Handout mesin pengangkat

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

Mesin pengangkat

Crane

Elevator

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.
Q
nQ ton / jam
hr

dengan:
n – jumlah siklus mesin per jam
Q – berat muatan, dalam ton

Q =V

ψγ

Dengan :
V – kapasitas ember, alat pencengkeram dan
sebagainya dalam meter kubik
Ψ – faktor pengisian
γ – berat jenis dalam ton/m3

Q = (Q + G )
∑

ton

Dengan:
Q – berat muatan, dalam ton
G – berat ember atau penahan, dalm ton
n=

3600
∑t1

Dengan:
Σ ti – total waktu yang dibutuhkan

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
Penggunaan mesin rata-rata (mean)
KONDISI
OPERASI

Ringan (L)
Sedang (M)
Berat (H)
Sangat Berat
(VH)

Waktu
Beban
K beban

0.5
0.5
0.5
0.5

K
tahun

0.25
0.
0.75
1.0

K hari

0.33 (shift
satu0
0.67 (shift dua)
0.67 (shift dua)
1.0 (shift tiga)

Faktor
kerja
DF%

TemPeratur
Sekitar °C

15
25
40
40

25
25
25
45

Nilai-nilai ini ditentukan dari operasi rata-rata atau
data desain.
Kerja Nominal
Jumlah perubahan
operasi
per jam ……..

Ringan

Sedang

Berat

Sangat
Berat

60

120

240

300720

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
Sistem lintasan overhead

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 =

Sbr
K

Dengan
Ss
= beban aman yang diterima rantai, dalam
kg
Sbr
= beban putus dalam kg
K
= Faktor keamanan
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 dihubungengsel
pana pena
(gambar 9). Rantai
Gambar 9 rantai rol
untuk
beban ringan
terbuat dari dua keping
plat saja, sedangkan
untuk beban berat dapat
menggunakan sampai
Rantai rol dari 2 keping pelat
mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan
lebih

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.
D
Nilai factor keamanan K, rasio
dan jumlah gigi sprocket untuk rantai las
d
dan rol diberikan pada table 4.
Table 4
Data rantai yang terseleksi
RANTAI

Digeraka
n

Factor K
keamana
n

Rasi
oD
d

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
….
….
….

Jumlah
minimu
m gigi
pada
sprocke
t
5
5
…..
…..
…..
…..
8

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)
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.
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.

Pemilihan tali rami. Tali rami dipilih hanya berdasarkan kekuatan tariknya
berdasarkan rumus2 :
πd
S=
σ br
4
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.

Jenis Tali Baja Puntir mempunyai
Lapisan dalam tali mengelompokan menjadi :
keunggulan sebagai berikut :
1) Tali pintal silang atau tali biasa;
1. Distribusi beban yang merata
2) Tali pintal parallel atau jenis lang;
pada setiap kawat sehingga
3) Tali komposit atau pintal balik.
tegangan internal yang terjadi
minimal.
Tali Baja Serba Guna. Tali yang terdapat
2. Lebih fleksibel.
pada Gambar 13 adalah tali baja konstruksi
3. Keausan tali lebih kecil bila
biasa (kawat seragam) yang berupa kawat
melewati puli dan digulung pada
anyaman kawat yang sama diameternya
drum, karena tidak ada untaian
atau kawat yang menonjol pada
kontur tali, dan keausan kawat
Gambar 13. Lapisan serat tali baja.
terluar seragam; juga kawat yang
putus tidak akan mencuat keluar
Tali Baja Anti-Puntir.
dari tali.
Pada tali ini sebelum dipintal setiap kawat
4. Keselamatan operasi yang lebih
dan untaian dibentuk sesuai dgn
baik.
kedudukannya didalam tali. Akibatnya tali
yang tidak dibebani tidak akan mengalami
tegangan internal. Tali ini tidak mempunyai Gambar 15. Tali anti-puntir dan tali biasa.
kecenderungan untuk terurai walaupun ujung
tali ini tidak disimpul

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

Tabel 6
Tali Untuk Crane dan Pengangkat
KONSTRUKSI TALI

Faktor mulamula
dari
keama
nan

tali terhadap
tegangan
kurang

9
'9 - 10
'10 12
'12 14

6 x 19 = 114
+ 1c

KONSTRUKSI TALI

6 x 9 = 114 + 1c*
Posisi
berpoto
ngan

6 x 37 = 222 + 1c*

Posisi
sej
aja
r

Posisi
berpoto
ngan

Posisi
sej
aja
r

Faktor
mula-mula
dari
keamanan
tali
terhadap
tegangan

Posis
i
berp
otongan

Posis
i
sejaj
ar

6 x 37 = 222
+ 1c
Posis
i
berp
otongan

Posis
i
sejaj
ar

6 x 61 = 366
+ 1c
Posis
i
berp
otongan

Posis
i
sejaj
ar

18 x 17 = 342
+ 1c
Posis
i
berp
otongan

Posis
i
sejaj
ar

Jumlah serat yang patah pada panjang tertentu setelah tali dibuang

Jumlah serat patah sepanjang satu tingkatan setelah tali
tertentu dibuang
14

7

23

12

16

8

26

13

18

9

29

14

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

20
10
32
Percobaan-percobaan menunjukkan 16
bahwa umur tali sangat
D
diatas 16
12
38
19
dipengaruhi24
oleh kelelahan. Umur tali dapat ditentukan dengan
d
memakai perbandingan (Dmin adalah diameter minimum puli atau drum
dan d ialah diameter tali) dan (δ -diameter kawat pada tali).

min

Dmin
δ

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.

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 Dmin sebagai fungsi jumlah lengkungan.

d

Jumlah
lengk
unga
n

Jumlah
leng
kung
an

Jumlah
lengk
ungan

Jumlah
lengk
ungan

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

Tabel 7

1

25

8

31

12

35

16

38

Puli Tunggal

Efisiensi
Gesekan pada
permukaan
puli
(faktor
resisten
satu puli)

Gesekan anguler
pada
permukaan
puli (faktor
resisten satu
puli

Jumlah puli yang
berputar

Jumlah alur

Jumlah puli
yang
berpu
tar

2

1

4

2

0,951

0,971

3

2

6

4

0,906

0,945

4

3

8

6

0,861

0,918

5

4

10

8

0,823

0,892

6

5

12

10

0,784

0,873

Jumlah
alur

Tabel 8
EFISIENSI PULI

Puli Ganda

Tabel 9
Harga Minimum Faktor k dan e1 yang diizinkan
Digerakkan oleh:

TIPE ALAT PENGANGKAT
1.

2.
3.

4.
5.
6.

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.
Semua tipelain dari crane dan pengangkat
mekanis
Derek yang dioperasikan dengan tangan, dengan
kapasitas beban terangkat diatas 1 ton yang
digandeng pada berbagai peralatan otomotif
(mobil, truk, dan sebagainya).
Pengangkat dengan troli
Penjepit mekanis (kecuali untuk puli pada grabs)
untuk pengangkat mekanis pada no.1
Idem untuk pengangkat mekanik pada no.2

Kondisi pengoperasian

Faktor
K

Faktor e1

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

Konstrusi Tali

Tabel 10
Harga faktor e 2 yang
tergantung pada
konstruksi tali

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……………………………………………………………….

Faktor e2

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( D )
d
Data ini kemudian dipakai untuk menggambarkan suatu diagram yang
menunjukkan hubungan σ = ƒ3 ( D ) dengan berbagai jumlah lengkungan tali
d
(gambar 24) dan untuk mendapatkan secara matematis rumus desain:
D
A = d = mσCC1C2
Gambar.24 Diagram untuk menentukan jumlah lengkungan tali



Bila kita mengetahui kondisi operasi mekanisme pengangkat, dan telah
menentukan umur tali, kita dapat menentukan jumlah lengkungan yang
diperbolehkan z1 dengan rumus :
z1 = a z2 N 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 tinggi total dan lebih ringan dari muatan penu

Gambar 26. Penggantungan pada sistem puli
majemuk

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

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

1. URAIAN UMUM

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.

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).
Q
Q
P= 4 =
≈ 0,35Q
cos γ 4 cos 45°

Kait sering kali
mempunyai bentuk
penampang tarapesium
yang dibuat lebih lebar
di dalam.

