TUGAS SARJANA
MESIN PEMINDAH BAHAN PERENCANAAN LIFT UNTUK KEPERLUAN GEDUNG PERKANTORAN BERLANTAI SEPULUH
Oleh : R O I M A N T A S. NIM : 030421007
PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008
Universitas Sumatera Utara
TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN
PERENCANAAN LIFT UNTUK KEPERLUAN GEDUNG PERKANTORAN BERLANTAI SEPULUH Oleh : R O I M A N T A S. NIM : 030421007
Telah Disetujui dari Hasil Sidang Sarjana Periode ke 115 Tanggal 19 Desember 2008
Dosen Pembimbing
Ir. Alfian Hamsi, M.Sc NIP. 131 654 258
Universitas Sumatera Utara
TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN
PERENCANAAN LIFT UNTUK KEPERLUAN GEDUNG PERKANTORAN BERLANTAI SEPULUH Oleh : R O I M A N T A S. NIM : 030421007
Telah Disetujui dari Hasil Sidang Sarjana Periode ke 115 Tanggal 19 Desember 2008
Dosen Pembanding I
Dosen Pembanding II
Ir. Raskita S. Meliala NIP. 130 353 111
Ir. Isril Amir NIP. 130 517 501
Universitas Sumatera Utara
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK USU MEDAN
AGENDA : 198/TS/2008. DITERIMA : / / 2008. PARAF :
TUGAS SARJANA NAMA
: ROIMANTA. S
NIM
: 030421007
MATA PELAJARAN
: Mesin Pemindah Bahan
SPESIFIKASI
: Rancangan lift pengangkut penumpang pada gedung bertingkat 10 kapasitas lift 15 orang, tinggi angkat 40 meter data lain pilih sendiri. - Spesifikasi lift - Hitung komponen-komponen utama - Gambar Teknik
DIBERIKAN TANGGAL : 10 Juni 2008 SELESAI TANGGAL
: 10 Oktober 2008
MEDAN, 15 Juni 2008 KETUA DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
DR. ING. IR. IKHWANSYAH ISRANURI NIP. 132 018 668
DOSEN PEMBIMBING
Ir. ALFIAN HAMSI, MSc NIP.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, manusia secara terus menerus melakukan pengembangan peralatan yang dapat mempermudah penyelesaian pekerjaan. System pemindah bahan atau transportasi yang efektif dan efisien sangat dibutuhkan untuk menunjang kemajuan dibidang perindustrian dan perkantoran. Hal ini disebabkan karena jumlah penduduk yang terus meningkat sementara lahan yang tersedia semakin sempit, terutama didaerah perkantoran sehingga gedung-gedung perkantoran menjadi semakin menjulang. Salah satu system pengangkat yang sangat penting dalam bidang perindustrian dan perkantoran adalah lift. Peraltan ini dipergunakan untuk mengefisiensikan waktu dan tenaga bagi manusia untuk menuju lantai tujuan masing masing dalam suatau gedung bertingkat tinggi
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan karunia yang diberikan-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini yang akan diseminarkan guna memenuhi persyaratan menyelesaikan studi di Fakultas Teknik USU. Skripsi ini berisikan Perencanaan Mesin Pemindah Bahan jenis lift yang akan ditujukan untuk keperluan gedung perkantoran berlantai sepuluh. Sebagai bahan perbandingan, penulis mengambil data-data lapangan dari hasil survey pada gedung BPDSU Medan. Dalam penyelesaian skripsi ini, penulis telah banyak menerima bantuan dari segi moril maupun materil. Untuk itu penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada: 1.
Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc selaku Dosen Pembimbing tugas sarjana ini.
2.
Bapak DR. ING. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik Mesin.
3.
Seluruh staff pengajar dan pegawai Jurusan Teknik Mesin FT. USU
4.
Seluruh karyawan dan karyawati Bank Sumut Medan.
5.
