JENIS PERLENGKAPAN DAN PENAGANAN BAHAN

JENIS PERLENGKAPAN DAN

PENAGANAN BAHAN

PERLENGKAPAN PENGANGKAT

Kelompok

perlengkapan

pengangkat

berikut

ini

mempunyai cirri khas yang berbeda, antara lain:

Mesin pengangkat adalah kelompok mesin yang

bekerja secara periodic yang didesain sebagai peralatan

swa-angkat, atau untuk mengangkat dan memindahkan

muatan atau sebagai mekanisme tersendiri bagi crane

atau elevator.

Crane adalah gabungan mekanisme pengangkat secara

terpisah dengan rangka untuk mangangkat atau sekaligus

mengangkat dan memindahkan muatan yang dapat

dugantungkan secara bebas atau diikatkan pada crane.

Elevator adalah kelompok mesin yang bekerja secara

periodic untuk mengangkat muatan pada jalur pandu

tertentu.

TIPE UTAMA ALAT PENGANGKAT

ALAT PENGANGKAT

JENIS UTAMA CRANE

CRANE

Crane putar yang diam

Crane yang bergerak pada rel

Crane tanpa lintasan

Crane yang dipasang di atas traktor rantai

Crane tipe jembatan

KARAKTERISTIK UMUM MESIN PENGANGKAT

Parameter teknis mesin pngangkat adalah:

kapasitas angkat, berat mati mesin tersebut,

kcepatan berbagai gerakan mesin, tinggi

angkat dan ukuran geometris mesin

tersebut, bentangan, panjang dan lebar, dan

sebagainya.

dengan:

n – jumlah siklus mesin per jam

Q – berat muatan, dalam ton

jam

ton

nQ

Q

hr

/

Dengan :

V – kapasitas ember, alat pencengkeram dan

sebagainya dalam meter kubik

Ψ – faktor pengisian

γ – berat jenis dalam ton/m3

V

Q

Dengan:

Q – berat muatan, dalam ton

G – berat ember atau penahan, dalm ton

Dengan:

Σ ti – total waktu yang dibutuhkan

ton

G

Q

Q

(

)

1

3600

t

n

Semua jenis crane dan mesin penangkat dapat dibagi lagi

menjadi empat kelompok sesuai dngan kondisi operasi dan

gabungan faktor berikut:

- beban pada mesin

- penggunaan mesin harian dan tahunan

- faktor kerja relatif (jangka waktu mesin dihidupkan DF%)

- temperatur sekitar

KARAKTERISTIK KERJA

KONDISI OPERASI

Penggunaan mesin rata-rata (mean)

Beban K beban Waktu Faktor kerja DF% Tem-Peratur Sekitar C K tahun K hari Ringan (L) Sedang (M) Berat (H) Sangat Berat (VH) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.25 0. 0.75 1.0 0.33 (shift satu0 0.67 (shift dua) 0.67 (shift dua) 1.0 (shift tiga) 15 25 40 40 25 25 25 45

Nilai-nilai ini ditentukan dari operasi rata-rata atau data

desain.

Kerja Nominal

Ringan Sedang

Berat

Sangat

Berat

Jumlah perubahan

operasi

per jam ……..

60

120

240

300-720

PERLENGKAPAN KHUSUS PERMUKAAN DAN OVERHEAD

Truk tanpa rel adalah fasilitas transportasi permukaan

yang bergerak diatas jalur rel yang sempit

Kendaraan yang berbadan sempit adalah fasilitas

transportasi permukaan yang bergerak di atas jalur rel

yang sempit

Peralatan penanganan silang adalah fasilitas transportasi

permukaan yang memindahkan kereta rel di dalam ruang

lingkup suatu perusahaan

Sistem lintasan overhead adalah struktur jalur

pembawa/pemindah tau kabel tempat truk yang

bermuatan tersebut bergerak

KARAKTERISTIK UMUM FASILITAS TRANSPORTASI

PERMUKAN DAN OVERHEAD

Peralatan permukaan dan overhead

Truk tanpa rel

Kendaraan yang berbadan sempit

Peralatan untuk penanganan silang

PENGGUNAAN PERLENGKAPAN PENANGANAN

BAHAN

Fasilitas transpor dipilih sedemikian rupa agar sesauai

dengan laju aliran bahan yang menggambarkan sistem

umum dari gerak bahan, barang setengah jadi dan produk

pada departemen atau pabrik tersebut.

• 1. Rantai Lasan

rantai lasan (welded) terbuat dari

jalinan baja oval yang berurutan.

Ukuran utama rantai (gambar 7)

adalah : kisar (t), sama dengan

panjang bagian dalam mata rantai

lebar luar (B), dan diameter batang

rantai (d). tergantung pada

perbandingan kisar dan diameter

batang rantai, rantai lasan

diklasifikasikan menjadi rantai mata

pendek (t ≤ 3d) dan rantai mata

panjang (t > 3d).

Gambar 7. ukuran utama mata rantai beban

Gambar 8.mata rantai menghubungkan rantai beban..

Rantai lasan terbuat dari baja CT. 2 dan CT. 3. Mata rantai untuk rantai lasan dibentuk dengan berbagai macam metode,yaitu pengelasan tempa dan pengelasan tahanan listrik. Dengan pengelasan tempa mata rantai dibuat dari satu batang baja, sedangkan bila menggunakan las tahanan listrik mata rantai terbuat dari dua potong baja lengkung yang dilas temu.

Rantai lasan digunakan untuk mesin pengangkat kapasitas kecil (katrol, Derek, dan crane yang digerakan tangan), & sebagai perabot pengangkat utama

Rantai lasan mempunyai kelemahan yaknik berat, rentan terhadap sentuhan dan beban lebih, kerusaan yang tiba-tiba, keausan yang berlebihan pada sambungan antar mata rantai , dan hanya digunakan untuk kecepatan rendah

Keunggulannya ialah flexible untuk semua arah, dapat menggunakan puli dan drum dengan diameter yang kecil serta desain dan pembuatan yang sederhana

Rumus umum untuk memilih tegangan tarik rantai adalah :

Ss =

Dengan

Ss = beban aman yang diterima rantai, dalam kg

Sbr = beban putus dalam kg

K = Faktor keamanan

K Sbr

Intensitas keausan yang terjadi pada rantai tegantung pada factor berikut : perbandingan kisaran rantai dengan drum atau puli rantai, tegangan kecepatan puli rantai, sudut belok relative bila rantai tersebut melewati pulinya, keadaan lingkungan kerja dan sebagainya.

Rantai las tempa selalu putus pada bagian lasnya. Pada rantai las tahanan listrik yang bermutu tinggi, biasanya mata rantai putus berbentuk putus miring dengan penampang yang bersudut kecil terhadap sumbu memanjang rantai, yang bermula pada bagian bagian tepi batas permukaan kontak mata rantai yang dihubungkan.

• 2. Rantai Rol

rantai rol terdiri atas pelat

yang

dihubung-engsel pana pena

(gambar 9).

Rantai untuk

beban ringan terbuat dari

dua keping plat saja, sedangkan

untuk beban berat dapat

menggunakan sampai lebih

dari 2 keping pelat

Gambar 9 rantai rol

Rantai rol mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan rantai lasan. Karena rantai rol padat maka keandalan operasinya jauh lebih tinggi dibandingkan rantai lasan. Rantai rol mempunyai flexisibelan yang baik sehingga dapat dipakai pada sprocket dengan diameter lebih kecil dan jumlah gigi yang lebih sedikit. Hal ini akan mengurangi ukuran mekanisme dan sekaligus mengurangi harganya. Juga, gesekan pada rantai rol jauh lebih kecil dibandingkan dengan rantai lasan dengan kapasitas angkat yang sama.

Kecepatan maximum rantai rol ditentukan oleh standar Negara dan tidak boleh melebihi 0.25 mm/detik.

