Bahan Ajar Alat - alat Angkat

DIKLAT KOMPETENSI GURU SMK

Penulis :

I.Putu Pawitra Teguh DP, ST

Editor :

Amir hamzah Siregar, S.Pd

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

PUSAT PENGEMBANGAN DAN PEMBERDAYAAN

PENDIDIK

DAN TENAGA KEPENDIDIKAN BIDANG

BANGUNAN DAN LISTRIK

Jln. Setia Budi No. 75 (Jln. Kapten Sumarsono) Helvetia Medan 20124 Telp. (061) 8455417, Fax (061) 8456871

Alat – alat Angkat A. Pengertian Tuas/ Pengungkit ... 2

BAB III. KATROL A. Pengertian Katrol ... 4

B. Jenis – jenis Katrol ... 6

BAB IV. Crane A. Pengertian Crane ... ...11

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Didalam kehidupan kita tentunya kita selalu mempergunakan alat bantu untuk mempermudah kita untuk mengerjakan sesuatu. Alat angkat sederhana sering kita temui disebuah industry, proyek – proyek pembangunan, perbengkelan atau bahkan dikehidupan kita sehari – hari.

Bahan ajar ini akan mempelajari tentang prinsip – prinsip dasar dari Alat Angkat. Secara pengertian Alat Angkat merupakan alat – alat yang dapat memudahkan kita dalam melakukan usaha.

Pernahkah kita mengangkat sebuah beban? Tentu saja jika menggunakan tangan kosong pasti kita akan kesulitan karena beban yang kita angkat sangatlah berat. Lalu kita menggunakan Alat Angkat untuk mengangkat beban tersebut. Bagaimana setelah kita menggunakan Alat Angkat, menjadi mudah diangkat bukan? Bahkan mungkin kita bisa mengangkat lebih.

B. DESKRIPSI SINGKAT

Sesuai dengan judul materi bahan ajar ini penulis mencoba membahas secara teori tentang Alat Angkat sebagai alat bantu sederhana untuk mengangkat beban, penggunaan dan penerapannya dikehidupan kita sehari – hari serta cara

2

BAB II

TUAS/ PENGUNGKIT A. Pengertian Tuas/ Pengungkit

Tuas atau pengungkit adalah salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk mengubah efek atau hasil dari suatu gaya. Hal ini dimungkinkan terjadi dengan adanya sebuah batang ungkit dengan titik tumpu, titik gaya, dan titik beban yang divariasikan letaknya.

Contoh penggunaan prinsip pengungkit adalah gunting, linggis, dan gunting kuku. pada masa ini, tuas sudah banyak dikembangkan menjadi berbagai alat yang berguna dalam kehidupan sehari-hari.

Tuas yang digunakan orang untuk memindahkan sebuah batu yang berat. Berat beban yang akan diangkat disebut gaya beban (Fb) dan gaya yang digunakan untuk mengangkat batu atau beban disebut gaya kuasa (Fk). Jarak antara penumpu dan beban disebut lengan beban (lb) dan jarak antara penumpu dengan kuasa disebut lengan kuasa (lk).

Hubungan antara besaran-besaran tersebut menunjukkan bahwa perkalian gaya kuasa dan lengan kuasa (Fklk) sama dengan gaya beban dikalikan dengan lengan beban (Fblb). Artinya besar usaha yang dilakukan kuasa sama dengan besarnya usaha yang dilakukan beban. Oleh sebab itu, pada tuas berlaku persamaan sebagai berikut: Fk.lk = Fb.lb dengan:

Fk = gaya kuasa (N) Fb = gaya beban (N) lk = lengan kuasa (m) lb = lengan beban (m)

Tuas dibedakan atas 3 kelas. Yaitu:

1. Kelas Pertama yaitu titik tumpu (T) berada ditengah, diantara lengan kuasa (Lk) dan lengan beban (Lb). Contoh: Palu, gunting

2. Kelas kedua Yaitu lengan beban berada diantara titik tumpu dan lengan kuasa. Contoh: gerobak, dan pembuka botol.

3

Pada Sistem Jungkat-Jungkit Sebenarnya, jungkat-jungkit ini merupakan tuas golongan pertama, yaitu: titik tumpu berada diantara lengan beban dan lengan kuasa.sedangkan tuas memiliki tiga golongan. berikut sistimnya:

1. Apabila lengan beban lebih panjang dari lengan kuasa, makah tenaga yang dikeluarkan lebih besar.

2. Apabila lengan beban lebih pendek dari lengan kuasa, makah tenaga yang dikeluarkan lebih kecil.

3. Apabila lengan beban sama panjang dari lengan kuasa, makah tenaga yang dikeluarkan sama besar. Namun, antara tuas golongan pertama, dengan tuas golongan kedua dan ketiga, memiliki perbedaan pada fungsi pemakaiannya, yang sudah dijelaskan pada halaman sebelumnya.

4

BAB III

KATROL

A. PENGERTIAN KATROL

Pastinya kita sudah tahu seperti apa itu katrol. Ketika menimba air di sumur atau ketika para pekerja bangunan sedang mengangkat beberapa bahan dari lantai bawah ke lantai bagian atas. Alat yang digunakan untuk mempermudah usaha dinamakan katrol. Katrol adalah salah satu jenis alat pesawat sederhana yang terdiri atas roda berporos dengan tali sebagai penghubungnya. Pengertian lain dari katrol adalah sebuah roda yang disekelingnya diberi tali dan dipakai untuk mempermudah pekerjaan manusia. Suatu katrol biasanya terbuat dari material yang tahan aus dan memiliki kekuatan yang cukup. Sebagai contoh bahan katrol adalah baja karbon menengah. Fungsi utama dari katrol adalah untuk memudahkan kita mengangkat beban yang berat.

5

6

KATROL adalah salah satu jenis dari Pesawat Sederhana. Pesawat sederhana adalah semua jenis perangkat yang hanya membutuhkan satu gaya untuk bekerja. yang contohnya banyak sekali dijumpai disekitar kita seperti: bidang miring, tuas pengungkit, katrol.

Adapun manfaat dari katrol antara lain : 1. Mempermudah pekerjaan manusia

2. Energi yang kita keluarkan juga dapat dihemat, 3. Waktunya jadi lebih singkat.

Gambar. 3. Katrol

B. JENIS – JENIS KATROL

Untuk mengubah arah gaya Katrol dibagi menjadi tiga yaitu :

1. Katrol tetap, yaitu katrol yang tidak berpindah pada saat digunakan. 2. Katrol bebas, yaitu katrol yang bisa berpindah tempat saat digunakan.

7

Pada katrol tetap keuntungan yang akan kita dapat yaitu kita akan mudah untuk mengangkat suatu beban dengan cara menariknya kebawah. Pada saat kita menarik beban tersebut kita terbantu dengan berat badan kita. Bukan hanya itu, katrol jenis ini akan memperingan kita dalam menarik beban karena kita menarik

beban ke arah bawah.

Berbeda dengan katrol tetap, keuntungan yang kita dapat ketika menggunakan katrol bebas yaitu kita hanya memerlukan setengah tenaga dalam mengangkat suatu benda. Contoh ketika kita mengangkat beban sebesar 20 N maka dengan katrol bebas kita hanya memerlukan gaya 10 N untuk mengangkatnya.

Katrol adalah roda berongga yang disepanjang sisinya untuk tempat tali. Katrol sangat baik digunakan untuk memindahkan beban ke atas/bawah.

Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan katrol majemuk berganda.

a. Katrol Tunggal Tetap

Gambar. 4. Penggunaan Katrol Tunggal Tetap

katrol tunggal tetap terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah

– ubah (tetap).

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal tetap = 1

Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban tersebut.

maka, F = w

8

apa dong fungsi katrol tunggal ini?