Ibunda tercinta yang selalu memberikan semangat dan doa yang tulus serta bantuan baik moril maupun materil dan abang, kakak serta adik tercinta.
6.
Semua teman, teman penulis, Icha Computer, Edu, Dedi, Basta, Sabam, Alwin, Ilham, Ricat, Rico yang banyak memberikan sumbangsih, serta teman-teman lainnya yang tak dapat penulis ungkapkan satu persatu. Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan-kekurangan dalam
penyusunan skripsi ini, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun demi kesempurnaan tulisan ini. Semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi kita semua.
Medan,
Desember 2008 Penulis
Roimanta. S i
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ................................................................................. SPESIFIKASI TUGAS ................................................................................ DAFTAR ISI ............................................................................................... DAFTAR GAMBAR ................................................................................... DAFTAR TABEL ....................................................................................... DAFTAR NOTASI ...................................................................................... BAB
I
PENDAHULUAN .............................................................. 1.1. LATAR BELAKANG PERENCANAAN .................... 1.2. TUJUAN PERENCANAAN ........................................ 1.2.1. Tujuan Teknis .................................................. 1.2.2. Tujuan Akademis............................................. 1.3. BATASAN PERENCANAAN ..................................... 1.4. METODE PERENCANAAN .......................................
BAB
II
PEMBAHASAN MATERI ................................................. 2.1. MESIN PEMINDAH BAHAN .................................... 2.2. KLASIFIKASI MESIN PEMINDAH BAHAN ........... 2.3. PEMILIHAN JENIS MESIN PEMINDAH BAHAN... 2.4. LIFT DAN CARA KERJANYA ................................. 2.4.1. Pemakaian Lift .................................................. 2.4.2. Pemasangan Lift ................................................ 2.4.3. Ruang Pelaksanaan Mesin ................................ 2.4.4. Sistem Penggerak Lift........................................ 2.4.5. Metode Pengoperasian .......................................
Universitas Sumatera Utara
2.5. BAGIAN-BAGIAN UTAMA LIFT ............................ 2.5.1. Bagian-Bagian pada Ruang Atas Sangkar .......... 2.5.2. Bagian-bagian pada Terowongan ....................... BAB
III PERENCANAAN KOMPONEN UTAMA LIFT ................ 3.1. KONDISI GEDUNG YANG AKAN DILAYANI LIFT 3.2. PERENCANAAN KAPASITAS LIFT ......................... 3.3. PERENCANAAN TALI BAJA.................................... 3.3.1. Bahan Tali Baja ................................................. 3.3.2. Luas Penampang Tali Baja ................................ 3.3.3. Diameter Tali Baja ............................................ 3.3.4. Umur Tali Baja .................................................. 3.3.5. Pemeriksaan Kekuatan Tali Baja ....................... 3.4. PERENCANAAN PULI ............................................. 3.4.1. Diameter Puli .................................................... 3.4.2. Perencanaan Diameter Poros Puli ..................... 3.4.3. Pemeriksaan Tekanan pada Alur Puli oleh Tali .
BAB
IV PERENCANAAN SISTEM TRANSMISI .......................... 4.1. PERENCANAAN DAYA MOTOR ............................. 4.1.1. Pemilihan Motor Penggerak............................... 4.1.2. Perencanaan Generator Set ................................ 4.1.3. Pemeriksaan Motor Terhadap Beban Lebih (Over Load) ....................................................... 4.2 PERENCANAAN RODA GIGI CACING .................. 4.2.1. Putaran Puli .......................................................
