TUGAS AKHIR PERENCANAAN ESCALATOR LANTAI SATU KE DUA DIGEDUNG PUSAT PERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG

TUGAS AKHIR

PERENCANAAN ESCALATOR LANTAI SATU KE DUA DIGEDUNG PUSAT PERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG

Diajukan untuk memenuhi persyaratan mencapai gelar Sarjana Setara-1 Fakultas Teknologi Industri Jurusan Mesin

Disusun Oleh :

FIRMAN SYAH 01300-052

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2007

TUGAS AKHIR

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA

LEMBAR PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama

: FIRMAN SYAH

Nim

: 01300 – 052

Jurusan

: Teknik Mesin

Fakultas

: Teknologi Industri

Menyatakan dengan ini sesungguhnya bahwa Tugas Akhir yang saya buat dan susun ini merupakan hasil pemikiran serta karya saya seorang. Tugas Akhir ini tidak dibuat Jakarta, Agustus 2007

Firman syah

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS MERCU BUANA

i

TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN ESCALATOR LANTAI SATU KE DUA DIGEDUNG PUSATPERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Teknik ( S - ! ) Pada FakultasTeknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Disetujui dan Diterima Oleh :

Koordinator Tugas Akhir

Ketua Jurusan Teknik Mesin

( Nanang Ruhyat, ST,MT )

( Ir. Rully Nutranta, M.Eng )



ii

TUGAS AKHIR

LEMBAR PENGESAHAN

PERENCANAAN ESCALATOR LANTAI SATU KE LANTAI DUA DIGEDUNG PUSAT PERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Dalam Meraih Gelar Sarjana Teknik ( S – 1 ) Pada Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana

Disetujui dan Diterima Oleh :

Pembimbing Tugas Akhir

( Dr, H. Abdul Hamid. M.eng )



iii

TUGAS AKHIR

ABSTRAK

Penulis ESCALATOR

mengambil

judul

Tugas

Akhir

“

PERENCANAAN

LANTAI SATU KE LANTAI DUA DIEDUNG PUSAT

PERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG “ Dengan mengambil data – data

escalator

yang

ada

untuk

dirancang,menjadi

escalator

baru

berkapasitas 6000 orang/jam, sedangkan yang awal adalah 4500 orang / jam . Dari awalnya dan seterusnya rancangan tersebut diatas dihasilkan, butir - butir teknik specifikasi escalator yang penulis rancang sebagai berikut :

Item Kapasitas Kecepatan Daya motor

Kondisi awal 4500 orang/jam 900 rpm 3,7 kW


rancangan 6000 orang/jam 900 rpm 3,8 kW


iv

TUGAS AKHIR

KATA PENGANTAR

Assalamu’allaikum Wr.Wb Alhamdulillah puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat allah SWT, yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah Nya sehingga penulis menyelesaikan tugas akhir ini tepat pada waktunya. Penulisan tugas akhir ini adalah untukmemenuhi kurikulum Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana yang diwajibkan kepada Mahasiswa Teknik Mesin. Penulisan dan penyusunan Tugas Akhir ini juga merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Strata Satu (S – 1). Penulis melakukan Tugas Akhir dengan judul “ Perencanaan Escalator Lantai Satu ke Dua Gedung Pusat Perbelanjaan Metropolis Tangerang “. Pada kesempatan inipenulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar – besarnya yang diajukan kepada : 1. Bpk.

Ir.

Yuriadi Kusuma

Msc., Selaku Dekan Fakultas Teknologi

industri Universitas Mercu Buana. 2. Bpk. Dr. H. Abdul Hamid. M.eng., Selaku Dosen pembimbing. Tugas Akhir.



v

TUGAS AKHIR

3. Bpk. Ir. Rully Nutranta. M.eng., Selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana. 4. Bpk. Nanang Ruhiyat. ST. MT., Selaku Koordinator Tugas Akhir. 5. Ibu dan Nenek serta Kakak dan Adik yang selalu memberi bantuan baik spiritual maupun materil ( IBU terima kasih yaa ). 6. Fransiskus sakti yang telah banyak membantu baik saran maupun tenaganya. 7. Boing dan anak – anak bengkelnya yang telah banyak membantu saya. 8. Diki, Paisal,dan Doyok yang telah yang telah banyak membantu dalam pengetikan. 9. Anak – anak Teknik Mesin angkatan 2000 yang telah memberikan dorongan. Semoga amal yang telah diberikan tersebut mendapat pahala yang setimpal dari Allah SWT. Penulis menyadari kendati yang telah diupayakan

sedemikian

rupa

tentunya

masih

banyak

terdapat

kekurangan dan kesalahan yang melekat pada penulisan Tugas Akhir ini. Meskipun demikian semoga Tugas Akhir ini para pembaca Khususnya rekan – rekan Mahasiswa Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercu Buana. Wassalamu’allaikum Wr.Wb

Jakarta,Agustus,2007

penulis FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


vi

TUGAS AKHIR

DAFTAR ISI HALAMAN ABSTRAK ............................................................................................................

i

KATA PENGANTAR ..........................................................................................

ii

DAFTAR ISI .........................................................................................................

iv

DATA NOTASI .................................................................................................... vii BAB I

BAB II

PENDAHULUAN 1.1

Latar belakang ............................................................................

1

1.2

Tujuan perencanaan ...................................................................

2

1.3

Pembatasan Masalah ..................................................................

2

1.4

Sistematika Penulisan ................................................................

3

ESCALATOR II.1

Pengenalan Peralatan ..............................................................

4

II.1.1

Rangka Struktur .......................................................

5

II.1.2

Rel (Rail) ..................................................................

6

II.1.3

Rantai dan Roda Gigi (Chain and Gear) ..................

6

II.1.4

Anak Tangga (Step) ..................................................

7

II.1.5

Dinding Penyangga Rel Tangan (Balustrade) ...........

7

II.1.6

Pegangan Tangan (Handdrail) .................................

8

II.1.7

Lantai Pijak ............................................................... 11

II.1.8

Lantai Bergerigi ........................................................ 11



vii

TUGAS AKHIR

II.1.9

Ruang Mesin ............................................................. 12

II.1.10

Pencahayaan (Lighting) ........................................... 13

II.1.11

Unit Penggerak (Drive Unit) .................................... 13

II.1.12

Peralatan Listrik (Electrical Part) .............................. 14

II.2

Pemilihan Escalator ................................................................ 18

II.3

Perawatan Escalator ................................................................. 20

II.4

II.3.1

Sistem Perawatan ..................................................... 21

II.3.2

Prosedur Pelaksanaan ............................................... 24

Petunjuk Menggunakan Escalator dengan Aman ................... 25

BAB III DATA DAN PERHITUNGAN DIMENSI UTAMA ESCALATOR III.1

Data – Data Umum ................................................................. 26 II.1.1

Sketsa Rencana Escalator ........................................ 28

III.1.2

Sketsa Rencana Step dan Sproket ............................ 29

III.2

Berat ........................................................................................ 30

III.3

Pemilihan Frame ..................................................................... 40

BAB IV MEKANISME SISTEM PENGGERAK IV.1

Gaya dan Pemilihan Motor ..................................................... 45

IV.2

Pengereman (Brake) ................................................................ 48

IV.3

Perhitungan Sproket dan Poros ............................................... 54

IV.4

Perhitungan Poros ................................................................... 58



viii

AKHIR

BAB V

IV.4.1

Poros reducer ........................................................... 59

IV.4.2

Poros Penggerak Bagian Atas .................................. 62

IV.4.3

Poros Penggerak Bagian Bawah .............................. 68

IV.5

Pemeriksaan Poros .................................................................. 73

IV.6

Perhitungan Bearing ................................................................ 75

IV.7

Perhitungan Kekuatan Rantai ................................................. 85

KESIMPULAN ................................................................................. 87

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 91 LAMPIRAN I

SKETSA ESCALATOR............................................................ 94

LAMPIRAN II SPESIFIKASI ESCALATOR ................................................. 93 LAMPIRAN III PANEL PENGOPERASIAN .................................................. 95 LAMPIRAN IV SPESIFIKASI ELEKTRIK ................................................


96


ix

TUGAS AKHIR

DATA NOTASI

a

= lebar

m

b

= tebal

mm

Cb

= factor pembedaan lentur (1,2 -2,3)

-

D

= diameter

m

F

= gaya

N

fc

= faktor koresi

-

G

= modulus geser

N/mm²

Hg

= panas yang timbul

kJ/min

i

= ratio reducer

-

I

= momen inersia

mm³

J

= energi panas

N.m/kJ

K

= modulus bearing

-

Km

= faktor bending (1,5 - 2,0)

-

Kt

= faktor tumbukan

-

L

= panjang lintasan

m

M

= momen bending

N.mm

n

= putaran

rpm

p

= pitch

mm



x

TUGAS AKHIR

P

= daya

kW

q

= beban merata

N/m

Q

= reaksi rem

N

S

= jarak yang ditempuh

m

Sf

= faktor keamanan

-

Stp

= jumlah step

-

t

= temperature

0

T

= torsi

N.mm

v

= kecepatan

m/det

W

= berat

N

z

= jumah gigi

-

Z

= kekentalan

centipoises

α

= sudut kontak

(0)

η

= efisiensi motor

%

µ

= koefisien gesek

-

θ

= sudut defleksi

(0)

σ

= tegangan tarik

N/mm²

∂

= berat jenis

N/m³


C


xi

TUGAS AKHIR

BAB I PENDAHULUAN I.I

LATAR BELAKANG

Jumlah penduduk yang terus meningkat dengan luas daratan yang terbatas, memungkinkan daratan ini akan semakin tenggelam oleh aktipitas manusia dimuka bumi.kehidupan manusia tidak terlepas dari sarana transportasi darat, laut maupun udara.transportasi di darat banyak dilakukan dengan kendaraan,namun tidak dapat diaplikasikan dalam arah vertical dan wilayah yang sempit seperti gedung misalnya. Oleh karena itu diperlukan suatu alat pengangkut yang cukup efisien dan efektif dalam melakukan suatu proses perpindaan yang aman dan cepat.

Escalator merupakan salah satu alat pengangkut dengan kemampuan angkut yang besar ( 4500 sampai 9000 orang / jam ) sangat cocok dipergunakan untuk transportasi vertical yang bersipat missal. Escalator biasanya digunakan dipertokoan, perhotelan,lapangan terbang, pusat-pusat terminal kereta api dibawah tanah ( Metro, subway di Eropa ),dan lain-lain.

