pada belt conveyor. Konstruksi hopper dapat dilihat pada gambar 2.17

Gambar 2.17 Hopper


(53)

Dari gambar 2.18 sudu pencurah dan poros, volume material yang dicurahkan dapat dihitung berdasarkan volume bagian yang cekung. Jika sudu pencurah mempunyai diameter dalam do, diameter luar d1 dan panjang sudu Is maka volume curahan untuk satu putaran adalah : (1)

(2.37)

=

= 670 cm3 = 0,00067 m3

Kapasitas curahan hopper akan bervariasi tergantung putaran sudu (nh) dan jenis material yaitu :

Qh = 0,00067. nh . γ ton/menit (2.83)

= 0,0402. nh . γ ton/jam Arti notasi:

Qh = kapasitas curaahan hopper, ton/jam


(54)

BAB III METODOLOGI

Dalam bab ini dibahas langkah pengukuran kapasitas (Q) dari prototype belt conveyor dengan material transfer batubara, pada berbagai tingkat kecepatan (v), ukuran butiran material (γ) dan kelembaban belt conveyor.

3.1 Peralatan Pengujian

Peralatan yang digunakan dalam pengujian ini adalah : 1. Prototype belt conveyor

Gambar 3.1 Prototype belt conveyor

Spesifikasi belt conveyor : - panjang belt :7,6 m

- Lebar belt : 32 cm - Tebal : 40 mm

2. Penyaring (screen), screen digunakan untuk menyaring batubara sehingga didapatkan ukuruna butir yang diinginkan.


(55)

Gambar 3.3 (a) Screen untuk butiran batubara kasar dengan no. mesh 18-36, (b) Screen untuk butiran batubara sedang dengan no. mesh 35-60, (c) Screen untuk butiran batubara halus dengan no. mesh 60-140,

(Sumber : Laboratorium Mekanika Tanah Teknik Sipil FT-UNAND) 3. Slide Regulator, digunakan untuk mengatur voltase motor belt

conveyor sehingga di dapatkan putaran motor belt conveyor sesuai yang di inginkan.


(56)

Spesifikasi slide regulator : - Range voltase 0-25,

- Voltase maksimum 250 volt, - arus 5 kVA,

- merek OKI

4. Wadah Penampung, digunakan untuk menampung material uji yang di angkut belt conveyor .

5. Accumulator 12 volt 50A, digunakan sebagai sumber daya motor Hopper.

Gambar 3.5 Accumulator. 3.2 Alat Ukur Yang Digunakan

Untuk pengujian digunakan beberapa alat ukur guna mengukur beberapa variabel yang dibutuhkan, diantaranya :

3.2.1 Alat Ukur Putaran

Alat ukur putaran yang digunakan adalah Tachometer. Fungsi dari Tachometer adalah untuk mengukur kecepatan putaran. Salah satu jenis Tachometer adalah Tachometer Digital. Pada Tachometer digital digunakan sinar infra merah. Sinar infra merah di arahkan ke poros atau komponen yang berputar dan hasil pengukuran akan tertera pada layar. Jenis yang lain adalah Tachometer Mechanic dengan sensor berupa sensor mekanik. Sensor ditempelkan pada titik pusat putar poros atau benda yang berputar, hasil pengukuran dibaca pada skala yang ditunjukkan oleh jarum. Tetapi pada pengujian ini digunakan hanya Tachometer Digital, karena lebih mudah dalam pengambilan data. Gambar berikut adalah Tachometer Digital yang digunakan.


(57)

Gambar 3.6 Tachometer Digital

Spesifikasi Tachometer Digital : - 5 to 100,000 RPM

- merek Lutron DT-2234B Digital Tachometer 3.2.2 Alat Ukur Massa

Alat ukur massa digunakan ada 2 macam, diantaranya adalah :

1. Timbangan Gantung, Timbangan Gantung digunakan untuk

mengukur massa material uji. Gambar berikut adalah Timbangan Gantung yang digunakan dalam pengujian.