2. KAIT TEMPA STANDAR
Perhitungan Dimensi Kait
Tegangan tarik :
t : kisar ulir
σ= Q
π
d
do : diameter luar ulir
4
d1 : diameter dalam ulir
t

Tinggi minimum :

H =

2
1

4Qt
2
π d 0 − d12 p

(

)

σ : 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

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 + e1)
Nilai x didapat dari persamaan :
1
y
x=
dF
F ∫ y +r
e2

e1

untuk trapesium dengan sisi b1 dan b2 dan tinggi h akan
menjadi x = −1 + 2r b + b − b ( e + r ) 1n r + e − ( b − b ) 



( b1 + b2 ) h 

2

1

2

h

2

2



r + e1

h
=1
a

1

2



b1
=n
b2

Bila kita mengambil nilai h = a, dan bila
dan
5n + 7
[ (1,5n − ditransformasikan
x diatas setelah 0,5)1,09861 − ( n − 1) ] − 1 akan
=
maka rumus 3( n + 1) 2
berbentuk

dengan mengabaikan perpindahan sumbu netral relaif terhadap pusat
massa bagian tersebut diperoleh n + 2 h

e1 ≈

n +1 3

Dalam keadaan tersebut rumus diatas dapat digunakan untuk
mencari x untuk semua nilai
b1
b2

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 penampang antara titik I dan II.
Q Q ( 0,5a + e1 ) Q( 0,5a − e1 ) 1 y
Q  0,5a + e1  1 y 


σ =

F

−

Fr

=

Q
F

−

Fr


0,5a +e1
1
 −
r



x y+r

=


1
e
 −
1

x r −e1


1 −
F

r



Q 1 2e1
 =


F x a




Tegangan maksimum pada bagian terdalam

σ1 =

σ
Tegangan maksimum pada bagian terdalam 1 =

1 + x y + r   =



Q 1 2e1
< σ aman
F x a

Q 1 e2
< σ aman
F x a +h
2

Metode Grafik untuk menetukan Faktor x
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
h

xc =

∫ yxdx
0
h

∫ ydx
0

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

Dengan meneruskan prosedur yang sama untuk
semua garis vertikal akan didapatkan sejumlah titik dan bila
titik tersebut dihubungkan, kita akan adapat mencari luas
daerah f1 dan f2 pada titik C. Perbedaan f1-f2 akan selalu
bernilai negatif.
Luas daerah f1 dan f2 dapat ditentukan dengan
memakai planimeter.
Faktor x akan sama dengan
e2
1
y
2( f1 − f 2 )
x =−

F

∫ y + r dF = −

e1

F

ρx
Jarak antara garis nol (netral) adan garis pusat adalah
γ =
1+ x

Dengan :
ρ : jari-jari kelengkungan titik pusat

Tegangan aman
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 2α = 120°
dengan cara yang sama seperti
Penampang I dan II. Dengan
Q
mengabaikan gaya geser
2
Q
tan α
2
perhitungan
untuk gaya
dilakuakn dengan
a
memakai cara yang sama dengan
2
sebelumnya, tetap memakai nilai
r’dan bukan hubungkan dimensi
yang bersangkutan dari penampang
tersebut. Bagian silindris tangkai kait
yang masuk ke lubang pada bintanglintang akan mengalami tegangan
tarik. Akan tetapi tegangan lentur
akan timbul akibat salah stel sebab
itu tegangan yang diizinkan dalam hal

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)

p1
p sh

Q
= cos
2

pt
Q
= sin β, σt =
2
F

DAN

β

τ sh

Psh
=
F

Tegangan lentur yang timbul dari momen
Akibatnya
a +d
M lentur = −P (
)
1
2
σ ∑ = (σ1 +σlentur ) 2 + 3τ 2

Contoh soal: Memeriksa tegangan pada bagian
lengkung kait tanduk tempa.
Diketahui: Kapasitas angkat 15 ton; dimensi
pada gambar 66.

1.Beban total Q =15TON

2.Gaya normal pada penampung
rumus (69) adalah:
2Q sin(α + β ) 2 x15.00 x sin 77°
P1 =
=
= 13.750kg.
3 cos α
3 cos 45°
3.factor χ

Luas penampang F = 115,8 cm2
Luas daerah tambahan f = 789 cm3. Absis titik
pusat ialah

f
789
xc =
=
= 6,8 cm
F
115,8

Zambian Luas
f1
daerah
Sehingga factor

= 5,71 cm 2 dan f 2 = 11,7 cm 2

2( f 1 − f 2 )
2(5,71 − ,7)
11
x =
=
=0,104
−f
−
115,8

Jarak antara titik nol dan titik pusat adalah:
ρ = ,8 × ,104 = ,29 cm
π 13
0
γ=
1
1+
x

1 + ,104
0

Jarak antara bagian bagian terdalam
dengan garis nol
e1 = xc −β =6,8 −1,29 =5,51 cm

4.Tegangan
adalah

satuan

2 x 5,51
P 1 2e1 13.750
1
1
σ1 =
.
=
×
×
= 900 kg / cm 2
F x a
115,8 0,104
14

σ II

p1 1
e2
13.750
1
10,45
= −
=−
×
×
= − 520 kg / cm 2
F x a
115,5 0,104 14
+ e1 + e2
+ 16
2
2

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
langsung dari satu potong baja utuh.

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:
Q1
M1 =
6

Momen lentur pada pertemuan kedua sisinya
dengan busur ialah
Q1
M2 =

13

Gaya tarik yang bekerja pada bagian sisi ialah
p=

Dengan:

Q1
a
2 cos
2

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
Dengan:

M lentur P1
σ =
+
W
F

Q
a
P1 = tan
2
2

M lentur

Q1
≈
+ P1 x
6

— gaya tekan yang bekerja
pada busur, dalam kg
W — momen perlawanan
F — luas penampang busur
Tegangan satuan aman untuk baja 3
adalah
σ aman = 800 kg / cm 2

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
Q

σ1 =

Nilai yang diizinkan adalah

a
4 cos F
2

σ 1 = 1.200 kg / cm

2

Tegangan satuan ditentukan sebagai
tegangan pada bentangan lengkung

P1 M
e1
M
σ = +
+
F FR xFR R − e
Dengan

Q1
M=
+ P1 x
4
Q
a
P1 =
tan
2
2

Dengan:
F — luas penampang
e1 — jarak antara sambungan netral
dengan lapisan yang menerima beban
terbesar.

Factor x untuk ellips didapat dengan rumus
2

4

1  a  1 a 
5 a
x=   +   +  
4  R  8  R  64  R 

Dengan:
a — luas penampang

6

Tegangan pada mata tangkai diperiksa
dengan rumus hasil

(

P D +d
σ1 =
2
2
D −d

Dengan:
P=

Q
a
4 cos
bd
2

2

(tekanan satuan)

b — lebar lubang

2

)

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.

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, kadangkadang 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

Tabel ukuran dan beban untuk bantalan
swa-penyebaris untuk kait yang
mengangkat beban mulai 5 sampai 75
ton
kapasitas

pengangkat Q
ton
5
7,5
10
15
20
25
30
40
50
60
75

d1

d4

d5

D

D1

50
60
70
80
90
100
115
125
130
150
170

52
62
72
82
93
103
120
130
135
155
175

75
85
95
110
125
140
160
175
185
205
230

92
106
120
136
155
172
200
220
240
260
285

100
115
130
145
165
185
215
220
250
270
300

k

R

r

Limit beban
kerja, ton.
36 75 1,5
7.5
41 85
2
9,0
44 95
2
11,6
50 110 2
15,8
57 125 2
20,6
64 140 2
26,0
74 160 3
35,5
79 175 3
41,5
101 185 3,5
58,0
106 205 4
67,4
111 230 4
77,5

Momen lentur maksimumnya
adalah
Μ1

maks

Q 1 Q d1 Q
= x − x
= (1 − 0,5d1 )
2 2 2 4
4

Dengan :
D1= diameter luar cincin dudukan
bantalan.
Momen perlawanannya adalah
1
2
w = (b − 1 ) h
d
6

Tegangan lentur aman
σlentur = 600 – 1000 Kg/cm2
Momen lentur pada trunion batang-lintang :
Q
s +1
s
M2 =
x
2
2
Tekanan satuan antara trunion dan rumah
Dengan :
s = tabel sakel
s1 = tabel pelat samping

Q
P =
2d (s + 1 )
s

s + s1
l=
2

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:

M1

maks

Qλ
l0 D 
=  + s0 + s − + 
22
2 2

M2 =

Q λ

+ s0 + s 

2 2


Gambar 71 penampang-lintang untuk
pemasangan dua roda penuntun tali

Gambar 72 Penampang-lintang sakel dengan rumah empat buah roda
penuntun.
Pada penampang A1B1 (gambar 72)

σ

Q
1 =
2bs
Q
Pada penampang A2B2 =
σ1
2( b − d ) s

Pada penampang A2B2 dipakai rumus lame, tekanan satuannya ialah:

Q
P=
2ds

Tegangan satuan pada permukaan dalam:

σ A3

[

P ( 2R ) + d 2
=
( 2R ) 2 − d 2
2

]

Tegangan satuan pada permukaan luar:

σB 3

p 2d 2
=
2
( 2 R ) −d 2

Tegangan maksimumnya akan terjadi pada permukaan dalam
yakni:

σ A3
Maka

Q(4 R 2 + d 2 )
=
2ds ( 4 R 2 − d 2 )

Q
4R 2 + d 2
s=
x
2dσ1 4 R 2 − d 2

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 :
Pc= p cos ϕ

Gambar
73
Diagram
penampang-lintang

perhitungan

untuk

Jika P merupakan resultan pada gambar
dari persamaan itu kita peroleh :
2 P
p=

π

x

R

Kg / cm

Dan rumus yang dapat digunakan :
N1 =

1 
1
1
 +2
P
4π 
R

1

M 1 =−0,12 +0,034
PR
R


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.
2.

