BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

BAB IV

ANALISA DAN PERHITUNGAN

4.1 Momen dan Gaya yang Berlaku pada Konstruksi 4.1.1 Beban Radial (Kondisi 1)

Diketahui: Fv = 500 [kg] = 500 [kg] . 9,81 [m/s²] = 4905 [N] (beban maksimum) Σ𝑀_𝐴 = 0 [Nm] 0 = (𝐹ℎ . 2,45) – (𝐹𝑉. 1,205) (𝐹𝑉 . 1,205) = (𝐹ℎ . 2,45) 4905 . 1,205= (𝐹ℎ . 2,45)

4.2 Perhitungan Beban Tambahan (Ban Rim 16”) 4.2.1 Beban Aksial (Kondisi 2)

Diketahui:

Fv = 500 [kg] = 4905 [N]

W = 11 [kg] = 107,91 [N] (Berat Attachment yaitu Ban Rim 16”) Σ𝑀𝐵 = 0 [Nm] 0 = 𝑅𝑐𝑣 . 0,195 − (𝑊 . 0,195) − (𝐹𝑣 . 1,4) 𝑊 . 0,195 + (𝐹𝑣 . 1,4) = (𝑅𝑐𝑣 . 0,195) 107,91 . 0,195 + (4905 . 1,4) = (Rcv . 0,195) 21,04 +(6867 ) 0,195 = 𝑅𝑐𝑣 𝑅𝑐𝑣 = 35323,29 [N] Σ𝑀_𝐶 = 0 [Nm] 0 = (𝑅𝐵𝑣 . 0,195) – (Fv . 0,195) (𝐹𝑣 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 (4905 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 5910,53 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 𝑅𝐵𝑣 = 30310,38 [N]

4.2.2 Pillow Block

Berdasarkan perhitungan pada kondisi 1 dan 2 di atas, didapat beban equivalen dinamis (P) sebagai berikut:

Diketahui: Fh = Fr = 2412,46 [N] Fa = Rcv = 35323,29 [N]

𝑒 =

𝐹𝑎 𝐹𝑟

=

35323 ,29 2412 ,46 = 14,64 Maka, X = 0,56 Y = 1 P = X.Fr + Y.Fa P = 0,56 . 2412,46 + 0,56 . 35323,29 P = 21132,02 [N]

Dengan menggunakan data lapangan umur dari bantalan dengan keandalan 90% yang dinyatakan dengan 𝐿10 dapat dihitung:

Diketahui: P = 21132,02 [N]

C = Cr = 25700 [N] (Katalog FYH) b = 3 (konstanta untuk ball bearing)

𝐿10 =

𝐶

P

Transferring pada Mesin Tyre Building beroperasi tanpa henti selama ban yang dipindahkan belum selesai sesuai target yang ditentukan. Transferring pada Mesin Tyre Building berhenti pada jam istirahat atau pada jam makan, jadi bantalan bekerja secara terus menerus tanpa henti kecuali pada jam-jam tertentu.

Umur bantalan pada kecepatan konstan dapat dihitung dengan persamaan: 𝐿₁₀h = 10 6 60.𝑛

𝐿

10 𝐿10h = 106 60.50 1,8 𝐿₁₀h = 6000 [jam] 4.2.3 Linear Guideway

Untuk beban statis, terdapat faktor keamanan statis (static safety factor):

𝑓_𝑆𝐿 = 𝐶0 𝑃 dimana:

𝑓𝑆𝐿 = Faktor statis keamanan untuk beban sederhana

𝐶₀ = Nilai beban statis [N]

P = Beban yang bekerja (hasil perhitungan) [N]

Pada perhitungan untuk umur pakai dari linear guideway ini menggunakan nilai beban dinamis (C), dimana nilai tersebut terdapat pada tabel katalog jenis linear guideway yang digunakan.

