Klasifikasi dan Karakteristik Material

Material dikelompokkan atas dimensi, bentuk, berat, dan sifat-sifat khusus seperti mudah meledak, mudah terbakar, kerapuhan serta bentuk tumpukan (bulk) material. Bulk material dapat dibedakan atas tumpukan, butiran, atau serbuk (misalnya: biji besi, batubara, pasir cor, serbuk gergaji, semen dan lain-lain).

Karakteristik bulk ditentukan oleh sifat mekanik dan sifat fisik seperti: ukuran bongkah, berat spesifik, kelembaban, mobilitas partikel, angle of repose (sudut tumpukan) dan abrasivitas. Distribusi kuantitatif partikel suatu bulk, menurut ukuranya dikenal sebagai ukuran bongkah dan mempunyai satuan mm.

Untuk menentukan ukuran bongkah material yang lebih besar dari 0,1 mm, dilakukan penyaringan secara bertingkat. Ukuran bongkah bulk material dengan ukuran partikel lebih kecil dari 0,1 mm ditentukan melalui metoda khusus, yaitu berdasarkan kecepatannya jika dimasukkan kedalam air atau udara. Menurut ukuran partikelnya, bulk material diklasifikasikan menjadi bongkah dengan ukuran besar, sedang, kecil, granular atau bubuk. Ukuran bongkah partikel dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 1 Klasifikasi Material

Tabel 2 Karakteristik Material

Tabel 1 dan data yang termasuk dalam tabel 2 diambil dari buku CEMA "Screw Conveyors" dan "Belt Conveyors for Bulk Materials." Kecuali tabulasi Fm, tidak digunakan dalam perancangan screw conveyor, tabulasi kemiringan hanya digunakan untuk perancangan belt conveyor, informasi dalam tabel ini berguna untuk jenis conveyor lainnya.
Tabel 1 memberikan rincian penunjukan kode untuk kolom 3 pada tabel 2. Kolom pertama dari tabel 1 mencantumkan materi yang tercakup. Kolom 2 memberikan rentang densitas yang dapat diharapkan dalam penanganan material tersebut. Densitas tidak ditunjukkan secara khusus, namun biasanya diasumsikan berada pada atau mendekati minimum.
Ukuran bongkah bulk material harus diperhatikan karena akan berpengaruh dalam menentukan ukuran mesin pemindah material, hopper serta sistem salurannya. Berat spesifik bulk material adalah berat material per satuan volume dengan satuan ton/m³ atau kg/m³.
Kolom ketiga tabel 2 menunjukkan kode material. Kode tersebut menentukan berat rata-rata lb/ft³ ,huruf kode ukuran, nomor flow-ability, nomor abrasif dan karakteristik lain convey-ability hazard. Kolom 4 mencakup faktor material (Fm) yang digunakan dalam formula screw conveyor untuk menentukan tenaga kuda. Kolom terakhir memberikan sudut kemiringan maksimum yang direkomendasikan untuk digunakan dalam desain belt conveyor.
Tabel 2 mencakup berbagai jenis bahan butiran, biji-bijian, pakan, dan sebagainya yang ditangani secara komuter pada berbagai macam jenis conveyor. Bobot unit, kode material, dan faktor material (Fm) adalah untuk kondisi rata-rata. Misalnya, gandum bila kering atau dengan kelembaban kurang dari 10% sangat bebas mengalir, dan faktor Fm 0,4 dapat digunakan. Bila kelembaban lebih tinggi, faktor material disarankan 0,5 atau 0,6. Fenomena ini biasa terjadi pada semua butir dan beberapa zat lainnya.
Tabel 2 hanya panduan. Sampel bahan spesifik mungkin memiliki sifat yang berbeda dari yang ditunjukkan pada tabel. Kisaran kerapatan juga bervariasi, tergantung pada Kadar air dan juga sumbernya.

Berat bulk material berpengaruh dalam menghitung kapasitas alat pemindah material dan tekanan pada dinding serta sisi keluar hopper. Sudut antara kemiringan tumpukan material dengan garis horizontal disebut angle of repose yang dilambangkan dengan φ. Besarnya sudut φ tergantung pada mobilitas partikel. Jika mobilitas partikel semakin besar maka sudut φ semakin kecil. Angle of repose bisa berbentuk statik atau dinamik (φdyn). Angle of repose dinamik besarnya sekitar 0,7φ.