BAB II
LANDASAN TEORI
2.1.1
Riwayat Elevator Mulai dari jaman kuno sampai jaman pertengahan dan memasuki abad ke-13, tenaga manusia dan binatang merupakan tenaga penggerak. Pada tahun 1850 telah diperkenalkan elevator uap dan hidrolik. Tahun 1852 terjadi babak baru dalam sejarah elevator yaitu penemuan elevator yang aman pertama di Dunia oleh Elisha Graves Otis. Elevator penumpang pertama dipasang oleh Otis di New York pada tahun 1857. Setelah meninggalnya Otis pada tahun 1861, anaknya, Charles dan Norton mengembangkan warisan yang ditinggalkan oleh Otis dengan membentuk Otis Brothers & Co. Pada tahun 1867. Pada tahun 1873 lebih dari 2000 elevator Otis telah dipergunakan di gedung-gedung perkantoran, hotel, dan department store di seluruh Amerika, dan lima tahun kemudian dipasanglah elevator penumpang hidrolik Otis yang pertama. Era Pencakar Langit pada tahun 1889 Otis mengeluarkan mesin elevator listrik direct-connected geared pertama yang sangat sukses. Pada tahun 1903, Otis memperkenalkan desain yang akan menjadi tulang punggung industri elevator, yaitu elevator listrik gearless traction yang dirancang dan terbukti mengalahkan usia bangunan itu sendiri. Hal ini membawa pada berkembangnya jaman struktur-struktur tinggi, termasuk
yang paling menonjol adalah Empire State building dan World Trade Center di New York, John Hancock Center di Chicago dan CN Tower di Toronto. Selama bertahun-tahun ini, beberapa dari inovasi yang dibuat oleh Otis dalam bidang pengendalian otomatis adalah Sistem Pengendalian Sinyal, Peak Period Control, Sistem Autotronik Otis dan Multiple Zoning. Otis adalah yang terdepan di dunia dalam pengembangan teknologi komputer dan perusahaan tersebut telah membuat revolusi dalam pengendalian elevator sehingga tercipta peningkatan yang dramatis dalam hal waktu reaksi elevator dan mutu berkendara dalam elevator.
2.1.2
Sejarah Perkembangan Elevator Elevator atau yang lebih akrab dikenal oleh masyarakat luas dengan nama lift. Lift adalah salah satu alat Bantu dalam kehidupan manusia yang berfungsi untuk mempermudah aktifitas manusia yang rutinitasnya lebih sering berada didalam gedung-gedung bertingkat. Elevator merupakan alat transportasi yang pengendaliannya tidak dilakukan oleh manusia secara langsung, sehingga semua pengguna elevator sepenuhnya tergantung pada kehandalan teknologi dari alat transportasi vertikal ini. Keberadaan dari elevator ini merupakan sebagai pengganti fungsi dari pada tangga dalam mencapai tiap-tiap lantai berikutnya pada suatu gedung bertingkat, dengan demikian keberadaan elevator tidak dikesampingkan ini dikarenakan dapat mengefisienkan energi dan waktu sipengguna elevator tersebut. Sistem keberadaan elevator dan segala kemajuan dan kehandalannya
tidak serta merta mengalami perkembangan-perkembangan secara bertahap, sejak keberadaannya pertama kali dibangun. Sejak pertama kali dibangun, sistem penggerak elevator pada awal perkembangannya dimulai dengan cara yang sangat sederhana, yaitu dengan menggunakan tenaga non mekanik. Sejarah perkembangan elevator modern sebenarnya baru dimulai sejak tahun 1830-an, setelah diperkenalkannya pasangan kawat selling ( wire rope ) dengan katrol
( pully ). Awal mulanya penggunaan elevator ini digunakan
untuk pertambangan di eropa dan segera diikuti oleh negara-negara lain termasuk amerika. Perkembangan elevator sangat lambat pada awal tahun 1970-an, namun sejak diperkenalkannya transistor dan alat pendukung elektronik lainnya pada sistem kontrol elevator pada saat itulah perkembangan kontroller elevator begitu pesat.
2.1.3
Jenis – jenis Elevator dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu : 1. Elevator penumpang 2. Elevator barang atau dumb waiter 3. Elevator service 4. Elevator hidraulik
2.1.3.1 Elevator Penumpang Elevator penumpang ini merupakan elevator yang sifatnya berfungsi dan sangat khusus untuk manusia saja, elevator ini sangat dijaga kehandalannya dan juga sangat dijaga keamanan dan keselamatan manusianya.
