toeri dasar belt conveyor
Post on 25-Oct-2015
679 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PROJECT
MECHANICAL CONSTRUCTION DESIGN
“Belt Conveyor”
Kelompok : II
Hariyono (1007113536)
DickyIkhwandi (1007113574)
TaufikHidayat
IkhlashSyukran
STUDY PROGRAM S1 MECHANICAL ENGINEERING
FACULTY OF ENGINEERING
UNIVERSITY OF RIAU
2013
KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur atas kehadiran Tuhan Yang MahaEsa,
atas segala kebesaran dan limpahan nikmat yang diberikan-Nya, sehingga penulis
dapat menyelesaikan makalah yang mengenai “Perancangan Konstruksi Mesin”.
Adapun penulisan laporan ini untuk mengetahui perancangan belt
covenyor, prinsip kerja belt conveyor, berserta perhitungan belt conveyor,
pengolahan data serta analisis dan kesimpulan setelah melakukan perancangan
conveyor.
Dalam penyusunan makalah ini, penulis menyadari pengetahuan dan
pengalaman penulis masih terbatas. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan
adanya kritik dan saran bagi pembaca dan pihak lainnya agar makalah ini lebih
baik.
Adapun penulis mengucapkan terima kasih kepada para pembaca, semoga
makalah ini dapat berguna bagi kita semua.
Pekanbaru, 21 Maret 2013
Penulis
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
DAFTAR SIMBOL
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar 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.
Di dalam makalah ini, penulis ingin merancang suatu sistem konveyor yang
akan digunakan untuk mentransfer semen dari stockpile menuju kapal pengangkut
yang berjarak 250m dengan kapasitas 2000 ton per jam.
Sistem konveyor adalah suatu cara memindahkan, memproses, dan membawa
semen dari stockpile menuju alat transportasi, untuk mendistribusikan semen
dengan waktu yang relatif lebih cepat meskipun dari tempat jauh.
1.2 Tujuan
Karena suatu perancangan konstruksi mesin haruslah benar-benar akurat atau
teliti, maka khusus dalam perancangan konstruksi mesin ini terdapat beberapa
tujuan yang hendak dicapai, antara lain :
a. Dapat merancang belt conveyor berdasarkan buku pegangan.
b. Dapat mengetahui cara kerja belt conveyor.
c. Dapat menggambarkan belt conveyor dengan AutoCAD.
1.3 Manfaat
Ada pun manfaat yang didapatkan mahasiswa dalam tugas Perancangan
Konstruksi Mesin ini adalah sebagai berikut :
a. Mahasiswa dapat merancang belt conveyor dengan tepat.
b. Mahasiswa dapat melakukan perancangan menggunakan tahap-tahap
yang baik.
c. Mahasiswa mampu menerapkan ilmu perancangan secara baik, aman,
dan handal serta hasil rancangan disesuaikan dengan standar.
d. Mengembangkan ilmu yang dipelajari agar dapat di terapkan dalam
keahlian.
1.4 Batasan Masalah
Dalam melakukan perancangan (design) kali ini, penulis merancang Belt
Conveyor. Hal-hal yang dibahas adalah perhitungan kecepatan, berat material,
pemilihan idler, tegangan dan daya belt, dan daya motor.
1.5 Sistematika Penulisan
Dalam penulisan Perancangan Konstruksi Mesin disajikan dalam bentuk Bab
per Bab yang kemudian diuraikan dalam sub Bab. Adapun Bab-Bab yang ada
secara garis besar adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, tujuan, manfaat, batasan masalah dan
sistematika penulisan.
BAB II : TEORI DASAR
Berisi tentang konstruksi belt conveyor, profil conveyor, metode
discharger belt conveyor, karakteristik material angkut, kecepatan belt,
daya belt, pemilihan pulley, pemilihan belt, pemilihan idler dan teknik
splice.
BAB III : METODOLOGI
Berisi flow chart perencanaan dan perhitungan perencanaan konstruksi
meliputi perencanaan belt conveyor dan pemilihan materialnya.
BAB IV : ANALISIS
Berisi tentang menganalisis hasil perhitungan yang telah dilakukan pada
bab sebelumnya.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan hasil perencanaan konstruksi dan saran.
BAB II
TEORI DASAR
2.1 Konstruksi Belt Conveyor
Gambar 2. 1 Skematik Komponen Belt Conveyor
Berdasarkan standar dari Conveyor Equipment Manufacturers Association
(CEMA) konstruksi dasar conveyor secara umum terdiri dari :
1. Tail Pulley (dalam kasus tertentu dapat sebagai drive pulley dengan
drive-unit yang dipasangkan padanya).
2. Snub Pulley (pada head-end dan tail-end)
3. Internal belt cleaner (internal belt scrape)
4. Impact idlers (impact roller)
5. Return idlers (return roller)
6. Belt
7. Bend pulleys
8. Take-up pulley
9. Take-up unit
10. Carrying idlers
11. Pulley cleaner
12. Eksternal belt cleaner (eksternal belt scraper)
13. Head pulley (biasanya sebagai discharge pulley dan juga drive pulley)
2.2 Profil Conveyor
Profil dasar conveyor secara umum adalah :
Gambar 2. 2 Profil Belt Conveyor
2.3 Metode Discharge Pada Belt Conveyor
Metode penumpahan material pada conveyor secara umum antara lain :
1. Head Pulley Discharge.
Metode ini yang paling banyak digunakan dalam penumpahan material.
