Mesin Pemindah Bahan Analisa Gaya-Gaya Dan Pengaruh Sudut Terhadap Lengan Truk Crane Dengan Panjang Dan Kapasitas Maksimum.

(1)

SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

ANALISA GAYA-GAYA DAN PENGARUH SUDUT

TERHADAP LENGAN TRUK CRANE

DENGAN PANJANG DAN KAPASITAS MAKSIMUM

Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Oleh : NIM : 050421017 MUHAMMAD AKBAR

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

ANALISA GAYA-GAYA DAN PENGARUH SUDUT

TERHADAP LENGAN TRUK CRANE

DENGAN PANJANG DAN KAPASITAS MAKSIMUM

Oleh :

NIM : 050421017 MUHAMMAD AKBAR

Disetujui oleh : Dosen Pembimbing,

(3)

SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

ANALISA GAYA-GAYA DAN PENGARUH SUDUT

TERHADAP LENGAN TRUK CRANE

DENGAN PANJANG DAN KAPASITAS MAKSIMUM

Oleh :

Telah disetujui dari hasil Seminar Tugas Sarjana Periode ke-129 Tanggal 11 Juli 2009

Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II

Ir. Mulfi Hazwi, Msc

(4)

SKRIPSI

MESIN PEMINDAH BAHAN

ANALISA GAYA-GAYA DAN PENGARUH SUDUT

TERHADAP LENGAN TRUK CRANE

DENGAN PANJANG DAN KAPASITAS MAKSIMUM

Oleh :

Telah Disetujui Oleh : Dosen Pebimbing

NIP : 131 459 557 Ir. Tugiman, MT

Dosen Pembanding I Dosen Pembanding II

Ir. Mulfi Hazwi, Msc

NIP : 130 905 356 NIP : 131 803 354 Ir. Syahrul Abda, Msc

Diketahui Oleh : Departemen Teknik Mesin

Ketua

(5)

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin penulis ucapkan syukur kepada Allah S.W.T

yang telah melimpahkan berkat dan rahmatNya sehingga penulis dapat

menyelesaikan Skripsi ini dengan baik dan tepat waktunya.

Skripsi ini merupakan tugas yang harus diselesaikan oleh penulis karena

merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan Pendidikan Teknik Mesin

Fakultas Teknik di Universitas Sumatera Utara.

Adapun skripsi yang diselesaikan oleh penulis adalah menganalisa salah

satu komponen utama dari sebuah pesawat angkat jenis truk crane yaitu Lengan

(boom). Sebagai bahan untuk informasi dalam penyelesaian tugas penulis

melakukan survei dan pengamatan di sebuah perusahaan swasta yang bergerak

dibidang penyewaan alat-alat berat di jalan Tanjung Morawa Km 12 No. 129

(Medan).

Dalam penyusunan skripsi ini penulis mendapat bimbingan dan

dukungan dari berbagai pihak baik dukungan materi, spiritual dan administrasi.

Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan penghargaan serta ucapan terima

kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

2. Bapak Ir. Tugiman, MT, selaku Dosen Pebimbing yang dengan tulus dan

sabar memberi arahan serta bimbingan hingga selesainya penyusunan skripsi

(6)

3. Bapak Ir. Mulfi Hazwi, M.Sc, selaku Dosen Wali.

4. Seluruh Staff Pengajar dan Pegawai Departemen Teknik Mesin Fakultas

Teknik, Unversitas Suatera Utara.

5. Kedua orang tua, kakak-kakak, abang-abang serta keponakan-keponakan dan

seluruh keluarga besar penulis yang telah banyak memberikan bantuan dan

dorongan baik moril maupun spiritual, terkhusus kepada yang slalu setia

memberi dukungan dan semangat “ My Nahdhia” i hope ‘WE WILL

TOGETHER FOREVER’.

6. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik,

Universitas Sumatera Utara yang juga turut serta membantu penulis dalam

menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan, untuk itu

penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun demi

kesempurnaan skripsi ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih.

Medan, 4 Juli 2009

(7)

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

SPESIFIKASI ... iii

KARTU BIMBINGAN ... iv

EVALUASI SEMINAR TUGAS SARJANA ... v

DAFTAR PEMBANDING BEBAS ... vi

DAFTAR ISI ... vii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR NOTASI... xiv

BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Tujuan Analisa ... 3

a). Tujuan Khusus ... 3

b). Tujuan Umum ... 3

1.3. Manfaat Analisa ... 4

1.4. Batasan Masalah ... 4

1.5. Perumusan Masalah ... 4

1.6. Metodologi ... 5

(8)

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bagian-bagian Utama pada Truk Crane ... 7

a). Kabin Operator ... 7

b). Lengan (boom) Crane ... 9

c). Kait Crane ... 10

d). Motor Penggerak ... 12

e). Tali ... 13

f). Drum Crane (Tromol) ... 17

g). Cakra/Puli (Sheave) ... 18

h). Silinder Hidrolik ... 19

i). Gaya (force)………19

j). Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan boom pada truck crane………..22

BAB III. ANALISA DAN PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA POSISI LENGAN DAN BEBAN MAKSIMUM TRUCK CRANE 3.1. Mekanisme Lengan (boom) Crane ... 27

3.1. Dimensi-dimensi Lengan ... 33

3.2. Perhitungan Berat Lengan Crane ... 33

3.3. Perhitungan besar gaya-gaya pada lengan dengan panjang maksimum ... 36

3.4. Perhitungan besar gaya-gaya pada lengan panjang dan beban maksimum dengan sudut kerja 10º - 70 º ... 36

(9)

b). Dengan sudut kerja 20º……….41

c). Dengan sudut kerja 30º……….45

d). Dengan sudut kerja 40º……….49

e). Dengan sudut kerja 50º……….53

f). Dengan sudut kerja 60º………..58

g). Dengan sudut kerja 70º……….63

BAB IV. ANALISA HASIL PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA PANJANG DAN BEBAN MAKSIMUM TRUCK CRANE 4.1. Analisa hasil perhitungan dalam tabel...…...….69

4.2. Analisa hasil perhitungan dalam grafik...70

BAB 5. PENUTUP 5.1. Kesimpulan... 74

5.2. Saran ... 75

(10)

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Gambar 2.1. Kabin operator truck crane……….……….8

2. Gambar 2.2. Kabin operator crane.………..……….9

3. Gambar 2.3. Lengan (boom) Crane………..10

4. Gambar 2.4. Kait Tunggal...………..11

5. Gambar 2.5. Pengait Crane..………...12

6. Gambar 2.6. Tali kait kapasitas 25 ton.……..……….15

7. Gambar 2.7. Tali kait kapasitas 3 ton..……….………...15

8. Gambar 2.8. Tali pintal silang atau biasa.………...16

9. Gambar 2.9. Tali paralel ..………...16

10.Gambar 2.10. Tali komposit ……..………...17

11.Gambar 2.11. Puli …..………18

12.Gambar 2.12. Silinder hidrolik………...19

13.Gambar 2.13. Gaya Tarik………..20

14.Gambar 2.14. Grafik gaya statis………21

15.Gambar 2.15. Grafik gaya dinamis………22

16.Gambar 2.16. Mekanisme pengangkatan beban pada sudut elevasi 70° dan 40°………....23

(11)

