JENIS PERLENGKAPAN DAN PENAGANAN BAHAN

5/28/2011

JENIS PERLENGKAPAN DAN PENAGANAN BAHAN

PERLENGKAPAN PENGANGKAT Kelompok perlengkapan pengangkat berikut ini mempunyai cirri khas yang berbeda, antara lain: Mesin pengangkat adalah kelompok mesin yang bekerja secara periodic yang didesain sebagai peralatan swa-angkat, atau untuk mengangkat dan memindahkan muatan atau sebagai mekanisme tersendiri bagi crane atau elevator. Crane adalah gabungan mekanisme pengangkat secara terpisah dengan rangka untuk mangangkat atau sekaligus mengangkat dan memindahkan muatan yang dapat dugantungkan secara bebas atau diikatkan pada crane. Elevator adalah kelompok mesin yang bekerja secara periodic untuk mengangkat muatan pada jalur pandu tertentu.

TIPE UTAMA ALAT PENGANGKAT

ALAT PENGANGKAT

Mesin pengangkat

Crane

Materi Konstruksi Baja Ringan

Elevator

1

5/28/2011

JENIS UTAMA CRANE CRANE Crane putar yang diam Crane yang bergerak pada rel Crane tanpa lintasan Crane yang dipasang di atas traktor rantai Crane tipe jembatan

KARAKTERISTIK UMUM MESIN PENGANGKAT Parameter teknis mesin pngangkat adalah: kapasitas angkat, berat mati mesin tersebut, kcepatan berbagai gerakan mesin, tinggi angkat dan ukuran geometris mesin tersebut, bentangan, panjang dan lebar, dan sebagainya.

Qhr

nQ ton / jam

dengan: n – jumlah siklus mesin per jam Q – berat muatan, dalam ton

Q V

Dengan : V – kapasitas ember, alat pencengkeram dan sebagainya dalam meter kubik Ψ – faktor pengisian γ – berat jenis dalam ton/m3


2

5/28/2011

Q

(Q G)

ton

Dengan: Q – berat muatan, dalam ton G – berat ember atau penahan, dalm ton n

3600 t1

Dengan: Σ ti – total waktu yang dibutuhkan

Semua jenis crane dan mesin penangkat dapat dibagi lagi menjadi empat kelompok sesuai dngan kondisi operasi dan gabungan faktor berikut: - beban pada mesin - penggunaan mesin harian dan tahunan - faktor kerja relatif (jangka waktu mesin dihidupkan DF%) - temperatur sekitar

KARAKTERISTIK KERJA Penggunaan mesin rata-rata (mean) KONDISI OPERASI Ringan (L) Sedang (M) Berat (H) Sangat Berat (VH)

Waktu Beban K beban 0.5 0.5 0.5 0.5

K tahun 0.25 0. 0.75 1.0

K hari 0.33 (shift satu0 0.67 (shift dua) 0.67 (shift dua) 1.0 (shift tiga)


Faktor kerja DF%

TemPeratur Sekitar C

15 25 40 40

25 25 25 45

3

5/28/2011

Nilai-nilai ini ditentukan dari operasi rata-rata atau data desain.

Kerja Nominal Jumlah perubahan operasi per jam ……..

Ringan

Sedang

Berat

Sangat Berat

60

120

240

300720

PERLENGKAPAN KHUSUS PERMUKAAN DAN OVERHEAD Truk tanpa rel adalah fasilitas transportasi permukaan yang bergerak diatas jalur rel yang sempit Kendaraan yang berbadan sempit adalah fasilitas transportasi permukaan yang bergerak di atas jalur rel yang sempit Peralatan penanganan silang adalah fasilitas transportasi permukaan yang memindahkan kereta rel di dalam ruang lingkup suatu perusahaan Sistem lintasan overhead adalah struktur jalur pembawa/pemindah tau kabel tempat truk yang bermuatan tersebut bergerak

KARAKTERISTIK UMUM FASILITAS TRANSPORTASI PERMUKAN DAN OVERHEAD Peralatan permukaan dan overhead

Truk tanpa rel Kendaraan yang berbadan sempit Peralatan untuk penanganan silang Sistem lintasan overhead


4

5/28/2011

PENGGUNAAN PERLENGKAPAN PENANGANAN BAHAN

Fasilitas transpor dipilih sedemikian rupa agar sesauai dengan laju aliran bahan yang menggambarkan sistem umum dari gerak bahan, barang setengah jadi dan produk pada departemen atau pabrik tersebut.

• 1. Rantai Lasan rantai lasan (welded) terbuat dari jalinan baja oval yang berurutan. Ukuran utama rantai (gambar 7) adalah : kisar (t), sama dengan panjang bagian dalam mata rantai lebar luar (B), dan diameter batang rantai (d). tergantung pada perbandingan kisar dan diameter batang rantai, rantai lasan diklasifikasikan menjadi rantai mata pendek (t ≤ 3d) dan rantai mata panjang (t > 3d).

Gambar 7. ukuran utama mata rantai beban

Gambar 8.mata rantai menghubungkan rantai beban..

Rantai lasan terbuat dari baja CT. 2 dan CT. 3. Mata rantai untuk rantai lasan dibentuk dengan berbagai macam metode,yaitu pengelasan tempa dan pengelasan tahanan listrik. Dengan pengelasan tempa mata rantai dibuat dari satu batang baja, sedangkan bila menggunakan las tahanan listrik mata rantai terbuat dari dua potong baja lengkung yang dilas temu. Rantai lasan digunakan untuk mesin pengangkat kapasitas kecil (katrol, Derek, dan crane yang digerakan tangan), & sebagai perabot pengangkat utama Rantai lasan mempunyai kelemahan yaknik berat, rentan terhadap sentuhan dan beban lebih, kerusaan yang tiba-tiba, keausan yang berlebihan pada sambungan antar mata rantai , dan hanya digunakan untuk kecepatan rendah Keunggulannya ialah flexible untuk semua arah, dapat menggunakan puli dan drum dengan diameter yang kecil serta desain dan pembuatan yang sederhana


5

5/28/2011

Rumus umum untuk memilih tegangan tarik rantai adalah : Ss =

Sbr K

Dengan Ss = beban aman yang diterima rantai, dalam kg Sbr = beban putus dalam kg K = Faktor keamanan Intensitas keausan yang terjadi pada rantai tegantung pada factor berikut : perbandingan kisaran rantai dengan drum atau puli rantai, tegangan kecepatan puli rantai, sudut belok relative bila rantai tersebut melewati pulinya, keadaan lingkungan kerja dan sebagainya. Rantai las tempa selalu putus pada bagian lasnya. Pada rantai las tahanan listrik yang bermutu tinggi, biasanya mata rantai putus berbentuk putus miring dengan penampang yang bersudut kecil terhadap sumbu memanjang rantai, yang bermula pada bagian bagian tepi batas permukaan kontak mata rantai yang dihubungkan.

• 2.

Rantai Rol rantai rol terdiri atas pelat yang dihubungengsel pana pena (gambar 9). Rantai untuk beban ringan terbuat dari dua keping plat saja, sedangkan untuk beban berat dapat menggunakan sampai lebih dari 2 keping pelat

Gambar 9 rantai rol

Rantai rol mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan rantai lasan. Karena rantai rol padat maka keandalan operasinya jauh lebih tinggi dibandingkan rantai lasan. Rantai rol mempunyai flexisibelan yang baik sehingga dapat dipakai pada sprocket dengan diameter lebih kecil dan jumlah gigi yang lebih sedikit. Hal ini akan mengurangi ukuran mekanisme dan sekaligus mengurangi harganya. Juga, gesekan pada rantai rol jauh lebih kecil dibandingkan dengan rantai lasan dengan kapasitas angkat yang sama.

Kecepatan maximum rantai rol ditentukan oleh standar Negara dan tidak boleh melebihi 0.25 mm/detik. D Nilai factor keamanan K, rasio dan jumlah gigi sprocket untuk rantai las d dan rol diberikan pada table 4. Table 4 Data rantai yang terseleksi Digerakan RANTAI

Factor keama nan

Rasio D d

Jumlah minimum gigi pada sprocket

K Dilas dikalibrasi dan tidak dikalibrasi dilas dikalibrasi pada katrol dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat beban Dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat beban Roller

Tangan Daya Tangan Daya


3-6 4.5-8 6- 5 5

20 30 20 30

5 5 8

6

5/28/2011

3. Tali Rami Tali rami hanya cocok digunakan untuk mesin pengangkat yang digerakan tangan (puli tali) karena sifat mekanisnya yang lemah (cepat aus, kekuatan yang rendah, mudah rusak oleh benda tajam, pengaruh lingkungan dan sebagainya) Tali rami harus memenuhi standar Negara dan terbentuk dari tiga untai rami dan tiap untai terdiri atas beberapa serabut yang berbeda. Arah lilitan untaian harus berlawanan dengan serabut. Berdasarkan metode pembuatan pembuatan dan jumlah untaian tali rami dikelompokan menadi tali polos dan tali kabel. Yang terakhir terbuat dari lilitan 3 buah lilitan yang berbeda. Tali sering dicelupkan pada aspal untuk mengurangi pelapukan. Walaupun tali rami yang dicelupkan pada aspal lebih tahan terhadap pengaruh cuaca, namun jauh lebih berat dan lebih kurang flexible dan kekuatannya berkurang 20% dibanding tali biasa. Kekuatan putusnya membagi tali rami menjadi dua kelas : kelas 1 dan kelas 2.

Pemilihan tali rami. Tali rami dipilih hanya berdasarkan kekuatan tariknya berdasarkan rumus : 2 d S br 4 dengan : d = Diameter keliling dari untai, dalam cm S = Beban pada tali, dalam kg

•

4. TALI BAJA Tali baja mempunyai keunggulan sebagai berikut : 1. Lebih ringan; 2. Lebih tahan terhadap sentakan; 3. Operasi yang tenang walaupun pada kecepatan operasi yang tinggi; 4. Keandalan operasi yang tinggi. Tali baja terbuat dari kawat baja dengan kekuatan ς= 130 sampai 200 kg/mm2. Didalam proses pembuatannya kawat baja diberi perlakuan panas tertentu dan digabung dengan penarikan dingin, sehingga menghasilkan sifat mekanis kawat baja yang tinggi.

Jenis Tali Baja Puntir mempunyai Lapisan dalam tali mengelompokan menjadi : keunggulan sebagai berikut : 1) Tali pintal silang atau tali biasa; 1. Distribusi beban yang merata 2) Tali pintal parallel atau jenis lang; pada setiap kawat sehingga 3) Tali komposit atau pintal balik. tegangan internal yang terjadi minimal. Tali Baja Serba Guna. Tali yang terdapat 2. Lebih fleksibel. pada Gambar 13 adalah tali baja konstruksi 3. Keausan tali lebih kecil bila biasa (kawat seragam) yang berupa kawat melewati puli dan digulung pada anyaman kawat yang sama diameternya drum, karena tidak ada untaian atau kawat yang menonjol pada kontur tali, dan keausan kawat Gambar 13. Lapisan serat tali baja. terluar seragam; juga kawat yang putus tidak akan mencuat keluar Tali Baja Anti-Puntir. dari tali. Pada tali ini sebelum dipintal setiap kawat 4. Keselamatan operasi yang lebih dan untaian dibentuk sesuai dgn baik. kedudukannya didalam tali. Akibatnya tali yang tidak dibebani tidak akan mengalami Gambar 15. Tali anti-puntir dan tali biasa. tegangan internal. Tali ini tidak mempunyai kecenderungan untuk terurai walaupun ujung tali ini tidak disimpul


7

5/28/2011

Tali Baja Dengan Untaian Yang Dipipihkan. Tali ini (Gambar 16) dipakai pada crane yang bekerja pada tempat yang mengalami banyak gesekan dan abrasi. Biasanya tali ini tebuat dari lima buah untaian yang dipipihkan dengan inti kawat yang juga dipipihkan; untaian ini dipintal pada inti yang terbuat dari rami Gambar 16. Tali dengan untaian yang dipipihkan. Tali dengan Anyaman Terkunci. Tali ini banyak digunakan pada crane kabel dan kereta gantung. Tali ini mempunyai keunggulan dalam hal permukaan yang halus, susunan kawat yang padat dan tahan terhadap keausan, kelemahannya adalah tidak fleksibel. Gambar 17. Lilitan tali yang dikunci. Cara mengukur diameter luar tali dapat dilihat pada Gambar 19, yaitu dengan mengukur dua untaian yang berlawanan letaknya. Gambar 19. Cara mengukur diameter tali

Tabel 5 Tali Rami untuk Pengangkat

KONSTRUKSI TALI

Faktor mulamula

KONSTRUKSI TALI

dari keama nan

6 x 9 = 114 + 1c* Posisi berpoto ngan

tali terhadap tegangan kurang

Tabel 6 Tali Untuk Crane dan Pengangkat

Faktor mula-mula dari keamanan tali terhadap tegangan

6 x 37 = 222 + 1c*

Posisi sej aj ar

Posisi sej aj ar

Posisi berpoto ngan

6 x 19 = 114 + 1c Posis i berp otongan

Jumlah serat patah sepanjang satu tingkatan setelah tali tertentu dibuang

9 '9 - 10

14

7

23

12

16

8

26

13

'10 12

18

9

29

14

'12 14

20

10

32

16

24

12

38

19

diatas 16

Posis i sejaj ar


Posis i sejaj ar


Posis i sejaj ar


Posis i sejaj ar

Jumlah serat yang patah pada panjang tertentu setelah tali dibuang Kurang 6 6-7 Diatas 7

12

6

22

11

36

18

36

18

14

7

26

13

38

19

38

19

16

8

30

15

40

20

40

20

Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa umur tali sangat D d dipengaruhi oleh kelelahan. Umur tali dapat ditentukan dengan memakai perbandingan (Dmin adalah diameter minimum puli atau drum D dan d ialah diameter tali) dan ( -diameter kawat pada tali). Jumlah lengkungan dapat ditentukan dengan cukup akurat bila kita membuat suatu diagram seperti jenis yang ditentukan dalam Gambar 21. Gambar 21. Menentukan jumlah lengkungan tali dengan satu puli penggerak. m in

m in

Sistem puli yang banyak digunakan dan jumlah lengkungannya dapat dilihat pada Gambar 23 Gambar 23. menentukan lengkungan untuk berbagai sistem puli pengangkat

D d

sebagai fungsi jumlah lengkungan .

Tabel 7 menunjukkan nilai min

Jumlah lengk unga n

Tabel 7

Jumlah leng kun gan

Jumlah lengk ungan 16

5

26,5

9

32

13

2

20

6

28

10

33

14

37

3

23

7

30

11

34

15

37,5

4

25

8

31

12

35

16

38

Puli Tunggal

Tabel 8 EFISIENSI PULI

Jumlah lengk ungan

1

Puli Ganda

36

Efisiensi Gesekan pada permukaa n puli (faktor resisten satu puli)

Gesekan anguler pada permukaan puli (faktor resisten satu puli

Jumlah alu r

Jumlah puli yang berputar

Jumlah alur

Jumlah puli yang berpu tar

2

1

4

2

0,951

0,971

3

2

6

4

0,906

0,945

4

3

8

6

0,861

0,918

5

4

10

8

0,823

0,892

6

5

12

10

0,784

0,873


8

5/28/2011

Tabel 9 Harga Minimum Faktor k dan e 1 yang diizinkan Digerakkan oleh:

Kondisi pengoperasian

Faktor K

Faktor e1

Tangan Daya Daya Daya Tangan Daya Daya -

Ringan Ringan Medium Berat dan sangat berat Ringan Ringan Medium Berat dan sangat berat -

4 5 5,5 6 4,5 5 5,5 6 4 5,5 5 5

16 16 18 20 18 20 25 30 12 20 20 30

TIPE ALAT PENGANGKAT 1.

Lokomotif,caterpilar-mounted, traktor dan truk yang mempunyai crane pilar (termasuk excavator yang dioperasikan sebagai crane dan pengangkat mekanik pada daerah konstruksi dan pekerjaan berkala. Semua tipelain dari crane dan pengangkat mekanis Derek yang dioperasikan dengan tangan, dengan kapasitas beban terangkat diatas 1 ton yang digandeng pada berbagai peralatan otomotif (mobil, truk, dan sebagainya). Pengangkat dengan troli Penjepit mekanis (kecuali untuk puli pada grabs) untuk pengangkat mekanis pada no.1 Idem untuk pengangkat mekanik pada no.2

2. 3.

4. 5. 6.

Faktor e2 Konstrusi Tali

Tabel 10 Harga faktor e 2 yang tergantung pada konstruksi tali

Biasanya 6 x 19 = 114 + 1 poros Posisi berpotongan………………………………………………………… Posisi sejajar………………………………………………………………. Compound 6 x 19 = 114 + 1 poros a). Warrington Posisi berpotongan…………………………………………………….. Posisi sejajar…………………………………………………………… b). Seale Posisi berpotongan…………………………………………………….. Posisi sejajar…………………………………………………………… Biasanya 6 x 37 = 222 + 1 poros Posisi berpotongan………………………………………………………… Posisi sejajar……………………………………………………………….