2.1.3.2. Elevator Barang atau Dumb Waiter Elevator ini sangat khusus fungsinya untuk barang saja, elevator ini juga tak kalah handalnya dengan elevator penumpang namun ada sedikit perbedaan dalam system keamanannya.
2.1.3.3 Elevator Service Elevator servise ini biasanya dipasang diperhotelan, yaitu fungsinya untuk pelayan-pelayan hotel untuk mengantarkan barang ke kamar-kamar penghuni hotel. Perbedaan dari elevator service dengan elevator penumpang ini, yaitu elevator penumpang hanya khusus untuk manusia saja tapi elevator service ini juga berfungsi sebagai pengangkutan manusia dan barang.
2.1.3.4. Elevator Hidraulik Elevator hidrolik ini sangat lain darpada yang lain, ini dilihat dari cara kerjanya dan juga fisiknya, kapasitas daya angkutnya pun sangat terbatas elevator. Elevator ini biasanya digunakan oleh pasukan pemadam kebakaran, perusahaan telekomunikasi, bengkel-bengkel kendaraan bermotor, dan lainlain.
2.2.
Komponen Utama Elevator Barang Apabila kita ingin mengetahui sistem kerja elevator, maka kita harus mengetahui komnponen utama dalam elevator tersebut. Untuk mempermudah kita mengetahui cara kerja elevator secara keseluruhan, disini penulis akan menggolongkan tata letak komponen-komponen elevator dalam dua bagian ruangan, yaitu ruang mesin ( Machine Room ) dan ruang luncur ( Hoistway ).
Gambar 2.2.1 Komponen Utama Elevator Barang
2.2.1. Ruang Mesin ( Machine Room ) Ruang mesin adalah ruang terpenting, dimana ruang tersebut terjadinya semua proses pengoperasian elevator berlangsung secara keseluruhan. Didalam ruang mesin terdapat beberapa alat penggerak elevator, yaitu :
2.2.2
Motor Penggerak Motor penggerak elevator ini memiliki asupan daya tegangan bolakbalik (Ac) dari PLN yang sangat berperan dalam pelaksanaan kerja elevator. Motor penggerak ini dilengkapi dengan rem magnet ( magnetic brake ) yang berfungsi menahan motor ketika kereta elevator telah sampai pada lantai. . Motor penggerak dalam menarik dan menurunkan elevator menggunakan tali baja ( rope ) yang melingkar pada puli mesin ( sheave ), lebih jelas mengenai pembahasan dan perhitungan daya motor listrik yang dipakai oleh elevator akan di jelaskan pada bab III. Dibawah ini adalah gambar motor listrik yang digunakan pada elevator.
Gambar 2.2.2 Motor Penggerak
2.2.3 Governor Governor adalah komponen penggerak utama dalam elevator, didalam governoor ini terdapat saklar yang berfungsi untuk menonaktifkan semua rangkaian sehingga otomatisasi elevator mati dan tidak berfungsi. Selain saklar juga terdapat pengait rem, pengait rem ini berfungsi untuk menghentikan kawat selling dan kawat selling ini menarik rem yang ada di kereta elevator.
Gambar 2.2.3 Governor
2.2.4
Panel Panel ini adalah tempat control elevator secara otomatis, panel ini terdapat inverter motor dan analog control atau dengan programmable logic control (PLC) yang berfungsi untuk mengatur geraknya elevator.
2.2.5
Ruang Luncur Ruang luncur ini adalah tempat dimana elevator beroperasi berbentuk lorong vertikal, disinilah elevator menjangkau tiap-tiap lantainya.didalam ruang luncur ini terdapat beberapa komponen utama yang tak kalah pentingnya dibandingkan dalam ruang mesin.
2.2.6
Kereta Kereta elevator beroperasi pada ruang luncur dan menapak pada rail di kedua sisinya, pada sisi kanan dan kiri terdapat pemandu rail ( sliding guide ) yang berfungsi memandu atau menapaki rail.