Gambar 2. 3 Head Pulley Discharge
2. Both end Discharge.
Penumpahan material dapat dilakukan pada dua arah yaitu pada head atau
tail.
Gambar 2. 4 Both End Discharge
2.4 Karakteristik Material Angkut
Belt conveyor digunakan untuk menghantarkan material angkut. Material
angkut dikirimkan bersama dengan material lain yang tercampur selama proses
pengiriman. Material angkut memiliki karakteristik yang berbeda, sebagian
diantaranya berbentuk halus dan sebagian lainnya berbentuk kasar, dan lain-
lainnya. Bentuk luar dari material tersebut memiliki pengaruh yang besar dalam
mendesain conveyor. Oleh sebab itu, awalnya sangat dibutuhkan pemahaman dan
pengertian tentang sifat-sifat asli dari material angkut yang akan dikirim.
Pengetahuan ini dapat membantu dalam mendesain conveyor yang tepat,
ekonomis dan optimal dengan minimal masalah dalam pengoperasian.
Beberapa informasi penting tentang material angkut yang perlu diketahui
dalam perhitungan desain conveyor, antara lain :
a. Ukuran lump, grain dan powder.
b. Distribusi lump, grain, dan powder (%).
c. Densitas material angkut (berat volume) (t/m3).
d. Angle of repose (keadaan standstill) material setelah penjatuhan).
e. Angle of surcharge (sudut ketika material pada keadaan istirahat selama
pergerakan conveyor).
f. Moisture content (%).
g. Temperature (°C).
h. Karakteristik khusus : kekerasan, debu, kelengketan, racun, bubuk,
kerapuhan.
i. Kondisi yang dibutuhkan selama diangkut.
j. Nama material yang dibawa.
Tabel 2. 1 Menunjukkan hubungan antara angle of repose dan angel of discharge
Tabel 2. 2 Menunjukkan karakteristik dan kode dari material yang diangkut berdasarkan standar internasional
Tabel 2. 3 Menunjukkan berbagai jenis material angkut dan data yang saling berhubungan
2.5 Kapasitas
Rumus kapasitas yaitu :
Q = A . v . γ . 60 (horizontal)
Q = k . A . v . γ . 60 (inklinasi)
Keterangan :
A : Total cross-sectional area yang terbentuk pada belt akibat penopangan
idler dan angle of surcharge (m)
V : Kecepatan belt (m/min)
γ : Densitas material (t/m3)
k : Faktor pengurangan inklinasi
Q : Kapasitas angkut (tph)
Tabel 2. 4 Inclination Reduction Faktor (K)
2.6 Luas Penampang Beban
Gambar 2.5 memperlihatkan luas cross-section beban pada belt yang dibentuk
oleh idler dengan sudut troughing (ß) tertentu. Untuk mempercepat pencarian
luas daerah tersebut, tabel 2.5 dapat langsung digunakan.
Gambar 2. 5 Load Cross Section
Tabel 2. 5 Area Of Load Cross Section
2.7 Kecepatan Belt
Kecepatan conveyor dapat dicari juga dengan rumus kapasitas setelah
diketahui lebar belt, karakteristik material, dan penentuan kapasitas. Kecepatan
belt dapat meningkat sebanding dengan lebar belt dan kecocokkan kecepatan yang
tergantung pada karakteristik material, khususnya ukuran lumpmaterial.
Tabel 2. 6 Recommended Maximum Belt Speeds
Tabel 2. 7 Belt Width Berdasarkan Kapasitas Pada Kecepatan 100 FPM
Tabel 2. 8 Kecepatan Belt Berdasarkan Lump Size
2.8 Perhitungan Tegangan dan Daya Belt
2.8.1 Tegangan Efektif, Te
Komponen rumus tegangan efektif belt adalah :
Tx = Tahanan akibat gesekan pada idler (lbs) = L x Kx x Kt
Tyc = Tahanan belt flexure pada carrying idler (lbs) = L x Ky x Wb x Kt
Tyr = Tahanan belt flexure pada return idler (lbs) = L x 0,015 x Wb x Kt
Tym = Tahanan material flexure (lbs) = L x Ky x Wm
Tm = Tahanan material lift (+) atau lower (-) (lbs) = ± H x Wm
Tp = Tahanan pulley (lbs) = ((Nts x Pt) + (Nss x Pt)) x 0,445
Tam = Tahanan percepatan material (lbs) = 2,8755 x 10-4 x Q x (v ± v0)
Tac = Tahanan dari aksesoris (lbs) = Tbc + Tpc
Maka rumus tegangan efektif adalah
Te= Tx + Tyc + Tyr + Tym + Tm + Tp + Tam + Tac (lbs)
Dimana :
L = panjang conveyor (ft)
K = faktor koreksi ambient temperature
Kt = faktor gesekan idler (lbs/ft)
Ky = faktor untuk menghitung gaya belt dan beban flexure pada idler
Wb = berat belt (lbs/ft)
Wm = berat material = (33,33 x Q) / v (lbs/ft)
Q = kapasitas konveyor
v = kecepatan belt (fpm)
v0 = kecepatan initial material saat penjatuhan didaerah loading (fpm)
H = jarak vertical material lift atau lower (ft)
2.8.2 Faktor Koreksi Ambient Temperatur, Kt
Tahanan putaran idler dan tahanan flexure pada belt meningkat pada
operasi cuaca dingin. Pada cuaca dingin yang ekstrim diperlukan pelumasan
lebih pada idler untuk mencegah peningkatan tahanan putaran idler. Gambar
2.6 menunjukkan hubungan niklai Kt dengan temperatur.