5. PERHITUNGAN DAYA TAHAN (KEKUATAN BATAS KELELAHAN) KAWAT BAJA DENGAN METODE PROFESOR ZHITKOV

1,00 0,90

0,90 0,85 0,95 0,85 1,00 0,90

TALI

•Metode perhitungan daya tahan tali kawat yang dijelaskan berikut dihasilkan oleh penelitian bertahun-tahun yang dilakukan di hammer dan sickle works. berbagai konstruksi tali yang berdiameter dari 3 mm sampai 28 mm diuji dengan tiga unit mesin khusus untuk menentukan metalurgi, produksi, desain dan operasi yang mempengaruhi kekuatan tali. •Pada tahap pertama, karakteristik umur tali dikumpulkan dari semua pengujian dalam bentuk grafik yang menghasilkan hubungan z = ƒ1(ς) dan z = ƒ2( ) D d •Data ini kemudian dipakai untuk menggambarkan suatu diagram yang menunjukkan D jumlah lengkungan tali (gambar 24) dan untuk hubungan σ = ƒ3 ( ) dengan berbagai d mendapatkan secara matematis rumus desain: D A =d = mσCC1C2 Gambar.24 Diagram untuk menentukan jumlah lengkungan tali

•

Bila kita mengetahui kondisi operasi mekanisme pengangkat, dan telah menentukan umur tali, kita dapat menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan z1 dengan rumus : z1 = a z2 N β dengan : N = umur tali dalam bulan a = jumlah siklus kerja rata-rata per bulan 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 mengangkut muatan lebih rendah dari tinggi total dan lebih ringan dari muatan penu

Gambar 26. Penggantungan pada sistem puli majemuk


9

5/28/2011

Gambar 28 menunjukan faktor-faktor utama yang mempengaruhi mutu tali kawat baja

6. PENGIKATAN RANTAI DAN TALI    

Pengikatan Rantai Beban Lasan Pengikatan Rantai Rol Pengikatan Tali Rami Pengikatan Tali Baja

Gambar 29 Metode pengikatan rantai beban lassan

Gambar 30 Pengikatan rantai roller beban

Gambar 31 Pengikatan tali rami

Gambar 32 Pengikatan tali kawat dalam soket tirus

Soket Baji. Tali dilewatkan mengitari baji-baja beralur (Gambar 34a) dan diikat bersama dengan baji kedalam soket rata yang sesuai yang terbuat dari baja tuang. Beban akan menarik tali kedalam soket dan akan menambah daya ikatnya. Mata Pengikat. Tali dililitkan mengelilingi mata pengikat (Gambar 34b) dan ujung bebasnya dililitkan dengan bagian utama tali. Panjang lilitan 1 > 15d dan minimum sepanjang 500 mm. Gambar 34c menunjukan kait yang diikat pada tali dengan mata pengikat. Disamping dililitkan, mata pengikat dapat dikencangkan dengan memakai klip khusus bulldog (bull-dog clip) atau pengapit pada tali kawat (Gambar 35). Jumlah pengapit minimum adalah tiga buah. Gambar 36 menunjukan tali kawat yang diikat pada mata pengikat dengan plat dan baut. Gambar 34 Baji soket tali (a) dan pengikatan dengan alat berlubang (b,c) Gambar 35 Klem bull dog Gambar 36 Tali alat berlubang dengan plat dan sekrup


10

5/28/2011

7. PERABOT PENGGANTUNG BEBAN •

•

•

Anduh Rantai. Anduh (sling) ini terbuat dari rantai lasan tak terkalibrasi biasa dengan mata dan kait untuk penggantungan atau cengkeram berbentuk capit untuk mengangkat obyek. Juga digunakan rantai tanpa ujung dan rantai lepas dengan cincin tanpa ujungnya Gambar 38a menunjukan rantai tanpa ujung, Gambar 38b rantai lepas dengan cincin , Gambar 38c - rantai dengan kait dan cincin, Gambar 38d – anduh utas dua, Gambar 38e cengkeram berbentuk cakar untuk membentuk lingkaran pada rantai. Gambar 38f menunjukan tong yang diangkat dengan cengkeram rantai berbentuk capit yang memegang bagian ujung tong Anduh rantai terutama digunakan untuk pelayanan kerja berat dan selalu pada temperatur tinggi. Kecuali dipakai pelindung khusus yang terbuat dari logam lunak (Gambar 38g), Anduh rantai biasanya akan merusak sudut (ujung) benda yang dingkat

Gambar 38 Anduh rantai

•

•

Anduh Tali Rami. Tali rami polos yang disimpul mati banyak sekali digunakan untuk menhan muatan pada kait crane. Kekuatannya jauh lebih rendah dibandingkan dengan tali baja, tetapi memiliki keluwesan yang lebih tinggi dan mudah diikat menjadi simpul. Tali rami mudah sekali dirusak oleh ujung tajam benda yang diangkat dan harus dilindungi dengan bantal linak (Gambar 38g) atau alat pelindung khusus lainnya (plat sudut). Metode mengikat dengan tali rami dapat dilihat pada Gambar 39. Anduh Tali Kawat Baja. Umumnya beban yang berat umumnya dingkat dengan anduh tali baja. Dibandingkan dengan rantai, tali baja lebih ringan tetapi terlalu kaku dan cenderung untuk terpuntir. Di samping itu apabila digunakan untuk mengangkat benda yang berujung tajam, tali baja akan melengkung terlalu tajam dan akan cepat aus. Tali baja ini rentan terhadap temperatur yang tinggi. Muatan yang diangkat oleh anduh tali dan rantai harus diikat dengan aman sehingga tidak berpindah posisinya sewaktu bergerak.

Gambar 40a menunjukkan anduh tali baja dengan utas tunggal dan gambar 40b menunjukan tali dengan dua dan empat utas. Gambar 40 anduh serat tali baja

ALAT TAMBAHAN PENANGANAN MUATAN


11

5/28/2011

1. URAIAN UMUM Pada crane serbaguna yang mengangkat berbagai bentuk muatan ditangani dengan memakai anduh (sling) rantai yang dikatkan pada kait. Kait tunggal (standar) dan kait tanduk adalah jenis kait yang paling sering dipakai untuk keperluan ini. Kadang-kadang digunakan kait segitiga. Kait standar dan tanduk dibuat dengan ditempa pada cetakan rata atau cetakan tertutup atau dapat juga dibuat dari beberapa plat dengan bentuk kait yang dijadikan satu.

Kemampuan Angkat 1. Kait tempa :  Kait standar sampai 50 ton  Kait tanduk mulai dari 25 ton ke atas 2. Kait segitiga dan kait berlapis mempunyai kemampuan angkat diatas 100 ton

Pada umumnya, muatan digantung pada anduh berutas-empat dengan dua lilitan tali pada kait (Gambar 61). P

Q 4 cos

Q 4 cos 45

0,35Q

Kait sering kali mempunyai bentuk penampang tarapesium yang dibuat lebih lebar di dalam.


12

5/28/2011

2. KAIT TEMPA STANDAR Perhitungan Dimensi Kait Tegangan tarik : t : kisar ulir do : diameter luar ulir d1 : diameter dalam ulir H

Q d12 4

t

Tinggi 4Qtminimum : d 02

Q F r x

d12 p

: tegangan satuan pada jarak y dari sumbu netral : beban pada kait : luas penampang kritis : jari-jari kelengkungan pada daerah kritis : faktor bentuk bentuk penampang

Momen lentur M diasumsikan bernilai positif bila menyebabkan kelengkungan kait bertambah (jari-jarinya berkurang) dan bernilai negatif bila kelengkungannya berkurang. Karena beban cenderung untuk membuka kait, momennya bernilai negatif (Gambar 62a) : M = -Qr = -Q (0,5a + e1) Nilai x didapat dari persamaan : 1 F

x

e2

e1

y dF y r

untuk trapesium dengan sisi b1 dan b2 dan tinggi h akan menjadi x

1

2r b1 b2 h

b1 b2 e2 h

b2

r 1n

r e2 r e1

h

b1 b2

1

b1

n

Bila kita mengambil nilai h = a, dana bila b dan maka rumus diatas setelah 5n 7 ditransformasikan akan berbentuk 2

x

3n 1

2

1,5n 0,5 1,09861

n 1

1

dengan mengabaikan perpindahan sumbu netral relaif terhadap pusat massa bagian tersebut diperoleh n 2h

e1

n 13

Dalam keadaan tersebut rumus diatas dapat digunakan untuk mencari x untuk semua nilai b1 b

2 Denganmendistribusikan nilai M = -Qr = -Q (0,5a + e1), r = 0,5a + e1, y = -e1 (untuk bagian terdalam yang tertarik) dan y = e2 (untuk bagian terluar yang tertekan) ke dalam rumus (61) dan kita dapatkan tegangan satuan pada penampang antara titik I dan II.

Q F

Q 0,5a e1 Fr Q 1 F

Q 0,5a e1 1 y Fr xy r 0,5a r

e1

1

Q 0,5a e1 1 y 1 1 F r xy r

1 e x r e1

Q 1 2e1 F x a

Tegangan maksimum pada bagian terdalam 1

Tegangan maksimum pada bagian terdalam 1


Q 1 2e1 F x a Q 1 e2 F xa h 2

aman

aman

13

5/28/2011

Metode Grafik untuk menetukan Faktor x Nilai x adalah jarak dari titik O ke garis vertikal yang bersangkutan; y adalah panjang garis vertikal di dalam bagian penampang. Titik-titik terluar ordinat kemudian dihubungkan dengan suatu garis. Absis titik pusat penampang tersebut ditentukan dengan h

yxdx xc

0 h

ydx 0

Dengan ; f : luas daerah yang dibatasi oleh kurva F : luas penampang kait Luas penampang daerah f dan F ditentukan dengan memaki planimeter.

Dengan meneruskan prosedur yang sama untuk semua garis vertikal akan didapatkan sejumlah titik dan bila titik tersebut dihubungkan, kita akan adapat mencari luas daerah f1 dan f2 pada titik C. Perbedaan f1-f2 akan selalu bernilai negatif. Luas daerah f1 dan f2 dapat ditentukan dengan memakai planimeter. Faktor x akan sama dengan x

1 F

e2

e1

y dF y r

2 f1 f 2 F

Jarak antara garis nol (netral) adan garis pusat adalah x 1 x

Dengan : : jari-jari kelengkungan titik pusat

Tegangan aman Tegangan aman satuan yang didapatkan dengan rumus (64) dan (65) tidak boleh melebihi 1500 kg/cm2 untuk baja 20. Penampang III dan IV diperiksa kekuatannya pada sudut maksimum yang diizinkan 2 = 120 dengan cara yang sama seperti Penampang I dan II. Dengan mengabaikan gaya Q geser perhitungan 2 untuk gaya Q2 tandilakuakn dengan memakai cara yang sama dengan sebelumnya, tetap memakai nilai r’dan bukan hubungkan a dimensi yang bersangkutan dari penampang 2 tersebut. Bagian silindris tangkai kait yang masuk ke lubang pada bintang-lintang akan mengalami tegangan tarik. Akan tetapi tegangan lentur akan timbul akibat salah stel sebab itu tegangan yang diizinkan dalam hal ini akan jauh berkembang


14

5/28/2011

Beban digantung pada satu tanduk. Tangkai utama akan dibebani lebih dari yang diizinkan, tegangan satuan maksimumnya dapat ditentukan melalui pertimbangan berikut (penampang kritis V-VI)

Q cos 2

p1 p sh

Q sin , 2

pt F

t

DAN

Psh F

sh

Tegangan lentur yang timbul dari momen Akibatnya

M lentur (

P1 (

1

a d ) 2

lentur

)2 3

2

Contoh soal: Memeriksa tegangan pada bagian lengkung kait tanduk tempa. Diketahui: Kapasitas angkat 15 ton; dimensi pada gambar 66.

1.Beban total

Q

15TON

2.Gaya normal pada penampung rumus (69) adalah: P1

2Q sin( 3 cos

)

2 x15.00 x sin 77 3 cos 45

13.750kg.

3.factor Luas penampang F = 115,8 cm2 Luas daerah tambahan f = 789 cm3. Absis titik pusat ialah

xc

f F


789 115 ,8

6,8 cm

15

5/28/2011

Zambian Luas daerah Sehingga factor x

2( f 1

f1

f2 )

5,71 cm2 dan f 2

11,7 cm2

2(5,71 11,7) 115 ,8

f

0,104

Jarak antara titik nol dan titik pusat adalah: 1

13,8 0,104 1 0,104

x

1, 29 cm

Jarak antara bagian bagian terdalam dengan garis nol e1

xc

6,8

1,29

5,51 cm

4.Tegangan satuan adalah 1

II

P1 1 2e1 . F x a p1 1 F x a 2

2 x 5,51

13.750 115,8

1 0,104

e2

13.750 1 10,45 115,5 0,104 14 16 2

e1

e2

14

900 kg / cm 2

520 kg / cm 2

Kedua rantai diatas berada dalam batas yang diizinkan.

4.

KAIT MATA SEGITIGA PADAT

Kait mata pada segitiga padat dipakai pada crane dengan kapasitas angkat yang besar (di atas 10 ton), dan hanya kadang-kadang saja dipakai juga pada crane dengan kapasitas sedang. Kelmahan kait ini adalah anduh yang mengangkat muatan harus dilewatkan kedalam lubang kait tersebut. Kait segitiga ditempa langsung dari satu potong baja utuh.


16

5/28/2011

Ditinjau dari segitiga luar (eksternal) kait segitiga dapat ditentukan secara statis, dan dari segi tegangan kait ditentukan secara statis tak tentu. Karena lengkungan bagian bawah dibuat utuh dengan sisinya dan akan mengalami gaya lentur maka bagian sisinya akan terpengaruh gaya lentur tersebut juga. Dari penyelidikan yang dilakukan, momen lentur pada lengkunagan bawah adalah: Q1 6

M1

Momen lentur pada pertemuan kedua sisinya dengan busur ialah Q1 M2

13

Gaya tarik yang bekerja pada bagian sisi ialah Q1

p

2 cos

Dengan:

a 2

a - sudut antara kedua sisi Q – beban I – panjang busur yang diukur sepanjang garis netral

Sambungan antara busur, sisi dan tangkainya tidak boleh membentuk sudut yang tajam tetapi harus rata dan halus. Tegangan satuan maksimum pada bagian sumbu dapat ditentukan dengan rumus Dengan:

M lentur W

P1 F

M lentur

Q1 P1 x 6

Q a tan 2 2

— gaya tekan yang bekerja pada busur, dalam kg W — momen perlawanan F — luas penampang busur Tegangan satuan aman untuk baja 3 adalah 800 kg / cm 2 aman P1


17

5/28/2011

5.

KAIT SEGITIGA BERSENDI

Pembuatan kait mata segitiga ternyata mengalami banyak kesulitan dalam proses produksinya. Sehingga untuk menangani beban yang besar kait segitiga bersendi rakitan lebih disukai untuk digunakan. Tegangan satuan pada sambungan kait tiga-sendi rakitan adalah Q 1

4 cos Nilai yang diizinkan adalah

a F 2

1.200 kg / cm2

1

Tegangan satuan ditentukan sebagai tegangan pada bentangan lengkung

P1 F

M FR

e1 M xFR R e

Q1 P1 x 4 Q a P1 tan 2 2

Dengan

M

Dengan:

F — luas penampang

e1 — jarak antara sambungan netral dengan lapisan yang menerima beban terbesar.

Factor x untuk ellips didapat dengan rumus x

1 4

a R

2

1 a 8 R

4

5 a 64 R

6

Dengan: a — luas penampang


18

5/28/2011

Tegangan pada mata tangkai diperiksa dengan rumus hasil 1

Dengan: P

Q 4 cos

a bd 2

P D2 d 2 D2 d 2

(tekanan satuan)

b — lebar lubang

6. PERABOT UNTUK MENGGANTUNGKAN KAIT • Pemberat kait. Untuk mengangkat muatan ringan (=sampai 5 ton) biasanya kait langsung diikatkan pada takal pengangkat fleksibel. Untuk meredam kejut, kadang-kadang pemberat kait dilengkapi dengan pegas. Penggunaan peredam kejut ini sangat diperlukan untuk crane yang melayani alu tempa. • Bantalan kait. Bantalan peluru aksial memungkinkan kait dapat berputar dengan mudah ketika menangani beban diatas 3 ton. Bantalan ini dipasang pada batang lintang dipakai menahan mur kait.

Batang lintang untuk kait Batang lintang kait dapat berputar pada pelat sisi rumahnya yang diperkuat dengan setrap atau sekal yang terbuat dari pelat baja. Hal ini akan memungkinkan kait berputar pada dua arah yang saling tegak lurus. Batang lintang ini ditempa dari baja dan diberi trunion (batang gerak) pada ujungnya. Diameter lubang untuk tangkai kait harus sedikit lebih besar dari tangkainya sendiri.

Gambar. 70 penampang-lintang untuk kait.


19

5/28/2011

6. PERABOT UNTUK MENGGANTUNGKAN KAIT

Pemberat kait. Untuk mengangkat muatan ringan (=sampai 5 ton) biasanya kait langsung diikatkan pada takal pengangkat fleksibel. Untuk meredam kejut, kadang-kadang pemberat kait dilengkapi dengan pegas. Penggunaan peredam kejut ini sangat diperlukan untuk crane yang melayani alu tempa. Bantalan kait. Bantalan peluru aksial memungkinkan kait dapat berputar dengan mudah ketika menangani beban diatas 3 ton. Bantalan ini dipasang pada batang lintang dipakai menahan mur kait.

Batang lintang untuk kait

Batang lintang kait dapat berputar pada pelat sisi rumahnya yang diperkuat dengan setrap atau sekal yang terbuat dari pelat baja. Hal ini akan memungkinkan kait berputar pada dua arah yang saling tegak lurus. Batang lintang ini ditempa dari baja dan diberi trunion (batang gerak) pada ujungnya. Diameter lubang untuk tangkai kait harus sedikit lebih besar dari tangkainya sendiri.

Gambar. 70 penampang-lintang untuk kait.

Tabel ukuran dan beban untuk bantalan swapenyebaris untuk kait yang mengangkat beban mulai 5 sampai 75 ton kapasitas pengangkat Q ton 5 7,5 10 15 20 25 30 40 50 60 75

d1

d4

d5

D

D1

50 60 70 80 90 100 115 125 130 150 170

52 62 72 82 93 103 120 130 135 155 175

75 85 95 110 125 140 160 175 185 205 230

92 106 120 136 155 172 200 220 240 260 285

100 115 130 145 165 185 215 220 250 270 300


k

R

r

Limit beban kerja, ton. 36 75 1,5 7.5 41 85 2 9,0 44 95 2 11,6 50 110 2 15,8 57 125 2 20,6 64 140 2 26,0 74 160 3 35,5 79 175 3 41,5 101 185 3,5 58,0 106 205 4 67,4 111 230 4 77,5

20

5/28/2011

Momen lentur maksimumnya adalah Dengan : D1= diameter luar cincin dudukan bantalan. Momen perlawanannya adalah

maks 1

Q 1 x 2 2

Q d1 x 2 4

w

1 (b 6

Q (1 0,5d1 ) 4

d1 ) h 2

Tegangan lentur aman lentur =

600 – 1000 Kg/cm2

Momen lentur pada trunion batang-lintang :

M2

Q s s1 x 2 2

Tekanan satuan antara trunion dan rumah Q 2d s s1

P

Dengan : s = tabel sakel s1 = tabel pelat samping

l

s

s1 2

Trunion batang-lintang tidak boleh bergerak secara aksial tetapi harus dapat berputar. Pengencangannya dapat dilakukan dengan cincin penyetel yang diikat dengan memakai pena tirus atau cincin belah yang dimasukan ke dalam alur trunion yang dipasang dengan skrup ke strap atau sekal.

Momen lentur pada trunion:

M1

maks

M2

Q 2 2

Q 2

s0

2

s

s0

l0 2

D 2

s

Gambar 71 penampang-lintang untuk pemasangan dua roda penuntun tali


21

5/28/2011

Gambar 72 Penampang-lintang sakel dengan rumah empat buah roda penuntun. Pada penampang A1B1 (gambar 72)

Pada penampang A2B2

Q 2bs

1

1

Q 2b d s

Pada penampang A2B2 dipakai rumus lame, tekanan satuannya ialah:

P

Q 2ds

Tegangan satuan pada permukaan dalam: A3

Tegangan satuan pada permukaan luar: B3

P 2R 2 2R

2

d2 d2

p 2d 2 2 2R d2

Tegangan maksimumnya akan terjadi pada permukaan dalam yakni:

Maka

A3

s

Q 4R 2 d 2 2ds 4 R 2 d 2

Q 2d

x 1

4R 2 4R 2

d2 d2

Perhitungan Kekuatan Batang Lintang Secara Tepat Dengan Metode yang Dikembangkan oleh A.A. Staroselsky Bila batang lintang didesain dengan bantalan anti-gesek, tekanan pada daerah permukaan kontak yang dibebani dapat diasumsikan terbagi merata pada permukaan setengah silinder menurut hukum berikut : Pc= p cos


22

5/28/2011

Gambar 73 Diagram perhitungan untuk penampang-lintang

Jika P merupakan resultan pada gambar dari persamaan itu kita peroleh : Dan rumus yang dapat digunakan :

p

N1 M1

1 4

2

P Kg / cm R

x

1

2

0,12

1 P R 0,034

1 PR R

RUMAH KAIT Rumah kait merupakan keseluruhan takel gantung yang mencakup :alat pengangkat (kait), batang lintang, roda puli bawah, dan pelat rumah sekal tempat gandar roda puli dan pemutar batang lintang diikat Gambar 77 menunjukkan rumah dengan satu buah roda puli dan perabot untuk mencegah tali terlepas

Gambar 78 - 79

Muatan yang ditangani dalam perusahaan industri dapat dibagi dalam beberapa kelompok sebagai berikut :

1. 2. 3.