Perencanaan escalator ini harus di sesuaikan dengan kebutuhan,letak dan lokasi, yang akan menentukan keamanan, mutu pelayanan dan kenyamanan.

Escalator pada dasarnya memiliki beberapa komponen utama seperti : rangka struktur, rel, rantai dan roda gigi, anak tangga, dinding penyangga rel tangan, pegangan tangan, lantai pijak, lantai bergigi, ruang mesin, pencahayaan, unit penggerak dan peralatan listrik.


UNIVERSITAS MERCU BUANA 1

TUGAS AKHIR

I.2

2

TUJUAN PERENCANAAN Adapun tujuan dari perencaan ini adalah : •

Mengetahui perinsip kerja escalator dan cara mengoperasikannya.

•

Mengetahui bagian-bagian utama dari escalator beserta kegunaannya.

•

Mengetahui hal-hal yang harus diperhatikan dalam memilih dalam memasang escalator serta cara merawat escalator sesuai dengan umur perencanaan.

•

Dapat merencanakan dan mendisain sebuah escalator Model GS-N tipe 800 agar perencanaan ini sesuai dengan setandard yang digunakan dengan perusahaan.

I.3

PEMBATASAN MASALAH Dalam perencanaan ini akan dibahas sedikit perencanaan dan perhitungan dari bangunan escalator. Data-data yang diperoleh lebih banyak berupa standard yang sudah pasti dalam perencanaan dan pembuatan sebuah escalator seperti dimensi bagian luar, anak tangga, kapasitas muat, kecepatan escalator dan daya mesin. Perhitungan yang dipokuskan pada komponen-komponen penggerak dan transmisinya seperti motor penggerak, rantai , poros, sproket, rem dan bantalan (bearing) nya. Metode yang dipakai adalah metode “KESETARAAN’

I.4

SISTEMATIKA PENULISAN Penyusunan bab-bab dalam tugas akhir ini dimaksudkan untuk memudahkan dalam pembahasan. Adapun dalam sistematika penulisan tersebut diuraikan sebagai berikut :



TUGAS AKHIR

3

BAB I PERDAHULUAN Pembahasan mengenai latar belakang, maksud dan tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan.

BAB II ESCALATOR Membahas tentang komponen-komponen escalator beserta kegunaannya, hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan, pemasangan dan cara merawat escalator serta petunjuk mengguanakan escalator dengan aman.

BAB III DATA-DATA DAN DIMENSI UTAMA ESCALATOR Meliputi data-data umum yang didapat dari katalog, dimensi utama eskalator serta spesifikasinya.

BAB IV MEKANISME PENGGERAK Meliputi pemilihan motor, perhitungan rem, perhitungan poros dan sproket, pemeriksaan poros, perhitungan bearing dan perhitungan kekuatan rantai.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari hasil penelitian dan analisa dari proses perancangan.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN



TUGAS AKHIR

BAB II

ESCALATOR

II. 1

PENGENALAN PERALATAN.

Secara umum peralatan escalator terdiri atas : 1. Rangka struktur (frame) 2. Rel (rail) 3. Rantai dan roda gigi (chain & gear) 4. Anak tangga (step) 5. Dinding penyangga rel tangan (balustrade) 6. Pegangan tangan (handrail) 7. Lantai Pijak (landing plates) 8. Lantai Bergigi (combplates) 9. Ruang Mesin 10. Pencahayaan (ligtihting) 11. Unit penggerak (drive unit) 12. Peralatan listrik (electrical parts)



5

TUGAS AKHIR

II.1.1 Rangka struktur (frame)

Ada dua jenis rangka struktur, yaitu: a. Rangka struktur dengan menggunakan solid H-beam. Pada umumnya rangka struktur dibagi atas tiga bagian: 1. Rangka atas (upper frame) 2. Rangka tengah (middle frame) 3. Rangka bawah (lower frame) Ketiga bagian rangka tersebut dirakit di lokasi pemasangan dengan menggunakan baut khusus (punch bolt). Keuntungan dari penggunaan rangka struktur dengan solid H-beam adalah: 1. Memudahkan transportasi (biasa dimasukan dalam container). 2. Memudahkan pengaturan jalan masuk kelokasi pemasangan. 3. Lebih mudah untuk dipindahkan setelah unit dipasang. Sedangkan kerugiannya: 1. Lebih berat dari rangka struktur konstruksi besi siku. 2. Untuk pemasangannya diperlukan tenaga terampil.

b. Rangka struktur dengan pemasangan konstruksi besi siku. Berbeda dengan escalator yang menggunakan rangka solid Hbeam, rangka jenis ini dikirim ke lokasi pemasangan dalam satu kesatuan yang telah dirakit terlebih dahulu di pabrik pembuat.



TUGAS AKHIR

6

Keuntungan dari penggunaan rangka konstruksi besi siku adalah : 1. Lebih ringan dibanding rangka solid H-beam. 2. Lebih cepat didalam pemasangannya. Kerugiannya adalah : 1. Memerlukan transportasi khusus,terutama untuk unit-unit yang panjang / tinggi. 2. Jalan masuk kelokasi pemasangan perlu di persiapkan dari awal saat pelaksanaan pekerjaan. 3. Setelah di pasang agak sulit untuk dipindahkan.

II.1.2 Rel (rail)

Rel berfungsi untuk mengarahkan gerak luncuran roda rantai penggerak anak tangga (step chain roller) dan roda anak tangga (step roller). Rel harus dipasang dan disetel dengan benar agar gerakan roda anak tangga dan roda rantai penggerak anak tangga halus dan lurus, didalam pengoperasiannya rel ini harus diberi pelumas.Material untuk rel ini umumnya besi siku.

II.1.3 Rantai dan Roda Gigi (chain and gear)

Rantai dan roda gigi merupakan peralatan penggerak anak tangga dan pegangan tangan. Ada beberapa jenis rantai : 1. Rantai penggerak utama (driving chain) 2. Rantai penggerak anak tangga (step chain) 3. Rantai penggerak pegangan tangan (handrail driving chain)



TUGAS AKHIR

7

Ada beberapa jenis roda gigi: 1. Poros roda gigi atas (upper terminal gear) 2. Poros roda gigi bawah (lower terminal gear)

II.1.4 Anak tangga (step)

Anak tangga merupakan tempat pijakan dari penumpang escalator dan bagian permukaannya harus selalu dalam keadaan horizontal pada saat membawa penumpang. Adapun material yang digunakan harus terbuat dari bahan-bahan yang tidak mudah terbakar seperti alumunium, stainless steel dan besi cor. Untuk memudahkan penumpang dalam membedakan suatu anak tangga dengan anak tangga yang lain paling tidak bagian depan dari masing-masing anak tangga harus diberi warna kuning.Ukuran dari anak tangga ini, pada umumnya : 1. 600 mm, untuk satu orang per anak tangga. 2. 800 mm (permintaan khusus). 3. 1000mm, untuk dua orang per anak tangga.

II.1.5 Dinding Penyangga Rel Tangan (balustrade)

Yang dimaksud dengan balustrade adalah dinding kiri dan kanan dari escalator. Dasar dinding yang berdekatan dengan tangga biasanya terbuat dari kaca yang distemper dengan ketebalan 10 mm (tempered glass balustrade), dapat juga menggunakan stainless steel balustrade dipakai untuk escalator yang dipasang pada stasiun kereta, bandar udara atau tempat lain yang sejenis, dimana banyak kemungkinan balustrade tersebut terkena benturan dari luar



TUGAS AKHIR

8

.

Gbr. 2. 2. Balustrade

II.1.6

Pegangan Tangan (handrail)

Dinding penyangga (balustrade) kiri dan kanan harus dilengkapi dengan rel penyangga tangan (handrail) yang dapat bergerak kontinyu dan bersama arah dengan gerak tangga saat berjalan. Kecepatanya harus sama dengan kecepatan tangga saat berjalan. Pegangan tangan berpungsi untuk membantu penumpang pada saat melangkah masuk atau keluar dari anak tangga,agar penumpang tidak jatuh atau terseret. Material yang dipergunakan untuk pegangan tangan ini adalah karet khusus (hypalon) dengan yang tahan panas, dimana panas tersebut sebagai akibat gesekan-gesekan, baik yang disebabkan oleh mekanisme penggerak ataupun oleh geseken antara handrail dengan frame handrail (aluminium).



TUGAS AKHIR

9

Gbr 2.3 Handrail

Untuk mekanisme handrail ini juga dilengkapi dengan switch pengaman terhadap benda-benda asing yang terjepit. Pada handrail ( I unit escalator ada 2 handrail ) kelilingnya harus tersambung secara sempurna,artinya tidak boleh ada sambungan yang dapat menyababkan macet akibat toleransi dengan frame handrail yang kecil dan pemuaian akibat panas (sifat zat apa bila terkena panas akan memuai).Untuk itu diperlukan toleransi kurang lebih 2 mm,dengan sisi-sisi sampingnya. Panas yang timbul akibat gesekan adalah antara 40 derajat sampai dengan 45 derajat Celcius (merupakan panas maksimum untuk kondisi ruangan tanpa AC).

Mekanisme handrail ini menggunakan penggerak utama berasal dari rol-rol step yang digerakan oleh rantai dan ditekan pula oleh rol-rol khusus yang menekan handrail sehingga akibat tekanan tersebut dan adanya putaran dari rol-rol tersebut menyebabkankan handrail dapat bergerak.



TUGAS AKHIR

10

Dalam 1 unit escalator terdiri dari 4 unit rol ( 2 unit untuk menekan dan menggerakan bagian atas dan 2 unit bagian bawah ), penggerak handrail dan masing-masing unit mempunyai 4 rol dan 4 unit rol pembalik,yang masing-masing terdiri dari 4 rol. Bahan rol tersebut adalah besi cor dan dibagian permukaannya dilapisi oleh karet tahan panas.

Gbr. 2. 4. Mekanisme Penggerak Handrail



TUGAS AKHIR

11

II.1.7 Lantai Pijak (landing plates)

Lantai pijak penting ditempatkan pada bagian masuk dan keluar escalator dikedua ujung escalator.Lantai selain berpungsi untuk tempat pijakan masuk dan keluar juga berpungsi sebagai penutup bagian mekanis escalator,oleh karena itu harus dapat di buka atau diangkat untuk memudahkan perbaikan escalator.Lantai ini harus dibuat dari material yang tahan api dan mampu memberikan kemantapan saat berpijak.