Nilai factor keamanan K, rasio dan jumlah gigi sprocket untuk rantai las dan rol diberikan pada table 4. d

D

Table 4 Data rantai yang terseleksi

RANTAI Digerakan Factor keama nan K Rasio Jumlah minimum gigi pada sprocket Dilas dikalibrasi dan tidak dikalibrasi

dilas dikalibrasi pada katrol dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat beban Dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat beban Roller Tangan Daya Tangan Daya 3 - 6 4.5-8 6- 5 5 20 30 20 30 5 5 8 d D

3. Tali Rami

Tali rami hanya cocok digunakan untuk mesin

pengangkat

yang

digerakan tangan (puli tali) karena sifat mekanisnya yang

lemah (cepat aus, kekuatan yang rendah, mudah rusak oleh

benda tajam, pengaruh lingkungan dan sebagainya)

Berdasarkan metode pembuatan pembuatan dan jumlah untaian tali rami dikelompokan menadi tali polos dan tali kabel. Yang terakhir terbuat dari lilitan 3 buah lilitan yang berbeda. Tali sering dicelupkan pada aspal untuk mengurangi pelapukan. Walaupun tali rami yang dicelupkan pada aspal lebih tahan terhadap pengaruh cuaca, namun jauh lebih berat dan lebih kurang flexible dan kekuatannya berkurang 20% dibanding tali biasa. Kekuatan putusnya membagi tali rami menjadi dua kelas : kelas 1 dan kelas 2.

Tali rami harus memenuhi standar Negara dan terbentuk dari tiga untai rami dan tiap untai terdiri atas beberapa serabut yang berbeda. Arah lilitan untaian harus berlawanan dengan serabut.

Pemilihan tali rami. Tali rami dipilih hanya berdasarkan kekuatan tariknya

berdasarkan rumus : br d S 4 2 dengan :

d = Diameter keliling dari untai, dalam cm S = Beban pada tali, dalam kg

• 4. TALI BAJA

Tali baja mempunyai keunggulan sebagai berikut : 1. Lebih ringan;

2. Lebih tahan terhadap sentakan;

3. Operasi yang tenang walaupun pada kecepatan operasi yang tinggi; 4. Keandalan operasi yang tinggi.

Tali baja terbuat dari kawat baja dengan kekuatan ς= 130 sampai 200 kg/mm2. Didalam proses pembuatannya kawat baja diberi perlakuan panas tertentu dan digabung dengan penarikan dingin, sehingga menghasilkan sifat mekanis kawat baja yang tinggi.

Lapisan dalam tali mengelompokan menjadi : 1) Tali pintal silang atau tali biasa; 2) Tali pintal parallel atau jenis lang; 3) Tali komposit atau pintal balik.

Tali Baja Serba Guna. Tali yang terdapat

pada Gambar 13 adalah tali baja konstruksi biasa (kawat seragam) yang berupa kawat anyaman kawat yang sama diameternya

Gambar 13. Lapisan serat tali baja.

Tali Baja Anti-Puntir.

Pada tali ini sebelum dipintal setiap kawat dan untaian dibentuk sesuai dgn kedudukannya didalam tali. Akibatnya tali yang tidak dibebani tidak akan mengalami tegangan internal. Tali ini tidak mempunyai kecenderungan untuk terurai walaupun ujung tali ini tidak disimpul

Jenis Tali Baja Puntir mempunyai keunggulan sebagai berikut : 1. Distribusi beban yang merata

pada setiap kawat sehingga tegangan internal yang terjadi minimal.

2. Lebih fleksibel. 3. Keausan tali lebih kecil bila

melewati puli dan digulung pada drum, karena tidak ada untaian atau kawat yang menonjol pada kontur tali, dan keausan kawat terluar seragam; juga kawat yang putus tidak akan mencuat keluar dari tali.

4. Keselamatan operasi yang lebih baik.

Tali Baja Dengan Untaian Yang Dipipihkan. Tali ini (Gambar 16) dipakai pada

crane yang bekerja pada tempat yang mengalami banyak gesekan dan abrasi. Biasanya tali ini tebuat dari lima buah untaian yang dipipihkan dengan inti kawat yang juga dipipihkan; untaian ini dipintal pada inti yang terbuat dari rami

Gambar 16. Tali dengan untaian yang dipipihkan.

Tali dengan Anyaman Terkunci. Tali ini banyak digunakan pada crane kabel dan

kereta gantung. Tali ini mempunyai keunggulan dalam hal permukaan yang halus, susunan kawat yang padat dan tahan terhadap keausan, kelemahannya adalah tidak fleksibel.

Gambar 17. Lilitan tali yang dikunci.

Cara mengukur diameter luar tali dapat dilihat pada Gambar 19, yaitu dengan mengukur dua untaian yang berlawanan letaknya.

Gambar 19. Cara mengukur diameter

tali

Tabel 5 Tali Rami untuk Pengangkat

Faktor

mula-mula KONSTRUKSI TALI dari keama nan 6 x 9 = 114 + 1c* 6 x 37 = 222 + 1c* tali terhadap Posisi berpoto ngan Posisi sej aj ar Posisi berpoto ngan Posisi sej aj ar tegangan

Jumlah serat patah sepanjang satu tingkatan setelah tali tertentu dibuang kurang 9 14 7 23 12 '9 - 10 16 8 26 13 '10 -12 18 9 29 14 '12 -14 20 10 32 16 diatas 16 24 12 38 19 Tabel 6 Tali Untuk Crane dan Pengangkat

Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa umur tali sangat dipengaruhi oleh kelelahan. Umur tali dapat ditentukan dengan memakai perbandingan (Dminadalah diameter minimum puli atau drum

dan d ialah diameter tali) dan ( -diameter kawat pada tali).

d Dm in

m in D

Jumlah lengkungan dapat ditentukan dengan cukup akurat bila kita membuat suatu diagram seperti jenis yang ditentukan dalam Gambar 21.

Gambar 21. Menentukan jumlah lengkungan tali dengan satu puli penggerak. Faktor mula-mula dari keamanan tali terhadap tegangan KONSTRUKSI TALI 6 x 19 = 114 + 1c 6 x 37 = 222 + 1c 6 x 61 = 366 + 1c 18 x 17 = 342 + 1c Posis i berp oto-ngan Posis i sejaj ar Posis i berp oto-ngan Posis i sejaj ar Posis i berp oto-ngan Posis i sejaj ar Posis i berp oto-ngan Posis i sejaj ar Jumlah serat yang patah pada panjang tertentu setelah tali dibuang Kurang 6 12 6 22 11 36 18 36 18 6-7 14 7 26 13 38 19 38 19 Diatas 7 16 8 30 15 40 20 40 20

Sistem puli yang banyak digunakan dan jumlah lengkungannya dapat dilihat pada Gambar 23

Gambar 23. menentukan lengkungan untuk berbagai sistem puli

pengangkat

Tabel 7 menunjukkan nilai sebagai fungsi jumlah lengkungan.

Tabel 7 d Dmin Jumlah lengk unga n Jumlah lengk ungan Jumlah leng kun gan Jumlah lengk ungan 1 16 5 26,5 9 32 13 36 2 20 6 28 10 33 14 37 3 23 7 30 11 34 15 37,5 4 25 8 31 12 35 16 38 Tabel 8 EFISIENSI PULI

Puli Tunggal Puli Ganda Efisiensi

Jumlah alu r

Jumlah puli yang berputar Jumlah alur

Jumlah puli yang berpu tar Gesekan pada permukaa n puli (faktor resisten satu puli) Gesekan anguler pada permukaan puli (faktor resisten satu puli 2 1 4 2 0,951 0,971 3 2 6 4 0,906 0,945 4 3 8 6 0,861 0,918

Tabel 9

Harga Minimum Faktor k dan e1yang diizinkan

TIPE ALAT PENGANGKAT

Digerakkan oleh: Kondisi pengoperasian Faktor K

Faktor e1

1. Lokomotif,caterpilar-mounted, traktor dan truk yang mempunyai crane pilar (termasuk excavator yang dioperasikan sebagai crane dan pengangkat mekanik pada daerah konstruksi dan pekerjaan berkala.

