BAB IV : GESEKAN – GESEKAN DAN HASIL GUNA
37. Untuk mengerek beban L = 600 kg , dipakai kerek biasa yang beroda 4 (lihat. Gambar samping). Jika koefisien perlawanan pada tiap – tiap rodanya (m) = 1.04, Hitunglah :
a) gaya untuk menarik (Kn) b) gaya untuk menurunkan (Kt) c) hasilguna kerek
d) reaksi dititik gantung pada waktu menurunkan dan menaikkan beban.
38. Sama dengan soal No.37, hanya merangkainya tali seperti terlukis.
39. Balok dari beton, panjang 10 m, berat 70 kg/m, hendak ditarik sehingga mendatar. Letaknya titik berat balok ditengah – tengah. Jika m pada tiap piringan = 1,1, ditanyakan :
a) K untuk menarik b) hasil guna kereknya.
40. Gaya pengangkat beban pada kerek spanyol yang berpiringan empat, adalah 50 kg. jika m = 1,1 berapakah berat beban serta hasil gunanya?
41. Ditanyakan gaya K untuk menahan agar benda Q yang beratnya 2 ton itu tidak meluncur kebawah. m = 1,1 dan letaknya kerek mendatar. Koefisien gesek dari bidang ƒ = 0,2 dan tanjakan bidang memberikan perbandingan 1 : 3.
42. Hitunglah gaya untuk menurunkan dan menaikkan balok dari soal No.13, dimana m dari tiap – tiap roda = 1,1.
43. Dari soal No.14, m = 1,1, tentukanlah gaya untuk menurunkan dan menaikkan bebanya serta hasil guna dari pesawatnya.
44. Dalam suatu rangkaian kerek terdapat susunan piringan seperti terlukis. Jika disini terdapat m = 1,1 dan gaya K untuk menaikkan beban = 15 kg, hitunglah :
a) L naik b) L turun
c) Hasilguna dari pesawatnya d) RA dan RB
45. Didalam rangjaian majemuk terdapatlah kerek Weston dan kerek ganda. Ketentuannya sbb :
I. Dari kerek Weston. Piring – piringan blok atas berjari –jari 9 dan 12 cm, hasilgunanya = 75%, sedang gaya untuk mengangkat beban sebesar 35 kg. II. Dari kerek ganda. Pada tiap piringan terdapat m = 1,1. Ditanyakan :
a) Berat L b) RA dan RB
46. Guna mengerek beban L, dipakai rangkaian kerek seperti terlukis. m dari kerek ganda = 1,04, m dari kerek biasa = 1,1
47. Sebuah kerek ganda digantungkan pada delurung yang hanya diperkenankan mendapat beban sekitar 2850 kg.
Agar kita dapat mengerek beban seberat – beratnya dengan gaya tarik sebesar 20 kg, jika gesekan – gesekan ditiadakan, ditanyakan:
a) Jumlah piringan yang dibutuhkan b) Berat bebannya
Kemudian umpama m = 1,1 ditanyakan: a) Berat beban yang dapat diangkat b) Hasil guna kereknya.
BAB V : TABUNG PENGIKAL, DEREK, KEREK PLANIT DAN KEREK ULIR 48. Sebuah tabung pengikal mendapat ukuran – ukuran sbb:
Garis tengah tabung pengikal 30 cm. dan panjang tangkai pemutarnya 0,5 m. gaya penggulungnya adalah 48 kg.
Ditanyakan berat beban yang digulung, apabila:
a. Tabungnya hanya mempunyai sebatang tangkai pemutar. b. Gaya penggulung itu bekerja pada kedua tangkai pemutarnya. Hasilguna tabung pengikal = 84%
49. Tabung pengikal seperti terlukis, harus mengikal beban L = 650 kg, garis tengah tabung = 38 cm, panjang tangkai pemutar = 65 cm, m dari roda bebas = 1,1, hasil guna tabung = 76%. Hitunglah gaya pengikalnya (K).
50. Untuk mengerek beban L diperlukan 4 orang yang masing – masing dapat memberikan gaya pemutaran 56 kg, panjang tangkai pemutar 28 cm dan garis tengah tabungnya 42 cm. m pada piringan – piringan kerek = 1,04. Hasil guna tabungnya = 0,94. Ditanyakan berat beban.