Muatan satuan yang biasanya berukuran besar misalnya ; ketel, rakitan mesin, struktur logam, dan lainnya. Muatan satuan massal ; biled baja coran berukuran besar, hasil, komponen mesin, baja canai, lembaran dan pelat, kotak, tong dan sebagainya. Muatan satuan massal berukuran kecil ; coran, tempa, dan kom[onen mesin berukuran kecil, biji logam, baut, paku keling dan sebagainya. 4. Bahan lepasan ; batu bara, pasir, kokas, gas, abu, tatal, dan sebagainya. 5. Bahan cair ; besi cor cair, baja, dan logam cair lainnya


23

5/28/2011

7. pencengkeram crane untuk muatan satuan Faktor penggunaan dan kapasitas penanganan yang lebih tinggi dan perabot pengangkat berbanding langsung dengan waktu yang diperlukan untuk menggantung dan melepaskan muatan. Waktu ini dapat dikurangi dengan penggunaan pencengkeram khusus yang harus :

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Sesuai dengan sifat dan bentuk muatan Mencengkeram dan melepaskan muatan dengan cepat Mempunyai kekuatan dan keandalan mekanis yang memadai Memenuhi syarat keamanan Tidak merusak muatan Mempunyai bobot yang minimum Mudah dalam pengoperasiannya

Cengkeram Dan Pengapit Crane Komponen yang serupa misalnya : pasangan roda, as, lembaran dan pelat baja roll kertas, gulungan kawat dan sebagainya ditangani dengan cengkeram yang sesuai bentuknya dengan muatan tersebut. Jenis cengkeram untuk pasangan roda, poros dan gandar tergantung pada panjang dan jumlah komponen yang ditangani sekaligus.

Platform Muatan Dan Ember Curah Samping Perabot ini dipakai untuk menangani muatan satuan dalam jumlah besar (kotak bal baja batangan, komponen mesin dan sebagainya) dan juga muatan yang berukuran kecil (briket, batu bata, biji logam dan komponen besi cor berukuran kecil lainnya). Untuk mencegah terjadinya kecelakaan, muatan yang berukuran kecil tidak boleh dipindahkan pada platform dan ember terbuka. Isi platform dan ember dapat dipindahkan dengan crane ke gerbong rata. Biasanya platform, dan ember tersebut ialah jenis yang dapat di lepas atau dicurah.


24

5/28/2011

Tang Biasa Dan Swa Jepit Sendiri Kecenderungan untuk mengurangi tenaga kerja untuk menangani muatan satuan sekecil mungkin telah menyebabkan berkembangnya berbagi jenis tang dan cengkeram otomatis lainnya. Pada pronsipnya, tang dibuat bersifat swa jepit, yakni penjepit ini akan menutup sendiri akibat muatan yang ditangani. Tang dibuka secara manual dengan tuas khusus.

8. MAGNET PENGANGKAT ELEKTRIS Magnet pengangkat digunakan sebagai bahan magnetik dalam berbagai bentuk (ingot, batang, rel, baja lembaran dan pelat, pipa, tatal, biji, kotak yang berisi benda – benda terbuat dari baja). Magnet pengangkat dapat digunakan secara luas khususnya pada pekerjaan rekasanya metalurgi dan mekanis. Keunggulan utamanya ialah tidak diperlukannya pengikatan muatan secara manual sehingga mengurangi waktu yang diperlukan untuk operasi ini secara drastis. kelemahan magnet peralatan ini yaitu pengurangan kapasitas angakt akibat bobot magnet ini sendiri, akan tetapi alat ini dapat mengatasi muatan yang jumlahnya cukup besar dengan waktu yang minimal dan peningkatan efisiensi pengangkat yang cukup besar.

9. CENGKERAM UNTUK BAHAN LEPASAN Bak. Bak swa – curah digantungkan pada kait crane, dan dapat dibalikan / diputar pada trunion horizontal. Bak ini mempunyai kapasitas antara 0,25 – 3 M3 .

Bak Curah – Bawah Dan Curah Samping.

Dipakai untuk menangani kerikil, pasir, tanha dan sebagianya dengan bantuan crane jenis ini lebih unggul dibandingkan bak miring, karena tidak mencecerkan bahan ketika pencurahan.

Bak Dengan Sekop.bak jenis ini berkapasitas 1 – 3 m3 dan untuk penggunaan khusus dapat sampai 8 m3. Bak ini mempunyai dua buah sekop bersendi dengan alas yang dibulatkan.

Ember cengkram .didesain untuk proses pencurahan otomtis tetapi memerlukan tenaga kerja dan mekanisme manual untuk pengoperasiannya.


25

5/28/2011

Ember Cengkram Tali Ganda. Operasi pengangkatannya dilakukan oleh satu kelompok tali (atau suatu tali) Ember Cengkram Tauber Dengan Tali Ganda. Terdiri atas bentuk lonceng yang dibentuk oleh dua buah dinding memanjang yang sejajar yang dihubungkan dengan suatu pelat horizontal,

Ember Cengkeram Tali Tunggal.

Ember cengkeram yang dalam kedua macam operasinya (naik turun, membuka dan menutup) dilakukan dengan satu alat penarik, biasanya tali.

Ember Cengkeram yang Digerakkan Motor. Pada ember cengkeram yang digerakkan motor, sekop dibuka dan ditutup dengan rantai ataupun tali yang digerakkan motor yang terpasang pada rangka pemegang itu sendiri.

Ember Cengkeram yang Digerakkan Motor dengan Pengangkat Listrik. Sekopnya dikendalikan dengan tali puli yang roda pulinya dipasang pada batang-silang bawah.

Ember Cengkeram Khusus. Mempunyai sekop yang berbentuk khusus untuk menyesuaikan diri dengan jenis operasi dan bahan yang akan ditangani.

Ember Cengkeram Tangan Majemuk.

Bentuknya menyerupai tangga, sekop, atau lebih tepat disebut dengan tangan, alat ini terdiri dari 3 sampai 8 tangan yang dapat mencengkeram bahan bongkahan dengan mudah tanpa merusakkan bahan.

10. METODE UNTUK MENDESAIN EMBER CENGKERAM

•

Sifat bahan curah berikut mempengaruhi parameter alat cengkeram: ukuran dan bentuk bongkahan, kandungan air, viskositas gaya, gesek dalam, berat jenis (bulk weight), derajat ketahanan bahan terhadap penembusan benda asing, dan sebagainya. Metode mendesain cengkeram berdasarkan sifat fisik bahan curah dikatakan ideal.

•

Ketergantungan antara bobot dan kapasitas cengkeram dapat diungkapkan dengan perbandingan sebagai berikut: (a) untuk cengkeram pelayanan ringan (b) Untuk cengkeram pelayanan medium G gr

0,8V

0,5

G gr

1,5V

0,5

(c) Untuk cengkeram pelayanan berat (d) Untuk cengkeram pelayanan sangat berat Ggr

2,3V

0,5

Dengan: berat cengkeram, dalam ton, Ggr

Ggr

3V

0,5

kapasitas cengkeram, dalam meter kubik

V


26

5/28/2011

Dengan memakai diagram perpindahan dari mekanisme cengkeram dan data berat komponennya dapat kita tentukan gaya yang bekerja pada komponen tersebut berdasarkan statika. Data percobaan menyarankan hubungan berat sebagai berikut:

G1

G1 G2 G3

0,2Ggr

G2

0,5Ggr

G3

0,3Ggr

dengan: berat batang-silang bawah dengan pengimbangan berat sekop berat btang-silang atas dengan batang hubung

Dengan gaya yang ditentukan ini diperiksa kekuatan komponen cengkeram, sehingga kita menentukan gaya yang diperlukan untuk menutup sekop tersebut.

11. PERLENGKAPAN CRANE UNTUK MENANGANI BAHAN CAIR

Krusibel (untuk mencairkan paduan baja dan logam lainnya) dibuat dari bahan tahan panas: dan krusibel ini dapat menampung muatan mulai 40 sampai 300 kg logam. Krusibel diangkat dari tanur dan dipindahkan dengan tang garpu. Ladel untuk menangani bahan cair dibuat dari plat baja dan mempunyai lapisan tahan panas. Keamanan dan pelayanan yang mudah (pekerja lebih terlindung terhadap radiasi kalor dibandingkan dengan pelayanan ladel biasa) dan kehilangan kalor yang lebih kecil akibat radiasi (karena drum tertutup) menyebabkan penggunaan ladel drum sangat efektif

PERALATAN PENAHAN DAN REM • PERALATAN PENAHAN Alat penahan digunakan untuk menahan beban yang sedang diangkat oleh Derek. • Peralatan Racet. Jenis peralatan ini terdiri atas roda racet dan sebuah pengunci. Gigi racet dapat diletakkan pada bagian dalam atau luar pada sisi ataupun roda racet. Gigi tersebut dibentuk sedemikian rupa sehingga racet dapat bergerak bebas ketika beban diangkat. • Gambar 109 a menunjukkan desain peralatan racet yang paling sering digunakan dengan gigi pada bagian luar roda racet.


27

5/28/2011

• Penahan terbaik diperoleh pada titik kontak antara garis singgung yang melewati titik putar pengunci dan diameter luar roda racet. Dalam hal ini tekanan pada pengunci diarahkan sepanjang gaya keliling roda racet. • Menurut tujuannya roda racet dapat didesain dengan jumlah gigi yang berbeda-beda : • z = 6 sampai 8 untuk dongkrak batang dan pinion, racet dan rem yang digerakkan oleh beban yang diangkat (pengangkat dengan penggerak roda cacing). • z = 12 sampai 20, untuk penahan racet yang bebas

• z = 16 sampai 25 atau selebihnya untuk rem jenis racet. • Panjang gigi (lebar daerah tumpuan pengunci) dipilih dengan memperhatikan tekanan satuan linear. b=P p • dengan : P = gaya keliling p = tekanan satu linear Biasanya tekanan satuan diambil p = 50 – 100 kg/cm untuk pengunci baja

dan roda racet besi cor dan p = 150 – 300 kg/cm untuk pengunci dan roda racet yang terbuat dari baja. Gambar 109 Peralatan racet dengan gigi luar • Gigi racet dengan pertemuan pada bagian luar diperiksa terhadap kelenturan dengan rumus : m ≈ 23 M zψ *ς lentur + Dengan : • m = modul yang setara dengan kisar pada diameter luar dibagi dengan π


28

5/28/2011

• M = momen gaya yang ditransmisikan dalam kg – cm. • z = jumlah gigi • *ς lentur + = tegangan lentur aman Rumus (95) (lihat gambar 109b) diturunkan sebagai berikut . Anggapan ABCD adalah daerah patahan gigi. Persamaan kekuatan terhadap lentur adalah Ph = a ² b *ς lentur + 6

• Biasanya a = m dan h = 0,75 m; b = ψm;P = 2M dan D = zm D Maka : 2M 0,75 m = m² ψm *ς lentur + zm 6 dan : m ≈ 23 M zψ *ς lentur + • Kecepatan keliling roda racet tersebut berbanding lurus dengan diameternya. Karena gaya tumbukan pada pengunci dan gigi meningkat secara proporsional

• dengan kuadrat kecepatannya, maka peningkatan kecepatan harus dibatasi sampai nilai yang dapat diizinkan. • Tumbukan pada kecepatan tinggi dikurangi dengan memakai gigi dan kisar yang lebih kecil; dapat juga sepersekian dipakai dua atau beberapa pengunci yang titik pertemuannya digeser sepersekian bagian kisar, sesuai dengan jumlah penguncinya. Pada perlengkapan racet bebas atau rem jenis roda racet selalu terpasang mati pada poros. • Pengunci racet dapat didesain seperti pada Gambar 109 a ataupun dengan bentuk seperti penahan yang ditunjukkan Gambar 109 a.


29

5/28/2011

• Pengunci diperiksa terhadap tekanan eksentris ataupun tarikan eksentris; ς = M lentur + P W F Dengan : • M lentur = P e 1 • W = bx² adalah momen ketahanan minimum yang diperlukan (Gambar 109 d) Biasanya pena pengunci (Gambar 110a) dianggap sebagai batang kantilever yang mengalami pembebanan. Persamaan kekuatan ialah : Pl = 0,1 d³ *ς lentur +

Untuk l = b + a dan P = 2 M kita peroleh 2 zm d = 2,71 M b +a zm *ς lentur + 2 Dengan memperhatikan penggunaan beban tumbukan, biasanya pena racet dibuat dari Baja 45 yang mempunyai tegangan lentur aman yang agak diperkecil. *ς lentur ] = (300 sampai 500) kg/cm² Kondisi yang terbaik untuk pengunci yang bergeser pada gigi racet didapatkan bila φ > ρ dengan ρ adalah sudut gesek (Gambar 110b).

• Gaya T = P sin φ cenderung mendorong pengunci kea rah akar gigi sedangkan gaya gesek N μ (di mana N = P cos φ) dan daya gesek pada pena pengunci akan melawan gerakan ini. Bila ∑ MA = 0 didapatkan (T – Nμ) L cos φ – Pμ1 d = 0 2 • Dengan mensubstitusikan nilai T dan N dan menghilangkan cos² φ tan p > 0 ; • Maka φ - 0 > 0 atau φ akan menjadi lebih besar dari p.


30

5/28/2011

Tabel 22 Konstruksi untuk Profil Gigi dan Roda Racet •

Tabel 22 memberikan data yang diperlukan untuk konstruksi profil gigi dan roda racet dengan gigi dalam dan luar. • Urutan berikut ini dapat dipakai untuk mengkonstruksikan profil gigi luar (lihat Tabel 22). Pertama-tama kita gambarkan lingkaran addendum NN dan dendum atau lingkaran kaki SS. Lingkaran NN, yang juga merupakan lingkaran kisar, dibagi dengan kisar t menjadi bagian yang sama besar.

• Dari sembarang titik bagi tersebut kita menggambarkan tali busur AB = a. Pada tali busur BC kita membuat sudur 30° dari titik C. • Kemudian garis tegak lurus LM ditarik pada bagian tengah tali busur BC sampai berpotongan dengan sisi CK pada titik O. Dari titik O kemudian kita gambarkan lingkaran dengan jari-jari OC. • Titik E, yang merupakan perpotongan lingkaran ini dengan lingkaran SS, merupakan salah satu titik sudut titik sudut sisi (vertex) dengan sudut 60°.

• Profil gigi-dalam dikonstruksikan sebagai berikut. Pertama digambarkan lingkaran addendum NN dan addendum atau lingkaran kaki SS. Lingkaran NN dibagi dengan kisat t menjadi bagian yang sama panjang. Dari sembarang titik bagi tersebut digambarkan tali busur AB = a. Pada tali busur BC dibuat sudut 20° dari titik C. Kemudian garis tegak lurus LM ditarik pada bagian tengah tali busur BC sampai berpotongan dengan sisi CK pada titik E yang berupa titik perpotongan lingkaran ini dengan lingkaran SS adalah vertex dengan sudut 70°. • Sumbu titik putar pengunci didapat dengan konstruksi berikut (Gambar 110c).


31

5/28/2011

• Jarak antara pusat ke pusat OA (antara pusat pengunci dan roda racet) diambil sebagai diameter setengah lingkaran yang perpotongannya pada titik B dengan lingkaran addendum roda akan memberikan kedudukan gigi yang bertemu dengan pengunci dan potongan BA akan merupakan panjang pengunci. • Garis BA akan tegak lurus dengan jari-jari racet OB dari persamaan geometris. Biasanya panjang pengunci BA diambil sama dengan 2t. Pengunci yang tidak bertemu dengan gigi akibat bobot mereka sendiri diberi pemberat tambahan atau pegas (Gambar 111a).

•

Bila muatan sedang diangkat gigi roda racet akan bergeser di bawah pengunci dan menimbulkan bunyi klik yang tidak diinginkan (terutama bila poros berputar dengan kecepatan tinggi). Bunyi tersebut dapat dihilangkan dengan memakai pengunci yang dikenal sebagai pengunci tanpa bunyi (noiseless), yang beroperasi dengan menggunakan cincin gesek (Gambar 111b). Pengunci demikian hanya digunakan pada rem racet. • Roda racet dengan gigi-dalam dipakai hanya pada roda rem racet. Giginya dicor pada sisi-dalam drum rem yang terpasang bebas pada poros.

• Satu atau dua buah pengunci dipsang pada tuas yang diikat pada poros dan dioperasikan oleh cincin gesek (Gambar 112). Jumlah gigi berkisar dari z = 16 sampai 30. • Gigi pada bagian dalam roda racet jauh lebih j auh lebih kuat dibandingkan dengan gigi pada bagian luar. Akibatnya persamaan kekuatan mempunyai bentuk yang berbeda : M zψ *ς lentur + Simbol yang dipakai mewakili nilai yang sama dengan persamaan (95).


32

5/28/2011

• Penahan gesek. Dibandingkan dengan penahan gigi, penahan gesek mempunyai keunggulan tertentu: beroperasi tanpa bunyi dan tanpa guncangan. Akan tetapi pda penahan jenis ini tekanan pada titik putar pal dan poros lebih tinggi dibandingkan dengan penahan bergigi. Akibatnya penggunaan terbatas dan selalu dipakai bersamaan dengan rem. • Gambar 113 menunjukkan penahan gesek dengan gigi-dalam penahan berbentuk baji. Sudut bajinya bisanya diambil sebesar 2α ≈ 45° - 50°. Koefisien gesek μ ≈ 0,1. Sudut φ adalah 15° pada nilai rata-rata.

• Untuk mencegah aksi dua arah dipakai dua buah cakar yang ditempatkan pada kedudukan yang berlawanan pada diameter lingkaran roda geseknya.. Gambar 112 Roda racet dengan gigi dalam Tekanan pada titik putar pengunci adalah :` P0 = P Tan φ Di mana : P = gaya keliling • Cakram rem harus diperkuat dengan sirip untuk menahan beban yang ditimbulkan tekanan pengunci.

• Racet Rol. Biasanya penggunaan racet rol secara meluas dipakai bersamaan dengan rem. Gambar 114a menunjukkan racet rol pada rumah yang terpisah dengan rem. Peralatan racet semacam ini beroperasi sebagai berikut. • Poros 1 yang akan ditahan mempunyai bus 2 yang diberi alur sebagai tempat rol 3. Cincin 6 dipasang dengan pasak 5 pada badan 4. Rol 3 tidak menghalangi putaran yang berlawanan arah dengan jarum jam bus 2 bersama dengan poros 1. Bila poros 1 mulai berputara searah dengan jarum jam akibat muatan (poros 1 mendukung drum yang dililiti tali pengangkat) rol akan tertekan pada alur oleh bus 2 dan ditekan pada cincin tetap 6.


33

5/28/2011

• Untuk mencegah rol jatuh ke dalam alur akibat bobotnya sendiri dipasang pegas penahan seperti yang ditunjukkan Gambar 114b. Gambar 115 menunjukkan berbagai desain racet rol. Gambar 113 Penahan gesek Gambar 114 Racet Rol Gambar 115 Berbagai desain racet rol • Desain Racet Rol (Gambar 116). Rola yang ditekan antara penggerak dan pengikut pada pusat gaya normal N1 dan N2 dan daya gesek tangesial μ1 N1 dan μ2N2 . Dengan roll yang berada pada ketidak seimbangan gaya, resultan R1 = R2.

