Pesawat Angkat

PERANCANGAN PESAWAT ANGKAT &
ANGKUT
2/26/2014Teknik Mesin PNL
TM336304 / 2SKS, 4JAM
Konsentrasi Perancangan / Semester VI
Muhammad Razi, ST, MT
Assalamua’laikum Wr.Wb

PERANCANGAN PESAWAT ANGKAT & ANGKUT
Teknik Mesin PNL2/26/2014
Tujuan : Membekali mahasiswa tentang
wawasan dan pengetahuan Pesawat Pemindah
Bahan dan Penerapannya dalam pemecahan
masalah Mengangkat dan Mengangkut Beban.

Materi :
• Pesawat Pemindah Behan
• Komponen-komponen Sistem Pengangkat
• Alat Pengantung Beban
• Alat-alat Pengangkat dan Pemindah Bahan
• Crane
• Crane Tetap
• Crane Jalan
• Crane Menara
• Crane Jembatan
• Crane Khusus
• Lengan

Referensi :
• A. Muin Syamsir, Pesawat-pesawat Pengangkat, PT. Pradnya Paramita, Jakarta,
1995.
• Baslim Abbas, Pesawat-pesawat Bahan, Naskah Ir. Je De Vier, Buku Teknik M
Stam, Jakarta, 1986.
• Daryanto, Alat Pesawat Pengangkat, PT. Rineka Cipta, Jakarta,1992.
• M. J. Djoko Setyardjo, Mesin Pengangkat I, PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1993.
• N. Rodenko, Mesin Pemindah Bahan, Erlangga, Jakarta, 1992.
• Suarpradja Tedja, Alat Pengangkat I, Jakarta, 1978.
• Spivakovsky, Conveyor and Related Equipment.

Ketentuan Perkuliahan :
• Jumlah Tatap Muka di kelas : 16 X
• Kewajiban hadir kuliah minimal 80 %
• Keterlambatan kuliah maksimum 20 menit (5X)
• Bobot nilai : Tugas = 15 %, Quiz = 20%, UTS =
25 % dan UAS = 40 %

Pesawat Pemindah Bahan
Pesawat Pengangkat Pesawat Pengangkut
2/26/2014 Teknik Mesin PNL
BAB I. PESAWAT PEMINDAH BAHAN
Alat-alat Pengangkat
Mesin-mesin Pengangkat
Ban-ban Pengangkut
Lori-lori Pengangkut

Pesawat Pengangkat
Alat-alat Pengangkat Mesin-mesin Pengangkat

Pesawat Pengangkat :
Kelompok mesin dengan peralatan pengangkat
yang bertujuan untuk memindahkan muatan
dengan besar dan jarak yang terbatas.
Transport Equipment. Peralatan yang digunakan untuk
memindahkan material dari satu lokasi ke lokasi yang lain
(contoh, antara tempat kerja, antara tempat pemuatan dan tempat
penyimpanan,dll) . Katagori utama dari alat transport adalah
conveyors, cranes, and industrial trucks.

Alat-alat Pengangkat :
Alat pengangkat adalah semua alat
(yang tidak berpesawat) yang
berfungsi sebagai alat pengangkat
beban (memindahkan dalam jarak
yang relatif dekat) dan digerakkan
dengan tangan (manual).
PESAWAT PENGANGKAT
Contoh:
 Dongkrak (Roda gigi,
sekrup, hidrolik,
pneumatik, tuas dan
lain-lain)
 Sistem puli tangan
 Lir tangan (Hand
Winch)

Mesin-mesin Pengangkat :
Mesin-mesin pengangkat adalah alat
pengangkat yang diberi berpesawat
(Mekanisme) dan yang digerakkan
dengan mesin (Listrik, motor bakar,
turbin uap dan sebagainya).
PESAWAT PENGANGKAT
Contoh:
 Dongkrak (Hidrolik,
pneumatik dan listrik)
 Lir Bermesin
 Crane
 Elevator (lift)
 Eskalator
Escalator
Elevator
Lir mesin

2/26/2014Teknik Mesin PNL2/26/2014
Industrial Trucks Crane
Grafity roller
Conveyor

Pesawat Pengangkut :
Kelompok mesin yang mungkin tidak mempunyai
peralatan pengangkat yang dapat
memindahkan muatan secara berkesinambungan
dan jarak yang relatif jauh.

Ban-ban Pengangkut :
Ada lima macam ban pengangkut, yaitu:
1. Konveyor Ban (Belt Conveyor)
2. Konveyor Ban berpasak metal (Conveyor with
metal cleat belt)
3. Konveyor Keranjang (Bucket Conveyor)
4. Konveyor Goyang (Vibration Conveyor)
5. Konveyor Sekrup (Screw Conveyor)

Lori-lori Pengangkut
Ada lima macam lori pengangkut, yaitu:
1. Truk, Traktor dan Trailer
2. Lori Spur
3. Lori Lir dan Kapstan
4. Lori Kabel (Cable Car)
5. Kereta Kabel (Sky Van)

Faktor-faktor teknis ini digunakan dalam menentukan pilihan jenis alat-
alat yang dapat dipakai pada proses penanganan bahan adalah :
Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkat dan Pesawat Pengangkut
1. Jenis dan sifat muatan yang akan ditangani
2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan
3. Arah dan jarak perpindahan
4. Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir dan antara
5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan
muatan
6. Kondisi lokal yang spesifik

Pemilihan peralatan pengangkat/pengangkut juga
ditentukan oleh:
1. Pertimbangan kemungkinan pengembangan perusahaan
2. Jangka waktu penggunaan alat tersebut (permanen atau
temporer)
3. Jenis sumber energi yang tersedia
4. Masalah sanitasi
5. Keselamatan dan kenyamanan kerja
6. Ekonomi / Investasi awal (Capital Outlay) dan biaya
operasional (Operational Cost)

Biaya investasi awal meliputi:
1. Biaya peralatan (The cost of equipment)
2. Biaya pemasangan (eraction)
3. Biaya pengangkutan (Transportation)
4. Biaya konstruksi (termasuk instalasi dan operasi)

Biaya operasional mencakup :
1. Upah dan gaji (Wage and salary) dari pekerja,
ditambah dengan tunjangan lain (Tunjangan
sosial/social service).
2. Biaya untuk listrik yang dipakai
3. Biaya untuk pelumasan, pembersihan (Wiping),
pemboran (Rigging), peralatan khusus lainnya,
bahan, dan sebagainya.
4. Biaya perbaikan dan pemeliharaan

Pesawat pengangkat diklasifikasikan berdasarkan
beberapa karakteristik :
1. Rancangan
2. Tujuan Penggunaan
3. Tipe
4. Pergerakan / Karakteristik Kinematik
5. Cara Beraksi

Kharakteristik (Parameter Teknik) yang utama dari
sebuah pesawat pengangkat adalah:
1. Kapasitas angkat (Lifting Capacity)
2. Berat mati dari pesawat ( Dead Weight)
3. Kecepatan dari berbagai gerakan
4. Tinggi pengangkatan (Lifting Height)
5. Ukuran-ukuran geometris (Geometrical Dimention)
dari pesawat seperti rentangan (Span),
jangkauan dan sebagainya