3.
4.
5.

Muatan satuan yang biasanya berukuran besar misalnya ; ketel,
rakitan mesin, struktur logam, dan lainnya.
Muatan satuan massal ; biled baja coran berukuran besar, hasil,
komponen mesin, baja canai, lembaran dan pelat, kotak, tong dan
sebagainya.
Muatan satuan massal berukuran kecil ; coran, tempa, dan kom[onen
mesin berukuran kecil, biji logam, baut, paku keling dan sebagainya.
Bahan lepasan ; batu bara, pasir, kokas, gas, abu, tatal, dan
sebagainya.
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.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Sesuai dengan sifat dan bentuk muatan
Mencengkeram dan melepaskan muatan dengan cepat
Mempunyai kekuatan dan keandalan mekanis yang memadai
Memenuhi syarat keamanan
Tidak merusak muatan
Mempunyai bobot yang minimum
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 yang dapat di lepas atau dicurah.

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– curah digantungkan pada kait crane, dan dapat
Bak. Bak swa
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
untuk pengoperasiannya.

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
G gr = 0,8V + 0,5

(b) Untuk cengkeram pelayanan medium
Ggr = 1,5V + 0,5

(c) Untuk cengkeram pelayanan berat
Ggr = 2,3V + 0,5

(d) Untuk cengkeram pelayanan sangat berat
Ggr = 3V + 0,5

Dengan:
Ggr −

berat cengkeram, dalam ton,

V −

kapasitas cengkeram, dalam meter kubik

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:

G1 = 0,2G gr

G2 = 0,5G gr

dengan:
G1
G2
G3

G3 = 0,3G gr

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.

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 ≈ 23
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 ≈ 23
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
konstruksi berikut (Gambar 110c).





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 sisidalam 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
perkerasan kulit (case hardered).





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.





Roda rem harus diberi sirip untuk pelepasan kalor
yang lebih baik dan dilengkapi dengan lubang
diantara siripnya untuk mendapatkan sirkulasi udara
yang lebih baik dan untuk melepaskan kalor lebih
efektif ke atmosfer. Bila rem dipasang pada kopling
fleksibel, rem harus dipasang pada bagian yang
berhubungan dengan mekanisme penggerak.
Sepatu rem. Sepatu rem dibuat dari kayu mapel
atau poplar dipasang pada tuas dengan baut. Untuk
mekanisme pembuat sepatu dibuat dari besi cor
(dengan cetakan permanen, tingkat CH 12 – 28)
dan diberikan lapisan rem khusus (Gambar 121 a).













Lapisan tersebut dapat diikat demgan paku keeling
(Gambar 121 b). Ataupun dengan sekrup yang
terbenam.
Lapisan rem. Lapisan rem harus memenuhi syarat
sebagai berikut :
Mempuyai koefisien yang besar;
Mampu bekerja dengan baik sampai temperatur
300°C;
Dapat menahan keausan pada kecepatan; Tekanan
satuan; dan temperature tertinggi;
Mudah dibuat;
Murah.







Saat ini, bahan yang paling banyak dipakai ialah
pita canai.
Pita canai dibuat dengan mesin canai dari asbes
non tekstil yang murah dengan karet dan
ditambahkan belerang untuk proses vulkanisir. Pita
canai dibuat dengan ketebalan sampai 8 mm dan
lebar sampai 100 mm. Pita canai sangat elastis dan
dapat dibentuk dengan mudah. Mempunyai
koefisien gesek yang stabil dan tinggi antara 0,42
sampai 0,53 dan dapat menahan temperature
sampai 220°C.
Gambar 121 Pengikatan lapisan rem ke sepatu rem
dengan paku keeling

BABVIII
PERALATAN
PENGANGKAT
Mekanisme pengangkat dibagi menjadi tiga kelompok menurut
penggeraknya:
1. penggerak tangan
2. penggerak daya tersendiri (biasanya elektris)
3. satu motor penggerak sekutu untuk beberapa mekanisme
MEKANISME PENGANGKAT PENGGERAK TANGAN
Gerakan ditranmisikan dari gagang engkol tangan l melalui
tiga pasang roda gigi lurus ke drum yang dipasang pada poros IV
dengan jari-jari R tanpa tali pengangkat digulung pada saat beban q
diangkat. Seperti terlihat pada gambar 7.1

Gambar 7.1 diagram mekanisme pengangkat a- penggerak
tangan b- penggerak electrik

Efisiensi mekanisme adalah perbandingan antara kerja pengakat yang digunakan
dengan semua yang dilakukan. Kerja yang digunakan didapat dari persamaan:
Ao = Qh……………………………………………(1)
Dengan :
Q = bobot beban (kg)
H = jarak yang ditempuh oleh beban(m)
A = Ks……………………………………………………(2)

Dengan:
K = kerja yang dihasilkan oleh operator pada gagang engkol
s = lintasan gaya K yang bersesuai dengan lintasan h
maka, efisiensi pada mekanisme ini ialah
dengan :
v = kecepatan pengangkat
c = kecepatan pada titik kerja gaya penggerak (c = 30 sampai 45m/menit)
Ko = kerja ideal pada gagang engklol dengan mengabaikan kerugian akibat
gesekan
W = tahanan total akibat gesekan pada mekanisme
Kerja yang dilakukan operator pada saat gagang engkol ketika menaikkan
muatan ialah
kerja ini tidak boleh lebih besar dari nilai yang diberikan pada tabel 8.1

tabel 8.1
Kerja Maksimum Setiap Orang, Dalam kg

PERIODE
OPERASI
Operasi
terusmenerus
(continue)…

Pada
gagang
kemudi

Pada
rantai
penarik

Pada
pedal
katrol

Pada
batang
katrol

12

20

25

18

Operasi tidak 25
lebih dari 5
menit…

40

35

20

Efisiensi total mekanisme (untuk diagram gambar 8.1a) ialah:
3

η = η
η
η
puli
drum roda gigi
η

puli

η
drum

= efisiensi puli
= efisiensi drum

I=

η
roda gigi

= efisiensi satu pasangan roda gigi

perbandingan transmisi total
mekanisme ditentukan dengan
perbandingan
berikut

QR
momen _ beban
MQ
momen _ gaya.η = Mk = ηKa

Dengan puli yang ada,bobot muatan Q
yang harus dilawan oleh tarikan tali
(Gambar 81a). kecepatan pengangkatan
muatan akan menjadi:

Q
s=
2

v=

ηks
Q

MEKANISME PENGANGKATAN DENGAN
PENGGERAK ELECTRIK INDIVIDU
Daya ditranmisikan dari motor electric (Gambar8.1b) (poros i)
melalaui tiga pasangan roda gigi ke drum (poros IV) tempat tali
penggulung.
Pada kecepatan angkat yang konstan (v= konst) (gerakan yang
seragam dan tunak) daya yang dihasilkan oleh motor electric akan
menjadi

dengan:

M’ =

N =Qv hp
75η

v = kecepatan angkat muatan, dalam m/det
motor pada poros motor ialah
71620

N
kg −
cm
nm

Perbandingan transmisi antara motor dan drum ialah
i=

kec.motor ηmotor
=
kec.drum ηdrum

kecepatan tali pada drum adalah
Vdrum
= Vi puli
Dengan Ipuli
= perbandingan transmisi puli (pada system puli
untuk mendapatkan bati gaya ipuli > i).