II.1.8 Lantai Bergerigi (combplates)

Selain lantai pijak yang menutup ruang-ruang mesin maupun ruang mekanis escalator, ada lagi lantai spesifik yang melengkapi escalator yaitu lantai pijak yang mempunyai alur-alur gerigi diujungnya.Lantai ini pungsinya sebagai lantai pendarat bagi penumpang escalator dan alur-alur geriginya berpungsi seolah-olah untuk menyisir kotoran yang ada pada tangga (yang juga beralur). Gigi-gigi pada kombplates harus mempunyai kesejajaran dengan alur-alur pada tangga dan ujungnya tidak boleh sampai mengenai aluralur dalam ditangga tersebut.Bagian yang bergerigi harus dapat dipisahkan dengan bagian utama lantai sehingga jika gigi-gigi tersebut patah akan mudah untuk menggantinya.Jarak antara ujung gigi dengan alur dalam ditangga dan jarak antara akar gigi dengan bagian atas dari alur ditangga harus berada antara 2.5 mm sampai 4 mm.



TUGAS AKHIR

12

Gbr. 2. 5. Gigi – gigi pada Combplates

II.1.9 Ruang Mesin

Ruang mesin harus mempunyai kelonggaran yang cukup untuk seseorang melakukan perbaikan atau perawatan bagian-bagian mekanis dari penggerak escalator. Ventilasi yang tersedia juga harus cukup agar panas radiasi dari mesin dapat segera keluar.

Pencahayaan juga harus ada pada ruang mesin, lampu-lampunya harus dilindungi agar tidak mudah pecah terkena alat-alat atau gerak mekanis komponen-komponen mesin. Pintu-pintu untuk perawatan dan perbaikan harus mempunyai kunci yang hanya dapat dibuka oleh orang yang berkepentingan saja sehingga tidak sembarang orang dapat membukanya.



TUGAS AKHIR

13

II.1.10 Pencahayaan (lighting)

Jaringan listrik untuk pencahayaan pada daerah yang dekat dengan kaki,pencahayaan pada dinding balustrade,dan pencahayaan untuk ruang mesin harus terpisah dari jaringan listrik untuk motor penggerak sehingga jika terjadi kegagalan pada motor atau komponen lainya,lampu-lampu yang menerangi escalator akan tetap menyalah.

II.1.11 Unit Penggerak (drive unit)

Unit penggerak terdiri dari : a. Motor penggerak (motor induksi) b. Reduction gear box c. Rem magnet (magnetic brake)

Motor penggerak adalah motor induksi 3 phasa dengan arus bolak balik , frekuensi 50 Hz,dapat terhubung bintang atau delta,dengan star-delta starting ataupun direction line starting.Putaran dari motor penggerak ini kemudian diturunkan oleh reduction gear box,sehingga didapatkan kecepatan linier kurang lebih 30 meter per menit. Untuk

menahan

gerakan

anak

tangga

pada

saat

motor

berhenti,ataupun pada saat suplai daya terputus dipasang rem magnet.



TUGAS AKHIR

14

II.1.12 Peralatan listrik (electrical parts)

Peralatan listrik dapat dibagi atas : a. Panel control Panel control berpungsi sebagai pengatur arah gerak naik atau turun dan juga berpungsi untuk mematikan atau menghidupkan motor escalator. b. Kontak pengaman (safety switch) Escalator dilengkapi dengan kontak-kontak pengaman,baik untuk mencegah terjadinya kecelakaan pada penumpang,maupun untuk mencegah kerusakan escalator itu sendiri.

Ada dua jenis kontak pengaman : 1. Reset secara otomatis (automatic reset) 2. Reset secara manual (manual reset)

Adapun beberapa kontak pengaman yang umum dipasang : 1. Handrail inlet safety switch Berpungsi untuk memetikan escalator bila terdapat benda asing yang menahan gerakan pegangan tangan (handrail), ada 4 (empat) buah kontak pengaman yang dipasang : kanan atas, kiri atas, kanan bawah, kiri bawah, namun dilihat dari arah gerak escalator hanya 2 (dua) buah yang berfungsi : •

Arah naik : kanan dan kiri atas

•

Arah turun: kanan dan kiri bawah

Kontak ini adalah jenis reset otomatis.



TUGAS AKHIR

15

2. Skirt guard safety switch Berpungsi untuk mematikan escalator bila ada benda asing yang terjepit diantara skrit guard dan step (anak tangga),dipasang pada sisi

kanan dan kiri,

jumlahnya disesuaikan dengan panjang

escalator, namun pada umumnya 6 (enam) buah.Kontak adalah jenis reset otomatis. 3. Driving chain safety switch Berpungsi untuk mematikan escalator bila rantai penggerak utama putus.Kontak tidak otomatis reset (manual reset). 4. Step chain tension safety switch Berpungsi untuk mematikan escalator bila salah satu rantai penggerak

anak

tangga

(step

chain)

putus

atau

tidak

tegang.Kontak tidak otomatis reset. 5. Step roller safety switch Berpungsi untuk mematikan escalator bila roda anak tangga keluar dari rel (tidak normal).Kontak tidak otomatis reset. 6. Step travel safety switch Berfungsi untuk mematikan escalator bila ada gerakan anak tangga yang tidak normal. Kontak tidak otomatis reset.

c. Panel pengoperasian (operating panel board) Panel

pengoperasian

sesuai

dengan

namanya

adalah

untuk

menghidupkan atau mematikan escalator,fungsi yang umum tersedia : 1. Tombol nyala (starting switch) Tombol nyala harus ditempatkan pada kedua ujung escalator (atas dan bawah) dan penempatannya harus sedemikian rupa sehingga saat dinyalakan oleh operator,ia dapat melihat pergerakan tangga. Tombol ini sebaiknya menggunakan tipe tombol yang berpungsi dengan memutar kunci (key operated switch) FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

16

2. Tombol mati (stop switch) Tombol mati mempunyai warna merah dan ditempatkan dikedua ujung escalator berdekatan dengan tombol nyala.Jika tombolini digunakan,maka ia harus dapat memotong seluruh arus listrik yang bekerja pada motor penggerak maupun rem. 3. Tombol mati darurat (emergency stop switch) Tombol darurat ini harus berwarna merah dan ditempatkan dikedua ujung escalator pada posisi yang memungkinkan untuk segera dijangkau tetapi harus pula cukup terlindung dari penyalaan yang tidak di sengaja.Jika tombol ini ditekan,ia harus segera mematikan arus yang bekerja pada motor penggerak maupun pada rem. 4. Tombol pendeteksi rantai putus (broken step-chain depice) Tiap escalator harus dilengkapi dengan tombol yang dapat segera berfungsi

mematikan

arus

listrik

kemotor

pengerak

dan

mengaktifkan rem jika rantai tangga putus atau teregang melampaui batas maksimum regangan atau jika gerak rantainya terganggu. 5. Tombol pendeteksi kegagslan motor penggerak (broken drive devices). Jika escalator mempunyai sistem penggerak menghubungkan motor dengan spoket tanga melalui transmisi rantai,maka tombol ini harus ditempatkan pada posisi yang memungkinkannya segera memotong arus listrik ke motor dan mengaktifkan rem saat rantai penggerak putus.



TUGAS AKHIR

17

Untuk cara-cara pengoperasian yang benar, dapat dibaca dari manual operasi yang diberikan oleh masing-masing pabrik pembuat. Beberapa hal yang penting untuk diperhatikan dalam pengoperasian escalator : 1. Pada saat terjadi kebakaran, gempa bumi atau keadaan darurat lain,

hendaknya

seluruh

escalator

segera

dimatikan

oleh

petugas, blokir jalan masuk / keluar escalator dan umumkan agar penumpang tidak menggunakan escalator. 2. Untuk mencegah kerusakan escalator dan juga demi keselamatan, dianjurkan untuk mematikan escalator bila : a. Salah satu pegangan tangan tidak berjalan. b. Ada bunyi tabrakan / gesekan yang tidak normal. c. Keluar asap / bau terbakar dari panel control maupun dari motor atau rem magnet. d. Ada balustrade kaca yang pecah. e. Ada salah satu penutup yang lepas. f. Jumlah penumpang melebihi kapasitas. 3. Adapun hal-hal yang dianjurkan untuk diperhatikan : a. Dilarang untuk membuang sampah diatas anak tangga escalator. b. Anak kecil hendaknya didampingi orang tua. c. Dilarang duduk diatas anak tangga. d. Dilarang menaiki / duduk pada pegangan tangan.



TUGAS AKHIR

II.2

18

PEMILIHAN ESCALATOR

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemesanan : a. Ketinggian dari lantai ke lantai (riser) Setiap escalator dibuat berdasarkan ketinggian dari lantsi ke lantai dimana escalator tersebut akan dipasang. Kesalahan menentukan ketinggin dari lantai ke lantai akan mengakibatkan perbedaan permukaan escalator dan lantai terakhir. b. Jumlah dan kapasitas Berdasarkan kapasitas / kemampuan yang dipilih kemudian ditentukan jumlah dari escalator yang akan dipasang per lantai baik untuk arah naik maupun untuk arah turun. c. Konfigurasi pemasangan Ada dua jenis konpigurasi : a. Sejajar / pararel b. Silang (crossing)

Gbr. 2. 6. Konfigurasi Escalator



TUGAS AKHIR

19

Konfigurasi silang merupakan pilihan yang baik untuk kelancaran arus penumpang,namum bila diinginkan penumpang untuk berkeliling terlebih dahulu seperti halnya pada pusat perbelanjaan,departemen store maka konfigurasi sejajar merupakan pilihan terbaik.

d. Jenis balustrade Untuk escalator dengan kondisi operasi urban traffic,hendaknya dipilih paneled stainless balustrade,sedangkan untuk penggunaan pada pusat perbelanjaan dan jenis lebih cocok dipakai jenis transparent glass balustrade.Bila penerangan disekeliling tidak mencukupi atau bila diinginkan oleh disainer interior dapat dipilih transparant balustrade dengan lampu penerangan.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan pemasangan escalator :

a. Reaksi dan jarak tumpuan (reaction and support spacing) Berdasarkan jarak dari lantai yang telah ditentukan dan juga berdasarkan sudut (30/35 derajat),maka dapat ditentukan support spacing

yang

dibutuhkan

agar

escalator

tersebut

dapat

terpasang,toleransi umumnya berkisar antara 20 mm sampai dengan 40 mm.kita tidak perlu menghitung karena pada brosur umumnya telah disediakan table dari support spacing ini,beserta keterangan reaksi yang harus dipukul oleh struktur penunjangnya. b. Pit (sumuran) Untuk

escalator

pada

lokasi

paling

bawah

diperlukan

pit

(sumuran),dimensi pada pit ini (kedalaman,lebar dan panjang) harus dibuat sesuai dengan kebutuhan dan kedap air (water poof).



