"'),,
MERCU BUANA
BAB III
TEORI PERHITUNGAN
3.1 Data - data umum
Data - data ini diambil dari eskalator Line ( lampiran )
Adapun data - data eskalator tersebut adalah sebagai berikut :
I. Tinggi 4 meter
2. Kapasitas 4500 orang4am
3. Dipilih tipe eskalator 600 ( 30' ) dengan spesifikasi sebagai
berikut
a. Lebar nominal : 600 mm ( 30' )
b. Kapasitas : 4500 orang4am
c. Kecepatan : 30 m/menit
d. Sudut kemiringan : 30'
e. Sumber listrik : AC 60/50 Hz, 200 - 400 V
f. Motor : 3 Phasa ( motor induksi )
g. Sistem operasi : dengan switch / tombol tekan
Togas Akhir
3.2 Sketsa rencana eskalator
S
e ZIH .
I'
' -
Pu
Gambar 3.1 Sketsa rencana esKalator
Dari gambar akan didapat ukuran - ukuran sebagai beriKut :
A = 600mm = 0,6 m
B = 838 mm = 0,838 m
C = 1200 mm = 1,2 m
D = 1260mm = 1,260 m
E = 1838 mm = 1,838 m
F = 2198 mm = 2,198 m
G = 2567 mm = 2,567 m
"'),,
MERCU BUANA
3.3 Sketsa rencana Anak tangga dan Sproket
Dari gambar 3.1 terlihat bahwa daerah kerja atau working point
dalam
arah horizontal adalah sebesar :
A = H x 1,732
Panjang lintasan adalah :
3.4 Teori perhitungan berat
Untuk mengkalkulasikan berat digunakan data - data yang Lelah ditentuKan
sebelumnya, dapat dimulai untuk mengkalkulasikan total jarak yang Lelah
ditempuh
tangga dan jumlah tangga yang dibutuhkan.
a. Total jarak yang ditempuh ( S )
S = ( I + E + 9 + F 1 x 2
, 2 2 2 J
Rumus diatas diambil berdasarkan jarak tempuh rantai, dimana :
I = panjang lintasan (m )
F = panjang lintasan bagian bawah (m )
G = panjang lintasan bagian alas ( m )
D" = keliling diameter sproket (m )
b. Jumlah anak tangga yang dibutuhkan :
320
200
Gambar 3.2 Anak tangga esKalator
Tugas Akhir
L = \" 3202; + 2002;
Maka jumlah anak tangga yang dibutuhkan adalah
S
L
= jumlah tangga
= total jarak yang ditempuh (m )
= panjang diagonal tangga (m )
c. Berat total anak tangga
Untuk masing - masing anak tangga diasumsikan
berat (Wst) 25 kg
Maka berat total anak tangga adalah :
Wtotal = Sip X Wst
Dimana:
Wtotal = berat total anak tangga ( N )
Sip = jumlah anak tangga
Wst = berat masing - masing anak tangga ( N )
d. Berat penumpang
Untuk satu Kali lintasan jumlah anak tangga 25
Maka berat total penumpang :
untuk setiap anak tangga 2 orang dewasa @ 70 Kg
Maka jumlah anak tangga di Kali 2 = 50
Wtotal = Sip X WP
"'),,
MERCU BUANA
e. Berat handrail ( WH )
Data untuk handrail ini tidak ada, sehingga penulis mangasumsikan
berat keseluruhan I ( satu ) unit adalah WH = 190 kg
f. Berat rantai ( WC )
Untuk pemilihan rantai diambil kekuatan tarik yang besar dan jarak
yang tidak terlalu panjang, untuk jaminan kekuatan sambungan.
Gambar 3.3 Ukuran rantai
Untuk berat total rantai ( WC ) adalah :
Wc = jarak tempuh rantai ( m ) x berat rantai ( kg/m )
1. Berat sproket ( Wsp total )
Didalam mekanisme eskalator ini dibedakan macam sproket menurut
fungsinya :
P Sproket ( Spl ) yang berada pada reducer dan berfungsi sebagai
penggerak.
