PERANCANGAN PORTABLE CRANE KAPASITAS ANGKAT MAKSIMAL 500 KG

E-Jurnal Teknik Mesin, Vol.1 No.2 Juni 2014 ISSN:2337-9928

PERANCANGAN PORTABLE CRANE KAPASITAS ANGKAT MAKSIMAL 500 KG Riki Setiawan, Sudarsono, Sugiarto PS. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogakarta Jl. Kalisahak No. 28, Komp. Balapan Tromol Pos 45, Yogyakarta 55222 Email : [email protected]

ABSTRAK Peralatan pengangkat dewasa ini sangat beragam baik bentuk model alatnya maupun fungsinya. Proses pemindahan barang kesuatu tempat yang relative sempit masih langsung di angkat dengan mannusia, sehingga hanya akan memperlambat proses produksi dan bisa menimbulkan rawan kecelakaan. Maka dari kendala yang ada direncankanlah alat yang lebih simpel dan sederhana dengan kapasitas yang tidak terlalu besar dengan nama portable crane dengan kapasitas angkat maksimal 500 kg. Alat ini dioperasikan secara manual dan sangat mudah digunakan, alat ini juga dapat dibongkar pasang. Berdasarkan spesifikasi teknis perencanaan alat ini, maka kait yang digunakan adalah jenis kait yang dapat berputar (swivel hook) menggunakan bantalan bola, dilengkapi jepit pengaman dengan batan beban kerja 800 kg dari catalog Brierley Lifting Tackle. Untuk menggerakan lengan (boom) diguanakan dongkrak hidrolik (hydraulic long ram jack) tipe D-51010 dari US Jack, dengan kapasitas angkat 3 ton dan panjang 413.23 mm. Roda untuk menggerakan alat ini dipilih dari TENTE. Untuk roda depan (wheel ; UEP 125x40∅8) EAN 4031582070354. Sedangkan untuk roda belakang (swivel caster ; 34711TP100P63) EAN 4031582304787. Material untuk alat ini adalah baja paduan (alloy steel) yang yang mempunyai kekuatan luluh/yield strength (

) = 620422000 N/m2 = 620.422 N/mm2.

Kata kunci : Portable Crane, hydraulic long ram jack, Konsep Mekanika, DBB, Perawatan.

27


PENDAHULUAN

4 Peralatan pengangkat bahan digunakan untuk memindahkan

muatan

dilokasi

atau

3

area,

penyimpanan,

pembongkaran

muatan

7

2

departemen, pabrik, lokasi konstruksi, tempat

6

dan

1

sebagainya. Segala proses operasi pemuatan dan pengangkutan dalam setiap jenis usaha tergantung pada jenis fasilitas transportasi dalam lokasi, dan luar lokasi pabrik. Proses transport jenis ini tidak hanya memindahkan muatan dari satu tempat

8

ketempat lain, tetapi mencangkup juga proses muat dan bongkar muatan, yakni meletakan muatan ke

Gambar.1. portable crane

mesin pembawa muatan, menurunkan muatan pada Keterangan : 1. Penopang 2. Tuas Hidrolik 3. Tuas Pendorong 4. Pin

tempat yang dituju, menyimpan muatan didalam gudang serta memindahkan muatan ke peralatan pemroses. Faktor-faktor teknis penting yang dapat digunakan dalam menentukan pilihan jenis alat-alat yang dapat dipakai dalam proses penanganan / pengangkatan bahan, diantaranya sebagai berikut.      

5. Lengan (boom) 6. Kait 7. Dongkrak silinder 8. Roda

Prinsip kerja portable crane : Alat ini dioperasikan secara manual dengan bantuan tenaga manusia dan direncanakan mampu mengangkat beban maksimal sampai 500 kg. Alat ini menggunakan hidrolik untuk mengangkat beban dan beroperasi dilantai menggunakan empat buah roda.

Jenis dan sifat muatan yang akan ditangani, Kapasitas per jam yang dibutuhkan, Arah dan jarak perpindahan, Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir, dan antara, Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan, Kondisi lokal yang spesifik

Secara garis besar perencanaan perancangan portable crane kapasitas 500 kg dapat dilihat dalam diagram alir di bawah ini :

METODE PERANCANGAN Metode yang digunakan untuk memperoleh data dalam merancang alat portable crane adalah sebagai berikut.

Menentukan sket gambar Portable Crane Adapun gambaran rancangan portable crane kapasitas angkat maksimal 500 kg yang direncanakan adalah sebagai berikut :

28


Tabel 1. Daftar spesifikasi Swivel Hook (Sumber : BLT Catalog – Brierley Lifting Tackle Co.Ltd/ www.Blt.com)

Start

Study Literatur . Sketsa Gambar Spesifikasi Teknik 1. 2. 3. 4. 5. 6.