TUGAS AKHIR

20

c. Ruang antara (clearance) Ruang antara yang dibutuhkan adalah minimum 2200 mm dihitung dari level anak tangga, sepanjang perjanan dari anak tangga. II.3

PERAWATAN ESCALATOR Kita bicara mengenai suatu arti dari suatu perawatan escalator ”true value maintenance”. Dalam perawatan escalator berarti kita melakukan suatu penghematan karena memperpanjang umur dari peralatan tersebut, jika : •

Dilakukan oleh ahlinya

•

Menggunakan peralatan (tools) yang cocok

•

Memekai suku cadang yang tepat dan asli (correct genuine parts)

•

Dilaksanakan secara sistematis

Berdasarkan pengalaman,maka biaya perawatan escalator adalah : 1. Kurang lebih 3% dari harga barang pertahun untuk sistem menyeluruh / terpadu (full maintenance) 2. Kurang lebih 2% dari harga barang pertahun untuk sekedar oiling and greasing (OG-maintenance). Umur rata-rata escalator yang wajar,jika dirawat secara teratur, sistematis periodik, dapat mencapai lebih dari 40 tahun. Setelah berumur 30 sampai 40 tahun terserah kepada pemiliknya atau pengelola gedung.



TUGAS AKHIR

21

Escalator yang tidak dirawat akan rusak / binasa dalam waktu kurang lebih 5 – 6 tahun. Bila dirawat sekedarnya, akan berakhir kira-kira 8 – 10 tahun. Sebagai contoh perbandingan biaya perwatan escalator setelah 40 tahun (diluar rente / bunga dan sebagainya), dengan perawatan sama dengan 40 x 3% = 120% dari harga-harga awal.Sedangkan tanpa perawatan akan mengalami 4 atau 5 kali ganti baru atau tiga kali lipat lebih mahal. II.3.1 Sistem Perawatan Ada dua cara berlangganan pemeliharaan escalator yang pada umumnya dilaksanakan oleh agen pemegang merk dagang,yaitu : A. Full or comprehensive maintenance (om) Sistem perawatan terpadu,meliputi : 1. Pemeriksaan berkala (periodic check up) 2. Pelumasan (lubrication) 3. Penyetelan kembali (re-adjustment) 4. Penggantian part (replacement) 5. Reparasi,kecuali jika ada kerusakan tidak wajar (repair) 6. Test tahunan (annual test) 7. Pelayanan macet (call back service)



TUGAS AKHIR

22

B. Oil and Grease (OG), meliputi : 1. Pemeriksaan berkala 2. Pelumasan 3. Penyetelan sekedarnya (minor adjustment) Sedangkan point no 4 – 7 atas dasar laporan atau pesanan terpisah, dan persetujuan terdiri antara pelaksanaan dan pemilik atau pengelola gedung. Keuntungan dan Kerugian Antara Dua Sistem Atas dasar pengalaman maka sistem OM (full maintenance) mempunyai banyak keuntungan dan secara total pada akhirnya lebih menguntungkan dibandingkan sistem OG.



TUGAS AKHIR

23

Daftar Perbandingan:

FULL MAINTENANCE

OIL ANDGREASE

1. Anggaran biaya tidak berubah tiap-

tiap

tahun

dapat

1. Biaya naik – turun tergantung repair dari par-part yang diganti.

dianggarkan. 2. Tidak perlu negoisasi atas suatu 2. Atas dasar laporan kerusakan kerusakan. dan persetujuan. 3. Biaya mahal pada awalnya tetapi 3. Biaya murah pada awalnya secara keseluruhan setelah + 10 tahun

menjadi

lebih

murah,

seterusnya lebih ekonomis.

karena escalator baru belum ada keausan atau kerewelan.

4. Beban moral pemilik terhadap 4. Management gedung bertanggung penyewa gedung berkurang jika terjadi kecelakaan.

jawab atas kecelakaan penumpang akibat kelalaian keterlambatan mengganti part.



TUGAS AKHIR

24

II.3.2 Prosedur Pelaksanaan Esacalator dibagi atas dua macam golongan komponen : 1. Komponen

utama

yang

senantiasa

bekerja

selama

operasi

memerlukan perawatan rata-rata 80 jam setahun. a. Traction machine termasuk motor dan brake b. Kontroller,tombol-tombol dan traveling cables fictures c. Rantai - Rantai penarik (traction / chain) dan sprocket - Rantai pembawa step d. Govemor dan tripping switch e. Step roller and step track f. Handrails dan lain-lain 2.

Komponen sampingan yang kurang / tidak berfungsi atau hanya berfungsi jika terjadi bahaya / emergency, memerlukan perawatan rata-rata 30 jam/tahun. a. Step b. Balustrade c. Safety device.



TUGAS AKHIR

25

d. Indle – sheave e. Landing step dan decking. Masing-masing komponen mendapat giliran pemeriksaan / perawatan sesuai jadwalnya sehingga tidak ada yang terlupakan mulai dari peralatan pit terbawah sampai diujung atas kamar mesin. II.4

PETUNJUK MENGGUNAKAN ESCALATOR DENGAN AMAN 1. Jangan melangkah naik escalator dalam keadaan kaki telanjang. Sebaiknya memakai sepatu (hindari pemakaian sepatu karet / lunak yang longgar pada ujung jari karena dianggap berbahaya). 2. Melangkah

masuk

escalator

harus

berpegang

dahulu

pada

handrail.Jangan mendorong atau mendahului orang didepan anda yang sedang ragu-ragu melangkah masuk. 3. Berdiri sebaiknya kaki ditengah-tengah step maupun handrail. 4. Tetap berpegang pada handrail.Onak kecil dibimbing orang dewasa. 5. Melangkah keluar,jangan ragu-ragu dengan langkah cukup panjang. Jangan diinjak plat sisir pada lantai pendaratan. Begitu keluar, cepatcepat menjauhkan diri dari escalator. Beri jalan orang dibelakang anda. 6. Jika menggandeng barang-barang belanjaan yang besar (sampai merepotkan dan menghalangi pandangan) sebaiknya menggunakan lift, jangan memakai escalator. 7. Jangan memakai trolley atau kereta melalui escalator. Kecuali oleh petugas, hal ini menjadi resiko mereka sendiri. FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

BAB III

DATA DAN PERHITUNGAN DIMENSI UTAMA ESCALATOR

III. 1. DATA-DATA UMUM Data-data ini diambil dari escalator Goldstar (lampiran). Adapun data-data tersebut adalah : 1. Direncanakan tinggi 4 meter. 2. Pemakaian pada pusat pertokoan untuk kapasitas 6000 orang/jam. 3. Dipilih tipe escalator 800 (32”) dengan spesifikasi sebagai berikut : a. Lebar nominal

: 800 mm (32”)

b. Lebar langkah

: 604 mm (1-11 ¾ )



TUGAS AKHIR

27

c. Kapasitas

: 6000 orang/jam.

d. Kecepatan

: 30 m/mnt ( 100ft/mnt )

e. Sudut kemiringan

: 30º

f. Sumber listrik (daya)

: AC 60/50 Hz, 200 – 400 V

g. Motor

: 3 phasa ( motor induksi )

h. Sistem operasi

: dengan switch / tombol tekan, dan sistem pembalik.



TUGAS AKHIR

III.1.1

28

Sketsa Rencana Escalator

Gambar 3.1 Sketsa rencana escalator



TUGAS AKHIR

29

Dari gambar, akan didapat ukuran-ukuran sebagai berikut :

III.1.2

R1

= 0,64 H + 2,100 = ( 0,64 x 4 ) + 2,100 = 4,66 m

R2

= 0,64 H + 1,500 = ( 0,64 x 4 ) + 1,500 = 4,06 m

R3

=0

B

= 2300 mm = 2,3 m

C

= 1350 mm = 1,35 m

D

= 1700 mm =1,7 m

E

= 1700 mm =1,7 m

F

= 2280 mm = 2,28 m

G

= 1010 mm = 1,01 m

Sketsa Rencana Step dan Sproket

Gambar 3.2 Sketsa rencana step dan sproket



TUGAS AKHIR

30

Dari gambar terlihat bahwa daerah kerja atau working poin dalam arah horizontal adalah sebesar :

a

= √3.H

a

= √3 x 4

a

= 6,928 m

Panjang lintasan adalah : I

H

=

0

Sin 30

=

4 0,5

I = 8m

III. 2. Berat Untuk mengkalkulasikan berat digunakan data-data yang telah

ditentukan

sebelumnya,

dapat

dimulai

untuk

mengkalkulasikan total jarak yang ditempuh tangga dan jumlah step- yang dibutuhkan. a. Total jarak yang ditempuh (S)

S

=

[I +

C 2

+

D 2

+

D

S

2

]

X 2

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI TUGAS AKHIR


Rumus diatas berdasarkan jarak tempuh rantai, dimana : I

= panjang lintasan

= 8m

C

= Panjang lintasan bagian bawah= 1,35 m

D

= panjang lintasan bagian atas

= 1,7 m

Dѕ

= keliling diameter sprocket

= 2πR

= 2 x 3,14 x 0,617 = 3,8 m Maka :

S=

[8 +

1,35 2

+

1,7 2

+

3,8 2

]

X 2

S = 22.85m b. Jumlah step yang dibutuhkan ( Stp )

Gambar 3.3 Jarak pergeseran tetap


L =

320 2 +


200 2

L = 380 mm Maka jumlah step yang dibutuhkan adalah : (Rumus berdasarkan segi tiga phitagoras dan perbandingan jarak)

Stp

=

Stp =

S L

22,85 0,380

Stp = 60 step

Pada

kenyataannya

ada

56

step,

sehingga

ada

kesalahan perhitungan dari total jarak tempuh rantai. Untuk selanjutnya perhitungan didasarkan pada jumlah 56 step.

c. Berat total step ( Wtotal ) Untuk masing-masing step diasumsikan mempunyai berat Wst = 25 N Maka berat total step adalah : Wtotal = Stp x Wst = 56 x 25

Wtotal = 1400 N



d. Berat penumpang ( Wp ) Untuk satu kali lintasan, jumlah step 23. Kapasitas penumpang 60 orang : -

untuk setiap step 2 orang dewasa ( @ 75 N ) maaka jumlah step x 2 = 23 x 2 = 46 Wp2 = 46 x 75 = 3450 N

-

Sisa dari kapasitas adalah jumlah anak-anak 60 – 46 = 14 orang Jadi ada 14 orang anak ( @ 20 N ) Wp1 = 14 x 20 = 280 N

Maka berat total penumpang Wp Wp = Wp1 + Wp2 = 280 + 3450 = 3730 N e. Berat Handrail ( WH ) Data untuk handrail ini tidak ada,sehingga penulis mengasumsikan berat keseluruhan 1 ( satu ) unit adalah f. W Berat rantai ( Wc ) Untuk pemilihan rantai diambil kekuatan tarik yang basar dan jarak yang tidak terlalu panjang, untuk jaminan kekuatan sambungan. H = 180 N



Dipilih tipe HC120040 (lihat gambar 3.4 dan tabel 3.1)

D

T1

D

T2

R B

T1

C T2 H

P P

Gambar 3.4 Ukuran rantai

Tabel 3.1 Ukuran - ukuran rantai[6]



Tabel 3.1 Ukuran – ukuran rantai[6]

Dari tabel maka didapat data-data sebagai berikut 1.