Gambar 2.2.4 Sliding Guide Selain pemandu rail ( sliding guide ) juga terdapat karet peredam ( silencer rubber ) yang berfungsi untuk mengurangi kejutan ketika elevator berhenti maupun mulai start, selain itu pula terdapat pendeteksi beban ( switch overload ) yang terdapat dibawah kereta elevator. Pada pintu kereta elevator juga terdapat sensor gerak ( safety ray ) dan sensor sentuh ( safety shoe ) yang terpasang pada pintu kereta dan berfungsi supaya untuk penumpang elevator tidak terjepit pintu elevator, didalam kereta elevator juga terdapat tombol-tombol pemesanan lantai ( floor button ) yang akan dituju oleh pengguna elevator. Kereta elevator memiliki pintu otomatis yang digerakkan oleh motor stepper yang bekerja berdasarkan sinyal digital yang asalnya dari sensor kedekatan ( proximity ) yang berfungsi menentukan level atau tidaknya lantai,
setelah lantai dinyatakan level atau rata maka motor stepper akan membuka pintu secara otomatis.
Gambar 2.2.5 Sensor Kedekatan (Proximity)
Selain yang disebutkan diatas, ada beberapa komponen pendukung kerja elevator antara lain seperti dibawah ini : 1. Saklar pintu ( door contact ) : Saklar pintu ( door contact ) ini termasuk dalam komponen pengaman elevator. 2. Kunci pintu ( door lock ) : Berfungsi untuk mengunci pintu agar pintu tidak dapat dibuka dari luar 3. Saklar batas atas ( final up ) dan bawah ( final down ) : Saklar batas atas dan bawah berfungsi untuk mengamankan kereta elevator terhadap kemungkinan terjadinya kelebihan kecepatan.
2.2.7
Saklar Pintu Saklar pintu atau sering disebut dengan door contact adalah salah satu komponen yang termasuk penting dalam pengamanan elevator, cara kerja dari saklar pintu ( door contact ) ini adalah saklardihubungkan kabel saklar pintu ( door contact ) tiap-tiap lantai secara seri. Apabila salah satu pintu dibuka secara sengaja maka elevator tidak akan bekerja, ini dikarenakan untuk keselamatan pengguna elevator atau bagian perawatan elevator.
Gambar 2.2.6 Saklar Pintu (Door Contact) 2.2.8
Bobot Pengimbang ( Counterweight ) Bobot imbang atau counterweight biasanya terpasang dibelakang atau disamping kereta elevator, bobot dari bobot imbang ini harus sesuai dengan ketentuan yang ada. Faktor-faktor yang menentukan berapa berat dari bobot imbang ini diantaranya harus memperhitungkan berat kereta, kapasitas penuh pada kereta dan faktor keseimbangan.
Mengenal Secara umum peralatan pengaman safety device pada lift 1. Circuit braker : Berfungsi untuk memutuskan sumber (aliran) listrik dari panel induk (sub panel) ke panel control lift, menjaga peralatan elektronik dari lift jika terjadi arus lebih (over current). 2. Governoor : Berfungsi untuk memutuskan power/aliran listrik ke control panel lift jika governor mendeteksi terjadinya over speed (kecepatan lebih) pada traffict lift (putaran roda pulley governoornya). Menjepit sling governor (catching).Secara mekanik bandul governor akan menjepit sling governor (rope governor) dan dengan terjepitnya sling ini,maka sling ini akan menarik safety wedge pada unit safety gear/safety wedge yang terletak di bawah car lift dan akan mencengkaram rail untuk melakukan pengereman secara paksa terhadap lift. 3. Final limit switch (upper/bagian atas) : Berfungsi sebagai double proteksi untuk menghentikan operasi lift jika limit switch (upper) gagal beroperasi. 4. Limit switch (upper/bagian atas) : Berfungsi untuk menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai tertingginya. 5. Emergency light (lampu emergency) : Lampu emergency akan menyala secara otomatis jika terjadi pemdaman sumber listrik.Lampu ini dapat bertahan rata-rata sampai dengan 15 menit.