Pemilihan Kait DBB portable crane Pemilihan Hidrolik Menghitung pin Menghitung sambungan las Pemilihan jenis roda

2. Menganalisa DBB portable crane Hasil analisa kesetimbangan DBB keseluruhan portable crane adalah sebagai berikut.

FAy = 1416.667kg

Tidak

Optima Tidak l desain

B

A

Ya

MA

Gambar Teknik

C

FB = 2001.06 kg

P = 500 kg

Selesai Gambar 2. Flowchart Portable Crane HASIL PEMBAHASAN D

1. Menetukan kait yang akan digunakan untuk

FD = 2001.06 kg

portable crane. Dalam proses perencanaan portable crane

setelah

di

tentukan

kapasitas

angkat

maksimalnya. Maka dari segi pemilihan komponen

O

E

FOx = 0.03 kg

G

yang pertama dipilih adalah kait. Kait yang digunakan

adalah

kait

yang

mampu

MO

untuk

FEy = 12.24kg

FGy = 487.76 kg

mengangkat beban maksimal 500 kg. sehingga kait yang digunakan adalah kait dari BLT –

3. Menganalisa kekuatan rangka

cautalogue, yaitu model kait tipe swivel hook.

Dengan menggunakan metode analisa software

Dengan keterangan spesifikasinya adalah sebagai

solidwork dalam mengetahui kekuatan di bagian

berikut

rangka lengan dengan hasil sebagai berikut :

29


sehingga tegangan lentur pada lengan adalah 413.61 ≥ 276.22 jadi dikatakan aman.

4. Menentukan sistem hidrolik yang digunakan Untuk menentukan hidrolik yang akan digunakan maka harus menetukan panjang langkah (stroke) hidrolik dan kapasitas beban maksimal silinder Material rangka lengan = alloy steel

hidrolik telebih dahulu. Dengan hasil perhitungan

Yield strength (δyield) = 620422000 N/m2 =

yang di dapat adalah Stroke = Rmax – R min

620.422 N/m2

= 1113.23 mm- 700 mm = 413.23 mm

Berat lengan (W) = 7.64 kg = 74.95 N F max = P max

Dan FB = FHidrolik = 2127.92kg

= 500 kg = 4905 N

Sehingga dari hasil yang didapat diambil dari

Luas penampang = A1 + A2

catalog yang mendekati nilai tersebut supaya titik 2

2

2

amanya bisa di maksimalkan. Adapun pemilihan

A1 = 6300 mm - 5525 mm = 725 mm 2

2

2

A2 = 5525 mm – 4800 mm 2

hidroliknya adalah hidrolik jenis long ram jack tipe

= 775 mm

2

2

D-51010 dengan kapsitas 3 ton (300 kg) dan stroke

A = 775 mm + 725 mm = 1500 mm

431.8 mm dari US Jack Catalog.  Inersia penopang (I) I=

(b x b3 – b1 x h13)

I=

(70 x 903 – 65 x 853) = 925989.58 mm2

 Tegangan izin maksimal (δmax) Tegangan norma σmax= Gambar 3. Hydraulic long ram jack (Sumber. US Jack Catalog/www.usjack.com)

= 3.27 N/mm2

=

Data spesifikasi hidrolik yang dipilih :    

Kapasitas : 3 ton 3000 kg Nomor model : D-51010 Deskripsi : utility jack single release Jarak angkat : 241/2” - 411/2” = 612.775 mm – 1044.575 mm  Diameter ram : 13/16” = 30.1625 mm  Ukuran dasar : 45/16” x 57/8” = 109.5375 mm x 149.225 mm  Berat : 25 lbs = 11.34 kg

sf= =

.

.

/

/

= 189.73

sf≥ 1.5 => aman Tegangan lentur σmax= .

= σmax = σmax =

= 276.22 N/mm2

.

5. Menentukan jenis roda yang akan digunakan Berdasarkan perhitungan diagram benda bebas di

.

.

/

2

atas diperoleh nilai FEy dan FGy maksimal. Nilai

= 413.61 N/mm

30


tersebut akan dipergunakan untuk menentukan pemilihan roda. 

Beban maksimal yang diterima roda belakang portable crane FEy maksimal (posisi 1 boom 30o) = 278.85 kg

Gambar 5. Roda Belakang Sumber: TENTE catalog (www.tente.com)

Beban yang diterima masing-masing roda belakang: P= 

=

.