Gambar 2. 6 Variation Of Temperature Factor, Kt With Temperature
2.8.3 Faktor Gesekan Idler, Kt
Rumus Kx dapat dihiutng dengan rumus :
Kx= 0,00068 (Wb + Wm) + A iS i
(lbs/ft)
Dimana nilai
Ai = 1,5 untuk 6-inch dia. Idler roll
Ai = 1,8 untuk 5-inch dia. Idler roll
Ai = 2,3 untuk 4-inch dia. Idler roll
Ai = 2,4 untuk 7-inch dia. Idler roll
Ai = 2,8 untuk 8-inch dia. Idler roll
2.8.4 Faktor Perhitungan Gaya Belt dan Beban Flexure Pada Idler, Ky
Kedua tahanan belt terhadap flexure yang bergerak diatas idler dan
tahanan beban flexure material diatas belt yang bertumpu pada idler
menghasilkan gaya tegangan belt ky adalah faktor perkalian untuk
menghitung gaya tegangan ini. Nilai ky dapat dilihat dari tabel 9
Tabel 1 Faktor Ky, Values
1.1.1. Tahanan Pulley, Tap
Tahanan belt permukaan pulley dan tahanan pulley untuk berputar
pada bearingnya. Besarnya nilai tahanan pulley dapat dilihat pada tabel 2-10
Tabel 2 Belt Tension To Rotate Pilleys
1.1.1.Tahanan aksesoris, Tac
Aksesoris conveyor antara lain : triper,stacker, plows, belt-cleaning
equipment/scraper, dan skirtbord
Ttr Tahanan tripper berasal dari pulley tripper
Ttr = Tptr + H . Wb
Tbc tahanan plows dapat dilihat pada tabel 11.
Tabel 3 Discharge Plow Allowance
Tpl Tahanan dari peralatan belt-cleaning/scraper
Scraper biasanya lebih dari satu dan bekerja menekan belt
Tahanan yang dibutuhkan sekitar 2 sampai 3lbs/inch dari lebar belt
Tpc = n . 3 . b (lbs)
Dimana, b = lebar belt (inch)
Tahanan gesek pada karet skirtboard
Tsb = (2 . Cs . Lb . hs) + ( 6 . Lb ) (lbs)
Dimana, Cs = Faktor dari beberapa material pada tabel 12
Lb = panjang skirtboard (ft)
Hs = kedalaman material mengenai skirtboard
=0,1 x lebar belt (in)
Tabel 4 Skirtboard Friction Factor, Cs
Sehingga tahanan aksesoris
Tac = Ttr + Tpl Tbc + Tsb
1.1.1.Daya Belt
Daya yang dibutuhkan belt cnveyor yang memiliki tegangan efektif,
Te pada drive pulley adalah
P=T e x v3300
(lbs)
Dimana, P = Daya belt (hp)
Tc = Tension belt (lbs)
v = Kecepatan belt (fpm)
1.1.2.Wrap Factor, Cw
Wrap factor adalah nilai yang digunakan untuk perhitungan efektif
belt, Tc, yang dapat tergantung dari penempatan drive pulley. Tc dipengaruhi
oleh koefisien gesekan yang terjadi antara pilley dan belt, wrap, dan nilai T1
dan T2
Gambar 1 Incline Or Horizontal Conveyor, Pulley Driving Belt
Gambar 2 Decline Conveyor, Lowering Load With Regeneration, Belt Driving Pulley
Tc = T1-T2
T1 = tegangan maksimum/tight-side pada pulley (lbs)
T2 = tegangan slack-side pada pulley (lbs)
e = dasar logaritma naperian = 2,718
f = koefisien gesekan antara permukaan pulley dan permukaan belt
(0,25 untuk bare pulley dan 0,35 untuk lagged pulley)
ɵ factor wrap (lihat tabel 13) = T 1T 2
= 1
e fθ−1
Tabel 5 Wrap Factore, Cw
1.1.3.Belt sag antara idler
Untuk belt conveyor jarak jauh, sag belt antara idler harus dibatasi
untuk menccegah material tumpah pada tepi belt dan material, jarak idler
dan tegangan belt
Sag = W x Si2
8 T=
(Wb+Wm ) S12
8 xT
Tegangan minimum untuk menghasilkan persentase sag sebagai berikut :
Untuk 3% sag T0 = 4,2 Si ( Wb + Wm)
Untuk 2% sag T0 = 6,25 Si ( Wb + Wm)
Untuk 11/2% sag T0 = 8,4 Si ( Wb + Wm)
1.1.4. Tegangan Belt Pada Titk X Sepanjang Conveyor
Gambar 3 Horizontal Belt Conveyor with Vertical curve and Head Pulley Drive
Lx = jarak titik X dari tali pulley
Hx = jarak vertikal titik X pada sisi carrying
Tex = tegangan belt titik X pada sisi carrying
Trr = tegangan belt titik X pada sisi return
Tyr = tegangan belt pada sisi return akibat gesekan
Tp = tegangan pulley (lihat bab 2.8.5)
Tt = tegangan belt pada tail pulley
Tb = tegangan berat sisi carrying atau return pada belt untuk
kemiringan conveyor
Thp = tegangan belt pada head pulley