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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

KARAKTERISTIK UMUM MESIN PENGANGKAT
Parameter teknis mesin pngangkat adalah:
kapasitas angkat, berat mati mesin tersebut,
kcepatan berbagai gerakan mesin, tinggi
angkat dan ukuran geometris mesin tersebut,
bentangan, panjang dan lebar, dan
sebagainya.
dengan:
n – jumlah siklus mesin per jam
Q – berat muatan, dalam ton
jamtonnQQhr /=
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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

Dengan:
Q – berat muatan, dalam ton
G – berat ember atau penahan, dalm ton
Dengan:
Σ ti – total waktu yang dibutuhkan
tonGQQ )( +=
∑
∑
=
1
3600
t
n

Semua jenis crane dan mesin penangkat dapat dibagi lagi
menjadi empat kelompok sesuai dngan kondisi operasi dan
gabungan faktor berikut:
- beban pada mesin
- penggunaan mesin harian dan tahunan
- faktor kerja relatif (jangka waktu mesin dihidupkan DF%)
- temperatur sekitar

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

Nilai-nilai ini ditentukan dari operasi rata-rata atau data
desain.
Kerja Nominal Ringan Sedang Berat Sangat
Berat
Jumlah perubahan
operasi
per jam …….. 60 120 240 300-
720

PERLENGKAPAN KHUSUS PERMUKAAN DAN OVERHEAD
Truk tanpa rel adalah fasilitas transportasi permukaan
yang bergerak diatas jalur rel yang sempit
Kendaraan yang berbadan sempit adalah fasilitas
transportasi permukaan yang bergerak di atas jalur rel
yang sempit
Peralatan penanganan silang adalah fasilitas transportasi
permukaan yang memindahkan kereta rel di dalam ruang
lingkup suatu perusahaan
Sistem lintasan overhead adalah struktur jalur
pembawa/pemindah tau kabel tempat truk yang
bermuatan tersebut bergerak

KARAKTERISTIK UMUM FASILITAS TRANSPORTASI
PERMUKAN DAN OVERHEAD
Peralatan permukaan dan overhead
Truk tanpa rel
Kendaraan yang berbadan sempit
Peralatan untuk penanganan silang
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.

BAB 3

 1. Rantai Lasan
rantai lasan (welded) terbuat dari
jalinan baja oval yang berurutan.
Ukuran utama rantai (gambar 7)
adalah : kisar (t), sama dengan
panjang bagian dalam mata rantai
lebar luar (B), dan diameter batang
rantai (d). tergantung pada
perbandingan kisar dan diameter
batang rantai, rantai lasan
diklasifikasikan menjadi rantai mata
pendek (t ≤ 3d) dan rantai mata
panjang (t > 3d).
Gambar 7. ukuran
utama mata rantai
beban
Gambar 8.mata
rantai
menghubungkan
rantai beban..

Rantai lasan terbuat dari baja CT. 2 dan CT. 3. Mata rantai untuk rantai lasan
dibentuk dengan berbagai macam metode,yaitu pengelasan tempa dan
pengelasan tahanan listrik. Dengan pengelasan tempa mata rantai dibuat dari
satu batang baja, sedangkan bila menggunakan las tahanan listrik mata rantai
terbuat dari dua potong baja lengkung yang dilas temu.
Rantai lasan digunakan untuk mesin pengangkat kapasitas kecil (katrol,
Derek, dan crane yang digerakan tangan), & sebagai perabot pengangkat
utama
Rantai lasan mempunyai kelemahan yaknik berat, rentan terhadap sentuhan
dan beban lebih, kerusaan yang tiba-tiba, keausan yang berlebihan pada
sambungan antar mata rantai , dan hanya digunakan untuk kecepatan
rendah
Keunggulannya ialah flexible untuk semua arah, dapat menggunakan puli
dan drum dengan diameter yang kecil serta desain dan pembuatan yang
sederhana

Rumus umum untuk memilih
tegangan tarik rantai adalah :
Ss =
Dengan
Ss = beban aman yang diterima rantai, dalam
kg
Sbr = beban putus dalam kg
K = Faktor keamanan
K
Sbr
Intensitas keausan yang terjadi pada rantai tegantung pada factor
berikut : perbandingan kisaran rantai dengan drum atau puli rantai,
tegangan kecepatan puli rantai, sudut belok relative bila rantai
tersebut melewati pulinya, keadaan lingkungan kerja dan
sebagainya.
Rantai las tempa selalu putus pada bagian lasnya. Pada rantai las tahanan
listrik yang bermutu tinggi, biasanya mata rantai putus berbentuk putus
miring dengan penampang yang bersudut kecil terhadap sumbu memanjang
rantai, yang bermula pada bagian bagian tepi batas permukaan kontak mata
rantai yang dihubungkan.

 2. Rantai Rol
rantai rol terdiri atas pelat
yang dihubung-
engsel pana pena
(gambar 9). Rantai untuk
beban ringan terbuat dari
dua keping plat saja,
sedangkan untuk beban berat
dapat menggunakan
sampai lebih dari 2
keping pelat
Gambar 9 rantai rol
Rantai rol mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan
rantai lasan. Karena rantai rol padat maka keandalan operasinya
jauh lebih tinggi dibandingkan rantai lasan. Rantai rol mempunyai
flexisibelan yang baik sehingga dapat dipakai pada sprocket
dengan diameter lebih kecil dan jumlah gigi yang lebih sedikit. Hal
ini akan mengurangi ukuran mekanisme dan sekaligus mengurangi
harganya. Juga, gesekan pada rantai rol jauh lebih kecil
dibandingkan dengan rantai lasan dengan kapasitas angkat yang
sama. 2/26/2014Teknik Mesin PNL

Kecepatan maximum rantai rol ditentukan oleh standar Negara dan tidak
boleh melebihi 0.25 mm/detik.
Nilai factor keamanan K, rasio dan jumlah gigi sprocket untuk rantai las
dan rol diberikan pada table 4.d
D
Table 4
Data rantai yang terseleksi
Rasi
o
d
D
RANTAI
Digeraka
n
Factor K
keamana
n
Jumlah
minimu
m gigi
pada
sprocke
t
Dilas dikalibrasi dan tidak dikalibrasi
…………............
dilas dikalibrasi pada katrol
…………………..............................
dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat
beban
Dilas tidak dikalibrasi tidak mengikat
beban
Roller
Tangan
Daya
Tangan
Daya
……
……
……
3
6
4.5
8
6
5
5
20
30
20
30
….
….
….
5
5
…..
…..
…..
…..
8

3. Tali Rami
Tali rami hanya cocok digunakan untuk mesin
pengangkat yang
digerakan tangan (puli tali) karena sifat mekanisnya yang
lemah (cepat aus, kekuatan yang rendah, mudah rusak oleh
benda tajam, pengaruh lingkungan dan sebagainya)
Berdasarkan metode pembuatan pembuatan dan jumlah untaian tali rami
dikelompokan menadi tali polos dan tali kabel. Yang terakhir terbuat dari
lilitan 3 buah lilitan yang berbeda. Tali sering dicelupkan pada aspal untuk
mengurangi pelapukan. Walaupun tali rami yang dicelupkan pada aspal
lebih tahan terhadap pengaruh cuaca, namun jauh lebih berat dan lebih
kurang flexible dan kekuatannya berkurang 20% dibanding tali biasa.
Kekuatan putusnya membagi tali rami menjadi dua kelas : kelas 1 dan kelas
2.
Tali rami harus memenuhi standar Negara dan terbentuk dari tiga untai
rami dan tiap untai terdiri atas beberapa serabut yang berbeda. Arah lilitan
untaian harus berlawanan dengan serabut.