Data teknis Diameter roda : 100 mm Lebar tapak : 40 mm Ukuran plat : 137 x 105 mm Pusat lubang plat : 105 x 80/75 mm Lubang plat : 11 mm Offset : 46 mm Interferens putar : 190 mm Tinggi total : 125 mm Suhu : -20/ +60oC Standar : EN 12532 Berat : 1.978 kg Kapasitas beban dinamis : 300 kg Kapasitas beban statis : 600 kg Kekerasan tapak : A 92 Shore

= 139.42 kg

Beban maksimal yang diterima roda depan portable crane FGymaksimal (posisi boom 90o) = 487.76 kg Beban yang diterima masing-masing roda depan: P=



=

.

= 243.88 kg

Roda depan (wheel; UEP 125X40-φ8) EAN 4031582070354

KESIMPULAN Berdasarkan hasil perencanaan portable crane kapasitas angkat maksimal 500 kg, dapat disimpulkan beberapa hal yaitu: 1. Ditinjau dari segi kemudahan perawatan, alat hasil perencanaan ini mempunyai beberapa kelebihan di antaranya:

Gambar 4. Roda depan (wheel) Sumber: TENTE catalog (www.tente.com)

 Alat ini tidak terlalu memerlukan perawatan intensif.

Tapak pada bagian tengah roda dibuat dari

 Desain alat cukup sederhana, sehingga tidak

poliamida: ban hitam elastik, bantalan bola presisi.

memerlukan

Data teknis Diameter roda : 125 mm Lebar tapak : 40 mm Lubang poros : 8 mm Panjang hub : 45 mm Suhu : -20/ +80oC Standar : EN 12532 Berat : 0.451 kg Kapasitas beban dinamis : 250 kg Kapasitas beban elastic : 500 kg Kekerasan tapak : A 64 Shore 

tenaga

ahli

khusus

dalam

perbaikannya.  Suku cadang (spare part) yang digunakan banyak beredar dipasaran. 2. Ditinjau dari segi desain, alat hasil perencanaan ini mempunyai

beberapa kelebihan di

antaranya:  Alat ini sangat mudah dioperasikan,  Ringkas, bisa dibongkar-pasang (knock down),

Roda belakang (swivel caster; 34711TP100P63) EAN 4031582304787

 Mudah dibawa dan disimpan karena ini tidak memerlukan ruang yang luas.

31


3. Parameter dan spesifikasi dari alat ini, antara

3.

lain:

Edisi kedua, Terjemahan Tanisan, Z.A.,

 Dimensi dari alat ini adalah:

Penerbit Erlangga, Jakarta.

Panjang = 1500 mm

4.

= 1113 mm

Edisi kedua, Cetakan ketiga, Terjemahan

Tinggi

= 1530 mm

Foead, Nazar, Penerbit Erlangga, Jakarta.

≤ 150 kg

 Kapasitas angkat

= 500 kg

5.

6. 7.

= 880 – 1255 mm  Lengan

crane

bergerak

naik

turun

menggunakan dongkrak hidrolik (hydraulic long ram jack) tipe D-51010 dari US Jack, dengan kapasitas angkat 3 ton dan panjang langkah 413.23 mm.  Kait yang digunakan adalah jenis kait yang dapat berputar (swivel hook) menggunakan bantalan bola, dilengkapi jepit pengaman dengan batas beban 800 kg. Pemilihan kait ini dari katalog Brierley Lifting Tackle.  Material untuk rangka alat ini adalah baja paduan (alloy steel) yang mempunyai kekuatan luluh/yield strength (σ yield)= 620422000 N/m2 = 620.422 N/mm2.  Roda untuk menggerakkan alat ini dipilih dari TENTE. Untuk roda depan (wheel;

UEP

125×40-Ø8) EAN 4031582070354. Sedangkan untuk

roda

belakang

(swivel

caster;

3471ITP100P63) EAN 4031582304787. DAFTAR PUSTAKA Beer,

F. P., Johnston, Jr., E. R., 1996,

“Mekanika untuk insinyur: Statika”, Edisi keempat, Terjemahan The Houw Liong, Nainggolan, H., Penerbit Erlangga, Jakarta,. Bhandari,

V,

2001,

BLT (Brierley Lifting Tackle) Catalogues: www.blt.com

 Lengan (boom) crane teleskopik

2.

Rudenko, N., 1996, “Mesin Pengangkat”,

Lebar  Berat alat

1.

Popov, E. P., 1989, “Mekanika Teknik”,

“Introduction

to

Machine Deisgn”, Tata – McGraw Hill Publishing Company Ltd., New Delhi.

32

US Jack Catalog/www.usjack.com [Anonim].2009.Alloy Steel http://en.wikipedia.org.

PERANCANGAN PORTABLE CRANE KAPASITAS ANGKAT MAKSIMAL 500 KG

Recommend Documents