DOZER

DOZER

SI-4151 Metoda dan Peralatan Konstruksi

Outline

Mendorong MaterialPembukaan LahanPembongkaran Batu

Karakteristik Dozer(1)

Merupakan traktor dengan mata pisau dibagian depannya.

Mesin berupa tracklaying crawler atau wheel type.

Makin besar perbedaan antara garis gaya transmisi mesin dengan garis gaya melintang, tenaga dozer semakin kecil dan penggunaan dozer semakin tidak efisien.

Tidak ada ukuran kapasitas volume. Jumlah material yang mampu dipindahkan oleh

dozer tergantung dari jumlah material yang terdorong dan terkumpul dibagian depan mata pisau.

Karakteristik Dozer(2)

Digunakan untuk mendorong material, membuka lahan, pembongkaran tanah keras, membantu pengisian scraper, dan menggandeng peralatan konstruksi lainnya.

Crawler Dozer dilengkapi dengan mata pisau yang dapat berfungsi untuk membersihkan lahan.

Crawler Dozer yang dilengkapi dengan rear-mounted rippers digunakan untuk membongkar batu-batuan berat.

Penggunaan track dozer untuk pergerakan dengan jarak panjang berguna untuk menjaga usia operasional peralatan.

Karakteristik Fisik Dozer

Dozer dikelompokkan berdasarkan cara menjalankan roda gigi.

Klasifikasi:1. Tipe Crawler (Tracklaying), Gambar 6.12. Tipe Wheel, Gambar 6.2Crawler dozer merupakan mesin tracklaying

yang meletakkan track berupa sepatu baja yang saling berhubungan (rantai) (Gambar 6.3) yang bergerak dalam bidang horizontal tegak lurus dengan fixed rollers (roda).

Gambar 6.1 Tipe Crawler (Tracklaying)

Gambar 6.2 Tipe Wheel

Gambar 6.3 Track Shoes

Penggunaan Dozer (1)

Penggunaan dozer dibatasi oleh:1. Koefisien traksi permukaan yang sedang dilintasi.2. Berat yang diangkut oleh roda-roda penggerak.

Traksi atau kebutuhan daya apung dapat diatur dengan pemilihan ban atau undercarriage (rantai) yang tepat.

Crawler dozer dengan undercarriage standar memiliki tekanan dasar 6-9 psi (41-62 kPa).

Konfigurasi undercarriage dengan tekanan dasar minimum digunakan untuk pembongkaran batu dengan kadar lembut.

Crawler dozer dengan undercarriage dibawah tekanan dasar minimum, memiliki tekanan dasar sebesar 3-4 psi (21-28 kPa).


Khusus wheel machines, ban yang lebih lebar membuat contact area menjadi lebih besar, sehingga daya tarik menjadi lebih besar.

Crawler (traclaying) digunakan utnuk pekerjaan yang membutuhkan daya tarik besar.

Crawler dozer dapat bekerja diarea dengan kemiringan hingga 45.

Dozer diukur dengan flywheel power (fwhp) dan beratnya.

Berat dozer = berat alat saat dioperasikan = termasuk berat pelumas, pendingin, bahan bakar penuh, mata pisau, cairan hidrolik, OSHA-ROPS, dan operator.

Berat dozer mempengaruhi daya tarik permukaan. Koefisien traksi untuk berbagai permukaan (Tabel

berikut)

Koefisien traksi


Wheel Dozer memiliki kecepatan yang lebih tinggi dibanding Crawler Dozer.

Perbandingan penggunaan wheel dozer dan Crawler Dozer (Tabel 6.1)

Tabel 6.1

Tabel 6.1


Sebagian besar dozer menggunakan mesin pembakaran internal tenaga diesel atau tenaga bensin untuk mesin yang lebih kecil.

Untuk pekerjaan terowongan, digunakan dozer dengan tenaga elektrik atau tenaga udara.

Rotasi poros mesin yang sangat cepat membuat tenaga mesin berkurang, sehingga diperlukan transmisi untuk mengurangi rotasi poros mesin agar dapat meningkatkan tenaga mesin.

Jenis-jenis dozer dengan berbagai transmisi:1. Direct Drive2. Torque Conventer (Pengatur Tenaga Putaran) dan Power

Shift Transmission (Pengubah Tenaga Transmisi)

Crawler Dozer dengan Direct Drive

Direct drive adalah tenaga mesin yang ditransmisikan langsung melalui transmisi jika hanya terdapat single shaft.