Pemilihan tali rami. Tali rami dipilih hanya berdasarkan kekuatan tariknya
berdasarkan rumus :
br
d
S σ
π
4
2
=
dengan :
d = Diameter keliling dari untai, dalam cm
S = Beban pada tali, dalam kg
 4. TALI BAJA
Tali baja mempunyai keunggulan sebagai berikut :
1. Lebih ringan;
2. Lebih tahan terhadap sentakan;
3. Operasi yang tenang walaupun pada kecepatan operasi yang tinggi;
4. Keandalan operasi yang tinggi.
Tali baja terbuat dari kawat baja dengan kekuatan σ= 130 sampai 200
kg/mm2. Didalam proses pembuatannya kawat baja diberi perlakuan panas
tertentu dan digabung dengan penarikan dingin, sehingga menghasilkan sifat
mekanis kawat baja yang tinggi.

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

Tali Baja Dengan Untaian Yang Dipipihkan. Tali ini (Gambar 16) dipakai pada
crane yang bekerja pada tempat yang mengalami banyak gesekan dan abrasi.
Biasanya tali ini tebuat dari lima buah untaian yang dipipihkan dengan inti kawat
yang juga dipipihkan; untaian ini dipintal pada inti yang terbuat dari rami
Gambar 16. Tali dengan untaian yang dipipihkan.
Tali dengan Anyaman Terkunci. Tali ini banyak digunakan pada crane kabel dan
kereta gantung. Tali ini mempunyai keunggulan dalam hal permukaan yang halus,
susunan kawat yang padat dan tahan terhadap keausan, kelemahannya adalah
tidak fleksibel.
Gambar 17. Lilitan tali yang dikunci.
Cara mengukur diameter luar tali dapat dilihat pada Gambar 19, yaitu dengan
mengukur dua untaian yang berlawanan letaknya.
Gambar 19. Cara mengukur diameter
tali

Tabel 5
Tali Rami untuk Pengangkat
Faktor mula-
mula KONSTRUKSI TALI
dari
keama
nan 6 x 9 = 114 + 1c* 6 x 37 = 222 + 1c*
tali terhadap
Posisi
berpoto
ngan
Posisi
sej
aj
ar
Posisi
berpoto
ngan
Posisi
sej
aj
ar
tegangan
Jumlah serat patah sepanjang satu tingkatan setelah tali
tertentu dibuang
kurang 9 14 7 23 12
'9 - 10 16 8 26 13
'10 -
12 18 9 29 14
'12 -
14 20 10 32 16
diatas 16 24 12 38 19
Tabel 6
Tali Untuk Crane dan Pengangkat
Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa umur tali sangat
dipengaruhi oleh kelelahan. Umur tali dapat ditentukan dengan
memakai perbandingan (Dmin adalah diameter minimum puli atau drum
dan d ialah diameter tali) dan (δ -diameter kawat pada tali).
d
Dmin
δ
minD
Jumlah lengkungan dapat ditentukan dengan cukup akurat bila kita membuat suatu
diagram seperti jenis yang ditentukan dalam Gambar 21.
Gambar 21. Menentukan jumlah lengkungan tali dengan satu puli penggerak.
Faktor
mula-mula
dari
keamanan
tali
terhadap
tegangan
KONSTRUKSI TALI
6 x 19 = 114
+ 1c
6 x 37 = 222
+ 1c
6 x 61 = 366
+ 1c
18 x 17 = 342
+ 1c
Posis
i
berp
oto-
ngan
Posis
i
sejaj
ar
Posis
i
berp
oto-
ngan
Posis
i
sejaj
ar
Posis
i
berp
oto-
ngan
Posis
i
sejaj
ar
Posis
i
berp
oto-
ngan
Posis
i
sejaj
ar
Jumlah serat yang patah pada panjang tertentu setelah tali dibuang
Kurang 6 12 6 22 11 36 18 36 18
6-7 14 7 26 13 38 19 38 19
Diatas 7 16 8 30 15 40 20 40 20

Sistem puli yang banyak digunakan dan jumlah lengkungannya dapat dilihat pada
Gambar 23
Gambar 23. menentukan lengkungan untuk berbagai sistem puli
pengangkat
Tabel 7 menunjukkan nilai sebagai fungsi jumlah lengkungan.
Tabel 7
d
Dmin
Jumlah
lengk
unga
n
Jumlah
lengk
ungan
Jumlah
leng
kun
gan
Jumlah
lengk
ungan
1 16 5 26,5 9 32 13 36
2 20 6 28 10 33 14 37
3 23 7 30 11 34 15 37,5
4 25 8 31 12 35 16 38
Tabel 8
EFISIENSI PULI
Puli Tunggal Puli Ganda Efisiensi
Jumlah alur
Jumlah puli yang
berputar
Jumlah alur
Jumlah puli
yang
berput
ar
Gesekan pada
permukaan
puli (faktor
resisten
satu puli)
Gesekan anguler pada
permukaan
puli (faktor
resisten satu
puli
2 1 4 2 0,951 0,971
3 2 6 4 0,906 0,945
4 3 8 6 0,861 0,918
5 4 10 8 0,823 0,892
6 5 12 10 0,784 0,873

Tabel 9
Harga Minimum Faktor k dan e1 yang diizinkan
TIPE ALAT PENGANGKAT
Digerakkan oleh: Kondisi pengoperasian Faktor
K
Faktor e1
1. Lokomotif,caterpilar-mounted, traktor dan truk
yang mempunyai crane pilar (termasuk excavator
yang dioperasikan sebagai crane dan
pengangkat mekanik pada daerah konstruksi dan
pekerjaan berkala.
2. Semua tipelain dari crane dan pengangkat
mekanis
3. Derek yang dioperasikan dengan tangan, dengan
kapasitas beban terangkat diatas 1 ton yang
digandeng pada berbagai peralatan otomotif
(mobil, truk, dan sebagainya).
4. Pengangkat dengan troli
5. Penjepit mekanis (kecuali untuk puli pada grabs)
untuk pengangkat mekanis pada no.1
6. Idem untuk pengangkat mekanik pada no.2
Tangan
Daya
Daya
Daya
Tangan
Daya
Daya
-
-
-
-
Ringan
Ringan
Medium
Berat dan sangat berat
Ringan
Ringan
Medium
Berat dan sangat berat
-
-
-
-
4
5
5,5
6
4,5
5
5,5
6
4
5,5
5
5
16
16
18
20
18
20
25
30
12
20
20
30
Tabel 10
Harga faktor e 2 yang
tergantung pada
konstruksi tali
Konstrusi Tali
Faktor e2
Biasanya 6 x 19 = 114 + 1 poros
Posisi berpotongan…………………………………………………………
Posisi sejajar……………………………………………………………….
Compound 6 x 19 = 114 + 1 poros
a). Warrington
Posisi berpotongan……………………………………………………..
Posisi sejajar……………………………………………………………
b). Seale
Posisi berpotongan……………………………………………………..
Posisi sejajar……………………………………………………………
Biasanya 6 x 37 = 222 + 1 poros
Posisi berpotongan…………………………………………………………
Posisi sejajar……………………………………………………………….
1,00
0,90
0,90
0,85
0,95
0,85
1,00
0,90