Twcx = tegangan titik X pada sisi carrying hasil dari berat belt dan
material yang dibawa
Tfcx = tegangan titik X pada sisi carrying hasil dari gesekan
Twrx = tegangan titik X pada sisi return hasil dari berat kosong belt
Tfrx = tegangan titik X pada sisi return hasil dari gesekan
Tyr = 0,015L Wb Kt
Tt = T2 + Tyr + Tp - Tb
Tb = H . Wb
Twcx = Hx Wb
Tfcx = Lx {Kt(Kx + Ky)} + Lx Ky Wm
Twrx = Hx Wb
Tfrx = 0,015 Lx Wb Kt
Tcx =Tt + Twcx + Tfcx
Trx = Tt + Twrx + Tfrx
1.1.5. Berat take-up gravity, TTU
Rumus untuk mencari berat take-up :
TTU = (T 2L'
LT yr+T p−T b)
Dimana :
T2 = T1 - T2
Tyr = 0,015 L Wb
Tp = lihat bab 2.8.5
Tb = H . Wb
Gambar 4 Take - Up Gravity
1.2.PEMILIHAN PULLEY
Pulley dipilih untuk dapat mengatasi tegangan belt yang tertinggi yang
bekerja padanya. Pulley pada perancangan menggunakan produk dari
perusahaan PT. KHARISMA MITRA MANDIRI
Tabel 6 Drive Pulley Dimension
Tabel 7 Non-Drive Pulley Dimension
1.3. PEMILIHAN BELT
Belt adalah merupakan komponen utama dalam desein sistem belt
conveyor, karena :
Belt merupakan komponen yang membawa material
Belt merupakan komponen yang bersentuhan langsung dengan material
dan menerima segala perlakuan dari material conthnya impact, abrasi
dan lainnya.
Belt adalah komponen yang akan aus. Desein yang tidak baik akan
mengakibatkan belt cepat aus dan sobek dan akan menyebabkan biaya
yang sangat mahal dalam perawatan
Dalam meerancang sebuah sistem conveyor pernacang harus
menggunakan standard lebar belt yang digunakan secure internationa.
Standard lebar belt dalam milimeter adalah 400, 500, 650, 800, 1200,
1400, 1600, 1800, 2000, 2200, 2400, 2600, 2800, 3000, 3200. Dalam inchi
18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, 60, 72, 84, dan 96.
Belt terbuat dari carcass karet, seperti ditunjukkan pada gambar berikut.
Gambar 5 Potongan Belt Menurut Skematik
Top cover thickness : tt
Carcass thickness : t2
Bottom cover thickness : t3
Belt total thickness : t4 = t1 + t2 + t3
1.3.1. Tipe Belt
Jenis textile belt terdiri dari : camel hair, cotton (woven atau sewed),
duck cotton dan rubber textile belt. Belt conveyor harus memenuhi
persyaratan : tidak menyerap air (low hygroscopicity), kekuatan tinggi,
ringan, pertambahan panjang spesifik reandah (low spesifik eongation),
fleksibel tinggi, lapisan tidak mudah lepas (high resistivity to ply
separation) dan tahan lama (long service long)
Ada 2 tipe dari carcass. Textile fabric dan steel cord. Berdasarkan
hal tersebut ada 2 tipe belt yang penamaanya dihubungkan dengan jenis
carcass pada belt. 2 tipe dari belt itu adalah 1. Textile fabric belt 2. steel
cord belt.
1) TEXTILE FABRIC BELTS
Belt tipe ini mempunyai carcass pabrikan. Pada umumnya cover
tersebut dari rubber (karet). Cover dapat juga terbuat dari bahan PVC
belt, dan lainnya. Carcass textile fabric terdiri dari satu lapisan khusus
atau lebih dari plies.
Gambar 6 Multi-Ply Belt Section
2) STEEL CORD BELTS
Belt tipe steel cord memiliki carcass (terisi bearing), terbuat dari
steel cord (kadang-kadang ini disebut sebagai sling atau anel baja).
Steel cord diletakkan paralel dalam satuan lapisan dan dilapisi karet
untuk membentuk permukaan belt yang menyambung. Tipe belt
ditunjkkan seperti pada gambar
Gambar 7 Belt Cross Section Dari Steel Cord Belts
1.4. PEMILIHAN IDLER
Konveyor belt membutuhkan penopang antara head dan tail pulley
yang berada berdekatan. Saat belt bergerak, penopang ini harus berada
dalam bentuk roller unutk menghindari belt keluar jalur dari penopangnya.
Pergerakan belt sama dengan pergerakan berputar roller pada kecepatan
yang sama, sehingga belt bergerak diatas roller penopang tanpa keluar jalur.
Pada dasarnya roller sangat penting bagi belt conveyor.