Universitas Sumatera Utara
4.2.2. Bagian-bagian Utama Roda Gigi Cacing............ 4.2.3. Perencanaan Ukuran Roda Gigi Cacing ............. 4.2.4. Pemeriksaan Kekuatan Roda Gigi Cacing .......... 4.2.5. Analisis Gaya pada Roda Gigi Cacing ............... 4.3. PERENCANAAN POROS.......................................... 4.3.1. Analisa Gaya pada Poros ................................... 4.3.1.1. Analisa Gaya Geser Akibat Gaya Radial .................................................. 4.3.1.2. Analisa Momen Lentur Akibat Gaya Radial ................................................. 4.3.1.3. Analisa Gaya Geser Akibat Gaya Tangensial............................................ 4.3.1.4. Analisa Momen Lentur Akibat Gaya Tangensial ........................................... 4.4. PERENCANAAN BANTALAN .................................. 4.5. PERENCANAAN REM............................................... 4.5.1. Persyaratan Teknik ........................................... 4.5.2. Persyaratan Biologik.......................................... 4.5.3. Pengereman Lift ................................................ 4.5.4. Momen Statik pada saat Pengereman ................. 4.5.5. Momen Dinamik Pada saat Pengereman ............ 4.5.6. Pemeriksaan Momen Pengereman .................... BAB
V
KESIMPULAN ..................................................................
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................. LAMPIRAN ................................................................................................
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.
Pemasangan Tali pada Sistem Wrap-Penthouse Machine Room Type ..........................................................................
Gambar 2.2.
8
Pemasangan Tali pada Sistem Wrap- Basement Machine Room Type ..........................................................................
9
Gambar 2.3.
Rangkaian Sistem Kontrol Lift .............................................
13
Gambar 2.4.
Bagian-bagian Utama Lift Penumpang ..................................
15
Gambar 2.5.
Mesin Lift dan Elektromotor ................................................
17
Gambar 2.6.
Rem Lift ...............................................................................
18
Gambar 2.7.
Tata Letak Peralatan dan Tombol Operasi di dalam Sangkar Lift .........................................................................
21
Gambar 2.8.
Lapisan Serat Tali Baja .........................................................
22
Gambar 2.9.
Konstruk Serat Tali Baja .......................................................
22
Gambar 2.10. Rel Penuntun untuk Lift .......................................................
23
Gambar 2.11. Pegas Penahan ......................................................................
24
Gambar 2.12. Lift dan Penahan Geraknva ...................................................
25
Gambar 3.1.
Penampang Tali Baja ............................................................
35
Gambar 3.2.
Sistem Pemasangan
Tali
pada
Puli
dan
Jumlah
Lengkungan .........................................................................
36
Gambar 4.1.
Sistem Transmisi Roda Gigi yang Direncanakan ...................
55
Gambar 4.2.
Bagian-bagian Utama Roda Gigi Cacing ...............................
57
Gambar 4.3.
Analisa Gaya Roda Gigi Cacing ............................................
70
Gambar 4.4.
Grafik Koetisien Gesek (µ) dan Kecepatan Luncur (Vs)........
74
Gambar 4.5.
Analisa Gaya Radial pada Poros............................................
79
Gambar 4.6.
Gaya Geser Akibat Gaya Radial pada Poros ..........................
80
Gambar 4.7.
Momen Lentur Akibat Gaya Radial pada Poros.....................
81
Gambar 4.8.
Gaya Geser akibat Gaya Tangensial ......................................
83
Gambar 4.9.
Diagram Gaya Geser Akibat Gaya Radial ............................
86
Gambar 4.10. Diagram Gaya Geser Akibat Gaya Radial .............................
86
Gambar 4.11. Diagram Momen Lentur Akibat Gaya Radial .......................
87
Gambar 4.12. Diagram Momen Lentur Akibat Gaya Tangensial .................
87
Gambar 4.13. Diagram Momen Lentur Akibat Gava Gava Aksial ...............
87
Gambar 4.14. Bantalan Rol Kerucut ............................................................
88
Gambar 4.15. Perubahan Percepatan yang Diizinkan ...................................
92
Gambar 4.16. Diagram Sederhana Sistem Pengereman Lift .........................
94
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1.
Jumlah Karyawan Setiap Lantai pada Gedung BPDSU Medan.
26
Tabel 3.2.
Waktu Muat .............................................................................