Terjadi pada saat transmisi dalam keadaan highest gear.

Direct drive dozer paling bagus untuk pekerjaan dengan kondisi pembebanan konstan.

Daya tarik drawbar untuk direct drive dozer;1. Standar; untuk pekerjaan yang bersifat kontinu.2. Maksimum; untuk jangka waktu pendek mis. saat melewati

bagian tanah lembut yang membutuhkan daya tarik besar untuk sementara waktu.

Crawler Dozer dengan Pengatur Tenaga

Putaran dan Pengubah Tenaga Transmisi

Transmisi yang dapat diubah saat melakukan transmisi tenaga mesin disebut pengubah tenaga.

Penggunaan transmisi tersebut dengan pengatur tenaga putaran untuk menyerap beban tiba-tiba karena adanya perubahan pada rasio roda gigi (gear ratios).

Pengubah tenaga tranmisi baik digunakan untuk kondisi beban yang bervariasi.

Kurva Kinerja Track Type Dozer Yang Dilengkapi Pengubah Tenaga Transmisi

Gambar 6.4

Crawler Dozer dengan Hydrostatic Powertrains

Hydrostatic powertrain memberikan kecepatan yang tidak terbatas dengan tenaga yang konstan.

Hydrostatic powertrain meningkatkan kontrol mesin dan efisiensi operasi.

Transmisi hydrostatic powertrain terdapat pada dozer dengan ukuran kecil.

Wheel Dozer

Sebagian besar dilengkapi dengan pengatur tenaga putaran (torque conventers) dan pengubah tenaga transmisi (power shift transmissions).

Menggunakan tekanan dasar tinggi; 25-35 psi (172-241 kPa).

Kinerja Wheel Dozer yang Dilengkapi Pengubah Tenaga Transmisi

Gambar 6.5

Perbandingan Kemampuan

Pull/rimpull tergantung dari berat dan daya tarik dozer.

Wheel Type Dozer harus memiliki berat lebih dari 50% dibanding Crawler Dozer agar besarnya gaya yang akan digunakan setara.

Semakin berat Wheel Type Dozer , semakin besar mesin yang dibutuhkan untuk menjaga rasio berat-horsepower.

MENDORONG MATERIAL

PendahuluanBlades (Mata Pisau)Pekerjaan ProyekEstimasi Produksi Dozer

Pendahuluan

Penggunaan dozer:1. Memindahkan tanah atau batu-batuan dalam

jarak pendek; 300 ft (lk 100 m).2. Meratakan tanah atau batuan pada timbunan.3. Back-filling pada parit.4. Merintis jalan yang melewati pegunungan atau

tanah berbatu.5. Membersihkan bagian atas material untuk

timbunan dan membuat lubang untuk timbunan.6. Membantu tractor dengan beban menarik

scraper.7. Membersihkan lahan dari kayu, tanggul atau

akar-akar pohon.

Blades (Mata Pisau)

Mata pisau dozer terdiri dari moldboard dengan pemotong tepi yang dapat diganti dan sisi bergerigi.

Ukuran dan desain mata pisau bervariasi sesuai dengan karakteristik pekerjaan.

Penyesuaian mata pisau dozer:1. Tilt, pergerakan pada bidang vertikal. 2. Pitch, pergerakan pada titik sambungan antara

dozer dengan mata pisau.3. Angling, perputaran mata pisau yang tidak tegak

lurus dengan arah tempuh dozer.

Pengaturan Mata Pisau Bulldozer

Gambar 6.6

Kemampuan Mata Pisau (Blade)

Kemampuan dozer mendorong material diukur dengan:1. Horsepower per foot dari pemotong tepi; Horsepower per foot (hp/ft) mengindikasikan kemampuan mata pisau untuk menekan dan mendapatkan beban. 2. Horsepower per loose cubic yard material yang tertahan didepan mata pisau.Horsepower per loose cubic yard (hp/lcy) mengindikasikan kemampuan mata pisau untuk menekan beban.

Beberapa bentuk khusus dari mata pisau:1. Mata pisau S (Straight).2. Mata pisau A (Angle).3. Mata pisau U (Universal).4. Mata pisau SU (Semi-U).5. Mata pisau C (Cushion).

