PERENCANAAN MEKANISME TRAVELLING 1 Perencanaan Roda Jalan Crane1 Perencanaan Roda Jalan Crane

PERENCANAAN KOMPONEN MEKANISME CRANE 3.1. PERENCANAAN MEKANISME PENGANGKATAN (HOISTING)

3.3. PERENCANAAN MEKANISME TRAVELLING 1 Perencanaan Roda Jalan Crane1 Perencanaan Roda Jalan Crane

Gaya maksimum yang terjadi pada roda jalan adalah :

Pmax = ^W cr n_w

dimana : Wcr = berat total girder dan troli 100 ton (data survey)

nw = jumlah roda jalan (direncanakan 16 buah)

Pmax = ¹⁰⁰⁰⁰⁰ = 6250 kg

16

Bahan roda jalan yang dipilih adalah S 30 C dengan kekuatan tarik σt = 4800 kg/cm² Diameter roda jalan ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ini :

 600 Rw = 2 2 P_max .H _g     _ci b_w  dimana :

σci = tegangan yang diizinkan = 4000 kg/cm² bw = lebar roda jalan (direncanakan = 60 mm)

Hg = faktor perhitungan kecepatan gelinding, Hg = 0,2 s/d 1

Vw = kecepatan gelinding (direncanakan 20 m/menit atau 0,33 m/dtk) sehingga :

Hg = (0,2 – 1) Vw

Dimana :

Vw = kecepatan gelinding, direncanakan 0,33 m/det

Maka :

H = 1 x 0,33 = 0,33 m/det

6 6250.0,33 10,2(6250).10 2600 maka : 2  ₆₀₀  Rw =  4000 ^_ ^{= 7,7 cm = 8 cm}

Diameter roda jalan adalah :

Dw = 2.Rw

= 2.(8) = 160 mm

Diameter poros roda jalan ditentukan dengan persamaan :

dw = ^10,3.Pmax .

L

_b

dimana : L = jarak plat ke roda (100 mm)

σb = tegangan lentur bahan yang diizinkan

Bahan poros yang dipilih adalah S35C dengan kekuatan tarik σt = 5200 kg/cm² dan tegangan lentur izin σb = 2600 kg/cm².

sehingga :

dw = ³ _{= 6,2 cm, diambil 6 cm.}

Gambar 3.11. Diagram Untuk Menentukan Tahanan Gesek

3.3.2 Perencanaan Motor

Besar tahanan akibat gesekan pada roda jalan adalah :

Ww = Wcr+ Q+q .d_w  2.K

D_w

dimana :

μ = koefisien gesek pada bantalan = 0,01

K = koefisien gesek gelinding roda = 0,05

maka :

 2.0,05

Ww = 117500 ^0,01.6 = 629,4 kg

W_w .V_g N =

75.t

dimana :

Voht = kecepatan jalan crane (direncanakan = 0,33 m/dtk)

ηt = effisiensi transmisi = 0,8

maka :

N = ^629,4.0,33_75.0,8

= 3,5 Hp

Mekanisme travelling yang direncanakan memakai 4 buah motor penggerak dengan perincian tiap satu motor dipakai untuk menggerakkan dua buah roda jalan sedangkan sisanya yaitu 8 buah roda jalan tanpa motor penggerak.

Sehingga daya tiap motor penggerak yang ditentukan adalah :

Noht = ^3,5₄ = 0,9 Hp

Maka dipilih elektromotor dengan N = 0,9 Hp, putaran (n) = 1200 rpm, momen girasi rotor (GD²rot = 0,468 kg.m).

Momen gaya ternilai dari motor (Mrated) adalah :

Mrated = 71620 x ^N t e d ra n_rated

M rated 3 0,2.( k ) 53,7 3 0,2.(420) = 71620 x _0,9 1200 = 53,7 kg.cm

Bahan poros penggerak yang dipilih adalah S30C dengan kekuatan tarik bahan

σp = 4800 kg/cm².

Tegangan tarik yang diizinkan adalah :

_p σi =

K

dimana : K = faktor keamanan dan diambil K = 8

maka :

σi = ⁴⁸⁰⁰ _{= 600 kg/cm}2

8

Tegangan puntir yang diizinkan adalah :

σk = 0,7 (σi)

= 0,7 (600) = 420 kg/cm²

Maka diameter poros penggerak adalah :

dp≥

g = percepatan gravitasi, g = 9,81 m/det2

I = momen inersia kopling, I = 0,002 kg.m

GD2kop = 4(9,81)(0,002) = 0,000784 kg.m2

girasi rotor dan kopling pada poros motor adalah :

GD2= GD2kop + GD2rot

= 0,000784 + 0,468 = 0,468784 kg.m2

gaya dinamis (Mdin) dapat dihitung :

dp≥0,9 cm

Dipilih diameter poros penggerak dp = 20 mm diambil dari tabel standar poros. Momen girasi kopling dapat dicari dengan rumus :