Kecepatan drum dalam rpm ialah
N drum

=

Dengan:

vdrum
rpm
π
D

vdrum

kecepatan tali pada drum, dalam m/men

D

diameter drum, dalam m

MEKANISME PENGANGKAT YANG BEROPERASI DARI SATU MOTOR
PENGERAK SEKUTU UNTUK BEBERAPA MEKANISME
Mekanisma ini didesain untuk crane yang dipasang pad truk atau traktor,
kereta berel dan crane rantai (crawler crane) juga untuk crane
Derek(derrick crane) dan Derek cengkram (grap wince).
Mesin uap atau motor baker adalah pengerak utam ayang dipakai untuk
semua pengangkat ini kecuali pada Derek cekram.
Diagram crane yang dipasang pada mobil yang dibuat oleh Odessa Works yang
ditunjukan pada Gambar 8.2. dari mesin gerakan ditramisikan pada mekanisme
crane pengangkat, dan pemutar.dari kotak pengatur daya 12 gerakan
ditramisikan melalui kotak pembalik 1 keporos 3 melalui poros garden 2.
melalui gigi reduksi 4. poros 3menggerakan poros transmisi utama 7 yang dari
sini digerakan ditranmiosikan melalui kopling dan pengerak cacing 5 dan 6
kedrum 8 (untuyk mendongkrak tiang crane) atau drum 9 (untuk
pengangkatan). Disamping itu kopling dapat 10 dapat mentranmisikan gerakan
kepenggerak cacing 11 untuk penggerakan pengangkat. Daya poros pengerakan
f untuk

Nf =

Qv
75η

Pengangkat ialah dengan:
efisiensi mekanisme antara poros drum I dan poros f

ηmomen gaya pada poros pengerak ialah
Mf = 71.620

Nf
nf

dan pertandingan tranmisinya ialah
nf
i =
ni

Gambar 8.2 diagram mekanisme crane yang dipasang pada crane

BAB VII
PENGGERAK PERALATAN PENGANGKAT

7.1 PENGGERAK TANGAN DAN TUAS PENGANGKAT
7.1.1 Komponen utama dari penggerak tangan ialah gagang engkol, dan roda
penggerak dengan rantai penggeraknya.
Kapasitas angkat peralatan pengangkat yang digerakan dengan tangan tidak
dapat melebihi 15000 kg.
7.1.1.1 Gagang engkol
Gagang engkol penggerak tangan dapat pada dongkrak, batang gigi dan pinion
dan lokomotif, penjepit dinding dan ereksi.
Ukuran utama tangan gagang engkol diberikan pada table 7.1

Usaha yang dapat diberi pada gagang engkol dapat dilihat pada table 7.2

Table 7.1
Dimensi utama gagang engkol pengerak tangan

Jumlah
Operator

Ukuran, mm
Diameter
gagang
busing

Panjang Panjang
busing l Penjepit l

Panjang
lengan
gagang l

1

(1,8-2,0)
d

(1-1,5) d

250-350

300- 400

2

(1,8-2,0)
d

(1-1,5) d

400-500

300-400

Tabel 7.2
Kerja maksimum setiap orang, dalam kg

Periode
operasi

Pada
gagang
kemudi

Pada
rantai
penarik

Pada
pedal
katrol

Pada
batang
katrol

Operasi terus
menerus
(continue)

12

20

25

18

Operasi tidak
lebih dari 5
menit

25

40

35

20

7.1.1.2 Racet
Racet berfungsi seperti penggerak tangan dongkrak ulir. Racet lebih
ringan dari gagang engkol dan sangat mudah mengoperasikannya.
Gambar 7.2 menunjukan sebuah Racet

Gambar 7.2 Racet

l- roda racet, 2-pena pengunci, 3-kepala racet, 4-pegas kembali pengunci
ketempatnya, 5-pengunci, 6-pegas pengencang skrup

Gagangnya dapat diperpanjang dengan sebatang pipa dapat digerakan
kedepan dan kebelakang pesamaan dengan kunci penahan dengan sudut yang
kecil. Pada gerak kebelakang pengunci tergelincir di atas gigi roda racet
yang dihubungkan ke poros penggeraknya. Untuk gerak baliknya (ke depan)
pengunci bertaut dengan gigi roda racet sehingga poros penggerak berputar
sesuai dengan sudut gerak tuas penggerak. Untuk menggerakan poros
penggerak dengan arah yang berlawanan, racet dapat dengan mudah dibalik
dengan poros rangkaian persegi racet yang dapat bergerak dua arah dengan
pengunci yang berpindah banyak dipakai pada sekarang ini. Panjang tuas
racet (bersama dengan pipa memanjang tersebut) berkisar antara 800
sampai 1000 mm operator dapat menghasilkan daya sampai 30 Kg.

7.2 PENGGERAK DAYA
Penggerak electric merupakan pilihan utama diantara
beberapa jenis penggerak daya pada saat ini. Crane yang digerakan
oleh tenaga electric di desain untuk mengangkat beban sampai 2000
ton.

7.2.1 PENGGERAK HIDROLIK
Pada umumnya penggerak hidrolic digunakan untuk mengangkat beban
berat 200-600 ton pada jarak angkatan terkecil 100-300 mm.
7.2.2 PENGGERAK PNEUMATIK
Tenaga pneumatic banyak dipakai pada katrol angin gantung kecil dan
blok puli pneumatic yang beroperasi pada daerah rawan dadakan dimana
penggerak listrik tidak dapat digunakan.
7.2.3 PENGGERAK UAP
Penggerak uap dipakai terutama pada crane dalam jalan lokomotif
untuk pelayanan umum pada rel Bantu di station disekitar pabrik dan
galangan kapal.
7.2.4 PENGGERAK ELECTRIK
Arus listrik yang digunakan dapat berupa arus searah 110, 220, 440
dan 50 Volt atau arus 3 fase yang digunakan dengan tegangan 380, 500 dan
550 Volt ( umumnya dengan frekuensi 50 Hz ).

Mekanisme Penggerak Dengan Rel




Gear penggerak dapat didefinisikan ke dalam
mekanisme penggerak untuk troli dan crane
yang bergerak pada rel dan mekanisme untuk
crane atau troli tanpa rel dengan roda karet
dan roda rantai.
Mekanisme penggerak troli crane dapat
dikelompokkan lagi menjadi tiga kelompok
yaitu yang dioperasikan dengan tangan,
dengan penggerak daya tersendiri (biasanya
penggerak listrik) dan penggerak daya dengan
tali.



Elemen-elemen berikut digunakan pada
mekanisme penggerak troli tanpa tergantung
pada desainnya :
 Motor atau roda penggerak pada penggerak
tangan.
 Transmisi antara poros penggerak dan poros
yang digerakkan pada roda troli.
 Roda yang berjalan pada rel.
 Rangka (badan) troli yang ditempati oleh
mekanisme penggerak dan pengangkat.






Troli Tangan
Prinsip kerja dari troli ini adalah gerakan
ditransmisikan dari roda penggerak
melalui dua pasang roda gigi ke roda
penggerak.
Dalam menentukan beban pada roda
untuk troli dengan empat buah roda
dibebani beban secara simetris dan
distribusi bebannya merata pada keempat
rodanya, yang dikenakan pada rodanya
ialah dengan
Q – bobot-beban
G0 – bobot troli



Bila beban digantung secara asimetris pada troli
dengan dua pengangkat maka gaya yang
dikenakan pada rodanya kira-kira sama dengan
G0
Q
b2
Pmaks. = A ≈
+
4
2
b
G0
Q
b1
Pmin. = B ≈
+
4
2
b

Troli Crane dengan Penggerak Elektrik Terpisah
 Prinsip kerja dari troli ini yaitu gerakan
ditransmisikan dari motor elektrik melalui tiga
pasang roda gigi lurus ke roda gigi penggerak.
Pada gerakan yang tunak daya dihasilkan oleh
motor elektrik adalah
Wv
N =
hp
75η
Dengan :
v – kecepatan jalan, dalam m/detik
η – efisiensi total mekanisme
W - tahanan gerak, dalam kg





Perbandingan transmisi :
kecepatan motor
i =
=
kecepatan roda penggerak
Kecepatan roda penggerak adalah
v
nt-w =
πD
dengan
v – kecepatan, dalam m/det
D – diameter roda

nmot
nt-w

Mekanisme Pejalan Crane Gantri dan
Crane Jalan


Crane Jalan yang digerakkan Tangan
Prinsip kerja dari crane ini yaitu gerakan
ditransmisikan dari roda operasi yang dipasang
pada poros transmisi utama melalui dua
pasangan roda gigi pararel menuju dua buah
roda pejalan pada crane.

Gaya maksimum yang bekerja pada roda
penggerak crane beroda empat :
G
Q + G0
L–e
Pmaks ≈
+
4
2
L
Crane Gantri (portal)
 Mekanisme penggerak crane ini dilengkapi dua
poros vertical dengan pengerak roda gigi
kerucut untuk menggerakkan roda penggerak
yang dipasang pada kaki penyangga crane.
Sedangkan crae semigantri didesain hanya
dengan satu batang poros vertical.


Crane Kantilever
Gaya maksimum yang bekerja pada roda
penggerak vertical adalah
maks.
V
Q + G0 + G


P vert

≈

=
2

Dengan :
V - dorongan vertical
Q – bobot muatan
G – bobot crane tanpa troli
G0 – bobot troli

2

Rel Gerak
 Menurut kegunaannya rel untuk crane dapat
diklasifikasikan :








Rel untuk untuk troli crane jalan overhead dan rel
untuk mekanisme pejalan crane yang digerakkan oleh
tangan (batang bentang). Rel tersebut terbuat dari baja
reta dengan sudut yang dibulatkan.
Rel khusus untuk crane jalan overhead yang dibuat
dengan dasar yang lebar dan pendek. Rel ini
mempunyai momen inersia yang relative lebih besar.
Rel untuk crane monorel, crane kereta rel, gantri dan
crane jenis lainnya.
Monorel untuk troli dan katrol jalan.