51. Dari soal No. 49 itu, garis tengah tali yang dipakai 1”. Ditanyakan pula gaya K-nya, ketentuan – ketentuan lainnya sama.
52. Poros sebuah motor listrik dari 3 kk (p.k) disambung dengan tabung pengikal yang garis tengahnya 10 cm (lihat gambar). Ditanyakan berat L, jika m dari tiap piringan = 1,1 dan hasil guna tabung dan motornya = 0,6. Motornya membuat 1440 putaran tiap menit.
53. Pada sebuah alat penumbuk tiang – tiang beton (heiblok), terdapat tabung pengikal dengan garis tengah 10 dim (inch). Pesawat ini digerakkan oles mesin uap dimana toraknya memuat 180 langkah (slag) tiap menitnya. Dengan perantaraan engkol gerak torak ditularkan pada tabung pengikalnya. Jika berat penumbuk P = 70 kg, ditanyakan daya dari mesinnya. Kerugian – kerugian yang timbul karena gesekan – gesekan seluruhnya adalah 30 %. Tiap menit penumbuk dapat terangkat berapa meter?
54. Sebuah tabung pengikal majemuk, bergaris tengah 20 dan 36 cm. tabung ini diperlengkap dengan sepasang tangkai pemutar yang panjangnya 40 cm masing – masing.
Berat beban yang digulung = 440 kg dan hasil gunanya = 88 %. Berapakah gaya penggulungnya yang bekerja pada masing – masing tangkai?
55. Dari sebuah tabung pengikal majemuk terdapat perbandingan sbb : R : r : l = 3 : 2 : 5 --- R dan r, jari – jari tabung. I = panjang tangkai.
Jika tabung ini hanya mempunyai sebatang tangkai pemutar, ditanykan hasilgunanya. Beratnya beban = 400 kg dan gaya penggulungnya = 44 kg.
56. Tabung pengikal majemuk terlukis, mempunyai ketentuan – ketentuan sbb:
ᴓd = 22 cm, ᴓD = 26 cm, t1 mempunyai 65 gigi, t2 mempunyai 15 gigi, L = 1300 kg, I = 5 dm. hasilguna seluruhnya = 0,4. Ditanyakan gaya yang bekerja pada tangkai pemutar.
57. Garis tengah tabung - tabung A dan B adalah 40 dan 30 cm. pada tabung – tabung tsb, dipasang rroda – roda gigi t1 dan t2 yang masing – masing mempunyai 75 gigi dan diputarkan oleh t3 yang bergigi 15 bh. Batang I pada t3 panjangnya 45 cm dan diputarkan oleh gaya K sebesar 55 kg. jika hasilguna seluruhnya = 0,50 ditanyakan berat L.
58. Dari soal No.27, garis tengah A dan B sama besarnya = 40 cm, sedang t1 mempunyai 60 gigi. Lain – lain ketentuan tidak berubah. Ditanyakan berat L.
59. Dari sebuah derek tangan yang berpenularan rangkap ditentukan : Panjang l = 36 cm t1 = 6 gigi t2 = 40 gigi t3 = 15 gigi t4 = 60 gigi L = 3,3 ton
Hasilguna seluruhnya = 0,55. Garis tengah tabung = 50 cm. besarnya kabel (tali) = 10 mm. Berapa gaya pemutarnya ?
60. Dari soal No. 59 itu ditentukan dari hasilguna dirubah menjadi sbb : Penularan t1 ke t2 memberikan kerugian 4 %
t3 ke t4 memberikan kerugian 4 % kerugian lainnya adalah 17 %
61. Bagaimana mengaturnya penularan , agar kita mendapatkan daya pengangkatan sebesar – besarnya dengan derek tangan seperti terlukis pada No. 59 itu, jika daya pemutarnya sebesar 50 kg hanya bekerja pada sebelah tangkai yang panjangnya 40 cm. lebih lanjut diketahui, bahwa disini hanya tersedia roda – roda gigi yang bergigi : 15, 30, 55, dan 70.
Sedang tiap – tiap poros memberikan kerugian 6 %. Lain – lain ketentuan sama. Berapakah besarnya daya angkat derek itu ?
