TUGAS SARJANA
MESIN PEMINDAH BAHAN
PERENCANAAN SEBUAH TRUCK MOUNTED CRANE UNTUK PEMBANGUNAN PKS YANG BERFUNGSI UNTUK EREKSI DENGAN KAPASITAS ANGKAT ± 10 TON DAN TINGGI ANGKAT ± 15 M OLEH : VADDIN GULTOM NIM : 070421007
FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
1 Universitas Sumatera Utara
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA FAKULTAS TEKNIK DEPARTEMEN TEKNIK MESIN MEDAN
TUGAS SARJANA
MESIN PEMINDAH BAHAN
PERENCANAAN SEBUAH TRUCK MOUNTED CRANE UNTUK PEMBANGUNAN PKS YANG BERFUNGSI UNTUK EREKSI DENGAN KAPASITAS ANGKAT ± 10 TON DAN TINGGI ANGKAT ± 15 M
OLEH :
VADDIN GULTOM NIM : 070421007
DISETUJUI OLEH : DOSEN PEMBIMBING
Ir. Alfian Hamsi, M.Sc NIP : 195 609 101 987 01001
2 Universitas Sumatera Utara
TUGAS SARJANA
MESIN PEMINDAH BAHAN
PERENCANAAN SEBUAH TRUCK MOUNTED CRANE UNTUK PEMBANGUNAN PKS YANG BERFUNGSI UNTUK EREKSI DENGAN KAPASITAS ANGKAT ± 10 TON DAN TINGGI ANGKAT ± 15 M OLEH :
VADDIN GULTOM NIM : 070421007
Telah diperiksa dan diperbaiki dari hasil Sidang Sarjana periode ke – 140 Tanggal :10 Juni 2010
DOSEN PEMBANDING I
DOSEN PEMBANDING II
Ir.Syahrul Abda, MSc NIP 195708051988111007
Ir.Isril Amir NIP 1945102719241210
3 Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur saya ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya sehingga Tugas Sarjana ini dapat saya selesaikan. Tugas Sarjana ini berjudul “Perencanaan Truck Mounted Crane dengan Kapasitas Angkat ± 10 Ton pada Pembangunan PKS di Lapangan”. Tugas Sarjana ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh bagi setiap mahasiswa Jurusan Teknik Mesin FT USU untuk memperoleh gelar kesarjanaan. Dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini, penulis mendapatkan bimbingan, saran dan petunjuk dari Bapak Ir. Alfian Hamsi, MSc sebagai Dosen Pembimbing. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terima kasih sebesarbesarnya kepada : 1. Bapak Ir.Alfian Hamsi, MSc, selaku Dosen Pembimbing Tugas Sarjana ini. 2. Bapak Dr. Ing, Ir. Ikwansyah Isranuri, M. Eng selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 3. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Jurusan Teknik Mesin FT USU. 4. Rekan-rekan penulis yang telah membantu sehingga terselesainya Tugas Sarjana ini. 5. Ucapan terima kasih yang teristimewa kepada kedua orang tua dan seluruh keluarga atas segala dukungan dan bantuannya. 6. Saya juga mengucapkan terima kasih kepada Adikku yang terkasih : Nuraini Sitorus buat dukungan doa dan setiap motivasinya selama mengerjakan Tugas Sarjana ini. Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan Tugas Sarjana ini. Untuk itu kritik dan saran yang membangun penulis diharapkan untuk perbaikan Tugas Sarjana ini. Semoga penulisan Tugas Sarjana ini dapat memberi manfaat bagi kita semua. Medan, 13 April 2010 Penulis
Vaddin Gultom
4 Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATAPENGANTAR................................................................................................
i
KARTU BIMBINGAN..............................................................................................
ii
EVALUASI SIDANG TUGAS SARJANA...........................................................
iii
DAFTAR PEMBANDING BEBAS..........................................................................
iv
DAFTAR ISI..............................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR.................................................................................................
viii
DAFTAR TABEL......................................................................................................
xi
DAFTAR NOTASI....................................................................................................
xii
BAB I
PENDAHULUAN.....................................................................................
1
1.1
1
Latar Belakang..................................................................................
1.2 Tujuan Perencanaan……………………………………………….
1
1.3 Batasan Masalah…………………………………...………………
2
1.4 Metode Perencanaan………………………………………………
2
1.5 Sistematika Perencanaan ………………………………………….
2
BAB II TINJAUAN PUSTAKA………………………………………………...