2. Semua tipelain dari crane dan pengangkat mekanis

3. Derek yang dioperasikan dengan tangan, dengan kapasitas beban terangkat diatas 1 ton yang digandeng pada berbagai peralatan otomotif (mobil, truk, dan sebagainya). 4. Pengangkat dengan troli 5. Penjepit mekanis (kecuali untuk puli pada grabs)

untuk pengangkat mekanis pada no.1 6. Idem untuk pengangkat mekanik pada no.2

Tangan Daya Daya Daya Tangan Daya Daya -Ringan Ringan Medium Berat dan sangat berat

Ringan Ringan Medium Berat dan sangat berat

-4 5 5,5 6 4,5 5 5,5 6 4 5,5 5 5 16 16 18 20 18 20 25 30 12 20 20 30 Tabel 10

Harga faktor e 2 yang tergantung pada konstruksi tali Konstrusi Tali Faktor e2 Biasanya 6 x 19 = 114 + 1 poros Posisi berpotongan……… Posisi sejajar………. Compound 6 x 19 = 114 + 1 poros a). Warrington Posisi berpotongan……….. Posisi sejajar……… b). Seale Posisi berpotongan……….. Posisi sejajar……… Biasanya 6 x 37 = 222 + 1 poros Posisi berpotongan……… Posisi sejajar………. 1,00 0,90 0,90 0,85 0,95 0,85 1,00 0,90

5. PERHITUNGAN DAYA TAHAN (KEKUATAN BATAS KELELAHAN) TALI KAWAT BAJA DENGAN METODE PROFESOR ZHITKOV •Metode perhitungan daya tahan tali kawat yang dijelaskan berikut dihasilkan oleh penelitian bertahun-tahun yang dilakukan di hammer dan sickle works. berbagai konstruksi tali yang berdiameter dari 3 mm sampai 28 mm diuji dengan tiga unit mesin khusus untuk menentukan metalurgi, produksi, desain dan operasi yang mempengaruhi kekuatan tali.

•Pada tahap pertama, karakteristik umur tali dikumpulkan dari semua pengujian dalam bentuk grafik yang menghasilkan hubungan

z = ƒ1(ς) dan z = ƒ2( )

•Data ini kemudian dipakai untuk menggambarkan suatu diagram yang menunjukkan hubungan σ = ƒ3 ( ) dengan berbagai jumlah lengkungan tali (gambar 24) dan untuk mendapatkan secara matematis rumus desain:

A = = mσCC1C2

Gambar.24 Diagram untuk menentukan jumlah lengkungan tali

d D d D d D

• Bila kita mengetahui kondisi operasi mekanisme pengangkat, dan telah menentukan umur tali, kita dapat menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan z1dengan rumus :

z1 = a z2N β dengan :

N = umur tali dalam bulan

a = jumlah siklus kerja rata-rata per bulan

z2= jumlah lengkungan berulang per siklus kerja (mengangkat dan menurunkan) pada tinggi pengangkatan penuh dan lengkungan satu sisi.

β = faktor perubahan daya tahan tali akibat mengangkut muatan lebih rendah dari

Gambar 28 menunjukan faktor-faktor utama yang mempengaruhi mutu tali kawat baja

6. PENGIKATAN RANTAI DAN TALI  Pengikatan Rantai Beban Lasan

 Pengikatan Rantai Rol  Pengikatan Tali Rami  Pengikatan Tali Baja

Gambar 29 Metode pengikatan rantai beban lassan

Gambar 30 Pengikatan rantai roller beban

Gambar 31 Pengikatan tali

rami Gambar 32 Pengikatan tali kawat dalam soket tirus

Soket Baji. Tali dilewatkan mengitari baji-baja beralur (Gambar 34a) dan diikat

bersama dengan baji kedalam soket rata yang sesuai yang terbuat dari baja tuang. Beban akan menarik tali kedalam soket dan akan menambah daya ikatnya.

Mata Pengikat. Tali dililitkan mengelilingi mata pengikat (Gambar 34b) dan ujung

bebasnya dililitkan dengan bagian utama tali. Panjang lilitan 1 > 15d dan minimum sepanjang 500 mm. Gambar 34c menunjukan kait yang diikat pada tali dengan mata pengikat.

Disamping dililitkan, mata pengikat dapat dikencangkan dengan memakai klip khusus

bulldog (bull-dog clip) atau pengapit pada tali kawat (Gambar 35). Jumlah pengapit

minimum adalah tiga buah. Gambar 36 menunjukan tali kawat yang diikat pada mata pengikat dengan plat dan baut.

Gambar 34 Baji soket tali (a) dan pengikatan dengan alat berlubang (b,c)

Gambar 36 Tali alat berlubang dengan plat dan sekrup Gambar 35 Klem bull dog

7. PERABOT PENGGANTUNG BEBAN

• Anduh Rantai. Anduh (sling) ini terbuat dari rantai lasan tak terkalibrasi biasa

dengan mata dan kait untuk penggantungan atau cengkeram berbentuk capit untuk mengangkat obyek. Juga digunakan rantai tanpa ujung dan rantai lepas dengan cincin tanpa ujungnya

• Gambar 38a menunjukan rantai tanpa ujung, Gambar 38b rantai lepas dengan cincin , Gambar 38c - rantai dengan kait dan cincin, Gambar 38d – anduh utas dua, Gambar 38e cengkeram berbentuk cakar untuk membentuk lingkaran pada rantai. Gambar 38f menunjukan tong yang diangkat dengan cengkeram rantai berbentuk capit yang memegang bagian ujung tong

• Anduh rantai terutama digunakan untuk pelayanan kerja berat dan selalu pada temperatur tinggi. Kecuali dipakai pelindung khusus yang terbuat dari logam lunak (Gambar 38g), Anduh rantai biasanya akan merusak sudut (ujung) benda yang dingkat

Gambar 38 Anduh rantai

• Anduh Tali Rami. Tali rami polos yang disimpul mati banyak sekali digunakan untuk

menhan muatan pada kait crane. Kekuatannya jauh lebih rendah dibandingkan dengan tali baja, tetapi memiliki keluwesan yang lebih tinggi dan mudah diikat menjadi simpul. Tali rami mudah sekali dirusak oleh ujung tajam benda yang diangkat dan harus dilindungi dengan bantal linak (Gambar 38g) atau alat pelindung khusus lainnya (plat sudut). Metode mengikat dengan tali rami dapat dilihat pada Gambar 39.

• Anduh Tali Kawat Baja. Umumnya beban yang berat umumnya dingkat dengan

anduh tali baja. Dibandingkan dengan rantai, tali baja lebih ringan tetapi terlalu kaku dan cenderung untuk terpuntir. Di samping itu apabila digunakan untuk mengangkat benda yang berujung tajam, tali baja akan melengkung terlalu tajam dan akan cepat aus. Tali baja ini rentan terhadap temperatur yang tinggi. Muatan yang diangkat oleh anduh tali dan rantai harus diikat dengan aman sehingga tidak berpindah posisinya sewaktu bergerak.

Gambar 40a menunjukkan anduh tali baja dengan utas tunggal dan gambar 40b menunjukan tali dengan dua dan empat utas.

Gambar 40 anduh serat tali baja

ALAT TAMBAHAN

PENANGANAN MUATAN

Pada crane serbaguna yang mengangkat

berbagai bentuk muatan ditangani dengan

memakai anduh (sling) rantai yang dikatkan

pada kait. Kait tunggal (standar) dan kait

tanduk adalah jenis kait yang paling sering

dipakai untuk keperluan ini. Kadang-kadang

digunakan kait segitiga. Kait standar dan

tanduk dibuat dengan ditempa pada cetakan

rata atau cetakan tertutup atau dapat juga

dibuat dari beberapa plat dengan bentuk kait

yang dijadikan satu.

1. URAIAN UMUM

Kemampuan Angkat

1. Kait tempa :

 Kait standar sampai 50 ton

 Kait tanduk mulai dari 25 ton ke atas

2. Kait segitiga dan kait berlapis mempunyai

kemampuan angkat diatas 100 ton

Pada umumnya, muatan

digantung pada anduh

berutas-empat dengan

dua lilitan tali pada kait

(Gambar 61).

Kait sering kali

mempunyai bentuk

penampang tarapesium

yang dibuat lebih lebar di

dalam.

Q Q Q P 0,35 45 cos 4 cos 4

Perhitungan Dimensi Kait Tegangan tarik : t : kisar ulir do: diameter luar ulir

d1: diameter dalam ulir

Tinggi minimum :

: tegangan satuan pada jarak y dari sumbu netral Q : beban pada kait F : luas penampang kritis r : jari-jari kelengkungan pada

daerah kritis x : faktor bentuk bentuk

penampang 4 2 1 d Q t p d d Qt H 2 1 2 0 4

2. KAIT TEMPA STANDAR

Momen lentur M diasumsikan bernilai positif bila

menyebabkan kelengkungan kait bertambah (jari-jarinya

berkurang) dan bernilai negatif bila kelengkungannya berkurang.