• Momem gaya yang ditransmisikan adalah : M = zμN D 2 dengan : z = jumlah rol (biasanya z = 4). Koefisien gesek μ ≈ 0,06. • Bila μ = tan p > tan α kita dapatkan N < 2M (N =N1 = N2) z D tan a 3 • Akan tetapi, untuk mendapatkan keandalah yang lebih baik, gaya yang bekerja pada sebuah rol diasumsikan sebagai :

N=

2M (98) zD tan a 2 Panjang rol l = N dengan p = 450 kg/cm bila p elemen yang beroperasi dibuat dari baja yang bermutu tinggi dan diperkeras dengan baik. • Tabel 23 menyenaraikan dimensi utama racet rol dengan kekerasan Rockwell pada permukaan operasi Rc = 58 sampai 61. • Bahan yang dipakai adalah Baja 15 dengan perkerasan kulit (case hardered).


34

5/28/2011

•

Gambar 116 Diagram desain racet rol Tabel 23 Dimensi Utama Rachet Rol Rachet rol dipilih dengan memakai rumus berikut

: • Naman = 100N 100 nK dengan: n = rupa yang sebenarnya k = factor keamanan, diambil mulai 1,5 sampai 2.

•

•

REM SEPATU Pada mesin pengangkat, rem digunakan untuk mengatur kecepatan penurunan muatan ataupun untuk menahan muatan agar diam. Rem digunakan juga untuk menyerap inersia massa yang bergerak (truk, crane, muatan, dan sebagainya). Tergantung pada kegunaannya rem dapat diklasifikasikan sebagai jenis penahan (parkir), jenis penurunan atau gabungan keduanya. Rem jenis gabungan melayani kedua fungsi penghentian muatan dan mengatur kecepatan penurunan. Rem dapat dibedakan menjadi rem automatis dan rem yang dieprasikan manual.

• Jenis rem yang termasuk rem manual ialah : rem sepatu atau blok, rem pita, rem kerucut, rem cakram dan rem racet serta rem, dengan gagang pengaman. • Jenis rem yang termasuk rem otomatis adalah rem sentrifugal (untuk mengatur kecepatan) dan rem yang digerakkan oleh bobot muatan yang diangkat. • Rem sepatu atau blok dapat didesain dengan sepatu luar atau dalam. Rem sepatu luar adalah jenis rem yang umum digunakkan pada mesin pengangkat, sedangkan rem, sepatu dalam hanya ditujukan untuk penggunaan crane yang dipasang pada truk.


35

5/28/2011

• Prinsip Operasi Rem. Untuk memahami prinsip operasi rem sepatu marilah kita lihat diagram rem sepatu tunggal yang ditunjukkan pada Gambar 117. • Karena aksi satu arah sepatu tunggal menimbulkan lenturan pada poros rem, rem sepatu tunggal hanya dapat dipakai untuk menahan momen gaya yang kecil pada penggerak tangan bila diameter poros tidak melebihi 50 mm. Tekanan yang diberikan oleh sepatu besi cor pada roda rem haruslah sedemikian rupa sehingga gaya gesek yang dihasilkan pada permukaan roda mengimbangi gaya kelilingnya. Gambar 117 Diagram untuk rem sepatu tunggal

Gambar 118 Diagram untuk rem sepatu ganda • Rem sepatu ganda (Gambar 118) sering digunakan pada mekanisme pengangkat, pemindah dan pemutar crane, yang berbeda dengan rem sepatu tunggal, rem sepatu ganda tidak menimbulkan defleksi pada poros rem. Penjepit dan crane yang digerakkan listrik hampir selalu didesain dengan rem sepatu ganda. Rem digerakkan oleh pemberat G dan dilepaskan dengan electromagnet. Akibatnya, pengereman yang permanent hanya bekerja bila electromagnet dinyalakan. Biasanya rangkaian listriknya dibuat saling mengunci antara motor

• dan magnet secara otomatis menghasilkan aksi pengereman walaupun motor berhenti secara mendadak. • Rem sepatu ganda (Gambar 118) beroperasi dengan prinsip kerja sebagai berikut: pemberat G menyebabkan tangkai I bergerak kebawah bersama dengan batang tarik 2. Batang tarik 2 akan memutar segitiga kaku 3 melalui sendi C. Bila kita asumsikan titik A diam di tempat, titik C bergerak ke bawah; dalam kasus ini titik B akan berpindah ke kanan. Gerakan ini akan ditransimisikan oleh batang tarik 4 dan tuas 6 yang akan mendorong sepatu 8 ke arah roda rem. Bila sepatu 8 sudah tidak dapat bergerak lagi,


36

5/28/2011

• titik C akan diam di tempat dan segitiga 3 akan berotasi pada titik C tersebut. Akibatnya titik A akan berpindah ke kiri dan akan menggerakan sepatu 7 melalui tuas 5. • Pada desain sebenarnya dari rem yang ditunjukkan pada Gambar 118, tuas 1 terdiri atas dua bagian yang dihubungkan menjadi satu dengan menggunakan kopling batang (turnbuckle) untuk menyetel rem. • Diagram lain rem sepatu ganda ditunjukkan oleh Gambar 119 • Pengoperasian rem (Gambar 119) dengan pemberat yang dipasang pada tuas rem mempunyai kelemahan sebagai berikut.

• Setelah arus diputuskan dan pemberatnya jatuh, pemberat ini akan bergetar bersama dengan tangkainya, menurunkan dan menaikkan tekanan sepatu pada roda dan akan mengubah besarnya momen gaya pengereman. Perubahan secara periodic pada momen gaya pengereman ini merupakan fenomena yang tidak dikehendaki pada mekanisme pengangkat maupun pada mekanisme pemindah. Dalam hal ini pegas dapat lebih diandalkan karena dapat beroperasi lebih halus dan dapat disetel lebih tepat dengan jangka penyetelan yang lebih luas. • Gambar 120 merupakan desain rem yang digerakkan oleh pegas.



ELEMEN REM SEPATU Roda Rem. Biasanya mesin pengangkat yang digerakkan tangan didesain dengan roda dari besi cor dan digerakkan oleh penggerak daya. Roda yang dipakai terbuat dari baja cor dengan tingkat diatas 55 j I Group III, atau baja tempa dengan tingkat diatas 45 sesuai dengan standar soviet dengan kekerasan minimum permukaan gesek 280 Bhn. Mekanisme penggerak truk dapat digunakan roda rem dari besi cor. Roda rem harus seimbang secara dinamis. Lebar roda boleh melebihi lebar sepatu sebesar 5 – 10 mm.


37

5/28/2011









 



 







Roda rem harus diberi sirip untuk pelepasan kalor yang lebih baik dan dilengkapi dengan lubang diantara siripnya untuk mendapatkan sirkulasi udara yang lebih baik dan untuk melepaskan kalor lebih efektif ke atmosfer. Bila rem dipasang pada kopling fleksibel, rem harus dipasang pada bagian yang berhubungan dengan mekanisme penggerak. Sepatu rem. Sepatu rem dibuat dari kayu mapel atau poplar dipasang pada tuas dengan baut. Untuk mekanisme pembuat sepatu dibuat dari besi cor (dengan cetakan permanen, tingkat CH 12 – 28) dan diberikan lapisan rem khusus (Gambar 121 a).

Lapisan tersebut dapat diikat demgan paku keeling (Gambar 121 b). Ataupun dengan sekrup yang terbenam. Lapisan rem. Lapisan rem harus memenuhi syarat sebagai berikut : Mempuyai koefisien yang besar; Mampu bekerja dengan baik sampai temperatur 300°C; Dapat menahan keausan pada kecepatan; Tekanan satuan; dan temperature tertinggi; Mudah dibuat; Murah.

Saat ini, bahan yang paling banyak dipakai ialah pita canai. Pita canai dibuat dengan mesin canai dari asbes non tekstil yang murah dengan karet dan ditambahkan belerang untuk proses vulkanisir. Pita canai dibuat dengan ketebalan sampai 8 mm dan lebar sampai 100 mm. Pita canai sangat elastis dan dapat dibentuk dengan mudah. Mempunyai koefisien gesek yang stabil dan tinggi antara 0,42 sampai 0,53 dan dapat menahan temperature sampai 220°C. Gambar 121 Pengikatan lapisan rem ke sepatu rem dengan paku keeling


38

5/28/2011

PERALATAN PENGANGKAT Mekanisme pengangkat dibagi menjadi tiga kelompok menurut penggeraknya: 1. penggerak tangan 2. penggerak daya tersendiri (biasanya elektris) 3. satu motor penggerak sekutu untuk beberapa mekanisme MEKANISME PENGANGKAT PENGGERAK TANGAN Gerakan ditranmisikan dari gagang engkol tangan l melalui tiga pasang roda gigi lurus ke drum yang dipasang pada poros IV dengan jari-jari R tanpa tali pengangkat digulung pada saat beban q diangkat. Seperti terlihat pada gambar 7.1

Gambar 7.1 diagram mekanisme pengangkat a- penggerak tangan b- penggerak electrik

Efisiensi mekanisme adalah perbandingan antara kerja pengakat yang digunakan dengan semua yang dilakukan. Kerja yang digunakan didapat dari persamaan: Ao = Qh……………………………………………(1) Dengan : Q = bobot beban (kg) H = jarak yang ditempuh oleh beban(m) A = Ks……………………………………………………(2) Dengan: K = kerja yang dihasilkan oleh operator pada gagang engkol s = lintasan gaya K yang bersesuai dengan lintasan h maka, efisiensi pada mekanisme ini ialah dengan : v = kecepatan pengangkat c = kecepatan pada titik kerja gaya penggerak (c = 30 sampai 45m/menit) Ko = kerja ideal pada gagang engklol dengan mengabaikan kerugian akibat gesekan W = tahanan total akibat gesekan pada mekanisme Kerja yang dilakukan operator pada saat gagang engkol ketika menaikkan muatan ialah kerja ini tidak boleh lebih besar dari nilai yang diberikan pada tabel 8.1


39

5/28/2011

tabel 8.1 Kerja Maksimum Setiap Orang, Dalam kg

PERIODE OPERASI

Pada gagang kemudi

Operasi terusmenerus (continue)…

Pada rantai penarik

Pada pedal katrol

Pada batang katrol

12

20

25

18

Operasi tidak 25 lebih dari 5 menit…

40

35

20

Efisiensi total mekanisme (untuk diagram gambar 8.1a) ialah: 3

pul

=

i

drum roda gigi

= efisiensi puli

puli drum

roda gigi

= efisiensi satu pasangan roda gigi

= efisiensi drum

I=

perbandingan transmisi total mekanisme ditentukan dengan perbandingan berikut

QR momen _ beban MQ momen _ gaya. = Mk = Ka

Dengan puli yang ada,bobot muatan Q yang harus dilawan oleh tarikan tali

s

(Gambar 81a). kecepatan pengangkatan muatan akan menjadi:

v

Q 2 ks Q

MEKANISME PENGANGKATAN DENGAN PENGGERAK ELECTRIK INDIVIDU Daya ditranmisikan dari motor electric (Gambar8.1b) (poros i) melalaui tiga pasangan roda gigi ke drum (poros IV) tempat tali penggulung. Pada kecepatan angkat yang konstan (v= konst) (gerakan yang seragam dan tunak) daya yang dihasilkan oleh motor electric akan menjadi

dengan:

N

M’ =

Qv 75

hp

v = kecepatan angkat muatan, dalam m/det motor pada poros motor ialah 71620

N kg nm

cm

Perbandingan transmisi antara motor dan drum ialah i

kec.motor kec.drum

motor drum


40

5/28/2011

kecepatan tali pada drum adalah Vdrum = Vi puli Dengan Ipuli = perbandingan transmisi puli (pada system puli untuk mendapatkan bati gaya ipuli > i).

Kecepatan drum dalam rpm ialah N drum

=

v drum rpm D

Dengan: vdrum

kecepatan tali pada drum, dalam m/men

D

diameter drum, dalam m

MEKANISME PENGANGKAT YANG BEROPERASI DARI SATU MOTOR PENGERAK SEKUTU UNTUK BEBERAPA MEKANISME Mekanisma ini didesain untuk crane yang dipasang pad truk atau traktor, kereta berel dan crane rantai (crawler crane) juga untuk crane Derek(derrick crane) dan Derek cengkram (grap wince). Mesin uap atau motor baker adalah pengerak utam ayang dipakai untuk semua pengangkat ini kecuali pada Derek cekram. Diagram crane yang dipasang pada mobil yang dibuat oleh Odessa Works yang ditunjukan pada Gambar 8.2. dari mesin gerakan ditramisikan pada mekanisme crane pengangkat, dan pemutar.dari kotak pengatur daya 12 gerakan ditramisikan melalui kotak pembalik 1 keporos 3 melalui poros garden 2. melalui gigi reduksi 4. poros 3menggerakan poros transmisi utama 7 yang dari sini digerakan ditranmiosikan melalui kopling dan pengerak cacing 5 dan 6 kedrum 8 (untuyk mendongkrak tiang crane) atau drum 9 (untuk pengangkatan). Disamping itu kopling dapat 10 dapat mentranmisikan gerakan kepenggerak cacing 11 untuk penggerakan pengangkat. Daya poros pengerakan f untuk

Nf =

Qv 75

Pengangkat ialah dengan: efisiensi mekanisme antara poros drum I dan poros f

momen gaya pada poros pengerak ialah Mf

71 .620

Nf nf

dan pertandingan tranmisinya ialah i

nf ni

Gambar 8.2 diagram mekanisme crane yang dipasang pada crane


41

5/28/2011

PENGGERAK PERALATAN PENGANGKAT

7.1 PENGGERAK TANGAN DAN TUAS PENGANGKAT 7.1.1 Komponen utama dari penggerak tangan ialah gagang engkol, dan roda penggerak dengan rantai penggeraknya. Kapasitas angkat peralatan pengangkat yang digerakan dengan tangan tidak dapat melebihi 15000 kg. 7.1.1.1 Gagang engkol Gagang engkol penggerak tangan dapat pada dongkrak, batang gigi dan pinion dan lokomotif, penjepit dinding dan ereksi. Ukuran utama tangan gagang engkol diberikan pada table 7.1

Usaha yang dapat diberi pada gagang engkol dapat dilihat pada table 7.2

Table 7.1 Dimensi utama gagang engkol pengerak tangan

Jumlah Operator

Ukuran, mm Diameter gagang busing

Panjang Panjang busing l Penjepit l

1

(1,8-2,0) d

(1-1,5) d

250-350

300- 400

2

(1,8-2,0) d

(1-1,5) d

400-500

300-400


Panjang lengan gagang l

42

5/28/2011

Tabel 7.2 Kerja maksimum setiap orang, dalam kg

Periode operasi

Pada gagang kemudi

Pada rantai penarik

Pada pedal katrol

Pada batang katrol

Operasi terus menerus (continue)

12

20

25

18

Operasi tidak lebih dari 5 menit

25

40

35

20

7.1.1.2 Racet Racet berfungsi seperti penggerak tangan dongkrak ulir. Racet lebih ringan dari gagang engkol dan sangat mudah mengoperasikannya. Gambar 7.2 menunjukan sebuah Racet

Gambar 7.2 Racet

l- roda racet, 2-pena pengunci, 3-kepala racet, 4-pegas kembali pengunci ketempatnya, 5-pengunci, 6-pegas pengencang skrup

Gagangnya dapat diperpanjang dengan sebatang pipa dapat digerakan kedepan dan kebelakang pesamaan dengan kunci penahan dengan sudut yang kecil. Pada gerak kebelakang pengunci tergelincir di atas gigi roda racet yang dihubungkan ke poros penggeraknya. Untuk gerak baliknya (ke depan) pengunci bertaut dengan gigi roda racet sehingga poros penggerak berputar sesuai dengan sudut gerak tuas penggerak. Untuk menggerakan poros penggerak dengan arah yang berlawanan, racet dapat dengan mudah dibalik dengan poros rangkaian persegi racet yang dapat bergerak dua arah dengan pengunci yang berpindah banyak dipakai pada sekarang ini. Panjang tuas racet (bersama dengan pipa memanjang tersebut) berkisar antara 800 sampai 1000 mm operator dapat menghasilkan daya sampai 30 Kg.

7.2 PENGGERAK DAYA Penggerak electric merupakan pilihan utama diantara beberapa jenis penggerak daya pada saat ini. Crane yang digerakan oleh tenaga electric di desain untuk mengangkat beban sampai 2000 ton.


43

5/28/2011

7.2.1 PENGGERAK HIDROLIK Pada umumnya penggerak hidrolic digunakan untuk mengangkat beban berat 200-600 ton pada jarak angkatan terkecil 100-300 mm. 7.2.2 PENGGERAK PNEUMATIK Tenaga pneumatic banyak dipakai pada katrol angin gantung kecil dan blok puli pneumatic yang beroperasi pada daerah rawan dadakan dimana penggerak listrik tidak dapat digunakan. 7.2.3 PENGGERAK UAP Penggerak uap dipakai terutama pada crane dalam jalan lokomotif untuk pelayanan umum pada rel Bantu di station disekitar pabrik dan galangan kapal. 7.2.4 PENGGERAK ELECTRIK Arus listrik yang digunakan dapat berupa arus searah 110, 220, 440 dan 50 Volt atau arus 3 fase yang digunakan dengan tegangan 380, 500 dan 550 Volt ( umumnya dengan frekuensi 50 Hz ).

GEAR PENGGERAK

Mekanisme Penggerak Dengan Rel 



Gear penggerak dapat didefinisikan ke dalam mekanisme penggerak untuk troli dan crane yang bergerak pada rel dan mekanisme untuk crane atau troli tanpa rel dengan roda karet dan roda rantai. Mekanisme penggerak troli crane dapat dikelompokkan lagi menjadi tiga kelompok yaitu yang dioperasikan dengan tangan, dengan penggerak daya tersendiri (biasanya penggerak listrik) dan penggerak daya dengan tali.


44

5/28/2011



Elemen-elemen berikut digunakan pada mekanisme penggerak troli tanpa tergantung pada desainnya :  Motor atau roda penggerak pada penggerak tangan.  Transmisi antara poros penggerak dan poros yang digerakkan pada roda troli.  Roda yang berjalan pada rel.  Rangka (badan) troli yang ditempati oleh mekanisme penggerak dan pengangkat.



Troli Tangan Prinsip kerja dari troli ini adalah gerakan ditransmisikan dari roda penggerak melalui dua pasang roda gigi ke roda penggerak. Dalam menentukan beban pada roda untuk troli dengan empat buah roda dibebani beban secara simetris dan distribusi bebannya merata pada keempat rodanya, yang dikenakan pada rodanya ialah dengan Q – bobot-beban G0 – bobot troli







Bila beban digantung secara asimetris pada troli dengan dua pengangkat maka gaya yang dikenakan pada rodanya kira-kira sama dengan G0 Q b2 Pmaks. = A ≈ + 4 2 b G0 Q b1 Pmin. = B ≈ + 4 2 b


45

5/28/2011

Troli Crane dengan Penggerak Elektrik Terpisah  Prinsip kerja dari troli ini yaitu gerakan ditransmisikan dari motor elektrik melalui tiga pasang roda gigi lurus ke roda gigi penggerak. Pada gerakan yang tunak daya dihasilkan oleh motor elektrik adalah Wv N = hp 75η Dengan : v – kecepatan jalan, dalam m/detik η – efisiensi total mekanisme W - tahanan gerak, dalam kg





Perbandingan transmisi : kecepatan motor i = = kecepatan roda penggerak

nmot nt-w

Kecepatan roda penggerak adalah v nt-w = πD dengan v – kecepatan, dalam m/det D – diameter roda

Mekanisme Pejalan Crane Gantri dan Crane Jalan 

Crane Jalan yang digerakkan Tangan Prinsip kerja dari crane ini yaitu gerakan ditransmisikan dari roda operasi yang dipasang pada poros transmisi utama melalui dua pasangan roda gigi pararel menuju dua buah roda pejalan pada crane.