GD²kop = 4.g.I dimana : maka : Momen Momen Mdin =  .GD 2 .n 375.t_br 0,975.Q.V ²  n.t_br dimana :

ts = waktu start (1,5 s/d 5)

W1 = tahanan akibat gesekan pada dua buah roda jalan sehingga : W1 = ^W w = n_w 2 629,4 16 2 = 78,7 kg maka : Mdin = ^{1,25(0,4687)(1200)} 375(2) 0,975(128,57)0,332  = 0,9445 kg.m (1200).2.(0,8)

Momen gaya motor yang diperlukan pada saat start adalah :

Mmot = Mst + Mdin

Momen statis (Mst) poros motor adalah :

N_g Mst = 71620 x n = 71620 x _0,9 1200 = 53,7 kg.cm maka : Mmot = 53,7 + 94,45 = 148,15 kg.cm

M _maks M _rated <2,5 dimana : Mmaks = Mmot M _maks M _rated ^315,2_148,1 = 2,1

Harga 2,1 < 2,5, sehingga aman untuk dipakai.

3.3.3. Perencanaan Kopling

Kopling yang direncanakan untuk meneruskan daya dan putaran dari motor ke poros tranmisi crane adalah kopling flens tetap.

Data-data awal perencanaan :

Daya motor (P) = 2,75 Hp (2,05

kW) Putaran motor (n)= 1200 rpm

Momen torsi (T) = 9,74.10⁵ x P. f_c

n

= 9,74.10⁵ x 2,05(1, 2) 1200

Diameter poros (D) = 20 mm

Data-data ini dipakai sebagai dasar perhitungan rancangan selanjutnya yaitu :

Kopling yang digunakan untuk menghubungkan poros dari motor ke poros roda gigi memakai kopling tetap jenis flens. Dimensi-dimensi kopling tersebut sesuai dengan notasi yang dipakai pada gambar 3.3 dan dengan menggunakan tabel pada lampiran 18 maka diperoleh nilai-nilai sebagai berikut :

Diameter lubang D = 20 mm, diameter terluar kopling A = 112 mm, lebar kopling H = 22,4 mm, panjang dudukan poros L = 40 mm, diameter luar dudukan poros C = 45 mm, diameter lobang baut d = 10,5 mm, diameter jarak pusat lobang baut B = 75 mm, G = 100 mm, F = 11,2 mm, K = 4 mm dan jumlah baut n = 4 baut.

Bahan kopling dipilih dari baja karbon cor dengan kekuatan tarik bahan σb = 20 kg/mm². Bahan baut dan mur dari baja karbon dengan kekuatan tarik bahan σb = 40 kg/mm².

Tegangan geser pada baut dengan efektivitas baut 50 % (jumlah baut yang menerima beban terbagi merata hanya 2 buah) dapat dicari dengan persamaan :

τb = ^8.T₂  .d .n_e .B

dimana :

d adalah diameter baut, sesuai dengan diameter lubang baut yang disarankan untuk kopling dengan diameter 25 mm sebesar 10,5 mm,

sehingga :

τb = ^8(1996,7)  .

10,5².2(75)

= 0,13 kg/mm².

Tegangan geser izin untuk baut dari baja rol adalah :

τba = _b = S _{f 1}.S _{f 2} 40 (6)(2) ^{=3,3 kg/mm} 2 .

Harga Sf1 dan Sf2 adalah faktor keamanan terhadap kelelahan puntir dan konsentrasi tegangan.

Dari hasil terlihat bahwa tegangan geser yang terjadi lebih kecil daripada harga yang diperbolehkan, sehingga baut cukup aman dipakai.

Tegangan geser pada kopling, dicari dengan rumus :

τf = _2T .C 2

.F

, harga-harga dimensi kopling dipakai disini, sehingga :

τf =

2(1996,7)  .

45².11,2

= 0,056 kg/mm².

Tegangan geser izin bahan baja karbon cor sebesar :

τfa = _b =

S _{f 1}.S

(6)(2)

= 1,66 kg/mm².

Dari perhitungan dapat dilihat bahwa tegangan geser izin kopling lebih besar dari pada tegangan geser yang terjadi sehingga kopling aman untuk dipakai.

3.3.4. Perencanaan Rem

Jenis rem yang dipergunakan pada mekanisme travelling direncanakan sama dengan jenis rem pada sistim pengangkat dan troli yaitu jenis rem blok ganda.