29
Tabel 3.3.
Perkiraan Berhenti ...................................................................
29
Tabel 3.4.
Waktu Pintu Membuka dan Menutup .......................................
30
Tabel 3.5.
Waktu Naik Antar Titik Berhenti .............................................
32
Tabel 3.6.
Jumlah Semua Faktor Waktu ...................................................
33
Tabel 3.7.
Dimensi Alur Puli Penggerak ..................................................
44
Tabel 4.1.
Harga X dan Y dan Hubungannya dengan e ............................
89
Tabel 4.2.
Nilai Numerik Percepatan atau Perlambatan yang Diizinkan ...
91
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI a
=
Jumlah siklus rata-rata kerja per bulan.
A
=
Perbandingan diameter puli penggerak (drum) dengan diameter tali.
c
=
Faktor yang memberi karakteristik konstruksi tali.
Cb
=
Faktor pemakaian akibat bahan lentur.
c
=
Beban nominal dinamis spesifik (kg).
c0
=
Beban nominal statis spesifik (kg).
d
=
Diameter tali baja.
D
=
Diameter puli pengerak (drum) [mm].
Dmin
=
Diameter puli penggerak (drum) minimum [mm].
ds
=
Diameter poros (mm).
e1
=
Faktor yang tergantung pada kondisi operasi.
e2
=
Faktor yang tergantung pada konstruksi tali.
fk
=
Faktor keamanan beban dinamis satu arah.
fs
=
Faktor keamanan.
fl
=
Faktor umur.
fn
=
Faktor kecepatan.
fv
=
Faktor dinamis.
F
=
Gaya aksial (kg).
Ft
=
Gaya tangensial (kg).
Fr
=
Gaya radial (kg).
Fn
=
Gaya normal (kg).
FH
=
Beban permukaan (kg/mm).
E
=
Modulus elastisitas (kg/mmz).
GD2
=
Momen girasi (kg.mm2).
i
=
Jumlah kawat.
i
=
Perbandingan transmisi roda gigi.
ix
=
Momen inersia (mm4)
K
=
Faktor keamanan tali
Lh
=
Umur bantalan.
m
=
Modul.
M
=
Momen (kg.mm).
Universitas Sumatera Utara
Mdyn
=
Momen dinamis (kg.mm).
n
=
Jumlah bagian suspensi (tali penggantung).
N
=
Umur tali (bulan).
N
=
Daya motor (Hp).
n
=
Putaran (rpm).
Nbr
=
Daya pengereman.
P
=
Tekanan permukaan.
Pa
=
Tekanan permukaan yang diizinkan.
Pd
=
Daya rencana.
sf1,
=
Faktor keamanan kelelahan puntir.
sf2
=
Faktor yang.tergantung konsentrasi tegangan, pemberian alur pasak atau dibuat bertangga dan pengaruh kekasaran permukaan.
ts
=
Waktu start (detik).
T
=
Momen torsi (kg.mm).
WP
=
Berat poros (kg).
Wr
=
Berat roda gigi (kg).
x
=
Faktor radial.
x
=
Faktor yang tergantung pada bentuk penampang dan kelengkungan.
y
=
Faktor bentuk gigi.
y
=
Faktor aksial.
Z
=
Jumlah gigi.
z
=
Jumlah lengkungan berulang.
β
=
Faktor perubahan daya tekan tali.
β
=
Koefisien pengereman.
δ
=
Diameter kawat.
µ
=
Koefisien gesek.
η
=
Efisiensi mekanis.
η
=
Efisiensi puli.
σ2
=
Tegangan aman ( kg/mm2)
σt
=
Tegangan tarik ( kg/mm2)
σt
=
Tegangan tarik izin ( kg/mm2)
σ1
=
Tegangan lentur ( kg/mm2)
σg
=
Tegangan geser ( kg/mm2)
σg
=
Tegangan geser izin ( kg/mm2)
Universitas Sumatera Utara