62. Jika dari soal No. 61 itu dereknya itu berpenularan langsung (tunggal). Berapakah daya angkatnya ?
63. Pada pesawat pengangkat seperti terlukis terdapat etentuan – ketentuan sbb : Motor A membuat 1500 putaran tiap menitnya.
t1 = 8 gigi t2 = 110 gigi t3 = 14 gigi t4 = 80 gigi
m pada piringan C dan D = 1,04
Untuk mengangkat bebanya digunakan motor listrik A dari 10 k.k. Tiap penularan dari roda gigi memberikan kerugian 6 %, dari motor ke porosnya 10 %, sedang pada tabung pengikal B 9 %. Apabila garis tengah tabung pengikal B = 30 cm, coba tentukanlah daya angkatnya. Tentukan pula reaksi dititik E dan F, apabila sudut E = 1200 dan sudut F = 1400 jarak antara F ke poros dianggap tak ada.
64. Sebuah keran diperlengkap dengan tabung pengikal yang besarnya 314 mm dan digerakkan dengan motor listrik. Poros motor ini membuat 900 putsrsn tiap menitnya dan padanya dipasang roda gigi dengan 7 buah gigi. Selanjutnya urutan bantaknya gigi roda – roda gigi dihitung dari motor adalah 64, 8, 63.
Coba tentukanlah daya motor itu, apabila daya angkat dari keran 1 ton. Kerugian – kerugian pada roda – roda gigi tsb. Seluruhnya = 20 % dan motornya sendiri memberikan hasil guna mekanis 75 %. Tentukan pula kecepatan naik dari bebanya tiap menit.
65. Ditanyakan daya pengangkatan dari sebuah derek tangan yang berpenularan rangkap. Penularanya merupakan perbandingan 1 : 5 dan 2 : 7 ditentukan dari tangkai pemutar. Jari – jari tabung = 24 cm
Panjang tangkai pemutar = 0,6 m Besarnya tali yang dipakai 7/8” Hasilguna seluruhnya = 75 %
Tiga orang memutarkan kedua tangkai, dimana masing – masing memberikan gaya pemutaran sebesar 30 kg.
66. Dari sebuah kerek Yale diketahui : jari – jari piringan penarik = 25 cm. pada piringan ini bekerja gaya Tarik 40 kg. selanjutnya terdapat roda – roda gigi yang mempunyai 6,25 dan 15 gigi dihitung dari poros piringan penarik, sedang roda sarangnya mempunyai 60 gigi. Jari – jari roda beban = 10 cm. jika hasilguna kerek = 45 % ditanyakan daya angkatnya (berat beban)
67. Pada kerek Yale , roda penariknya mempunyai 30 sarang rantai, dimana dibelitkan rantai yang mata rantainya berukuran 3,6 cm panjang 2,6 cm lebar dan 0,8 cm tebal, diukur dari luar. Piringan bebannya mempunyai 8 sarang rantai dengan sarang rantai yang berukuran 5 cm panjangm 3,5 cm lebar dan 1 cm tebal, diukur dari luar.
Banyaknya gigi diurutkan dari roda penarik adalah 10,35 dan 15 gigi sedang sarang rodanya bersarang 75. Jika berat beban yang ditarik = 1850 kg dan hasigunanya = 40 % : ditanyakan gaya tariknya.
68. Hitunglah hasiguna dari kerek ulir, jika mempunyai ketentuan – ketentuan sbb, dengan gaya 40 kg kita dapat mengangkut beban yang beratnya 1,2 ton, jari – jari roda beban = 9 cm
sedang garistengah roda penariknya = 30 cm. selanjutnya pada roda beban tadi terdapat roda gigi yang mempunyai 45 buah gigi.poros ulirnya berulir tunggal.
69. Dan soal No. 68 itu hasil gunanya menjadi beberapa, apabila wormnya berulir rangkap ? 70. Sebuah kerek ulir mempunyai daya angkat sebesar 1 ½ ton. Jari – jari roda beban dengan jari – jari roda penariknya merupakan perbandingan 2 : 5. Menjadi satu dengan roda beban adalah roda gigi yang mempunyai 28 buah gigi.
