Landasan Teori Penulisan Ilmiah Tentang Excavator

BAB II

                                                                         LANDASAN TEORI

2.1 Definisi Excavator

Excavator adalah salah satu mesin alat berat yang dapat bergerak memiliki tempat duduk yang terpasang pada poros diatas undercarriage (roda penggerak yang terbuat dari baja) dengan track atau roda, boom dan lengan (arm) tersambung dengan bucket dalam berbagai bentuk. Yang seluruhnya menggunakan prinsip sistem hidrolik dan memiliki banyak kegunaan, diantaranya menggali lubang, memecah batu, membuat kemiringan tanah, memindahkan barang dan lain lain. Dengan tujuan untuk mempermudah suatu pekerjaan yang sulit dan berat agar menjadi lebih ringan dan untuk mempercepat waktu pekerjaan.

2.2 Kegunaan Excavator

1. Menggali tanah
2. Meratakan tanah
3. Membuat kemiringan tanah
4. Memindahkan material
5. Membersihkan sungai dan melebarkan sungai
6. Merobohkan pohon dan mencabut
7. Pertambangan
8. Konstruksi umum dan lain-lain

2.3 Bagian-Bagian Excavator

Gambar 2.1 Bagian-Bagian Excavator

Boom :

1. Jumlah 2 
2. Diameter Silinder 170 mm 
3. Diameter Batang 115 mm

Arm :

1. Jumlah 1 
2. Diameter Silinder 190 mm 
3. Diameter Batang 130 mm 

Bucket :

1. Jumlah 1 
2. Diameter Silinder 170 mm
3. Diameter Batang 120 mm

2.4 Jenis Excavator

Kebutuhan industri yang berbeda-beda yang sesuai kebutuhan masing-masing, membuat perusahaan yang bergerak dibidang pembuatan excavator melengkapi bentuk yang disesuaikan dibutuhkan industri lapangan.

2.4.1 Jenis Excavator Menurut Beratnya

Berdasarkan beratnya excavator dibagi menjadi tiga kelompok :

1. Excavator mini yaitu excavator yang beratnya diantara 1.100 kg dengan berbagai tipe dan sampai berat 4.900 kg, yang digunakan untuk wilayah perkotaan dan padat penduduk yang lebih efiensi untuk mencapai lokasi.
2. Excavator sedang yaitu excavator dengan berat antara 6.300 kg sampai dengan 39.000 kg dan seterusnya, digunakan untuk konstruksi umum dan kehutanan.
3. Excavator besar yaitu excavator dengan berat antara 42.500 kg sampai dengan 805.000 kg, digunakan untuk industri pertambangan.

2.4.2 Jenis Excavator Berdasarkan Rodanya

Berdasarkan jenis roda excavator dibagi menjadi tiga kategori yaitu :

1. Excavator dengan unddercarige dengan roda tank baja.
2. Excavator dengan roda dari karet.
3. Excavator dengan tongkang yaitu excavator yang diopresikan dengan tongkang.

2.4.3 Jenis Excavator Berdasarkan Bucket

Berdasarkan jenis bucket-nya excavator diklasifikasikan menjadi beberapa jenis :

1. Standard Bucket Excavator yaitu excavator dengan penggerak yang memiliki sampai 6 gerigi, merupakan jenis bucket yang paling banyak digunakan.
2. Ripper Bucket Excavator yaitu excavator dengan penggeruk yang memiliki 3 buah gigi, digunakan untuk menggali bebatuan atau tanah liat yang keras.
3. Ditch Cleaning Bucket Excavator yaitu excavator dengan penggeruk lebar digunakan untuk membersihkan sungai dan menggeruk lumpur.
4. Slop Finishing Bucket Excavator yaitu excavator dengan penggeruk yang tidak memiliki gerigi yang sesuai untuk meratakan tanah karena bucket yang lebar.
5. Single Shank Ripper Excavator yaitu excavator yang hanya memiliki satu gigi digunakan untuk mempersiapkan lahan untuk digali terutama lahan bebatuan.
6. Three Shank Bucket Excavator yaitu excavator yang memiliki 3 buah gigi, sangat cocok menggali batu pada lereng, mengancurkan dan mengangkat.
7. Clamshell Bucket Excavator yaitu excavator yang memiliki 2 buah bucket standar saling berhadapan, tetapi memiliki 3 buah gerigi yang berfungsi untuk pencengkram untuk memindahkan material.
8. Grapple Bucket Excavator yaitu excavator yang memiliki 2 buah pasang gerigi saling berhadapan seperti 2 buah pasang sendok garpu yang berhadapan digunakan untuk mengangkat kayu.
9. Spike Hammer Excavator yaitu excavator dengan bucket berbentuk palu dengan ujung yang runcing yang berfungsi untuk penusuk digunakan untuk menghancurkan struktur beton.

2.5 Komponen Excavator

Excavator yang lengkap memiliki 2 buah komponen yaitu Unddercarige dan Workgroup.