Roller menopag belt tanpa memiliki daya dan berputar didasari karena
pergerakan dari belt. Leh karena itu roller ini disebt idler roller
Penopang yang menopang belt memiliki satu atau lebih roller dan juga
frame untuk dudukan roller-roller ini. Umumnya mereka dinamakan
‘idler’ atau ‘set idler’ yang artinya penopang sempurna berdasarkan pada
unit roller bersama dengan mounting frame nya atau sambungan
mounting
Roll atau roller atau idler rller sebenarnya yang bersentuhan dengan belt.
Kejelasan mengenai nama nama ini sangat penting unutk
menggambarkan idler dan untuk menghindari kebinggungan saat bekerja
dengan menggunakan idler.
Fungsi dari idler :
Untuk menoang belt sekaligus bersama material yang dibawanya, tanpa
memperlambat pergerakan belt.
Untuk menopang belt pada saat kembali, tanpa memperlambat
pergerakan belt.
Untuk membentuk belt dengan bentuk tertentu, agar memudahkan belt
membawa material yang dibawanya.
Menyediakan penopang khusus pada belt saat loadinng point, bertujuan
memberikan penempatan yang tepat bagi material diatas belt, dengan
resiko kerusakan yang minimum pada belt.
Belt merupakan bentuk dari rata-rata menjadi sesuai dengan bentuk tail
pulley, dan berubah lagi menjadi rata di head pulley. Transition idler
adalah yangmerubah bentuk belt pada pada loasi-lokasi ini dengan
perganngan minimal pada belt
Idler dibutuhkan untuk memperbaiki kesejajaran belt, contohnya, idler
harus secara otomatis menempatkan blet centerline dengan konveyor
centerline. Ini sangat penting karena kesejajaran yang dilakukan oleh
head dan tail pulley hanya berjarak kurang dari 10 meter dari head dan
tail end
1.4.1. Frame Idler
Pada dasarnya ada 2 tipe idler, yaitu tipe Fixed Frame dan tipe
garland. Idler fixed frame memiliki roller yang diletakkan diatas frame
baja. Idler-idler ini sangat sering digunakan secara luas untuk seluruh jenis
konveyor. Idler Garland, atau yang biasa disebut idler catenary, memiliki
roller fleksibel yang tersambung.
Ada beberapa tipe dari fixed frame idler berdasarkan pada fungsi
khusus. Dibawah ini ada beberapa macam idler yang biasanya digunakan
dan namanya terkenal didunia indutri.
1) Troughing Idler
Baiasanya ‘troughing idler’ berisi 3 roller tipe trough idler unutk
menahan belt yang bergerak. Central roller ditempatkan horizontal,
smentara side roller diposisikan pada sudut 200, 250, 300, 350, 400, atau
450. Inklinasi side roller dari garis horizontal dikenal sebagai sudut
troughing.
Gambar 8 Trough Carrying Idler
2) V-Trough carrying idler
Idler ini digunakan ditempat yang biasanya menggunakan 3
roller. Iler-idler seperti ini berbiaya lebih rendah karena tipikal,
termasuk hanya menggunakan 4 bearing daripada 6 bearing,
bagaimanapun juga, kelebihannya akan terlihat apabila ukuran bearing
tidak berubah dari ukuran minimum yang digunakan.
Idler ini tidak menyediakan penopang untuk bongkahan material,
yang berakibat terpusatnya tekanan ada belt, yang menyebabkan
cepatnya belt menjadi terkikis. Idler ini menggunakan sudut 200
inklinasi. Idler ini biasanya digunakan untuk belt dengan ukuran yang
kecil, dan untuk menghantarkan material dengan ukuran yang terbatas.
Gambar 9 V-Type Carrying Idler
3) Impact Idler
Imact idler umumnya terdiri dari 3 roller yang bending. Sudut
bending impact idler, panjang roller, atau kuantitas rller noormalnya
sama dengan idler-idler lain yang dibending dalam conveyor.
Impact idler digunakan untuk menopang belt pada zona
penerimaan material. Impac idler dapat diandalkan saat menangani
tumpahan dari material berat dengan merayap daya benturan yang
dihasilkan dari material yang jatuh dan untuk melindungi belt dari
kerusakan
Idler ini terdiri dari 3 nos roller dan penopang frame baja. Roller-
roller ini standard dengan konstruksi tubular, akan tetapi memiliki
komponen yang lebih kuat untuk menyamai kapasitas loading. Roller
ini dipasang pada frame baja yang terukur untuk menyediakan sudut
bending dari 200, 250, 300, 350, 400, atau 450.
Gambar 10 Trough Impact Idler
4) Flat Returns Idler (Single roll returns idler)
Flat returns idler memiliki single roller untuk memberisupport
pada saat belt conveyor berjalan kembali. Idler ini terdiri dair single
roller dan 2 nos bracket yang dipasang dibawah conveyor stinger.
Idler ini sangat luas dipakai untuk belt dengan jangkauan randah dan
juga murah.