18.Gambar 2.18. Diagram alir analisa arah dan besar gaya-gaya pada panjang dan beban lengan crane maksimum…………...……26 19.Gambar 3.1. Truck crane dalam keadaan panjang lengan

maksimum……….29 20.Gambar 3.2. Lengan (boom) crane 3 tingkat dalam keadaan

normal………...30 21.Gambar 3.3. Profil lengan teleskopik……….………....30 22.Gambar 3.4. Mekanisme Lengan (boom) secara maksimum…...31 23.Gambar 3.5. Arah gaya-gaya yang terjadi pada lengan panjang

dan beban maksimum dengan sudut kerja 70º………...………...32 24.Gambar 3.6. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban

maksimum dengan sudut kerja 10º ………..…..37 25.Gambar 3.7. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 10º………. 38 26.Gambar 3.8. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

pada sudut kerja 10º………... ……….40 27.Gambar 3.9. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban

maksimum dengan sudut kerja 20º………..41 28.Gambar 3.10. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 20º………..42 29.Gambar 3.11. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

pada sudut kerja 20º……… 44

(12)

maksimum dengan sudut kerja 30º………....45 31.Gambar 3.13. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 30º...46 32.Gambar 3.14. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

pada sudut kerja 30º………48 33.Gambar 3.15. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban

maksimum dengan sudut kerja 40º………... 49 34.Gambar 3.16 Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 40º………... 50 35.Gambar 3.17. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

pada sudut kerja 40º………51 36.Gambar 3.18. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban

maksimum dengan sudut kerja 50º ………...53 37.Gambar 3.19. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 50º………55 38.Gambar 3.20. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

pada sudut kerja 50º………....56 39.Gambar 3.21. Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban

maksimum dengan sudut kerja 60º ………...58 40.Gambar 3.22. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

kerja 60º ………...60 41.Gambar 3.23. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

(13)

maksimum dengan sudut kerja 70º………..63 43.Gambar 3.25. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut

(14)

DAFTAR NOTASI

= Tinggi luar lengan (mm)

MA

= Berat kendaraan (Kg) p

R

= Berat maksimum beban yang diangkat (Kg) A

V = Kecepatan bergerak kendaraan dengan beban angkatan (m/det) = Gaya reaksi di titik C

(15)

W_x = Beban total yang akan diangkat (Kg) Y = Berat jenis dari besi tuang

γ = Berat jenis baja (N/m3)

∑MA

∑M

(16)

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Truck crane adalah merupakan salah satu jenis pesawat angkat modern

pada saat ini. Truck crane dipergunakan untuk memindahkan bahan-bahan,

alat-alat ataupun beban di lapangan pada industri-industri atau pabrik-pabrik, areal

pembangunan dan sebagainya.

Truck crane hanya mengangkat beban-beban dalam jumlah besar dan

dalam jarak yang sangat terbatas. Artinya penggunaan truck crane sebagai alat

pengangkat dan pemindahan beban pada umumnya digunakan di tempat-tempat

atau di areal-areal yang membutuhkan dimensi cukup luas, dikarenakan dimensi

dari truck crane itu sendiri cukup besar karena itu penggunaan truck crane sangat

terbatas.

Pesawat angkat jenis crane antara lain adalah :

1. Overhead traveling crane

2. Tower crane

3. Truck mounted crane

4. Mobil crane

Dari keempat jenis pesawat angkat yang disebutkan di atas Mobil crane

dan truck crane memiliki banyak kesamaan. Yang membedakan dari keduanya

hanyalah pada kapasitas atau jumlah pengangangkatan beban. Dan bentuk dari

(17)

dan truck crane memiliki kelebihan dari jenis crane-crane lainnya yang antara lain

adalah :

1. Mobil dan truck crane dapat berpindah-pindah dari satu tempat ke tempat

lain dengan cepat dan pada jarak yang cukup jauh.

2. Mobil dan truck crane yang menggunakan lengan (boom) jenis teleskopik,

dapat dipanjang atau dipendekkan dengan mudah sesuai dengan kebutuhan

sehingga lebih efektif.

3. Mobil crane ukurannya lebih kecil dibandingkan dengan truck crane,

sehingga dapat menjangkau tempat-tempat yang relatif lebih sempit.

4. Mobil crane hanya memiliki satu kabin operator, sedangkan truck crane

memiliki dua kabin operator.

Truck crane yang telah dirancang sebaiknya tetap harus dianalisa kembali

untuk mengetahui batas kemampuan truck crane itu sendiri, sehingga kecelakaan

yang diakibatkan dari kerusakan ataupun kesalahan operator alat tersebut dalam

mengoperasikan crane dapat dihindari atau dicegah dan setidaknya dapat

dikurangi seminimimal mungkin. Untuk itu dalam skripsi ini penulis mengambil

judul analisa gaya-gaya pada lengan (boom) dan hubungan antara sudut lengan

dengan beban pengangkatan pada truck crane. Lengan adalah merupakan salah

satu komponen utama yang paling penting dari truck crane ini, karena lengan

(boom) ini yang berfungsi sebagai pengangkat beban sekaligus menerima

gaya-gaya yang lebih besar yang terjadi selama proses pengangkatan berlangsung.

Setelah menerima gaya-gaya reaksi akibat pembebanan dan sudut

(18)

tempat ke tempat yang lain. Gaya-gaya reaksi ini yang akan dianalisa guna

mengetahui besarnya gaya-gaya yang terjadi.

Dari data-data hasil analisa yang dilakukan nantinya akan dapat dijadikan

perbandingan dengan data-data yang sudah ada serta dapat membuat kesimpulan

dari perbandingan tersebut.

1.2.Tujuan

a. Tujuan Khusus

1) Analisa ini bertujuan untuk mengetahui gaya-gaya yang terjadi pada

lengan (boom) truck crane.

2) Mengetahui hubungan antara besar sudut terhadap beban pengangkatan

dan pengaruhnya pada lengan (boom) truck crane.

b. Tujuan Umum

Secara umum bertujuan untuk meningkatkan kemampuan mahasiswa

dalam mengaplikasikan ilmu yang telah didapat selama perkuliahan dan juga

literatur-literatur yang ada. Selain itu juga bertujuan agar mahasiswa dapat

lebih mengembangkan pengetahuannya tersebut untuk bisa dijadikan sebagai

modal dasar ditempat ia bekerja nantinya. Dan yang paling utama tujuan dari

analisa ini adalah untuk menyelesaikan program pendidikan sarjana oleh

penulis yang merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan program

pendidikan sarjana di jurusan Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara

(19)

1.3.Manfaat Analisa

Dari analisa ini diharapkan dapat menambah pengetahuan penulis

mengenai alat-alat berat dan pesawat angkat, khususnya secara spesifik dapat

mengetahui karakteristik komponen utama dari pesawat angkat tersebut yaitu

lengan (boom) dengan tipe lengan teleskopik pada truck crane. Dan bermanfaat

dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi juga bagi pihak lain yang

berkepentingan sebagai tambahan informasi serta sebagai bahan referensi untuk

pengembangan ilmu pengetahuan selanjutnya agar dapat menjadi lebih baik lagi.

1.4.Batasan Masalah

Sebagai objek analisa adalah lengan teleskopik (boom) pada truck crane.

Untuk memfokuskan masalah maka dibatasi pada beberapa hal :

a. Menganalisa arah gaya-gaya yang terjadi pada lengan (boom) dalam

keadaan maksimum dari truck crane yang dalam hal ini memilki tiga

tingkatan lengan yang masing-masing lengan memiliki ukuran yang

berbeda-beda.

b. Menghitung besar gaya-gaya yang terjadi pada lengan (boom) saat

proses pengangkatan berlangsung serta pengaruhnya terhadap besarnya

sudut kerja.