Karena beban cenderung untuk membuka kait, momennya

bernilai negatif (Gambar 62a) :

M = -Qr = -Q (0,5a + e

1

)

Nilai x didapat dari persamaan :

untuk trapesium dengan sisi b

1

dan b

2

dan tinggi h akan menjadi

Bila kita mengambil nilai h = a, dan bila dan

maka rumus diatas setelah ditransformasikan akan berbentuk

2 1 1e e dF r y y F x 2 1 1 2 2 2 1 2 2 1 1 2 1 b b e r e r n r e h b b b h b b r x 1 1 09861 , 1 5 , 0 5 , 1 1 3 7 5 2 n n n n x 1 a h n b b 2 1

dengan mengabaikan perpindahan sumbu netral relaif terhadap pusat massa bagian tersebut diperoleh

Dalam keadaan tersebut rumus diatas dapat digunakan untuk mencari x untuk semua nilai

Denganmendistribusikan nilai M = -Qr = -Q (0,5a + e1), r = 0,5a + e1, y = -e1(untuk bagian terdalam yang tertarik) dan y = e2 (untuk

bagian terluar yang tertekan) ke dalam rumus (61) dan kita dapatkan tegangan satuan pada penampangantara titik I dan II.

Tegangan maksimum pada bagian terdalam Tegangan maksimum pada bagian terdalam

3

1

2

1

h

n

n

e

2 1 b b r y y x r e a F Q r y y x Fr e a Q Fr e a Q F Q 1 1 5 , 0 1 1 5 , 0 5 , 0 1 1 1 a e x F Q e r e x r e a F Q 1 1 1 ₁ 1 12 5 , 0 1 aman a e x F Q1 2 1 aman a e x F Q 1 1 2 1

Nilai x adalah jarak dari titik O ke garis vertikal yang bersangkutan; y adalah panjang garis vertikal di dalam bagian penampang. Titik-titik terluar ordinat kemudian dihubungkan dengan suatu garis. Absis titik pusat penampang tersebut ditentukan dengan

Dengan ;

f : luas daerah yang dibatasi oleh kurva F : luas penampang kait Luas penampang daerah f dan F ditentukan dengan memaki planimeter.

h h c ydx yxdx x 0 0

Metode Grafik untuk menetukan Faktor x

Dengan meneruskan prosedur yang sama untuk semua

garis vertikal akan didapatkan sejumlah titik dan bila titik

tersebut dihubungkan, kita akan adapat mencari luas daerah f

1

dan f

2

pada titik C. Perbedaan f

1

-f

2

akan selalu bernilai negatif.

Luas daerah f

1

dan f

2

dapat ditentukan dengan memakai

planimeter.

Faktor x akan sama dengan

Jarak antara garis nol (netral) adan garis pusat adalah

Dengan :

: jari-jari kelengkungan titik pusat

F f f dF r y y F x e e 2 1 2 1 2 1

x

x

1

Tegangan aman satuan yang didapatkan dengan rumus (64) dan (65) tidak boleh

melebihi 1500 kg/cm2_{untuk baja 20.}

Penampang III dan IV diperiksa kekuatannya pada sudut maksimum yang diizinkan 2 =

120 dengan cara yang sama seperti

Penampang I dan II. Dengan mengabaikan gaya geser perhitungan

untuk gaya dilakuakn dengan memakai cara yang sama dengan sebelumnya, tetap memakai nilai r’dan bukan hubungkan dimensi yang bersangkutan dari penampang tersebut. Bagian silindris tangkai kait yang masuk ke lubang pada bintang-lintang akan mengalami tegangan tarik. Akan tetapi tegangan lentur akan timbul akibat salah stel sebab itu tegangan yang diizinkan dalam hal ini akan jauh berkembang

2 Q tan 2 Q

Tegangan aman

2 a

Beban digantung pada satu tanduk. Tangkai utama akan dibebani

lebih dari yang diizinkan, tegangan satuan maksimumnya dapat

ditentukan melalui pertimbangan berikut (penampang kritis V-VI)

cos

2

1

Q

p

F

p

Q

p

t t sh

sin

,

2

F

P

_sh

sh

DAN

Tegangan lentur yang timbul dari momen Akibatnya

)

2

(

1

d

a

P

M

_lentur 2 2 1

)

3

(

lentur

Contoh soal: Memeriksa tegangan pada bagian

lengkung kait tanduk tempa.

Diketahui: Kapasitas angkat 15 ton; dimensi pada

gambar 66.

1.Beban total

Q

15

TON

2.Gaya normal pada penampung rumus

(69) adalah:

.

750

.

13

45

cos

3

77

sin

00

.

15

2

cos

3

)

sin(

2

1

kg

x

x

Q

P

3.factor

Luas penampang F = 115,8 cm

2

Luas daerah tambahan f = 789 cm

3

_{. Absis titik}

pusat ialah

cm

F

f

x

c

6

,

8

8

,

115

789

Zambian Luas daerah

Sehingga factor

2 2 2 1

5

,

71

cm

dan

f

11

,

7

cm

f

104

,

0

8

,

115

)

7

,

11

71

,

5

(

2

)

(

2

1 2

f

f

f

x

Jarak antara titik nol dan titik pusat adalah:

cm

x

1

0

,

104

1

,

29

104

,

0

8

,

13

1

Jarak antara bagian bagian terdalam

dengan garis nol

cm

x

e

1 c

6

,

8

1

,

29

5

,

51

4.Tegangan satuan adalah

2 1 1 1

900

/

14

51

,

5

2

104

,

0

1

8

,

115

750

.

13

2

1

.

x

kg

cm

a

e

x

F

P

2 2 1 2 1

/

520

16

2

14

45

,

10

104

,

0

1

5

,

115

750

.

13

2

1

cm

kg

e

e

a

e

x

F

p

II

Kedua rantai diatas berada dalam batas

yang diizinkan.

4.

KAIT MATA SEGITIGA PADAT

Kait mata pada segitiga padat dipakai pada

crane dengan kapasitas angkat yang besar (di

atas 10 ton), dan hanya kadang-kadang saja

dipakai

juga

pada

crane

dengan

kapasitas

sedang. Kelmahan kait ini adalah anduh yang

mengangkat muatan harus dilewatkan kedalam

lubang

kait

tersebut.

Kait

segitiga

ditempa

Ditinjau dari segitiga luar (eksternal) kait

segitiga dapat ditentukan secara statis, dan dari

segi tegangan kait ditentukan secara statis tak

tentu. Karena lengkungan bagian bawah dibuat

utuh dengan sisinya dan akan mengalami gaya

lentur maka bagian sisinya akan terpengaruh

gaya lentur tersebut juga.

Dari penyelidikan yang dilakukan, momen

lentur pada lengkunagan bawah adalah:

6

1

1

Q

M

Momen lentur pada pertemuan kedua sisinya

dengan busur ialah

13

1

2

Q

M

Gaya tarik yang bekerja pada bagian sisi ialah

2

cos

2

1

a

Q

p

Dengan:

a

- sudut antara kedua sisi

Q

– beban

I

– panjang busur yang diukur

sepanjang garis netral

Sambungan

antara

busur,

sisi

dan

tangkainya tidak boleh membentuk sudut yang

tajam tetapi harus rata dan halus.

Tegangan satuan maksimum pada bagian

sumbu dapat ditentukan dengan rumus

F

P

W

M

lentur 1

P

x

Q

M

lentur 1

6

1

Dengan:

2

tan

2

1

a

Q

P

—

gaya tekan yang bekerja

pada busur, dalam kg

W

—

momen perlawanan

F

— luas penampang busur

5

.

KAIT SEGITIGA BERSENDI

Pembuatan

kait

mata

segitiga

ternyata

mengalami

banyak

kesulitan

dalam

proses

produksinya. Sehingga untuk menangani beban

yang besar kait segitiga bersendi rakitan lebih

disukai untuk digunakan.

Tegangan satuan pada sambungan kait

tiga-sendi rakitan adalah

F

a

Q

2

cos

4

1

Nilai yang diizinkan adalah

2

1

1

.

200

kg

/

cm

Tegangan satuan ditentukan sebagai

tegangan pada bentangan lengkung

e

R

e

xFR

M

FR

M

F

P

1

1

Dengan

Q

_P

_x

M

1

4

1

2

tan

2

1

a

Q

P

Dengan:

F

— luas penampang

1

e —

jarak antara sambungan netral dengan

lapisan yang menerima beban terbesar.