46

5/28/2011

Gaya maksimum yang bekerja pada roda penggerak crane beroda empat : G Q + G0 L–e Pmaks ≈ + 4 2 L Crane Gantri (portal)  Mekanisme penggerak crane ini dilengkapi dua poros vertical dengan pengerak roda gigi kerucut untuk menggerakkan roda penggerak yang dipasang pada kaki penyangga crane. Sedangkan crae semigantri didesain hanya dengan satu batang poros vertical. 

Crane Kantilever Gaya maksimum yang bekerja pada roda penggerak vertical adalah maks. V Q + G0 + G 

P vert

≈

= 2

2

Dengan : V - dorongan vertical Q – bobot muatan G – bobot crane tanpa troli G0 – bobot troli

Rel Gerak  Menurut kegunaannya rel untuk crane dapat diklasifikasikan : 







Rel untuk untuk troli crane jalan overhead dan rel untuk mekanisme pejalan crane yang digerakkan oleh tangan (batang bentang). Rel tersebut terbuat dari baja reta dengan sudut yang dibulatkan. Rel khusus untuk crane jalan overhead yang dibuat dengan dasar yang lebar dan pendek. Rel ini mempunyai momen inersia yang relative lebih besar. Rel untuk crane monorel, crane kereta rel, gantri dan crane jenis lainnya. Monorel untuk troli dan katrol jalan.


47

5/28/2011

Roda penggerak 

Roda penggerak dibagi menjadi tiga : 





Roda penggerak untuk monorel, yaitu roda yang berjalan pada flens di atas batang –I dipakai hanya untuk troli yang digerakkan oleh tangan. Roda pejalan untuk rel baja rata dan untuk rel crane dan rel kereta, roda untuk crane yang digerakkan penggerak daya dibuat dari baja cor atau roda baja tempa dengan suaian paksa. Roda sorong (roda rel tanpa flens), roda sorong ini digunakan bila roda tersebut tidak mengalami beban lateral sama sekali. Roda sorong dipakai pada crane monorel dan kantilever, crane jalan dengan lengan.

Mekanisme Rantai 







Mekanisme rantai digunakan pada crane putar dan berbagai jenis pemuat. Crane dengan rantai dibelokkan arahnya dengan mengerem putaran salah satu rantai-rantai geraknya, misalnya dengan mengurangi kecepatan atau menghentikan satu rantainya. Karena gaya adhesive rantai yang besar, mekanisme pejalan rantai dapat mengatasi gradient yang lebih besardibandingkan dengan transportasi melalui rel Tekanan satuan aman pada tanah tergantung pada sifat dan kondisinya yang berbeda-beda, untuk crane rantai mulai 0,8 sampai 15 kg/cm2.

Mekanisme dengan Ban Karet 



Desain ban karet yang paling sering digunakan adalah ban karet mati yang dipasang pada roda. Tahanan yang ditimbulkan pada sewaktu crane berban karet berjalan (tanpa memperhitungkan tahanan angin) dapat menggunakan rumus : W = G (cos αω + sin α) Dengan : G – bobot total crane w – koefisien tahanan gerak α – gradien permukaan medan, tanda plus untuk mendaki dan tanda minus untuk menurun


48

5/28/2011

BAB 10 PERALATAN PEMUTAR LENGAN, DAN PENDONGAK 1. MEKANISME PEMUTAR Tergantung pada desain komponen pendukung mekanisme pemutar, crane dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama berikut. Suprastruktur crane berputar bersama dengan pilar tiang pada bantalannya, biasanya terpasang pada pondasi ataupun dipasang pada kolom bangunan. Suprastruktur crane berputar pada pilar yang dipasang mati pada pondasi atau pada truk crane. Crane berputar pada poros pemutar pusat yang dipasang mati pada komponen tak berputar; meja putar crane ditumpu oleh sejumlah rol yang berputar pada rel yang berbentuk lingkaran dan dipasang pada pondasi ataupun pada truk crane.

Mekanisme pemutar crane dengan pilar berputar. Gambar 198 menunjukkan crane dengan pilar kolom berputar. Pendukung bagian atas, yang diikat pada kolom bangunan, diberi bantalan radial dan pendukung bagian bawah, dengan dipasang pada pondasi, diberi bantalan radial dan dorong. Crane seperti ini biasanya diputar dengan tangan, dengan mendorong muatan yang digantungkan pada crane tersebut. Akan tetapi, muatan mulai dari 5 ton ke atas memerlukan motor elektrik untuk memutarnya. Pendukung pilar. Pena putar pilar atas dan bawah biasanya diikat pada pemegangnya. Salah satu desain pena putar bawahditunjukkan oleh gambar 199a. bantalan ini mengalami lenturan akibat gaya horisontal H1 tekanan oleh gaya vertikal V. Momen lentur pada penampang kritisnya ialah Momen M1 lentur = H1y1 pada bagian bawah bahu ialah M1 = H1y Dengan: 1

h H1 =

(Qa + Ge);

V=Q+G

(Q-bobot muatan; G-bobot crane)

Resultan tegangannya ialah H 1 y1

V com

ζΣ = ± ζlentur - ζcom =

32

d12

2

d1 (240) 4

Pelat bawah harus diperiksa terhadap tekanan satuan antara bantalan dengan pelat (tekanan pada dinding lubang akibat gaya H1 dan tekanan vertikal antara bahu bantalan dengan pelatakibat gaya V) Resistensi terhadap putaran. Momen resistensi akibat gaya gesek 2 ialah relatif pada sumbu putar 3

M = Wa = Vµ1

r + H1µ2r + H1µ3r1

(241)

Di sini M = M1 + M2 + M3 (M1-momen) resistensi pada bantalan tekan/aksial; M2dan M3 – momen dari resistensi pada bantalan bagian baweah dan atas. Rumus tersebut mencangkup M1 = Vµ1 r untuk bantalan dorong tak beralurdpada bagian atas. Pada bantalan dorong d 2 2 dengan permukaan tekan d cincin (Gambar 199a) momen resistensi d akibat gesekan ialah sebesar 2 2 3

3

0

2

2

0

M1 = V µ1


(242)

49

5/28/2011

dan pada bantalan bertingkat yang memakai bola sebagai permukaangeseknya ialah M1 = V µ0 (243) Dalam rumus – rumus tersebut: W- tahanan putar pada ujung tiang lengan crane a- jangkauan tiang lengan crane R = d/2 --- jari-jari titik putar µ1- koefisien gesekan pada bantalan dorong Q=Q+G - Gaya vertikal akibat bobot muatan pada Crane d- diameterbantalan bawah d0 - diameter dalam bantalan dorong berbentuk cincin (atau diameter alur) µ1 dan µ2- koefisien gesek pada bantalan radial bawah dan atas r1- jari-jari bantalan bagian atas µ0- koefisien gesek pada bantalan jenis bola menurut diamater bantalannya. Rumus (241) mengabaikan tahanan terhadap putaran Ww akibat tekanan angin. Tahanan ini W harus diperhitungkan untuk crane yang akan beroperasi diruang P terbuka. s in Penggerak mekanisme pemutar. Pada pemutar tangan, usaha yang dikerjakan oleh operator untuk memutar crane ialah

Dengan : α - kemiringan tali penarik dari bidabg vertikal dalam memutar (α biasanya diambil sampai 450) W - resistensi terhadap pemutaran yang bekerja pada ujung tiang lengan crane. Dengan penggerak daya danpada kecepatan tunak, daya yang dihasilkan motor ialah Wv 75

hp

N=

Dengan: V - kecepatan pada ujung tiang lengan crane, dalam m/dt - efisiensi penggerak nmot v perbandingan transmisi antara motor60 dengan struktur crane yang i ; ncr ncr 2 a berputar ialah dengan: nmot –rpm motor ncr - rpm struktur crane ynag berputar a - jangkauan tiang lengan crane

Mekanisme pemutarcrane dengan pilar yang terpasang mati marilah kita periksa contoh crane monorel (gambar 186). Pada crane jenis ini, pilar tetap 6 dipasang pada truk; tiang lengan crane jenis bertumpu pada pilar yang menahan semua gaya vertikal dan horizontal yangakan timbul kitika pengoperasian crane dan meneruskan gaya-gaya tersebut kerel dan pondasinya melalui truk bawah Bus bantalan pilar tas diberi bantalan radial dan pendorong yang dipasang pada gilder khusus pada rangka crane. Gaya horizontal bagian bawah ditransmisilkan dari bantalan rol radial ke tonjolan silindris khusus pada pilar yang dipasangpada truk. Pilar creane (gambar 201) pilardibuat daribaja tempa, yang berbentuk konis. Pada bagian atasnya diberikan bus silindris dan pada bagian bawah dengan ujung tirus yang akan dipasang pada pondasi plat (crane putar diam) ataupada rangka truk (misalnya pada crane monorel). Pilar akan mengalami lenturan akibat momen Hfh dan tekanan akibatgaya vertikal v. gayav dan Hf dapat ditentukan dengan rumus (205) dan (206). Penampang kritis pilar tersebut terdapat pada ujung yanmg diikat. Panjang pilar antara bus bantalan atas dan tonjolan silindris bawah untuk lenutran karena gaya tekan v sangatkecil nilainya, sehingga praktis dapat diabaikan. W

Mmak s lentur

qa

G1L1 GgLg lentur


….

d3 cm3 32

(244)

50

5/28/2011

Dengan : q-bobotmuatan a-jangkauan crane G1-bobot struktur putar crane L1-lengan resultante bobot G1 Gg-pengimbang Ls-lengan pengimbang relatif terhadap sumbu putar. Resultante tegangan pada bus bantalan atas (gambar 201) ialah H lentur

com

f

y

q

G1

d3 32

gg com

d2 4

dengan d =2r Dari bentuk pilar secara titik kerja gaya horizontal atas dan gaya horizontal bawah Hf akan serupa grafik pangkat tiga, yang harus digambarkan sebelum mulai mendesain pilar. Gambar202 menunjukan diagram momen dan tegangan untuk memeriksa perhitungan penampang pilar. Metode berikut ini dilakukan untuk menentukan defleksi maksimum pilar secara grafis pada titik kerja gaya horizontal atas Hf . dalam menentukan defleksiakibat penampang pilar yang berbeda-beda, pertama-tama M/I diagram harus dibuat, dengan beban khayal M/I ini diberikan pada batang diikat mati. Daerah diagram dibagi menjadibeberapa bagian F1-F13 dengan beban yang dipusatkan pda titik beratnya. Setiap daerah diagram dianggap sebagai gaya khayal dan gariselastis digambarkan sebagai kurva yang mulus. Defleksi maksimum akan terjadi pada titik potong garis terakhir dengan gaya horizontal atas Hf

Tegangan tekan mempunyai nilai yang lebih besar. Gambar 203c ˚menunjukan distribusi tegangan resultante Σ relatif terhadap sumbu NN yang digambarkan melalui titik potong arah tegangan v dan kmasing masing. Trunion batang lintang diperiksa terhadap defleksi akibat setengah dari resultan tekanan P = Hf + V dan tekanan satuannya. Gambar204 menunjukan batang lintang pilar tetap yang terpasang pada bantalan rol. Bantalan radial bawah. Crane kecil menggunakan bantalan rol dengan sebuah rol yang dipasang pada sisi tiang lengan. Crane besar diberi dua buah bantalan rol di bagian depan.Bila memakai pengimbang diberi dua pasang rol di depan dan dibelakang (gambar 205 ) yang dipasang pada kotak khusus pada ujung bawah tiang lengan crane. Bila kita menandai Hf untuk tekanan bantalan horizontal [rumus ( 206 )] dan 2 α sudut antara dua buah rol bantalan (biasanya sama dengan 600) maka gaya yang dikerahkan setiap rol pada pilar adalah : N

H

f

2 cos

Tergantung pada beban yang ditumpunya, rol terbuat dari baja ataupun besi cor dengan ukuran yang sekecil mungkin dan harus mempunyai permukaan yang cembung. Rol harus dapat berputar dengan bebas pada pena yang diikat pada kotak oleh pemegang. Diameter rol yang diperoleh secara percobaan ialah D2 = ( 2,5 r R R 2 r d2 r sampai 3Wa ) d2,Vdengan dengan d2 diameter pena rol. Pada crane putar untuk M H r 2N xR 2 Nk 3 r R pelayanan berat dengan pilarr kisi pendukung bagian bawah didesaian Rdengan enam buah rol. Tahanan terhadap perputaran. Momen resistensi akibat gaya gesek relatif Dengan pada sumbu: perputaran dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ; µ1, µ2 dan µ3: Masing – masing koefisien gesek bantalan dorong,bantlan bus atas dan pada pena bantalan rol bawah k: Koefisien gesek gelinding padabantalan rol bawah W: Tahanan terhadap putar yang bekerja pada ujung tiang lengan a: Jangkauan tiang lengan. 3

1

2

0 2 0

2

f

2


3

1

2

1

2

2

51

5/28/2011

Peralatan Pemutar Crane Dengan Meja Putar Diagram crane dengan meja putar ditunjukkan pada gambar 208. Pada crane ini berat muatan ditransmisikan pada struktur putar crane melalui bantalan rol ( perputaran ) pada jalur lingkar yang dipasang padapondasi atau truk crane. Pada sumbu putar terdapat pilar pusat atau titik pusat yang dipasang pada bagian crane yang diam. Apabila crane yang bekerja titik putar pusat ini akan mernahan kedua gaya horizontal dan vertikal. Tahanan terhadap perputaran. Kasus pertama. Titik pusat grafitasi struktur putar crane (termasuk muatan),berada diluar lingkaran bantalan (jalur lingkar). Di sini beban bekerja pada rol depan dan titik putar pusat (titik putar tersebut mngalami penarikan). Momen tahanan akibat gaya gesek relatif pada suhu perputaran ialah M

Wa

Pp

1

2 r3 3 r2

r03 r02

( P2

P3 )

d 2

k

'

Rs R

M0

dengan : W = tahanan terhadap putaran ujung lengan tiang a = jangkauan tiang lengan Pp = gaya reaksi vertikal pada pusat putaran µ1 = koefisien gesek pada bantalan dorong pusat puteran r dan r0 = diameter luar dan dalam bantuan dorong pusat putaran P2 dan P1= gaya-gaya yang bekerja pada rol perputaran depan µ = koefisien gesek luncur pada bus bantalan rol perputaran d = diameter bus bantalan pada rol perputaran

Gambar 208

K R Rs

= koefisien gesek gelinding bantalan rol perputran = jari-jari rol perputaran = jari-jari jalur lingkar = faktor yang memperhitungkan tambahan akibat gesekan pada nap (untuk rol) atau akibat luncuran lateral rol pada jalur (untuk rol silindris), diambil denganputaran 1,2-1,3. Reaksi sama pada pusat Pp dan gaya yang dikerahkan pada rol perputaran P2 gesek dan P3tambahan (dengan mengabaikan M0 = momen yang didapat tekanan dengan angin) dapat ditentukan dengan rumus : rumus (206). Pp

P2

1 R 2 cos

P3

(Qa

1 2 R s cos

G1l1

G8 i8 )

(Qa


G1l1

(Q

G1

G8

G8 i8 )

52

5/28/2011

Di sini : = setengah sudut antara dua rol yang berurutan = bobot muatan = bobot struktur putar = bobot pengimbang, yang lainnya seperti pada gambar 208

Q G1 G8

Dalam kasus ini pusat putaran akan mengalami tarikan. Penampang kritis terdapat pada diameter teras ulir pada pusat putaran. Mur atas dan bawah pada pusat putaran harus dilengkapi dengan alat pengunci untuk mencegah terlepasnya mur tersebut. Biasanya jenis ulir ialah jenis ulir gergaji. Kasus kedua. Titik pusat gravitasi keseluruhan sistem yang berputar berada di dalam lingkaran bantalan. Di sini beban diteruskan ke semua rol. Pusat putar tidak mengalami gaya vertikal. Momen tahanan terhadap perputaran akibat gaya gesek adalah M

(Q

G1

G8 )

d 2

k

Rs R

M0

Kasus ketiga. Titik pusat gravitasi sistem secara keseluruhan berada di dalam lingkaran bantalan. Beban ditahan oleh rol di dalam sangkar (gambar 209) yang disusun diantara dua cincin, yang satu diam dan yang lain dipasang pada struktur putar crane. Pusat putar titik mengalami gaya vertikal dam momen tahanan terhadap perputaran akibat gaya gesek adalah

M

(Q

G1

G8 ) k

Rs R

'

M0

Menentukan momen gesek tambahan M0 di samping momen gesek di atas, pada ketiga kasus terlibat juga momen gesek tambahan yang terjadi pada bantalan radial pusat putar. Momen gesek ini dihasilkan akibat gaya yang ditimbulkan pada puat putar oleh gigi terakhir penggerak planet mekanisme pemutar dan akibat yang ditimbulkan bentuk rol struktur putar crane yang tirus tersebut Cincin gigi berukuran besar pada penggerak planet ini diikat pada bagian crane yang diam. Roda gigi planet akan berputar mengelilingi cincin gigi dan memutar crane melalui bantalan porosnya karena bantalan ini diikat pada meja putar.

Penggerak planet dapat didesain dengan cincin gigi luar maupun dalam. (Gambar 210a). Pada cincin gigi dalam, gaya horisontal pada bantalan roda gigi penggerak dan pada pusat putar adalah

Ppt

M R r

(275)

pada cincin gigi luar.