2.5.1 Unddercarige

Unddercarige adalah salah satu roda penggerak yang terbuat dari karet atau baja dan terdiri dari karet atau baja terk, drive spockets, rollers dan komponen yang terhubung, unddercarige mendukung kerja komponen workgroup.

2.5.2 Workgroup

Workgroup dari excavator hidrolik yang lengkap terdiri dari Boom, dan lengan (Arm), dan alat pelengkap atau tambahan seperti bor, bucket atau breaker semua komponen workgroup terletak didepan dan terhubung dengan house melalui Swing Frame yang memungkinkan workgroup dapat bergerak ke kiri dan ke kanan untuk mencapai penggalian.

2.6 Fluida Hidrolik

Fluida hidrolik yang digunakan pada sistem hidrolik harus memiliki ciri-ciri sesuai dengan kebutuhan. Hal-hal yang dimiliki oleh cairan hidrolik tersebut sehinggan fluida hidrolik tersebut dapat melaksanakan fungsi dengan baik.

Fungsi fluida hidrolik pada sistem hidrolik yaitu :

1. Sebagai penerus daya atau tekanan
2. Sebagai pelumas bagian-bagian yang bergerak
3. Segabagai pendingin komponen yang bergesek
4. Pencegah korosi

2.6.1 Sifat-sifat Fluida Hidrolik Dan Syarat Fluida Hidrolik

Untuk pengoprasian sistem hidrolik yang tepat harus ada sifat zat aditif khusus dan sejumlah aditif lainnya dicampurkan dalam oli murni. Dibawah ini menjelaskan tentang istilah-istilah penting fluida hidrolik.

1. Kekentalan (Viskositas)

Viskositas adalah ukuran kemampuan fluida hidrolik untuk mengalir. Pengujian viskositas dengan viscosimeter, kualitas ukuran cairan yang akan diuji dipanaskan terlebih dahulu untuk menguji temperaturnya (400°C untuk cairan hidrolik) dan diukur akan dicatat. Perhitungan besaran viskositas dalam Cst (centistokes) atau SUS bisa ditulis SSU (Saybolt Universal Seconds). Satuan viskositas ini ditentukan oleh pabrik sesuai spesifikasi komponen hidrolik dan berdasarkan pada kekentalanya, oli bisa diberi kadar oleh perusahaan oli tersebut dengan ISOVG atau dengan sistem penomoran SAE. Viskositas secara umum dianggap sesuatu yang sangat penting dalam sifat-sifat fisik dari oli hidrolik, karena viskositas akan mempengaruhi kemampuan untuk mengalir dan melumasi bagian-bagian yang bergesek. Viskositas akan menentukan tahanan dalam fluida hidrolik untuk mengalir. Nilai viskositas suatu hidrolik rendah jika fluida tersebut mengalir dengan mudah. Jenis fluida yang dipakai dalam sistem hidrolik adalah oli, memilih oli dengan viskositas tertentu adalah suatu hal yang sangat disarankan dan dianjurkan memilih oli ditentukan oleh pembuat pompa hidrolik. Sehingga pemilihan oli dengan spesifikasi tertentu akan memenuhi sifat dan karakteristik yang telah direncanakan. Viskositas oli yang tinggi memberikan pengisian yang baik antara celah dari pompa, katup, dan motor. Tetapi apabila nilai viskositas oli terlalu tinggi, hal ini akan memberikan akibat seperti dibawah ini :

• Karena hambatan untuk mengalir besar, menyebabkan seretnya gerakan gesekan elemen penggerak (actuator) dan kavitasi pompa (udara masuk ke pompa).
• Pemakaian tenaga bertambah, karena kerugian gesekan.
• Penurunan tekanan bertambah melalui saluran-saluran dan katup.

Tetapi apabila sebaliknya viskositas oli terlalu rendah akan mengakibatkan hal-hal kerugian kebocoran berlebihan :

• Menurunkan efisiensi motor dan pompa.
• Aus berlebih karena pelumasan tidak mencukupi pada pompa dan motor.

2. Pelumasan

Kemampuan suatu oli untuk mengurangi gesekan diantara komponen yang bergerak diklasifikasikan sebagai pelumas. Zat aditif ditambahkan ke oli untuk meningkatkan sifat-sifat ini.

3. Indeks kekentalan (VI)

Kekentalan oli viskositas oli hidrolik berubah-berubah tergantung suhu oli itu sendiri. Oli yang lebih panas, viskositas akan lebih rendah dari pada oli yang lebih dingin maka viskositasnya akan lebih tinggi. Tergantung pada campuran oli murni dan kuantitas zat aditif yang digunakan. Jumlah perubahan viskositas bersama dengan perubahan temperatur akan berubah-berubah. Jumlah didefinisikan suatu nomor dengan nomor yang lebih tinggi yang mengindikasikan perubahan terendah. Untuk sistem hidrolik, indeks kekentalan minimum adalah 90 bersama aplikasi yang memerlukan indeks kekentalan. Untuk memperoleh indeks kekentalan yang lebih tinggi dari oli murni, maka bahan peningkat indeks kekentalan ditambahkan zat aditif khusus yang memiliki sifat-sifat untuk meningkatkan kekentalan bersama dengan peningkatan temperatur sehingga dapat melawan penurunan kekentalan oli murni.