L =

𝐶

P

3

x 50km

dimana:

P = Beban aktual (dianggap sama dengan hasil perhitungan) [N] Jika diubah ke dalam satuan waktu (hour), menjadi:

𝐿ℎ = 𝐿. 103 𝑉𝑒. 60 dimana: Lh = Service life [hr] Ve = Kecepatan [m/min] Diketahui : W = 3,5 [kg] = 34,34 [N] (katalog spesifikasi) h = 37,5 [mm] = 0,375 [m] (katalog spesifikasi) I = H – H1 = 64 [mm] = 0,640 [m] (katalog spesifikasi) F = Rbv = 30310,38 [N] d = 110 [mm] = 0,11 [m] (katalog spesifikasi) P1 ~ P2 =(𝑊.ℎ) – (𝐹.𝐼)_𝑑 P1 ~ P2 = (34,34 . 0,375) – (30310 ,38 . 0,640)_0,11 P1 ~ P2 = -19385,77 [N]

Pada transferring ini memiliki faktor statis keamanan untuk beban sebesar: Diketahui: Co = 62200 [N] (katalog spesifikasi) P = 19385,77 [N] maka: 𝑓_𝑆𝐿 = 𝐶0 𝑃 𝑓_𝑆𝐿 = 62200 19385,77 𝑓_𝑆𝐿 = 3,21 sedangkan untuk momen:

Diketahui: Mo = Mp = 1700 [N] M = P.d = 19385,77 . 0,11 = 2132,43 [Nm]

𝑓

_𝑆𝑀 = 𝑀𝑜 𝑀

𝑓

_𝑆𝑀 = _{2132 ,43}1700

𝑓

_𝑆𝑀 = 0,8

dan umur pakainya: Diketahui: C = 37100 [N]

L =

𝐶 P 3

x 50km

L =

37100 19385 ,77 3

x 50km

L = 350,46 [km] Atau

Lh =

𝐶 𝑃𝑎 3 . 50 . 103 𝑉_𝑒 . 60

Lh =

350,46 . 103 0,3175 . 60 Lh =18396 [jam]

4.3 Perhitungan Beban Tambahan (Ban Rim 18”) 4.3.1 Beban Aksial (Kondisi 2)

Diketahui:

Fv = 500 [kg] = 4905 [N]

W = 16 [kg] = 156,18 [N] (Berat Attachment yaitu Ban Rim 18”) Σ𝑀_𝐵 = 0 [Nm] 0 = 𝑅𝑐𝑣 . 0,195 − (𝑊 . 0,195) − (𝐹𝑣 . 1,4) 𝑊 . 0,195 + (𝐹𝑣 . 1,4) = (𝑅𝑐𝑣 . 0,195) 156,18 . 0,195 + (4905 . 1,4) = (𝑅𝑐𝑣 . 0,195) 30,46 +(6867 ) 0,195 = 𝑅𝑐𝑣 𝑅𝑐𝑣 = 35371,56 [N]

Σ𝑀_𝐶 = 0 [Nm] 0 = (𝑅𝐵𝑣 . 0,195) – (Fv . 0,195) (𝐹𝑣 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 (4905 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 5910,53 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 𝑅𝐵𝑣 = 30310,38 [N] 4.3.2 Pillow Block

Berdasarkan perhitungan pada kondisi 1 dan 2 di atas, didapat beban equivalen dinamis (P) sebagai berikut:

Diketahui: Fh = Fr = 2412,46 [N] Fa = Rcv = 35371,56 [N]

𝑒 =

𝐹𝑎 𝐹𝑟

=

35371 ,56 2412 ,46 = 14,66 Maka, X = 0,56 Y = 1 P = X.Fr + Y.Fa P = 0,56 . 2412,46 + 0,56 . 35371,56 P = 21159,05 [N]

Dengan menggunakan data lapangan umur dari bantalan dengan keandalan 90% yang dinyatakan dengan 𝐿10 dapat dihitung:

Diketahui: P = 21159,05 [N]

C = Cr = 25700 [N] (Katalog FYH) b = 3 (konstanta untuk ball bearing)

𝐿

₁₀ = 𝐶_P 𝑏

𝐿

₁₀ = _{21159 ,05} 25700 3

𝐿10 = 1,79 [juta putaran]

Transferring pada Mesin Tyre Building beroperasi tanpa henti selama ban yang dipindahkan belum selesai sesuai target yang ditentukan. Transferring pada Mesin Tyre Building berhenti pada jam istirahat atau pada jam makan, jadi bantalan bekerja secara terus menerus tanpa henti kecuali pada jam-jam tertentu.