4
2.1
Karateristik Umum Pesawat Pengangkat.........................................
4
2.2
Klasifikasi Pesawat Pengangkat.......................................................
4
2.2.1
Mesin Pengangkat ..............................................................
5
2.2.2
Crane ..................................................................................
5
2.2.3
Lift ......................................................................................
6
2.3
Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkat..............................................
6
2.4
Keadaan Lapangan Pembangunan PKS...........................................
7
2.5
Truck Mounted Crane.......................................................................
7
2.6
Cara Kerja Truck Mounted Crane....................................................
8
BAB III PERENCANAAN PERLENGKAPAN CRANE...................................
14
3.1
Perencanaan Kait………………………………………………….
14
3.1.1
14
Pemilihan Bahan Kait…………………………………….
5 Universitas Sumatera Utara
3.1.2
Pemeriksaan Kait…………………………………………
15
3.1.2.1 Tegangan Tarik pada Ulir Kait………………….
16
3.1.2.2 Panjang Minimum Ulir Kait…………………….
17
3.1.2.3 Pemeriksaan Kekuatan pada Mulut Kait dan Tangkainya………………………………………
18
3.2
Pemeriksaan Mur Pengikat Kait………………………………….
22
3.3
Perencanaan Dudukan Kait………………………………………
23
3.4
Perencanaan Tali Baja……………………………………………
25
3.4.1 Tarikan yang Dialami Tali Baja…………………………..
28
3.4.2 Diameter Tali Baja………………………………………..
29
3.4.3 Perhitungan Umur Tali……………………………………
31
Perencanaan Puli...............................................................................
32
3.5.1 Diameter Puli........................................................................
33
3.5.2 Diameter Poros Puli..............................................................
34
Perencanaan Drum............................................................................
34
3.6.1 Diameter Drum.....................................................................
34
3.6.2 Jumlah Lilitan pada Tali Drum............................................
35
3.6.3 Panjang Alur Spiral Drum (Helical Groove)........................
36
3.6.4
Panjang Drum Keseluruhan..................................................
36
3.6.5
Tebal Dinding Drum.............................................................
37
3.6.6
Menghitung Tegangan Maksimum Drum............................
37
BAB IV MOTOR PENGGERAK ………………………………………………
41
3.5
3.6
4.1
Pemilihan Jenis Motor Penggerak…………………………………
41
4.2
Perhitungan Daya Motor Penggerak.................................................
41
4.2.1 Daya Untuk Peralatan Angkat..............................................
41
4.2.2 Daya Untuk Peralatan Putar.................................................
42
BAB V PERENCANAAN TRANSMISI CRANE..............................................
45
5.1
Perhitungan Roda Gigi Transmisi Dari Motor Hidrolik……...……
45
5.2
Ukuran Roda Gigi……………..……………………………...……
48
5.3
Perhitungan Rem Main Host ……..……………...………….........
50
6 Universitas Sumatera Utara
5.4
5.3.1 Pemilihan Roda Rem ……………………………………..
50
5.3.2 Pemeriksaan Rem Penahan (nilai pv)……………………..
51
5.3.3 Penentuan Momen Gaya Pengereman…………………….
52
Mekanisme Lengan (Boom) Crane……………………………...…
55
5.4.1 Dimensi Lengan……………………………………………
58
5.4.2 Perhitungan Berat Lengan Crane………………………….
58
5.4.3 Perhitungan gaya yang terjadi pada lengan panjang dan beban maksimum dengan sudut kerja 100 - 700…………...
61
5.4.4 Perhitungan Boom Silinder……………………………….
83
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN ……………………………………….
86
6.1
Kesimpulan……………………………………………………….
86
6.2
Saran………………………………………………………………
90
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………..
