ALAT PENGANGKAT DAN PENGANGKUT
GUNAWAN
KOMPONEN UTAMA
3.1. Mekanisme Pengangkat Sistem pengangkat merupakan gabungan dari komponen komponen yang bekerja sama untuk melakukan fungsi kerja pengangkatan muatan. Sistem pengangkat ini terdiri dari beberapa komponen yang dapat dijabarkan sebagai berikut : 1. Tali baja 2. Puli dan drum 3. Kait 4. Motor listrik, rem dan sistem transmisi
3.1.1. Tali baja Diasumsikan bahwa berat seluruh puli dan kait yang harus ditahan oleh tali adalah 1.000 kg, sehingga beban total yang ditahan oleh tali ( Q ) adalah Q = Q + 1.000 kg = 40.000 kg + 1.000 kg = 41.000 kg Drum
Drum Puli Kompensasi
1
Puli 4
7
Tali Baja
5
63
2
Beban
Gambar 3.1 Sistem puli 3.1.1.1. Tarikan kerja maksimum pada bagian tali dari sistem puli
Contoh perhitungan desain crane
:
ALAT PENGANGKAT DAN PENGANGKUT
Sw =
Q nt .η p .η
GUNAWAN
(3-1) t
dengan, Q : berat muatan total yang diangkat, dalam kg nt : jumlah bagian tali yang menyangga muatan η p : efisiensi puli η t : efisiensi yang disebabkan kerugian tali akibat kekakuannya ketika menggulung pada drum yang diasumsikan sebesar 0,98. Dari tabel 8 halaman 41, Rudenko, Mesin Pengangkat, diketahui untuk puli ganda dengan jumlah puli yang berputar enam, η p = 0,861 maka : 41.000 Sw = 8 × 0,861 × 0,98 = 6.073,86 kg ≈ 6.074 kg
Dmin 3.1.1.2. Menentukand Berdasarkan dari tabel 7 (Rudenko, 1996) untuk sistem puli dengan Dmin lengkungan sebanyak 7 buah maka didapatkan nilaiadalah 30 d 3.1.1.3. Luas penampang tali baja ( F ) (Rudenko, 1996) Tali baja yang digunakan 6 x (W19) + 1WRC, kekuatan tarik 18.000 kg/cm2. jumlah kawat,
nk
= 114
faktor keamanaan,
k
=5
gaya tarik pada satu bagian tali, Sw = 6.074 kg kekuatan tarik tali baja, F(114) =
Sw
σbd −50.000 kDmin
Contoh perhitungan desain crane
σtali = 18.000 kg/cm2 (3-2)
ALAT PENGANGKAT DAN PENGANGKUT
F(114) =
GUNAWAN
6.074
= 3,142 cm2 18.000 1 − 50.000 530
3.1.1.4. Diameter kawat ( δk) dan tali ( d ) F(114) = 114
π .δ
k2
4
(3-3)
4.F(114 )
δk =
114.π
4 × 3,142 = 0,187 cm 114 × π Dari tabel dipilih diameter kawat yang paling mendekati, yaitu δk = 1,88 mm, =
sehingga didapat diameter tali d = 25 mm.
3.1.1.5. Pengecekan keamanan tali Berdasarkan tabel, kekuatan putus tali baja untuk dimeter 25 mm, didapatkan nilai P = 42.000 kg. Tarikan maksimal yang diijinkan ( Si ) adalah : Si =
P k
(kg)
(3-4)
42.000 = 8.400 kg 5 Nilai Si > Sw , sehingga tali baja aman terhadap tarikan kerja, Sw = 6.074 kg. =
3.1.1.6. Umur tali baja ( N ) (Rudenko, 1996) Umur tali baja dihitung dengan metode Profesor Zhitkov yaitu bahwa kerusakan tali diakibatkan oleh kerusakan bahan. Setiap tali hanya dapat mengalami lengkungan dalam jumlah tertentu, secara matematis dinyatakan dalam rumus : D (3-5) = m’σCC1C2 d D dengan,A = : perbandingan diameter drum atau puli dengan diameter tali. d A=
Contoh perhitungan desain crane
ALAT PENGANGKAT DAN PENGANGKUT
GUNAWAN
m’ : faktor yang tergantung pada jumlah lengkungan berulang dari tali(z), selama periode keausannya sampai tali tersebut rusak. σ : tegangan tarik sebenarnya pada tali. C : faktor yang memberi karakteristik konstruksi tali dan kekuatan tarik maksimal bahan kawat. C1 : faktor yang tergantung pada diameter tali. C2 : faktor yang menentukan faktor produksi dan operasi tambahan yang tidak diperhitungkan oleh faktor C dan C1. Tegangan sebenarnya pada tali (σ ) : σ=
SW F
(3-6)
6.074 = 19,33 kg/mm2 314,2 berdasarkan tabel 12, tabel 13, dan tabel 14 halaman 44, Rudenko, Mesin =
Pengangkat, maka : C = 0,59 ; C1 = 1,09 ; C2 = 0,9 sehingga : m’ =
A Cσ .C1C
(3-7)
2
30
=
= 2,68 0.59 × 19,33 × 1,09 × 0,9 berdasarkan nilai m’ = 2,68 maka nilai z dapat ditentukan dari tabel 11 halaman 44, Rudenko, Mesin Pengangkat, diperoleh z = 523.530 berdasarkan rumus Rudenko, Mesin Pengangkat, halaman 48 : z = az2NβΦ
(3-8)
dengan, a : jumlah siklus kerja rata-rata perbulan z2 : jumlah
lengkungan berulang per siklus
kerja pada tinggi
pengangkatan penuh dan lengkungan satu sisi. N : umur tali ( bulan ) β : faktor perubahan daya tahan tali akibat mengangkat muatan lebih rendah dari tinggi total dan lebih ringan dari muatan penuh. Φ : faktor keamanan, diambil 2,5.
Contoh perhitungan desain crane
ALAT PENGANGKAT DAN PENGANGKUT
GUNAWAN
Berdasarkan tabel 15 halaman 47, Rudenko, Mesin Pengangkat, diambil nilai a = 1.000, z2 = 14 , β = 0,5 maka umur tali baja : N=
z az 2 βφ
(3-9)
523.530 = 1.000 × 14 × 0,5 × 2,5 = 29,9 bulan Dari perhitungan diatas, maka kontruksi tali baja yang digunakan adalah 6xW(19) + 1WRC pintalan silang, dengan ukuran tali baja : 1. Diameter kawat,
δk = 1,88 mm
2. Diameter tali baja,
d = 25 mm
3. Tarikan pada satu bagian tali,
Sw = 6.074 kg
4. Tarikan maksimal yang diijinkan, Si = 8.400 kg 5. Umur tali baja,
N = 29,9 bulan
3.1.2. Puli Dalam perancangan ini digunakan sistem puli majemuk dengan delapan bagian tali yang menahan beban. Sehingga beban pada sebuah tali berkurang, dimungkinkan menggunakan tali yang lebih kecil, lebih murah dan puli serta drum dengan diameter yang lebih kecil. Hal ini juga akan mengurangi bobot mekanisme secara keseluruhan. Sistem puli majemuk dengan delapan bagian ini dapat mengangkat beban sampai 75 ton dan mempunyai perbandingan transmisi i = 4, panjang tali yang tergulung pada setengah bagian drum empat kali tinggi pengangkatan l = 4h, kecepatan tali empat kali kecepatan pengangkatan c = 4v dan efisiensi η ≈ 0,9.
Contoh perhitungan desain crane