1.5.Perumusan Masalah

Lengan crane merupakan salah satu komponen yang paling penting pada

(20)

yang terdistribusi sepanjang lengan. Dan dari gaya-gaya yang diperoleh akibat

pembebanan tersebut secara teoritis akan dianalisa.

1.6. Metodologi

Untuk menyelesaikan skripsi ini penulis melakukan survei di suatu

perusahaan swasta yang bergerak dibidang penyewaan dan perbaikan alat-alat

berat. Setelah menentukan topik yang akan dianalisa yaitu mengenai alat berat

jenis truck crane maka penulis melakukan survei secara umum untuk memperoleh

data-data yang dibutuhkan dalam analisa ini. Setelah memperoleh data-data yang

dibutuhkan tersebut selanjutnya penulis melakukan analisa perhitungan untuk

mendapatkan data-data/hasil perhitungan berdasarkan teori. Dari hasil kedua data

yang telah diperoleh tersebut penulis membandingkan antara keduanya untuk

dapat diambil kesimpulan dari hasil analisa tersebut. Dan dari kesimpulan tersebut

penulis ingin menjelaskan kepada pembaca hasil analisa ini.

1.7. Sistematika Penulisan

Dalam penyusunan skripsi ini penulis akan membedakan dalam beberapa

bab pembahasan yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Di dalam bab ini akan diuraikan mengenai latar belakang

pemilihan judul, tujuan analisa, manfaat analisa, batasan

masalah, metodologi serta sistematika penulisan yang akan

digunakan pada penulisan skripsi ini yang akan membahas

(21)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Di dalam bab ini dibahas tentang komponen-komponen

atau bagian-bagian utama pada pesawat angkat jenis truck

crane dan menjelaskan secara umum fungsi serta tipe dari

bagian-bagian tersebut. Dan juga membahas tentang

teori-teori yang berhubungan dengan analisa ini.

BAB III ANALISA DAN PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA PANJANG DAN BEBAN LENGAN TRUCK CRANE MAKSIMUM

Di dalam bab ini diuraikan tentang analisa arah gaya-gaya

dan perhitungan-perhitungan untuk mendapatkan besar

gaya-gaya yang terjadi pada saat lengan (boom) dalam

keadaan beban dan panjang maksimum. Data-data yang

digunakan didapat dari hasil survei.

BAB IV ANALISA HASIL PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA PANJANG DAN BEBAN MAKSIMUM TRUCK CRANE

Di dalam bab ini diuraikan tentang hasil perhitungan besar

gaya-gaya yang terjadi pada lengan (boom) dalam keadaan

beban dan panjang maksimum dalam bentuk tabel dan

grafik.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Dari hasil analisa perhitungan yang telah dilakukan akan

disusun beberapa kesimpulan dan juga saran-saran yang

(22)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Bagian-bagian Utama Pada Truck Crane a) Kabin Operator

Seperti yang telah kita ketahui pada crane jenis ini memiliki dua

buah kabin operator yang tempat dan fungsinya adalah masing-masing

berbeda.

1) Kabin operator Truck Crane

Kabin operator truck crane adalah merupakan ruangan bagi

pengemudi truck crane untuk mengemudikan truck crane pada saat akan

berpindah dari tempat yang satu ke tempat lainnya secara keseluruhan.

Artinya ketika truk crane akan berpindah maka akan dioperasikan melalui

kabin ini oleh operator. Dan kabin operator truck crane ini pada umumnya

berada di bagian depan truck crane. Hal ini bertujuan untuk memudahkan

pengemudi truck crane dalam mengemudikan truck tersebut pada saat akan

(23)

Gambar 2.1. Kabin operator truck crane

2) Kabin Operator Crane

Kabin operator crane adalah merupakan ruangan untuk operator

crane dari truck crane. Pengoperasian crane dikontrol melalui kabin ini.

Dan kabin operator crane ini pada umumnya terletak pada bagian belakang

dari truck crane. Hal ini selain untuk memudahkan operator dalam

pengoperasian crane juga bertujuan agar keseimbangan antara bobot crane

pada saat melakukan pengangkatan beban dan bobot truck crane itu sendiri

seimbang, sehingga tidak terjadi kecelakaan seperti terbaliknya truck crane

karena ketidakseimbangan beban pada saat pengangkatan yang berakibat

sangat fatal dan dapat menimbulkan korban jiwa. Oleh sebab itu telah

diperhitungkan pada saat perancangan kendaraan tersebut dengan benar.

(24)

Gambar 2.2. Kabin operator crane

b) Lengan (boom) Crane

Lengan (boom) berfungsi sebagai pengangkat beban yang akan

dipindahkan dari satu tempat ke tempat lainnya. Pada truck crane ini

digunakan lengan jenis teleskopik karena kelebihan dari lengan jenis ini

adalah dapat dipanjangkan dan dipendekkan yang disesuaikan dengan

kebutuhan. Gerakkan memanjangkan dan memendekkan pada lengan

teleskopik truck crane yang terdiri dari beberapa tingkat (Section) ini

digerakkan oleh hydraulic jack. Hydraulic jack dioperasikan dengan tuas

manual yang berada di kabin operator crane. Panjang lengan yang

dikeluarkan ataupun dipendekkan harus disesuaikan dengan radius

pengangkatan dan tinggi pengangkatan. Hal ini dimaksudkan untuk

menjaga keseimbangan dari truck crane itu sendiri pada saat proses

pengangkatan. Dan beban pengangkatan juga harus disesuaikan dengan

(25)

Gambar 2.3. Lengan (boom) Crane

c) Kait Crane

Kait adalah merupakan komponen yang biasa digunakan untuk

menggantung beban pada pesawat angkat jenis crane. Kait biasa terbuat

dari baja tuang yang dibuat dengan bentuk menyerupai bentuk mata kail

pada alat untuk memancing. Hal ini bertujuan untuk memudahkan dalam

pengankatan/menggantungkan beban yang akan diangkat pada kait. Dan

kait itu sendiri terbagi menjadi dua jenis yaitu :

1) Kait Tunggal

2) Kait Ganda

Kait yang digunakan pada truck crane ini adalah jenis kait tunggal.

Untuk lebih jelas contoh jenis kait tunggal yang digunakan dapat dilihat

(26)

Gambar 2.4. Kait Tunggal

Kait pada truck crane ini berjumlah 2 buah yang masing-masing

kait memiliki fungsi masing-masing. Kait yang berukuran lebih besar

berfungsi untuk pengangkatan dengan beban 3-25 ton (maksimum).

Sedangkan kait yang berukuran lebih kecil berfungsi untuk pengangkatan

di bawah 3 ton. Selain berfungsi sebagai kait atau pengikat beban yang

akan diangkat, kait yang berukuran kecil ini juga difungsikan sebagai

penyeimbang dari kait yang berukuran lebih besar pada saat melakukan

pengangkatan beban. Artinya pada saat pengangkatan beban dengan

menggunakan kait besar dengan jumlah beban yang cukup besar tentunya,

ketika lengan (boom) akan bergeser atau bergerak ke posisi lain untuk

memindahkan beban tersebut akan membuat beban berayun-ayun. Maka

untuk menghindari hal itu terjadi karena dapat mengakibatkan kecelakaan

kerja yang membahayakan bagi pekerja dan kerusakan pada truck crane

maka difungsikanlah kait kecil tersebut sebagai alaat pengaman dan

penyeimbang pada saat melakukan pengangkatan beban tersebut. Dan

(27)

dengan kapasitas pengangkatannya. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada

gambar 2.5.