Ppt

M R r

( 258)

Dengan: MΣ – total tahanan momen terhadap perputaran( untuk gerakan yang dimaksudkan )


53

5/28/2011

Beban yang tak seragam padarol perputaran tirus akan mnengasilkan gaya horizontal tambahan yang bekerja pada pusat putar. Marilah kita tandai Pmaks sebagai gaya maksimum pada satubuah rol tirus pada sisi muatan dan αsebagai sudutke tirusan rol H P ini tan (gambar 210b), Maka gaya akan 2 menghasilkan komponen 1

mak s

horizontal akibat ketirusan rol sebesar untuk dua rol pada desain Tekanan angin hanya dapat diperhitungkan dengan empat buah rol (pada kasus yang paling buruk akibatnya untukl gaya yang bekerja pada rol) komponen horizontal H’ dan H” kedua rol lainya ditentukan dengan mengabaikan tekanan angin. Maka, gaya horizontal yang bekerja pada pusat putar akibat ketirusan rol, akan sama dengan selisih antara resultan gaya yang bekerja pada pasangan rol yang berlawanan letaknya: Ptap = [( H1 + H’ ) – ( H2 + H” )] cos β Atau Ptap = [( Pmaks +P’ ) - ( Pmin + P” )] tan … (259)

Dengan: Pmaks dan Pmin – beban maksimum pada rol bagian depan dan beban minimum pada rol bagianbelakangdengan memperhitungkan tekanan angin yang ditentukan oleh rumus (236) dan (264) P’ dan P”– beban pada rol depan dan belakan dengan mengabaikan tekanan angin Α – sudut ketirusan roler Β – setengah sudut antara dua rol yang berdekatan Maka penambahan momen gesek pada pusat putar akan menjadi Mo = ( Ppt + Ptap ) µ2 r2 …… .(260) Dengan  μ2 – koefisien gesek pada bantalan radial pusat putar  r2 – jari-jari busbantalan titik putar Momen resitansi terhadap perputaran total (untuk gerakan tunak) adalh jumlah momen akibat gaya gesek dan momen resistansi terhadap perputaran akibat angin Mw. MΣ = M + Mw …………(261) Momen akibat tekanan angin dapat ditentukan dengan rumus Mw = Pw Smuatan a + Pw Scrl1 -PwScreg …..(262) Dengan  Pw = tekanan angin, dalam kg/m2  Smuatan Scr,,Scw = luas bidang yang mengalami tekanan angin pada muatan, pada struktur putar crane dan pada pengimbang dalam M2

2. Peralatan perentang dan pendongak 











Mekanisme untuk mengubah jangkauan crane dapat dikelompokkan ke dalam dua kelompok : mekanisme perentang yang mengubah jangkauna dngan troli yang bergerak pada girder yang horizontal ataupun miring mekanisme pendongak yang menaikkan atau menurunkan tianglengan (boom) troli dapat digerakkan dengan tenaga daya ataupun dengan tangan dengan memakai penggerak tali. Mekanisme perentang. Crane putar rentang dengan jangkauan yang bervariasi ditunjukan pada gambar 214. troli a membawa tali atau rantai b yang tidak berujung yang digerakan roda penggerak tali c atau dengan drum (gaya gesek) ataupun dengan spoket rantai (dengan pertemuan positif). Roda puli atau spoket diputar oleh roda operasi d melalui roda gigi dari motor listik terpisah. Tali pengangakat emembelit roda pulu f pada troli dan roda puli gerak h pada rumah kait. Salah satu ujung tali pengangkat diikat pada ujung luar (g) tiang lengan dan ujung lainnya dililitkan pada drum pengangkat. Pengangkat merupakan unit yang berdiri sendiri dan dapat tetap mengangkat beban walaupun troli bergerak ataupun diam.


54

5/28/2011

W = W1 + W2 (272) Dengan W1 dan W2 – tahanan pada roda gerak dan pada roda puli tali pengangkat 

:

Tahanan akibat roda gerak troli adalah W1

Q

q

d

G0

2k D

.......... .......... .......... .......... ..... (273)

Dengan :  Q = bobot muatan  q = bobot takel pendukung muatan  Go = bobot troli ( tidak termasuk bobot takel pendukung muatan )  Β = koefisien untuk memperhitungkan gesekan pada flens roda gerak β = 1,2 sampai 1,3 untuk bantalan luncur dan β = 1,8 untuk bantalan rol  µ =koefisien gesekpada bantalan roda  d =diameter garda roda  k = koefisien gesek pada gelinding roda  D = diameter roda

Tahanan pada roda puli tali pengangkat (ketika troli yang dibebani bergerak, roda puli berputar) adalah W2 = Son - Soff (274)



  



Gambar 215a menunjukan diagram roda puli untuk tali pengangkat. Bila kita menganggap Soff = , maka tarikan pada berbagai titk pada tali akan menjadi: S2 = Soff ε; S3 = S2 ε ; = Sg ε ε = koefisien roda puli Tarikan maksimum tali atau rantai untuk memindahkan toil adalah jumlah yang diakibatkan gerak troli W, tarikan tali S akibat terdefleksinya tali tersebut dan tahanan roda puli penggerak dan penuntun. Tarikan tali aatau rantai f akibat bobot dan defleksinya sendiri f dapat ditentukan dari keaedaan kesetimbangan momen (Gambar 215b):

Sf

S

Maka

qr x

qr x 2f

x 2

2

dengan:  



qr = bobbot tali atau rantai permeter panjangnya x = setengah panjang atau rantai yang terdefleksi (nilai maksimum xmaks akan terjadi ketika troli berada pada salh satu kedudukan ujung. f = defleksi tali atau rantai yang diizinkan, biasanya diambil sebesar

f

1 1 sampai 100 200


x mak s

55

5/28/2011

OPERASI PERALATAN PENGANGKAT SELAMAGERAKAN PERALIHAN Suatu mekanisme pengangkat mulai beroperasi pada kecepatan tertemtu atau tunak ketika alat operasinya (drum, roda crane atau rangka) telah mencapai kecepatan yang ditentukan. Setiap gerakan kerja krane terdiri atas: periode start (percepatan), gerakan yang tunak atau tertentu dan penghentian. Periode kerja pertama dan terakhir di cirikan oleh gerak peralihan. 1. BEBAN DINAMIK Bila suatu benda dengan momen inersia I berputar dengan kecepatan sudut yang bervariasi, momen gaya dinamis yang menyebabkan perubahan kecepatan pada komponen yang berputar ialah : M dy n

I

d dt

Dengan dω ialah kecepatan sudut Menurut prinsip d’Alembert, momen gaya motor di nyatakan dengan M

Mu

M dyn

M si

I

d dt

Dengan Mu momen perlawanan statis di tinjau terhadap poros motor. d Jika motor itu meningkatkan kecepatannya dt > 0 dan Mdyn > 0 Jika motor itu diMperlambat > 0 dan

d dt

dan

Istilah ”momen girasi” akan sangat mempermudah pembahasan. Bila m dan G ialah massa dan bobot benda yang berputar adalah jari-jari dan D diameter girasi, maka : GD 2 I= mp 2 kg m / s2 4g

Rumus ini hanya dapat digunakan hanya untuk menganalisis sistem putar tunggal. Gambar 217 Diagram Mekanisme Dengan membuat gambar 217 hanta batang penghubung putar saja, kita dapat menyatakan keadaannya dengan 2 2 2 persamaan berikut In I rr I1 I n 2 2 2

2

......

2

2

Semua persamaan sebelumnya hanya berlaku untuk percepatan dan perlambatan yang konstan, yakni dengan momen gaya motor yang konstan dan momen gaya rem yang konstan. Gambar 218 menunjukan momen inersia berbagai komponen putar dan tabel 39 memberikan nilai perkiraan momen inersia kopling. Momen girasi motor listrik dapat di temukan pada katalognya. Tabel 39 Nilai Perkiraan Momen Inersia Kopling

Tabel 39 Nilai Perkiraan Momen Inersia Kopling Diameter luar, mm

Diameter poros, mm

Panjang nap, mm

Lebar pelek, mm

Berat kg

Momen inersia, kg, cm/s2

150

30

120

30

10

0,003

200

40

160

80

20

0,01

250

50

200

100

40

0,03

300

60

240

120

70

0,08

Mekanisme memiliki lintasan perlambataan lebih140 dan koefisien pengereman 400 pengangkattidak boleh 70 280 140 kurang dari nilai yang 0,28di tunjukan dari tabel 40. 500 Pada mekanisme 80penjalanan lintasan320 250 pengereman yang di160 tempuh oleh truk atau crane setelah motor di 0,78 matikan tidak boleh kurang dari nilaiyang di tunjukan pada tabel 41 (tanpa gelincir pada roda). Tabel 40 Lintasan Dan Koefisien Pengereman Jenis

Lintasan pengereman, mm

Koefisien pengereman, β

Ringan ...............................

s/120

1,75

Medium .............................

s/100

2,00

Tabel 41 Lintasan Dan Koefisien s/80 Pengereman Berat ..................................

2,5

Jumlah Roda Yang Di Rem Koefisien adhesi Semua

0,15

50 %

25 %

v2 100 .000

v2 5.000

v2 2.500

v2 8.000

v2 4.000

v2 2.000

0,12

Catatan: s- lintasandalam m yang di tempuh beban per menit

2. Pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Rem Untuk Mekanisme Pengangkat Momen gaya penuh yang di hasilkan motor ketikan percepatan dapat di cari dengan rumus : Mmot = Mst + Mdyn Dua faktor yang harus dipakai sebagai petunjuk untuk penentuan daya motor yang di perlukan secara tepat. Pemanasan dan beban lebih yang di izinkan. Beban-lebih yang aman dalam jangka waktu singkat pada motor DC tergantung pada percikan bunga api yang di izinkan pada komutator dan di pilih kira-kira sebesar 200-300% dari momen gaya ternilai, yaitu : M m ax Mrated = 2 k e3

Dengan : Mrated – momen gaya motor Mmax – gaya maksimum ketika percepatan = Mmot Lebih-lebih yang aman untuk jangka waktu singkat motor AC dikondisikan oleh momen gaya stal yang akan melebihi momen gaya maksimum, dapat di pilih kira-kira 1,75 sampai 2 kali momen gaya, yaitu : Mmaks = (1,75 ke 2) Mrated Beban lebih yang aman lebih tepat ketika percepatan dapat di lihat pada katalog motor yang bersangkutan. Pemanasan motor di akibatkan oleh perubahan energi motor yang hilang ketika motor di operasikan. Pemanasan yang berlebihan dapat merusak isolasi dan mengurangi umur motor atau langsung dapat merusak motor itu. Oleh karena itu, daya motor di pilih sedemikian rupa sehingga temperatur gulungan dengan insulasi khusus yang tahan terhadap pemanasan yang tidak boleh melampoui batas aman pada segala kondisi pengoperasian. 3. Efisiensi Penggerak Data efisiensi mekanisme atau elemennya yang di tunjukan pada buku acuan memberikan nilai maksimum yang sesuai dengan beban aktualnya. Efisiensinya menurun ketika beban berada di bawah beban aktualnya. Ada dua jenis kerugian akibat gesekan pada mekanisme dan penggeraknya : konstan (tidak berbeban) tidak tergantung pada beban, dan variabel yang tergantung pada beban. Kerugian variabel berbanding lurus dengan beban. Maka salah satu sifat bawaan setiap mesin adalah tuntutan bahwa crane selalu beroperasi pada beban penuh, kalau tidak ada yang merugikan akan meningkat dengan persentase yang besar terhadap kerja crane yang berguna 4. Memilih Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Pengereman Untuk Mekanisme Penjalan Momen gaya motor yang di perlukan selama percepatan dan momen gaya rem selama perlambatan pada mekanisme penjalan truk, troli pengangkut, crane jalan, kantilever, monorel, dan crane lainnya yang bergerak pada rel dapat di tentukan dengan rumus : Mbr = Mdyn – Mst akan tetapi untuk mencegah tergelincir pada roda jarak pengereman ini harus di batasi tidak kurang dari nilai yang di tunjukan pada Tabel 41. dalam nenentukan momen gaya rem terhadap gerak dapat di perhitungkan dengan mengabaikan gesekan pada flens roda penjalan.


56

5/28/2011

5. pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Rem Untuk Mekanisme Pemutar Momen gaya yang di perlukan motor selama percepatan dan momen gaya pengereman selama perlambatan untuk mekanisme pemutar crane di tentukan dengan rumus sama seperti pembahasan yang telah dibahas diatas. Mst = M’st = M i

  

M = momen resistansi perputaran penuh dengan memperhitungkan tekanan angin. i = perbandingan transmisi = efisiensi penggerak

Bila rem tidak di pasang pada poros motor , momen gaya dinamik M’dyn di dapatkan dari rumus sebelumnya dan rarus di acu pada poros motor. Daya motor yang di perlukan pada mekanisme pada pemutar crane dipilih dengan cara yang sama seperti pada mekanisme pengangkat. 6. Pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Pengereman Untuk Mekanisme Perentang Dan Pendongkrak Bila jangkouan crane di ubah dengan troli yang di gerakan tali, momen gaya motor yang diperlukan selama percepatan dan momen gaya pengereman selama perlambatan dapat di lihat pada persamaan sebelumnya. Lintasan pengereman untuk menghentikan troli biasanya di ambil sebesar s 0,25 s/d 0,5 m. Pada mekanisme pendongkrak momen gaya motor yang diperlukan sewaktu percepatan dan momen gaya pengereman selama perlambatan ditentukan oleh persamaan yang telah di bahas diatas. Dalam rumus ini G’ adalah bobot tiang lengan yang dibebani penuh dan v- kecepatan titik bobot tiang lengan yang dibebani tersebut pada gerakan tunak. Motor dan rem mekanisme pendongkrak harus di periksa terhadap kapasitas angkat maksimum pada berbagai kedudukan tiang lengan. Daya motor yang diperlukanuntuk mekanisme perentang dan pendongkrak dipilih dengan cara yang sama seperti pada mekanisme pengangkat.

Dengan troli yang tak dibebani pada jari-jari minimum tetapi dengan arah yang berlawanan, yaitu

Gc

Q Go a 2G1e1 G0ao 2eg

Bila troli yang dibebani penuh berada pada ujung luar tiang lengan, kita akan mendapatkan reaksi bantalan padaujung tiang lengan sebagai berikut: Reaksi vertikal

V Q G0 G1 GC Reakisi horizontal

H1, H1,,

Q G0 a G1e1 GC eg h1

Dalam rumus ini Q ---- bobot muatan yang diangkat G0 ---- bobot troli G1 ---- bobot tiang lengan.

Untuk menentukan gaya yang bekerja pada bagian kerangka secara grafis akibat bobot muatan dan troli (Q + G0), troli yang terbebani penuh harus diletakkan pada jangkauan maksimum dan beban yang sebenarnya digantikan dengan bobot Q, yang dipindahkan kesambungan yang terdekat, kemudian kita dapatkan:

Q,

Q G0

a a a,

Gaya Q’ dan G digunakan untuk menggambarkan diagram cremona dan menentukan gaya yang bekerja pada bagian kerangka akibat bobot muatan dan troli (gambar 222b)


57

5/28/2011

Diagram untuk menentukan gaya akibat bobot mati tiang lengan ditentukan dengan cara yang sama (gambar 222c). Karena pada crane ini momen akibat pengimbang G1e1 > GC eg maka tidak ada tekanan horizontal pada bantalan akibat bobot tiang lengan. CRANE DENGAN TIANG LENGAN-PENDONGAK. Marilah kita bahas dengan memakai contoh, bagian yang berputar dan pendukung crane derek (gambar 223). Gaya yan bekerja pada tiang lengan dan tiang vertikal crane ini dapat ditentukan dengan mudah dengan mamakai metode grafis untuk jari-jari maksimum (gambar 223a). Bobot tiang lengan horizontal G1 dan tiang vertikal G2 dipindahkan pada sambungan yang berdekatanp. Bobot Q, gaya G1 dan tarikan S1 dan S2 digabungkan pada ujung tiang lengan 2 horizontal menjadi gaya resultante R. gaya resultante R1 dan R2 akibat tarikan tali S1 dan S2 didistribusikan diantara sambungan bawah dan atas tiang vertikal sebagai komponen

Diagram Cremona untuk menentukan tegangan pada bagian kerangka digambar kan dari gaya R, R1, , R1,, , R2, dan R2,, . G1 Dan G 2 (pada ujung atas dan bawah). 2 2 Tiang lengan dan vertical mengalami tegangan tekan lentur. Kedua tiang tersebut dibuat dari kayu ataupun profil baja canai. Bila terbuat dari baja canai tiang tersebut mempunyai penampang persegi yang terdiri atas empat buah baja siku yang disambung keempat sisinya dengan penampang kisi. Biasanya tiang vertical Derek (gambar 223b) diikat dengan dua buah kaki pendukung miring 11 dan 12 pada ujung atas dan dengan dua bagian horizontal 13 dan 14 pada bagian bawah. Gambar 223. Penyelesaian tiang lengan, vertikal dan batang tulang crane derek

Bila tiang lengan berada pada kedudukan I maksimum H S

maks 11

, kaki 11 dibebani gaya

0

1

sin

(kaki 12 tidak dibebani). Bila tiang lengan berputar kekiri kedudukan I gaya yang bekerja pada kaki 11 akan berkurang, sebagian diambil alih oleh kaki 12 yang disini mengalami tegangan tekan.

S11

S12

H 1 cos 45 o

1 sin

o

90 , kaki II bebas dari bebannya karena kaki 12 Pada kedudukan III, bila akan menahan seluruh gaya horizontal H1. bila 90 o kaki II mengalami tekanan yang akan mencapai nilai maksimum pada kedudukan IV ( 180 o )

S13maks H 1 sin

90 o

1 sin

1,0

H1 sin

Diagram polar (gambar 223b) menunjukkan kurva yang menggambarkan gaya yang bekerja pada kaki II pada kedudukan terujung pada tiang lengan yang dibatasi sudut . Diagram untuk kaki 12 akan serupa dengan diagram yang ditunjukkan. Bagian horizontal 13 dan 14 mengalami tekanan dan tarikan yang tergantung pada kedudukan tiang lengan . bagian 13 mengalami tegangan tekan maksimum pada kedudukan I, yaituS11maks H 1 dan tegangan tarik maksimum pada kedudukan IV, yakni,

S13maks

H 1 sin

90 o


1,01

58

5/28/2011

Bila pendukung bawah tiang vertical meneruskan reaksi horizontal bantalan langsung ke pondasi beton, bagian 13 dan 14 dapat ditiadakan. Dalam hal ini ujung bawah kaki 11 dan 12 (masing-masing terpisah) diikat dengan baut benam pada pondasi beton. Titik putar atas pada Derek yang dapat diputar pada satru lingkaran penuh atau kolong bangunan. Bila kita mengasumsikan keenam buah tali tersebut kukuh dua buah diantaranya mengalami tegangan maka gaya dikerahkan pada satu buah tali kukuh akan sama dengan . Tetapi karena tali tersebut miring dengan sudut terhadap vertical maka tegangan desain yang sebenarnya adalah S

H1 2 cos30O sin

Batas keamanan tali yang sebenarnya mengharuskan jumlah tali minimal 5 buah.

3. Struktur Kantilever Bagian pendukung crane kantilever terdiri atasa dua buah roda penjalan vertikal yang akan menahan beban akibat bobot crane, troli dan beban hidup dan dua pasang bantalan nol masing-masing pada bagian atas dan bawah yang akan menahan gaya reaksi horizontal akibat momen yang akan menyingkirkan crane (gambar 224) Gambar 224 menunjukkan kerangka crane kantilever dengan troli dalam dan gambar 225 menunjukkan crane dengan troli luar. Beban penuh pada penumpu kerangka akan sama dengan (lihat gambar 225) beban bantalan vertikal V

Q G0

G1

Dengan : Q --- bobot muatan yang diangkat G0 --- bobot troli G1 --- bobot crane tanpa troli

Beban bantalan horizontal: H ' H ''

Q G0 a G1e1 h

Kerangka krane kantilever dirancang dengan dua buah modifikasi. Dengan troli dalam atau troli luar (yang bergerak pada batang tepi atas atau bawah). Beban kontstan pada girder utama rangka (bobot beban mati) terdiri atas bobotnya sendiri, setengah bobot penopang silang dan setengah bobot struktur platform dengan lantainya. Setengah bobot batangbobot penopang silang dan lantai ditahan oleh gireder tambahan (samping) Gambar 224 Rangka crane kantilever


59

5/28/2011

Pada awalnya bobot girder utama, batang penopang silang, dan lantai ditentukan dengan metode coba-coba dengan perbandingan desain yang tersedia Bila beban akibat bobot girder utama adalah G1dan jarak ketitik bobotnya dengan e1 maka reaksi pada pendukung kerangka adalah: V = G1 dan

H

G1

e1 h

Dengan mengasumsikan bahwa beban G1 terdistribusikan seragam sepanjang girder utama, kita dapat mencari gaya yang bekerja pada sambungan k1 dan k2 (gambar 225a). Bila mengetahui gaya-gaya pada sambungan tersebut kita dapat mencari tegangan pada bagian kerangka akibat bobot girder utama dengan menggambarkan diagram Cremona (gambar 225a)

12

STRUKTUR RANGKA CRANE

Pada gambar 220b resultante R1 komponen gaya S dan Q pada ujung luar tiang lengan ditentukan dengan metode sebelumnya. Tarikan S dan S tali pada roda puli bagian kerangka tengah 4 akan menghasilkan resultante R 2 yang bekerja pada ujung bagian rangka 4 sebagai R’ 2 dan R”2 sebanding dengan bagian lengan tersebut.Gaya S pada drum diuraikan menjadi gaya yang bekerja padsa bagian pilar (S’ dan S”). Gaya R 1, R2, dan R3 digunakan untuk menggambarkan diagram Cremona dan untuk menentukan tegangan pada bagian kerangka akibat beban muatan dan tarikan tali.