Jika penularan dari ulir ke roda gigi memberikan hasiguna 90 % dan lain – lainnya
disebabkan gesekan dsb.nya, memberikan kerugian 20 %, coba tentuan gaya tariknya apabila: a) Poros ulirnya berulur tunggal
b) Poros ulirnya berulir rangkap
71. Pda blok atas dari sebuah kerek Weston yang diperlengkap dengan poros ulir , terdapat piringan – piringan yang berjari – jari 16 dan 21 cm, sedang roda ulirnya mempunyai 32 buah gigi. Jika poros ulirnya berulir tunggal dan hasilgunanya = 75 %, tentukanlah daya angkat dari pesawat ini dengan daya tarik yang tersedia sebesar 35 kg dan memutarkan roda penarik yang bergaris tengah 22 cm.
72. Beban yang beratnya 900 kg dikerek dengan kerek Weston yang berulir, porosulirnya berulir rangkap dan digerakkan oleh sebuah roda yang bersarang 28 buah. Roda – roda atas dari kerek ini mempunyai 4 dan 11 sarang rantai , sedang roda ulirnya bergigi 45 buah. Panjang mata rantai yang dibelitkan pada roda tersebut. Akhir dan yang dibelitkan pada roda penarik merupakan perbandingan 7 : 5, sedang besarnya kedua macam rantai tadi sama. Hasilguna esawat ini = 56 %
Berapa besar gaya tarik yang diperlukan?
BAB VI : SEKRUP PENGANGKAT, DONGKRAK
73. Sekrup pengangkat untuk 1 ¼ ton, mendapat ulir yang membuat 4 kisaran dalam tiap – tiap dim-nya. Jika hasil guna pesawat ini = 62 ½ % dan panjang tangkai pemutarnya = 18 dim, diukur dari sumbu batang ulirnya, maka pesawat ini harus diputarkan dengan gaya besar berapa kg?
74. Gaya pemutar tangkai dari sebuah sekrup pengangkat adalah 25 kg. panjang tangkainya diukur dari tengah – tengah batang ulir = 1 kaki (foot). Ulirannya membuat 2 kisaran dalam tiap – tiap 1”. Jika hasilgunanya = 0,6 ditanyakan berat beban yang diangkat.
75. sedut ulir dari sekrup pengangkat adalah 40 , koefisien gesek pada bidang ulirnya ƒ = 0,15 dan kisaran (spud) ulirnya = 8 mm. jika berat beban = 2 ton, hitunglah :
a) Besarnya gaya yang timbul pada bidang miring b) Besarnya gaya untu memutarkan tangkainya. Panjang tangkai pemutar = 1 ½ kaki.
76. Sebuah sekrup pengangkat yang menggunakan penularan dengan roda – roda gigi, mempunyai ketentuan – ketentuan sbb :
Tangkai I yang panjangnya 3 dm, diputarkan oleh gaya sebesar 34 kg. roda – roda gigi paying bergigi 15 dan 40 buah.
Kisaran (spud) dari uliranya = 1 cm. jika hasilguna dari pesawat ini = 55%, berapakah berat beban yang dapat diangkatnya?
77. Dari pesawat tersebut dalam soal No. 76 roda – roda giginya bergigi 10, 30, 15, dan 45 buah. Dihitung berturut – turut dari tangkai pemutar. Berapakah berat beban yang
diangkatnya ?
78. Sebuah sekrup pengangkat yang berpenularan rangkap harus memakai roda – roda gigi dimana bilangan dari gigi – giginya sbb : 8, 12, 15 dan 30. Bagaimana pengaturnya
penularan, agar dengan pesawat tersebut kita dapat mengangkat beban sebesar – besarnya dan berapakah berat beban tadi ? gaya pemutar yang tersedia adalah 20 kg, panjang tangkainya = 2,5 dm sedang spud uliranya = 1 ½ cm. hasilguna pesawat 38 %.
79. Sekrup pengangkat yang beroda ulir mempunyai tangkai pemutar yang panjangnya 2 dm. poros ulirnya berulir tunggal, sedang roda ulirnya mempunyai 36 buah gigi. Jika spud ulirnya = 6 cm dan ɳ = 0,66, ditanyakan gaya pemutarnya, apabila berat beban = 1884 kg.