5. PERHITUNGAN DAYA TAHAN (KEKUATAN BATAS KELELAHAN)
TALI KAWAT BAJA DENGAN METODE PROFESOR ZHITKOV
Metode perhitungan daya tahan tali kawat yang dijelaskan berikut dihasilkan oleh
penelitian bertahun-tahun yang dilakukan di hammer dan sickle works. berbagai
konstruksi tali yang berdiameter dari 3 mm sampai 28 mm diuji dengan tiga unit mesin
khusus untuk menentukan metalurgi, produksi, desain dan operasi yang mempengaruhi
kekuatan tali.
Pada tahap pertama, karakteristik umur tali dikumpulkan dari semua pengujian dalam
bentuk grafik yang menghasilkan hubungan
z = ƒ1(σ) dan z = ƒ2( )
Data ini kemudian dipakai untuk menggambarkan suatu diagram yang menunjukkan
hubungan σ = ƒ3 ( ) dengan berbagai jumlah lengkungan tali (gambar 24) dan untuk
mendapatkan secara matematis rumus desain:
A = = mσCC1C2
Gambar.24 Diagram untuk menentukan jumlah lengkungan tali
d
D
d
D
d
D

 Bila kita mengetahui kondisi operasi mekanisme pengangkat, dan telah menentukan
umur tali, kita dapat menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan 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 ba

6. PENGIKATAN RANTAI DAN TALI
 Pengikatan Rantai Beban Lasan
 Pengikatan Rantai Rol
 Pengikatan Tali Rami
 Pengikatan Tali Baja
Gambar 29 Metode pengikatan rantai beban
lassan
Gambar 30 Pengikatan rantai roller
beban
Gambar 31 Pengikatan tali
rami
Gambar 32 Pengikatan tali kawat dalam soket
tirus

Soket Baji. Tali dilewatkan mengitari baji-baja beralur (Gambar 34a) dan diikat
bersama dengan baji kedalam soket rata yang sesuai yang terbuat dari baja tuang.
Beban akan menarik tali kedalam soket dan akan menambah daya ikatnya.
Mata Pengikat. Tali dililitkan mengelilingi mata pengikat (Gambar 34b) dan ujung
bebasnya dililitkan dengan bagian utama tali. Panjang lilitan 1 > 15d dan minimum
sepanjang 500 mm. Gambar 34c menunjukan kait yang diikat pada tali dengan mata
pengikat.
Disamping dililitkan, mata pengikat dapat dikencangkan dengan memakai klip khusus
bulldog (bull-dog clip) atau pengapit pada tali kawat (Gambar 35). Jumlah pengapit
minimum adalah tiga buah. Gambar 36 menunjukan tali kawat yang diikat pada mata
pengikat dengan plat dan baut.
Gambar 34 Baji soket tali (a) dan pengikatan dengan alat berlubang (b,c)
Gambar 36 Tali alat berlubang dengan plat dan sekrup
Gambar 35 Klem bull dog

7. PERABOT PENGGANTUNG BEBAN
 Anduh Rantai. Anduh (sling) ini terbuat dari rantai lasan tak terkalibrasi biasa
dengan mata dan kait untuk penggantungan atau cengkeram berbentuk capit untuk
mengangkat obyek. Juga digunakan rantai tanpa ujung dan rantai lepas dengan
cincin tanpa ujungnya
 Gambar 38a menunjukan rantai tanpa ujung, Gambar 38b rantai lepas dengan
cincin , Gambar 38c - rantai dengan kait dan cincin, Gambar 38d – anduh utas
dua, Gambar 38e cengkeram berbentuk cakar untuk membentuk lingkaran pada
rantai. Gambar 38f menunjukan tong yang diangkat dengan cengkeram rantai
berbentuk capit yang memegang bagian ujung tong
 Anduh rantai terutama digunakan untuk pelayanan kerja berat dan selalu pada
temperatur tinggi. Kecuali dipakai pelindung khusus yang terbuat dari logam lunak
(Gambar 38g), Anduh rantai biasanya akan merusak sudut (ujung) benda yang
dingkat
Gambar 38 Anduh rantai

 Anduh Tali Rami. Tali rami polos yang disimpul mati banyak sekali digunakan untuk
menhan muatan pada kait crane. Kekuatannya jauh lebih rendah dibandingkan
dengan tali baja, tetapi memiliki keluwesan yang lebih tinggi dan mudah diikat
menjadi simpul. Tali rami mudah sekali dirusak oleh ujung tajam benda yang
diangkat dan harus dilindungi dengan bantal linak (Gambar 38g) atau alat
pelindung khusus lainnya (plat sudut). Metode mengikat dengan tali rami dapat
dilihat pada Gambar 39.
 Anduh Tali Kawat Baja. Umumnya beban yang berat umumnya dingkat dengan
anduh tali baja. Dibandingkan dengan rantai, tali baja lebih ringan tetapi terlalu
kaku dan cenderung untuk terpuntir. Di samping itu apabila digunakan untuk
mengangkat benda yang berujung tajam, tali baja akan melengkung terlalu tajam
dan akan cepat aus. Tali baja ini rentan terhadap temperatur yang tinggi. Muatan
yang diangkat oleh anduh tali dan rantai harus diikat dengan aman sehingga tidak
berpindah posisinya sewaktu bergerak.
Gambar 40a menunjukkan anduh tali baja dengan utas tunggal dan gambar
40b menunjukan tali dengan dua dan empat utas.
Gambar 40 anduh serat tali baja2/26/2014Teknik Mesin PNL

ALAT TAMBAHAN
PENANGANAN MUATAN
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Pada crane serbaguna yang mengangkat
berbagai bentuk muatan ditangani dengan
memakai anduh (sling) rantai yang dikatkan
pada kait. Kait tunggal (standar) dan kait
tanduk adalah jenis kait yang paling sering
dipakai untuk keperluan ini. Kadang-kadang
digunakan kait segitiga. Kait standar dan
tanduk dibuat dengan ditempa pada cetakan
rata atau cetakan tertutup atau dapat juga
dibuat dari beberapa plat dengan bentuk kait
yang dijadikan satu.
1. URAIAN UMUM