Umur bantalan pada kecepatan konstan dapat dihitung dengan persamaan: 𝐿10h = 106 60.𝑛

𝐿

10 𝐿₁₀h = 10 6 60.50 1,79 𝐿10h = 5966,67 [jam]

4.3.3 Linear Guideway

Untuk beban statis, terdapat faktor keamanan statis (static safety factor):

𝑓_𝑆𝐿 = 𝐶0 𝑃 dimana:

𝑓𝑆𝐿 = Faktor statis keamanan untuk beban sederhana

𝐶0 = Nilai beban statis [N]

P = Beban yang bekerja (hasil perhitungan) [N]

Pada perhitungan untuk umur pakai dari linear guideway ini menggunakan nilai beban dinamis (C), dimana nilai tersebut terdapat pada tabel katalog jenis linear guideway yang digunakan.

L =

𝐶_P 3

x 50km

dimana:

P = Beban aktual (dianggap sama dengan hasil perhitungan) [N] Jika diubah ke dalam satuan waktu (hour), menjadi:

𝐿_ℎ = 𝐿. 10 3 𝑉_𝑒. 60 dimana: Lh = Service life [hr] Ve = Kecepatan [m/min]

Diketahui: W = 3,5 [kg] = 34,34 [N] (katalog spesifikasi) h = 37,5 [mm] = 0,375 [m] (katalog spesifikasi) I = H – H1 = 64 [mm] = 0,640 [m] (katalog spesifikasi) F = Rbv = 30310,38 [N] d = 110 [mm] = 0,11 [m] (katalog spesifikasi) P1 ~ P2 =(𝑊.ℎ) – (𝐹.𝐼)_𝑑 P1 ~ P2 = (34,34 . 0,375) – (30310 ,38 . 0,640)_0,11 P1 ~ P2 = -19385,77 [N]

Pada transferring ini memiliki faktor statis keamanan untuk beban sebesar: Diketahui: Co = 62200 [N] (katalog spesifikasi) P = 19385,77 [N] maka: 𝑓𝑆𝐿 = 𝐶₀ 𝑃 62200

sedangkan untuk momen: Diketahui: Mo = Mp = 1700 [N] M = P.d = 19385,77 . 0,11 = 2132,43 [Nm]

𝑓

_𝑆𝑀 = 𝑀𝑜 𝑀

𝑓

_𝑆𝑀 = _{2132 ,43}1700

𝑓

_𝑆𝑀 = 0,8

dan umur pakainya: Diketahui: C = 37100 [N]

L =

𝐶 P 3

x 50km

L =

37100 19385 ,77 3

x 50km

L = 350,46 [km] Atau

Lh =

𝐶 𝑃𝑎 3 . 50 . 103 𝑉𝑒 . 60

Lh =

350,46 . 10_{0,3175 . 60}3 Lh =18396 [jam]

4.4 Perhitungan Beban Tambahan (Ban Rim 20”) 4.4.1 Beban Aksial (Kondisi 2)

Diketahui:

Fv = 500 [kg] = 4905 [N]

W = 23 [kg] = 225,63 [N] (Berat Attachment yaitu Ban Rim 20”) Σ𝑀𝐵 = 0 [Nm] 0 = Rcv . 0,195 − (𝑊 . 0,195) − (𝐹𝑣 . 1,4) 𝑊 . 0,195 + (𝐹𝑣 . 1,4) = (𝑅𝑐𝑣 . 0,195) 225,63 . 0,195 + (4905 . 1,4) = (𝑅𝑐𝑣 . 0,195) 44 +(6867 ) 0,195 = 𝑅𝑐𝑣 𝑅𝑐𝑣 = 35441,03 [N] Σ𝑀_𝐶 = 0 [Nm] 0 = (𝑅𝐵𝑣 . 0,195) – (Fv . 0,195) (𝐹𝑣 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 (4905 . 1,205) 0,195 = 𝑅𝐵𝑣 5910,53 0,195 = RBv 𝑅𝐵𝑣 = 30310,38 [N]

