TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
BAB II LANDASANTEORI 2.1. 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 TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
6
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
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. Elevator dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu : 1. Elevator penumpang 2. Elevator barang atau freight Elevator 3. Elevator service atau Dumb Waiter 4. Elevator hidraulik
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
7
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
2.1.1. 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. 2.1.2. Elevator Barang atau Freight Elevator Elevator ini sangat khusus fungsinya untuk barang saja, elevator ini juga tak kalah handalnya dengan elevator penumpang namun ada sedikit perbedaan dalam system keamanannya.Elevator ini banyak terdapat di pabrikpabrik pertambangan,pekerjaan logam,atau bangunan lain sebaginya.Elevator ini memang khusus mengangkut barang Kecepatan
elevator
barang
berkisar
mulai
dari
0,1
sampai
1,5m/s,sedangkan untuk elevator penumpang biasanya dapat bergerak antara 0,5 sampai 3,5m/s. 2.1.3. Elevator Service atau Dumb Waiter Elevator service ini biasanya dipasang diperhotelan, yaitu fungsinya untuk pelayan-pelayan hotel untuk mengantarkan barang ke kamar-kamar penghuni hotel. Namun disini pula elevator ini tak kalah handalnya dengan elevator penumpang, perbedaan dari elevator service dengan elevator penumpang ini sangat jelas dari sistrem pengangkutannya, yaitu elevator penumpang hanya khusus untuk manusia saja tapi elevator service ini juga berfungsi sebagai pengangkutan manusia dan barang. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
8
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
2.1.4. Elevator Hidraulik Elevator hidrolik ini sangat lain darpada yang lain, ini dilihat dari cara kerjanya dan juga fisiknya. Elevator ini biasanya digunakan oleh pasukan pemadam kebakaran dan kapasitas daya angkutnya pun sangat terbatas, elevator hidrolik ini sekarang tidak hanya dipakai oleh pemadam kebakaran saja. Sekarang elevator hidrolik sering dipakai oleh perusahaan telekomunikasi, bengkel-bengkel kendaraan bermotor, dan lain-lain. 2.2. Komponen Utama Elevator 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 2.1 elevator TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
9
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
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 mempunyai kemampuan putar antara 50 putaran per menit sampai dengan 210 putaran per menit. Dengan kapasitas tegangan motor 7.5 KW dan menggunakan arus maksimal 25 Ampere. Motor penggerak ini dilengkapi dengan rem magnet ( magnetic brake ) yang berfungsi menahan motor ketika kereta elevator telah sampai pada lantai yang dituju, pergerakan cepat atau lambatnya elevator diatur oleh PLC ( Programable Logic Control ). Motor
penggerak
dalam
menarik
dan
menurunkan
elevator
menggunakan tali baja ( rope ) yang melingkar pada puli mesin ( sheave ), lebih jelas mengenai pembahasan motor listrik yang dipakai oleh elevator akan di jelaskan pada bab IV. Dibawah ini adalah gambar motor listrik yang digunakan pada elevator.
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
10
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
Gambar 2.2. mesin elevator
2.2.3. Tali Baja Tarik Tali baja khusus untuk lift harus di buat dari kawat baja yang cukup kuat,tetapi cukup lenas dan tahan tekukan,dimana tali tersebut bergerak bolakbalik melalui roda.Batas patah elemen kawat baja ialah kira-kira 19.000 kgf/cm2 atau 190 kgf/mm2 (high content carbon steel).konstruksi tali yang khas untuk lift terdiri dari 8 pintalan yang di lilitkan bersama,arah ke kiri ataupun ke kanan dengan inti ditengah dari serat sisal manila henep,yang jenuh mengandung minyak lumas.
Gambar 2.3 tali baja
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
11
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
Tali baja akan mengalami kemuluran yang nyata selama tahun pertama operasi lift,kemudian tali akan tetap stabil atau mungkin menalami kemuluran nyata oleh sebab itu beberapa elemen kawat telah patah dan diikuti susutnya diameter tali.Kemuluran elstisitas dapat di hitung dengan rumus hooke, sebagai berikut: τ = E.ε
atau
ε = τ/E
dimana : 2
τ = adalah tegangan tarik dalam N/mm (P+Q) g/A1 dan A1 adalah luas
metalik tali baja. E = adalah modulus elastisitas dari tali bajap; bernilai dari 0,7 ÷ 1.0 x 10 N/mm2 ε = adalah kemuluran relative tali atau regangan = δ : I o dimana Io adalah
panjang tali awal, dan δ adalah kemulurean tali absolute ( elstis rope elongation ), dalam mm. 2.2.4. 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.
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
12
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
Gambar 2.4. Governor
2.2.5. Panel Panel ini adalah tempat control elevator secara otomatis, panel ini terdapat inverter motor dan program logic control yang berfungsi untuk mengatur geraknya elevator. 2.2.6. Ruang luncur ( Hoist Way ) 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.
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
13
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
2.2.7. 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 2.5. pemandu rel ( Slidding 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. TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
14
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
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 2.6. 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.
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
15
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
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. Penjelasan mengenai komponen pengaman elevator akan dibahas pada bahasan keamanan pada elevator. 2.2.8. 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.
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
16
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
Gambar 2.7. Saklar pintu ( door contact )
2.2.9. Bobot imbang ( 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.
Gambar 2.8.counter weight TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
17
TUGAS AKHIR PERENCANAAN ELEVATOR BARANG DENGAN KAPASITAS 2 TON
Besar faktor keseimbangan biasanya sebagai berikut : Kapasitas Elevator
Faktor Keseimbangan
>> 1200 kg
40 % s/d 42,5 %
600 kg s/d 1150 kg
45 %
300 kg s/d 580 kg
50 % s/d 55 % Table 2.1. Besaran factor bobot imbang
TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA
18