Kemampuan Angkat
1. Kait tempa :
 Kait standar sampai 50 ton
 Kait tanduk mulai dari 25 ton ke atas
2. Kait segitiga dan kait berlapis mempunyai kemampuan
angkat diatas 100 ton
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Pada umumnya, muatan
digantung pada anduh
berutas-empat dengan
dua lilitan tali pada kait
(Gambar 61).
Kait sering kali mempunyai
bentuk penampang
tarapesium yang dibuat
lebih lebar di dalam.
Q
Q
Q
P 35,0
45cos4cos
4 ≈
°
==
γ

Perhitungan Dimensi Kait
Tegangan tarik :
t : kisar ulir
do : diameter luar ulir
d1 : diameter dalam ulir
Tinggi minimum :
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
4
2
1d
Q
t
π
σ =
( )pdd
Qt
H 2
1
2
0
4
−
=
π
2. KAIT TEMPA STANDAR

Momen lentur M diasumsikan bernilai positif bila
menyebabkan kelengkungan kait bertambah (jari-jarinya
berkurang) dan bernilai negatif bila kelengkungannya berkurang.
Karena beban cenderung untuk membuka kait, momennya bernilai
negatif (Gambar 62a) :
M = -Qr = -Q (0,5a + e1)
Nilai x didapat dari persamaan :
untuk trapesium dengan sisi b1 dan b2 dan tinggi h akan menjadi
Bila kita mengambil nilai h = a, dan bila dan
maka rumus diatas setelah ditransformasikan akan berbentuk
∫ +
=
2
1
1
e
e
dF
ry
y
F
x
( )
( ) ( )





−−
+
+






+
−
+
+
+−= 21
1
2
2
21
2
21
1
2
1 bb
er
er
nre
h
bb
b
hbb
r
x
( )
( ) ( )[ ] 1109861,15,05,1
13
75
2
−−−−
+
+
= nn
n
n
x
1=
a
h
n
b
b
=
2
1

dengan mengabaikan perpindahan sumbu netral relaif terhadap pusat massa
bagian tersebut diperoleh
Dalam keadaan tersebut rumus diatas dapat digunakan untuk mencari
x untuk semua nilai
Denganmendistribusikan nilai M = -Qr = -Q (0,5a + e1),
r = 0,5a + e1, y = -e1 (untuk bagian terdalam yang tertarik) dan y = e2
(untuk bagian terluar yang tertekan) ke dalam rumus (61) dan kita dapatkan
tegangan satuan pada penampang antara titik I dan II.
Tegangan maksimum pada bagian terdalam
Tegangan maksimum pada bagian terdalam
31
2
1
h
n
n
e
+
+
≈
2
1
b
b
( ) ( ) =











+
+
+
−=
+
−
−
+
−=
ry
y
xr
ea
F
Q
ry
y
xFr
eaQ
Fr
eaQ
F
Q 1
1
5,0
1
15,05,0 111
σ
a
e
xF
Q
er
e
xr
ea
F
Q 1
1
1 211
1
5,0
1 =














−
−
+
−=
aman
h
a
e
xF
Q
σσ <
+
=
2
1 2
1
aman
a
e
xF
Q
σσ <= 1
1
21

Nilai x adalah jarak dari titik O ke garis
vertikal yang bersangkutan; y adalah
panjang garis vertikal di dalam bagian
penampang. Titik-titik terluar ordinat
kemudian dihubungkan dengan suatu
garis. Absis titik pusat penampang
tersebut ditentukan dengan
Dengan ;
f : luas daerah yang dibatasi oleh kurva
F : luas penampang kait
Luas penampang daerah f dan F
ditentukan dengan memaki planimeter.
∫
∫
= h
h
c
ydx
yxdx
x
0
0
Metode Grafik untuk menetukan Faktor x

Dengan meneruskan prosedur yang sama untuk semua
garis vertikal akan didapatkan sejumlah titik dan bila titik
tersebut dihubungkan, kita akan adapat mencari luas daerah 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
Jarak antara garis nol (netral) adan garis pusat adalah
Dengan :
ρ : jari-jari kelengkungan titik pusat
( )
F
ff
dF
ry
y
F
x
e
e
21
2
1
21 −
−=
+
−= ∫
x
x
+
=
1
ρ
γ

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
mengabaikan gaya geser
perhitungan
untuk gaya dilakuakn dengan
memakai cara yang sama dengan
sebelumnya, tetap memakai nilai r’dan
bukan hubungkan dimensi yang
bersangkutan dari penampang tersebut.
Bagian silindris tangkai kait yang masuk
ke lubang pada bintang-lintang akan
mengalami tegangan tarik. Akan tetapi
tegangan lentur akan timbul akibat salah
stel sebab itu tegangan yang diizinkan
dalam hal ini akan jauh berkembang
2
Q
αtan
2
Q
Tegangan aman
2
a

Beban digantung pada satu tanduk. Tangkai utama akan dibebani lebih
dari yang diizinkan, tegangan satuan maksimumnya dapat ditentukan
melalui pertimbangan berikut (penampang kritis V-VI)
βcos
2
1
Q
p =
F
pQ
p t
tsh == σβ,sin
2
F
Psh
sh =τDAN

Tegangan lentur yang timbul dari momen Akibatnya
)
2
(1
da
PMlentur
+
−=
22
1 3)( τσσσ ++=∑ lentur
Contoh soal: Memeriksa tegangan pada bagian
lengkung kait tanduk tempa.
Diketahui: Kapasitas angkat 15 ton; dimensi pada
gambar 66.
1.Beban total 15=Q TON

2.Gaya normal pada penampung rumus (69)
adalah:
.750.13
45cos3
77sin00.152
cos3
)sin(2
1 kg
xxQ
P =
°
°
=
+
=
α
βα
3.factor χ
Luas penampang F = 115,8 cm2
Luas daerah tambahan f = 789 cm3. Absis titik
pusat ialah
cm
F
f
xc 8,6
8,115
789
===

Zambian Luas daerah
Sehingga factor
2
2
2
1 7,1171,5 cmfdancmf ==
104,0
8,115
)7,1171,5(2)(2 21
=
−
−
=
−
−
=
f
ff
x
Jarak antara titik nol dan titik pusat adalah:
cm
x
29,1
104,01
104,08,13
1
=
+
×
=
+
=
ρπ
γ
Jarak antara bagian bagian terdalam
dengan garis nol
cmxe c 51,529,18,61 =−=−= β

4.Tegangan satuan adalah
211
1 /900
14
51,52
104,0
1
8,115
750.1321
. cmkg
x
a
e
xF
P
=××==σ
2
21
21
/520
16
2
14
45,10
104,0
1
5,115
750.13
2
1
cmkg
ee
a
e
xF
p
II −=
+
××−=
++
−=σ
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:
6
1
1
Q
M =

Momen lentur pada pertemuan kedua sisinya
dengan busur ialah
13
1
2
Q
M =
Gaya tarik yang bekerja pada bagian sisi ialah
2
cos2
1
a
Q
p =
Dengan:
a - sudut antara kedua sisi
Q – beban
I – panjang busur yang diukur
sepanjang garis netral