Gambar 11 Flat Returns Idler
5) Self-Aligning Carrying Idlers (S.A Carrying idlers)
S.A carrying digunakan pada belt yang bergerak dengan interval
antara 15 sampai 21 meter berdsarkan lieu standard untuk idler
conveyor
Idler ini menggunakan 3 roller, 2 roller atau single roller yang
sangat tepat untuk idler carrying. Idler ini memiliki roller atas yang
dipasang diatas frame swiveling, yang tentunya berputar pada frame
stationary. Roller pengarah berbentuk vertical disediakan pada tiap
ujung swiveling-frame, yang akan mendoorong belt kearah conveyor
center line
Gambar 12 Self-Aligning Carrying Idler
6) Self-aligning returns idler (S.A returns idler)
Idler ini digunakan pada belt bergerak dengan interval antara 21
sampai 30 meter, pada tempat yang biasanya return idler berada. Idler
ini menggunakan kekuatannya pada returns belt yang bergerak pada
saat belt keluar dari garis pusat conveyor
Idler ini menggunakan single roller atau dua roller yang standard
dengan yang digunakan pada conveyr umumnya. Roller atas dipasang
pada swiveling-frame, yang tentunya bergerak pada frame stationary di
mur dengan kuat pada badan conveyor. Roller pengarah yang berbentuk
vertikal dipasang pada tiap sisi swiveling frame, untuk mendorong belt
untuk mencapai kesejajaran.
Gambar 13 Self Aligning Returns Idler
1.4.2. Roller
Roller adalah komponen paling penting dari konveyor, sama seperti
komponen lain yang bersentuhan langsung dengan belt dan kegunaannya
pada konveyor. Konstruksi tipikal dari roller seperti ditunjukkan pada
gambar.
Gambar 14 Detail Of Roller Internal Construction (Typical)
1.4.3. Pemilihan Idler
Untuk pemilihan idler, penulis mengambil produk dari PT. KHARISMA
REKAYASA GLOBAL dimana data ukuran idler dan perhitungan idler
berasal dari catalog perusahaan tersebut. Rumus yang digunakan adalah:
Wc = W 1+W 2+W 3
2
W1 = 1000Q
60 yx
23
x Si
W2 = Wb.13
. S 1
WR = Wb x P+W 3
2
Lah = 500.a1.a2.a3.{33,3n }{ C
W}3
n = 1000 y / (πD)
Dimana Lah = umur pakai
a1 = veliablility factor (90%) = 1
a2 = factor material = 3
a3 = kondisi operasi = 1
n = jumlah revolusi pada roller (rpm)
C = basic dynamic load rating (kg)
W = radial load (kg) = Wc atau WR
Wc = radial load pada bearing dari carrying roller (kg)
W1 = berat material pada center roller (kg)
W2 = berat belt pada center roller (kg)
W3 = berat rotating part pada roller (kg)
P = jarak antar idler (m)
Q = kapsitas conveyor (tph)
WR = radial load pada bearing dari return roller (kg)
Tabel 8 Arragment Of Idler Spacing
Tabel 9 Roller Diameter & Bearing Number
Tabel 10 Basic Load Rating For Rolling Contact Bearing Cdyn (Kgf)
Tabel 11 Wb & W roller
Tabel 12 Trough Carrying Idler & Return Idler
Tabel 13 Belt Training Carrying Idler
Tabel 14 Belt Training Return Idler
Tabel 15 Impct Carrying Idler & Impact Return Idler
1.4.4. Jarak Idler Dengan Pulley
Belt conveyor menerima tegangan tidak normal pada bagian antara
head/tail pulley dengan idler pertama. Ini tidak diabaikan, posisi idler
pertama terhadap pulley ditunjukkan pada tabel berikut.
Tabel 16 Minimum Transitional Spacing
Tabel 17 Transitional Spacing
1.5. TEKNIK SPLICE
Teknik splice adalah teknik untuk menymbung belt conveyor. Proses
penyambungan menggunakan penyambungan dingin (cold spilicing),
berikut ini adalah langkah-langkah yang dilakukan dalam penyambungan
belt conver :
1) Menggambar sambungan.
Bias (Sudut Sambungan)
0,3 x lebar belt + 1200 =1200 x EP / 4p
1200 x 0,3 = 360
Menggambar sambungan sesuai ukuran belt / standard BANDO
2) Menghapus perstep dari pernukaan sambugan pakai pisau cutter / pisau
potong
3) Penggerindaan.
