FRONT SHOVEL

DAFTAR ISI

A. Tentang Front Shovel________________________________________B. Bagian-Bagian Front Shovel___________________________________

C. Jenis-Jenis Front Shovel______________________________________D. Cara Kerja Front Shovel______________________________________ E. Penggunaan Front Shovel____________________________________

F. Ukuran Front Shovel_________________________________________

G. Produksi Front Shovel________________________________________

H. Kriteria Pemilihan Front Shovel_______________________________

I. Teknik Penggalian___________________________________________

J. Waktu Siklus________________________________________________

K. Contoh Gambar______________________________________________

A.Tentang Front Shovel

Front Shovel merupakan alat berat gali dan muat tambang yang sering digunakana berupa skop mekanasi yang amat besar. Alat ini digerakkan oleh mesin uap, mesin bensin, mesin diesel,atau dapat juga motor listrik. Ukuran alat ini ditentukan oleh besarnya sekop yang dapat digerakkan, baik dalam arah horizontal maupun vertikal. Ukuran skop Front Shovel kecil berkisar sampai 2 yard3 (1 yard = 3 ft = 90 cm) atau sekitar 0,36 m3 sampai 1,56 m3; ukuran sedang berkisar 2 sampai 8 yard3 ( 1,56-18,2 m3), dan ukuran besar 8 35 yard3 (18,2 25,5 m3).

Dengan memberikan shovel attachment pada excavator, maka didapatkan alat yang disebut dengan front shovel. Alat ini baik untuk pekerjaan menggali tanah tanpa bantuan alat lain, dan sekaligus memuatkan ke dalam truk atau alat angkut lainnya. Alat ini juga dapat untuk membuat timbunan bahan persediaan (stock pilling).Pada umumnya front shovel ini dipasang di atas crawler mounted, karena diperoleh keuntungan yang besar antara lain stabilitas dan kemampuan floatingnya. front shovel di lapangan digunakan terutama untuk menggali tebing yang letaknya lebih tinggi dari tempat kedudukan alat. Macam shovel dibedakan dalam dua hal, ialah shovel dengan kendali kabel (cable controlled), dan shovel dengan kendali hidrolis (hydraulic controlled).

B. Bagian-bagian Front Shovel Bucket Tangkai bucket Sling bucket Rol ujung Boom Sling boom Penahan boom Mesin penggerak Counterweight (Penyeimbang) Kabin operator Under carriage

C. Jenis-jenis Power ShovelDidasarkan atas roda penggeraknya, front shovel terdiri dari :a. Crawler mounted front shovel

Wheel mounted front shovel

b. Truck mounted front shovel

D. Cara Kerja Front Shovel

Pada dasarnya gerakan-gerakan selama bekerja dengan shovel ialah:1. Maju untuk menggerakkan dipper menusuk tebing.2. Mengangkat dipper/bucket untuk mengisi.3. Mundur untuk melepaskan dari tanah/tebing.4. Swing (memutar) untuk membuang (dump).5. Berpindah jika sudah jauh dan tebing galian, dan6. Menaikkan/menurunkan sudut boom jika diperlukan

Batas operasi kerja front shovel dapat dilihat pada gambar dibwah ini :

Sudut yang dibuat antara boom dengan bidang datar menyudut sebesar 45o, pekerjaan yang dilakukan dapat sebagai alat gali (utamanya) maupun utamanya alat muat. Yaitu dengan cara dipper (mangkuk) dikerukkan dari bawah menengadah keatas pada kaki jenjang (front shovelnya sebagai alat gali -- excavator) ; atau pada kaki timbunan hasil bongkaran (hasil peledakan) utamanya sebagai alat muat.Setelah dipper (mangkuk) penuh; kemudian superstructure (kabin beserta boom) berputar menghadap posisi truck untuk menumpahkan isi dipper keatas/kedalam bak truck, dengan membuka dasar dipper dengan cara menarik latch (grendel) sehingga isi dipper tertumpah.Bila front shovel sebagai alat gali maka berat counter weight-nya lebih besar dibanding, apabila front shovel sebagai alat muat, pada ukuran dipper yang sama.Cara penempatan Front Shovel di tempat kerja ada bermacam-macam, tergantung dari kondisi topografi lapangan dan tujuan pekerjaan tersebut, antara lain :