P Sproket ( Sp2 ) adalah sproket yang digerakkan sproket ( Spl )
P Sproket ( Sp3 ) dan ( Sp4 ) sebagai penggerak rantai dan anak tangga
begitu pula dengan sproket yang digerakkan oleh Sp3 dan Sp4 yaitu Sp5
dan Sp6.
"'),,
MERCU BUANA
Semua keterangan mengenai sproket diatas dapat dilihat mekanismenya pada
gambar.
B'ame
!I ^,
~ >P !I
!I
"I
SP 6
I
SP I
Gambar 3.4 Mekanisme sistem penggerak
Pada sproket - sproket diatas, Spl tidak perlu dihitung beratnya Karena
tidak ditumpu oleh frame maupun menambah beban bagi motor.
Selanjutnya dalam perhitungan berat sproket diameter yang dipakai
adalah diameter kepala. Diameter sproket dapat dilihat pembahasannya pada
perhitungan mekanisme penggerak.
Rumus berat sproket ( massa ) Wsp2 = ~ X DZ x t xBl (3.8)
Berat sproket Sp2 = Wsp2
a. Untuk diameter kepala dari sproket penggerak anak tangga
Sp3 = Sp4 = Sp5 = Sp6
Sehingga berat total sproket sebesar :
Wsptotal = Wsp2 + Wsp
Untuk kesalahan perhitungan serta gesekan - gesekan yang menimbulkan
kerugian maka :
W = ( Wtotal X 50/o ) + Wtotal
Togas Akhir
3.5 Mekanisme penggerak
3.5.1 Gaya dan pemilihan motor
Pada pemilihan rantai sudah kita ketahui ukuran dan kekuatannya, serta
tipenya adalah OCM HC.
,
F
30
Gambar 3.5 Gaya rantai
Karena rantai penggerak anak tangga terbagi menjadi dua,
masing - masing rantai adalah :
r W
1. 2
Dimana:
F = gaya masing - masing rantai ( N )
W = berat beban ( N )
Untuk pemilihan motor :
(3.12)
Tugas Akhir
Dimana:
P = daya motor ( W )
W = gaya yang diterima ( N )
V = Kecepatan ( 30 m/menit )
h ` efisiensimotor = 0,85
Dengan :
W = berat total x kerugian - kerugian ( 15% ) + berat total
Spesifikasi motor yang ada dipasaran adalah :
Didapat motor BONFIGLIOLI RIDUTTORI ( Italy ) :
Dipilih :
?}motor = 900 rpm
Tipe : AS 35/p dan AS 35/F
Dimana:
AS = riduttore / gearbox
35 = diameter poros reducer
P = foot mounting ( pengikat kaki )
F = Range mounting ( pengikat Hens )
Daya motor = 5,1 HP = 3,8 kW
Ratio reducer ( i ) = 12,62
Momen output ( M ) = 480 Nm
Putaran output ( nr ) = 71 rpm
3.6 Pengereman
Fungsi utama rem adalah menghentikan poros, mengatur putaran poros dan
juga mencegah putaran yang tidak dikehendaki. Erek pengereman secara
mekanis
"'),,
MERCU BUANA
diperoleh dengan gesekan dan secara listrik dengan serbuk magnet, arus
pusar, fasa
yang dibalik, arus scarab yang dibalik atau penukaran kutub.
Rem gesekan dapat diklasifikasikan :
I. Rem blok ( tunggal atau ganda )
2. Rem drum
3. Rem cakram
4. Rem pita
Pada perhitungan ini yang akan digunakan adalah rem blok ganda. Pada
eskalator ini akan dipasang dua unit rem blok ganda, satu unit dibagian
alas dan satu
unit dibagian bawah. Sehingga pengereman dapat berjalan dengan balk.