Menggerinda semua permukaan sambungan sampai bekas potongan
pisau kena gerinda semua
Kwalitas : gerinda tidak boleh mengenai permukaan canvas
4) Pembersihan
Mebersihkan semua permukaan sambungan dari sisa-sisa bekas
gerida
Dibersihkan pakai cleaning solven pakai majun
1) Pengeleman
Pengeleman dilakukan dua kali
Pengeleman pertama tipis dan merata, setelah kering kir-kira 10
menit baru dilakukan pengelemenan kedua
Pengeleman kedua tebal dan merata
2) Penyambungan
Setelah lem kkering di lap pakai cleaning solven pakai lap bersih
(majun bersih)
3) Pengerolan
Pengerolan pakai hand roll
Pengerolan harus merata supay tidak ada angin yang tertinggal
4) Finising
Ujung sambungan top dan bottom dan pinggir sambungan kanan kiri
pakai buffing
Setelah di finishing di lem lagi
1.6. PERPINDAHAN TAKE UP
Perpindahan take-up harus dirancang sesuai dengan penambahan
untuk peyerapan permanent elongation pada belt. Variasi elastis dan
permanent elongation belt dapat dilihat pada tabel. Perpidahan efekti take-
up dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 18 Elastic Variation And Permanent Elongation
Tabel 19 Effective Take Up Movement
Ketinggian vertikal (H), sudut kemiringan (δ), wrap drive pulley (θ), faktor wrap dan (Cw)
Faktor Kt
Kx, Ky, Te dan P
Berat material (Wm)
Wb, d, C dan Si
Carrying idlerW1, W2, W3, Wc, n dan Lah
Carrying idler
W1, W2, W3, Wc, n dan Lah
Return idlerWr dan Lah
Kecepatan belt (v)
Kapasitas (Q), lebar belt, sudut repose (α), sudut surcharge (β), massa jenis(γ) dan luas penampang (A)
BAB III METODOLOGI
3.1 Flow Chart
3.2 Data Informasi Awal Perancangan
Spesikasi awal yang ditetapkan oleh perancang
Kapasitas yang diinginkan : 2000 ton/jam
Lokasi dan temperatur
Lokasi : Outdoor
Temperatur : 23oC-37oC
Jarak stockpile ke pelabuhan : 200 m
Spesifikasi material angkut (lihat tabel 2-3, hal 10)
Nama : Cement, Porland
Massa jenis : 1,50 t/m3
Sudut repose : 30o
Sudut surcharge : 25o
Inklinasi maksimum : 20o
3.3 Kecepatan Belt
Diketahui :
Lebar Belt : 1200 mm
A (area cross-section) : 0,17242 m2 (lihat tabel 2-5, hal 12)
Angle of Surcharge (α) : 25o
Through Angle (β) : 30o
Q ( kapasitas) : 2000 t/h
Q =60 . A . v . γ
v = QA . γ .60
= 20000,17 . 1,50 . 60
=130,72mmin
≈ 2,18ms
3.4 Berat Material Dan Belt
3.4.1 Berat Material (Wm)
Wm=1000 x Q60 x v
=1000 x 200060 x 130,72
Wm=254,998kgm
=170,85lbft
3.4.2 Berat Belt (Wb)
Wb =26kgm
=17,42lbft
3.5 Pemilihan Idler
Berdasarkan bab 2.11, pemilihan idler untuk lebar belt 1200 mm, adalah :
3.5.1 Carrying Idler
d = 139 mm (tabel 2-18, hal 31)
Si = 1,2 m (tabel 2-14, hal 13)
W1 = 1000 x Q60 x v
X 23
X Si = 1000 X 200060 X 130,72
X23
X1,2=203,998 kg=204 kg
W2 = Wb X 13
X Si= 26 x 13
x1,2=10,4 kg
W3 = 6,6 x 3=19,8 kg (tabel 2-16)
WC = W1+ W2+W3
2=
204+10,4+19,82
=117,1 kg
n = 1000 .vπ .d
=1000 x 130,723,14 .139
=299,50 rpm
Bearing dipilih No 6205 dengan C = 1.120 kg (tabel 2-15, hal 30)
Lah = 500. a1 . a2 . a3 .(33,3n ).(C
W )3
= 500.1. 3.1.(33,3299,50 ) .(1.120
117,1 )3
=145.922,43 h
Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hari
Umur bearing Lah/(16 x 355) = 25,69 tahun
3.5.2 Return Idler
d = 139 mm (tabel 2-18,hal 31)
Si = 2,4 m (tabel 2-18,hal 31)
W3 = 16,1 kg (tabel 2-16)
W R=(W b X Si )+W 3
2=
(26 X 2,4 )+16,12
=39,25
Bearing yang dipilih 6205 dengan C=1.120 kg (tabel 2-15)
Lah =500. a1 . a2 . a3 .(33,3n ).(C
W )3
=500.1. 3.1.(33,3299,50 ) .(1.120
39,25 )3
=3.875.018,24h
Conveyor beroperasi 16 jam/hari dan 1 tahun = 355 hari
Umur bearing Lah/(16 x 355) = 682,22 tahun
3.6 Perhitungan Tegangan Dan Daya Belt
Profil perancangan konveyor Barge Loading seperti yang ditunjukkan pada
gambar 3-1 di bawah ini.