Factor x

untuk ellips didapat dengan rumus

6 4 2

64

5

8

1

4

1

R

a

R

a

R

a

x

Dengan:

a

—

luas penampang

Tegangan pada mata tangkai diperiksa

dengan rumus hasil

2

2

2

2

1

d

D

d

D

P

Dengan:

bd

a

Q

P

2

cos

4

b

— lebar lubang

(

tekanan satuan)

6. PERABOT UNTUK

MENGGANTUNGKAN KAIT

• Pemberat kait. Untuk mengangkat muatan ringan (=sampai 5

ton) biasanya kait langsung diikatkan pada takal pengangkat

fleksibel. Untuk meredam kejut, kadang-kadang pemberat kait

dilengkapi dengan pegas. Penggunaan peredam kejut ini

sangat diperlukan untuk crane yang melayani alu tempa.

• Bantalan kait. Bantalan peluru aksial memungkinkan kait

dapat berputar dengan mudah ketika menangani beban diatas

3 ton. Bantalan ini dipasang pada batang lintang dipakai

menahan mur kait.

Batang lintang untuk kait

Batang lintang kait dapat berputar pada pelat sisi rumahnya yang

diperkuat dengan setrap atau sekal yang terbuat dari pelat baja. Hal ini

akan memungkinkan kait berputar pada dua arah yang saling tegak lurus.

Batang lintang ini ditempa dari baja dan diberi trunion (batang gerak)

pada ujungnya. Diameter lubang untuk tangkai kait harus sedikit lebih

besar dari tangkainya sendiri.

6. PERABOT UNTUK MENGGANTUNGKAN KAIT

Pemberat kait. Untuk mengangkat muatan ringan (=sampai 5

ton) biasanya kait langsung diikatkan pada takal pengangkat

fleksibel. Untuk meredam kejut, kadang-kadang pemberat kait

dilengkapi dengan pegas. Penggunaan peredam kejut ini sangat

diperlukan untuk crane yang melayani alu tempa.

Bantalan kait. Bantalan peluru aksial memungkinkan kait dapat

berputar dengan mudah ketika menangani beban diatas 3 ton.

Bantalan ini dipasang pada batang lintang dipakai menahan mur

kait.

Batang lintang untuk kait

Batang lintang kait dapat berputar pada pelat sisi

rumahnya yang diperkuat dengan setrap atau sekal yang

terbuat dari pelat baja. Hal ini akan memungkinkan kait

berputar pada dua arah yang saling tegak lurus. Batang

lintang ini ditempa dari baja dan diberi trunion (batang

gerak) pada ujungnya. Diameter lubang untuk tangkai

kait harus sedikit lebih besar dari tangkainya sendiri.

Gambar. 70 penampang-lintang untuk kait.

Tabel ukuran dan beban untuk bantalan

swa-penyebaris untuk kait yang mengangkat beban

mulai 5 sampai 75 ton

kapasitas

pengangkat Q d1 d4 d5 D D1 k R r Limit beban

ton kerja, ton.

5 50 52 75 92 100 36 75 1,5 7.5 7,5 60 62 85 106 115 41 85 2 9,0 10 70 72 95 120 130 44 95 2 11,6 15 80 82 110 136 145 50 110 2 15,8 20 90 93 125 155 165 57 125 2 20,6 25 100 103 140 172 185 64 140 2 26,0 30 115 120 160 200 215 74 160 3 35,5 40 125 130 175 220 220 79 175 3 41,5 50 130 135 185 240 250 101 185 3,5 58,0 60 150 155 205 260 270 106 205 4 67,4 75 170 175 230 285 300 111 230 4 77,5

Momen lentur maksimumnya adalah

Dengan :

D1= diameter luar cincin dudukan bantalan.

Momen perlawanannya adalah

)

5

,

0

1

(

4

4

2

2

1

2

1 1 1

d

Q

d

x

Q

x

Q

maks 2 1

)

(

6

1

h

d

b

w

Tegangan lentur aman

lentur

= 600 – 1000 Kg/cm

2

Momen lentur pada trunion batang-lintang :

Tekanan satuan antara trunion dan rumah

Dengan :

s = tabel sakel

s

1

= tabel pelat samping

2

2

1 2

s

s

x

Q

M

1 2ds s Q P

2

1

s

s

l

Trunion batang-lintang tidak boleh bergerak secara aksial tetapi harus

dapat berputar. Pengencangannya dapat dilakukan dengan cincin

penyetel yang diikat dengan memakai pena tirus atau cincin belah yang

dimasukan ke dalam alur trunion yang dipasang dengan skrup ke strap

atau sekal.

Momen lentur pada trunion:

Gambar 71 penampang-lintang untuk pemasangan dua

roda penuntun tali

2

2

2

2

0 0 1

D

l

s

s

Q

M

maks

s

s

Q

M

2 0

2

2

Gambar 72 Penampang-lintang sakel dengan rumah empat buah roda penuntun.

Pada penampang A

1

B

1

(gambar 72)

Pada penampang A

2

B

2

Pada penampang A

2

B

2

dipakai rumus lame, tekanan satuannya ialah:

bs

Q

2

1

s

d

b

Q

2

1

ds

Q

P

2

Tegangan satuan pada permukaan dalam:

Tegangan satuan pada permukaan luar:

Tegangan maksimumnya akan terjadi pada permukaan dalam yakni:

Maka

2 2 2 2 3

2

2

d

R

d

R

P

A 2 2 2 3

2

2

d

R

d

p

B 2 2 2 2 3

4

2

4

d

R

ds

d

R

Q

A 2 2 2 2 1

4

4

2

R

d

d

R

x

d

Q

s

Perhitungan Kekuatan Batang Lintang Secara

Tepat Dengan Metode yang Dikembangkan

oleh A.A. Staroselsky

Bila batang lintang didesain dengan bantalan

anti-gesek, tekanan pada daerah permukaan

kontak yang dibebani dapat diasumsikan

terbagi merata pada permukaan setengah

silinder menurut hukum berikut :

Gambar 73 Diagram perhitungan untuk penampang-lintang

Jika P merupakan resultan pada gambar dari persamaan itu kita peroleh

:

Dan rumus yang dapat digunakan :

cm

Kg

R

P

x

p

2

/

PR R M P R N 1 034 , 0 12 , 0 1 2 1 4 1 1 1

RUMAH KAIT

Rumah kait merupakan keseluruhan takel gantung yang

mencakup :alat pengangkat (kait), batang lintang, roda puli

bawah, dan pelat rumah sekal tempat gandar roda puli dan

pemutar batang lintang diikat

Gambar 77 menunjukkan rumah dengan satu buah roda puli

dan perabot untuk mencegah tali terlepas

Gambar 78 - 79

Muatan yang ditangani dalam perusahaan

industri dapat dibagi dalam beberapa kelompok

sebagai berikut :

1. Muatan satuan yang biasanya berukuran besar misalnya ; ketel, rakitan mesin, struktur logam, dan lainnya.

2. Muatan satuan massal ; biled baja coran berukuran besar, hasil, komponen mesin, baja canai, lembaran dan pelat, kotak, tong dan sebagainya.

3. Muatan satuan massal berukuran kecil ; coran, tempa, dan kom[onen mesin berukuran kecil, biji logam, baut, paku keling dan sebagainya.

4. Bahan lepasan ; batu bara, pasir, kokas, gas, abu, tatal, dan sebagainya. 5. Bahan cair ; besi cor cair, baja, dan logam cair lainnya

7. pencengkeram crane untuk muatan satuan

Faktor penggunaan dan kapasitas penanganan yang lebih tinggi dan

perabot pengangkat berbanding langsung dengan waktu yang

diperlukan untuk menggantung dan melepaskan muatan. Waktu ini

dapat dikurangi dengan penggunaan pencengkeram khusus yang

harus :

1.

Sesuai dengan sifat dan bentuk muatan

2.

Mencengkeram dan melepaskan muatan dengan cepat

3.

Mempunyai kekuatan dan keandalan mekanis yang memadai

4.

Memenuhi syarat keamanan

5.

Tidak merusak muatan

6.

Mempunyai bobot yang minimum

7.

Mudah dalam pengoperasiannya

Cengkeram Dan Pengapit Crane

Komponen yang serupa misalnya : pasangan roda,

as, lembaran dan pelat baja roll kertas, gulungan

kawat dan sebagainya ditangani dengan

cengkeram yang sesuai bentuknya dengan muatan

tersebut. Jenis cengkeram untuk pasangan roda,

poros dan gandar tergantung pada panjang dan

jumlah komponen yang ditangani sekaligus.