~,",,~~.,-- - - ..,"~-- ~~~~~~ " }"`-- - - ' -'-"- -
" l l- G
" _Rem
,,
Gambar 3.6 Letak rem
Gambar 3.7 Rem luar
Tugas Akhir
'I`orsi pengereman :
r P .9,74 ,105
_
1 n
Dimana:
T = Tarsi ( Nm )
P = Daya yang hendak direm ( Watt )
n = Putaran poros ( rpm )
Atau
T=uxQxD
Dimana:
T = Tarsi ( Nm )
m ` koefisien gesek
Q = reaksi rem ( N )
D = diameter pengereman ( m )
Sehingga didapat reaksi rem Q :
c T
_ ,
v D .m
Q
h
Gambar 3.8 Blok rem
Tugas Akhir
Maka :
H = D sin (a/2 ) (3.16)
A = sudut kontak biasanya antara 500 s/d 700, diambil a = 603
Tekanan kontak p ( N/mm2 ) dari permukaan rem blok adalah :
Q
p = h
dalam reaksi rem Q ( N ) diperlukan pula ukuran - ukuran pendukung lainnya
termasuk gaya berat F ( pemberat ).
Dimana:
(3.18)
Sedangkan mekanismenya ( gambar 3.7 ) adalah sebagai beriKut :
Tuas A ditumpu oleh piston b dari silinder otomatis. Jika udara tekan di B
dibuang ke atmosfir, A akan jatuh Karena pemberat F. dengan demikian B akan
tertarik ke bawah dan memutar tuas C ( disebut engkol bel ). Gerakan ini
akan
menarik D dan E ke kanan, dan mendorong E ke Kiri.
Disini dianggap gaya Q yang dikenakan dari drum pada E adalah sama dengan
gaya Q pada E.
3.7 Teori perhitungan sproket dan poros
Diameter ml -
Gambar 3.9 Rantai ganda
Tugas Akhir
momen puntir rencana ( reducer ) :
Tr = 9,74 x 105 X B
nl
Dimana:
Tr = momen puntir rencana ( Nm )
Pd = daya rencana ( W )
nr = putaran reducer ( rpm )
Bahan polos dipilih SNCM 25 Sb = 120 ( N/mm2 )
Pemilihan bantalan, label baja polos
Sfl = faktor keamanan untuk bahan S-c dan baja paduan
Sf2 = faktor kekasaran permukaan, harga antara 1,3 - 3,0
Tegangan ijin Sa :
Sn = Sb
P Faktor tumbukan Kt, diasumsikan terjadi kejutan atau tumbukan
besar
maka Kt diambil antara 1,5 - 3,0
P Faktor pembebanan lentur Cb antara 1,2 - 2,3 diambil 1,5
Polos reducer ( Dc )
Dc = ( KL . Cb .TL )113
Polos sproket :
D" = ( :::z KL .Cb .Tl )113
Diameter sproket
Diameter lingkaran jarak bagi :
P
sln (,80/z)
Diameter lingkaran kepala :
@ SOLID CONVERTER
Togas Akhir
Dk = (0,6 + cos ( 180/z ) - 1 ) p
Diameter lingkaran kaki :
Df = p ( cos ( 180/z ) - 1 ) - 0,76
Dimana : p = pitch ( jarak pusat ral rantai )
Teoriperhitunganporos
Pada perhitungan disini akan dijelaskan perhitungan paras yang
meliputi :
I. Paras reducer
2. Paras penggerak bagian alas
3. Paras penggerak bagian bawah
Poros reducer
Pada perhitungan sebelumnya didapat besarnya paras reducer sementara
adalah 38 mm. pada perhitungan ini ditinjau berdasarkan pengaruh mamen
tarsi dan mamen bendingnya sehingga didapat basil yang dijamin
kekuatannya.