Roda penggerak


Roda penggerak dibagi menjadi tiga :






Roda penggerak untuk monorel, yaitu roda yang
berjalan pada flens di atas batang –I dipakai hanya
untuk troli yang digerakkan oleh tangan.
Roda pejalan untuk rel baja rata dan untuk rel crane
dan rel kereta, roda untuk crane yang digerakkan
penggerak daya dibuat dari baja cor atau roda baja
tempa dengan suaian paksa.
Roda sorong (roda rel tanpa flens), roda sorong ini
digunakan bila roda tersebut tidak mengalami beban
lateral sama sekali. Roda sorong dipakai pada crane
monorel dan kantilever, crane jalan dengan lengan.

Mekanisme Rantai








Mekanisme rantai digunakan pada crane putar dan
berbagai jenis pemuat.
Crane dengan rantai dibelokkan arahnya dengan
mengerem putaran salah satu rantai-rantai
geraknya, misalnya dengan mengurangi kecepatan
atau menghentikan satu rantainya.
Karena gaya adhesive rantai yang besar,
mekanisme pejalan rantai dapat mengatasi
gradient yang lebih besardibandingkan dengan
transportasi melalui rel
Tekanan satuan aman pada tanah tergantung pada
sifat dan kondisinya yang berbeda-beda, untuk
crane rantai mulai 0,8 sampai 15 kg/cm2.

Mekanisme dengan Ban Karet




Desain ban karet yang paling sering digunakan
adalah ban karet mati yang dipasang pada roda.
Tahanan yang ditimbulkan pada sewaktu crane
berban karet berjalan (tanpa memperhitungkan
tahanan angin) dapat menggunakan rumus :
W = G (cos αω + sin α)
Dengan :
G – bobot total crane
w – koefisien tahanan gerak
α – gradien permukaan medan, tanda plus
untuk
mendaki dan tanda minus untuk
menurun

BAB 10
PERALATAN PEMUTAR LENGAN, DAN PENDONGAK
1. MEKANISME PEMUTAR
Tergantung pada desain komponen pendukung mekanisme pemutar,
crane dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kelompok utama berikut.
Suprastruktur crane berputar bersama dengan pilar tiang pada
bantalannya, biasanya terpasang pada pondasi ataupun dipasang pada
kolom bangunan.
Suprastruktur crane berputar pada pilar yang dipasang mati pada
pondasi atau pada truk crane.
Crane berputar pada poros pemutar pusat yang dipasang mati pada
komponen tak berputar; meja putar crane ditumpu oleh sejumlah rol
yang berputar pada rel yang berbentuk lingkaran dan dipasang pada
pondasi ataupun pada truk crane.

Mekanisme pemutar crane dengan pilar berputar. Gambar 198
menunjukkan crane dengan pilar kolom berputar. Pendukung
bagian atas, yang diikat pada kolom bangunan, diberi bantalan
radial dan pendukung bagian bawah, dengan dipasang pada
pondasi, diberi bantalan radial dan dorong. Crane seperti ini
biasanya diputar dengan tangan, dengan mendorong muatan
yang digantungkan pada crane tersebut. Akan tetapi, muatan
mulai dari 5 ton ke atas memerlukan motor elektrik untuk
memutarnya.
Pendukung pilar. Pena putar pilar atas dan bawah biasanya
diikat pada pemegangnya. Salah satu desain pena putar
bawahditunjukkan oleh gambar 199a. bantalan ini mengalami
lenturan akibat gaya horisontal H1 tekanan oleh gaya vertikal V.
Momen lentur pada penampang kritisnya ialah
Momen lentur pada bagian bawah bahu ialah
M1 = H1y1
M1 = H1y
Dengan: 1
H1 =

h

(Qa + Ge);

V=Q+G

(Q-bobot muatan; G-bobot crane)

Resultan tegangannya ialah

±H 1 y1

π

σΣ = ± σlentur - σcom =

32

d

2
1

−

V

π

2
1

d
(240)
4

≤[σ ]
com

Pelat bawah harus diperiksa terhadap tekanan satuan antara bantalan
dengan pelat (tekanan pada dinding lubang akibat gaya H1 dan
tekanan vertikal antara bahu bantalan dengan pelatakibat gaya V)
Resistensi terhadap putaran. Momen resistensi akibat gaya gesek relatif
2
pada sumbu putar ialah
3

M = Wa = Vµ1 r + H1µ2r + H1µ3r1

(241)

Di sini M = M1 + M2 + M3 (M1-momen) resistensi pada bantalan
tekan/aksial; M2dan M3 – momen dari resistensi pada bantalan bagian
baweah dan atas. Rumus tersebut mencangkup M1 = Vµ1 r untuk
d
d
  
bantalan dorong tak beralur2pada bagian atas. Pada bantalan dorong
−
  
2
  
dengan permukaan tekan d  (Gambar 199a) momen resistensi
cincin  
d

−

2
2

 
akibat gesekan ialah sebesar   
3

3

0

2

2

0

M1 = V µ1

(242)

dan pada bantalan bertingkat yang memakai bola sebagai
permukaangeseknya ialah
M1 = V µ0
(243)
Dalam rumus – rumus tersebut:
W- tahanan putar pada ujung tiang lengan crane
a- jangkauan tiang lengan crane
R = d/2 --- jari-jari titik putar
µ1- koefisien gesekan pada bantalan dorong
Q=Q+G
- Gaya vertikal akibat bobot muatan pada Crane
d- diameterbantalan bawah
d0 - diameter dalam bantalan dorong berbentuk
cincin (atau
diameter alur)
µ1 dan µ2- koefisien gesek pada bantalan radial bawah dan atas
r1- jari-jari bantalan bagian atas
µ0- koefisien gesek pada bantalan jenis bola menurut diamater
bantalannya.
Rumus (241) mengabaikan tahanan terhadap putaran Ww akibat
tekanan angin. Tahanan ini harus diperhitungkan untuk crane yang akan
W
P =
beroperasi diruang terbuka. sin α
Penggerak mekanisme pemutar. Pada pemutar tangan, usaha yang
dikerjakan oleh operator untuk memutar crane ialah

Dengan :
α - kemiringan tali penarik dari bidabg vertikal dalam memutar (α biasanya
diambil sampai 450)
W - resistensi terhadap pemutaran yang bekerja pada ujung tiang lengan crane.
Dengan penggerak daya danpada kecepatan tunak, daya yang dihasilkan motor
ialah Wv
hp
75
η

N=

Dengan:
η

V - kecepatan pada ujung tiang lengan crane, dalam m/dt
- efisiensi penggerak
nmot
60v
i =
; ncr = dengan struktur crane yang
perbandingan transmisi antara motor π
ncr
2 a
berputar ialah

dengan:
nmot –rpm motor

Mekanisme pemutarcrane dengan pilar yang terpasang mati marilah kita
periksa contoh crane monorel (gambar 186). Pada crane jenis ini, pilar
tetap 6 dipasang pada truk; tiang lengan crane jenis bertumpu pada pilar
yang menahan semua gaya vertikal dan horizontal yangakan timbul kitika
pengoperasian crane dan meneruskan gaya-gaya tersebut kerel dan
pondasinya melalui truk bawah
Bus bantalan pilar tas diberi bantalan radial dan pendorong yang dipasang
pada gilder khusus pada rangka crane. Gaya horizontal bagian bawah
ditransmisilkan dari bantalan rol radial ke tonjolan silindris khusus pada pilar
yang dipasangpada truk.
Pilar creane (gambar 201) pilardibuat daribaja tempa, yang berbentuk konis.
Pada bagian atasnya diberikan bus silindris dan pada bagian bawah dengan
ujung tirus yang akan dipasang pada pondasi plat (crane putar diam)
ataupada rangka truk (misalnya pada crane monorel). Pilar akan mengalami
lenturan akibat momen Hfh dan tekanan akibatgaya vertikal v. gayav dan Hf
dapat ditentukan dengan rumus (205) dan (206). Penampang kritis pilar
tersebut terdapat pada ujung yanmg diikat. Panjang pilar antara bus
bantalan atas dan tonjolan silindris bawah untuk lenutran karena gaya tekan
v sangatkecil nilainya, sehingga praktis dapat diabaikan.
Mmaks
qa + 1L1 −
G
GgLg
π 3 cm3
d
W =
=
=
σ
lentur
σ
lentur
32

….