Pitch P = 101,6 mm

2.

Berat rata-rata 3,96 kg/m

3.

Kekuatan tarik rata-rata = 5400

4.

Roller ;

diameter = 47,6 mm Tebal

5.

= 17,8 mm

lebar antara roller link dengan plat W = 19,1 mm



6.

Lebar antara pin link dengan plat X = 32,8 mm

7.

Bushing B = 23,6 m Untuk berat total rantai adalah : Wc = Jarak tempuh rantai (m) x berat rantai (N/m³) Wc = 22,85 x 5,9 = 135 N/m3

g. Berat Sproket ( W sp total ) Didalam mekanisme escalatror ini dibedakan macam sproket menurut fungsinya : 1. Sproket (Sp1) yang berada pada Reducer dan berpungsi sebagai penggerak. 2. Sproket (Sp2) adalah sproket yang digerakkan oleh sproket (Sp1). 3. Sproket (Sp3) dan (Sp4) sebagai penggerak rantai dan step, bugitu pula dengan sproket yang digerakkan oleh Sp3 dan Sp4 yaitu Sp5 dan Sp6. Semua keterangan mengenai sproket diatas dapat dilihat mekanismenya pada gambar 3.5.



Frame Sp 4

Sp5 Pondasi

Motor Sp 3 Sp 6 Reduser Sp 2

Sp 1

Gambar 3.5 Mekanisme Sistem Penggerak Pada sproket-sproket diatas, Sp1 tidak perlu dihitung beratnya, karena tidak ditumpu oleh frame ataupun menambah beban bagi motor (sangat kecil sehingga dapat diabaikan). Selanjutnya didalam perhitungan berat sproket diameter yang dipakai adalah diameter kepala. Diameter

sproket

dapat

dilihat

pembahasannya

perhitungan mekanisme penggerak. Diketahui : Berat jenis bahan ∂ = 7833 N/m³ Tebal sproket

= 16 mm = 0,016 m

Diameter sproket Dsp² = 0,597 m

Rumus berat sproket (massa)

Wsp2

π = —— x D2 x t x ∂ 4

pada



1. berat sproket Sp2 = Wsp2

W Sp2 =

3,14 X ( 0,597 ) 2 X 0,016 x 7833 4

Wsp2 = 35,1 N 2. Untuk diameter kepala dari sproket penggerak step Sp3 = Sp4 = Sp5 = Sp6 = 670mm = 0,67 m Tebal sproket t = 17 mm = 0,017 m π Wsp = 4x — D2.t.∂ 4 3,14 Wsp = 4x —— (0,67)2 x 0,017 x 7833 4 Wsp = 187,7 N Sehingga berat total sproket sebesar Wsp total = Wsp2 + Wsp = 35,1 + 187,7

Wsp total = 222,8 N Maka berat total dari seluruh sistem adalah : 1. Berat step Wst

= 1400 N

2. Berat penumpang Wp = 3730 N 3. Berat handrail WH

= 180

N

4. Berat rantai Wc

= 135

N

5. Berat sproket

= 222,8 N

Berat total Wtotal

= 5667,8 N



Untuk kesalahan perhitungan serta gesekan-gesekan yang menimbulkan kerugian-kerugian, maka : W = ( Wtotal x 5% ) + Wtotal = ( 5667,8 x 5% ) + 5667,8

W = 5951,2 N

III.3

PEMILIHAN FRAME

Gambar 3.6 Beban Pada Frema

Dari perhitungan berat total diatas, diasumsikan sebagai beban yang merata, sehingga W = 5951,2 N 5951,2 Beban merata ini q = ———— = 744 N/m3 8



∑M = 0 MA = 0 -(0,338 x 744) + (744x3,464) – RB (6,928) + 16 H + (744x7,532) =0

RB =

2577,2 + 5604 + 16H - 251,5 6,928

RB = (1144,6 + 2,31H) N MB = 0 (744x0,604) – (744x 3,464) + RA (6,928) – ( 744x7,266) = 0

Ra

2577,2 + 5406 – 449,4 ——————————— = 1087,4 N 6,928

V = q (0,675 + 6,928 + 1,208) – (RA + RB) 0 = 744 {8,811 - [ 1087,4 + (1144,6 + 2,31H) ] } 0 = 4323,4 – 2,31H H = 1871,6 N

Maka akan didapat besarnya RA dan RB

RA = 1087,4 N RB = 1144,6 + 2,31H = 1144,6 + (2,13x1871,6) RB = 5468 N



Persamaan Gaya Dalam 0 < X < 0,675 Mx = qX

[ [

0,675 - X 2

= 744x

0,675 - X 2

] ]

Mx = 251,1X – 372X² Lx = 251,1 – 744X

0,675 < X < 7,6 Mx = - q { (0,675)² + 1105,8 (X – 0,675) } 2 Mx = - 744 (X – 0,675)² 2 Lx = -

(744.0,675) + Cos300

1105,8 Cos300

- (X - 0,675) Cos300

Nx = -

(744.0,675) Cos300

1105,8 Cos300

- (X - 0,675) Cos300

Syarat momen maksimum, bila lintangnya = 0 Lx = 0 - 580 + 1277 + 580 – 744X = 0 X = 1,72 m Mx = -169,5 + 1156 – 406 Mx = 580 Nm = 580 x 10³ N.mm



Bahan frame dipilih baja mutu tinggi ST 37³ 37 σijin =—— 3

= 12,3 N/mm²

M max σijin = ——— z Dimana : I = — C

z

σijin

= kekuatan tarik ( N / mm²)

M max = momen maksimum (N.mm) z

= momen kelembaban (mm³)

I

= momen inersia (mm)

C

= jarak dari sumbu netral ketitik pusat (mm)

Untuk mengetahui kekuatan yang baik maka : σijin > σnyata M max

z = ——— σijin 580 . 103 = ——— 12,3 z = 47,16x10³ mm³



Maka dengan melihat pada tabel 3[4], syarat z’yang kita pilih harus yang lebih besar dari harga z I — < z’ = 172x10³ mm³ c Dari pilihan diatas berarti faktor keamanannya besar, sehingga menjamin pilihan dimensi frame.



TUGAS AKHIR

BAB IV MEKANISME SISTEM PENGGERAK

IV. 1 GAYA DAN PEMILIHAN MOTOR Perlu di ketahui gaya yang akan dihitung berdasarkan beban yang diterima oleh rantai. Gaya disini adalah sudah merupakan kilogram massa, seperti beban keseluruhan adalah z = 5951,2 kg artinya gaya F = 5951,2 N ( untuk percepatan 1 m/det² ). Pada pemilihan rantai sudah kita ketahui ukuran dan kekuatanya, serta tipenya adalah OCM HC.

Gambar 4,1 Gaya Rantai



TUGAS AKHIR

46

W = 5951,2 N Karena rantai penggerak step terbagi menjadi dua, sehingga gaya masing –masing rantai adalah :

F

W = — 2

F

5951,2 = ⎯⎯―— 2 = 2976 N

FR

= F sin 60º

FR

= 2577,3 N

Untuk pemilihan motor (6)

P

W. v = ⎯— η

dimana : W = gaya yang diterima ( N ) v = kecepatan jalan ( 30 m/menit ) η = efisiensi motor = 0.85 5951,20,5 P = ———— 0,85 P = 3,5 kW



TUGAS AKHIR

47

Pada kenyataanya untuk escalator tipe 800 menggunakan motor listrik dengan daya 3,7 kW sehingga perhitungan kurang tepat. Diketahui bahwa : W = berat total x kerugian – kerugian ( 15% ) + berat total Dengan melihat kondisi ini maka kerugian – kerugian dianggap 15%. Sehingga akan didapat W yang baru itu yaitu : W = ( 5667,8 x 15% ) + 5667,8 W = 6518 N Maka berat yang sekarang adalah W = 6518 N Sehingga daya motor akan didapat : 6518.0,5 P = ———⎯ 0,85 P = 3,834 kW Jadi

perhitungan

perhitungan

secara

disini teori

dapat >

diterima

kondisi

karena,

besarnya

sebenarnya.

Besarnya

kesalahan perhitungan 3,62%. Selanjutnya adalah mencari motor yang ada di pasaran, pada escalator ini dikehendaki putaran yang rendah ( 30 m/menit = 0,5 m/menit ) sehingga diperlukan daya reducer.



TUGAS AKHIR

48

Didapat motor BONFIGLIOLI RIDUTTORI ( ITALY ) : Dipilh : ηmotor = 900 rpm tipe

: AS 35 / p AS 35 / F

Dimana : AS = riduttore / gearbox 35 = diameter poros reducer P

= foot mouting ( pengingat kaki )

P

= flange mounting ( pengikat flens )

Daya motor = 5,1 HP Ratio reducer ( i )

= 3,8 kW

= 12,62

Momen output ( M ) = 480 Nm Putaran output ( nR) = 71 rpm

IV. 2 PENGEREMAN ( BRAKE ) Fungsi utama rem adalah menghentikan putaran poros, mengatur putaran poros dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki. Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan dan secara listrik dengan serbuk magnet, arus pusar, fasa yang dibalik, arus searah yang di balik atau penukaran kutup. FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

49

Rem gesekan dapat diklasifikasikan : a. Rem blok ( tunggal dan ganda ) b. Rem drum c. Rem cakram d. Rem pita, dll. Pada perhitungan ini yang akan kita gunakan adalah rem blok ganda. Pada escalator ini akan dipasang 2 unit rem blok ganda. 1 unit di bagian atas dan 1 unit di bagian bawah, sehingga pengereman dapat berjalan dengan baik.