Gambar 3.7 Timbangan Gantung

Spesifikasi :

- Merek :

- Type : Analog - Kapasitas : 22 kg


(58)

2. Timbangan Digital, Timbangan Digital digunakan untuk mengukur kadar air dan kelembaban material uji. Gambar berikut adalah Timbangan Digital yang digunakan dalam pengujian.

Gambar 3.8 Timbangan Digital

Spesifikasi :

- merek : setra

- kapasitas : 1 gr – 10 kg - power operasi : DC 12 Volt - power AC : 220 Volt

3.2.3 Alat Ukut Waktu

Untuk pengukuran waktu digunakan stopwatch. Berikut adalah alat ukur waktu yang digunakan dalam pengujian.


(59)

Spesifikasi :

- Water - resistant structure

- 50 lap and split memory with 1 / 100sec - 3.0V lithium battery CR2032

3.2.4 Alat Ukur Jarak

Alat ukur jarak yang digunakan adalah Mistar Ukur dengan panjang 1 meter. Mistar ukut ini digunakan ubtuk mengukur panjang lintasan belt. Gambar mistar ukut yang digunakan dapat dilihat pada gambar berikut.

Gambar 3.10 Mistar Ukur

Spesifikasi mistar ukur: - panjang 1 meter - ukuran mm, cm, inchi

3.3 Material Uji

Material uji yang digunakan adalah batubara dengan berbagai ukutan butir dan kelembaban. Pemisah butir menurut ukurannya dilakukan dengan menggunakan alat penyating (screen). Pengujian dilakulan dengan menggunakan 3 macam ukuran butir batubara:

1. Batubara kasar, ukuran butirnya 0,6 mm – 2 mm. Dipisahkan dengan menggunakan screen dengan nomor mesh 18-36.


(60)

2. Batubara sedang, ukuran butirnya 0,2 mm – 0,6 mm. Dipisahkan dengan menggunakan screen dengan nomor mesh 35-60.

Gambar 3.12 Batubara medium dengan nomor mesh 35-60

3. Batubara halus, ukuran butirnya 0,06 mm – 0,2 mm dipisahkan dengan menggunakan screen dengan nomor mesh 60-140.

Gambar 3.13 Batubara halus dengan nomor mesh 60-140

3.4 Asumsi – Asumsi Yang Digunakan Pada Pengujian

Untuk menganalisis data-data pengujian maka asumsi-asumsi yang digunakan adalah :

1. Massa yang dipindahkan dianggap konstan.

2. Tekanan udara adalah 1 atm, pada temperatur kamar.

3.5 Variabel-Vaeriabel Yang digunakan

berdasarkan tujuan pengujian teori dasar pengujian maka variabel-variabel yang akan diukur adalah sebagai berikut :


(1)

Jenis Material Uji : Batubara Kasar Kering

No

Voltase slide regulator (volt)

M Massa (kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang Tumpukan (m²)

S Panjang Lintasan Tempuh (m)

t waktu tempuh (dt)

V

Kecepatan belt (m/dt)

n Putaran Hopper (RPM)

Qh Kapasitas Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas belt conveyor (kg/dt)

Q kapasitas belt conveyor (ton/jam) 1 110 6 0,65605 0,00067

1 0,00064045 14,28 12,6 1,1333333 987 0,4338393 26,030358 0,4761905 1,7142857 2 0,00066369 13,78 11,9 1,1579832 9698 4,26278984 255,76739 0,5042017 1,8151261 3 0,00065186 14,03 12,12 1,1575908 1120 0,49229992 29,537995 0,4950495 1,7821782 Rata-Rata 0,00065186 14,03 12,2067 1,1496358 3935 1,72964302 103,77858 0,4916475 1,769931 2 120 6 0,65605 0,00067

1 0,00067346 13,58 11,9 1,1411765 1014 0,44570725 26,742435 0,5042017 1,8151261 2 0,00065981 13,88 11,7 1,1863248 998 0,43867439 26,320464 0,5128205 1,8461538 3 0,00066757 13,7 11,79 1,1620017 897 0,39427949 23,656769 0,5089059 1,8320611 Rata-Rata 0,00066659 13,72 11,7967 1,1631677 986 042622038 25,573223 0,5086739 1,831226 3 130 6 0,65605 0,00067