3.6.1 Data Yang Diketahui
B = Lebar Belt = 1200 mm = 48 in
Wb = Berat Belt = 26 kg/m = 17,42 lbs/ft
Wm = Berat material = 254,998 kg/m = 170,85 lbs/ft
Si = Jarak antar idler untuk carrying run = 1,2 m = 3,94 ft
Jarak antar idler untuk return run = 2,4 m = 7,88 ft
L = panjang conveyor = 200 m = 656,20 ft
H = Ketinggian vertical = 20 m = 65,62 ft
δ = sudut kemitringan = 20o
v = Kecepatan conveyor = 130,72 m/min = 428,89 fpm
Q = Kapasitas coveyor = 2000 tph
θ = Wrap drive pulley = 210o (tabel 2-11)
Cw = Faktor wrap untuk lagged pulley = 0,38 (tabel 2-11)
3.6.2 Faktor Kt (faktor koreksi temperature lingkungan)
T = 23oC - 37oC = 44,78oF – 52,56oF
Kt = 1 ( lihat bab 2.8.2, gbr 2-6, hal 14)
3.6.3 Faktor Kx (faktor gesekan idler)
Diameter roller = 139 mm = 5,5 inch
Dengan interpolasi,
5,5-56-5
=A1-1,8
1,5-1,8→ A 1=1,65
K x =0,00068 ( W b+ Wm )+Ai
Si
K x =0,00068 (17,42+170,85 )+1,653,94
=0,547lbsft
3.6.4 Faktor Ky (factor perhitungan gaya belt dan beban flexure pada idler)
Untuk L = 656,20 ft
W = Wb + Wm = 17,42 lbs/ft + 170,85 lbs/ft = 188,27 lbs/ft
Berdasarkan tabel 2-7 hal 15, Ky terletak antara 600 ft dan 800 ft
Untuk 600 ft Wb + Wm terletak antara 150– 200 lbs/ft dengan nilai Ky =
0,035
Untuk 800 ft Wb + Wm terletak antara 150– 200 lbs/ft
Dengan interpolasi,
188,27-150200-150
=K y -0,034
0,035-0,034→ Ky =0,0347654
Jadi, interpolasi terakhir untuk L = 656,20 ft di dapat
656,20-600800-600
=K y -0,035
0,0347654-0,035→K y =0,0349340
3.6.5 Tegangan Efektif
Te = Tx + Tyc + Tyr + Tym + Tm + Tp + Tam + Tac (lbs)
Tahanan akibat gesekan pada idler (lbs)
Tx = L x Kx x Kt
Tx = 656,20 x 0,547 x 1
Tx = 358,94 lbs
Tahanan belt flexure pada carrying idler (lbs)
Tyc = L x Ky x Wb x Kt
Tyc = 656,20 x 0,0349340 x 17,42 x 1
Tyc = 399,33 lbs
Tahanan belt flexure pada return idler (lbs)
Tyr = L x 0,015 x Wb x Kt
Tyr = 656,20 x 0,015 x 17,42 x 1
Tyr = 171,47 lbs
Tahanan material flexure (lbs)
Tym = L x Ky x Wm
Tym = 656,20 x 0,0349340 x 170,85
Tym = 3.916,51 lbs
Tahanan material lift (+) atau lower (-) (lbs)
Tm = ± H x Wm
Tm = ± 65,62 x 170,85
Tm = ± 11.211,18 lbs
Tahanan pulley (lbs)
Tp = ((Nts x Pt) + (Nss x Pt)) x 0,445
Tp = ((4 x 200)) + (5 x 150)) x 0,445
Tp = 689,75 lbs
Tahanan percepatan material (lbs)
Tam = 2,8755 x 10-4 x Q x (v ± v0)
Tam = 2,8755 x 10-4 x 2000 x (428,89 ± 0)
Tam = 246,66 lbs
Tahanan dari aksesoris (lbs)
Tac = Tbc + Tpc
Tahanan plows
Tbc = 5 x B
Tbc = 5 x 48 = 240 lbs
Tahanan dari peralatan belt-cleaning/scraper
Tpc = n x 3 x B
Tpc = 5 x 3 x 48 = 720 lbs
Tac = 240 + 720 = 960 lbs
Maka, Te = 358,94 + 399,33 + 171,47 + 3.916,51 + 11.211,18 + 689,75 +
246,66 + 960 (lbs)
Te = 17.953,84 lbs = 8.143,72 kg
3.6.6 Perhitungan Daya Motor
Daya yang dibutuhkan belt conveyor yang memiliki tegangan efektif, Te
pada drive pulley adalah :
P=Te x v
33000 (hp )
P=17.953,84 x 428,8933000
( hp )
P = 233,34 hp
P = 174,07 kW
3.6.7 Pemilihan Pulley Konveyor
Pemilihan pulley dilakukan berdasarkan belt tension pada pulley. Tegangan
yang terjadi pada pulley tersebut antara lain :
Te = 17.953,84 lbs dan Belt width = 1200 mm
Drive pulley = Ø 600 mm, dengan diameter bearing Ø 125 mm
Tail pulley = Ø 506 mm, dengan diameter bearing Ø 110 mm
Head pulley = Ø 506 mm, dengan diameter bearing Ø 110 mm
Snub tail pulley = Ø 318 mm, dengan diameter bearing Ø 75 mm
Snub head pulley = Ø 406 mm, dengan diameter bearing Ø 90 mm
Tensioner pulley = Ø 506 mm, dengan diameter bearing Ø 110 mm
Bend pulley = Ø 406 mm, dengan diameter bearing Ø 90 mm
Take up pulley = Ø 506mm, dengan diameter bearing Ø 110 mm
(Referensi pulley tabel 2-12 untuk drive pulley dan tabel 2-13 untuk non
drive pulley)
3.6.8 Pemilihan Reduction Gear
Data yang perlu diketahui :
P = Daya conveyor = 174,07 kW
v = Kecepatan belt = 130,72 m/min
D = Diameter drive pulley = 600 mm
n1 = Jumlah revolusi pada drive pulley
T = Torsi pada drive pulley
n1=1000 x v
π x D
n1=1000 x130,72 m /min
3,14 x600 mm=69,4 rpm
T=Te x D /2
1000
T=8.143,72 kg x600 /21000
=2.443,116kgm=23.966,97 Nm
top related