Gambar 220c menunjukkan diagram tegangan pada bagian kerangka akibat bobot tiang lengan, dimana diagram ini harus dibuat dengan skala lebih besar dibandingkan diagram untuk bobot muatan.



Bobot tiang lengan dan akibatnya pada bagian suprastruktur ditentukan secara coba-coba. Tegangan pada bagian kerangka adalah jumlah beban gaya mati dan beban hidup


60

5/28/2011

Pada crane yang berat dengan mekanisme pemutar yang digerakkan oleh penggerak daya, efek gaya inersia diperhitungkan dengan mengasumsikan gaya horisontal sebesar yang bekerja pada ujung tiang lengan. Gaya inersia ini didukung oleh rangka batang horisontal (Gambar 220d) yang setengahnya mengalami tekanan tambahan dan bagian lainnya mengalami tarikan. CRANE DENGAN TIANG TETAP Gambar 221 adalah contoh suprastruktur pejal yang sering digunakan untuk crane pilar putar tanpa pengimbang.







Keunggulan desain ini adalah tersedianya ruangan yang cukup besar dibawah tiang lengan. Girder berbentuk kotak diperkuat pada bagian yang melengkung dengan pelat dan pada bagian yang lurus memakai penopang. Dimensi penampang ditentukan secara cobacoba.

Tegangan Pada bagian II-II, III-III, IV-IV ditentukan sebagai berikut:Bagian





atas yang miring dianggap terpasang mati (gambar 221b) pada penampang II-II (gambar 221a) Bobot muatan Q diuraikan menjadi gaya tekan N1 dan gaya lentur P1. Biasanya momen yang berlawanan dari tarikan tali S diabaikan. Pada kedua nilai tersebut ditambah gaya tekan N2 dan gaya lentur P2 akibat bobot suprastruktur G2

Momen lentur (faktor koreksi dinamik diabaikan) MII = P1C1 + P2C2 (307) Gaya normal NII = N1 + N2 + S (308) Resultante tegangan satuan (tanpa gaya geser) (309) dengan: W 2 dan F2 – momen resistensi dan luas penampang pada bidang II-II (diagram tegangan, gambar 211c) Tegangan geser satuan (310) Gambar 221 diagram untuk menyelesaikan suprastruktur pejal untuk crane putar Tegangan satuan dengan memperhitungkan tegangan geser (311)


61

5/28/2011

Penghitungan tegangan pada bagian tengah yang melengkung pada penampang III-III (gambar 221a) dibuat seperti batang lengkung. Momen lentur MIII= Qa + G1 e1. Gaya normal NIII = Q + G1. Resultante tegangan satuan pada bagian terluar dan terdalam serat penampang tersebut ialah (312) dengan : r = jari-jari kelengkungan batang (Gambar 221d). Biasanya nilai x ditentukan dengan metode grafis. Tanda + pada persamaan (312) dipakai untuk serat penampang terluar, dan tanda – dipakai pada serat penampang yang terdalam. Tegangan satuan bervariasi menurut suatu hiperbola (gambar 221d). Pada penampang IV-IV pada bagian bawah yang lurus (gambar 221a) momen MIV = MIII Gaya normal NIV = NIII, Resultante tegangan satuannya adalah (313)

Semua penampang dibawah penampang IV-IV hanya mengalami lenturan. Diagram momen lentur batang tersebut digambarkan pada gambar 221e dan diagram tegangan pada gambar 221f. 2. SUPRASTRUKTUR CRANE PUTAR BENTANG DAN CRANE LENGAN-PENDONGAK Crane Bentang dengan Troli. Gambar 222a menunjukkan Diagram crane batang yang dapat diputar dalam suatu lingkaran penuh yang mempunyai troli gerak. Crane ini diberi pengimbang untuk mengurangi gaya reaksi horisontal pada pendukungnya. Besarnya pengimbang Gcw harus dibuat sedemikian rupa sehingga gaya reaksi horisontal bantalan dengan troli yang terbebani penuh pada jarijari maksimum bernilai sama Gambar 222 penyelesaian secara grafik suprastruktur crane putar batang yang jangkauannya dapat diubah dengan troli

Momen Lentur dan gaya lateral akibat beban konstan. Bila L adalah bentangan girder memanjang utama, dalam meter; G-bobot girder tersebut, yakni beban konstan, dalam ton, yang terdistribusi seragam sepanjang bentangan; q- bobot mati, dalam ton per meter panjang, momen lentur pada jarak x dari penumpu sebelah kiri akibat bobot mati adalah Mq =

ton – m

=

Momen lentur maximum bila Mqmaks = (322)

(321)

adalah

ton –m


62

5/28/2011

Kurva momen lentur akan merupakan suatu parabola yang digambarkan sepanjang L dengan ordinat maksimum Mqmaks (Gambar 228b). Gaya lateral pada jarak x dari penumpu kiri adalah ton Gaya lateral maksimum pada sebelah kanan atau kiri penumpu x = 0 akan sama dengan ton Kurva gaya lateral ditunjukan pada gambar 228e.

Momen lentur dan gaya lateral akbat beban gerak (troli dan muatan). Bila bobot troli berbeban didistribusikan seragam pada rodanya, maka beban pada satu roda adalah dengan Q-bobot muatan yang diangkat dan Go-bobot troli. Dapat diasumsikan dalam hal ini bahwa girder pelat menahan dua buah beban P yang identik yang terpisah sejauh b (Gambar 228a). Maka momen lentur pada penumpu di bawah roda sebelah kiri, yang ditempatkan pada jarak x dari penumpu kiri ialah ton-m (325) Momen lentur maksimum akan terjadi pada penampang yang berjarak dari bagian tengah bentangan gider pelat tersebut ton-m (326)

Momen lentur didistribusikan dengan bentuk parabola dengan ordinat terbesar pada panjang (Gambar 228c). Kurva momen untuk kedudukan beban yang paling tidak menguntungkan adalah 0-1-2-3; yang didapat dengan menggambarkan dua kurva momen akibat gerak beban dari kiri ke kanan dan dari kanan ke kiri. Momen lentur maksimum berkurang bila jarak antara roda bertambah. Bila jarak antar roda (misalnya, pada troli tangan) kecil dibandingkan bentangan, kita dapat mengasumsikan dengan cukup akurat untuk penggunaan praktis bahwa b = 0 dan

Gambar 228 Kurva momen dan gaya lateral girder pelat Bila roda troli diberi beban berbeda, dapat diasumsikan bahwa dua beban P1 dan P2 yang berlainan akan bergerak sepanjang girder; maka V = P1 + P2 merupakan resultante kesua gaya yang berkerja pada roda dan dan


63

5/28/2011

Dalam hal ini momen lentur pada daerah dibawah roda, pada jarak x dari penumpu kiri adalah ton-m

(327)

Momen lentur maksimum akibatbeban P1 pada jarak dari titik tengah girder ialah ton-m (328) Persamaan ini merupakan persamaan parabola yang digambarkan sepanjang (L – b1) dengan ordinat maksimum Momen pada daerah dibawah beban P2 pada jarak x dari penumpu kanan ditentukan dengan cara yang sama sepeti diatas, yakni ton-m

(329)

ton-m

(330)

dan

Persamaan (330) merupakan parabola sepanjang dengan ordinat Untuk beban yang sama P dan P gaya lateral pada jarak x dari penumpu kiri ialah (Gambar 228f) ton

(331)

Bila x = 0gaya lateral maksimum pada penumpu kiri ialah ton Gaya lateral pada jarak

(332)

dari penumpu kiri ialah ton

(333)

Dengan beban P1 dan P2 gaya lateral pada jarak x akan sama dengan ton

(334)

Bila x = 0 ton Gaya lateral pada jarak

(335)

dari penumpu kiri ialah

Bila kita menambahkan kedua kurva momen akibat aksi beban mati (Gambar 228b) dan beban gerak (Gambar 228c) kita akan mendapatkan momen resultan (Gambar 228a) – daerah yang diarsir. Dengan mengalikan momen perlawanan pada berbagai penampang girder utama dengan tegangan amannya kita akan mendapatkan kurva yang menggambarkan kekuatan girder (kurva momen aman) – garis kontur pada gambar 228d. Diagram resultante gaya lateral ditunjukkan pada gambar 228g. Gambar 229 menunjukkan diagram momen dan untuk girder memanjang utama crane jalan dengan kapasitas angkat mulai 5 sampai 50 ton dan bentangan mulai 10 sampai 30 meter. Tegangan Satuan akibat Momen Lentur (a) Akibat beban utama (336)


64

5/28/2011

Tegangan satuan akibat momen lentur a) Akibat beban utama b) Akibat beban utama dan tambahan Tegangan Satuan akibat gaya lateral a) Akibat beban utama b) Akibat beban utama dan beban tambahan Notasi berikut digunakan pada rumus sebelumnya: = tegangan lentur normal sebenarnya (lentur) dalam kg/cm2 =tegangan satuan tangensial yang sebenarnya (geser) dalam kg/cm2 dan = tegangan satuna aman untuk lentur dan geser dalam kg/cm2 =koefisiensi dinamik untuk gaya akibat beban konstan =koefisiensi dinamik untuk gaya akibat beban konstan =momen netto pad setiap penampang (tanpa lubang paku keling) =jumlah momen lentur pada penampang akibat beban tambahan =momen statis total pada setiap bagian penampang (tanpa lubang paku keling) =tebal dinding pada setiap penampang Igr =momen inersia total ditinjau dari sumbu utama =jumlah gaya lateral pada setiap penampang akibat beban tambahan.

Gambar 229 kuva untuk memperkirakan momen maksimum akibat beban konstan Tabel 4.2 Koefisiensi dinamik untuk gaya akibat beban diam Tabel 4.3 Koefisiensi dinamik untuk gaya pada beban berjalan Deformasi Defleksi Girder.Defleksi girder utama yang berlebihan akan menyebabkan seluruh jembatan bergetar dan berpengaruh besar pada operasi crane. Untuk menjaga defleksi dalam batas aman, girder memanjang utama harus cukup tinggi dan emiliki momen inersia yang memadai. Pada girder dengan momen inersia yang konstan 1 cm4, defleksi maksimum akibat bobotnya sendiri (gambar 230) ialah: Gambar 230 Diagram untuk menghitung defleksi girder utama crane jalan dengan: G = bobot girder, dalam kg E2.200.200 kg/cm2 Modulus elastisitas. Defleksi akibat beban gerak dapat ditentukan berdasarkan asumsi bahwa dua beban P dan P (beban pada roda troli berbeban) ditempatkan secara simetris pada bagian tengah crane(gambar 230). Maka kita akan mendapatkan defleksi dengan ketelitian yang memadai Defleksi total adalah memeriksa kekuatan flens bawah pada jalur monorel. Pada crane jalan girder tunggal, pengangkat yang digerakkan tangan ataupun daya sering didesain untuk pada batang canai-I.

Dalam hal ini momen lentur persatuan panjang ialah: M = 0,51 P Dengan P = gaya yang ditimbulkan oleh roda yang pada desain dengan empat roda akan sebesar: P= Dengan Go = bobot pengangkat yang dapat bergerak Q = kapasitas angkat Dengan menandai tebal flens dengan t, momen penampang (per satuan panjang) ialah sebesar W== Gambar 231 Flens bawah batang canai-I Tegangan pada flens akan menjadi


65

5/28/2011

K – koefisien yang memperhitungkan lubang pada lantai ~ 0,5. Biasanya lebar lantai dioambil sebesar 800; 1.000; 12.000 . 5) bobot penopang silang G cr-br 1/30 G utama; 6) bobot mekanisme penjalan G mech = 700 sampai 1.300 untuik crane dangan kapasitas angkat sampai 30 ton; 7) bobot kabin operator dengan peralatan elektriknya dan bobot operator itu sendiri Gcab 1.000 sampai 1.500 kg Maka bobot total rangka batang utama akibat beberan konstan ialah :

(344)

G = G utama + ½ G hor + ½ (Gpt + Gft ) + ½ Gcr-br + ½ Gmech + ½ Gcub

dan beban yang dcitahan oleh tiap-tiap sambungan atau titik panel rangka ialah G K= (345) n -1 dengan n jumlah sambungan

Untuk menentukan tegangan pada anggota rangka susun akibat beban konstan digunakan diagram Cremona ( gambar 234 ) Tegangan pada bagian rangka batang a.kibat beban gerak. Beban gerak menyebabkan batang tepi atas girder utama mengalami tekanan dan batang tepi baewah mengalami tarikan. Tergantung pada kedudukan troli batang diagonal dapat mengalami tarikan maupun tekanan. Gambar 235 ditujukan untuk menentukan tegangan maksimum pada bagian girder utama akibat beban gerak . Momen maksimum , M = P y’1 + P2y’2 (346) Tegangan pada batang tepi ditentukan dengan membagi momen pada sambungan yang berlawanan dengan segitiga rangka batang pada jarak terpendek antara batang ke sambungan Miv S4 = h Gaya lateral akan sama dengan (348)

(347) T

=

P

y”1

+

P2y”2

Metode yang sama digunakan untuk mencari gaya lateral pada sambungan lainya. Tegangan pada penopang yang miring ditentukan dengan bantuan diagram Cremona yang digambarkan untuk rangka batang bila reaksi tumpukan kiri A = 1 ton Untuk ini sambungan yang tepat disebelahkanannya juga dibebani yang sesuai. Tegangan pada penopang tulang miring adalah

(248) Dengan : F Tegangan pada penopang tulang miring yang didapatkan dari diagram cremona untuk A=1 T gaya lateral pada titik sambungan (yang paling buruk pengaruhnya). Beban roda troli hanya menghasilkan tegangan tekan pada batang vertikal. Jika b = λ atau b> λ (lihat gambar 232a), maka tegangan pada batang vertikal adalah S = P1 ; Jika b < λ maka (350) Nilai tegangan pada bagian akibat beban gerak kemudian dituliskan pada suatu kolom dalam tabel ringkasan perhitungan masing-masing.


66

5/28/2011

Tegangan Tambahan Pada Bagian Rangka Akibat Pengereman Crane. Batang tepi atas mengalami juga gaya lentur pada batang horizontal akibat gaya pengereman bagian gerak crane bermuatan. Gaya akibat inersia komponen crane akan mencapai maksimum bila roda perjalan crane secara tiba-tiba. Jika bobot muatan yang diangkat adalah Q, bobot troli adalah G0, bobot crane (tanpa troli) dengan G, dalam kg, percepatan gravitasi adalah g (g=9.81 m/s2) dan koifisien gesek antara roda perjalan dan rel adalah μ (μ ≈ 0,2) dan jika setengah dari roda crane direm kita akan mendapatkan

Dengan perlambatan adalah Gaya inersia massa troli yang bekerja pada rangka batang pada bidang horizontal akan sama dengan (351) Karena gaya ini ditransmisikan ke rel pada girder utama, setiap batang-tepi atas dan rangka pengaku horizontalnya (melalui penipang slang) akan menahan setengah dari gaya inersia tersebut. Momen letur maksimum akan terjadi pada jarak dari bagian tengah bentangan crane. Persamaan momen [rumus (326)] harus ditambah dengan nilai gaya horizontal yang bekerja pada satu roda satu rangka batang.

Maka momen lentur horizontal maksimum adalah (352) Tegangan Satuan pada Bagian Rangka Batang Pemeriksaan terhadap tekanan atau tarikan a. akibat kerja beban utama (353) b. akibat kerja beban utama dan tambahan (354) Pemeriksaan terhadap stabilitas (tertekan) a. akibat kerja beban utama (355) b. akibat kerja beban utama dan tambahan (356) Pemeriksaan terhadap lenturan dan tekanan lateral : a. akibat kerja beban utama (357) (357)

b. akibat kerja beban utama dan tambahan (358) Pemeriksaan terhadap stabilitas : a. Akibat kerja beban utama (359) b. akibat kerja beban utama dan tambahan (360) Dalam memeriksa stabilitas (lenturan akibat tekanan aksial) nilai koefisien μ diambil untuk kefleksibelan bagian yang berada dalam bidang lentur dari Tabel 44. Kefleksibelan batang didapat dengan menggunakan rumus (361)


67

5/28/2011

Tabel 44 Koefisien yang mengurangi tegangan aman dalam lenturan akibat tekanan aksial bagian rangka batang yang terbebani terpusat

Dengan Igr = momen inersia total penampang bagian Fgr = luas penampang bagian L = luas bagian Kefleksibelan batang tidak boleh melebihi : a) 120 – untuk bagian yang merupakan batang tepi dan penopang ujung rangka batang yang mengalami tekanan; b) 150 – untuk bagian lain rangka batang utama yang mengalami tekanan dan untuk batang tepi yang mengalami tekanan; c) 200 – untuk batang lain rangka batang utama dalam yang mengalami tarikan; d) 200 – untuk batang dari rangka batang tambahan yang mengalami tekanan; e) 250 – untuk batang lain rangka batang tambahan.

Gambar 237 Diagram momen akibat lenturan setempat pada batang tepi atas yang dihasilkan oleh oda troli yang bermuatan

Tanda-tanda yang diguanakan rumus (253) sampai (360) ialah sebagai berikut : = koefisien dinamik untuk gaya akibat beban konstan (lihat Tabel 42) Sq = gaya akibat beban konstan = koefisien gay dinamik akibat beban gerak (lihat Tabel 43) Sp = gaya akibat beban gerak Sp = gaya akibat beban gerak Mp = momen lentur akibat lenturan setempat pada batang tepi atas yang diakibatkan oleh roda troli yang bermuatan (Gambar 237) (362) Fnet = luas penampang netto bagian (tanpa lubang paku keling) Fgr = luas daerah gross bagian (dengan lubang paku keling) Wnet = momen penampang bagian netto Wgr = momen penampang bagian gross Sadd = jumlah gaya akibat beban tambahan Madd = jumlah momen akibat beban tambahan [ ] = tegangan aman


68

5/28/2011

Beban tambahan akibat pengereman crane ditahan oleh penampang (Gambar238) atau rangka batang horisontal yang terletak diantara ranga batang utamadan rangka batang sisi (Gambar 239). Jika (tanpa rangka batang horisontal) lantai plat baja dianggap menahan gaya ini maka tegangan pada bidang horisontal pada bagian terluar dapat ditentukan dengan persamaan momen (352).