6. limit switch (Lower/bagian bawah) : Berfungsi menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai terendahnya. 7. Final limit switch (lower/bagian bawah) : Merupakan double proteksi untuk menghentikan opersi lift jika limit swich gagal beroperasi. 8. Door lock switch : Berfungsi untuk mencegah pintu terbuka pada saat lift sedang beroperasi (running).Pintu hanya dapat di buka setelah sangkar berhenti. 9. Weighing Device (pendeteksi beban) : Berfungsi mengaktifkan buzzer alarm pada saat weighing device ini mendeteksi beban sangkar yang berlebih.jika weighing device ini aktif pintu lift akan tetap terbuka sampai dengan sangkar di kurang bebannya. 10. Buffer : Brfungsi jika sangkar atau counterweight (beban penyeimbang) bergerak kearah paling bawah,buffer akan mengurangi terjadinya shock (guncangan).
2.3
Tali Baja
Tali baja dibuat dengan mesin khusus, pertama-tama kawat dililitkan menjadi untaian dan kemudian dianyam lagi menjadi tali bulat. Kedua proses berlangsung secara bersamaan untaian dillitkan pada inti yang terbuat dari rami, asbes atau kawat baja yang lunak. Inti asbes dan kawat baja digunakan untuk tali yang beroperasi pada suhu yang tinggi (misalnya dekat dapur pengecoran).
Akan tetapi inti kawat akan mengurangi kefleksibelan tali dan biasanya hanya digunakan untuk tali yang mengalami gaya tekan yang tinggi. Pemakaian tali baja digunakan secara luas pada mesin-mesin pengangkat termasuk pada elevator sebagai perabot pengangkat, tali baja mempunyai keunggulan-keunggulan dibandingkan dengan rantai, tetapi juga memiliki kekurangannya, yaitu :
Keunggulannya : 1.
Tahan terhadap beban kejut.
2.
Bila akan putus memperlihatkan tanda-tanda.
3.
Berat per satuan panjang adalah kecil.
4.
Elastis.
5.
Tidak berisik bila digunakan.
6.
Dapat digunakan untuk kecepatan angkat yang tinggi.
Kekurangannya : 1. Tidak tahan terhadap korosi. 2. Sukar untuk ditekuk-tekuk, sehingga memerlukan drum atau teromol penggulung yang besar. 3. Dapat mulur atau memanjang. 4. Cenderung untuk berputar.
2.3.1
Konstruksi Tali Baja Tali baja tarik khusus untuk lift harus dibuat dari kawat baja yang cukup kuat, tetapi cukup lemas tahan tekukan, dimana tali tersebut bergerak bolak balik melalui roda. Batas patah elemen kawat baja ialah kira-kira 130 kgf/mm2 sampai dengan 200 kgf/mm2 (high content carbon steel). Konstruksi tali yang khas untuk lift terdiri dari 6 pintalan yang dililitkan bersama, arah kekiri ataupun kekanan dengan inti ditengah dari serat sisal manila henep, yang jenuh mengandung minyak lumas. Tiap-tiap pintalan terdiri dari 19 kawat yaitu 9.9.1, artinya 9 kawat diluar, 1 dipusat dan 9 lagi diantaranya. Biasanya 9 elemen kawat baja yang diluar dibuat dari baja "lunak" (130 kgf/mm2) agar menyesuaikan gesekan dengan roda puli dari besi tuang, tanpa rnenimbulkan keausan berlebihan. Konstruksi tali sering disebut atau ditulis 6 x 19 atau 6 x 9.9.1. FC (fibre core). Pada gambar 2.2.7 dan 2.2.8 terdapat beberapa contoh bentuk konstruksi tali dan arah lilitan.
Gambar 2.2.7 Arah Lilitan Tali
Gambar 2.2.8 Konstruksi Tali
Pada Gambar a adalah jenis regular 6 x 19 FC, b adalah jenis Warrington 6 x 19 FC, c adalah jenis seale 6 x 19 FC (untuk lift 6 x 19 FC /lebih luwes), d adalah jenis tiller 6 x 6 x 7 (dilarang untuk lift) Inti serat sisal dapat juga diganti dengan serat sintetis. Adapun tujuannya hanya sebagai bantalan untuk mempertahankan bentuk bulat tali dan memberikan pelumasan pada elemen kawat. Tali baja yang dilengkapi inti serat diberi kode FC (fibre core), untuk membedakan dengan tali yang dilengkapi inti kawat baja atau kawat besi yang diberi kode IWC (independent wire core).