Gambar 2.5. Pengait Crane

d) Motor Penggerak

Pada crane jenis ini yang digunakan sebagai tenaga penggerak

adalah motor. Motor yang digunakan adalah motor diesel. Sebagai tenaga

penggerak disini adalah maksudnya selain motor difungsikan sebagai

penggerak truck crane itu sendiri motor juga difungsikan untuk

menggerakkan crane. Sehingga pada saat perpindahan fungsi dari motor

sebagai penggerak truck crane menjadi motor penggerak crane hanya

dengan melakukan perpindahan kopling maka secara otomatis fungsi dari

(28)

e) Tali

Jenis tali yang digunakan pada pesawat angkat jenis truck crane ini

adalah tali baja. Tali baja yang dimaksud adalah tali yang konstruksinya

terdiri dari kumpulan jalinan serat-serat baja (Stell Wire). Awalnya

beberapa serat dipintal sehingga menjadi satu jalinan atau yang biasa

disebut dengan (Strand) kemudian beberapa strand tersebut dijalin pula

untuk menjadi suatu inti (Core). Setiap tali baja mempunyai inti serat

manila atau fibre core dan fibre centre dalam setiap strand. Dan pemilihan

pemakaian Stell wire core ini adalah karena :

1) Tali dicadangkan untuk sentakan yang berlebihan dan

beban-beban yang tak terduga

2) Tali yang akan digulung pada drum dalam beberapa peletakan

dan di bawah tegangan tinggi sehingga dapat menyebabkan

deformasi

3) Tali dicadangkan untuk dipakai pada temperatur tinggi yang

dapat mengeringkan core dan dapat menyebabkan rapuh serta

melenyapkan tahanannya pada tekanan strand.

4) Tali mungkin regang sepanjang suatu jarak-jarak tertentu di

bawah tegangan dan kemungkinan akan menjadi kusut

5) Tali dicadangkan untuk dioperasikan pada udara lembab yang

dapat menimbulkan internal corrosion namun dapat dihindari

dengan penggunaan pelumasan yang berkualitas baik serta

(29)

Dan pemilihan penggunaan stell wire rope ini juga didasarkan

karena memiliki kelebihan dan keuntungan antara lain :

1) Ringan

2) Tahan terhadap kelelahan

3) Kurang mengalami fatique dan internal wear

4) Kurang mempunyai pondasi untuk terbelit, perletakan yang

tenang pada drum dan cakra, penyambungan yang lebih cepat,

mudah terjepit (selip) atau ditekuk (Socket)

5) Wayar yang patah setelah pemakaian yang lama tidak akan

menonjol sehingga lebih aman dalam pengangkatan, dan tidak

merusak wayar yang berdekatan.

Penggunaan tali pada truck crane ini ada dua jenis tali yang

dibedakan berdasarkan penggunaan dua buah kait yang memiliki kapasitas

pengangkatan berbeda-beda yaitu 3 dan 25 ton. Tali untuk kait dengan

kapasitas beban pengangkatan sebesar 25 ton dapat dilihat pada gambar

2.6. Dan tali untuk kait dengan kapasitas beban pengangkatan sebesar 3

(30)

Gambar 2.6. Tali kait kapasitas 25 ton

(31)

Berdasarkan lapisannya tali dikelompokkan menjadi :

1) Tali pintal silang atau biasa

Tali ini dikonstruksikan sedemikian rupa sehingga arah

anyaman kawat dalam untaian berlawanan dengan arah anyaman

untaian pada tali. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8. Tali pintal silang atau biasa

2) Tali parallel

Pada jenis ini tali mempunyai kawat dalam untaian dan untaian

dalam tali yang dipuntir dalam arah yang sama. Kawat sebelah luar

bergerak secara diagonal dan menyilang sumbu tali. Tali jenis ini

lebih tahan terhadap keausan dan kegagalan lelah dibanding tali

biasa, tetapi tali ini lebih mudah kusut dan terpuntir. Untuk lebih

jelas lihat pada gambar 2.9.

(32)

3) Tali komposit

Pada tali jenis ini kedua untaian yang berdekatan dianyam

dengan arah yang berlawanan atau terbalik. Untuk lebih jelas lihat

pada gambar 2.10.

Gambar 2.10. Tali komposit

f) Drum crane (Tromol)

Drum crane (tromol) yang digunakan adalah drum yang dapat

berfungsi sebagai alat penggulung tali baja (wire rope). Penggulungan

disini dimaksudkan ada hubungannya dengan sistim pengangkutan lain

seperti tali sheave.

Pada truck crane, drum digerakkan oleh motor dengan bealur

spiral atau miring (helical grove) karena tipe ini tidak akan menggulung

tali secara merata dan dapat mengurangi gesekan antara tali maupun

dengan drum.

Drum untuk tali baja dibuat dari material atau bahan yang licin

dengan flens dengan tujuan untuk memungkinkan menggulung dalam

(33)

g) Cakra/puli (Sheave)

Cakra (sheave) disebut juga dengan discus atau disc (piringan)

yang merupakan komponen dari crane yeng terletak pada lengan (boom)

pada crane. Sheave atau cakra adalah merupakan lempengan bundar yang

pada umumnya dibuat dari bahan logam (besi tuang). Dan cakra yang

dilengkapi tali (sabuk) biasa disebut dengan puli. Dan puli itu sendiri

berfungsi untuk mentransmisikan daya yang berupa putaran melalui tali

(sabuk) baja pada crane. Berdasarkan dari jenisnya puli terbagi menjadi

dua yaitu :

1) Puli Tetap (Fixed Pully)

2) Puli Bergerak (Movable Pully)

Dari pembagian jenis puli di atas diketahui jenis puli yang

digunakan pada truck crane ini adalah jenis puli tetap.

Untuk lebih jelas puli yang digunakan pada pesawat angkat jenis

ini dapat dilihat pada gambar 2.11.

(34)

h). Silinder Hidrolik

Silinder hidrolik juga merupakan salah satu komponen pengangkat

terpenting pada sebuah truk crane teleskopik, yang berfungsi untuk menaik

dan menurunkan boom (lengan) sesuai dengan kebutuhan pada saat proses

pengangkatan dan pemindahan beban. Selain itu juga silinder hidrolik

digunakan untuk memanjang dan memendekkan lengan (boom) sesuai

dengan kebutuhan pengangkatan.

Gambar 2. 12. Silinder Hidrolik

i). Gaya (force)

Konsep dari gaya yang didefinisikan sebagai suatu aksi yang

cenderung mengubah keadaan diam pada suatu benda kekeadaan dimana

gaya itu bekerja. Terdapat banyak jenis gaya, salah satunya yaitu gaya

gravitasi bumi yang kita semua sudah banyak mengetahuinya.

Contoh-contoh lain dari jenis-jenis gaya adalah gaya tarik, gaya tekan, dan lain

(35)

Tarikan gravitasi adalah suatu contoh dari gaya yang paling umum.