TUGAS AKHIR

FRAM

50

PONDASI

MOTOR & REDUCER



TUGAS AKHIR

51

Diketahui : ¾ Besarnya daya yang hendak direm P = 3,8 kW ¾ Putaran n = 16 rpm ¾ Diameter pengereman D = 300 mm ¾ Koefisien gesek µ = 0,5 Dipilih dari bahan gesek yaiu cetakan / pasta ( damar, asbes, setengah logam ) Torsi [5] ( P.9,74.105 ) T = ————⎯ n ( 3,8 x 9,74 x 105 ) = ———————— 16 T = 2,3 x 105 N.mm Atau T = µ x Q x D Sehingga didapat reaksi rem Q : T Q = —— µ.D 2,3.105 = ———— 0,5.300 Q = 1533,3 N



TUGAS AKHIR

52

Gambar 4.5 Blok Rem Maka : h = D sin (α / 2) α = sudut kotak biasanya antara 50º s.d 70º, diambil α = 60º Tabel 4.1 Koefisien Gesek dan tekanan rem[6] Bahan drum

Bahan gesek Besi cor Perunggu

Besi cor Baja cor Besi cor khusus

Kayu Tenunan Cetakan (pasta)

Koefisien Gesek

Tekanan Permukaan P. (kg/mm)

0,10 - 0,20 0,08 - 0,12

0,9 - 0,17

0,10 - 0,20 0,10 - 0,35

0,05 - 0,08 0,02 - 0,03

0,35 - 0,60

0,007 - 0,07

0,30 - 0,60

0,003 - 0,18

Paduan sinter 0,20 - 0,50 0,003 - 0,10 Catatan : Jika kecepatan slip dan gaya tekan bertambah,maka berkurang

h

Keterangan Kering Dilumasi Kering dilumasi Dilumasi Kapas,asbes Damar,asbes, setengah logam Logam

= 300 x sin 30º = 150 mm

Tekanan kontak p ( N/mm² ) dari permukaan rem blok rem adalah (5) : Q p = —— b.h



TUGAS AKHIR

53

Dimana b adalah tebal blok rem b = 150 mm 1533,3 p = ——— 150.150 p = 0,068 N/mm² Sementara itu tekanan permukaan ijin untuk bahan cetakan atau pasta pa adalah antara 0,003 s.d 0,18. Jadi : p < pa 0,068 < 0,18 BAIK Dalam reaksi rem Q ( N ), diperlukan pula ukuran- ukuran pendukung lainya termasuk gayat berat F ( pemberat ), dimana (3) : a + a' c e + e' Q = F x ——— x — x ——— a'

c'

e'

Untuk jelasnya lihatlah gambar 4.4 ( notasi untuk rem blok ganda ) Q = 1533,3 N a = 300 mm a' =

80 mm

c = 160 mm c' =

80 mm

e =

225 mm

e' =

200 mm



TUGAS AKHIR

54

300 + 80 160 225 x 200 Q = F x ———— x —— x ————— 80 80 200

1533,3 F = ——— = 76 N 20,1875

Sedangkan mekanismenya ( lihat gambar 4.4 ) adalah sebagi berikut : Tuas A ditumpu oleh piston B dari silender otomatis. Jika udara tekan di B dibuang ke atmosfir, A akan jatuh karena pemberat F. dengan demikian B akan tertarik kebawah dan memutar tuas C ( disebut engkol bel ). Gerakan ini akan menarik D dan E ke kanan, dan mendorong E ke kiri. Disini dianggap bahwa gaya Q yang dikenakan pada drum E adalah sama dengan gaya Q pada E.

IV. 3 PERHITUNGAN SPROCKET DAN POROS Dari perhitungan motor diketahui putaran output dari reducer ηR = 71 rpm, rantai yang digunakan adalah rantai dengan pitch p = 25,4 mm ( Gambar 4.6 ).



TUGAS AKHIR

55

Diketahui : Daya

= P = 3,7 kW

nmotor = 900 rpm nreducer = 71 rpm nsp2

= 16 rpm

Faktor koreksi fc = 1,4 1. Daya rencana Pd = 3,8 kW 2. Momen puntir rencana ( reducer )[5] Pd TR = 9,74 x 10 x —— nR 5

3,8 = 9,74 x 105 x —— 71 TR = 5,2 x 104 N.mm 3. Momen puntir rencana sprocket ( sp2 ) 3,8 T2 = 9,74 x 105 x —— 16 4 T2 = 23 x 10 N.mm



TUGAS AKHIR

56

4. Bahan poros dipilih SNCM 25 σb = 120 ( N.mm² ) Pemilihan bantalan (5), table baja paduan untuk poros. Sf1 = 6 ( faktor keamanan untuk bahan S – C dan baja paduan) Sf2 = 1,5 ( faktor kekasaran permukaan, harga antara 1,3 – 3,0 ) Maka tegangan izin 0a(5) : σb σa = ——— Sf1 Sf2 120 σa = ——— = 13,33 N/mm 6 x 1,³ o Faktor tumbukan KL diasumsikan terjadi kejutan atau tumbukan besar, maka KL diambil 1,8 ( Kt = 1,5 – 3,0 ) o Faktor pembebanan lentur Cb antara 1,2 – 2,3 ; diambil 1,5.

5. Poros Reducer ( dc ) dc =

5,1 —— [KL. Cb. T1]1/3 a

5,1 = —— 1,8.1,5.5,2.104 1/3 13,33 dc = 37,7 mm = 38 mm ( hasil sementara ) Pada kenyataanya poros reducer adalah 35, sehingga pemilihan bahan sudah baik. FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

57

6. Poros Sprocket ( ds ) ds =

5,1 —— KL. Cb. Ti a

1/3

5,1 = —— 1,8 . 1,5.2,3.104 13,33

1/3

ds = 62 mm (hasil sementara) 7. zsp1 = 13 gigi (dikehendaki jumlah yang ganjil untuk menghindari kehausan ) 71 zsp2 = 13 x —— = 59 gigi 16 8. Diameter sprocket -

Diameter lingkaran jarak bagi : P D = ——— Sin (180/z)

-

Diameter lingkaran kepala : Dk = [ 0,6 + cot (180/z ) ] – p

-

Diameter lingkaran kaki : Df = P [ cot(180/z) – 1] – 0,76 dimana : p = pitch (jarak pusat rol rantai) = 25³

A. Diameter sprocket Reducer ( sp1 ) Zsp1 = jumlah gigi = 13 gigi Dssp1 = 106 mm FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

58

Dksp1 = 118 mm Dfsp1 = 78,5 mm

B. Diameter Sprocket penggerak ( sp2 ) Zsp2

= 59 gigi

Dssp2 = 477,3 mm Dksp2 = 492 mm Dfsp2

= 451 mm

C. Diameter Sprocket Penggerak Step Untuk ini dipilih rantai dengan : p

= 101,6 mm

z

= 19 gigi ( selalu dicari jumlah ganjil untuk mencegah kehausan ) = 617 mm

Dsp3

Dksp3 = 670 mm Dfsp3

= 507 mm

Sprocket sp3 = sp4 = sp5 = sp6

IV.4

PERHITUNGAN POROS Pada perhitungan disini akan dijelaskan perhitungan poros yang meliputi : 1. Poros reducer



TUGAS AKHIR

59

2. Poros penggerak atas 3. Poros penggerak bawah

IV.4.1 Poros Reducer Pada perhitungan sebelumnya didapat besarnya poros sementara adalah 38 mm. Pada perhitungan ini ditinjau berdasarkan pengaruh momen torsi dan momen bendinya sehingga didapat hasil yang dijamin kekuatannya.

Gambar 4.7 Poros Reduce Dengan melihat gambar 4.7, diketahui bahwa : Diameter D

= 106 mm

Daya P

= 3,8 kW = 5,1 HP

Putaran poros n

= 71 rpm

Tegangan geser ijin SNCM 25 σ b = 120 N/mm2+

fs =

120 2 sf1. sf 2 N /mm

Sf1 = faktor pengaruh massa dan baja paduan, dipilih 6,0 FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

60

Sf2 = faktor pengaruh kekasaran permukaan, harga antara 1,2 s.d 2,3 dipilih 1,5. Torsi : T =

=

P.4500 2.π .n

5,1.4500 2.3,14.71

T = 51500 N.mm Gaya tangensial dari roda gigi [3] : F =

=

2.T D 2.51500 106

F = 971,7 N = 972 N

Momen bending dari pusat roda gigi [3] :

⎛D⎞ M = F⎜ ⎟ ⎝2⎠ ⎛ 106 ⎞ = 972⎜ ⎟ ⎝ 2 ⎠ M = 51516 N.mm Twisting momen[3] Te =

:

T2 +M2



TUGAS AKHIR

=

61

(51500 )2 + (51516 )2

Te = 72843 N.mm Dimana : Te =

π 16

f 5 .d 3

d3 = 27838 mm d = 30,3 mm Pada kenyataan diameter poros sproket reducer adalah 35, sehingga

terlihat

bahwa

pemilihan

bahan

kurang

tepat.