Yang tersebut terakhir tidak memberikan pelumasan dan tidak digunakan untuk lift karena tidak luwes. Dilihat dari segi arah pilinan, tali dibedakan atas 2 jenis yaitu : 1. Regular lay, jika arah pilinan kawat berlawanan dengan arah lilitan dan strand 2. Lang lay, jika arah pilinan kawat sama searah dengan lilitan dan stand. Keuntungan dari lang lay ialah kemuluran tali lebih kecil yaitu 0.1 % hanya dibanding dengan regular lay 0.5%. Tekanan pada alur puli lebih kecil sehingga lebih awet dan lebih luwes, tidak mempunyai sifat kaku (menendang) saat mau dipasang. Lang lay dipakai untuk instalasi lift berkecepatan tinggi diatas 300 m/menit, dan jarak lintas diatas 200 m. Lang lay juga lebih tahan terhadap fatigue, tetapi batas patah lebih kecil kira-kira 10% dibanding dengan regular lay. Umpama pada tali berdiameter 13 mm, untuk regular lay batas patah 6500 kgf, sedangkan pada lang lay sebesar kira-kira 5800 kgf.
2.3.2
Teori Menentukan Jumlah Lengkungan Tali Baja
Gambar 2.2.9 Diagram Lengkungan Dengan Puli Pengangkat
Untuk mendapatkan umur tali yang seragam, jumlah lengkungan dari tali baja terhadap sistem puli pengangkat yang digunakan sangatlah berpengaruh, dapat kita lihat dari gambar 2.2.9 jumlah lengkungan dari tali baja, atau NB (Number Of Bend). Pada diagram tersebut jumlah lengkungan adalah = 6. Untuk menentukan jumlah NB = Jumlah Lengkungan dibagi 2.
6 NB = NB =
2 3
Maka jumlah dari lengkungan atau NB (Number of Bend) harus di kompensasikan dengan suatu perubahan pada perbandingan Dmin/d. Pada tabel 2.1 dapat ditentukan nilai Dmin/d , yaitu dari nilai pada jumlah 6 lengkungan pada sistem puli tersebut diatas NB = 3, maka Dmin/d adalah 23.
Sumber referensi tabel : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
TABEL 2.1
Pemeriksaan kekuatan tali dilakukan sebagai berikut, berdasarkan metode pengantungan muatan, tegangan pada yang dibebani pada bagian yang melengkung karena tarikan dan lenturan maka dapat dilihat dengan perumusan dari persamaan 2.1.a.
Ơb ∑Ơ =
δ E’
S =
K
(kg/m2)
+ A
…………………( Persamaan 2.1.1 )
Dmin Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana : Ơb
= Kekuatan putus bahan kawat tali, dalam kg/cm2
K
= Faktor keamanan tali
S
= Tarikan pada tali, dalam kg
A
= Penampang berguna tali, dalam cm2
E’
= 3/8.E = Modulus elastisitas yang dikoreksi
E’
= 3/8 x 2,100,000 = 800.000 kg/cm2 = 800.10 7 kg/m2
Dari persamaan 2.1.1 dapat diturunkan untuk menentukan luas penampang dari tali baja untuk satu ukuran kawat atau wiyer, dapat dilihat pada persamaan 2.1.2, 2.1.3 dan 2.1.4 S …………………( Persamaan 2.1.2 )
A = Ơb
d
K
Dmin
X E’ min
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
S …………………( Persamaan 2.1.3 )
A = Ơb
δ
d Dmin
E’ Dmin
min
min
X K
S …………………( Persamaan 2.1.4 )
A = Ơb
E’
d X
K
Dmin
1,5 X √ i
min
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana : Ơb
= Kekuatan putus bahan kawat tali, dalam kg/cm2
K
= Faktor keamanan tali
S
= Tarikan pada tali, dalam kg
A
= Penampang berguna tali, dalam m2
E’
= 3/8.E = Modulus elastisitas yang dikoreksi
E’
= 3/8 x 2,100,000 = 800.000 kg/cm2 = 800.10 7 kg/m2
i
= Jumlah kawat atau wiyer
d/dmin = ditentukan berdasarkan konstruksi dari tali
Dengan menurunkan persamaan 2.1.4 maka kita dapat menggunakan persamaan dengan pemilihan kateristik dari tali baja yang digunakan, dapat dilihat dari persamaan 2.1.5, 2.1.6, 2.1.7, 2.1.8, 2.1.9
S 6X6X7=7
A252 =
( m 2 ) …( Persamaan 2.1.5 )
Ơb
d X 33,6 . 107
Dmin
K
min
S ( m 2 ) …( Persamaan 2.1.6 )
6 X 19 = 144 + 1 FC A114 = Ơb
d X 50. 107
Dmin
K
min
S 6 X 37 = 222 + 1 FC A222=