Seperti yang ditunjukkan gambar 2.13 yaitu sebuah bola yang tergantung

pada sebuah tali menarik ke bawah dengan sebuah gaya (F) yang sama

dengan berat bola (W). Gaya ini dikenakan titik B dan bekerja dengan arah

vertikal ke bawah. Dari contoh tersebut dapat ditarik kesimpulan bahwa

untuk definisi lengkap sebuah gaya kita harus mengetahui :

(a). Besar harga gaya (magnitude)

(b). Titik tangkap gaya (point of application)

(c). Arah gaya (direction)

Arah sebuah gaya adalah arah di sepanjang satu garis lurus yang

melalui satu titik tangkap, dimana gaya tersebut cenderung menggerakkan

benda kearah gaya bekerja. Sebagai contoh gaya gravitasi selalu dalam

arah vertikal ke bawah dalam sebuah kasus yang kesebuah benda oleh

suatu tali yang fleksibel, maka tali akan membatasi garis kerja gaya, jadi

tali A-B pada gambar menarik kait di A vertikal ke bawah.

A A

B B

W

(a) (b)

(36)

(a). Gaya Aksial

Gaya aksial adalah gaya yang bekerja sejajar dengan sumbu batang

(sumbu poros). Beban aksial yang bekerja terhadap penampang secara

tarik maupun tekan pada kait akan mengalami gaya aksial yaitu pada titk

berat (centroid) luas penampang batang yang bekerja akan mengalami

tarikan terhadap garis sumbu.

(b). Gaya Statis

Dalam operasionalnya gaya bekerja dalam domain waktu sehingga

gaya-gaya selalu berhubungan dengan waktu ketika beroperasi. Bila gaya

selama domain waktu tertentu besarnya dan arah vektornya tetap konstan

maka gaya tersebut dikatakan gaya statis, sebaliknya bila besar dan arah

vektornya berubah maka gaya tersebut merupakan gaya dinamis. Untuk

lebih jelasnya akan ditunjukkan oleh gambar 2.14 dan gambar 2.15

perbedaan antara gaya statis dan gaya dinamis.

Gaya, Ft

F1 F2

(37)

Gaya, Ft

F F

2

1

T (Waktu) Gambar 2.15. Grafik gaya dinamis

j). Hal-hal yang mempengaruhi kekuatan boom pada truk crane

Pada saat menulis mengamati di dalam proses kerja lengan (boom)

truk crane ada beberapa factor yang mempengaruhi kekuatan dari lengan

(boom) itu sendiri. Faktor-faktor yang mempengaruhi tersebut antara lain

adalah :

(a). Pengaruh sudut kemiringan

Yang dimaksud dengan pengaruh sudut kemiringan yaitu

pada saat lengan (boom) bekerja maka akan membentuk sudut

tertentu guna mengangkat beban yang bervariasi, seperti terlihat

pada gambar 2.16

(38)

70º

40º

Gambar 2.16. Mekanisme pengangkatan beban pada sudut elevasi 70º dan 40º

Dari gambar di atas ditunjukkan bahwa kekuatan batang boom

tidak sama pada setiap sudut yang dibentuk oleh boom seperti kekuatan

batang boom A pada sudut 70º tidak sama dengan kekuatan batang boom

B pada 40º walaupun dimensi dan beban yang diangkat adalah sama.

(b). Pengaruh beban angkat

Akibat beban angkat juga sangat mempengaruhi kekuatan

batang boom karena pada pengangkatan minimum atau maksimum juga

menyebabkan gaya tarik yang berbeda-beda sehingga tegangan bengkok 25 ton

(39)

(σb) yang terjadi pada batang berbeda pula. Seperti tegangan bengkok

yang diakibatkan beban maksimum (25 ton) lebih besar dari tegangan

bengkok yang diakibatkan beban minimum (< 25 ton). Seperti dapat

dilihat pada gambar 2.17.

70º

70º

Gambar 2.17. Mekanisme pengangkatan untuk beban maksimum dan minimum pada sudut 70º

25 ton

(40)

(c). Pengaruh bahan struktur profil lengan (boom)

Jenis profil juga sangat mempengaruhi kekuatan dari boom.

Karena setiap profil memiliki kemampuan yang berbeda-beda

dalam menerima gaya-gaya seperti tegangan, regangan , elastisitas,

deformasi, defleksi dan hal-hal lain yang dapat menyebabkan

kelelahan pada profil tersebut. Setiap profil harus memiliki syarat

jika melebihi batas luluh yang diizinkan akan mengakibatkan

patah ataupun putus.

Apabila salah dalam pemilihan bahan konstruksi boom

maka akan sangat mempengaruhi kemampuan boom di dalam

mengangkat beban dan juga umur pakai dari boom itu sendiri. Dan

yang paling penting adalah untuk menghindari adanya kecelakaan

kerja akibat dari kesalahan dalam perhitungan kekuatan lengan

tersebut yang dapat menimbulkan korban.

(d). Pengaruh lingkungan

Pengaruh lingkungan juga secara tidak langsung ikut

mempengaruhi kekuatan lengan (boom) itu sendiri. Karena

pengaruh dari lingkungan seperti hujan, panas dan angin dapat

mengakibatkan korosi (karat) dan perubahan struktur boom

tersebut sehingga akan mempengaruhi kekuatan dari lengan

.

(41)

Gambar 2.18. Diagram alir analisa arah dan besar gaya-gaya pada panjang dan beban lengan crane maksimum

ANALISA PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA PANJANG DAN BEBAN LENGAN (BOOM) CRANE

MAKSIMUM

Analisa arah gaya-gaya yang terjadi pada lengan (boom) crane

Analisa kendaraan secara keseluruhan

Analisa arah gaya lengan dengan panjang maksimum

Analisa besar gaya-gaya yang terjadi pada lengan (boom) crane

Perhitungan dimensi-dimensi lengan

Perhitungan berat lengan crane Analisa mekanisme kendaraan

Perhitungan besar gaya-gaya pada lengan

Perhitungan besar gaya pada sudut kerja terkecil 10° - 70°

Hasil perhitungan besar gaya-gaya pada panjang lengan maksimum dengan variasi

(42)

BAB III

ANALISA DAN PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA POSISI LENGAN DAN BEBAN MAKSIMUM TRUK CRANE

3.1. Mekanisme Lengan (boom) Crane

Sebelumnya penulis telah melakukan survei di perusahaan yang bergerak

dibidang kontraktor dan menyewakan alat-alat berat yaitu mesin-mesin yang biasa

digunakan dalam pembangunan gedung-gedung, jalan raya, dan

pembangunan-pembangunan proyek lainnya. Salah satu dari jenis alat-alat berat tersebut adalah

pesawat angkat jenis truk crane yang akan kita analisa. Dan dari hasil survei

tersebut penulis memperoleh data-data dari suatu alat berat jenis truck crane

dengan spesifikasi sebagai berikut :

Merk : KATO

Type : Truck Crane

Daya Motor Penggerak : 290 Ps

Putaran : 2200 rpm

Jenis Lengan : Teleskopik

Kapasitas : 25 ton

Berat Truck Crane : 28 ton

Panjang lengan : 10,9 m (Minimum)–25,6 m (Maksimum) Sudut elevasi pengangkatan : 0 - 70˚

(43)

Tinggi Truck Crane : 3,4 m Lebar Truck Crane : 2,5 m Panjang Truck Crane : 12,45 m