(244)

Dengan :
q-bobotmuatan
a-jangkauan crane
G1-bobot struktur putar crane
L1-lengan resultante bobot G1
Gg-pengimbang
Ls-lengan pengimbang relatif terhadap sumbu putar.
Resultante tegangan pada bus bantalan atas (gambar 201) ialah

σ =σ
± lentur
Σ

H f y
q + 1 + g
G
g
− com =
σ
±
−
<σ
[ com
π3
d
π2
d
32
4

]

dengan d =2r
Dari bentuk pilar secara titik kerja gaya horizontal atas dan gaya
horizontal bawah Hf akan serupa grafik pangkat tiga, yang harus digambarkan
sebelum mulai mendesain pilar.
Gambar202 menunjukan diagram momen dan tegangan untuk
memeriksa perhitungan penampang pilar. Metode berikut ini dilakukan untuk
menentukan defleksi maksimum pilar secara grafis pada titik kerja gaya
horizontal atas Hf . dalam menentukan defleksiakibat penampang pilar yang
berbeda-beda, pertama-tama M/I diagram harus dibuat, dengan beban khayal M/I
ini diberikan pada batang diikat mati. Daerah diagram dibagi menjadibeberapa
bagian F1-F13 dengan beban yang dipusatkan pda titik beratnya. Setiap daerah
diagram dianggap sebagai gaya khayal dan gariselastis digambarkan sebagai
kurva yang mulus. Defleksi maksimum akan terjadi pada titik potong garis terakhir

Tegangan
tekan
mempunyai
nilai
yang
lebih
besar.
Gambar 203c ˚menunjukan distribusi tegangan resultante Σ relatif
terhadap sumbu NN yang digambarkan melalui titik potong arah tegangan
v
dan
kmasing
masing.
Trunion batang lintang diperiksa terhadap defleksi akibat setengah
dari resultan tekanan P = Hf + V dan tekanan satuannya. Gambar204
menunjukan batang lintang pilar tetap yang terpasang pada bantalan rol.
Bantalan radial bawah. Crane kecil menggunakan bantalan rol dengan
sebuah rol yang dipasang pada sisi tiang lengan. Crane besar diberi dua buah
bantalan rol di bagian depan.Bila memakai pengimbang diberi dua pasang rol
di depan dan dibelakang (gambar 205 ) yang dipasang pada kotak khusus pada
ujung bawah tiang lengan crane. Bila kita menandai Hf untuk tekanan
bantalan horizontal [rumus ( 206 )] dan 2 α sudut antara dua buah rol
bantalan (biasanya sama dengan 600) maka gaya yang dikerahkan setiap rol
pada pilar adalah :
H
N =

f

2 cos α

Tergantung pada beban yang ditumpunya, rol terbuat dari baja ataupun besi cor
dengan ukuran yang sekecil mungkin dan harus mempunyai permukaan yang
cembung. Rol harus dapat berputar dengan bebas pada pena yang diikat pada kotak
oleh pemegang. Diameter rol yang diperoleh secara percobaan ialah D2 = ( 2,5
R
2 r −
sampai= ) d2,Vdengan d2 r + d2 diameter pena rol. + Nk R +
3
dengan µr + NµxR r Pada crane putar untuk
M
Wa = µ
H
2
2
3 r −
R
r
pelayanan berat dengan pilar kisi pendukung bagian bawah didesaian R
dengan enam
buah rol. Tahanan terhadap perputaran. Momen resistensi akibat gaya gesek relatif
Dengan :
pada sumbu perputaran dapat ditentukan dengan rumus sebagai berikut ;
3

1

2

0
2
0

2

f

2

3

1

2

1

2

2

µ1, µ2 dan µ3: Masing – masing koefisien gesek bantalan dorong,bantlan
bus atas dan pada pena bantalan rol bawah
k: Koefisien gesek gelinding padabantalan rol bawah
W: Tahanan terhadap putar yang bekerja pada ujung tiang lengan
a: Jangkauan tiang lengan.

Peralatan
Pemutar
Crane
Dengan
Meja
Putar
Diagram crane dengan meja putar ditunjukkan pada gambar 208.
Pada crane ini berat muatan ditransmisikan pada struktur putar crane melalui
bantalan rol ( perputaran ) pada jalur lingkar yang dipasang padapondasi atau
truk crane. Pada sumbu putar terdapat pilar pusat atau titik pusat yang
dipasang pada bagian crane yang diam. Apabila crane yang bekerja titik putar
pusat ini akan mernahan kedua gaya horizontal dan vertikal.
Tahanan terhadap perputaran. Kasus pertama. Titik pusat grafitasi
struktur putar crane (termasuk muatan),berada diluar lingkaran bantalan
(jalur lingkar). Di sini beban bekerja pada rol depan dan titik putar pusat (titik
putar
tersebut
mngalami
penarikan).
Momen tahanan akibat gaya gesek relatif pada suhu perputaran ialah
M =Wa =Ppµ
1

2 r 3 −r03
 d
 R
+( P2 +P3 )µ +k  ' s +M 0
β
3 r 2 −r02
R
 2


dengan :
W
= tahanan terhadap putaran ujung lengan tiang
a
= jangkauan tiang lengan
Pp
= gaya reaksi vertikal pada pusat putaran
µ1
= koefisien gesek pada bantalan dorong pusat puteran
r dan r0 = diameter luar dan dalam bantuan dorong pusat putaran
P2 dan P1= gaya-gaya yang bekerja pada rol perputaran depan
µ
= koefisien gesek luncur pada bus bantalan rol perputaran
d
= diameter bus bantalan pada rol perputaran

K
R
Rs

= koefisien gesek gelinding bantalan rol perputran
= jari-jari rol perputaran
= jari-jari jalur lingkar
β = faktor yang memperhitungkan tambahan akibat
gesekan pada nap (untuk rol)
atau akibat luncuran lateral rol pada jalur (untuk rol silindris),
diambil sama pusat putaran Pp dan gaya yang dikerahkan pada
Reaksi pada dengan 1,2-1,3.
rol
M0 perputaran P2 gesek tambahan mengabaikan tekanan angin)
= momen dan P3 (dengan yang didapat dengan
dapat ditentukan dengan rumus :
rumus (206).
1
Pp =
(Qa + 1l1 − 8 i8 ) −Q + 1 + 8
G
G
(
G
G
R2 cos β

1
P = 3 =
P
(Qa + 1l1 − 8 i8 )
G
G
2
2 R s cos β

Di sini :
Q
G1
G8

= setengah sudut antara dua rol yang berurutan
= bobot muatan
= bobot struktur putar
= bobot pengimbang, yang lainnya seperti pada gambar 208

Dalam kasus ini pusat putaran akan mengalami tarikan.
Penampang kritis terdapat pada diameter teras ulir pada pusat
putaran. Mur atas dan bawah pada pusat putaran harus
dilengkapi dengan alat pengunci untuk mencegah terlepasnya
mur tersebut. Biasanya jenis ulir ialah jenis ulir gergaji.
Kasus kedua. Titik pusat gravitasi keseluruhan sistem yang
berputar berada di dalam lingkaran bantalan. Di sini beban
diteruskan ke semua rol. Pusat putar tidak mengalami gaya
vertikal. Momen tahanan terhadap perputaran akibat gaya gesek
adalah
 d
M = Q + 1 + 8 )
(
G
G
µ +  Rs + 0 
k 
β
M 
2
R

 


Kasus ketiga. Titik pusat gravitasi sistem secara keseluruhan berada di dalam lingkaran
bantalan. Beban ditahan oleh rol di dalam sangkar (gambar 209) yang disusun diantara
dua cincin, yang satu diam dan yang lain dipasang pada struktur putar crane. Pusat
putar titik mengalami gaya vertikal dam momen tahanan terhadap perputaran akibat
gaya gesek adalah

M =Q + 1
(
G

Rs
+ 8 )k
G
R

β M
'+

0

Menentukan momen gesek tambahan M0 di samping momen gesek
di atas, pada ketiga kasus terlibat juga momen gesek tambahan
yang terjadi pada bantalan radial pusat putar. Momen gesek ini
dihasilkan akibat gaya yang ditimbulkan pada puat putar oleh gigi
terakhir penggerak planet mekanisme pemutar dan akibat yang
ditimbulkan bentuk rol struktur putar crane yang tirus tersebut
Cincin gigi berukuran besar pada penggerak planet ini diikat pada
bagian crane yang diam. Roda gigi planet akan berputar
mengelilingi cincin gigi dan memutar crane melalui bantalan
porosnya karena bantalan ini diikat pada meja putar.

Penggerak planet dapat didesain dengan cincin gigi luar maupun dalam. (Gambar
210a).
Pada cincin gigi dalam, gaya horisontal pada bantalan roda gigi penggerak dan pada
pusat putar adalah

MΣ
Ppt =
……………
………… (275)
R−
r
pada cincin gigi luar.