1 0,00068868 13,28 11 1,2072727 900 0,39559815 23,735889 0,5454545 1,9636364 2 0,00062513 14,63 11 1,33 975 0,42856466 25,71388 0,5454545 1,9636364 3 0,00065796 13,9 11,5 1,2086957 988 0,43427886 26,056731 0,5217391 1,8782609 Rata-Rata 0,00065623 13,93667 11,1667 1,2480597 954,333 0,41948056 25,168833 0,5373134 1,9343284 4 140 6 0,65605 0,00067

1 0,00059854 15,28 10,6 1,4415094 1120 0,49229992 29,537995 0,5660377 2,0377358 2 0,00058701 15,58 10,6 1,4698113 1055 0,46372894 27,823737 0,5660377 2,0377358 3 0,00059387 15,4 11,1 1,3873874 987 0,4338393 26,030358 0,5405405 1,9459459 Rata-Rata 0,0005931 15,42 10,7667 1,4321981 1054 0,46328939 27,797363 0,5572755 2,006192 5 150 6 0,65605 0,00067

1 0,00057232 15,98 10,3 1,5514563 968 0,00068195 0,0409169 0,5825243 2,0970874 2 0,0005908 15,48 10,3 1,5029126 935 0,41098252 24,658951 0,5825243 2,0970874 3 0,00058439 15,65 10,5 1,4904762 924 0,40614743 24,368846 0,5714286 2,0571429 Rata-Rata 0,0005824 15,70333 10,3667 1,514791 942,333 0,27260397 16,356238 0,5787781 2,0836013 6 160 6 0,65605 0,00067

1 0,00056947 16,06 9,5 1,6905263 965 0,42416913 25,450148 0,6315789 2,2736842 2 0,00051729 17,68 8,25 2,1430303 970 0,4263669 25,582014 0,7272727 2,6181818 3 0,00053798 17 8,85 1,920904 840 0,36922494 22,153496 0,6779661 2,440678 Rata-Rata 0,00054074 16,91333 8,86667 1,9075188 925 0,40658669 24,395219 0,6766917 2,4360902

8796,67

Rata – rata Q=

12,061369


(2)

DATA PENGUJIAN BELT CONVEYOR

Jenis Material Uji : Batubara Medium Kering

No

Voltase slide regulator

(volt)

M Massa

(kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan

Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang Tumpukan

(m²)

S Panjang Lintasan Tempuh

(m)

t waktu tempuh

(dt)

V Kecepatan

belt (m/dt)

n Putaran Hopper (RPM)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas

belt conveyor

(kg/dt)

Q kapasitas

belt conveyor (ton/jam) 1 110 6 0,6768 0,00067

1 0,00066756 13,28 12,2 1,0885246 1100 0,4988016 29,98096 0,4918033 1,7704918 2 0,00070471 12,58 12,5 1,0064 1120 0,50787072 30,472243 0,48 1,728 3 0,00069531 12,75 12,3 1,0365854 1131 0,51285874 30,771524 0,4878049 1,7560976 Rata-Rata 0,0006892 12,87 12,3333 1,0438367 1117 0,50651035 30,390621 0,4868952 1,7528226 2 120 6 0,6768 0,00067

1 0,00065766 13,48 12,2 1,104918 973 0,44121269 26,472761 0,4918033 1,7704918 2 0,00064334 13,78 11,7 1,1777778 1115 0,50560344 30,336206 0,5128205 1,8461538 3 0,00065186 13,6 11,85 1,1476793 1034 0,4688735 28,13241 0,5063291 1,8227848 Rata-Rata 0,00065095 13,62 11,9167 1,1434584 1040,67 0,47189654 28,313793 0,5037673 1,8135625 3 130 6 0,6768 0,00067

1 0,00054623 16,23 11,5 1,4113043 824 0,37364774 22,418865 0,5217391 1,8782609 2 0,00067009 13,23 11,7 1,1307692 1090 0,49426704 29,656022 0,5128205 1,8461538 3 0,00058324 15,2 11,58 1,3126079 930 0,42171408 25,302845 0,5181347 1,865285 Rata-Rata 0,00059985 14,88667 11,5933 1,2840713 948 0,42987929 25,792577 0,5213061 1,8767021 4 140 6 0,6768 0,00067