Seperti yang telah penulis jelaskan pada bab sebelumnya. Pada skripsi ini

penulis hanya akan membahas atau mengambil satu bagian (komponen) saja dari

pesawat angkat jenis truck crane untuk dianalisa besar gaya-gayanya. Dan

menganalisa hubungan antara besar sudut lengan dengan beban pengangkatan

yang dilakukan lengan (boom) pada saat proses pengangkatan beban baik dalam

jumlah beban minimum ataupun dalam jumlah maksimum. Lengan pada truck

crane ini terdiri dari tiga seksi (section) yang setiap lengan tersebut memiliki

dimensi yang berbeda-beda pada luas penampang dan panjangnya. Hal ini

bertujuan agar pembebanan pada saat proses pengangkatan akan merata dan

bertumpu pada satu titik yang telah diperhitungkan keamanannya. Untuk

menganalisa lengan (boom) dari truk crane tersebut sebaiknya mengetatuhui

terlebih dahulu skema dan prinsip kerja dari truk crane itu sendiri secara

kesuluruhan dan dalam keadaan panjang maksimal. Uuntuk lebih jelas bentuk dari

(44)

(45)

Dari skema keseluruhan truk crane tersebut dapat dilihat dengan jelas

bagian lengan (boom) yang akan dianalisa arah gaya dan besarnya. Namun untuk

lebih jelasnya kita akan melihat lengan dari crane dengan cara memisahkan bagian

lengan dari truk crane tersebut. Seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.2 adalah

lengan (boom) dalam keadaan normal (tidak dipanjangkan).

Gambar 3.2. Lengan (Boom) crane 3 tingkat dalam keadaan normal

Untuk lebih jelasnya, Contoh profil dari lengan teleskopik adalah seperti pada gambar 3.3.

h

o

L t

bo

(46)

Setelah mengetahui lengan (boom) crane pada keadaan normal (tidak

dipanjangkan) selanjutnya harus mengetahui keadaan lengan pada saat maksimum

(dipanjangkan) agar dapat membandingkan perbedaan antara keduanya. Ketika

lengan crane dipanjangkan secara maksimal maka lengan akan memiliki panjang

menjadi hampir tiga kali lipat dari keadaan normal (lengan tidak dipanjangkan).

Dan untuk lebih jelas lagi mekanisme atau prinsip kerja pemanjangan dari lengan

(boom) crane dengan tiga tingkat ini dapat dilihat pada gambar 3.4

Qp

Qb

A B

C

(47)

Sebelumnya harus menentukan gaya-gaya yang tejadi pada lengan (boom)

secara keseluruhan Untuk lebih jelasnya pada gambar 3.5. akan ditunjukkan

gaya-gaya yang terjadi pada lengan dari crane ketika dalam keadaan panjang dan beban

maksimum.

70 °

L

L2

L1

A

B

Qp

Qb

Ay

Ax

By

Bx

C

(48)

3.2. Dimensi-dimensi lengan

Dari hasil survei yang telah penulis lakukan di lapangan kemudian didapat

data-data yang dibutuhkan sebagai berikut :

Dimensi lengan (Boom) :

1) Lengan 1

3.3. Perhitungan berat lengan crane

Dengan meggunakan data-data dimensi dari lengan dapat dihitung

berat lengan (boom) dari crane itu sendiri.

Maka untuk mencari berat lengan dapat digunakan persamaan-persamaan

(49)

Beban total yang akan diangkat lengan adalah :

W_x = Qp + Qb

Dimana :

W_x = Beban total yang akan diangkat

Q_p = Kapasitas angkat maksimum crane

Q_b = Berat lengan (boom) pengangkat

Untuk mengetahui berat lengan (boom) dapat digunakan

persamaan :

Qb = A x L x γ

Dimana :

Q_b = Berat lengan (boom)

A = Luas penampang boom

L = Panjang boom

γ = Berat jenis baja (N/m3

) = (77000 N/m3)

Untuk mencari luas penampang dapat digunakan persamaan :

A = (ho x bo) – ((ho – 2t) x (bo

Maka dapat dihitung berat lengan 1, 2 dan 3 adalah :

-2t)) Kurt M. Marshek (hal-56)

Lengan 1 :

A = (640 x 390) – ((640 – 2.20) x (390-2.20))

= (249600) – (210000)

= 39600 mm2

(50)

Q_b1 = 0,0396 x 10,9 x 77000

= 31406,76 N

Lengan 2 :

A = (600 x 350) – ((600 – 2.20) x (350-2.20))

= (210000) – (173600)

= 36400 mm2

= 0,0364 m2

Q_b2 = 0,0364 x 7,567 x 77000

= 21208,787 N

Lengan 3 :

A = (560 x 310) – ((560 – 2.20) x (310-2.20))

= (173600) – (140400)

= 33200 mm2

= 0,0332 m2

Q_b3 = 0,0332 x 7,567 x 77000

= 19344,278 N

Maka didapat berat total dari ketiga lengan(Boom) adalah ;

Q_b= Q_b1 + Q_b2 + Q_b3 =

Q_b= 31406,76 + 21208,787 + 19344,278 =

= 71959,825 N

(51)

Diketahui :

g = 9,81 m/det2 = 10 m/det2

Maka berat lengan (Boom) adalah :

=

m/det 10

N 71959,825

2

=

m/det 10

kg.m.det 71959,825

2 -2

= 7195,9825 kg

= 7,1959825 ton

Dari hasil perhitungan di atas telah diketahui berat lengan (boom)

secara keseluruhan. Dan setelah didapat total dari keduanya maka dapat

disimpulkan bahwa berat truck crane masih lebih berat dibandingkan

dengan jumlah beban keseluruhan yang ada pada lengan (boom). Hal ini

menunjukkan bahwa truck crane tersebut aman untuk dioperasikan dan

telah dirancang.

3.4. Perhitungan besar gaya-gaya yang terjadi pada lengan panjang dan beban maksimum dengan sudut kerja 10° - 70°

Setelah mengetahui berat lengan (boom) secara keseluruhan kita

dapat menganalisa besar gaya-gaya yang terjadi pada lengan pada saat

(52)

a). Dengan sudut kerja 10° maksimum dengan sudut kerja 10°

Sehingga :

Dari persamaan-persamaan di atas dapat dilakukan analisa perhitungan

(53)

Y1

= 0,3473 m

= 2 sin 10°

Analisa Gaya-gaya di titik A dan B pada lengan (boom) dalam keadaan panjang dan beban maksimum dengan sudut kerja 10°

Untuk gaya-gaya reaksi di tumpuan A dan B dapat dicari dengan

menggunakan persamaan kestimbangan :

∑M = 0

Gambar 3.7. Arah gaya-gaya di titik A dan B dengan sudut kerja 10°

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) – Ay(X2

(54)

-1442453,674 + By

-1442453,674 (1,9696) + A ) = 0

(55)

Maka akan diperiksa :

Gambar 3.8. Besar gaya-gaya pada lengan dan beban maksimum

dengan sudut kerja 10°

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-8180411,046 + 8180411,046 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-1442453,674 + 1539413,499 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

-1442453,674 (1,9696) + 8180411,046 (0,3473) + 1539413,499 ) = 0

(1-1,9696) + 8180411,046 (0,3473) + 71959,825(12,6223-1)

(56)

b). Dengan sudut kerja 20° maksimum dengan sudut kerja 20°

Sehingga :

pada sudut lengan (boom) yang paling besar yaitu :

