5 BAB II PEMBAHASAN MATERI 2.1 Mesin Pemindah Bahan Mesin pemindah bahan merupakan satu diantara peralatan mesin yang digunakan untuk memindahkan muatan di lokasi atau area pabrik, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan atau pembongkaran muatan dan sebagainya. Muatan yang dipindahkan dalam jumlah yang besarnya dan terbatas. Pemilihan jenis pemindah bahan yang tepat pada tiap-tiap kegiatan diatas, akan meningkatkan effisiensi proses, sehingga dapat mencapai tujuan yang maksimal terutama ditinjau dari segi ekonomi dan waktu. Mesin pemindah bahan dalam operasinya dapat diklasifikasikan atas : 1. Pesawat pengangkat Pesawat pengangkat dimaksudkan untuk keperluan mengangkat dan memindahkan muatan dari suatu tempat ke tempat lain dengan jangkauan yang relatif terbatas. Contoh pesawat pengangkat: elevator, crane, excalator. 2. Pesawat pengangkut Pesawat pengangkut dapat memindahkan muatan secara berkesinambungan tanpa berhenti dan juga dapat mengangkut dalam jarak yang relatif jauh. Contoh mesin pengangkat: konveyor dan lori-lori pengangkut.
6 2.2 Klasifikasi Pesawat Pengangkut Pengelompokkan jenis pesawat pengangkut secara umum sulit dilakukan karena terlalu banyak jenis pesawat pengangkut yang tersedia, masing-masing pesawat pengangkut mempunyai kelebihan dan kekurangan tersendiri seperti prinsip kerjanya, keunggulan rancangannya, komponen-komponen pendukungnya, arah pengangkutannya, jenis material yang diangkat. Untuk mengelompokkan pesawat pengangkut dapat berdasarkan kelebihan dan keunggulan dan pesawat tersebut yang bersifat khusus, antara lain: 1. Berdasarkan prinsip kerjanya, pesawat pengangkut dapat dibagi menjadi pesawat yang dapat bekerja secara berkesinambungan (continuous action) dan pesawat yang bekerja secara periodik (intermitten action). 2. Berdasarkan jenis material yang diangkut, pesawat pengangkut dapat dibagi menjadi pesawat material tumpukan (bulk load), pesawat pengangkut material berbentuk satuan (unit load), atau pesawat pengangkut campuran material tumpukan dan material satuan. 3. Berdasarkan daya penggerak yang digunakan pesawat pengangkut dapat dibedakan atas: peralatan mekanik, peralatan gravitasi, peralatan pneumatik, dan peralatan hidraulik. 4. Berdasarkan rancangan konstruksinya, pesawat pengangkut dapat dibedakan atas: a. Pesawat pengangkut dengan alat pembawa (with pulling member) seperti: belt conveyor, apron conveyor, bucket conveyor, escalator.
7 b. Pesawat pengangkut tanpa alat pembawa (without pulling member) seperti: screw conveyor, roller conveyor, oscillating conveyor. 2.3 Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkut Pada dasarnya pemilihan tipe suatu pesawat pengangkut memerlukan pengetahuan khusus dari rancangan dan disesuaikan dengan kemampuan serta operasinya. Ada beberapa pertimbangan yang mendasari dalam pemilihan pesawat pengangkut, antara lain: 1. Karakteristik pemakaian Hal ini menyangkut jenis dan ukuran material,sifat material serta kondisi medan atau ruang kerja alat. 2. Proses produksi Menyangkut kapasitas perjam dari unit, kontinuitas pemindahan, metode penumpikan material dan lamanya alat beroperasi. 3. Prinsip-prinsip ekonomi Meliputi ongkos pembuatan, pemeliharaan, pemasangan, biaya operasi dan juga biaya penyusutan dari harga awal alat tersebut. Jika kapasitas material yang akan dipindahkan cukup besar dan dipindahkan untuk jarak yang cukup jauh, konveyor sabuk yang paling banyak digunakan karena memiliki beberapa keunggulan dibandingkan jenis konveyor lainnya, yaitu:
8 Sistem ini dapat dirancang untuk memindahkan material dengan kapasitas yang besar yaitu bisa mencapai ribuan ton per jam serta jarak beberapa kilometer. Memerlukan daya yang lebih kecil dari pada jenis konveyor lainnya serta memerlikan biaya operasi yang rendah. Lebih ringan dari pada konveyor rantai maupun bucket conveyor. Jumlah material yang dipindahkan persatuan waktu dapat diatur dengan mengantur kecepatan sabuk. Dapat memindahkan material melalui medan/area yang kasar. Berdasarkan pertimbangan diatas maka dipilihlah konveyor sabuk sebagai pesawat pengangkut yang paling sesuai untuk memindahkan inti kelapa sawit (wet kernel) dari kernel recovery ke silo. 2.4 Konveyor Sabuk Konveyor sabuk adalah pesawat pengangkut yang digunakan untuk memindahkan dalam bentuk satuan ataupun tumpahan, dengan arah horizontal atau membentuk sudut dakian dari suatu sistem operasi yang satu ke sistem operasi yang lain dalam suatu lini proses produksi, yang menggunakan sabuk sebagai penghantar muatannya. Konveyor sabuk memiliki komponen utama berupa sabuk yang berada diatas roller-roller penumpu. Sabuk digerakkan oleh motor penggerak melalui suatu pulley, sabuk bergerak secara translasi dengan
9 lintasan datar atau miring tergantung kepada kebutuhan dan perencanaan. Material diletakkan diatas sabuk dan bersama sabuk bergerak kesatu arah. Pada pengoperasiannya konveyor sabuk menggunakan tenaga penggerak berupa motor listrik dengan perantaraan roda gigi yang dikopel langsung ke puli penggerak. Sabuk yang berada diatas roller-roller akan bergerak melintasi roller-roller dengan kecepatan sesuai putaran dan puli penggerak. 2.5 Komponen-Komponen Utama Pada Konveyor Sabuk Komponen-komponen utama konveyor sabuk dapat dilihat pada gambar 2.1 berikut ini: Gambar 2.1 Konstruksi konveyor sabuk Konveyor sabuk yang sederhana terdiri dari: 1. Rangka (Frame) 2. Puli penggerak (Drive pulley) 3. Puli yang digerakkan (Tail pulley)
10 4. Puli pengencang (Smub pulley) 5. Sabuk (Belt) 6. Rol pembawa (Carrying roller idler) 7. Rol kembali (Return roller idler) 8. Rol pemuat 9. Motor penggerak 10. Unit pemuat (Chutes) 11. Unit pengeluar (Discharge spout) 12. Pembersih sabuk (Belt cleaner) 13. Pengetat sabuk (Belt take-up) 2.5.1 Sabuk Sabuk adalah salah satu elemen utama dari konveyor sabuk.sabuk terbuat dari bermacam-macam bahan, seperti: steel, nylon, katun, karet, polyster, asbes dan duck cotton dan dapat juga dilapis. Sabuk yang baik harus memiliki sifat ringan, fleksibel, kekuatan tinggi, sifat higroskopis yang rendah dan tahan lama. Dilihat dari persyaratan ini, maka jenis sabuk yang terdiri dari beberapa lapisan nylon dan polyster merupakan jenis sabuk yang baik. Sabuk ini menggunakan bahan dasar nylon polyster katun dilapisi dengan karet dan nitrile yang bertujuan untuk menahan panas dan abrasi, melindungi sabuk dari kelembaban, serta memberi kekuatan dan kekakuan agar sabuk dapat menaham beban maksimum antara roller idler tanpa terjadi lendutan yang terlalu besar. Tebal lapisan karet pada bagian permukaan atas sabuk lebih besar daripada permukaan bawah, karena lapisan
11 permukaan atas tersebut mengalami kontak langsung dengan material yang diangkut. Pada perencanaan ini dipilih bahan sabuk adalah nitrile dan karet pada permukaannya yang berfungsi untuk menahan panas material yang diangkut dan diperkuat dengan lapisan polyster dan nylon pada lapisan dasarnya. Berikut ini adalah potongan melintang sabuk dengan bahan karet dilapisi nitrile dan diperkuat dengan karet pada gambar 2.2 berikut ini. 2 3 1 Keterangan Gambar: 1. Karet 2. Nitrile 3. Nylon fiber Gambar 2.2 Potongan melintang sabuk 2.5.2 Rol Penumpu (Roller Idler) Roller Idler berbentuk silinder atau rol yang terbuat dari besi cor yang berfungsi sebagai penyokong sabuk bersama beban material yang diangkut. Terdapat dua macam bentuk susunan roller idler, yaitu flat roller idler dan troughed roller idler.
