Perancangan Overhead Crane

(1)

PERANCANGAN OVERHEAD CRANE

TIPE EKWE 5 TON X 40 M

Sidang Tugas Akhir Sidang Tugas Akhir Bidang Studi : Desain Bidang Studi : Desain

Perdhana Setyo R Perdhana Setyo R NRP. 2104 109 601 NRP. 2104 109 601

Ir. Ar

Ir. Arii JoJoewewononoo

Dosen

Dosen Pembimbing

Pembimbing

Pembimbing :

Pembimbing :::::::

Disusun

Disusun oleh

oleh

oleh :

oleh :::::::

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2010

Judul Judul

(2)

Abstrak

Pesawat pengangkat adalah alat yang digunakan untuk memindahkan benda (material) dari Pesawat pengangkat adalah alat yang digunakan untuk memindahkan benda (material) dari suatu tempat ke tempat yang lain. Salah satu pesawat pengangkat yang digunakan ad

suatu tempat ke tempat yang lain. Salah satu pesawat pengangkat yang digunakan adalahalah Overhead Overhead Crane,

Crane,yaitu kombinasi dari mekanisme terpisah dariyaitu kombinasi dari mekanisme terpisah dari frame frame atau struktur yang digunakan untuk atau struktur yang digunakan untuk mengangkat dan memindahkan material dari satu tempat ke tempat yang lain. Jenis

mengangkat dan memindahkan material dari satu tempat ke tempat yang lain. Jenis overhead crane overhead crane sa

sangngatat berbermamacacam-m-mamacacamm titipenpenyaya, , sesepepertrtii EKEKKE (KE (Single Girder Single Girder ), ZKKE (), ZKKE (Double Girder Double Girder ), ELKE (), ELKE (Beam Beam Single Girder

Single Girder ) da) dann sebsebagaiagaiannannya.ya.

S

Salalahah sasattuu jejennisis overhead crane overhead crane yang syang speciapecial adalal adalahh EKWE, EKWE, yaityaituu overhead crane single overhead crane single girder

girder dedengnganan kakapapasisitatass yayang ng mamasisihh tetergrgololonongg dadalalamm ststanandadarr single girder single girder tetetatapipi jajararakk bebentntanangagannnnyaya ((span span ) ter) termamasusukk dadalalamm gogololongnganan ststanandadarr double girder double girder . Sehingga dapat dikatakan EKWE merupakan. Sehingga dapat dikatakan EKWE merupakan perpaduan antara EKKE dan ZKKE, dimana dapat

perpaduan antara EKKE dan ZKKE, dimana dapat digolongkan dalamdigolongkan dalam non standard crane non standard crane . Analisa. Analisa dalam tugas akhir ini dititik-beratkan pada konstruksi girder terutama defleksi pada struktur akibat dalam tugas akhir ini dititik-beratkan pada konstruksi girder terutama defleksi pada struktur akibat jarak bentangan yang diluar s

jarak bentangan yang diluar standard yang ditetapkan.tandard yang ditetapkan.

Metode yang digunakan untuk dalam studi kasus ini

Metode yang digunakan untuk dalam studi kasus ini adalah dengan melakukan analisa dariadalah dengan melakukan analisa dari data-data awal kemudian dilakukan

data-data awal kemudian dilakukan perhitungan, pendesaianan sampai dengan penentuan strukturperhitungan, pendesaianan sampai dengan penentuan struktur dan komponen dari

dan komponen dari overhead crane overhead crane tersebut. Dari analisa tersebut maka diharapkan dapat tersebut. Dari analisa tersebut maka diharapkan dapat diketahuidiketahui kelayakan dan keamanan dari

kelayakan dan keamanan dari overhead crane overhead crane yang termasuk dalamyang termasuk dalam non standard crane non standard crane tersebuttersebut

Kata kunci

(3)