(57)

= 24,0881 m

Y1

= 0,6840 m = 2 sin 20°

∑M = 0

Gambar 3.10. Arah gaya-gaya titik A dan B dengan sudut kerja 20°

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) – Ay(X2

(58)

∑Fy

-1371926,807 (1,8794) + A ) = 0

-146888,632 + 146888,632 = 0

(59)

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-3769990,682 + 3769990,682 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-1371926,807 + 146888,632 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

-1371926,807 (1,8794) + 3769990,682 (0,6840) + 146888,632 ) = 0

(1-1,8794) + 3769990,682 (0,6840) + 71959,825(12,0440-1)

(60)

c). Dengan sudut kerja 30° maksimum dengan sudut kerja 30°

Sehingga :

(61)

= 11,0998 m

X4

= 22,1997 m = 25,634 cos 30°

Y1

= 1 m = 2 sin 30°

∑M = 0

∑Fx

∑F

= 0

y = 0

Qp = 25 ton

C Qb = 71959,825 N

Ax A B Bx

Ay By

∑MB

Q = 0

(62)

25000(22,1997-1) + 71959,825(11,0998-1) – Ay

-1256772,341 (1,7321) + A ) = 0

-1353732,166+ 1353732,166 = 0

(63)

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-2176855,372 + 2176855,372 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-1256772,341 + 146888,632 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

-1371926,807 (1,7321) + 2176855,372 (1) + 1353732,166 ) = 0

(1-1,7321) + 2176855,372 (1) + 71959,825(11,0998-1)

(64)

d). Dengan sudut kerja 40° maksimum dengan sudut kerja 40°

Sehingga :

cos α

X1 = 2

(65)

X2

∑M = 0

(66)

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) – Ay(X2

25000(19,6368-1) + 71959,825(9,8184-1) – A ) = 0

-1100490,521 (1,5321) + A ) = 0

(67)

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-1311497,765 + 1311497,765 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-1100490,521 + 1197450,346 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

-1100490,521 (1,5321) + 1311497,765 (1,2856) + 1197450,346 ) = 0

(1-1,5321) + 1311497,765 (1,2856) + 71959,825(9,8184-1)

(68)

e). Dengan sudut kerja 50° maksimum dengan sudut kerja 50°

(69)

X1 = 2

= 1,2856 m cos 50°

X2

X

= 1 m (hasil survei)

3

= 9,2386 m = 12,817 cos 50°

X4

= 16,4772 m = 25,634 cos 50°

Y1

= 1,5321 m = 2 sin 50°

∑M = 0

∑Fx

∑F

= 0

(70)

Qp = 25 ton

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) – Ay(X2

25000(16,4772-1) + 71959,825(8,2386-1) – A ) = 0

-907818,389 (1,2856) + A ) = 0

(71)

Ax

-1004778,214+ 1004778,214 = 0

(72)

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-761759,233 + 761759,233 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-907818,389 + 1004778,214 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

= 0

c

-A = 0

y (X1) + Ax (Y1) + By (X2 –X1) + Bx (Y1) + Qb (X3-X2) + Qp (X3-X2

-907818,389 (1,2856) + 761759,233 (1,5321) + 907818,389 ) = 0

(1-1,2856) + 761759,233 (1,5321) + 71959,825(8,2386-1)

(73)

f). Dengan sudut kerja 60° maksimum dengan sudut kerja 60°

(74)

X1 = 2

= 1 m cos 60°

X2

X

= 1 m (hasil survei)

3

= 6,4085 m = 12,817 cos 60°

X4

= 12,817 m = 25,634 cos 60°

Y1

= 1,7321 m = 2 sin 60°

∑M = 0

∑Fx

∑F

= 0

(75)

Qp = 25 ton

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) – Ay(X2

(76)

-684619,714 (1) + Ax

-781579,539 + 781579,539 = 0

Maka akan diperiksa

(77)

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-395254,151 + 395254,151 = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

-684619,714 + 781579,539 + 71959,825 + 25000 = 0 (benar)

∑M

= 0

c

-A = 0

-684619,714 (1) + 395254,151 (1,7321) + 781579,539 ) = 0

(1-1) + 395254,151 (1,7321) + 71959,825(6,4085-1)

(78)

g). Sudut kerja 70

Qp = 25 ton

Qb = 71959,825 N

L2=12,817

L1=2

L=25,634

X2

X3

X4 X1

Y1

A B

C

Gambar 3.24.Besar gaya-gaya pada panjang lengan dan beban maksimum dengan sudut kerja 70°

Sehingga :

X1 = L1

X

cos α

2

X

= 1m (hasil survei)

(79)

X4

Y

= L cos α

1 = L1

cos α

∑M = 0

∑Fx

∑F

= 0

(80)

Qp = 25 ton

∑MB

Q = 0

p (X4-X2) + Qb(X3-X2) - Ay(X2

(81)

∑Mc

-A = 0

y (X1) + Ax (Ay -437672 (0,68404) + A

) = 0

(82)

Qp = 25 ton

Qb = 71959,825 N

C

Ax = 159299,1103 N Bx = 159299,1103 N

Ay = 437672 N By = 534631,825 N

∑Fx

-A = 0

x + Bx

-159299,1103 N + 159299,1103 N = 0 (benar) = 0

∑Fy

-A = 0

y + By + Qb + Qp

(83)

∑Mc

-A = 0

-437672 (0,68404) + 159299,1103 (1,87939) + 534631,825 ) = 0

(1-0,68404) + 159299,1103 (1,87939) + 71959,825(4,383672-1)

(84)

BAB IV

ANALISA HASIL PERHITUNGAN BESAR GAYA-GAYA YANG TERJADI PADA PANJANG DAN BEBAN MAKSIMUM TRUCK CRANE

4.1. Analisa hasil perhitungan dalam tabel

Dari hasil perhitungan data-data yang telah diperoleh hasil survei

dan literatur maka didapat data-data secara teoritis yang kemudian dapat

ditunjukkan dalam bentuk tabel.

Berdasarkan gambar 3.8, 3.11, 3.14, 3.17, 3.20, 3.23, dan 3.26

dapat dibuat tabel hasil perhitungan gaya-gaya yang terjadi di titik A yaitu

gaya Ax, Ay dan B yaitu gaya Bx, By pada lengan dengan panjang dan

beban maksimum. Dari tabel 4.1. tersebut akan lebih memudahkan kita

untuk melihat secara keseluruhan perubahan besar gaya-gaya akibat

pertambahan sudut kerja dari lengan (boom) yang terjadi pada truck crane

saat pengoperasian. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada tabel 4.1.