T
A
Gambar 3.10 Paras reducer
Tegangan geser ijin SNCM 25 Sb = 120 N/mm2
Tugas Akhir
r 120 I\ T / 2
Fs = - 111mm
5ft . Sh
Dimana:
Sfl = faktor pengaruh massa dan baja paduan dipilih 6.0
Sf2 = faktor pengaruh kekerasan permukaan harga antara 1,2 s/d 1,5
'1`orsi :
(3.27)
Gaya tangensial dari roda gigi :
(3.28)
Momen bending dari pusat roda gigi :
M = F( )
Twisting momen :
Te =
Atau
Tegangan geser :
(3.32)
Teori perhitungan poros penggerak bagian alas
Togas Akhir
C
Gambar 3.11 polos penggerak bagian atas
ik ijin
Ob Kt , Cb
Kt = faktor kejutan / tumbukan yang besar antara I,5 s/d 3,0
Cb = faktor akibat beban lentur antara 1,2 s/d 2,3
Berat roda gigi masing - masing :
WB = WC
Km = faktor bending akibat kejutan dan fatique dengan kejutan sedang,
antara I,5 s/d 2,0 diambil 2
Kt = faktor tarsi akibat kejutan dan fatique dengan kejutan sedang
antara I,5 s/d 2,0 diambil 2
'1`orsi :
lb .4500
(3.35)
2 ,.T[ ,nb
Gaya tangensial FB
PB DB/g
Behan total pada titik B
"'),,
MERCU BU A
WB + FB
Tarsi : Tc = TB
Gaya tangensial Fc
(3.37)
Behan total pada titik C :
WC + Fc
Tarsi : TD = - .
Gaya tangensial D :
FD DD/2
Behan total pada titik D :
WD + FD
3.9 Teori perhitungan bearing
a. Perhitungan berat roda gigi :
W = 2 x[( ~) (Dml)2 .t .BJ]
b. Berat total terhadap polos adalah :
F + W
B
A
..-Q
RA
Gambar 3.12 Poros pada bearing
I. pertama adalah mencari perbandingan antara panjang dan diameter
lubang
Tugas Akhir
I
D - w
I = 1,6 x D
Kemudian kita dapat mengetahui teKanan bearing
1 I ,JJ
Sedangkan maksimum teKanan bearing 7 s/d 10 N/cm2
P < Pijin
Kekentalan mutlak dari lapisan oli
Z = 25 centipoise
Modulus bearing pada titik maksimum dari gesekan :
Z .m
-.
Koefisien geseK :
(3.44)
Dirnana K = faktor koreksi = 0,002
Diagram alir perencanaan esKalator
Pemilihan eskalator
"').,
MERCU BUANA
-----------------------
Tugas Akhir
z
Tugas Akhir
(3.1)
(3.2)
(3.3)
<;;:
>tP -
Dimana:
Sip
S
L
"'),,
MERCU BUANA
(3.4)
(3.5)
mempunyai
(3.6)
(3.7)
Tugas Akhir
Tugas Akhir
l!l
,I I
I
III
I[ I
III
Sp 3
p 2
!I
I I
'
motor
~
::::I
(3.9)
(3.10)
"'),,
MERCU BUANA
,-
sehingga gaya
(3.11)
~ -
"'),,
MERCU BUANA
,
Togas Akhir
/ II
,_
I I
\
I
I-I
I
! I I
I I
'
/ II
1}
I I
I I
"'),,
MERCU BU A
(3.13)
(3.14)
(3.15)
,
(3.17)
I.
2.
3.
4.
5.
6.
m >fl .Sh
rUr/ pmdudat www.SoiidDocumont8.corn
(3.21)
(3.22)
(3.23)
DnE \To mrnovo thi8 mo88a90, purcha8o Mo
D = -
"'),,
MERCU BUANA
(3.19)
(3.20)
"'),,
MERCU BUANA
(3.24)
(3.25)
3.8
3.8.1
".-.-.~." " "
"..-. " " "
" " " "
" " "
(3.26)
a.
b.
c.
d.
e.
3.8.2
(3.29)
(3.30)
(3.31)
Tegangan t
U
a.
b.
c.
s t
(3.33)
(3.34)
t -
rF
1
1B -
Fk
(3.36)
TB
Togas Akhir
500
(3.38)
(3.39)
(3.40)
P .4,
2 ,IT ,nb
TD
Fh
(3.41)
(3.42)
(3.43)
- = 1 6
2.
3.
4.
n RA J ~ -
3K =
p
Tugas AKhir