Bentuk Mata Pisau (Blade) (1)

Gambar 6.7


1. Mata pisau S (Straight); didesain untuk jarak angkut pendek-menengah. Pada umumnya dapat dimiringkan hingga 10, meningkatkan daya tekan untuk memotong atau mengurangi daya tekan untuk backdragging. Pemotong tepi dapat diatur untuk menggali material-material keras.

2. Mata pisau A (Angle); memiliki ukuran 1-2ft lebih lebar dari mata pisau S. Dapat dimiringkan sampai dengan 25 kiri atau kanan, tegak lurus mata pisau. Efektif digunakan untuk pekerjaan backfilling atau memotong lokasi bukit.

3. Mata pisau U (Universal); memiliki ukuran yang lebih lebar dari mata pisau S dan bagian pinggir luar dapat dimiringkan hingga 25. Kemiringannya mampu mengurangi tertumpahnya material sehingga bentuk mata pisau U efisien untuk memindahkan beban dalam jarak yang panjang


4. Mata pisau SU (Semi-U); merupakan kombinasi antara mata pisau S dan mata pisau U. Kapasitas lebih tinggi karena terdapat penambahan sayap pendek.

5. Mata pisau C (Cushion); mata pisau C lebih pendek dari mata pisau S sehingga pada umumnya digunakan untuk mendorong scraper yang berisi beban. Posisi mata pisau tidak dapat dimiringkan.

Pekerjaan Proyek (1)

Stripping: Dozer digunakan untuk memindahkan lapisan tanah

atas. Material kohesif lebih mudah didorong dibanding material

berbutir (seperti pasir). Dozer digunakan untuk jarak angkut yang pendek (300

ft). Untuk jarak angkut yang lebih dari 300 ft, dozer

digunakan bersama-sama dengan scraper. Sidehill Cuts:

untuk memudahkan pekerjaan penggalian pada lokasi yang miring.

Dozer dengan mata pisau penuh digunakan untuk mendorong material.

Pekerjaan Proyek (2)

Backfilling; dozer sangat efisien digunakan untuk pekerjaan backfilling menarik material dengan menggunakan mata pisau A (angle blade). Perhatikan ruang kerja yang dibutuhkan terutama jika terdapat pipa atau saluran air dibawah jalan (culvert).

Batu atau lapisan beku; dozer digunakan untuk memindahkan batu atau lapisan beku dengan memiringkan bagian sudut mata pisau.

Penghamparan; dozer digunakan untuk menghamparkan material yang berasal dari truck atau scraper. Penghamparan material harus seragam dan rata, sehingga mata pisau harus diatur berupa mata pisau S dengan ketinggian diatas permukaan yang ditimbun. (Gambar 6.8)

Penghamparan

Gambar 6.8

Pekerjaan Proyek (3) Slot Dozing;

bagian ujung mata pisau dari penggalian sebelumnya digunakan untuk menahan material didepan mata pisau dozer pada lintasan berikutnya.

Teknik ini mampu meningkatkan kapasitas produksi hingga 20%.

Peningkatan kapasitas produksi tergantung pada kemiringan dorongan dan jenis material yang didorong.

Blade-to-blade Dozing; dua dozer digunakan secara bersamaan dan bersisian untuk

mendorong material. Cara ini mengurangi material yang terbuang pada bagian sisi

masing-masing mesin hingga 50%. Penggunaan waktu menjadi lebih lama karena harus

menyesuaikan posisi kedua dozer (Gambar 6.9).

Blade-to-Blade Dozing

Gambar 6.9

Estimasi Produksi Dozer

Dozer tidak memiliki kapasitas volume tertentu. Faktor-faktor yang menentukan tingkat

produksi dari dozer:1. Tipe mata pisau (blade); Perhatikan konversi

satuan antara loose cubic yards dengan bank cubic yards.

2. Jenis dan kondisi material; Mempengaruhi daya dorong material didepan mata pisau. (Gambar 6.10)

3. Cycle Time; waktu yang dibutuhkan untuk mendorong, bergerak mundur, dan bergerak kembali ke posisi mendorong. Waktu yang dibutuhkan untuk mendorong dan bergerak mundur digunakan untuk menhhitung jarak tempuh dan kecepatan mesin.