MΣ
Ppt =
…………… ( 258)
……………
R+
r
Dengan:
MΣ – total tahanan momen terhadap perputaran( untuk gerakan yang
dimaksudkan )

Beban yang tak seragam padarol perputaran tirus akan
mnengasilkan gaya horizontal tambahan yang bekerja pada
pusat putar. Marilah kita tandai Pmaks sebagai gaya
maksimum pada satubuah rol tirus pada sisi muatan dan
αsebagai
sudutke
tirusan
rol
H 1 = maks tan
P

σ

(gambar 210b), Maka gaya ini akan menghasilkan komponen
2
horizontal akibat ketirusan rol sebesar
Tekanan angin hanya dapat diperhitungkan untuk dua rol pada desain

dengan empat buah rol (pada kasus yang paling buruk akibatnya
untukl gaya yang bekerja pada rol) komponen horizontal H’ dan H”
kedua rol lainya ditentukan dengan mengabaikan tekanan angin. Maka,
gaya horizontal yang bekerja pada pusat putar akibat ketirusan rol,
akan sama dengan selisih antara resultan gaya yang bekerja pada
pasangan rol yang berlawanan letaknya:
Ptap = [( H1 + H’ ) – ( H2 + H” )] cos β
Atau
Ptap = [( Pmaks +P’ ) - ( Pmin + P” )] tan
… (259)

Dengan:
Pmaks dan Pmin – beban maksimum pada rol bagian depan dan beban minimum pada
rol
bagianbelakangdengan memperhitungkan tekanan angin yang
ditentukan
oleh
rumus
(236)
dan
(264)
P’ dan P”– beban pada rol depan dan belakan dengan mengabaikan tekanan angin
Α
–
sudut
ketirusan
roler
Β
– setengah sudut antara dua rol yang berdekatan
Maka penambahan momen gesek pada pusat putar akan menjadi
Mo = ( Ppt + Ptap ) µ2 r2
…… .(260)
Dengan

μ2 – koefisien gesek pada bantalan radial pusat putar

r2 – jari-jari busbantalan titik putar
Momen resitansi terhadap perputaran total (untuk gerakan tunak) adalh jumlah
momen akibat gaya gesek dan momen resistansi terhadap perputaran akibat
angin Mw.
MΣ = M + Mw
…………(261)
Momen akibat tekanan angin dapat ditentukan dengan rumus
Mw = Pw Smuatan a + Pw Scrl1 -PwScreg
…..(262)
Dengan

Pw = tekanan angin, dalam kg/m2

Smuatan Scr,,Scw = luas bidang yang mengalami tekanan angin pada muatan,
pada struktur putar crane dan pada pengimbang dalam M2

2. Peralatan perentang dan pendongak












Mekanisme untuk mengubah jangkauan crane dapat dikelompokkan
ke dalam dua kelompok :
mekanisme perentang yang mengubah jangkauna dngan troli yang
bergerak pada girder yang horizontal ataupun miring
mekanisme pendongak yang menaikkan atau menurunkan
tianglengan (boom)
troli dapat digerakkan dengan tenaga daya ataupun dengan tangan
dengan memakai penggerak tali.
Mekanisme perentang. Crane putar rentang dengan jangkauan
yang bervariasi ditunjukan pada gambar 214. troli a membawa tali
atau rantai b yang tidak berujung yang digerakan roda penggerak tali
c atau dengan drum (gaya gesek) ataupun dengan spoket rantai
(dengan pertemuan positif). Roda puli atau spoket diputar oleh roda
operasi d melalui roda gigi dari motor listik terpisah. Tali pengangakat
emembelit roda pulu f pada troli dan roda puli gerak h pada rumah
kait. Salah satu ujung tali pengangkat diikat pada ujung luar (g) tiang
lengan dan ujung lainnya dililitkan pada drum pengangkat.
Pengangkat merupakan unit yang berdiri sendiri dan dapat tetap
mengangkat beban walaupun troli bergerak ataupun diam.

W = W1 + W2
Dengan
W1 dan W2 – tahanan pada roda gerak dan pada roda puli tali pengangkat


(272)
:

Tahanan akibat roda gerak troli adalah
µ 2 .............................................(273)
 d +k 
W1 =Q + + 0 )β
(
q
G


D



Dengan :
 Q
= bobot muatan
 q
= bobot takel pendukung muatan
 Go = bobot troli ( tidak termasuk bobot takel pendukung muatan )
 Β
= koefisien untuk memperhitungkan gesekan pada flens roda gerak
β = 1,2 sampai 1,3 untuk bantalan luncur dan β = 1,8 untuk bantalan
rol
 µ
=koefisien gesekpada bantalan roda
 d
=diameter garda roda
 k
= koefisien gesek pada gelinding roda
 D
= diameter roda

Tahanan pada roda puli tali pengangkat (ketika troli yang dibebani bergerak, roda puli
berputar) adalah W2 = Son - Soff
(274)









Gambar 215a menunjukan diagram roda puli untuk tali
pengangkat. Bila kita menganggap Soff = , maka tarikan pada
berbagai titk pada tali akan menjadi:
S2 = Soff ε; S3 = S2 ε ; = Sg ε
ε = koefisien roda puli
Tarikan maksimum tali atau rantai untuk memindahkan toil
adalah jumlah yang diakibatkan gerak troli W, tarikan tali S akibat
terdefleksinya tali tersebut dan tahanan roda puli penggerak dan
penuntun.
Tarikan tali aatau rantai f akibat bobot dan defleksinya sendiri f
dapat ditentukan dari keaedaan kesetimbangan momen
(Gambar 215b):

Sf

Maka

= x
qr

x
2

qr x 2
S =
2f

dengan:





qr
= bobbot tali atau rantai permeter panjangnya
x
= setengah panjang atau rantai yang terdefleksi (nilai maksimum
xmaks akan terjadi ketika troli berada pada salh satu kedudukan ujung.
f
= defleksi tali atau rantai yang diizinkan, biasanya diambil sebesar

1 
 1
f =
sampai
x

 maks
100
200 


OPERASI PERALATAN PENGANGKAT SELAMAGERAKAN PERALIHAN
Suatu mekanisme pengangkat mulai beroperasi pada kecepatan tertemtu atau tunak ketika alat operasinya (drum,
roda crane atau rangka) telah mencapai kecepatan yang ditentukan.
Setiap gerakan kerja krane terdiri atas: periode start (percepatan), gerakan yang tunak atau tertentu dan penghentian.
Periode kerja pertama dan terakhir di cirikan oleh gerak peralihan.
1.BEBAN DINAMIK
Bila suatu benda dengan momen inersia I berputar dengan kecepatan sudut yang bervariasi, momen gaya dinamis yang
menyebabkan perubahan kecepatan pada komponen yang berputar ialah :
dω
M
=
I
dyn

dt

Dengan dω ialah kecepatan sudut
Menurut prinsip d’Alembert, momen gaya motor di nyatakan dengan
dω
M =
M
+
M
=
M
+
I
u

dyn

si

dt

Dengan Mu momen perlawanan statis di tinjau terhadap poros motor.
dω
Jika motor itu meningkatkan kecepatannya
dt
>
0 dan Mdyn > 0
Jika motor dandiMdyn <dt 0 kecepatannya
> 0 itu perlambat
dω
dt

Istilah ”momen girasi” akan sangat mempermudah pembahasan. Bila m dan G ialah massa dan bobot benda yang berputar
dan ρ adalah jari-jari dan D diameter girasi, maka :
GD 2
mp 2 =
kg − / s 2
m
I=
4g
Rumus ini hanya dapat digunakan hanya untuk menganalisis sistem putar tunggal.
Gambar 217 Diagram Mekanisme
Dengan membuat gambar 217 hanta batang penghubung putar saja, kita dapat menyatakan keadaannya dengan
2
2
2
persamaan berikut
I ω
I rr
I
n
2
ω =Iω + 1ω2 +
...... + n
2

2

2

2

Semua persamaan sebelumnya hanya berlaku untuk percepatan dan perlambatan yang konstan, yakni dengan
momen gaya motor yang konstan dan momen gaya rem yang konstan.
Gambar 218 menunjukan momen inersia berbagai komponen putar dan tabel 39 memberikan nilai perkiraan momen inersia kopling.
Momen girasi motor listrik dapat di temukan pada katalognya.
Tabel 39 Nilai Perkiraan Momen Inersia Kopling

Tabel 39 Nilai Perkiraan Momen Inersia Kopling
Diameter luar, mm

Diameter poros,
mm

Panjang nap, mm

Lebar pelek, mm

Berat
kg

Momen inersia, kg, cm/s2

150

30

120

30

10

0,003

200

40

160

80

20

0,01

250

50

200

100

40

0,03

300

60

240

120

70

0,08

400

70

280

140

140

0,28

Mekanisme pengangkattidak boleh memiliki lintasan perlambataan lebih dan koefisien pengereman kurang dari nilai yang di
500
80
320
160
250
0,78
tunjukan dari tabel 40.
Pada mekanisme penjalanan lintasan pengereman yang di tempuh oleh truk atau crane setelah motor di matikan tidak
boleh kurang dari nilaiyang di tunjukan pada tabel 41 (tanpa gelincir pada roda).
Tabel 40 Lintasan Dan Koefisien Pengereman
Jenis

Lintasan pengereman, mm

Koefisien pengereman, β

Ringan ...............................

s/120

1,75

Medium .............................

s/100

2,00

Berat ..................................
Tabel 41 Lintasan Dan Koefisiens/80
Pengereman