Dewasa ini, banyak sekali pesawat pengangkat yang diproduksi dalam berbagai

desain. Oleh sebab itu, dalam suatu proses produksi yang sama dapat dilakukan

dengan berbagai metode dan alat. Pemilihan alat yang tepat tidak hanya

memerlukan pengetahuan khusus tentang desain dan karakteristik operasi suatu

mekanisme mesin, namun juga memerlukan pengetahuan yang menyeluruh

tentang organisasi produksi dari suatu industri manufaktur. Pesawat pengangkat

harus didesain sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit mungkin

operator untuk pengendalian dan mudah dalam pemeliharaannya. Selain itu, alat

ini tidak boleh merusak muatan yang dipindahkan, menghalangi dan menghambat

proses produksi, aman dalam pengoperasiannya serta ekonomis baik dalam biaya

operasi maupun modal awalnya. Salah satu jenis dari pesawat pengangkat yang

banyak dijumpai yaitu overhead crane . Alat ini dapat menaikkan dan menurunkan

muatan, menggeser, menahan muatan tetap diatas bila diperlukan dan membawa

muatan ke tempat yang ditentukan

Latar Belakang

t a r B e l ak a n g

(4)

CRANE SELECTION CHART SWL 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 12m 13m 14m 15m 16m 17m 18m 19m 20m 21m 22m 23m 24m 25m 26m 27m 28m 29m 30m 31m 32m 33m 34m 35m 1 t 2 t 3.2 t ELKE EKKE 5 t 6.3 t ZKKE 8 t 10 t 12.5 t 16 t 20 t 25 t ZKKE 32 t 40 t

(5)

Highest Room

HOIST

H/P

LOWEST OBSTRUCTION

(6)

Adanya kebutuhan overhead crane dengan daya angkat 5 ton

dengan bentangan 40 meter

Cara merancang overhead crane tipe EKWE

Besar defleksi yang terjadi dari struktur girder yang digunakan

dibandingkan dengan defleksi yang diijinkan

Perhitungan komponen-komponen standar yang digunakan dalam

overhead crane

Perumusan Masalah

a s a la h a n

(7)

Pembatasan masalah dalam tugas akhir ini meliputi :

Overhead crane tipe EKWE dengan daya angkat 5 ton dan

bentangan 40 meter

Perhitungan defleksi yang terjadi pada struktur girder sebagai

akibat panjang bentangan dan beban

Perhitungan komponen berdasarkan komponen standar

Faktor temperatur dianggap tidak berpengaruh pada perhitungan

overhead crane karena dioperasikan dalam temperatur ruang.

Faktor angin dianggap tidak mempengaruhi perhitungan,

dikarenakan dalam pengoperasiannya pada area indoor (ruang

tertutup)

Batasan Masalah

t a s an M as a l ah

(8)

Tujuan Perancangan

Melakukan proses perancangan overhead crane tipe EKWE yang

merupakan perpaduan dari EKKE dan ZKKE sehingga hasil

perancangan

tersebut

dapat

menjadi

pedoman

untuk

perancangan non-standar crane

t a s an M as a l a h

(9)

Analisa non standar crane

Studi literatur mengenai overhead crane

Menetapkan batasan masalah

Data teknis komponen standar dalam overhead crane

Pemilihan perhitungan komponen-komponen dalam

overhead crane

Langkah-langkah perhitungan dalam perancangan

overhead crane dalam flowchart

(10)

KAJIAN PUSTAKA & DAFTAR TEORI

1. HOIST

2. STRUKTUR GIRDER

3. STRUKTUR END

(11)

TIPE CRANE

ELKE =>SINGLE GIRDER, STRUKTUR GIRDER TERBUAT DARI BEAM EKKE =>SINGLE GIRDER, STRUKTUR GIRDER TERBUAT DARI BOX ZKKE => DOUBLE GIRDER, STRUKTUR GIRDER TERBUAT DARI BOX