12 1. Flat Roller Idler Roller jenis ini dipasang secara horizontal. Roller jenis ini digunakan untuk membawa muatan yang tidak dikhawatirkan tertumpah atau terjatuh dari konveyor. Biasanya roller ini digunakan pada konveyor yang menangani muatan satuan (unit load). Seperti terlihat pada gambar berikut ini : Gambar 2.3 Flat roller idler 2. Throughed roller idler Roller idler jenis ini disebut juga roller pembawa (carrying roller) yang berfungsi sebagai penyokong sabuk bersama material tumpahan agar tidak terjadi lenturan yang tidak tumpah Throughed roller idler ini memiliki sudut kemiringan yang dapat mencapai 45 0 terhadap horizontal. Namun untuk mencegah terjadinya tekanan sabuk yang terlalu tajam, umumnya besar sudut berkisar 20 0 hingga 35 0. Seperti terlihat seperti gambar ini : [11. Hal 74]
13 20 0 35 0 ` Gambar 2.4 Throughed roller idler Jarak untuk tiap roller tergantung untuk muatan yang diangkut dan kekuatan sabuk. Jarak roller pembalik dua kali lebih besar dari jarak roller pembawa. Hal ini karena roller pembalik tidak mengangkut beban sedangkan roller pembawa mengangkat beban diatasnya. Roller idler ini dipergunakan bantalan agar operasi komponen ini tetap lancar. Oli merupakan pelumasan yang cukup baik untuk ini, tetapi oli dapat merusak sabuk yang terbuat dari karet, sehingga pelumas yang kental adalah lebih baik. 2.5.3 Sistem Penggerak Dalam pengoperasiannya, konveyor sabuk menggunakan tenaga penggerak motor listrik, dimana dari poros motor listrik dirangkaikan dengan system transmisi roda gigi melalui kopling fleksibel, dari sistem transmisi roda gigi reduksi daya penggerak diteruskan ke puli dengan menggunakan kopling flens.
14 Gambar 2.5 Sistem transmisi daya penggerak Keterangan gambar: 1.Gear box 2.Bantalan 3.Roda gigi cacing 4.Poros output 5.Motor 2.5.4 Puli (Pulley) Pada suatu konveyor terdapat puli yang terletak di ujung-ujung konveyor tersebut yang berfungsi untuk menumpu sabuk. Puli yang terletak pada ujungujung yang berhubungan dengan sumber daya penggerak disebut puli penggerak (drive pulley) dan puli yang terletak pada ujung lainnya disebut puli yang digerakkan (tail pulley). Konstruksi kedua puli ini pada dasarnya sama saja yang terdiri dari roller yang berbentuk silinder yang terbuat dari besi cor dan ditumpu pada poros dan bantalan.
15 Gambar 2.6 Puli Puli penggerak berfungsi sebagai penggerak sabuk dimana garak putar dari roda gigi diubah ke gerak linier pada sabuk. Koefisien gesek antara sabuk dan puli harus cukup besar agar sabuk dapat digerakkan oleh puli penggerak. Untuk mengatasinya maka puli dilapisi dengan lapisan semacam karet. Puli yang digerakkan berfungsi sebagai pengarah sabuk dan juga dapat mengencangkan sabuk. Puli ini terletak pada bagian belakang konveyor sabuk yang disebut dengan tail pulley. 2.5.5 Pengencang Sabuk (Belt Take-Up) Pengencang sabuk dapat dilakukan dengan menarik puli menjauh dari terminalnya dengan menggunakan alat mekanis, misalnya dengan roda gigirack pinion, ulir, kombinasi ulir dengan pegas, atau dengan menggunakan alat pemberat. Hal ini dilakukan dengan menghindari atau mencegah gesekan yang berlebihan akibat terjadibya lendutan dan menyesuaikan tegangan yang diinginkan serta mereduksi regangan yang terjadi agar tidak terjadi slip antar asabuk dan puli. Alat bantu untuk pengencangan sabuk ini sering disebut take-up.
16 Pada perencanaan ini digunakan pengencang sabuk jenis ulir (screw), dengan pertimbangan konstrulsi yang sederhana dan perawatan yang mudah. a. Horizontal Gravity Type b. Vertical Gravity Type c. Screw Type Gambar 2.7 Berbagai cara pengencangan sabuk 2.6. Rangka Penumpu Rangka penumpu berfungsi untuk menumpu semua komponen dari konveyor sabuk dan juga mengarahkan perpindahan muatannya. Rangka dibuat dari susunan batang-batang baja profil banyak terdapat dipasaran, dipasang memanjang dan melintang yang dilas, dikeling, atau dengan sambungan bau satu sama lainnya. Gambar 2.8 Rangka penumpu
17 2.7 Pembersih Sabuk (Belt Cleaner) Pembersih sabuk digunakan untuk membersihkan permukaan sisi balik sabuk, dimana mungkin saja terdapat sisa-sisa muatan yang masih menempel. Untuk material yang kering digunakan pembersih yang menggunakan alat berbentuk plat yang dilapisi karet dan untuk material basah dan melekat biasanya digunakan alat berupa sikat dari serat kapron yang berputar. Gambar 2.9 Pembersih sabuk