1 0,00059102 15 10,9 1,3761468 981 0,44484034 26,69042 0,5504587 1,9816514 2 0,00053085 16,7 11,3 1,4778761 758 0,34371965 20,623179 0,5039725 1,9115044 3 0,00054321 16,32 11,76 1,3877551 1007 0,45663019 27,397812 0,5102041 1,8367347 Rata-Rata 0,00055503 16,00667 11,32 1,4140165 915,333 0,41506339 24,903804 0,5311652 1,9121946 5 150 6 0,6768 0,00067

1 0,00048312 18,35 10,5 1,747619 780 0,00079247 0,0475481 0,5714286 2,0571429 2 0,00049306 17,98 11,02 1,6315789 1157 0,52464859 31,478916 0,5444646 1,9600726 3 0,00050428 17,58 11,26 1,5612789 812 0,36820627 22,092376 0,5328597 1,9182948 Rata-Rata 0,00049349 17,97 10,9267 1,6446004 916,333 0,29788244 17,872947 0,5492837 1,9774211 6 160 6 0,6768 0,00067

1 0,00049527 17,9 10,6 1,6886792 985 0,44665416 26,79985 0,5492837 2,0377358 2 0,00051008 17,38 10,1 1,7207921 950 0,4307832 25,8246992 0,5660377 2,1386139 3 0,00051783 17,12 10,51 1,6289248 843 0,38226341 22,9335840 0,5940594 2,0551855 Rata-Rata 0,00050773 17,46667 10,4033 1,6789491 926 0,41990026 25,194215 0,5769357 2,0769685

Rata – rata n =

5863,33

Rata – rata Q =

11,049671


(3)

Jenis Material Uji : Batubara Halus Kering

No

Voltase slide regulator

(volt)

M Massa

(kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan

Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang

Tumpukan (m²)

S Panjang Lintasan Tempuh

(m)

t waktu tempuh

(dt)

V Kecepatan

belt (m/dt)

n Putaran

Hopper (RPM)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas

belt conveyor

(kg/dt)

Q kapasitas belt conveyor (ton/jam) 1 110 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00059345 10,8 11,4 0,9631579 971,1 0,44932991 26,959795 0,3947368 1,4210526 2 0,00066627 97,8 10,3 0,9495146 1040 0,48121008 28,872605 0,4368932 1,5728155 3 0,00074555 87,4 9,19 0,9510337 826,9 0,38260828 22,956497 0,4896627 1,7627856 Rata-Rata 0,00066842 9,833333 10,2967 0,9545687 946 0,43771609 26,262966 0,4406394 1,5863018 2 120 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00058076 11,22 10,09 1,1119921 858,8 0,39736848 23,842109 0,4459861 1,60555 2 0,00060558 10,76 10,28 1,0466926 856,3 0,39621172 23,772703 0,4377432 1,5758755 3 0,0006859 9,5 9,6 0,9895833 952,7 0,4408162 26,448972 0,46875 1,6875 Rata-Rata 0,00062408 10,49333 9,99 1,0494227 899,267 0,41146547 24,687928 0,4522904 1,6282456 3 130 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00057767 11,28 9,94 1,1348089 948,5 0,43887258 26,332371 0,4527163 1,6297787 2 0,00054849 11,88 10,15 1,1704433 1002 0,4636274 27,817644 0,4433498 1,5960591 3 0,00051674 12,61 9,71 1,2986612 952,1 0,44053857 26,432314 0,4634398 1,6683831 Rata-Rata 0,00054763 11,92333 9,93333 1,2003356 967,533 0,44767961 26,860777 0,4539604 1,6342574 4 140 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00052338 12,45 9,3 1,3387097 998,9 0,46219303 27,731582 0,483871 1,7419355 2 0,00051551 12,64 8,99 1,4060067 973 0,45020905 27,012543 0,5005562 1,8020022 3 0,00052087 12,51 9,01 1,3884573 984,8 0,45566893 27,340136 0,4994451 1,7980022 Rata-Rata 0,00051992 12,53333 9,1 1,3772894 985,567 0,45602367 27,36142 0,4945252 1,7802909 5 150 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00045727 14,25 8,89 1,6029246 935,3 0,00074166 0,0445006 0,5061867 1,8222722 2 0,00046444 14,03 8,84 1,5871041 999,3 0,46237811 27,742687 0,5090498 1,8325792 3 0,00046577 13,99 8,79 1,5915813 967,4 0,44761791 26,857075 0,5119454 1,8430034 Rata-Rata 0,00046249 14,09 8,84 1,5938914 967,333 0,30357923 18,214754 0,5090831 1,8236992 6 160 4,5 0,6906 0,00067