Kerugiannya adalah harga yang terlalu mahal dari bahan sehingga dapat memperbesar biaya produksi, dimana biaya tersebut dikehendaki serendah-rendahnya. Bahan poros dirubah dipilih SNC 2 σ b = 85 N/mm2 sf = 9 Tegangan geser fs =

σb sf

=

85 =9,44 N/mm2 9

d3 = 39319,3 d = 34 mm Diameter di atas dapat diterima selain mendekati kenyataan ( D = 35 ), juga biaya material menjadi lebih rendah, dengan kekuatan yang dapat dijamin. Dengan pasak dipilih diameter 35, disesuaikan pula dengan bearing standard. (bahan poros dapat dilihat pada lampiran). FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI


TUGAS AKHIR

62

IV.4.2 Poros Bagian Atas

Pada perhitungan sebelumnya telah didapat hasil sementara dari diameter poros bagian atas adalah 62 mm. Perhitungan ini akan menggunakan bahan SNCM 25 dengan σ b = 120 N/mm2 Sehingga diketahui : Tegangan tarik ijin ft = Kt

σb K t Cb

= faktor kejutan/tumbukan yang besar antara 1,5 s.d 3,0 diambil 2

Cb

= faktor akibat beban lentur, antara 1,2 s.d 2,3 diambil 2

ft

=

120 = 30 N/mm2 4

fs

=

120 = 13,33 N/mm2 9

DB

= 617 mm



TUGAS AKHIR

DC

= 617 mm

DD

= 477,3 mm

nB

= nC = 16 rpm

nD

= 20 rpm

63

Berat roda gigi masing-masing : WB = WC = 47 N WD = 35,1 N Km = faktor bending akibat kejutan dan fatique dengan kejutan sedang, antara 1,5 s.d 2,0 diambil 2[1] Torsi[3] : TB =

P.4500 2.π .nb

=

5,1.4500 2.3,14.16

= 228400 N.mm

A. Gaya tangensial FB FB =

=

T

B DB 2

228400 617

2

FB = 740,4 N



TUGAS AKHIR

64

Beban total pada titik B : WB + FB = 47 + 740,4 = 787,4 N Torsi TC = TB B. Gaya tangensial FC FC =

=

T

C DC 2

228400 617

2

FC = 740,4 N Beban total pada titik C adalah : WC + FC = 47 + 740,4 = 787,4 N Torsi : TD =

=

P.4500 2.π .n D 5,1.4500 2.3,14.20

TD = 182722 N.mm

C. Gaya tangensial FD FD =

T

D DD 2



TUGAS AKHIR

=

65

182722 477 , 3 2

FD = 765,65 N Beban total pada titik C adalah : WC + FC = 35,1 + 765,65 = 800,75 N Reaksi titik A dan titik E adalah : RA + RE

= beban total pada poros = 787,4 + 800,75

RA + RE

= 2375,55 N

∑M = 0 MA = 0 (RE x 697)

= (787,4 x 100) + (787,4 x 517) + (800,75 x

597)

(787,4 x100) + (787,4 x517) + (800,75 x597) 697

RE

=

RE

= 1383 N

Maka RA = 2375,55 – 1383 RA = 992,55 N Selanjutnya akan dicari momen bending yang terbesar 1. Momen bending pada titik B : MB = RA x 100



TUGAS AKHIR

66

= 992,55 x 100 MB = 99255 N.mm 2. Momen bending pada titik C : MC = RA x 517 = 992,55 x 517 MC = 513148,35 N.mm 3. Momen bending pada titik D : MD = RA x 597 = 992,55 x 597 MD = 592552,35 N.mm Dari ketiga bending diatas, diketahui momen bending titik D adalah yang terbesar yang diterima oleh poros. Pada perhitungan selanjutnya akan dipakai : MD = 592552,35 N.mm T = 228400 N.mm Diketahui persamaan momen bending[3] :

[ ½ [(2.592552 ,35) +

Me = ½ K m .M D + (K m .M D ) 2 + ( K t .T ) 2 Me =

]

(2.592552 ,35) 2 + ( 2.228400 ) 2

]

Me = 1227599 N.mm



TUGAS AKHIR

67

Persamaan momen dari torsi[3] : Te

=

(K m .M D ) 2 + ( K t .T ) 2

Te

=

( 2.592552,35 ) 2 + ( 2.228400 ) 2

Te

= 1270094,25 N.mm

Diameter poros[3] :

π

Me =

32

. f t .d 3

d3

d

=

=

3

M e .32 π . ft

1227599 .32 3,14.30

d

= 74,7 mm

Te

=

d3

=

Te .16 π . ft

d

=

3

d

= 78,59 mm

π 16

........... (1)

. f s .d 3

......... (2)

1270094,25.16 3,14.13,33

Dari perhitungan diatas, pada persamaan (1) dan (2), diameter poros dapat diambil yang lebih tepat, yaitu 80 mm.



TUGAS AKHIR

68

Terlihat hasilnya jauh berbeda dengan perhitungan sebelumnya untuk bahan yang sama.

IV.4.3 Poros Penggerak Bahan Bawah

Gambar 4.9 Poros Penggerak Bagian Bawah

Perhitungan akan menggunakan bahan SNCM 25 dengan σb = 120 N/mm2, sehingga diketahui : ft

=

120 = 30 N/mm2 4

fs

=

120 = 13,33 N/mm2 9

DB

= 617 mm

Dc = 617 mm nB

= nc = 16 rpm



TUGAS AKHIR

69

Berat roda gigi masing-masing : WB = WC = 47 N KM

= faktor bending akibat kejutan dan fatique dengan kejutan sedang, antara 1,5 s.d 2,0 diambil 2

Kt

= faktor torsi akibat kejutan dan fatique dengan kejutan sedang, antara 1,5 s.d 2,0 diambil 2

Torsi[3] :

P.4500 2.π .n

T =

5,1.4500 2.3,14.16

=

T = 228400 N.mm

A. Gaya tangensial FB : FB =

=

T DB

2

228400 617

2

FB = 740,4 N Beban total pada titik B adalah : WB + FB = 47 + 740,4 = 787,4 N



TUGAS AKHIR

70

B. Gaya tangensial FC :

T FC = D C

=

2

228400 617

2

FC = 740,4 N Beban total pada titik C adalah : WC + FC = 47 + 740,7 = 787,4 N Beban total pada titik A dan titik D adalah : RA + RD = beban total pada poros = 2 x 787,4 = 1574,8 N ∑M = 0 MA = 0 ( RD X 697 ) = (787,4 X 100 ) + ( 787,4 X 517 ) RD =

(787,4.100) + (787,4.517) 697

RD = 697 N Maka RA adalah : RA = 1574,8 - RD = 1574,8 – 697 RA = 877,8 N



TUGAS AKHIR

71

Selanjutnya akan dicari momen bending yang terbesar : 1. Momen bending pada titik B : MB = RA x 100 = 877,8 x 100 MB = 87780 N.mm 2. Momen bending pada titik C : MC = RA x 517 = 877,8 x 517 MC = 458992,6 N.mm Dari kedua momen bending di atas momen bending di titik C adalah yang terbesar yang diterima oleh poros. Pada perhitungan selanjutnya akan dipakai : MD = 458992,6 N.mm T = 228400 N.mm Diketahui persamaan momen bending [3] ME = 1 2 ⎡ ( K M M D ) + ⎢⎣

(K M M D )2 + ( K t .T ) 2 ⎤⎥

= 1 2 ⎡(2.458992,6 ) + ⎢⎣

⎦

(2.458992,6)2 + (2.228400) 2 ⎤⎥ ⎦

Me = 971672,6 N.MM Persamaan momen dari torsi[3] : Te =

(K m M )2 + (K t .T )2



TUGAS AKHIR

72

(2.458992 ,6 )2 + (2.228400 )2

=

Te = 1025360 N.mm Diameter poros[3] :

π

ME = 32 . f1. d

3

d3 =

M .32 π . ft

d

=

3

d

= 69,12 mm

T

=

............ (1)

971672 ,6.32 3,14.30

π 16

. f s. d 3

d3 =

T .16 π. fs

d

=

3

d

= 73,18 mm

............ (2)

1025360 .16 3,14.13,33

Dari persamaan (1) dan (2), diameter poros dapat diambil yang lebih tepat yaitu 75 mm, dengan penambahan pasak.



TUGAS AKHIR

IV.5

73

PEMERIKSAAN POROS[5] Pemeriksaan poros didasarkan pada momen puntir yang

terjadi dan besarnya punbran yang mempengaruhi defleksi, sudut defleksinya dibatasi sampai 0,300.

θ = 584

T .L G.d 4

Dimana : T = momen puntir (N.mm) L = panjang poros (mm) G = modulus geser (N/mm2) d = diameterporos (mm)

1. Poros Reducer Diketahui : T = 51500 N.mm L = 100 mm G = 8,3 x 10 3 N/mm2 d = 35 mm 51500.100 8300.35 4 θ = 0,24 0

θ = 584



TUGAS AKHIR

74

Ternyata sudut defieksi θ yang terjadi : 0,240 < 0,300 Sehingga diameter poros reducer telah memenuhi syarat kekuatan.

2. Poros Penggerak Atas Diketahui : T = 182722 N.mm L = 697 mm D = 80 mm

θ = 584

182722.697 8300.80 4

θ = 0,2740 Ternyata sudut defleksi θ yang terjadi : 0,274 < 0,300 Sehingga diameter poros atas telah memenuhi syarat kekuatan.



TUGAS AKHIR

75

IV.6 PERHITUNGAN BEARING[3] beraring yang akan dihitung adalah bearing untuk : 1. Bearing untuk diameter poros 35 mm 2. Bearing untuk diameter poros 80 mm 3. Bearing untuk diameter poros 75 mm

A. Bearing Poros Diameter 35 mm Diketahui : Froda gigi

= 971,7 N

Wroda gigi

= 2,21 N

D

= 106 mm

t

= 16 mm

∂

= berat jenis bahan 7833 N/m3

Perhitungan berat roda gigi : Untuk rantai ganda, dipakai sporket ganda pula. W

⎡⎛ π ⎞ ⎤ 2 = 2 x ⎢⎜ ⎟(Dsp1 ) 1BJ ⎥ ⎣⎝ 4 ⎠ ⎦ ⎡⎛ 3,14 ⎞ ⎤ 2 = 2 x ⎢⎜ ⎟(0,106) .,016.7833⎥ ⎣⎝ 4 ⎠ ⎦

W

= 2,21 N



TUGAS AKHIR

76

Berat total terhadap poros adalah : F + W = 971,7 + 2,21 = 973,71 N

Gambar 4.10 Poros Pada Bearing

∑M = 0 MA = 0 RA + RC = 973,91

Dihitung besar RC : RC x 168 RC

= 973,91 x 68

= 394,2 N

RA

= 973,91 – 394,2

RA

= 579,71 N Selanjutnya kita memilih gerak gaya reaksi yang paling besar,

dalam hal ini adalah RA = 579,71 N. Diameter dari lubang bearing = 35 mm



TUGAS AKHIR

77

Putaran poros nsp1 = 71 rpm Temperatur ta = 200C 1. Pertama adalah mencari perbandingan antara panjang dan diameter lubang.

l = 1,6 d l = 1,6 x d = 1,6 x 35 l = 56 mm

2. Kemudian kita dapat mengetahui tekanan bearing. p=

=

RA l.d 579,71 56.35

p = 0,3 N/mm2 = 3 N/cm2 Sedangkan maksimum tekanan bearing 7 s.d 1N/cm2 P < pijin 3 < 7

(aman)

3. Kekentalan mutlak dari lapisan oil. Z = 25 centipoise



TUGAS AKHIR

4.