Platform Muatan Dan Ember Curah

Samping

Perabot ini dipakai untuk menangani muatan satuan

dalam jumlah besar (kotak bal baja batangan,

komponen mesin dan sebagainya) dan juga muatan

yang berukuran kecil (briket, batu bata, biji logam

dan komponen besi cor berukuran kecil lainnya).

Untuk mencegah terjadinya kecelakaan, muatan

yang berukuran kecil tidak boleh dipindahkan pada

platform dan ember terbuka. Isi platform dan ember

dapat dipindahkan dengan crane ke gerbong rata.

Biasanya platform, dan ember tersebut ialah jenis

Tang Biasa Dan Swa Jepit

Sendiri

Kecenderungan untuk mengurangi tenaga kerja

untuk menangani muatan satuan sekecil mungkin

telah menyebabkan berkembangnya berbagi jenis

tang dan cengkeram otomatis lainnya. Pada

pronsipnya, tang dibuat bersifat swa jepit, yakni

penjepit ini akan menutup sendiri akibat muatan

yang ditangani. Tang dibuka secara manual dengan

tuas khusus.

8. MAGNET PENGANGKAT ELEKTRIS

Magnet pengangkat digunakan sebagai bahan

magnetik dalam berbagai bentuk (ingot, batang, rel, baja

lembaran dan pelat, pipa, tatal, biji, kotak yang berisi benda

– benda terbuat dari baja). Magnet pengangkat dapat

digunakan secara luas khususnya pada pekerjaan

rekasanya metalurgi dan mekanis. Keunggulan utamanya

ialah tidak diperlukannya pengikatan muatan secara manual

sehingga mengurangi waktu yang diperlukan untuk operasi

ini secara drastis.

kelemahan magnet peralatan ini yaitu pengurangan

kapasitas angakt akibat bobot magnet ini sendiri, akan

tetapi alat ini dapat mengatasi muatan yang jumlahnya

cukup besar dengan waktu yang minimal dan peningkatan

efisiensi pengangkat yang cukup besar.

9. CENGKERAM UNTUK BAHAN LEPASAN

Bak. Bak swa – curah digantungkan pada kait crane, dan dapat dibalikan /

diputar pada trunion horizontal. Bak ini mempunyai kapasitas antara 0,25 – 3 M3

.

Bak Curah – Bawah Dan Curah Samping.

Dipakai untuk menangani kerikil, pasir, tanha dan

sebagianya dengan bantuan crane jenis ini lebih unggul

dibandingkan bak miring, karena tidak mencecerkan bahan

ketika pencurahan.

Bak Dengan Sekop.

bak jenis ini berkapasitas 1 – 3 m3 _dan

untuk penggunaan khusus dapat sampai 8 m3_{. Bak ini mempunyai}

dua buah sekop bersendi dengan alas yang dibulatkan.

Ember cengkram .

didesain untuk proses pencurahan otomtis tetapi memerlukan tenaga kerja dan mekanisme manual

Ember Cengkram Tali Ganda.

Operasi

pengangkatannya dilakukan oleh satu kelompok

tali (atau suatu tali)

Ember Cengkram Tauber Dengan Tali

Ganda.

Terdiri atas bentuk lonceng yang dibentuk oleh dua

buah dinding memanjang yang sejajar yang dihubungkan

dengan suatu pelat horizontal,

Ember Cengkeram Tali Tunggal. Ember

cengkeram yang dalam kedua macam operasinya (naik turun, membuka dan menutup) dilakukan dengan satu alat penarik, biasanya tali.

Ember Cengkeram yang Digerakkan Motor.

Pada ember cengkeram yang digerakkan motor, sekop dibuka dan ditutup dengan rantai ataupun tali yang digerakkan motor yang terpasang pada rangka pemegang itu sendiri.

Ember Cengkeram yang Digerakkan Motor dengan

Pengangkat Listrik.

Sekopnya dikendalikan dengan tali puli yang

roda pulinya dipasang pada batang-silang bawah.

Ember Cengkeram Khusus. Mempunyai sekop yang

berbentuk khusus untuk menyesuaikan diri dengan jenis operasi dan

bahan yang akan ditangani.

Ember Cengkeram Tangan Majemuk.

Bentuknya menyerupai tangga, sekop, atau lebih tepat disebut dengan tangan, alat ini terdiri dari 3 sampai 8 tangan yang dapat mencengkeram bahan bongkahan dengan mudah tanpa merusakkan bahan.

10. METODE UNTUK MENDESAIN EMBER CENGKERAM

• Sifat bahan curah berikut mempengaruhi parameter alat cengkeram: ukuran dan bentuk

bongkahan, kandungan air, viskositas gaya, gesek dalam, berat jenis (bulk weight), derajat ketahanan bahan terhadap penembusan benda asing, dan sebagainya. Metode mendesain cengkeram berdasarkan sifat fisik bahan curah dikatakan ideal. • Ketergantungan antara bobot dan kapasitas cengkeram dapat diungkapkan dengan

perbandingan sebagai berikut: (a) untuk cengkeram pelayanan ringan (b) Untuk cengkeram pelayanan medium (c) Untuk cengkeram pelayanan berat (d) Untuk cengkeram pelayanan sangat berat

Dengan:

berat cengkeram, dalam ton, kapasitas cengkeram, dalam meter kubik

5 , 0 8 , 0 V Ggr 5 , 0 5 , 1 V Ggr 5 , 0 3 , 2 V Ggr 5 , 0 3V Ggr gr G V

Dengan memakai diagram perpindahan dari mekanisme cengkeram dan data berat komponennya dapat kita tentukan gaya yang bekerja pada komponen

tersebut berdasarkan statika.

Data percobaan menyarankan hubungan berat sebagai berikut:

dengan:

berat batang-silang bawah dengan pengimbangan berat sekop

berat btang-silang atas dengan batang hubung Dengan gaya yang ditentukan ini diperiksa kekuatan komponen cengkeram, sehingga

kita menentukan gaya yang diperlukan untuk menutup sekop tersebut.

gr G G1 0,2 gr G G2 0,5 gr G G3 0,3 1 G 2 G 3 G

11. PERLENGKAPAN CRANE UNTUK MENANGANI BAHAN CAIR

Krusibel (untuk mencairkan paduan baja dan logam lainnya)

dibuat dari bahan tahan panas: dan krusibel ini dapat menampung muatan mulai 40 sampai 300 kg logam.

Krusibel diangkat dari tanur dan dipindahkan dengan tang garpu.

Ladel untuk menangani bahan cair dibuat dari plat baja dan

mempunyai lapisan tahan panas.

Keamanan dan pelayanan yang mudah (pekerja lebih terlindung terhadap radiasi kalor dibandingkan dengan pelayanan ladel biasa) dan kehilangan kalor yang lebih kecil akibat radiasi (karena drum tertutup) menyebabkan penggunaan ladel drum sangat efektif

PERALATAN PENAHAN

DAN REM

• PERALATAN PENAHAN

Alat penahan digunakan untuk menahan beban yang sedang

diangkat oleh Derek.

• Peralatan Racet. Jenis peralatan ini terdiri atas roda racet dan

sebuah pengunci. Gigi racet dapat diletakkan pada bagian

dalam atau luar pada sisi ataupun roda racet. Gigi tersebut

dibentuk sedemikian rupa sehingga racet dapat bergerak

bebas ketika beban diangkat.

• Gambar 109 a menunjukkan desain peralatan racet yang

paling sering digunakan dengan gigi pada bagian luar roda

racet.

• Penahan terbaik diperoleh pada titik kontak antara

garis singgung yang melewati titik putar pengunci

dan diameter luar roda racet. Dalam hal ini tekanan

pada pengunci diarahkan sepanjang gaya keliling

roda racet.

• Menurut tujuannya roda racet dapat didesain

dengan jumlah gigi yang berbeda-beda :

• z = 6 sampai 8 untuk dongkrak batang dan pinion,

racet dan rem yang digerakkan oleh beban yang

diangkat

(pengangkat

dengan

penggerak

roda

cacing).

• z = 12 sampai 20, untuk penahan racet yang bebas

• z = 16 sampai 25 atau selebihnya untuk rem jenis

racet.

• Panjang gigi (lebar daerah tumpuan pengunci) dipilih

dengan memperhatikan tekanan satuan linear.

b = P

p

• dengan :

P = gaya keliling

p = tekanan satu linear

Biasanya tekanan satuan diambil p = 50 – 100

kg/cm untuk pengunci baja

dan roda racet besi cor dan p = 150 – 300 kg/cm

untuk pengunci dan roda racet yang terbuat dari

baja.