Pengaruh Jenis Material

Gambar 6.10

Muatan Blade (1)

Beban yang dapat diangkut oleh blade diestimasi menggunakan metode:

1.Nilai dari pabrik pembuat: Vs = 0.8 WH2

Vu = Vs + ZH (W-Z) tan Xdengan Vs = kapasitas blade S atau blade A (lcy) Vu = kapasitas blade U (lcy) W = lebar blade (yards), tidak termasuk ujung gerigi.

H = tinggi efektif blade (yards) Z = panjang sayap yang diukur paralel dengan

lebar blade (yards) x = sudut sayap.

Muatan Blade (1)

2. Pengalaman sebelumnya :• persamaan material, • peralatan, dan • kondisi kerja): digunakan untuk menentukan total volume material

yang dipindahkan dan jumlah dozer yang digunakan.

3. Pengukuran lapangan berdasar prosedur : • menentukan muatan normal blade, • pengukuran, • perhitungan.

Muatan Blade (2)Pengukuran Lapangan: Muatan blade (lcy) = 0.0139 HWL Gambar 6.11

Perhitungan Produksi Dozer

Kapasitas produksi dozer dalam loose cubic yards per 60 menit:

)()()(

60

menitmanuverwaktumenitkembaliwaktumenitdorongwaktu

blademuatnxmenit

Contoh Soal (1)

Dozer tipe track dilengkapi dengan power shift (Gambar 6.4) mampu mendorong beban blade rata-rata 6.05 lcy. Material yang akan didorong adalah tanah lumpur (silty sand). Jarak dorong rata-rata adalah 90 ft. Berapa produksi (dalam lcy)?Jawaban :Waktu dorong =

= 0.51 min.

Waktu kembali (lihat Gambar 6.4), second gear karena kurang dari 100 ft.Kecepatan maksimum 4 mph.

hrxmph

xmift

ftmin/60

2

1

/290.5

90

Contoh Soal (1) lanjutan

Waktu kembali =

= 0.26 min.Allowance untuk waktu akselerasi = 0.05Waktu kembali (0.26 + 0.05) = 0.31 min.Waktu manuver = 0.05 min.Produksi =

= 424 lcy/hr

hrxmph

xmift

ftmin/60

4

1

/290.5

90

min05.0min31.0min51.0

15.6min60

lcyx

Contoh Soal (2)

Asumsikan nilai swell pada soal (1) untuk tanah lumpur (silty sand) adalah 0.25 dan efisiensi kerja 50 menit-jam. Berapa produksi sesungguhnya (dalam bcy)?

Jawaban:Produksi = 424 lcy x 50 menit = 283 bcy/hr

1.25 60 menit

Contoh Soal (3)

Mesin pada soal (2) memiliki biaya operasi dan kepemilikan $40.50 per jam. Operator dibayar sebesar $15.50 per jam. Berapa harga satuan untuk mendorong tanah lumpur (silty sand)?Jawaban :Unit Cost = ($ 40.50 per hour + $ 15.50 per

hour) / (280 bcy / hr) = $0.200 per bcy

Kurva Produksi (1)

Metoda Caterpillar untuk estimasi produktivitas menggunakan kurva produksi : Estimasi jumlah material yang dapat didorong oleh

dozer. Berdasarkan kondisi ideal:

- 1 jam = 60 menit.- Power shift machines dengan waktu tetap 0.05 menit.- Mesin memotong 50 ft, menarik beban sampai ke tempatnya melalui dinding yang tinggi.- Kepadatan tanah 2.300 lb/lcy- Koefisien traksi 0.5 untuk Track dan 0.4 untuk Wheel.- Penggunaan hydraulic-controlled blades.

Kurva Produksi (2)

Kurva Produksi (3)

Perhitungan lapangan harus menyesuaikan nilai pada kurva dengan kondisi pekerjaan yang diharapkan.

Produksi (lcy/hour) = produksi maksimum dari kurva x faktor koreksi produksi.

Tabel 6.2

Tabel Faktor Koreksi Kondisi Kerja

Contoh Soal 4

Contoh Soal 4

Step 15 Hitung biaya produksi langsung= $ 43.35 per hour 99 bcy/hr= $ 0.438 per bcy

DOZER

Documents

Transcript of DOZER