80. Dari soal No. 79 itu berapakah gaya pemutar tangkai, apabila poros ulirnya berulir rangkap ?
81. Motor dari 1 kk. Dihubungkan pada sebuah sekrup pengangkat yang berporos ulir. Motornya membuat 900 putaran/menit, spud uliran pada batang beban = 4 ½ cm.
Selanjutnya t1 mempunyai 10 gigi, t2= 60 gigi, t3 = 30 gigi. Penularan dari motor ke poros ulir menderita kerugian 10 % sedang dari roda ulir ke batang ulir 15 %. Dengan pesawat ini dapat dikerek beban seberat berapa kg ?
82. Dongkrak dengan penularan tunggal diperlengkap dengan roda gigi yang mempunyai 4 buah gigi. Roda ini diputarkan oleh sebuah engkol yang panjangnya 25 cm. jarak antara gigi ke gigi adalah 36 mm. jika pesawat ini dipakai untuk mengangkat beban yang beratnya 500 kg dan hasilgunanya = 80 %, berapakah gaya penggeraknya ?
83. Jika sebuah dongkrak dengan penularan rangkap mempunyai daya pengangkat sebesar 1,6 ton, ditanyakan besarnya gaya untuk memutarkan engkolnya. Ketentuan – ketentuan lain dari pesawat itu sbb :
Panjang engkol = 4 dm, roda gigi – giginya bergigi 6, 24 dan 5 , jarak antar gigi ke gigi 42 mm. hasilguna pesawat = 63 %.
84. Gajah 15 kg, memutarkan engol dongkrak yang panjangnya 32 cm. penularan
dongkraknya bertingkat tiga dengan menggunakan roda – roda gigi yang banyaknya gigi dihitung dari tangkai 4, 20, 4, 22 dan 4. Modul dari gigi – gigi = 12 dan hasilgunanya = 48 %, ditanyakan berat beban yang diangkatnya.
BAB VII DONGKRAK HIDROLIK, KERAN HIDROLIK.
85. Hasilguna dari sebuah dongkrak hidrolik adalah 70 %. Beat beban yang didongkrak 56 ton. Panjang tangkai penggerak 1 mm, jarak antar pompa hingga titik engsel tangkai (kruk) = 4 cm. garis tengah pompa tsb diatas = 2 ½ cm. garis tengah penghisap beban = 18 cm.
Berapakah besarnya gaya yang diperlukan untuk menggerakkan tangkainya ?
86. Besarnya gaya untuk memompa pada dongkrak hidrolik = 30 kg, panjang tangkai pompa = 6 dm. dan garis tengah silinder pompanya = 4 cm. jarak antara sumbu pompa sampai titik engsel batang pompa = 9 cm. jika garis tengah penghisap beban = 30 cm dan hasilgunanya = 0,65, ditanyakan berat beban yang diangkatnya.
87. Keran hidrolik yang mendapat bobot seberat 1 ton, mendapat torak untuk mengerek beban yang besarnya 15 cm. bobot tersebut diatas diletakkan diatas batang yang berukuran ᴓ 5 cm. jika hasilguna dari tempat bobot ke torak beban = 80 %, ditanyakan berat beban yang dapat diangkat dengan pesawat ini. Kalau besar penghisap dari pompanya = 3 cm, berapakah besarnya gaya yang mendorong ini pompa ? dari pompa ketempat bobot terdapat hasilguna 90 %.
88. Dari soal No. 87, bagian kereknya dirangkai seperti terlukis disamping ini. Koefisien gesek pada tiap roda (m) sebesar 1,04. Selanjitnya ketentuan – ketentuan lainnya sama. Ditanyakan daya pengangkatnya
89. Sebuah pesawat pneumatic digunakan untuk menaikkan drum (kaleng) Na OH dengan b.d = 1,25. Mesin pemampat udara (kompresor) yang memberi arus udara yang diperlukan, dapat memampatkan udara hingga 3 ato (tekanan lebih). Selanjutnya ditentukan :
Garis tengah silinder beban = 6 dim, disebabkan kebocoran dsb, tekanan udaranya hilang 10 %. Disebabkan keseretan silinder beban hanya terdapat hasilguna 91 %. Coba tentukanlah isi Na OH yang diangkat itu.