Daya statik pengereman yang dipakai adalah :

Nbr = ^{W .V} .75

Dimana : W = Tahanan akibat gesekan roda crane

V = Kecepatan jalan = 0,33 m/det

η = Effisiensi total mekanisme = 0,8

Maka :

Nbr = ^1996,7.0,33 0,8.75

= 11 Hp

Momen statis pada saat pengereman adalah :

Mst = 71620 ^Nbr n_br (lit.1 , hal 292) = 71620 ₁₁ 1200 = 656,5 kg.cm

Momen gaya dinamik saat pengereman adalah : Mdin =  .GD ² .n 375.t_br 0,975.Q.V ² .  n.t_br

Dimana :

tbr = Waktu untuk pengereman (1 detik)

δ = koefisien efek massa bagian mekanisme tranmisi ( δ = 1,1

s/d 2,5) diambil 1,5 Maka : Mdin = 1,5(0,468784)1200 _375.1  ^{0,975.656,5.(0,33)} 2 .0,8 1200



1



= 2,29 kg.m

Momen gaya yang diperlukan untuk pengereman adalah :

Mbr = Mst – Mdin

= 6,565 – 2,29 = 4,28 kg.m

Tekanan yang diperlukan untuk menggerakkan rem dengan sepatu ganda dapat dihitung dengan rumus :

S = ^Mbr D. Dimana :

μ = koefisien gesekan ( 0,35 atau 0,65)

4,28 S =

0,3



0,35



^{= 40,7 kg}

Luas permukaan kontak antara sepatu dan roda rem adalah :

F = .D.B.

360

Dimana :B = Lebar sepatu (direncanakan = 100 mm)

β = Sudut kontak antara roda dan sepatu rem (60⁰ s/d 120⁰)

Maka :

F = . 35.10.60

360

= 123,16 cm²

Tekanan satuan antara sepatu dan roda rem adalah :

P = ^S _F

= _{123,16 = 0,3 kg/cm}^{40,7 2}

Harga tekanan permukaan kontak masih dalam batas tekan satuan yang diizinkan

yaitu untuk bahan asbes pada logam P = (0,5 s/d 7) Kg/cm², sehingga bahan yang

BAB IV

PERHITUNGAN BAHAN ( BILL Of QUANTITY )

Perhitungan bahan (bill of quantity) adalah perhitungan jumlah komponen-komponen yang diperlukan dalam suatu konstruksi dari suatu mesin.

Perhitungan Bahan (bill of quantity) bertujuan untuk :

1. Mengetahui jumlah komponen yang terpasang pada Overhead Travelling

Crane sehinga quantity surveyor mendapat data jumlah komponen yang

terpasang pada Overhead Travelling Crane,

2. Mengetahui komponen-komponen crane yang terpasang mulai dari komponen yang sangat kecil sampai komponen yang besar,

3. mempermudah dalam pemasangan komponen-komponen crane karena dengan bill of quantity ini dilengkapi dengan keterangan sehingga dapat mempermudah dalam pemasangannya dan kita juga dapat

4. mengetahui ukuran dari komponen-komponen crane karena dilengkapi dengan tabel ukuran (size).

Oleh karena itu selain merancang komponen-komponen utama dari suatu

Overhead Travelling Crane kita juga dituntut untuk dapat melakukan bill of quantity crane. Sehingga kita harus mengerti komponen-komponen apa saja yang dipakai

dalam pemasangannya, baik komponen yang besar maupun komponen yang sangat kecil. Dalam suatu perancangan Overhead Travelling Crane ketelitian dalam pemakaian komponen sangat diperhitungkan. Untuk itu dalam perancangan pemasangannya terlebih dahulu kita harus mendata komponen-komponen apa yang diperlukan di dalam pemasangan komponen utama. Komponen–komponen tersebut adalah :

1. Rel

2. Drum

3. Crab ( Trolley ) 4. Block ( Spreader )

5. Crane Traveling Mekanisme 6. Crane Traversing Mekanisme

7. Crane Hoisting Mekanisme

8. Crane Bridge ( Girder ) 9. General Assembly

4.1 Rel

4.1.1 Klasifikasi Rel

Menurut kegunaannya rel untuk crane dapat diklasifikasikan menjadi kelompok berikut :

1. Rel untuk troli crane jalan overhead dan rel untuk mekanisme penjalan crane yang digerakan oleh tangan atau batang bentang. Rel tersebut dibuat dari baja rata dari sudut yang dibulatkan atau dipotong miring dengan permukaan gelinding yang cembung.

Dimensi standar rel yang terbuat dari baja rata dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

- Girder Gerak

B ^r H

Penandaan girder gerak 100 x 85

Dalam penampang lintang panjang

5.000 mm: Girder gerak 100 x 85; l = 5.000 ke 8.000 mm

Tabel 4.1 Girder gerak

B H r Berat per meter roda Panjang, m Minimu m Maksimu m 8 5 5 8

Rel Baja Persegi

B Penandaan baja persegi 40

C

penampang lintang 40 x

B