Katrol jenis ini memang tidak mengurangi besar gaya yang kita keluarkan, namun dapat merubah arah gaya. Bila kita menarik suatu beban dari atas ke bawah tanpa katrol maka kita harus mengeluarkan gaya dengan arah tersebut yaitu dari atas ke bawah sehingga kita kesulitan memanfaatkan berat tubuh kita. sedangkan bila menggunakan katrol (seperti yang terlihat pada gambar di atas) gaya yang kita keluarkan justru berarah dari atas ke bawah. Hal ini menyebabkan kita dapat memanfaatkan berat tubuh kita untuk mengangkat beban tersebut jadi tangan kita tidak cepat lelah.

b. Katrol Tunggal Bergerak

Gambar. 5. Penggunaan Katrol Tunggal bergerak

katrol tunggal bergerak terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya dapat berubah-ubah (tetap)

Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal bergerak = 2

maka,

9

Keuntungan mekanisnya = 2 artinya kita hanya perlu mengeluarkan gaya separuh dari berat beban yang kita angkat ( F = w/KM).

c. Katrol majemuk/berganda

Gambar. 6. Penggunaan Majemuk/Berganda

Katrol majemuk atau berganda adalah katrol yang terdiri dari sebuah katrol tetap dan satu atau lebih katrol bergerak... katrol ini biasanya digunakan untuk mengankat beban yang sangant berat.

Keuntungan mekanis (KM) Katrol Majemuk = Jumlah katrol F = W/jumlah katrol

Keuntungan mekanik dari sistem katrol tergantung pada jumlah katrol dan tali yang menanggung beban. Dengan menggunakan katrol berganda, keuntungan mekanisnya akan lebih besar. Jika gaya gesekan katrol diabaikan, hubungan antara gaya dan beban pada system katrol dapat ditulis dalam bentuk:

W฀ ฀ 2 F n Dimana: W = Beban (N)

F = Gaya (N) N = Jumlah katrol

10

Keuntungan mekanik pada sistem katrol tergantung pada banyaknya katrol yang ada pada sistem katrol.

Contoh pada katrol majemuk yang terdiri dari 4 katrol, berapakah keuntungan mekaniknya ?. Karena sistem terdiri dari empat katrol, maka keuntungan mekaniknya adalah 4.

Contoh soal :

Sebuah benda yang beratnya 2000 N akan diangkat dengan katrol majemuk. Jika gaya yang dikerjakan hanya 400 N, berapakah banyaknya katrol yang harus digunakan ?.

Diketahui : W = 2000 N F = 400 N Jawab :

11

BAB IV

CRANE A. Pengertian Crane

Alat pengangkat yang biasa digunakan didalam proyek konstruksi adalah crane. Cara kerja crane adalah dengan mengangkat material yang akan dipindahkan, memindahkan secara horizontal, kemudian menurunkan material ditempat yang diinginkan.

Crane, yaitu gabungan mekanisme pengangkat secara terpisah dengan rangka untuk mengangkat sekaligus memindahkan muatan yang dapat digantungkan secara bebas atau diikatkan pada crane. Salah satu jenis crane dapat diihat pada gambar 1. dibawah ini

13

B. Jenis – Jenis Crane

Beberapa tipe crane yang umum dipakai adalah:

1. Crane Beroda Crawler

Tipe ini mempunyai bagian atas yang dapat bergerak 3600. dengan roda crawler maka crane tipe ini dapat bergerak didalam lokasi proyek saat melakukan pekerjaannya. Pada saat crane akan digunakan diproyek lain maka crane diangkut dengan menggunakan lowbed trailer. Pengangkutan ini dilakukan dengan membongkar boom menjadi beberapa bagian untuk mempermudah pelaksanaan pengangkutan.

Gambar. 8.Crane Beroda Crawler

2. Truck Crane

14

dalam pengoperasiannya kaki tersebut harus dipasangkan dan roda diangkat dari tanah sehingga keselamatan pengoperasian dengan boom yang panjang akan terjaga.

Gambar.9. Truck Crane

3. Crane untuk Lokasi Terbatas

15

Gambar. 10.Crane untuk Lokasi Terbatas

4. Tower Crane

16

Gambar.11.Tower Crane

a. Bagian Crane

Bagian dari crane adalah mast atau tiang utama,, jib dan counter jib, counterweight, trolley dan tie ropes. Mast merupakan tiang vertical yang berdiri di atas base atau dasar. Jib merupakan tiang horizontal yang panjangnya ditentukan berdasarkan

jangkauan yang diinginkan.

b. Kriterian pemilihan Tower Crane

17

harus mempertimbangkan situasi proyek, bentuk struktur bangunan, kemudahan operasiaonal baik pada saat pemasangan maupun pada saat pembongkaran.