Tabel 4.1. Gaya-gaya yang terjadi di titik A dan B pada lengan dengan panjang (25,6m) dan beban (25ton) maksimum

N BEBAN SUDUT PANJANG Ax = Bx Ay By

0 MAKSIMUM KERJA LENGAN

(m)

(N) (N) (N)

1 25 Ton 10° 25,6 8180411,046 1442453,674 1539413,499

2 25 Ton 20° 25,6 3769990,682 1371926,807 1468886,632

3 25 Ton 30° 25,6 2176855,372 1256772,341 1353732,166

4 25 Ton 40° 25,6 1311497,765 1100490,521 1197450,346

5 25 Ton 50° 25,6 761759,233 907818,389 1004778,214

6 25 Ton 60° 25,6 395254,151 684619,714 781579,539

(85)

Dari tabel 4.1. terlihat pertambahan sudut kerja pada lengan

(boom) sangat berpengaruh terhadap gaya-gaya yang terjadi baik di titik A

maupun di titik B. Semakin bertambahnya besar sudut kerja dari 10 º-70 º

pada lengan pada saat pengopersian maka akan bertambah besar gaya-gaya

yang terjadi di titik-titik tersebut yaitu A dan B. Gaya Ax dan Bx adalah

merupakan gaya kesetimbangan yang terjadi pada titik A dan B terhadap

sumbu X karena itu dari hasil perhitungan diperoleh Ax = Bx. Artinya

beban atau besar gaya yang terjadi di kedua titik tersebut adalah setimbang

terhadap sumbu X dan kendaraan aman pada saat keadaan berbeban dan

panjang lengannya maksimum. Gaya Ay merupakan gaya yang terjadi di

titik A terhadap sumbu Y yaitu merupakan gaya reaksi di titik A akibat

dari pembebanan yang dialami lengan (boom). Dan gaya By adalah gaya

yang terjadi di titik B terhadap sumbu Y yang merupakan gaya reaksi di

titik B akibat dari mekanisme crane pada saat beroperasi.

4.2. Analisa hasil perhitungan dalam grafik

Berdasarkan tabel 4.1. dapat dibuat grafik gaya-gaya yang terjadi

pada titik A dan B akibat perubahan sudut kerja oleh lengan (boom) pada

saat pengangkatan beban dan panjang lengan maksimum. Pada gambar

4.1. akan ditunjukkan grafik gaya-gaya yang dialami titik A yaitu Ax dan

Bx di titik B terhadap perubahan sudut kerja oleh lengan crane dengan

besar 10º-70º.

(86)

Gaya (N)

Sudut Kerja

Gambar 4.1. Grafik Gaya Ax dan Bx VS sudut kerja

Dari grafik 4.1 dapat dilihat dengan jelas perubahan besar gaya

yang terjadi atau dialami oleh titik A dan B akibat pertambahan besar

sudut kerja dari lengan (boom) crane. Pada sudut kerja 10º (minimum)

besar gaya Ax di titik A dan Bx di titik B sebesar 8180411,046 N

sedangkan pada sudut kerja 70º (maksimum) gaya yang terjadi adalah

sebesar 159299,11 N. Dengan demikian dikatakan pengaruh pertambahan

besar sudut kerja pada lengan saat beroperasi dengan panjang dan beban

maksimum adalah berbanding terbalik. Artinya semakin besar sudut kerja

yang dialami oleh lengan pada saat beroperasi maka besar gaya yang

terjadi pada titik A dan B akan semakin kecil. Dan sebaliknya jika sudut

kerja yang dialami lengan semakin kecil maka gaya-gaya yang terjadi akan

(87)

Gaya (N)

Sudut Kerja Gambar 4.2. Grafik gaya Ay VS Sudut kerja

Berdasarkan tabel 4.1 dapat juga dibuat grafik gaya Ay. Dari grafik

4.2. adalah perbandingan antara gaya Ay dengan sudut kerja yang juga

menunjukkan pengaruh pertambahan sudut kerja mempengaruhi

gaya-gaya yang terjadi di titik A. Yaitu dengan semakin bertambahnya besar

sudut kerja pada lengan maka akan semakin kecil besar gaya Ay yang

terjadi. Dengan demikian perbandingan antara gaya Ay dengan sudut kerja

adalah berbanding terbalik. Hal ini ditunjukkan dalam grafik 4.2 yang

berbentuk kurva menurun.

Seperti halnya dengan grafik 4.1 dan 4.2 berdasarkan tabel 4.1.

juga dapat dibuat grafik gaya By.

1442453,674

1372926,807

1256772,341

1100490,521

907818,389

684619,714

437672

0 300000 600000 900000 1200000 1500000

10° 20° 30° 40° 50° 60° 70°

(88)

Gaya (N)

Sudut Kerja

Gambar 4.3. Grafik gaya By VS Sudut kerja

Dari grafik 4.3 kita dapat melihat persamaan dengan grafik 4.2

yang merupakan grafik gaya Ay yang terjadi di titik A. Seperti halnya

Gaya Ay, grafik gaya By juga berbentuk kurva menurun. Artinya

perbandingan antara gaya By terhadap sudut kerja adalah berbanding

terbalik. Semakin besar sudut kerja yang dialami oleh lengan maka akan

semakin kecil gaya yang By terjadi.

1539413,499

1468886,632

1353732,166

1197450,346

1004778,214

781579,539

534631,825

0 400000 800000 1200000 1600000

10° 20° 30° 40° 50° 60° 70°

(89)

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1). Dari hasil analisa yang dilakukan penulis menyimpulkan bahwa gaya

yang terjadi pada lengan dengan panjang 25,6m dan beban maksimum

terbesar terjadi pada sudut kerja 10° baik di titik A maupun di titik B

yaitu gaya Ay = 1442453,674 N di A dan gaya By = 1539413,499 N di

titik B (gambar 3.8).

2). Dan sebaliknya gaya yang terjadi pada lengan dengan panjang dan

bebab maksimum terkecil terjadi pada sudut kerja 70° yaitu gaya Ay =

437672 N di titik A dan gaya By = 534631,825 N di titik B (gambar

3.26).

3). Dari hasil analisa dan perhitungan yang telah dilakukan maka dapat

disimpulkan bahwa titik kritis yang dialami lengan (boom) crane pada

saat beroperasi dengan panjang lengan dan beban maksimum adalah

ketika sudut kerja 10° pada titik B. Karena pada titik tersebut besar

gaya yang terjadi paling besar dan merupakan titik tumpuan dari

mekanisme crane tersebut.

4). Pengaruh pertambahan besarnya sudut terhadap beban yang diangkat

oleh lengan (boom) crane adalah berbanding terbalik terhadap besar

(90)

kerja yang dialami oleh lengan (boom) maka akan semakin kecil besar

gaya-gaya yang terjadi di titik A dan B.

5.2. Saran

1). Dengan keberadaan laporan ini penulis berharap semoga pembaca

dapat lebih memahami tentang pesawat angkat jenis truk crane yang

telah dibahas dalam laporan ini.

2). Semoga laporan ini dapat menjadi tambahan wawasan dan pengetahuan

bagi pembaca guna menambah pengetahuan tentang pesawat angkat

khususnya pesawat angkat jenis truk.

3). Penulis berharap laporan ini dapat menjadi sumber inspirasi bagi para

mahasiswa untuk mengembangkan laporan ini menjadi lebih baik lagi

agar dapat dimanfaatkan sebagai bahan reverensi maupun sumber

informasi bagi siswa-siswa dalam menyelesaikan laporan-laporan atau

skripsi.

4). Penulis menyadari dalam skripsi ini masih banyak kekurangan baik

dalam hal penulisan maupun pembahasan. Dengan segala kerendahan

(91)

DAFTAR PUSTAKA

1. Syamsir A. Muin, Pesawat-Pesawat Pengangkat, Edisi ke-1, Penerbit CV. Rajawali, Jakarta,1987.

2. Rudenko. N, Alih bahasa oleh Foead Nazar, Mesin Pengangkat, Edisi Ke-2, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1994.

3. G. Takeshi Sato, N. Sugiarto, Menggambar Menurut Standart ISO, Penerbit PT. Paradya Paramita, Jakarta, 1993.