1 0,00045377 14,36 8,43 1,7034401 956 0,44234311 26,540587 0,5338078 1,9217082 2 0,00043968 14,82 9,1 1,6285714 978 0,45252256 27,151358 0,4945055 1,7802198 3 0,00049104 13,27 8,41 1,5778835 899 0,4159691 24,958146 0,5350773 1,9262782 Rata-Rata 0,00046149 14,15 8,64667 1,6364688 944333 0,43694492 26,216695 0,5215562 1,8776024 Rata – rata (n) =

5700,03

Rata-rata (Q)

10,339397


(4)

Jenis Material Uji : Batubara Kasar Basah

No

Voltase slide regulator

(volt)

M Massa

(kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan

Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang

Tumpukan (m²)

S Panjang Lintasan Tempuh

(m)

t waktu tempuh

(dt)

V Kecepatan

belt (m/dt)

n Putaran

Hopper (RPM)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas

belt conveyor

(kg/dt)

Q kapasitas

belt conveyor (ton/jam) 1 120 4,5 0,65605 0,00067

1 0,000719 9,54 16 0,59625 882,5 0,38790596 23,274358 0,28125 1,0125 2 0,00055585 1,234 16,33 0,7556644 800 0,3516428 21,098568 0,2755664 0,9920392 3 0,00062413 10,99 16,165 0,6798639 812,9 035731304 21,438782 0,2783792 1,0021652 Rata-Rata 0,00063299 10,95667 16,165 0,6772594 831,8 0,3656206 21,937236 0,2812498 1,0124994 2 130 4,5 0,65605 0,00067

1 0,00040877 16,78 15,33 1,0945858 854,7 0,37568638 22,541183 0,2935421 1,0567515 2 0,0004431 15,48 15,5 0,9987097 897,4 0,39445531 23,667319 0,2903226 1,0451613 3 0,00042525 16,13 15,415 1,0463834 912,3 0,40100466 24,060279 0,2919235 1,0509244 Rata-Rata 0,00042571 16,13 15,415 1,0465596 888,133 0,39038212 23,422927 0,2922892 1,0522412 3 140 4,5 0,65605 0,00067

1 0,00042133 16,28 15,5 1,0503226 859 0,37757646 22,654587 0,2903226 1,0451613 2 0,00041371 16,58 14,96 1,1082888 845,9 0,37181831 22,309098 0,3008021 1,0828877 3 0,00041748 16,43 15,23 1,0787919 827,4 0,36368657 21,821194 0,2954695 1,0636901 Rata-Rata 0,00041751 16,43 15,23 1,0787919 844,1 0,37102711 22,261627 0,2954895 1,0637492 4 150 4,5 0,65605 0,00067

1 0,00039649 17,3 14,01 1,2348323 872,2 0,38337856 23,002714 0,3211991 1,1563169 2 0,00034328 19,95 14,3 1,3951049 834,8 0,36693926 22,016365 0,3146653 1,1328671 3 0,00038086 18,01 13,49 1,335063 867,8 0,38144453 22,886672 0,3335804 1,2008895 Rata-Rata 0,00037372 18,42 13,9333 1,3220096 858,267 0,37725412 22,635247 0,3241306 1,1668702 5 160 4,5 0,65605 0,00067