(m2)
Ơb
…( Persamaan 2.1.7 )
d X 36. 107
Dmin
K
min
S 6 X 61 = 366 + 1 FC A366 =
( m 2 ) …( Persamaan 2.1.8 )
Ơb
d X 28. 107
Dmin
K
min
S 18 X 19 = 342 + 1 FC A114 =
( m 2 ) …( Persamaan 2.1.9 )
Ơb
d X 29. 107
K
Dmin min
Dengan menggunakan penurunan persamaan 2.1.4 sesuai spesifikasi tali yang dipilih adalah ; 6 x 19 + 1 FC, maka penurunan persamaannya adalah sebagai berikut :
S 6 X 19 = 144 + 1 FC A114 =
(m2)
Ơb
d X 50. 107
Dmin
K
min
S …………………( Persamaan 2.1.4)
A = Ơb
d
K
Dmin
E’ X
1,5 X √ i
min
Jika : i
= 6 x 19 = 114 wiyer
Maka : S A = Ơb
d
K
Dmin
800.10 X
7
1,5 X √ 114
min
S A = Ơb
d
K
Dmin
800.10 X
min
16
7
S 6 X 19 = 144 + 1 FC A114 =
(m2)
Ơb
…( Persamaan 2.1.6 )
d -
K
X 50. 10
7
Dmin min
Jadi turunan persamaan 2.1.4 yang digunakan dengan spesifikasi tali baja yang dipilih yaitu 6 x 19 + 1 FC, adalah persamaan 2.1.6
2.3.3
Menentukan Beban Total Pada Elevator Barang
Q total = Q + WM + WO
…………………( Persamaan 2.1.10 )
Sumber referensi persamaan : Pesawat – pesawat Pengangkat, A. Muin Syamsir
Dimana : Q
= Beban kapasitas muatan dalam perencanaan ( 1 Ton )
WM
= Berat sangkar kereta
WO
= Berat bobot pengimbang
2.3.4 Menetukan Berat Sangkar Kereta Pada sangkar elevator barang dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut : G sangkar = 300 + 100 F untuk Q = 500 kg G sangkar = 300 + 125 F untuk Q = 1000 kg
…………………( Persamaan 2.1.11 )
G sangkar = 300 + 150 F untuk Q = 1500 kg
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dengan :
2.3.5
F
= Luas lantai dalam m
Q
= Kapasitas, dalam kg
F ( Luas Sangkar ) = Panjang X Lebar Menetukan Berat Bobot Pengimbang
…………………( Persamaan 2.1.12)
Biasanya bobot pengimbang yang ditunjukan pada diagram gambar 2.2.10 a, b, c, dan d dianggap sama dengan bobot sangkar ditambah 0,4 sampai 0,5 dari muatan maksimum.
Sumber referensi gambar : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Gambar 2.2.10 Diagram Bobot Pengimbang Persamaannya adalah :
G sangkar (WO) = G sangkar + 0,5 Q
…………………( Persamaan 2.1.13 )
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
2.3.6
Menentukan Tegangan Tali Maksimum
Tegangan tali maksimum bila gesekan diabaikan
Q total S= Z
η
…………………( Persamaan 2.1.14 ) Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana : S
= Tegangan tali (kg)
Q total = Q + WM + WO
2.3.7
Z
= Jumlah bagian tali
η
= Efisiensi puly system
Menentukan Diameter Tali Untuk menentukan diameter tali, harus mencari nilai Dmin yang dapat dilihat pada tabel 2.1, yaitu dengan persamaan 2.1.15. d
= 1,5 x δ √ i Dmin 1,5 δ √ i
…………………( Persamaan 2.1.15 ) Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
…………………( Persamaan 2.1.16 ) δ
=√4xA/πxi
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana δ
= diameter satu kawat
i
= jumlah kawat pada tali Dengan penurunan persamaan 2.1.16, untuk mencari besar diameter tali
tergantung dari jenis spesifikasi tali yang kita pilih. Dapat dilihat dengan persamaan 2.1.17. Spesifikasi tali yang dipilih adalah ; 6 x 19 + 1 FC Maka persamaannya adalah :
x 19 x π / 4 x δ2
A114
=6
δ
= √ 4 x A / 6 x 19 x π
…………………( Persamaan 2.1.17 )
Dimana : δ
= diameter satu kawat
A
= Nilai penampang guna tali Cara pengukuran diameter tali dengan menggunakan jangka sorong
(sigmat) lihat pada gambar 2.2.11
√
Benar
Salah
Sumber referensi gambar : Pesawat – pesawat Pengangkat, A. Muin Syamsir
gambar 2.2.11
2.3.8
Menentukan Kekuatan Putus Tali Dengan mendapatkan nilai persamaan 2.1.5, 2.1.6, 2.1.7, 2.1.8, 2.1.9, maka untuk menentukan kekuatan putus tali dapat dilihat dengan persamaan 2.1.18, 2.1.19, 2.1.20, 2.1.21, 2.1.22.