91
LAMPIRAN GAMBAR TEKNIK
7 Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR 1. Gambar 2.1. Truck mounted Crane………………………………
7
2. Gambar 2.2. Sistem hidrolik tanpa beban………………………. …
9
3. Gambar 2.3. Sistem hidrolik beban……………………………….
10
4. Gambar 2.4. Mekanisme Gerakan Traveling…………………….
11
5. Gambar 2.5. Gerakan Hoisting Drum………..………………… …
12
6. Gambar 2.6. Gerak Elevating Drum…………..………………….
13
7. Gambar 3.1. Kait Tunggal…………………………………..…….
15
8. Gambar 3.2. Penampang Mulut Kait Dan Tangkainya……… …
18
9. Gambar 3.3. Dudukan Kait……………………………………….
24
10. Gambar 3.4. Tali Baja Yang Dipipihkan………………………….
27
11. Gambar 3.5. Jumlah Kelengkungan Tali……………………..….
27
12. Gambar 3.6. Efisiensi Sistem Puli………………..……………….
28
13. Gambar 3.7. Tali Baja……………..……………………….…..….
29
14. Gambar 3.8. Dimensi Puli………....……..……………….……….
32
15. Gambar 3.9. Dimensi Alur Drum………..…….………………….
35
16. Gambar 5.1. Roda Gigi Pada Motor Hidrolik………….……….
45
17. Gambar 5.2. Roda Gigi…………….……………….……………. …
48
18. Gambar 5.3. Lengan (Boom) Crane 3 Tingkat Dalam Keadaan Normal…………. ……...…………………
55
19. Gambar 5.4. Profil Lengan Teleskopik……...…………………. …
56
20. Gambar 5.5. Mekanisme Lengan (Boom) Secara Maksimum.
…
57
panjang dan beban maksimum……………………....…………. …
57
21. Gambar 5.6. Arah Gaya – gaya yang terjadi pada lengan
8 Universitas Sumatera Utara
22. Gambar 5.7. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 100……………………………….
61
23. Gambar 5.8. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 100………………………………………………………………...….
62
24. Gambar 5.9. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 100……………………………….
63
25. Gambar 5.10. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 200……………………………….
64
26. Gambar 5.11. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 200………………………………………………………………...….
65
27. Gambar 5.12. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 200……………………………….
64
28. Gambar 5.13. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 300……………………………….
65
29. Gambar 5.14. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 300………………………………………………………………...….
68
30. Gambar 5.15. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 300……………………………….
69
31. Gambar 5.16. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 400……………………………….
70
32. Gambar 5.17. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 400………………………………………………………………...….
71
33. Gambar 5.18. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 400……………………………….
72
9 Universitas Sumatera Utara
34. Gambar 5.19. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 500……………………………….
73
35. Gambar 5.20. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 400………………………………………………………………...….
74
36. Gambar 5.21. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 500……………………………….
75
37. Gambar 5.22. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 600……………………………….
76
38. Gambar 5.23. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 600………………………………………………………………...….
77
39. Gambar 5.24. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 600……………………………….
78
40. Gambar 5.25. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 700……………………………….
79
41. Gambar 5.26. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 700………………………………………………………………...….
80
42. Gambar 5.27. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 700………………………………. 43. Gambar 5.28. Ukuran Boom Silinder…………………………
…
82 83
10 Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
1. Tabel 3.1.Tipe tali untuk Crane dan Pengangkat (Rudenko, N. 1996). 26 2. Tabel 3.2.Diameter Roda Puli untuk kawat baja (Rudenko,N.1996).
33
3. Tabel 3.3. Dimensi Alur Drum (Rudenko, N. 1996)…………………… 35 4. Tabel 3.4. Harga W (N/m2) pada kecepatan angin v (m/det)…………. 43
11 Universitas Sumatera Utara
DAFTAR NOTASI
Notasi
Keterangan
Satuan
A
Luas Penampang
cm2
L
Panjang
m
Q
Beban Kg)
Qb
Berat Lengan (Boom) Crane
kg
Qk
Berat Kendaraan
kg
Qp
Berat maksimum beban yang diangkat
kg
v
Kecepatan bergerak kendaraan dengan beban angkatan
m/det
Wm
Berat mekanisme pengangkat
N
ᵞ
Berat jenis Baja
N/m3
Z
Jumlah lilitan
n
Putaran
rpm
m
Modul
mm
hk
Tinggi kepala Gigi
mm
hi
Tinggi Kaki Gigi
mm
a
Jarak Sumbu Poros
mm
D
Diameter Luar
mm
D
Diameter Dalam
mm
K
Faktor Keamanan
mm
F222
Luas Penampang Tali Baja
mm2
δ
Diameter Wayar
mm
12 Universitas Sumatera Utara
