Excavator merupakan salah satu alat berat yang digunakan untuk penggalian
material pada industri sipil, konstruksi, dan pertambangan. Penggalian secara
optimum akan menekan biaya penggalian dan juga dapat mengurangi efek negatif
dari aktifitas penggalian terhadap alat. Gaya-gaya selama penggalian dapat
berubah-ubah bergantung pada kondisi material yang digali, posisi penggalian, dan
diameter silinder hidrolik. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari gaya gali
yang dibutuhkan untuk membongkar material dengan cara mengukur tekanan
pompa hidrolik pada komponen-komponen excavator (arm & toot) skala
laboratorium (volume bucket ± 4 liter). Pengujian dilakukan pada material andesit
lepas dengan beberapa variasi sudut penggalian (400, 500, 600, 700, dan 800).
Kalibrasi dengan load cell diperlukan untuk menghubungkan antara data tekanan
pompa hidrolik dengan data gaya yang ditunjukan oleh load cell selama
pembebanan dengan asumsi bahwa gaya yang bekerja pada excavator saat
melakukan penggalian material sama dengan nilai gaya yang ditunjukan oleh load
cell. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan metode regresi linear untuk
menghubungkan data tekanan pompa hidrolik dengan data load cell. Perhitungan
gaya pengalian juga dilakukan dengan metode analitik yaitu Fundamental Earthmoving
Equation yang dapat memberikan nilai dari resistive force yang terjadi
selama penggalian serta prediksi gaya penggalian simulasi numerik menggunakan
software PFC2D. Hasilnya menunjukan perbandingan gaya pengujian dan analitik
menunjukan nilai gaya dalam trend line yang sama, dengan perbandingan nilai ratarata
yaitu sudut 400 sebesar 0,8, sudut 500 sebesar 1,14, sudut 600 sebesar 0,68, sudut
700 sebesar 1,18, dan sudut 800 sebesar 0,96. Sedangkan perbandingan gaya
penggalian pengujian dan simulasi numerik menunjukan pada sudut penggalian
awal tertentu nilai gaya masih menunjukan trendline yang relatif sama, dengan
perbandingan nilai gaya rata-rata pada sudut awal gigi gali 400 pengujian dengan
sudut awal 450 numerik adalah 0,84 dan sudut 800 pengujian dengan sudut 900
numerik adalah 1,58. Adapun energi spesifik penggalian berbanding lurus dengan
besaran gaya yang diberikan oleh alat. Perhitungan Penggalian dengan energi
spesifik terkecil pada sudut penggalian 600 dengan nilai 0,03 MJ/ m3.