S x σb P252 = Ơb
( kg)
…………………( Persamaan 2.1.18 )
( kg)
…………………( Persamaan 2.1.19 )
( kg)
…………………( Persamaan 2.1.20 )
( kg)
…………………( Persamaan 2.1.21)
d X 33,6 . 107
Dmin
K
min
S x σb P114 = Ơb
d X 50. 107
Dmin
K
min
S x σb P222= Ơb
d X 36. 107
Dmin
K
min
S x σb P366 = Ơb
d X 28. 107
K
Dmin min
S x σb ( kg)
P342 = Ơb
d X 29. 107
K
…………………( Persamaan 2.1.22 )
Dmin min
Dimana :
2.3.9
Ơb
= Kekuatan putus bahan kawat tali, dalam kg/cm2
K
= Faktor keamanan tali
S
= Tarikan pada tali, dalam kg
d/Dmin
= Ditentukan berdasarkan NB dari system puli
P
= Kekuatan putus pada penampang total tali
Menentukan Tegangan Tali Yang Di Izinkan
Tali diperiksa terhadap pengecekan tegangan tarik yang diizinkan sesuai dengan persamaan 2.1.23
P …………………( Persamaan 2.1.23 )
S= K
Sumber referensi persamaan : Pesawat – pesawat Pengangkat, A. Muin Syamsir
Dimana : S
= Tarikan pada tali, dalam kg
P
= Kekuatan putus tali dalam kg
K
= Faktor keamanan
2.3.10 Menentukan Umur Tali Baja Menentukan umur tali berhubungan dengan jumlah lengkungan tali, dan untuk
mendapatkan
secara
matematis
rumus
desain
adalah
dengan
menggunakan persamaan 2.1.24
D A=
= m.σ.C.C1.C2
…………………( Persamaan 2.1.24 )
d Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana :
A
= D/d perbandingan diameter drum atau puli dengan diameter tali
m
= Faktor yang tergantung pada jumlah lengkungan berulang pada tali z selama periode keausan sampai tali tersebut rusak.
σ
= Tegangan tarik sebenarnya pada tali, dalam kg/mm2
C
= Faktor yang memberi karakteristik konstruksi tali dan kekuatan tarik maksimum bahan kawat
C1
= Faktor tergantung pada tali
C2
= Faktor yang menentukan faktor produksi dan operasi tambahan, yang tidak diperhitungakan oleh faktor C dan C1
2.3.11 Menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan Bila kita mengetahui kondisi operasi mekanisme pengangkat dan untuk menentukan nilai umur tali, maka harus menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan Z1, dengan perasamaan 2.1.25
Z1
=
…………………( Persamaan 2.1.25 )
a . Z2 . N . β
Sumber referensi persamaan : Mesin Pengangkat, Rudenko, N
Dimana : N
= Umur tali dalarm bulan
a
= Jumlah siklus kerja rata-rata perbulan
Z2
= Jumlah lengkungan berulang per siklus kerja (mengangkat dan menurunkan) pada tinggi pengangkatan penuh dan lengkungan satu sisi
Β
= Faktor perubahan daya tahan tali akibat mengangkat muatan lebih rendah dari tinggi total dan lebih ringan dari muatan penuh.
Z1
= Jumlah lengkungan yang diperbolehkan