Jika tempat kerja telah tersedia, misalnya pada daerah kerja yang sudah merupakan lereng bukit, maka tidak perlu lagi dibuatkan jalan masuk dan tempat kerja awal. Bila tempat yang akan digali masih merupakan daerah yang datar, maka perlu dibuat dulu sebuah jalan masuk dan tempat kerja awal yang berbentuk lereng landai. Pembuatantersebut dapat dilakukan nmenggunakan alat itu sendiri, atau menggunakan Buldoser; kemudian kalau udah di tempat kerjanya, harus diletakkan sedemikian rupa sehingga gerakannya efisien dan cukup tempat untuk alat-alat angkut yang mendekat ke situ.

Pada umumnya semakin keras jenis material yang digali semakin kecil ukuran skop yang harud dipakai, tetapi gigi-gigi pada skop tersebut harus terbuat dari baja mangan (manganese steel) Fe2MgO3, cara penggaliannya tergantung pada cara menggerakkan lengan sekop tersebut. Produktivitas Front Shovel tergantung dari:

a. Keadaan material (keras, lunak)b. Kondisi lapangan, misalnya tinggi lereng yang digali.c. Efisiensi alat muat dan alat angkut, serta keserasian ukuran ke dua alattersebut.d. Pengalaman operator yang menanganinya.

E. Penggunaan Front Shovel1. Sebagai Alat GaliPenggunaan front shovel sebagai alat gali adalah :i. Membuat tanggul (embankment digging)ii. Menggali secara datar (digging on horizontal plane)iii. Membuat lereng (dressing slopes)iv. Menggali ke arah daerah yang lebih rendah (digging below grade)v. Membuat parit (digging shallow trench)

2. Sebagai Alat MuatPenggunaan front shovel sebagai alat muat adalah :i. Memuat ke alat angkut (loading haul units)ii. Membuang material ke samping (side casting)iii. Menimbun ke atas tumpukan material (dumping onto spoil banks)iv. Menimbun ke dalam hopper (dumping into hoppers)

F. Ukuran ShovelUkuran shovel didasarkan pada besarnya bucket yang dinyatakan dalam m3 atau cu-yd, dan dibedakan dalam isi peres (struck) atau munjung (heaped), juga dalam kondisi tanah alam atau lepas. Dalam perdagangan terdapat shovel dalam kapasitas bucket 0,50 ; 0,75 ; 1,00 ; 1,25 ; 1,50 ; 2,00 dan 2,5 cu-yd, sesuai ketentuan-ketentuan dari Power Crane & Shovel Association (PCSA). Untuk ukuran-ukuran yang lebih besar dapat dibuat sesuai dengan permintaan.Untuk memilih ukuran shovel ada beberapa faktor, antara lain banyaknya volume pekerjaan, bila harus mengerjakan banyak pekerjaan kecil-kecil di tempat-tempat berjauhan satu sama lain, maka pemilihan shovel dengan truck mounted merupakan keuntungan yang tidak kecil artinya. Sebaliknya, jika pekerjaan terpusat di satu tempat dengan jumlah besar, mobilitas tidak begitu penting, dan crowler mounted shovel lebih menguntungkan. Pemilihan shovel dengan ukuran yang besar dipertimbangkan atas dasar sebagai berikut :1. Pengangkutan shovel merupakan usaha yang sulit, jadi harus dipertimbangkan jalan angkut yang ada.2. Pengausan bagian-bagian/spare parts shovel ukuran besar relatif besar pula, karena pekerjaan yang dilakukan juga besar.3. Pada pekerjaan di quarry, shovel besar tidak perlu terlebih dahulu menghancurkan batu-batu.4. Biaya operator untuk shovel besar relative lebih kecil, karena produksinya besar.5. Shovel besar lebih mampu mengerjakan material yang keras karena tenaganya lebih besar.6. Waktu penyelesaian pekerjaan lebih cepat.Keterangan :B : panjang boomD : tinggi buang maks.E : radius buang maks.G : tinggi gali maks.sI : dalam gali maks.J : radius gali maks.X : sudut putar boom