1 0,00034382 19,95 13,2 1,5113636 900,1 0,00066433 0,0398595 0,3409091 1,2272727 2 0,00027349 25,08 12,89 1,9456943 821 0,36087342 21,652405 0,3491078 1,2567882 3 0,00030465 22,515 13,045 1,7259486 872,7 0,38359834 23,0159 0,3449598 1,2418551 Rata-Rata 0,00030732 22,515 13,045 1,7259486 864,6 0,2483787 14,902722 0,3479838 1,2527415 6 170 4,5 0,65605 0,00067

1 0,00027614 24,84 11,89 2,0891505 867 0,38109288 22,865573 0,3784693 1,3624895 2 0,00033427 20,52 12,83 1,5993765 875 0,38460931 23,076559 0,3507405 1,2626656 3 0,00030244 22,68 12,36 1,8439515 880 0,38680708 23,208425 0,3640777 1,3106796 Rata-Rata 0,00030428 22,68 12,36 1,8349515 874 0,38416976 23,050186 0,3662993 1,3186777

5160,9

Rata – rata Q=

6,8667791


(5)

Jenis Material Uji : Batubara Medium Basah

No

Voltase slide regulator

(volt)

M Massa

(kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan

Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang

Tumpukan (m²)

S Panjang Lintasan Tempuh

(m)

t waktu tempuh

(dt)

V Kecepatan

belt (m/dt)

n Putaran

Hopper (RPM)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas

belt conveyor

(kg/dt)

Q kapasitas

belt conveyor (ton/jam) 1 120 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00053925 12,33 22,97 0,5367871 954 0,43259702 25,955821 0,1959077 0,7052677 2 0,00055873 11,9 21,789 0,5461471 912 0,41355187 24,813112 0,2065262 0,7434944 3 0,00054634 1217 21,56 0,5644712 872 0,39541363 23,724818 0,2087199 0,7513915 Rata-Rata 0,00054811 12,13333 22,1063 0,5491352 912,667 0,41385418 24,831251 0,2037065 0,7333435 2 130 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00049434 13,45 20,97 0,6413925 917 0,41581915 24,949149 0,2145923 0,7725322 2 0,00048216 13,79 21,05 0,6551069 920 0,41717952 25,030771 0,2137767 0,7695962 3 0,00047391 14,03 20,23 0,6935245 870 0,39450672 23,670403 0,2224419 0,8007909 Rata-Rata 0,00048347 13,75667 20,75 0,6633413 902,333 0,40916846 24,550108 0,2170535 0,7813926 3 140 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00035404 18,78 18,45 1,012945 800 0,3627648 21,765888 0,2427184 0,8737864 2 0,00052026 12,78 18,45 0,6893204 818 0,37092701 22,25562 0,2427184 0,8737864 3 0,00036175 18,38 19,05 0,9648294 790 0,35823024 21,493814 0,2362205 0,8503937 Rata-Rata 0,00041202 16,64667 18,71 0,8897203 802,667 0,36397402 21,838441 0,2481017 0,893166 4 150 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00025652 25,92 17 1,5247059 845 0,38317032 22,990219 0,2647059 0,9529412 2 0,00025972 25,6 16,6 1,5421667 780 0,35369568 21,221741 0,2710843 0,9759036 3 0,00025811 25,76 16,8 1,5333333 805 0,36503208 21,901925 0,2678571 0,9642857 Rata-Rata 0,00025812 25,76 16,8 1,5333333 810 0,36729936 22,037962 0,267864 0,9643105 5 160 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00018873 35,23 17,79 1,980326 753 0,00089799 0,0538794 0,2529511 0,9106239 2 0,00026681 24,92 17,67 1,4102999 730 0,33102288 19,861373 0,2546689 0,9168081 3 0,00022108 30,075 17,87 1,6829882 743 0,33691781 20,215066 0,2518187 0,9065473 Rata-Rata 0,00022554 30,075 17,7767 1,6918245 742 0,22294623 13,376774 0,258249 0,9296965 6 170 4,5 0,6768 0,00067

1 0,00026789 24,82 15,06 1,6480744 850 0,3854376 23,126256 0,2988048 1,0756972 2 0,00024902 26,7 15,24 1,7519685 867 0,39314635 23,588781 0,2952756 1,0629921 3 0,00021372 31,11 15,64 1,9891304 852 0,36634451 23,180671 0,2877238 1,0358056 Rata-Rata 0,00024345 27,54333 15,3133 1,7986504 856,333 0,38830949 23,298569 0,2964732 1,0673035