Gambar 109 Peralatan racet dengan gigi luar

•

Gigi racet dengan pertemuan pada bagian luar

diperiksa terhadap kelenturan dengan rumus :

m ≈ 2

3

M

zψ *ς lentur +

Dengan :

• m = modul yang setara dengan kisar pada

diameter luar dibagi dengan π

• M = momen gaya yang ditransmisikan dalam kg – cm.

• z = jumlah gigi

• *ς lentur + = tegangan lentur aman

Rumus (95) (lihat gambar 109b) diturunkan

sebagai berikut .

Anggapan ABCD adalah daerah patahan gigi.

Persamaan kekuatan terhadap lentur adalah

Ph = a ² b *ς lentur +

6

• Biasanya a = m dan h = 0,75 m; b = ψm;P = 2M dan

D = zm

D

Maka :

2M 0,75 m = m² ψm *ς lentur +

zm

6

dan :

m ≈ 2

3

M

zψ *ς lentur +

• Kecepatan keliling roda racet tersebut berbanding

lurus dengan diameternya. Karena gaya tumbukan

pada

pengunci

dan

gigi

meningkat

secara

proporsional

• dengan kuadrat kecepatannya, maka peningkatan

kecepatan harus dibatasi sampai nilai yang dapat

diizinkan.

•

Tumbukan pada kecepatan tinggi dikurangi

dengan memakai gigi dan kisar yang lebih kecil;

dapat juga sepersekian dipakai dua atau beberapa

pengunci

yang

titik

pertemuannya

digeser

sepersekian bagian kisar, sesuai dengan jumlah

penguncinya. Pada perlengkapan racet bebas atau

rem jenis roda racet selalu terpasang mati pada

poros.

•

Pengunci racet dapat didesain seperti pada

Gambar 109 a ataupun dengan bentuk seperti

penahan yang ditunjukkan Gambar 109 a.

• Pengunci diperiksa terhadap tekanan eksentris

ataupun tarikan eksentris;

ς = M lentur + P

W F

Dengan :

• M lentur = P e 1

• W = bx² adalah momen ketahanan minimum

yang diperlukan (Gambar 109 d)

Biasanya pena pengunci (Gambar 110a) dianggap

sebagai

batang

kantilever

yang

mengalami

pembebanan.

Persamaan kekuatan ialah :

Pl = 0,1 d³ *ς lentur +

Untuk l = b + a dan P = 2 M kita peroleh

2

zm

d = 2,71

M

b + a

zm *ς lentur + 2

Dengan memperhatikan penggunaan beban

tumbukan, biasanya pena racet dibuat dari Baja 45

yang mempunyai tegangan lentur aman yang agak

diperkecil.

*ς lentur ] = (300 sampai 500) kg/cm²

Kondisi yang terbaik untuk pengunci yang

bergeser pada gigi racet didapatkan bila φ > ρ

dengan ρ adalah sudut gesek (Gambar 110b).

• Gaya T = P sin φ cenderung mendorong pengunci kea

rah akar gigi sedangkan gaya gesek N μ (di mana N =

P cos φ) dan daya gesek pada pena pengunci akan

melawan gerakan ini.

Bila ∑ MA = 0 didapatkan

(T – Nμ) L cos φ – Pμ1 d = 0

2

• Dengan mensubstitusikan nilai T dan N

dan

menghilangkan cos² φ tan p > 0 ;

• Maka φ - 0 > 0 atau φ akan menjadi lebih besar dari

p.

Tabel 22

Konstruksi untuk Profil Gigi dan Roda Racet

•

Tabel 22 memberikan data yang diperlukan untuk

konstruksi profil gigi dan roda racet dengan gigi

dalam dan luar.

•

Urutan

berikut

ini

dapat

dipakai

untuk

mengkonstruksikan profil gigi luar (lihat Tabel 22).

Pertama-tama kita gambarkan lingkaran addendum

NN dan dendum atau lingkaran kaki SS. Lingkaran

NN, yang juga merupakan lingkaran kisar, dibagi

dengan kisar t menjadi bagian yang sama besar.

• Dari

sembarang

titik

bagi

tersebut

kita

menggambarkan tali busur AB = a. Pada tali busur BC

kita membuat sudur 30° dari titik C.

•

Kemudian garis tegak lurus LM ditarik pada

bagian tengah tali busur BC sampai berpotongan

dengan sisi CK pada titik O. Dari titik O kemudian

kita gambarkan lingkaran dengan jari-jari OC.

•

Titik E, yang merupakan perpotongan lingkaran

ini dengan lingkaran SS, merupakan salah satu titik

sudut titik sudut sisi (vertex) dengan sudut 60°.

• Profil gigi-dalam dikonstruksikan sebagai berikut.

Pertama digambarkan lingkaran addendum NN dan

addendum atau lingkaran kaki SS. Lingkaran NN

dibagi dengan kisat t menjadi bagian yang sama

panjang.

Dari

sembarang

titik

bagi

tersebut

digambarkan tali busur AB = a. Pada tali busur BC

dibuat sudut 20° dari titik C. Kemudian garis tegak

lurus LM ditarik pada bagian tengah tali busur BC

sampai berpotongan dengan sisi CK pada titik E yang

berupa titik perpotongan lingkaran ini dengan

lingkaran SS adalah vertex dengan sudut 70°.

•

Sumbu titik putar pengunci didapat dengan

• Jarak antara pusat ke pusat OA (antara pusat

pengunci dan roda racet) diambil sebagai diameter

setengah lingkaran yang perpotongannya pada titik B

dengan lingkaran addendum roda akan memberikan

kedudukan gigi yang bertemu dengan pengunci dan

potongan BA akan merupakan panjang pengunci.

•

Garis BA akan tegak lurus dengan jari-jari racet

OB dari persamaan geometris. Biasanya panjang

pengunci BA diambil sama dengan 2t. Pengunci yang

tidak bertemu dengan gigi akibat bobot mereka

sendiri diberi pemberat tambahan atau pegas

(Gambar 111a).

•

Bila muatan sedang diangkat gigi roda racet akan

bergeser di bawah pengunci dan menimbulkan bunyi

klik yang tidak diinginkan (terutama bila poros

berputar dengan kecepatan tinggi). Bunyi tersebut

dapat dihilangkan dengan memakai pengunci yang

dikenal sebagai pengunci tanpa bunyi (noiseless),

yang beroperasi dengan menggunakan cincin gesek

(Gambar 111b). Pengunci demikian hanya digunakan

pada rem racet.

• Roda racet dengan gigi-dalam dipakai hanya pada

roda rem racet. Giginya dicor pada sisi-dalam drum

rem yang terpasang bebas pada poros.

• Satu atau dua buah pengunci dipsang pada tuas yang

diikat pada poros dan dioperasikan oleh cincin gesek

(Gambar 112). Jumlah gigi berkisar dari z = 16 sampai

30.

•

Gigi pada bagian dalam roda racet jauh lebih j

auh lebih kuat dibandingkan dengan gigi pada bagian

luar. Akibatnya persamaan kekuatan mempunyai

bentuk yang berbeda :

M

zψ *ς lentur +

Simbol yang dipakai mewakili nilai yang sama dengan

persamaan (95).

• Penahan gesek. Dibandingkan dengan penahan gigi,

penahan gesek mempunyai keunggulan tertentu:

beroperasi tanpa bunyi dan tanpa guncangan. Akan

tetapi pda penahan jenis ini tekanan pada titik putar

pal dan poros lebih tinggi dibandingkan dengan

penahan bergigi. Akibatnya penggunaan terbatas dan

selalu dipakai bersamaan dengan rem.

•

Gambar 113 menunjukkan penahan gesek

dengan gigi-dalam penahan berbentuk baji. Sudut

bajinya bisanya diambil sebesar 2α ≈ 45° - 50°.

Koefisien gesek μ ≈ 0,1. Sudut φ adalah 15° pada nilai

rata-rata.

• Untuk mencegah aksi dua arah dipakai dua buah

cakar yang ditempatkan pada kedudukan yang

berlawanan pada diameter lingkaran roda geseknya..