4. Penghambat Korosi

Zat kimia tambahan dimasukan ke oli murni untuk memberikan perlindungan pada permukaan bagian dalam komponen pemesinan. Zat aditif ini juga digunakan untuk meningkatkan pemisah kelembaban dari oli.

5. Resistensi Oksidasi

Oksigen dalam atmosfer bercampur dengan oli murni membentuk lumpur, asam dan minyak. Peristiwa ini disebut dengan oksidasi dan pada saat oli dipanaskan digetarkan, proses oksidasi dipercepat.

6. Anti-Foam

Oli mengandung kuantitas udara yang terserap pada saat oli digetarkan, maka oli tersebut akan memunculkan udara dalam gelembung-gelembung kecil. Udara dapat menyebabkan adanya masalah dalam pengoprasian sistem, sehingga zat aditif biasanya ditambahkan untuk mengurangi penyerapan volume udara yang ada dalam oli dan mempercepat pembuangan udara yang terperangkat selama digetarkan.

7. Kompabilitas

Suatu cairan diukur kompabilitasnya dengan seal, metal dan material lain yang digunakan dalam sistem hidrolik. Spesifikasi cairan kan menjelaskan material-material yang cocok dan tidak cocok.

8. Titik Air

Pada temperatur tertentu dimana fluida membeku disebut titik air. Secara praktisnya semua minyak hidrolik terutama minyak dari tambang mengandung lilin. Pada suhu rendah, komponen-komponen lilin cenderung mengkristal dan mengikat sebagian fluida tidak bergerak. Untuk pemesinan hidrolik pengoprasian pada suhu dingin, titik airnya 10-15°C dibawah suhu awal, ini akan menjamin bahwa oli akan mengalir mengisi sisi saluran masuk pompa.

9. Pencegahan Karat Dan Korosi

Karat dan korosi keduanya adalah peristiwa dari oksidasi, dan fluida hidrolik yang kondisinya tetap bersih dengan kualitas antioksidasi dimaksudkan untuk menahan karat dan koros. Walaupun demikian kemungkinan berkembangnya karat dan korosi berbeda dalam pembahasannya pengkaratan terhadap logam dapat membuat bagian berkarat itu menjadi lebih besar, sedangkan korosi adalah disebabkan oleh asam yang merusak logam. Kedua kondisi tersebut akan sangat merusak pada bagian-bagian mekanik daripada sistem hidrolik. Karat akan menyebabkan bintik-bintik kasar yang dapat merusak bagian-bagian penyekat. Kerusakan seperti ini mungkin terbentuk selama dalam penyimpanan, pembongkaran korosi akan memberi kesempatan adanya kebocoran yang sama sekali tidak diinginkan. Karat dan korosi menyebabkan operasi yang tidak semestinya dan keausan yang terlalu cepat bahkan menyebabkan macetnya bagian-bagian yang bergerak. Oli hidrolik yang baik mengandung bahan-bahan tambah yang dapat menetralisir pembentukan korosi dan asam mampu melapisi bagian-bagian logam untuk melindungi terhadap karat dan korosi. Kemudian, karat dan korosi itu sendiri dapat dihalangi dengan dapat menggabungkan bahan tambah pada oli, dan semacam penempelan lembaran plat pada permukaan logamnya untuk mencegah kerusakan secara kimia.

10. Ketahanan Oli Fluida Terhadap Api

Kelemahan utama oli adalah mudah terbakar. Apabila sistem hidrolik itu berada didekat bagian-bagian bersuhu tinggi, atau sumber-sumber lain yang dapat menimbulkan percikan api pada oli hidrolik. Penggunaan oli hidrolik tahan terhadap api adalah suatu syarat yang tidak boleh tidak dipenuhi. Tiga jenis fluida terhadapt api yaitu : Oli sintesis, Campuran oli-air, dan Glycol-air.

2.7 Jenis-jenis Fluida Hidrolik yang Digunakan

Sistem hidrolik dapat dioprasikan dengan menggunakan media oli. Jenis-jenis fluida hidrolik yang digunakan adalah :

1. Oli yang berasal dari tumbuhan (vegetable oil)
2. Oli yang berasal dari mineral (mineral oil)
3. Oli yang berasal dari bahan sintetis (full synthetic)
4. Oli yang tahan panas (fire resistant)

Pada umumnya fluida hidrolik menggunakan oli yang berasal dari mineral (mineral oil), hal ini disebabkan karena mineral oil mempunyai beberapa keuntungan diantarnya :

1. Tahan terhadap korosi dan karat
2. Kandungan air rendah
3. Penambahan bahan zat aditifnya kecil
4. Tahan terhadap tekanan tinggi

Sumber: 

Pramudya, Ricko. 2015. Sistem Kerja Hidrolik Pada Excavator Tipe Komatsu PC 200-8 Di PT. United Tractors Tbk. Cabang Jakarta. Depok : Teknik Mesin Gunadarma