Sambungan antara busur, sisi dan
tangkainya tidak boleh membentuk sudut yang
tajam tetapi harus rata dan halus.
Tegangan satuan maksimum pada bagian
sumbu dapat ditentukan dengan rumus
F
P
W
Mlentur 1
+=σ xP
Q
Mlentur 1
6
1
+≈
Dengan:
2
tan
2
1
aQ
P = — gaya tekan yang bekerja
pada busur, dalam kg
W — momen perlawanan
F — luas penampang busur
Tegangan satuan aman untuk baja 3
adalah 2
/800 cmkgaman =σ 2/26/2014Teknik Mesin PNL

5. KAIT SEGITIGA BERSENDI
Pembuatan kait mata segitiga ternyata
mengalami banyak kesulitan dalam proses
produksinya. Sehingga untuk menangani beban
yang besar kait segitiga bersendi rakitan lebih
disukai untuk digunakan.
Tegangan satuan pada sambungan kait
tiga-sendi rakitan adalah
F
a
Q
2
cos4
1 =σ
Nilai yang diizinkan adalah
2
1 /200.1 cmkg=σ 2/26/2014Teknik Mesin PNL

Tegangan satuan ditentukan sebagai
tegangan pada bentangan lengkung
eR
e
xFR
M
FR
M
F
P
−
++= 11
σ
Dengan xP
Q
M 1
4
1
+=
2
tan
2
1
aQ
P =
Dengan:
F — luas penampang
1e — jarak antara sambungan netral dengan
lapisan yang menerima beban terbesar.2/26/2014Teknik Mesin PNL

Factor x untuk ellips didapat dengan rumus
642
64
5
8
1
4
1






+





+





=
R
a
R
a
R
a
x
Dengan:
a — luas penampang

Tegangan pada mata tangkai diperiksa
dengan rumus hasil
( )
22
22
1
dD
dDP
−
+
=σ
Dengan:
bd
a
Q
P
2
cos4
=
b — lebar lubang
(tekanan satuan)

6. PERABOT UNTUK
MENGGANTUNGKAN KAIT
 Pemberat kait. Untuk mengangkat muatan ringan (=sampai 5
ton) biasanya kait langsung diikatkan pada takal pengangkat
fleksibel. Untuk meredam kejut, kadang-kadang pemberat
kait dilengkapi dengan pegas. Penggunaan peredam kejut ini
sangat diperlukan untuk crane yang melayani alu tempa.
 Bantalan kait. Bantalan peluru aksial memungkinkan kait
dapat berputar dengan mudah ketika menangani beban
diatas 3 ton. Bantalan ini dipasang pada batang lintang
dipakai menahan mur kait.

BATANG LINTANG UNTUK KAIT
Batang lintang kait dapat berputar pada pelat sisi rumahnya yang
diperkuat dengan setrap atau sekal yang terbuat dari pelat baja. Hal ini
akan memungkinkan kait berputar pada dua arah yang saling tegak lurus.
Batang lintang ini ditempa dari baja dan diberi trunion (batang gerak)
pada ujungnya. Diameter lubang untuk tangkai kait harus sedikit lebih
besar dari tangkainya sendiri.
Gambar. 70 penampang-lintang untuk kait.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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 KAITBatang 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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

TABEL UKURAN DAN BEBAN UNTUK BANTALAN
SWA-PENYEBARIS UNTUK KAIT YANG
MENGANGKAT BEBAN MULAI 5 SAMPAI 75 TON
kapasitas
pengangkat Q d1 d4 d5 D D1 k R r Limit beban
ton kerja, ton.
5 50 52 75 92 100 36 75 1,5 7.5
7,5 60 62 85 106 115 41 85 2 9,0
10 70 72 95 120 130 44 95 2 11,6
15 80 82 110 136 145 50 110 2 15,8
20 90 93 125 155 165 57 125 2 20,6
25 100 103 140 172 185 64 140 2 26,0
30 115 120 160 200 215 74 160 3 35,5
40 125 130 175 220 220 79 175 3 41,5
50 130 135 185 240 250 101 185 3,5 58,0
60 150 155 205 260 270 106 205 4 67,4
75 170 175 230 285 300 111 230 4 77,5
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

MOMEN LENTUR MAKSIMUMNYA
ADALAH
Dengan :
D1= diameter luar cincin dudukan bantalan.
Momen perlawanannya adalah
)5,01(
4422
1
2
1
1
1 d
Qd
x
Q
x
Qmaks
−=−=Μ
2
1 )(
6
1
hdbw −=
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

TEGANGAN LENTUR AMAN
σlentur = 600 – 1000 Kg/cm2
Momen lentur pada trunion batang-lintang :
Tekanan satuan antara trunion dan rumah
Dengan :
s = tabel sakel
s1 = tabel pelat samping
22
1
2
ss
x
Q
M
+
=
( )12 ssd
Q
P
+
=
2
1ss
l
+
=
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Trunion batang-lintang tidak boleh bergerak secara aksial tetapi harus
dapat berputar. Pengencangannya dapat dilakukan dengan cincin
penyetel yang diikat dengan memakai pena tirus atau cincin belah yang
dimasukan ke dalam alur trunion yang dipasang dengan skrup ke strap
atau sekal.
Momen lentur pada trunion:
Gambar 71 penampang-lintang untuk pemasangan dua
roda penuntun tali






+−++=
2222
0
01
Dl
ss
Q
M
maks λ






++= ss
Q
M 02
22
λ
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Gambar 72 Penampang-lintang sakel dengan rumah empat buah roda
penuntun.
Pada penampang A1B1 (gambar 72)
Pada penampang A2B2
Pada penampang A2B2 dipakai rumus lame, tekanan satuannya ialah:
bs
Q
2
1 =σ
( )sdb
Q
−
=
2
1σ
ds
Q
P
2
=
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Tegangan satuan pada permukaan dalam:
Tegangan satuan pada permukaan luar:
Tegangan maksimumnya akan terjadi pada permukaan dalam yakni:
Maka
( )[ ]
( ) 22
22
3
2
2
dR
dRP
A
−
+
=σ
( ) 22
2
3
2
2
dR
dp
B
−
=σ
( )
( )22
22
3
42
4
dRds
dRQ
A
−
+
=σ
22
22
1 4
4
2 dR
dR
x
d
Q
s
−
+
=
σ
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Gambar 73 Diagram perhitungan untuk penampang-lintang
Jika P merupakan resultan pada gambar dari persamaan itu kita peroleh :
Dan rumus yang dapat digunakan :
cmKg
R
P
xp /
2
π
=
PR
R
M
P
R
N






+−=






+=
1
034,012,0
1
21
4
1
1
1
π
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

RUMAH KAIT
Rumah kait merupakan keseluruhan takel gantung yang
mencakup :alat pengangkat (kait), batang lintang, roda puli
bawah, dan pelat rumah sekal tempat gandar roda puli
dan pemutar batang lintang diikat
Gambar 77 menunjukkan rumah dengan satu buah roda puli
dan perabot untuk mencegah tali terlepas
Gambar 78 - 79