Gambar 112 Roda racet dengan gigi dalam

Tekanan pada titik putar pengunci adalah :`

P0 =

P

Tan φ

Di mana :

P = gaya keliling

•

Cakram rem harus diperkuat dengan sirip untuk

menahan beban yang ditimbulkan tekanan pengunci.

• Racet Rol. Biasanya penggunaan racet rol secara

meluas dipakai bersamaan dengan rem. Gambar

114a menunjukkan racet rol pada rumah yang

terpisah dengan rem. Peralatan racet semacam ini

beroperasi sebagai berikut.

•

Poros 1 yang akan ditahan mempunyai bus 2

yang diberi alur sebagai tempat rol 3. Cincin 6

dipasang dengan pasak 5 pada badan 4. Rol 3 tidak

menghalangi putaran yang berlawanan arah dengan

jarum jam bus 2 bersama dengan poros 1. Bila poros

1 mulai berputara searah dengan jarum jam akibat

muatan (poros 1 mendukung drum yang dililiti tali

pengangkat) rol akan tertekan pada alur oleh bus 2

dan ditekan pada cincin tetap 6.

• Untuk mencegah rol jatuh ke dalam alur akibat

bobotnya sendiri dipasang pegas penahan seperti

yang ditunjukkan Gambar 114b. Gambar 115

menunjukkan berbagai desain racet rol.

Gambar 113 Penahan gesek

Gambar 114 Racet Rol

Gambar 115 Berbagai desain racet rol

•

Desain Racet Rol (Gambar 116). Rola yang

ditekan antara penggerak dan pengikut pada pusat

gaya normal N1 dan N2 dan daya gesek tangesial μ1

N1 dan μ2N2 . Dengan roll yang berada pada ketidak

seimbangan gaya, resultan R1 = R2.

• Momem gaya yang ditransmisikan adalah :

M = zμN D

2

dengan :

z = jumlah rol (biasanya z = 4). Koefisien gesek μ ≈

0,06.

• Bila μ = tan p > tan α kita dapatkan

N < 2M

(N =N1 = N2)

z D tan a

3

•

Akan tetapi, untuk mendapatkan keandalah yang

lebih baik, gaya yang bekerja pada sebuah rol

diasumsikan sebagai :

N =

2M

(98)

zD tan a

2

Panjang rol l = N dengan p = 450 kg/cm bila

p

elemen yang beroperasi dibuat

dari baja yang bermutu tinggi dan diperkeras dengan

baik.

•

Tabel 23 menyenaraikan dimensi utama racet rol

dengan kekerasan Rockwell pada permukaan operasi

Rc = 58 sampai 61.

•

Bahan yang dipakai adalah Baja 15 dengan

Gambar 116 Diagram desain racet rol

Tabel 23

Dimensi Utama Rachet Rol

•

Rachet rol dipilih dengan memakai rumus berikut

:

• Naman = 100N 100

nK

dengan:

n = rupa yang sebenarnya

k = factor keamanan, diambil mulai 1,5

sampai 2.

REM SEPATU

•

Pada mesin pengangkat, rem digunakan untuk

mengatur kecepatan penurunan muatan ataupun

untuk menahan muatan agar diam. Rem digunakan

juga untuk menyerap inersia massa yang bergerak

(truk, crane, muatan, dan sebagainya). Tergantung

pada kegunaannya rem dapat diklasifikasikan

sebagai jenis penahan (parkir), jenis penurunan

atau gabungan keduanya. Rem jenis gabungan

melayani kedua fungsi penghentian muatan dan

mengatur kecepatan penurunan.

•

Rem dapat dibedakan menjadi rem automatis dan

rem yang dieprasikan manual.

• Jenis rem yang termasuk rem manual ialah : rem

sepatu atau blok, rem pita, rem kerucut, rem cakram

dan rem racet serta rem, dengan gagang pengaman.

• Jenis rem yang termasuk rem otomatis adalah rem

sentrifugal (untuk mengatur kecepatan) dan rem

yang digerakkan oleh bobot muatan yang diangkat.

• Rem sepatu atau blok dapat didesain dengan sepatu

luar atau dalam. Rem sepatu luar adalah jenis rem

yang umum digunakkan pada mesin pengangkat,

sedangkan rem, sepatu dalam hanya ditujukan untuk

penggunaan crane yang dipasang pada truk.

• Prinsip Operasi Rem. Untuk memahami prinsip

operasi rem sepatu marilah kita lihat diagram rem

sepatu tunggal yang ditunjukkan pada Gambar 117.

• Karena aksi satu arah sepatu tunggal menimbulkan

lenturan pada poros rem, rem sepatu tunggal hanya

dapat dipakai untuk menahan momen gaya yang

kecil pada penggerak tangan bila diameter poros

tidak melebihi 50 mm. Tekanan yang diberikan oleh

sepatu besi cor pada roda rem haruslah sedemikian

rupa sehingga gaya gesek yang dihasilkan pada

permukaan roda mengimbangi gaya kelilingnya.

Gambar 117 Diagram untuk rem sepatu tunggal

Gambar 118 Diagram untuk rem sepatu ganda

• Rem sepatu ganda (Gambar 118) sering digunakan

pada

mekanisme

pengangkat,

pemindah

dan

pemutar crane, yang berbeda dengan rem sepatu

tunggal, rem sepatu ganda tidak menimbulkan

defleksi pada poros rem. Penjepit dan crane yang

digerakkan listrik hampir selalu didesain dengan rem

sepatu ganda. Rem digerakkan oleh pemberat G dan

dilepaskan

dengan

electromagnet.

Akibatnya,

pengereman yang permanent hanya bekerja bila

electromagnet

dinyalakan.

Biasanya

rangkaian

listriknya dibuat saling mengunci antara motor

• dan magnet secara otomatis menghasilkan aksi

pengereman walaupun

motor

berhenti secara

mendadak.

• Rem sepatu ganda (Gambar 118) beroperasi dengan

prinsip

kerja

sebagai

berikut:

pemberat

G

menyebabkan tangkai I bergerak kebawah bersama

dengan batang tarik 2. Batang tarik 2 akan memutar

segitiga kaku 3 melalui sendi C. Bila kita asumsikan

titik A diam di tempat, titik C bergerak ke bawah;

dalam kasus ini titik B akan berpindah ke kanan.

Gerakan ini akan ditransimisikan oleh batang tarik 4

dan tuas 6 yang akan mendorong sepatu 8 ke arah

roda rem. Bila sepatu 8 sudah tidak dapat bergerak

lagi,

• titik C akan diam di tempat dan segitiga 3 akan

berotasi pada titik C tersebut. Akibatnya titik A akan

berpindah ke kiri dan akan menggerakan sepatu 7

melalui tuas 5.

• Pada desain sebenarnya dari rem yang ditunjukkan

pada Gambar 118, tuas 1 terdiri atas dua bagian yang

dihubungkan menjadi satu dengan menggunakan

kopling batang (turnbuckle) untuk menyetel rem.

• Diagram lain rem sepatu ganda ditunjukkan oleh

Gambar 119

• Pengoperasian rem (Gambar 119) dengan pemberat

yang dipasang pada tuas rem mempunyai kelemahan

sebagai berikut.

• Setelah arus diputuskan dan pemberatnya jatuh,

pemberat ini akan bergetar bersama dengan

tangkainya, menurunkan dan menaikkan tekanan

sepatu pada roda dan akan mengubah besarnya

momen

gaya

pengereman.

Perubahan

secara

periodic

pada

momen

gaya

pengereman

ini

merupakan fenomena yang tidak dikehendaki pada

mekanisme pengangkat maupun pada mekanisme

pemindah. Dalam hal ini pegas dapat lebih

diandalkan karena dapat beroperasi lebih halus dan

dapat disetel lebih tepat dengan jangka penyetelan

yang lebih luas.

• Gambar 120 merupakan desain rem yang digerakkan

oleh pegas.

ELEMEN REM SEPATU



Roda Rem. Biasanya mesin pengangkat yang

digerakkan tangan didesain dengan roda dari besi

cor dan digerakkan oleh penggerak daya. Roda

yang dipakai terbuat dari baja cor dengan tingkat

diatas 55 j I Group III, atau baja tempa dengan

tingkat diatas 45 sesuai dengan standar soviet

dengan kekerasan minimum permukaan gesek

280

Bhn.

Mekanisme

penggerak

truk

dapat

digunakan roda rem dari besi cor. Roda rem harus

seimbang secara dinamis. Lebar roda boleh

melebihi lebar sepatu sebesar 5

– 10 mm.