G. Produksi ShovelDalam meghitung produksi shovel perlu diperhatikan cycle time selama operasi berlangsung, satu cycle time terdiri dari menggali/mengisi bucket, berputar (swing), membuang (dump) dan berputar ke posisi semula (swing). Faktor-faktor selama operasi, keadaan medan dan hambatan-hambatan lain perlu pula dipertimbangkan, karena akan mempengaruhi prodeksi shovel.1. Pengaruh tinggi tebing galian terhadap produksi shovel :Tinggi tebing galian yang paling baik ialah yang sedemikian besarnya, sehingga pada waktu dipper/bucket mencapai titik tertinggi tebing sudah penuh terisi, dengan tidak perlu memberikan beban yang berlebihan pada mesin. Tinggi tebing yang demikian disebut dengan tinggi optimal, yang bagi shovel-shovel yang dibuat menurut spesifikasi PCSA untuk masing-masing ukuran shovel dan macam tanah yang digali diberikan seperti pada table III-1.

Jenis TanahUkuran Power Shovel, cu-yd

3/80,50,751,01,251,51,752,02,5

Lempung berpasir, basah3,8854,61155,31656,02056,52507,02857,43207,83558,4405

Pasir dan kerikil3,8804,61105,31556,02006,52307,02707,43007,83308,4390

Tanah biasa, baik4,5705,7956,81357,81758,52109,22409,727010,230011,2350

Tanah lempung, keras6,0507,0758,01109,01459,818010,721011,523512,226513,3310

Batu ledakan, baik-40-60-95-125-155-180-205-230-275

Lempung lekat, basah6,0257,0408,0709,0959,812010,714511,516512,218513,3230

Batu ledakan, jelek-15-25-50-75-95-115-140-160-195

Tabel III-1 Produksi Ideal Power Shovel dan Tinggi Gali OptimalKeterangan : *angka yang diatas = tinggi gali optimal (ft) *angka yang dibawah = produksi ideal shovel (cu-yd/jam) BM

Angka-angka dalam Tabel III-1 adalah angka praktek, meskipun tidak tepat benar dapat digunakan sebagai titik tolak perencanaan pekerjaan penggalian tebing,.Bila tinggi tebing kurang optimal, maka tidak mungkin mengisi bucket sekaligus penuh dalam satu pass tanpa memberikan beban lebih pada mesin. Hal ini dapat menyebabkan cepat rusaknya mesin, maka operator dapat memilih dua kemungkinan, ialah mengisi bucket penuh dalam beberapa kali pass atau membiarkan bucket tidak terisi penuh langsung di-dump, tentu saja dua hal tersebut akan mempengaruhiproduksi shovel. Sebaliknya bila tebing lebih tinggi dari optimal, operator harus hati-hati agar tidak terjadi lubang-lubang dalam tebing yang dapt mengakibatkan longsornya tebing tersebut dan menimpa shovel.

2. Pengaruh sudut putar (swing) terhadap produksi shovelSudut putar shovel adalah sudut dalam bidang horizontal antara kedudukan dipper/bucket pada waktu menggali dan pada waktu membuang muatan, yang dinyatakn dalam derajat. Besarnya sudut putar ini mempengaruhi cycle time pekerjaan, sehingga mempengaruhi produksi shovel. Pada Tabel III-2 diberikan faktor koreksi produksi shovel untuk sudut putar dan prosen tinggi galian optimal.Tabel III-2 Faktor Koreksi Sudut Putar dan % Tinggi Gali Optimal pada Produksi Power Shovel%Tinggi Optimal

Sudut Putar (Swing), Derajat

45607590120150180

400,930,890,850,800,720,650,59

601,101,030,960,910,810,730,66

801,221,121,040,980,860,770,69

1001,261,161,071,000,880,790,71

1201,201,111,030,970,860,770,70

1401,121,040,970,910,810,730,66

1601,030,960,900,850,750,670,62

Yandit 13.11.1001.7311.0763. Pengaruh keadaan medan (job condition) terhadap produksi shovel :Produksi shovel sangat ditentukan oleh keadaan medan tempat alat tersebut bekerja. Tempat penggalian yang ideal antara lain memenuhi syarat lantai kerja yang keras, drainase yang baik, tempat kerja luas, truk pengangkut dapat ditempatkan pada kedua sisi, sehingga tinggi optimal terpelihara, jalan angkut, tidak terpengaruh keadaan musim, perbandingan yang sesuai antara produksi shovel dengan truk pengangkutnya. Keadaan medan ini dinyatakan sebagai sangat baik, baik, sedang, dan kurang menguntungkan, tetapi tidak ada ukuran yang eksak untuk menyatakan ini.