MUATAN YANG DITANGANI DALAM
PERUSAHAAN INDUSTRI DAPAT DIBAGI DALAM
BEBERAPA KELOMPOK SEBAGAI BERIKUT :
1. Muatan satuan yang biasanya berukuran besar misalnya ; ketel, rakitan mesin, struktur logam, dan lainnya.
2. Muatan satuan massal ; biled baja coran berukuran besar, hasil, komponen mesin, baja canai, lembaran dan
pelat, kotak, tong dan sebagainya.
3. Muatan satuan massal berukuran kecil ; coran, tempa, dan kom[onen mesin berukuran kecil, biji logam, baut,
paku keling dan sebagainya.
4. Bahan lepasan ; batu bara, pasir, kokas, gas, abu, tatal, dan sebagainya.
5. Bahan cair ; besi cor cair, baja, dan logam cair lainnya
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

7. PENCENGKERAM CRANE UNTUK MUATAN SATUANFaktor penggunaan dan kapasitas penanganan yang lebih tinggi dan
perabot pengangkat berbanding langsung dengan waktu yang
diperlukan untuk menggantung dan melepaskan muatan. Waktu ini
dapat dikurangi dengan penggunaan pencengkeram khusus yang
harus :
1. Sesuai dengan sifat dan bentuk muatan
2. Mencengkeram dan melepaskan muatan dengan cepat
3. Mempunyai kekuatan dan keandalan mekanis yang memadai
4. Memenuhi syarat keamanan
5. Tidak merusak muatan
6. Mempunyai bobot yang minimum
7. Mudah dalam pengoperasiannya
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

8. MAGNET PENGANGKAT ELEKTRIS
Magnet pengangkat digunakan sebagai bahan
magnetik dalam berbagai bentuk (ingot, batang, rel, baja
lembaran dan pelat, pipa, tatal, biji, kotak yang berisi benda
– benda terbuat dari baja). Magnet pengangkat dapat
digunakan secara luas khususnya pada pekerjaan
rekasanya metalurgi dan mekanis. Keunggulan utamanya
ialah tidak diperlukannya pengikatan muatan secara manual
sehingga mengurangi waktu yang diperlukan untuk operasi
ini secara drastis.
kelemahan magnet peralatan ini yaitu pengurangan
kapasitas angakt akibat bobot magnet ini sendiri, akan
tetapi alat ini dapat mengatasi muatan yang jumlahnya
cukup besar dengan waktu yang minimal dan peningkatan
efisiensi pengangkat yang cukup besar.

9. CENGKERAM UNTUK BAHAN LEPASAN
Bak. Bak swa – curah digantungkan pada kait crane, dan dapat dibalikan /
diputar pada trunion horizontal. Bak ini mempunyai kapasitas antara 0,25 –
3 M3
.
Bak Curah – Bawah Dan Curah Samping.
Dipakai untuk menangani kerikil, pasir, tanha dan
sebagianya dengan bantuan crane jenis ini lebih unggul
dibandingkan bak miring, karena tidak mencecerkan bahan
ketika pencurahan.
Bak Dengan Sekop.bak jenis ini berkapasitas 1 – 3 m3 dan
untuk penggunaan khusus dapat sampai 8 m3. Bak ini mempunyai
dua buah sekop bersendi dengan alas yang dibulatkan.
Ember cengkram .didesain untuk proses pencurahan
otomtis tetapi memerlukan tenaga kerja dan mekanisme manual
untuk pengoperasiannya. 2/26/2014Teknik Mesin PNL

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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

EMBER CENGKERAM YANG DIGERAKKAN MOTOR
DENGAN PENGANGKAT LISTRIK SEKOPNYA DIKENDALIKAN
DENGAN TALI PULI YANG RODA PULINYA DIPASANG PADA . SEBATANG-
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.
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

10. METODE UNTUK MENDESAIN EMBER CENGKERAM
 Sifat bahan curah berikut mempengaruhi parameter alat cengkeram: ukuran dan bentuk
bongkahan, kandungan air, viskositas gaya, gesek dalam, berat jenis (bulk weight), derajat
ketahanan bahan terhadap penembusan benda asing, dan sebagainya. Metode mendesain
cengkeram berdasarkan sifat fisik bahan curah dikatakan ideal.
 Ketergantungan antara bobot dan kapasitas cengkeram dapat diungkapkan dengan
perbandingan sebagai berikut:
(a) untuk cengkeram pelayanan ringan
(b) Untuk cengkeram pelayanan medium
(c) Untuk cengkeram pelayanan berat
(d) Untuk cengkeram pelayanan sangat berat
Dengan:
berat cengkeram, dalam ton,
kapasitas cengkeram, dalam meter kubik
5,08,0 += VGgr
5,05,1 += VGgr
5,03,2 += VGgr
5,03 += VGgr
−grG
−V

Dengan memakai diagram perpindahan dari mekanisme cengkeram dan data
berat komponennya dapat kita tentukan gaya yang bekerja pada komponen tersebut
berdasarkan statika.
Data percobaan menyarankan hubungan berat sebagai berikut:
dengan:
berat batang-silang bawah dengan pengimbangan
berat sekop
berat btang-silang atas dengan batang hubung
Dengan gaya yang ditentukan ini diperiksa kekuatan komponen cengkeram, sehingga
kita menentukan gaya yang diperlukan untuk menutup sekop tersebut.
grGG 2,01 =
grGG 5,02 =
grGG 3,03 =
1G
2G
3G

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 sisi-dalam drum
rem yang terpasang bebas pada poros.

 Satu atau dua buah pengunci dipsang pada tuas
yang diikat pada poros dan dioperasikan oleh cincin
gesek (Gambar 112). Jumlah gigi berkisar dari z =
16 sampai 30.
 Gigi pada bagian dalam roda racet jauh lebih j
auh lebih kuat dibandingkan dengan gigi pada
bagian luar. Akibatnya persamaan kekuatan
mempunyai bentuk yang berbeda :
M
zψ [σ lentur ]
Simbol yang dipakai mewakili nilai yang sama
dengan persamaan (95).

 Penahan gesek. Dibandingkan dengan penahan gigi,
penahan gesek mempunyai keunggulan tertentu:
beroperasi tanpa bunyi dan tanpa guncangan. Akan
tetapi pda penahan jenis ini tekanan pada titik putar
pal dan poros lebih tinggi dibandingkan dengan
penahan bergigi. Akibatnya penggunaan terbatas
dan selalu dipakai bersamaan dengan rem.
 Gambar 113 menunjukkan penahan gesek
dengan gigi-dalam penahan berbentuk baji. Sudut
bajinya bisanya diambil sebesar 2α ≈ 45° - 50°.
Koefisien gesek μ ≈ 0,1. Sudut φ adalah 15° pada
nilai rata-rata.

 Untuk mencegah aksi dua arah dipakai dua buah
cakar yang ditempatkan pada kedudukan yang
berlawanan pada diameter lingkaran roda
geseknya..
Gambar 112 Roda racet dengan gigi dalam
Tekanan pada titik putar pengunci adalah :`
P0 = P
Tan φ
Di mana :
P = gaya keliling
 Cakram rem harus diperkuat dengan sirip untuk
menahan beban yang ditimbulkan tekanan pengunci.