CRANE SELECTION CHART

SWL 4m 5m 6m 7m 8m 9m 10m 11m 12m 13m 14m 15m 16m 17m 18m 19m 20m 21m 22m 23m 24m 25m 26m 27m 28m 29m 30m 31m 32m 33m 34m 35m 1 t 2 t 3.2 t ELKE EKKE 5 t 6.3 t ZKKE 8 t 10 t 12.5 t 16 t 20 t 25 t ZKKE 32 t 40 t

(12)

KOMPONEN CRANE

HOIST, MELIPUTI

1. ROPE

2. PULLEY

3. HANDLING MECHANISM, SEPERTI HOOK

4. BREAKING DEVICE

5. DRIVE / MOTOR

6. TRANSMISSION

7. CONTROL DEVICE

TROLLEY / CRAB

END CARRIAGE

GIRDER

(13)

(14)

(15)

PERHITUNGAN STRUKTUR GIRDER

2 1 0 0 2 2      − = L b L P M maks rh p ₈ 2 0 1 L G M qmaks = 7 maks q maks p add M M M = + ∑ [ ]σ µ ϕ σ = + +∑ < x add maks p maks q W M M M 384 5 . ' 3 1 0 L EI G x = δ ( ) ( [ ) ] 2 1 0 2 0 1 0 48 " L b L L b EI P x rh + + − = δ " ' δ δ δ = + 750 0 L ≤ δ

(16)

PERHITUNGAN STRUKTUR END CARRIAGE

[ ]σ µ ϕ σ = + +∑ < x add maks p maks q W M M M 4 1 3 1 L G M maks q = ₈ 2 1 2 2 L G M _q maks = ( ) ∑ = + qmaks maks q add M M M 0,1 1 2 " ' δ δ δ = + 700 0 L ≤ δ 384 5 . ' 3 2 L1 EI G x = δ x EI L G 48 " 3 1 3 = δ

(17)

η η . 75 .v Q N =

PERHITUNGAN DAYA MOTOR

HOIST

η µ β D k d w=µ +2       + + = d k R G Q W 2 0 1 µ ( Q G )w W 2=β + 0 2 1 W W W = + η . 75 .v W N =

C/T

η µ β D k d w= µ +2 ( Q G )w W 2=β + 0 2 1 W W W = + η . 75 .v W N = ( )       +             +       − + = D k d G L a L G Q W 2 2 1 1 0 1 µ

L/T

(18)

PERHITUNGAN TALI BAJA

d D_min ( ) p z G Q S η + = i E D d K S F b tali 5 . 1 ' . min − = σ

Perhitungan kekuatan putus bahan tali

i E D d K S P b b tali 5 . 1 ' . . min − = σ σ K P S tali tali ijin− = S S ijin−tali ≥

(19)

ANALISA & PERHITUNGAN

DATA TEKNIS :

1. Daya angkat maksimal (Q)

: 5

ton

2. Kecepatan angkat

: 10

m/min

3. Kecepatan cross travel

: 20

m/min

4. Kecepatan long travel (end carriage)

: 40

m/min

5. Ketinggian angkat (H)

: 8

m

6. Span (wheel to wheel-L)

: 40

m

7. Dead Load Factor (φ)

: 1,1

8. Hoist Load Factor (ψ)

: 1,2

Sehingga di dapatkan data-data untuk perhitungan sebagai berikut :

Q = Daya Angkat = 50000 x 1,2 = 60 000 N

G0 = Berat Trolley (tapa hoist) = 8320 x 1,1 = 9152 N

G1 = Berat Girder = 167950 x 1,1 = 184745 N

G2 = Berat L/T end Carriage = 21050 x 1,1 = 23155 N

G3 = G2 + ½ G1 = 23155 + 9372,5 = 32527,5 N

(20)

PERHITUNGAN STRUKTUR TROLLEY

3 3 2 6 5 , 165 165500 / 160 10 48 , 26 max cm mm mm N mm N x ijin Mb W = − = − = = σ 2 2 3 6 160 3 , 121 219000 10 56 , 26 max mm N mm N mm mm N x w Mb < = − = − = σ