78

Z .n 25.71 = = 591,7 P 3 Dari table 4.2

Z.n = 2800 P

Modulus bearing pada titik minimum dari gesekan : 3K =

K

Z.n P

= 1

⎛ z.n ⎞ 3 ⎜⎝ P ⎟⎠

= 1 K

3

( 2800 )

= 933,3

5. Clearence ratio Dari tabel 4[3] didapat bahwa :

c = 0,0013 d

6. Koefesien gesek

µ=

33 1010

⎛ Z .n ⎞⎛ d ⎞ ⎜ ⎟⎜ ⎟ + k ⎝ P ⎠⎝ c ⎠

Dimana k = factor koreksi = 0,002 33 ⎛ 25.71 ⎞⎛ 1 ⎞ ⎟ + 0,002 ⎟⎜ ⎜ 1010 ⎝ 3 ⎠⎝ 0,0013 ⎠ µ = 0,0035

µ=



TUGAS AKHIR

79

7. Panas yang timbul Hg =

V=

µWV J

πdn 100

(m / min)

J = energi panas = 427 N.m/kcal Maka : Hg =

0,0035.579,71 ⎛ π .0,035.71 ⎞ ⎜ ⎟ 427 ⎝ 100 ⎠

Hg = 0,0371 kcal/min

B. Bearing Poros Diameter 80 mm Berat total terhadap poros adalah : F+W

= 971,7 + 2,21 = 973,71 N

RA

= 992,55 N

RE

= 1383 N

Selanjutnya kita memilih gaya reaksi yang paling besar, dalam hal ini adalah RE = 1383 N. Diameter dari lubang bearing = 80 mm Putaran poros nsp1 = 20 rpm Temperatur ta = 200C



TUGAS AKHIR

80

1. Pertama adalah mencari perbandingan antara panjang dan diameter lubang.

l =3 d l =3 xd = 3 x 35 l = 240 mm

2. kemudian kita dapat mengetahui tekanan bearing. RA p = —— I.d 1383 = ———— 240.80 P = 0,072 N/mm2 = 0,72 N/cm2 Sedangkan maksimum tekanan bearing 1,75 N/cm2 P

< pijin

0,72 < 1,75 (aman) 3. Kekentalan mutlak dari lapisan oil. Z = 25 s.d 60 centipoise, ambil Z = 60 (max) Zn 60.20 4. —— = ——— = 166,67 P 0,72 Dari table 4[3] =

Z.n = 210 P



TUGAS AKHIR

81

Modulus bearing pada titik minimum dari gesekan : 3K =

K

Z.n P

= 1

⎛ z.n ⎞ 3 ⎜⎝ P ⎟⎠

= 1 K

3

( 210 )

= 70

5. Clearence ratio Dari tabel 4.2 didapat bahwa :

c = 0,01 d

6. Koefesien gesek

µ=

33 ⎛ Z .n ⎞⎛ d ⎞ ⎜ ⎟⎜ ⎟ + k 1010 ⎝ P ⎠⎝ c ⎠

Dimana k = factor koreksi = 0,002 33 µ = —— 1010

60.20 ———— 7,2

1 —— + 0,002 0,001

µ = 0,0026



TUGAS AKHIR

82

7. Panas yang timbul Hg =

µWV J

Dimana

πdn V = 100 (m / min) J = energi panas = 427 N.m/k.J Maka : 0,0026.1383 π.0,08.20 Hg = —————— ————— 427 100

Hg = 0,6 kJ/min Dipakai bearing No. 416, dengan : -

diameter lubang = 80 mm

-

diameter luar

= 200 mm

-

ketebalan

= 48 mm

C. Bearing Poros Diameter 75 mm

Berat total terhadap poros adalah : F+W

= 971,7 + 2,21 = 937,71 N

Selanjutnya kita memilih gaya reaksi yang paling besar, dalam hal ini adalah

RA = 877,8 N.



TUGAS AKHIR

83

Diameter lubang bearing = 75 mm Putaran poros nsp 1 = 20 rpm Temperatur ta = 20°C

1. Pertama adalah mencari perbandingan antara panjang dan diameter lubang. l_ d l

= 3 =3xd = 3 x 75 = 225 mm

2. Kemudian kita dapat mengetahui tekanan bearing. p

p

= _RA_ l.d = 877,8 225,75 = 0,052 N/mm2 = 5,2 N/cm2

sedangkan maksimum tekanan bearing 10,5 N/cm2 p

<

pijin

0,52

<

10,5 ( aman )



TUGAS AKHIR

84

3. Kekentalan mutlak dari lapisan oil. Z = 25 s.d 60 centipoise, ambil Z = 40

4. Z.n = 40.20 = 154 p 5,2 Dari tabel 4 [3] Z.n = 210 p Modulus bearing pada titik minimum dari gesekan : 3K

=

K

= 1/3

K K

= 1/3 = 70

Z.n p Z.n p (210)

5. Clearance ratio Dari tabel 4.2 didapat bahwa : c = 0,01 d

6. Koefisien gesek µ

=

µ

=

33 Z.n d 10 10 p c dimana k = faktor koreksi = 0,002

µ

33 1010 = 0,0025

40.20 5,2


+k

1 0,01

+k


TUGAS AKHIR

85

7. Panas yang timbul Hg = µWV J Dimana V

= πdn (m/min) 100

J

= energi panas = 427 N.m/kcal

Maka : π.0,075.20 100

Hg

= 0,0025.1383 427

Hg

= 0,541 kcal/min

Dipakai bearing : - diameter lubang

= 75 mm

- diameter luar

= 160

- ketebalan

= 37 mm

IV.6 PERHITUNGAN KEKUATAN RANTAI Seperti yang telah kita ketahui W = 5951, N Karena rantai penggerak step terbagi menjadi 2, sehingga haya masing-masing rantai adalah :



TUGAS AKHIR

F =

=

86

W 2

5951,2 2

F = 6976 N FR = F sin 600 = 2577,3 N Sedangkan kita ketahui juga kekuatan tarik izin rantai[4] yaitu : Frantai izin = 5400 N FR < Frantai izin 2577,3 < 5400 ( dalam batas keamanan yang baik )



TUGAS AKHIR

BAB V

KESIMPULAN

Escalator adalah serana transportasi yang banyak digunakan dalam gedung-gedung bertingkat seperti pertokoan yang tidak pernah sepi oleh pengunjung dengan frekuensi pemakaian yang cederung tinggi. Oleh karena itu dalam perencanaan escalator perlu di perhatikan pemilihan escalator berdasar kan bentuk /model, dimensi utama, beban serta pemilihan motornya. Dalam tugas akhir ini di rencanakan sebuah escalator Model GS-N tipe 800 yang diproduksi oleh goldstar, dengan data yang dikutip dari katalog sebagai berikut; Lebar nominal

: 800 mm

Lebar langkah

: 604 mm

Kapasitas

: 6000 orang / jam

Kecepatan

: 30 m /menit

Sudut kemiringan

: 30º

Sumber listrik ( daya) : AC 60 /50 Hz, 200-600 V Motor

: 3 phasa ( motor induksi)

Sistem operasi

: dengan switch / tombol tekan, dan sistem pembalik



TUGAS AKHIR

88

Dari data tersebut kemudian di dapat perhitungan seperti : Step Lebar step

Ls = 609 mm

Lebar step ke dalam

Ld = 320 mm

Tinggi step

t

Jumlah step

Stp = 56

= 200 mm

MOTOR Daya motor

p = 3,8 KW

Reducer

i =12,68

Puteran

n = 900 rpm

REM Torsi

t = 2,3x10 N. Mm

Reaksi rem

q =1533,3 N

Tebal blok rem

b =150 mm

Tinggi blok rem

h =150 mm

Gaya berat

f =76 N

SPROKET Momen puntir reducer

Tr

Momen puntir sproket

Tsp =23 x 10 N. mm

Diameter sproket reducer

Dsp1 =106 mm

Diameter sproket penggerak

Dsp2 = 477,3 mm

Diameter sproket penggerak step

Dsp3 = 617 mm


= 5,2x10 N.mm


TUGAS AKHIR

89

POROS Diameter poros reducer

Dp1 = 35 mm

Diameter poros penggerak atas

Dp2 = 80 mm

Diameter poros penggerak bagian bawah

Dp3 = 75 mm

BEARING Bearing poros dengan diameter 35 mm : Panjang lubang

l = 56mm

Ketebalan

t = 25mm

Diameter luar

D2= 100mm

Bearing poros dengan diameter 80mm : Panjang lubang

l = 240mm

Ketebalan

t = 48mm

Diameter luar

D2= 200mm

Bearing poros dengan diameter 75mm : Panjang lubang

l = 225mm

Ketebalan

t = 37mm

Diameter luar

D2 = 160mm

RANTAI Gaya penggerak rantai

FR = 2577,3N

Berat rantai

W = 5951,2N



TUGAS AKHIR

90

Dalam pemilihan escalator perlu diperhatikan juga ruang yang tersedia untuk sistem transmisi, karena escalator yang baik selain memiliki model yang bagus juga harus terlihat rapi dalam penempatan komponennya sehingga tidak melewati batas ruang yang tersedia. Selain pemilihan escalator yang perlu diperhatikan dalam perencanaan ini adalah bagaimana merawat escalator serta prosedur pelaksanaannya dan pretunjuk menggunakan escalator dengan aman.



TUGAS AKHIR

DAFTAR PUSTAKA

1. Britis Standar. “ GENERAL REQUIREMENTS FOR ESCALATOR AND PASSENGER CONVEYOR part 4.1969 2. Brosur dan Katalog. “ INSTALATIONOF GOLDSTAR ESCALATOR “ Pt Lauserindo Megah Permai. Jakarta 3. Khurmi R.S dan Gupta J.K, “ MACHINE DESIGN “ Edisi ke 3 Eurasia Publishing House ( PVT ) NEW DELHI 1982 4. Stolk ”ELEMEN MESIN “Edisi ke 24 Erlangga 1984 5. Popov E .P “ MEKANIKA TEKNIK ” Edisi ke2 Erlangga 6. Sularso “ Dasar Perencanaan dan Pemilihan “ ELEMEN MESIN “ Edisi ke³. Pradya paramitaha. Jakarta



91

TUGAS AKHIR PERENCANAAN ESCALATOR LANTAI SATU KE DUA DIGEDUNG PUSAT PERBELANJAAN METROPOLIS TANGERANG

Recommend Documents