5028

Rata – rata Q=

5,3692125


(6)

Jenis Material Uji : Batubara Halus Basah

No

Voltase slide regulator

(volt)

M Massa

(kg)

Bulk Weight (ton/cu.m)

Volume Curahan

Hopper ( cu.m)

Jumlah pengujian

A Luas penampang

Tumpukan (m²)

S Panjang Lintasan Tempuh

(m)

t waktu tempuh

(dt)

V Kecepatan

belt (m/dt)

n Putaran

Hopper (RPM)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Qh Kapasitas

Curah Hopper (ton/menit)

Q kapasitas

belt conveyor

(kg/dt)

Q kapasitas

belt conveyor (ton/jam) 1 120 4 0,6906 0,00067

1 0,00043458 14,03 27,49 0,5103674 852 0,37449958 22,469975 0,1455075 0,5238268 2 0,00042847 14,23 27,315 0,5209592 875 0,38460931 23,076559 0,1464397 0,5271829 3 0,00043707 13,95 27,65 0,5045208 872 0,38329065 22,997439 0,1446655 0,5207957 Rata-Rata 0,00043337 14,07 27,485 0,5119491 866,333 0,38079985 22,847991 0,1455536 0,523993 2 130 4 0,6906 0,00067

1 0,0003651 16,7 24,87 0,6714918 879 0,38636753 23,182052 0,1608363 0,5790109 2 0,00036619 16,65 24,65 0,6754546 920 0,40438922 24,263353 0,1622718 0,5841785 3 0,00036752 16,59 24,31 0,6824352 870 0,38241155 22,944693 0,1645413 0,5923488 Rata-Rata 0,00036627 16,64667 24,61 0,6764611 889,667 0,3910561 23,463366 0,1625469 0,5851689 3 140 4 0,6906 0,00067

1 0,00035908 16,98 23,09 0,7353833 800 0,3516428 21,098568 0,1732352 0,6236466 2 0,00035844 17,01 23,69 0,7180245 818 0,35955476 21,573286 0,1688476 0,6078514 3 0,00035844 17,2 23,15 0,7429806 790 0,34724727 20,834836 0,1727862 0,6220302 Rata-Rata 0,00035733 17,06333 23,31 0,7320177 802,667 0,35281494 21,168897 0,1716057 0,6177807 4 150 4 0,6906 0,00067

1 0,00023165 26,32 20,94 1,2569245 845 0,37142271 22,285362 0,191022 0,6876791 2 0,00022674 26,89 20,78 1,2940327 780 0,34285173 20,571104 0,1924928 0,692974 3 0,00023541 25,9 20,86 1,2416107 741 0,32570914 19,542549 0,1917546 0,6903164 Rata-Rata 0,00023127 26,37 20,86 1,2641419 788,667 0,34666119 20,799672 0,1917998 0,6904794 5 160 4 0,6906 0,00067

1 0,00019873 30,68 20,5 1,4965854 753 0,00065783 0,0394698 0,195122 0,702439 2 0,00019511 31,25 20,67 1,5118529 730 0,32087406 19,252443 0,1935172 0,6966618 3 0,00020358 29,95 20,21 1,4819396 743 0,32658825 19,595296 0,1979218 0,7125186 Rata-Rata 0,00019914 30,62667 20,46 1,4969045 742 0,21604004 12,962403 0,1955626 0,7040254 6 170 4 0,6906 0,00067

1 0,00019071 31,97 19,02 1,6808623 743 0,32658825 19,595295 0,2103049 0,7570978 2 0,00019047 32,01 19,32 1,673288 845 0,37142271 22,285362 0,2090957 0,7527444 3 0,00019624 31,07 18,98 1,6369863 843 0,37055436 22,232616 0,2107482 0,7586934 Rata-Rata 0,00019248 31,68333 19,0433 1,6637493 810,333 0,35618485 21,371091 0,2100871 0,7563134

4899,67

Rata – rata Q=

3,8777608