Koefisien adhesi

0,15

2,5

Jumlah Roda Yang Di Rem
Semua

50 %
2

25 %

v2
100.000

v
5.000

v2
2.500

v2
8.000

v2
4.000

v2
2.000

0,12

Catatan: s- lintasandalam m yang di tempuh beban per menit

2. Pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Rem Untuk Mekanisme Pengangkat
Momen gaya penuh yang di hasilkan motor ketikan percepatan dapat di cari dengan rumus :
Mmot = Mst + Mdyn
Dua faktor yang harus dipakai sebagai petunjuk untuk penentuan daya motor yang di perlukan secara tepat. Pemanasan dan
beban lebih yang di izinkan. Beban-lebih yang aman dalam jangka waktu singkat pada motor DC tergantung pada percikan bunga
api yang di izinkan pada komutator dan di pilih kira-kira sebesar 200-300% dari momen gaya ternilai, yaitu :
M max
Mrated =
2ke3

Dengan :
Mrated – momen gaya motor
Mmax – gaya maksimum ketika percepatan = Mmot
Lebih-lebih yang aman untuk jangka waktu singkat motor AC dikondisikan oleh momen gaya stal yang akan melebihi
momen gaya maksimum, dapat di pilih kira-kira 1,75 sampai 2 kali momen gaya, yaitu :
Mmaks = (1,75 ke 2) Mrated
Beban lebih yang aman lebih tepat ketika percepatan dapat di lihat pada katalog motor yang bersangkutan.
Pemanasan motor di akibatkan oleh perubahan energi motor yang hilang ketika motor di operasikan. Pemanasan
yang berlebihan dapat merusak isolasi dan mengurangi umur motor atau langsung dapat merusak motor itu. Oleh karena itu,
daya motor di pilih sedemikian rupa sehingga temperatur gulungan dengan insulasi khusus yang tahan terhadap pemanasan
yang tidak boleh melampoui batas aman pada segala kondisi pengoperasian.
3. Efisiensi Penggerak
Data efisiensi mekanisme atau elemennya yang di tunjukan pada buku acuan memberikan nilai maksimum yang
sesuai dengan beban aktualnya. Efisiensinya menurun ketika beban berada di bawah beban aktualnya.
Ada dua jenis kerugian akibat gesekan pada mekanisme dan penggeraknya : konstan (tidak berbeban) tidak
tergantung pada beban, dan variabel yang tergantung pada beban. Kerugian variabel berbanding lurus dengan beban.
Maka salah satu sifat bawaan setiap mesin adalah tuntutan bahwa crane selalu beroperasi pada beban penuh, kalau
tidak ada yang merugikan akan meningkat dengan persentase yang besar terhadap kerja crane yang berguna
4. Memilih Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Pengereman Untuk Mekanisme Penjalan
Momen gaya motor yang di perlukan selama percepatan dan momen gaya rem selama perlambatan pada mekanisme
penjalan truk, troli pengangkut, crane jalan, kantilever, monorel, dan crane lainnya yang bergerak pada rel dapat di tentukan dengan
rumus :
Mbr = Mdyn – Mst
akan tetapi untuk mencegah tergelincir pada roda jarak pengereman ini harus di batasi tidak kurang dari nilai yang di
tunjukan pada Tabel 41. dalam nenentukan momen gaya rem terhadap gerak dapat di perhitungkan dengan mengabaikan gesekan
pada flens roda penjalan.

5. pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Rem Untuk Mekanisme Pemutar
Momen gaya yang di perlukan motor selama percepatan dan momen gaya pengereman selama perlambatan untuk
mekanisme pemutar crane di tentukan dengan rumus sama seperti pembahasan yang telah dibahas diatas.
Mst = M’st =
M
iη
M = momen resistansi perputaran penuh dengan memperhitungkan tekanan angin.
∑

Σ

i = perbandingan transmisi
η = efisiensi penggerak
di dapatkan dari rumus sebelumnya dan rarus di acu pada poros motor. Daya motor yang di
perlukan pada mekanisme pada pemutar crane dipilih dengan cara yang sama seperti pada mekanisme pengangkat.
6. Pemilihan Daya Motor Dan Menentukan Momen Gaya Pengereman Untuk Mekanisme Perentang Dan Pendongkrak
Bila jangkouan crane di ubah dengan troli yang di gerakan tali, momen gaya motor yang diperlukan selama percepatan
dan momen gaya pengereman selama perlambatan dapat di lihat pada persamaan sebelumnya.
Lintasan pengereman untuk menghentikan troli biasanya di ambil sebesar s ≈ 0,25 s/d 0,5 m.
Pada mekanisme pendongkrak momen gaya motor yang diperlukan sewaktu percepatan dan momen gaya
pengereman selama perlambatan ditentukan oleh persamaan yang telah di bahas diatas.
Dalam rumus ini G’ adalah bobot tiang lengan yang dibebani penuh dan v- kecepatan titik bobot tiang lengan yang
dibebani tersebut pada gerakan tunak.
Motor dan rem mekanisme pendongkrak harus di periksa terhadap kapasitas angkat maksimum pada berbagai
kedudukan tiang lengan.
Daya motor yang diperlukanuntuk mekanisme perentang dan pendongkrak dipilih dengan cara yang sama seperti
pada mekanisme pengangkat.
Bila rem tidak di pasang pada poros motor , momen gaya dinamik M’dyn

Dengan troli yang tak dibebani pada jari-jari minimum tetapi dengan arah
yang berlawanan, yaitu

Gcω

( Q + Go ) a + 2G1e1 + G0ao
=
2e g

Bila troli yang dibebani penuh berada pada ujung luar tiang lengan, kita
akan mendapatkan reaksi bantalan padaujung tiang lengan sebagai
berikut:
Reaksi vertikal

V = Q + G0 + G1 + GCω
Reakisi horizontal

H =H =
,
1

,,
1

( Q + G0 ) a − G1e1 − GCω eg
h1

Dalam rumus ini
Q ---- bobot muatan yang diangkat
G0 ---- bobot troli
G1 ---- bobot tiang lengan.

Untuk menentukan gaya yang bekerja pada bagian kerangka secara grafis
akibat bobot muatan dan troli (Q + G0), troli yang terbebani penuh harus
diletakkan pada jangkauan maksimum dan beban yang sebenarnya digantikan
dengan bobot Q, yang dipindahkan kesambungan yang terdekat, kemudian
kita dapatkan:

a
Q = ( Q + G0 )
,
a− a
,

Gaya Q’ dan G digunakan untuk menggambarkan diagram cremona dan
menentukan gaya yang bekerja pada bagian kerangka akibat bobot muatan dan
troli (gambar 222b)

Diagram untuk menentukan gaya akibat bobot mati tiang lengan ditentukan
dengan cara yang sama (gambar 222c). Karena pada crane ini momen akibat
pengimbang G1e1 > GCω eg maka tidak ada tekanan horizontal pada
bantalan akibat bobot tiang lengan.
CRANE DENGAN TIANG LENGAN-PENDONGAK. Marilah kita bahas
dengan memakai contoh, bagian yang berputar dan pendukung crane derek
(gambar 223).
Gaya yan bekerja pada tiang lengan dan tiang vertikal crane ini dapat
ditentukan dengan mudah dengan mamakai metode grafis untuk jari-jari
maksimum (gambar 223a). Bobot tiang lengan horizontal G1 dan tiang
vertikal G2 dipindahkan pada sambungan yang berdekatanp. Bobot Q,
G
gaya 1 dan tarikan S1 dan S2 digabungkan pada ujung tiang lengan
2
horizontal menjadi gaya resultante R. gaya resultante R1 dan R2 akibat
tarikan tali S1 dan S2 didistribusikan diantara sambungan bawah dan atas
tiang vertikal sebagai komponen

Diagram Cremona untuk menentukan tegangan pada bagian kerangka digambar
,
R1, , R1,, , R2, dan R2, .
kan dari gaya R,

G1
2

G2
2

Dan
(pada ujung atas dan bawah).
Tiang lengan dan vertical mengalami tegangan tekan lentur. Kedua tiang
tersebut dibuat dari kayu ataupun profil baja canai. Bila terbuat dari baja canai
tiang tersebut mempunyai penampang persegi yang terdiri atas empat buah
baja siku yang disambung keempat sisinya dengan penampang kisi.
Biasanya tiang vertical Derek (gambar 223b) diikat dengan dua buah kaki
pendukung miring 11 dan 12 pada ujung atas dan dengan dua bagian horizontal
13 dan 14 pada bagian bawah.
Gambar 223. Penyelesaian tiang lengan, vertikal dan batang tulang crane derek

Bila tiang lengan berada pada kedudukan I
maksimum
H
maks
+ S11 = +

( β = 0)

, kaki 11 dibebani gaya

1

sin γ

(kaki 12 tidak dibebani). Bila tiang lengan berputar kekiri kedudukan I gaya
yang bekerja pada kaki 11 akan berkurang, sebagian diambil alih oleh kaki
12 yang disini mengalami tegangan tekan.

Handout mesin pengangkat

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (10)

Similar to Handout mesin pengangkat

Similar to Handout mesin pengangkat (20)

More from Alen Pepa

More from Alen Pepa (20)

Handout mesin pengangkat

Editor's Notes