Sedangkan pemilihan kapasitas tower crane berdasarkan berat, dimensi, dan daya jangkau pada beban terberat, ketinggian maksimum alat, perakitan alat diproyek, berat alat yang harus ditahan oleh strukturnya, ruang yang tersedia untuk alat, luas area yang harus dijangkau alat dan kecepatan alat untuk memindahkan material.

c. Kapasitas Tower Crane

Kapsitas tower crane tergantung beberapa factor. Yang perlu diperhatikan adalah bahwa jika material yang diangkut oleh crane melebihi kapasitasnya maka akan terjadi jungkir. Oleh karena itu, berat material yang diangkut sebaiknya sebagai berikut:

1). Untuk mesin beroda crawler adalah 75% dari kapasitas alat 2). Untuk mesin beroda ban karet adalah 85% dari kapasitas alat 3). Untuk mesin yang memilliki kaki adalah 85% dari kapasitas alat

Faktor luar yang harus diperhatikan dalam menentukan kapasitas alat adalah : 1). Kekuatan angina terhadapa alat

2). Ayunan beban pada saat dipindahkan 3). Kecepatan pemindahan material

18

C. RANGKUMAN

 Katrol tetap berfungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah. Keuntungan mekanis katrol tetap = 1

 Prinsip katrol tunggal bergerak , yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Keuntungan mekanis katrol tetap = 2

 Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya katrol yang dipergunakan untuk mengangkat beban. Jika kita melihat empat katrol yang digunakan untuk mengangkat beban. Jadi, keuntungan mekanisnya sama dengan 4. Jika kamu akan mengangkat beban 100 N, cukup dengan gaya 25 N saja benda sudah terangkat

D. LATIHAN

1. Tuliskan pengertian dari Katrol.

2. Apasajakah keuntungan menggunakan Katrol. 3. Tuliskan perbedaan antara katrol dan Crane…

4. Sebuah beban seberat 150 N digantungkan pada katrol tetap. Berapakah besar gaya yang diberikan?

19

BAB III PENUTUP

A. KESIMPULAN

Dalam rangka peningkatan kualitas yang bertumpu pada materi – materi dibidang teknik dapat diupayakan melalui pendidikan dan latihan. Alat Angat salah satu materi yang harus dimiliki oleh guru sekolah menengah kejuruan. Pemahaman yang kurang akan menimbulkan masalah ketika harus dijelaskan kepada peserta didik.

Didalam bahan ajar ini penulis mengungkapkan hal yang mendasar, yakni pengertian katrol secara umum, fungsi dan kegunaannya serta perhitungan dasar.

B. IMPLIKASI

Dimungkinkan setelah peserta diklat mengerjakan soal – soal dan latihan dalam Bahan Ajar Alat Angkat dan nilainya kurang dari 70 %, maka peserta diklat disarankan untuk mendalami kembali materi Bahan Ajar ini.

Diharapkan indikator keberhasilan pembelajaran peserta diklat dapat mengembangkan belajar yang optimal.

Selanjutnya peserta diklat mampu menjawab inovasi perkembangan tentang menggambar teknik, memecahkan masalah – masalah yang timbul untuk menjawab tantangan global baik didunia pendidikan kejuruan maupun didunia industri di Indonesia.

C. TINDAK LANJUT

Peserta diklat sebagai guru sekolah menengah kejuruan melalui bahan ajar ini mampu mengembangkan materi dan model(benda) sebagai objek sederhana sebagai alat bantu mengajar sehingga turut serta mengembangkan sumber daya manusia Indonesia. Setelah memahami Prinsip Alat Angkat ini Peserta diklat

20

DAFTAR PUSTAKA

1. Ulrich Fiscer dan Friedrich Naher. TABELLENBUCH METALL. Verlag Europa-Lehrmittel. Nourney, Voller GmbH & Co. 2002.

2. Kyokatsu Suga dan Sularso, “Perencanaan Elemen Mesin, PT. Pradnya Paramita Jakarta, 2004