Gambar 238 Diagram untuk menyelesaikan batang tepi atas dari rangka batang berlantai Gambar 239 Menentukan tegangan pada bagian rangka batang horisontal akibat pereman crane Momen perlawanan (Gambar 238) adalah

Karena lantai plat baja tersebut dilubangi maka penampang yang berguna hanya dianggap 50 persen saja.

Tergantung pada arah gerak crane tegangan pada bidang horisontal berubahubah dari tegangan tarik menjadi tegangan tekan dan sebaliknya. Jika gaya inersia komponen ditahan oleh rangka batng horisontal (Gambar 239) kita harus mendistribusikan beban pada rodatroli Pdalamketitik sambungan yang berdekatan, tentukan gaya reaksi horisontal H1 dan H2 dan menggambarkan diagram Cremona (Gambar 239). Diagram Cremona ini dipergunakan untuk mencari tegangan tambahan pada bagian-bagian batang tepi atas yangmerupakan tegangan sekat untuk arah gerak crane diatas tersebut. Tegangan tambahan ditambah Fnet maksimum akibat gaya tekan vertikal untuk mendapatkan [lihat rumus (354) sampai (360)] tegangan maksimum pada batang tepi atas (batang tepi bawah hanya mengalami tarikan). Defleksi Batang dan Lengkungannya. Seperti yang telah diterangkan sebelumnya, defleksi rangka batang akibat muatan maksimum yang diangkat dan bobot troli tidak boleh melebihi ” < L dengan L-panjang bentangan rangka batang. Defleksi kisi rangka batang jembatan jalan dapat ditentukan sampai ketelitian 10 persen dengan rumus (363) Dengan : M = momen desain akibat beban gerak, dalam kg-cm L = panjang betangan dalam cm

Tergantung pada arah gerak crane tegangan pada bidang horisontal berubahubah dari tegangan tarik menjadi tegangan tekan dan sebaliknya. Jika gaya inersia komponen ditahan oleh rangka batng horisontal (Gambar 239) kita harus mendistribusikan beban pada rodatroli Pdalamketitik sambungan yang berdekatan, tentukan gaya reaksi horisontal H1 dan H2 dan menggambarkan diagram Cremona (Gambar 239). Diagram Cremona ini dipergunakan untuk mencari tegangan tambahan pada bagian-bagian batang tepi atas yangmerupakan tegangan sekat untuk arah gerak crane diatas tersebut. Tegangan tambahan ditambah Fnet maksimum akibat gaya tekan vertikal untuk mendapatkan [lihat rumus (354) sampai (360)] tegangan maksimum pada batang tepi atas (batang tepi bawah hanya mengalami tarikan). Defleksi Batang dan Lengkungannya. Seperti yang telah diterangkan sebelumnya, defleksi rangka batang akibat muatan maksimum yang diangkat dan bobot troli tidak boleh melebihi ” < L dengan L-panjang bentangan rangka batang. Defleksi kisi rangka batang jembatan jalan dapat ditentukan sampai ketelitian 10 persen dengan rumus (363) Dengan : M = momen desain akibat beban gerak, dalam kg-cm L = panjang betangan dalam cm


69

5/28/2011

Dengan : h = tinggi rangka batang, dalam cm Fatas = luas penampang gross batang tepi atas, dalam cm 2 Fbawah = luas penampang lintang gross batang tepi bawah, dalam cm 2 = modulus elastisitas 1,2 = koefisien yang diperhitungkan deformasi batang penopang miring Kadang-kadang yang disebut dengan kelengkungan (kembar) dipasangkan pada jaringan rangka batang untuk memberi pratarikan pada bagian batang tersebut. Biasanya kelengkungan pada titik sambungan tengah diambil sama dengan defleksi amannya. Biasanya kelengkungan pada sambungan lainnya mengikuti fungsi parabola. Marilah kita bahas dengan memakai contohrangka batang crane jalan elektrik (Gambar 240) dengan karakteristik berikut : bentang L = 24.000 mm, jumlah panel n = 10, panjang panel = 2.400 mm, tinggi rangka h = 2.400 mm, kelengkungan maksimum fmaks = 24 mm = Gambar 240 Penentuan kelengkungan rangka batang secara grafis

Gambar 242 Penyelesaian Secara Grafis Rangka Batang Kisi Tabel 45 Momen gaya Lateral akibat Beban Gerak

Dengan Mp = P1 = 1.800 = 37.500 kg-cm dan φ = 0,87 λ= = = 55 Perhitungan sebelumnya memperbolehkan penggunaan dua batang kanal No. 12 untuk batang-tepi atas rangka. Batang-tepi bawah (batang 13 dan 19 dua batang siku 60 x 60 x 8 mm) Tegangan satuan batang pada batang-tepi bawah adalah ζ= = = 107 kg / cm 2 Dengan Mp = P1 = 1.800 = 37.500 kg-cm dan φ = 0,87 λ= = = 55 Perhitungan sebelumnya memperbolehkan penggunaan dua batang kanal No. 12 untuk batang-tepi atas rangka. Batang-tepi bawah (batang 13 dan 19 dua batang siku 60 x 60 x 8 mm) Tegangan satuan batang pada batang-tepi bawah adalah ζ= = = 107 kg / cm2

Dengan : Fnet = 0,85 Fgr = 0,85 x 9,03 x 2 = 15,35 (dengan memperhitungkan berkurangnya kekuatan akibat lubang paku keling). Penampang miring (batang 6-dua batang siku 50 x 50 x 6 mm). Tegangan satuan pada penopang miring adalah : ζ= 1.180 kg / cm2 Dengan : φ = 0,45 λ= =

=

=

= 120


70

5/28/2011

Tabel 46 Tabel Ringkas hasil Perhitungan

Batang penumpu ujung terbuat dari dua batang siku 50 x 50 x 6 mm karena tegangannya tidak melebihi tegangan pada penopang miring tersebut. Tegangan satuan pada bagian rangka batang utama cukup aman untuk baja CT 2. Gambar 424e menunjukkan diagram Cremona untuk menyelesaikan rangka batang sisi dan Gambar 242d untuk rangka horisontal. Nilai tegangan pada rangka-rangka ini diringkas pada Tabel 46.

4. Defleksi pada rangka batang utama akibat beban gerak [rumus (363)] adalah δ” =

=

= 0,9 cm

Momen akibat beban gerak akan sama dengan M=

=

= 1.265.000 kg-cm

Dan momen inersia kedua batang-tepi rangka batang adalah Im =

=

= 2,14 cm

Menurut kaidah keteknikan, defleksi tidak boleh melebihi δ” =

=

= 2,14

Maka, defleksi δ” = 0,9 cm yang kita dapatkan sangat diizinkan.

ELEVATOR 1. ELEVATOR SANGKAR Elevator sangkar juga disebut lift ditujukan untuk mengangkat barang dan penumpang secara vertikal didalam sangkar yang bergerak pada rel penuntun tetap. Lift banyak digunakan pada industri, toserba dan rumah tinggal. Lift diklasifikasikan menjadi lift untuk penumpang dan lift untuk barang. Kemudian lift barang terbagi lagi menjadi elevator barang, elevator barangdan penumpang (memakai operator) dan elevator barang pelayanan ringan(untuk perusahaan makanan dan komersial). Jenis penggerak yang digunakan membagi elevator menjadi elevator elektrik (lihat gambar 249 dan 250), hidrolik dan yang dioperasikan tangan (gambar 251). Elevator yang digerakkan elektriklah yang paling banyak digunakan. Kecepatan tempuh lift barang berkisar mulai 0,1 sampai 1,5 m/detik. Lift penumpang biasa bergerak dengan kecepatan 0,5 sampai 3,5 m/detik. Biasanya lift penumpang tersedia mulai kapasitas 0,25 sampai 1 ton; lift barang menangani 0,25 sampai 15 ton, sedangkan lift barang pelayanan ringan mulai 50 sampai 100 kg. Lift sangkar elektrik mempunyai bagian-bagian utama sebagai berikut (gambar 249): sangkar atau kerata, rel penuntun swatumpu, lorong lift, penyeimbang, peralatan penggantung, mesin pengangkat, alat pengamanan dan kendali elektrik. Sangkar atau kereta berfungsi untuk barang atau penumpang. Elevator penumpang dapat mempunyai bobot kira-kira sebagai berikut:


71

5/28/2011

Kapasitas penumpang)

(jumlah

Bobot sangkar, kg

2

3

4

5

6

250

275

300

350

400

Gambar 249 Bobot sangkar elevator barang dapat ditentukan dengan persamaan sebagai berikut: Gsangkar = 300 + 100F untuk Q = 500 kg Gsangkar = 300 + 125F untuk Q = 1000 kg Gsangkar = 300 + 150F untuk Q = 1500 kg Dengan : F : luas lantai, dalam m dan Q : kapasitas, dalam kg Rangka sangkar barang dibuat dari kanal dan besi siku sedangkan dinding dan lantai dari kayu atau pelat besi anti gelincir. Sangkar tersebut cukup kokoh untuk menahan deformasi akibat beban kejut yang mungkin timbul ketika pemuatan. Salah satu desain sangkar tanpa daun pintu ditunjukkan oleh gambar 252.

Gambar 252 Ukuran sangkar lift dipilih berdasarkan tekanan satuan yang dikerjakan pada lantai.

q

Q F

Untuk muatan berukuran kecil q diambil mulai 200 sampai 300 kg/cm, dalam hal ini luas lantai tidak boleh kurang dari 1 meter persegi. Alat penuntun. Sangkar atau kereta, bergerak didalam lorong pada rel penuntun yang terpasang tetap. Gambar 253 menunjukkan berbagai desain rel penuntun: (a)penuntun konvr\ensional untukelevator barang yang terdiri atas dua buah besi siku yang bergeser sepanjang rel kayu persegi. (b)Penuntun untuk lift penumpang dengan pegas ulir yang menekan ujung batang penuntun pada rel. (c)penuntun berengsel untuk rel T- khusus.

Rel atau batang penuntun terbuat dari batang baja canai profil (siku, T, T-ganda) atau batang kayu dan diikat pada kedua sisi lorong lift yang berlawanan. Rel harus diberi pelumas gemuk secara teratur. Kerugian akibat gesekan pada rel penuntun diambil sebesar 5 sampai 10% dari bobot komponen gerak. Gambar 254a sampai menunjukkan cara pemasangan rel penuntun rangka lorong lift atau dinding gedung. Dalam mendesain rel penuntun dan cara pemasanganya harus diingat bahwa selama lift bertaut dengan penahan pengaman, bila tali terputus, disamping bobot sangkat yang bermuatan, rel juga harus menahan benturan yang diakibatkan penyerapan energi kinetik sangkar yang jatuh. Semakin kecil l;intasan pengereman sangkar ketika perlambatan, akan semakin besar gaya yang timbul dari benturan. Energi kinetik akibat bobot sangkar G dengan muatan Q adalah : mv 2 Q Gsangkar 2 v Dengan : 2 2g V = kecepatan tempuh, dakam m/detik G = percepatan gravitasi sebesar g = 9,81 m/detik Lintasan pengereman dianggap sebesar 5 – 10 cm. Perhitungan didasarkan pada anggapan bahwa pertautan antara penahan pengaman dengan rel mengakibatkan gaya pada setiap rel sepanjang liantasan s yang meningkat mulai 0 sampai Rmaks (dengan dua rel) sepanjang lintasan s adalah ½ x 2Rmaks s. Persamaan umum kerja dapat ditrulis sebagai berikut :

Q Gsangkar 2g

v 2 (Q Gsangkar )s

1 2Rmaks 2 2


72

5/28/2011

Maka gaya yang bekerja sepanjang satu rel penuntun adalah : v2 Rmaks 1 (Q Gsangkar ) 2 gs

Lorong elevator. Lorong adalah ruangan tempat sangkat lift bergerak. Disamping sangkar lorong tersebut berisi rel penuntun, pengimbang, roda puli tali dan mesin pengangkat. Rangka lorong baik untuk elevator penumpang maupun barang dapat didesain dalam bentuk yang beragam demikian juga bahanyang digunakannya. Akan tetapi pada dasarnya, lorong harus memiliki kekuatan yang memadai, pencegahan terhadap bahaya kebakaran dan mempunyai keamanan yang umum. Gambar 255 menunjukkan rangka lorong elevator barang yang terbuat dari logam.

Gambar 255

Pengimbang elevator. Untuk menghilangkan beban pada mesin pengangkat, bobot sangkar diimbangi dengan bebantambahan pengimbang yang dihubungkan dengan tali padaswangkar (gambar 256a), dengan drum mesin pengangkat (gambar 256b) atau pada kedua secara bersamaan (gambar 256d).

Gambar 256

Biasanya bobot pengibang yang ditunjukkan pada diagram gambar 256a, b, c dan d dianggap sama dengan bobot sangkar ditambah 0,4 sdsampai 0,4 dari muatan maksimum, yaitu : Gsangkar = Gsangkar + 0,5Q Bila kita menandai kerja yang haruas dilakukan dalam menaikan dan menurunkan sangkar bermuatan ataupun kosong (dengan mengabaikan kerugian-kerugian) dengan P dan dengan mempertimbangkam pengimbang sesuai rumus (377), maka usaha ini akan sama dengan Untuk menaikan sangkar bermuatan P = +0.5Q Untuk menurunkan sangkar bermuatan P = +0.5Q Untuk menaikan sangkar kosong P = +0.5Q Untuk menurunkan sangkar kosong P = +0.5Q

Gambar 257 Peralatan penggantung. Tali kawat pintalan sejajar atau silang merupakan perabot pengangkat fleksibel yang menggantung sangkar. Untuk mengefektifkan penggunaan tali yang berdiameter lebih kecil, sangkar dan pengimbang digantungkan dengan dua, empat atau enam tuas tali. Distribusi beban yang seragam pada semua tali didapat dengan menggunakan batang silang penggantung jenis tuas, seperti ditunjukkan pada gambar 258a.

Mesin pengangkat dengan roda puli penggerak sering menggunakan penggantung tali terpisah berpegas (gambar 258b) akan tetapi, sulit untuk mendapatkan beban pada seluruh tali dengan menggunakan metode ini.

Gambar 258 Mesin pengangkat elevator. Elevator sangkar menggunakan mesin pengangkat jenis drum dan roda puli penggerak. Mesin ini lebih luas penggunaanya karena dapat digunakan untuk mengangkat pada segala macam ketinggian dan ukuran yang lebih kompak. Penggunaan mesin pengangkat jenis penggerakpada puli ini telah mengurangi kecepatan secara drastis akibat tali putus. Mesin pengangkat jenis drum yang ditunjukan untuk elevator sangkar berada dengan mesin pengangkat serba guna terutama yang ukurannya jauh lebih kecil dan adanya alat pengaman khusus. Mesin pengangkat roda puli untuk lift penumpang ditunjukkan pada gambar 259. Mesin ini menggunakan rem sepatu ganda yang dikendalikan oleh elektromegnet gambar260. Gambar 259 Gambar 260 Gambar 261


73

5/28/2011

Sifat spesifik desain mesin pengangkat penggerak roda puli. Umur roda puli yang diinginkan merupakan dasar untuk mendapatkan nilai aman tekanan satuan antara tali dan alur roda puli. Alur roda puli akan hilang fungsinya karena pengikisan pada dinding alur yang tergantung pada gelincir dan gerak elastis tali. Semakin besar kecepatan gerak tali dan semakin besar jumlah siklus kerja elevator per satuan waktu,dan semakin besar keausan yang terjadi. Pada elevator yang mesin penggeraknya diletakan pada lantai atas (mesin dengan penggerak roda puli) nilai numerik percepatan dan perlambatan yang diizinkan (a) ditentukan dan ditetapkan dengan percobaan. Nilai berikut dapat dipakai sebagai nilai rata-rata : V, m/detik……………. A, m/detik……………. Perbandingan

0,75 0,65

1,0 0,85 S on S off

1,5 1,15

2,0 1,4

2,5 1,65

3,0 1,88

3,5 2,1

ketika periode dan perlambatan dapat dinyatakan secara perkiraan dengan rumus berikut :

S on S off

g a g a

S on S off

Dengan : G = percepatan gravitasi Son = tegangan pada bagian tali yang masuk Soff = tegangan pada bagian tali yang keluar Alat pengaman elevator. Sangkar semua elevator harus dilengkapi dengan alat pengaman khusus yaitu penahan yang akan menghentikan sangkar secara otomatis bila tali putus atau kendur.

Penahan akan menghentikan sangkar bila satu buah tali atau semuanya putus secara bersamaan, bila satu tali dibebani lebih dari tali lainnya, bila tali kendudr pada saat bersamaan, dan bila kecepatan penurunan menjadi terlalu besar. Biasanya penahan beroprasi dengan day yang diberikan oleh pegas, bobot sangkar itu sendiri atau bobot pengimbang atau gaya udara bertekanan. Gambar 263 2. PENGANGKAT PENGGERAK UDARA MAMPU JINJING Pengangkat penggerak udara mampu jinjing mempunyai penggunaan yang sam seperti jenis pengangkat lainnya. Gambar 264 menunjukkan desain pengangkat penggerak udara yang dibuat oleh pabrik Uralmash dengan kapasitas 500 kg dan tinggi angkat 1150 mm. Gambar 264 Alat yang mencegah muatan jatuh bila selang rusak. Kedua katup udara bertekanan akan melewati katup pengaman 11 yang dipasang pada lubang berulir pada katup start. Selongsong dan kepala khusus dengan pegas yang akan menahannya pada lubang didalam selongsong dimasukan kedalam katup pengaman antara ujung pipa pemasuk dan badan masuk penstart. Alat untuk mengukur kecepatan penurunan. Alat ini terdiri atas baut 14 dengan mur pengunci yang terletak pada dasar badan katup start. Baut dapat diputar untuk mendapatkan kecepatan pengeluaran udara yang diinginkan dari bagian bawah piston, sehingga diperoleh kecepatan penurunan muatan yang diinginkan.

3. PENUMPUK Penumpuk sangat benyak dipakai digudang-gudang untuk meletakkan muatan satuan kedalan suatu tumpukan. Penumpuk dapat juga dipakai untuk operasi pemuatan tertentu. Penahan pengamanan akan mencegah muatan jatuh bila tali putus. Ketika dipindahkan rangka dilipat dengan menggunakan sekrup dengan roda tangan (gambar 265) (untuk melewatkan mesin dibawah ambang pintu). Penumpuk ini dipasang pada roda karet dan digerakkan secara manual. Disamping mekanisme penumpuk yang digerakkan listrik dapat juga dipakai desain dengan penggerak hidrolik atau udara bertekanan dan untuk pelayanan ringan bahkan dapat dipakai mekanisme pengangkat yang digerakkan tangan. Biasanya kapasitas penumpuk berkisar antara 250 sampai 1000 kg dengan tinggi angkat sampai 5 meter. Perkembangan terakhir ialah penumpuk swagerak yang terpasang pada truk daya universal (disebut juga truk elektrik atau truk motor) atau pada kendaraan beroda khusus yang menggunakan sejumlah komponen dan suku cadang otomotive standar. Kapasitasnya jarang melebihi 5 ton dengan angkat sampai 5 meter.


74

JENIS PERLENGKAPAN DAN PENAGANAN BAHAN

Recommend Documents