yandit 13.11.1001.7311.076

yandit 13.11.1001.7311.076

4. Pengaruh keadaan manajemen (management conditions) terhadap produksi shovel:Pengaruh manajemen ini menyangkut tindakan pemilik/pemakai alat dalam menggunakan dan memelihara kondisi alat. Beberapa hal yang mempengaruhi kondisi antara lain pemberian minyak pelumas, pengecekan bagian-bagian shovel sebelum digunakan, penggantian dipper/bucket atau suku cadang lain yang perlu, pemberian bonus pada pekerja/operator dan lain-lainnya. Keadaan manajemen diklasifikasikan sebagai sangat baik, baik, sedang dan kurang menguntungkan. Tabel III-3 memberikan faktor-faktor koreksi pengaruh keadaan medan dan manajemen.

Tabel III-3 Faktor Koreksi Keadaan Medan dan Keadaan ManajemenKeadaan MedanKeadaan Manajemen

Sangat BaikBaikSedangKurang

Sangat baik0.840,810,760,70

Baik0,780,750,710,65

Sedang0,720,690,650,60

Kurang0,630,610,570,52

H. Kriteria Pemilihan Front Shovel Dalam memilih front shovel sebagai alat penggali, ada beberapa faktor yang harus dipertimbangkan. Pertama adalah biaya penggalian. Biaya penggalian tergantung pada besarnya pekerjaan, biaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkut front shovel ke proyek, dan biaya langsung. Kedua adalah kondisi pekerjaan. Kondisi pekerjaan di lapangan akan menentukan pemilihan jumlah dan kapasitas alat.

Pekerjaan penggalian material keras akan lebih mudah dilakukan oleh front shovel dengan bucket yang besar, sama halnya dengan penggalian material hasil peledakan. Jika pekerjaan harus dilakukan pada waktu yang relatif singkat, maka dapat digunakan beberapa front shovel kecil atau satu front shovel besar. Kapasitas alat pengangkutan yang tersedia juga dapat mempengaruhi pemilihan besarnya front shovel yang akan dipakai.

I. Teknik Penggalian Tahapan penggalian dengan menggunakan front shovel meliputi gerakan lengan, boom dan bucket. Boom digerakkan naik dan turun jika diperlukan. Setelah bucket terisi, baru struktur atas berputar pada 27 slewing ringnya. Pada proses ini alat sebisa mungkin tidak berpindah. Langkah-langkah pekerjaannya adalah sebagai berikut : Gerakan bucket ke depan sampai bagian ujung bucket menyentuh material. Gerakan bucket ke atas yang bertujuan untuk menggaruk tebing sehingga bucket terisi. Tarik bucket ke arah alat saat sudah terisi penuh material. Struktur atas berputar untuk pembongkaran material baik dengan membentuk timbunan ataupun pada truk. Saat posisi tebing sudah jauh dari jangkauan, alat digerakkan mendekati tebing untuk pekerjaan penggalian berikutnya.

J. Waktu Siklus Faktor-faktor yang mempengaruhi siklus kerja front shovel adalah kapasitas muat bucket, gerakkan bucket dengan muatan, pembongkaran muatan dan gerakkan bucket kosong. Untuk bucket berukuran antara 2,3 sampai 3,8 m 3. Waktu siklus kerja front shovel adalah : Waktu muat : 7 sampai 9 detik Waktu berputar dengan muatan : 4 sampai 6 detik. Waktu bongkar : 2 sampai 4 detik. Waktu berputar kembali : 4 sampai 5 detik.

K. Contoh Gambar

PENUTUP

Kembali saya ucapkan terima kasih kepada Bapak Ari Sasmoko Adi, ST., MT selaku dosen mata kuliah Pemindahan Tanah Mekanis dan Alat Berat yang telah meluangkan waktunya untuk membaca makalah ini. Demikian makalah mengenai Front Shovel sebagai salah satu bagian daripada materi yang ada di dalam mata kuliah Pemindahan Tanah Mekanis dan Alat Berat yang dapat penulis uraikan dalam makalah ini. Apabila ada kurang maupun lebihnya saya mohon maaf yang sebesar-besarnya.