4.4.2 Pillow Block

Berdasarkan perhitungan pada kondisi 1 dan 2 di atas, didapat beban equivalen dinamis (P) sebagai berikut:

Diketahui: Fh = Fr = 2412,46 [N] Fa = Rcv = 35441,03 [N]

𝑒 =

𝐹𝑎 𝐹𝑟

=

35441 ,03 2412 ,46 = 14,69 Maka, X = 0,56 Y = 1 P = X.Fr + Y.Fa P = 0,56 . 2412,46 + 0,56 . 35441,03 P = 21197,95 [N]

Dengan menggunakan data lapangan umur dari bantalan dengan keandalan 90% yang dinyatakan dengan 𝐿10 dapat dihitung:

Diketahui: P = 21197,95 [N]

C = Cr = 25700 [N] (Katalog FYH) b = 3 (konstanta untuk ball bearing)

𝐿

₁₀ = 𝐶_P 𝑏

𝐿

₁₀ = _{21197 ,95} 25700 3

Transferring pada Mesin Tyre Building beroperasi tanpa henti selama ban yang dipindahkan belum selesai sesuai target yang ditentukan. Transferring pada Mesin Tyre Building berhenti pada jam istirahat atau pada jam makan, jadi bantalan bekerja secara terus menerus tanpa henti kecuali pada jam-jam tertentu.

Umur bantalan pada kecepatan konstan dapat dihitung dengan persamaan: 𝐿₁₀h = 10 6 60.𝑛

𝐿

10 𝐿10h = 106 60.50 1,78 𝐿₁₀h = 5933,33 [jam] 4.4.3 Linear Guideway

Untuk beban statis, terdapat faktor keamanan statis (static safety factor):

𝑓_𝑆𝐿 = 𝐶0 𝑃 dimana:

𝑓𝑆𝐿 = Faktor statis keamanan untuk beban sederhana

𝐶₀ = Nilai beban statis [N]

P = Beban yang bekerja (hasil perhitungan) [N]

L =

𝐶

P

3

x 50km

dimana:

P = Beban aktual (dianggap sama dengan hasil perhitungan) [N] Jika diubah ke dalam satuan waktu (hour), menjadi:

𝐿ℎ = 𝐿. 103 𝑉𝑒. 60 dimana: Lh = Service life [hr] Ve = Kecepatan [m/min] Diketahui: W = 3,5 [kg] = 34,34 [N] (katalog spesifikasi) h = 37,5 [mm] = 0,375 [m] (katalog spesifikasi) I = H – H1 = 64 [mm] = 0,640 [m] (katalog spesifikasi) F = Rbv = 30310,38 [N] d = 110 [mm] = 0,11 [m] (katalog spesifikasi) P1 ~ P2 =(𝑊.ℎ) – (𝐹.𝐼)_𝑑 P1 ~ P2 = (34,34 . 0,375) – (30310 ,38 . 0,640)_0,11 P1 ~ P2 = -19385,77 [N]

Pada transferring ini memiliki faktor statis keamanan untuk beban sebesar: Diketahui: Co = 62200 [N] (katalog spesifikasi) P = 19385,77 [N] maka: 𝑓_𝑆𝐿 = 𝐶0 𝑃 𝑓_𝑆𝐿 = 62200 19385,77 𝑓_𝑆𝐿 = 3,21 sedangkan untuk momen:

Diketahui: Mo = Mp = 1700 [N] M = P.d = 19385,77 . 0,11 = 2132,43 [Nm]

𝑓

_𝑆𝑀 = 𝑀𝑜 𝑀

𝑓

_𝑆𝑀 = _{2132 ,43}1700

𝑓

_𝑆𝑀 = 0,8

dan umur pakainya: Diketahui:

L =

37100 19385 ,77 3

x 50km

L = 350,46 [km] Atau

Lh =

𝐶 𝑃𝑎 3 . 50 . 103 𝑉𝑒 . 60

Lh =

350,46 . 10_{0,3175 . 60}3 Lh =18396 [jam]