 Racet Rol. Biasanya penggunaan racet rol secara
meluas dipakai bersamaan dengan rem. Gambar
114a menunjukkan racet rol pada rumah yang
terpisah dengan rem. Peralatan racet semacam ini
beroperasi sebagai berikut.
 Poros 1 yang akan ditahan mempunyai bus 2
yang diberi alur sebagai tempat rol 3. Cincin 6
dipasang dengan pasak 5 pada badan 4. Rol 3 tidak
menghalangi putaran yang berlawanan arah dengan
jarum jam bus 2 bersama dengan poros 1. Bila poros
1 mulai berputara searah dengan jarum jam akibat
muatan (poros 1 mendukung drum yang dililiti tali
pengangkat) rol akan tertekan pada alur oleh bus 2
dan ditekan pada cincin tetap 6.

 Untuk mencegah rol jatuh ke dalam alur akibat
bobotnya sendiri dipasang pegas penahan seperti
yang ditunjukkan Gambar 114b. Gambar 115
menunjukkan berbagai desain racet rol.
Gambar 113 Penahan gesek
Gambar 114 Racet Rol
Gambar 115 Berbagai desain racet rol
 Desain Racet Rol (Gambar 116). Rola yang
ditekan antara penggerak dan pengikut pada pusat
gaya normal N1 dan N2 dan daya gesek tangesial
μ1 N1 dan μ2N2 . Dengan roll yang berada pada
ketidak seimbangan gaya, resultan R1 = R2.

 Momem gaya yang ditransmisikan adalah :
M = zμN D
2
dengan :
z = jumlah rol (biasanya z = 4). Koefisien gesek μ ≈
0,06.
 Bila μ = tan p > tan α kita dapatkan
N < 2M (N =N1 = N2)
z D tan a
3
 Akan tetapi, untuk mendapatkan keandalah yang
lebih baik, gaya yang bekerja pada sebuah rol
diasumsikan sebagai :

N = 2M (98)
zD tan a
2
Panjang rol l = N dengan p = 450 kg/cm bila
p
elemen yang beroperasi dibuat
dari baja yang bermutu tinggi dan diperkeras
dengan baik.
 Tabel 23 menyenaraikan dimensi utama racet rol
dengan kekerasan Rockwell pada permukaan operasi
Rc = 58 sampai 61.
 Bahan yang dipakai adalah Baja 15 dengan
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
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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
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

Efisiensi total mekanisme (untuk diagram gambar 8.1a) ialah:
drum roda gigi
puli = efisiensi puliη
η
drum = efisiensi drum
pul
i
η η
3
η η=
roda gigi = efisiensi satu pasangan roda gigi
perbandingan transmisi total
mekanisme ditentukan dengan
perbandingan berikut
η
η._
_
gayamomen
bebanmomen
= Mk
MQ
= Ka
QR
ηI =
Dengan puli yang ada,bobot muatan Q
yang harus dilawan oleh tarikan tali
2
Q
s =
Q
ks
v η
=
(Gambar 81a). kecepatan pengangkatan
muatan akan menjadi:

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
hpN Qv
η75=
dengan:
v = kecepatan angkat muatan, dalam m/det
motor pada poros motor ialah
M’ =
cmkg
nm
N
−71620
Perbandingan transmisi antara motor dan drum ialah
drum
motor
drumkec
motorkec
i
η
η
==
.
.

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
rpm
D
vdrum
π
N drum =
Dengan:
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

Pengangkat ialah dengan:
efisiensi mekanisme antara poros drum I dan poros f
η
η75
Qv
Nf =
momen gaya pada poros pengerak ialah
nf
Nf
Mf 620.71=
dan pertandingan tranmisinya ialah
ni
nf
i =
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
busing l
Panjang
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 ).

GEAR PENGGERAK
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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 nmot
i = =
kecepatan roda penggerak nt-w
 Kecepatan roda penggerak adalah
v
nt-w =
πD
dengan
v – kecepatan, dalam m/det
D – diameter roda

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 2
Dengan :
V - dorongan vertical
Q – bobot muatan
G – bobot crane tanpa troli
G0 – bobot troli

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
M1 = H1y1
Momen lentur pada bagian bawah bahu ialah
M1 = H1y
Dengan:
H1 = (Qa + Ge); V = Q + G
(Q-bobot muatan; G-bobot crane)
h
1

Resultan tegangannya ialah
σΣ = ± σlentur - σcom = (240)
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 pada
sumbu putar ialah
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 bantalan dorong tak beralur
pada bagian atas. Pada bantalan dorong dengan permukaan tekan cincin
(Gambar 199a) momen resistensi akibat gesekan ialah sebesar
M1 = V µ1 (242)
[ ]com
d
V
d
yH
σ
ππ
≤−
±
2
1
2
1
11
432
3
2
2
0
2
3
0
3
22
22






−











−





dd
dd

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 beroperasi
diruang terbuka.
Penggerak mekanisme pemutar. Pada pemutar tangan, usaha yang dikerjakan
oleh operator untuk memutar crane ialah
αsin
W
P =

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
N=
Dengan:
V - kecepatan pada ujung tiang lengan crane, dalam m/dt
- efisiensi penggerak
perbandingan transmisi antara motor dengan struktur crane yang berputar
ialah
dengan:
nmot –rpm motor
hp
Wv
η75
η
a
v
ncr
ncr
nmot
i
π2
60
; ==

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.
…. (244)
3
32
311
cm
d
lentur
GgLgLGqa
lentur
Mmaks
W
π
σσ
=
−+
==

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
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
[ ]com
gf
comlentur
d
gGq
d
yH
σ
ππ
σσσ <
++
−±=−±=Σ
432
2
1
3

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 :
αcos2
fH
N =

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 sampai 3 ) d2, dengan d2 dengan d2 diameter pena rol. Pada crane putar
untuk pelayanan berat dengan pilar kisi pendukung bagian bawah didesaian
dengan enam buah rol. Tahanan terhadap perputaran. Momen resistensi akibat
gaya gesek relatif pada sumbu perputaran dapat ditentukan dengan rumus
sebagai berikut ;
2
21
2
2
1322
0
2
0
3
1 22
3
2
R
RR
Nk
R
r
xRNrH
rr
rr
VWaM f
+
+++
−
−
== µµµ
Dengan :
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
0322
0
2
3
0
3
1 '
2
)(
3
2
M
R
R
k
d
PP
rr
rr
PWM s
pa +





+++
−
−
== βµµ

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

PERPUTRAN
R = JARI-JARI ROL PERPUTARAN
RS = JARI-JARI JALUR LINGKAR
= FAKTOR YANG MEMPERHITUNGKAN TAMBAHAN
AKIBAT GESEKAN PADA NAP (UNTUK ROL)
ATAU AKIBAT LUNCURAN LATERAL ROL PADA JALUR (UNTUK
ROL SILINDRIS), DIAMBIL SAMA DENGAN 1,2-1,3.
M0 = MOMEN GESEK TAMBAHAN YANG DIDAPAT
DENGAN RUMUS (206).Reaksi pada pusat putaran Pp dan gaya yang dikerahkan pada rol
perputaran P2 dan P3 (dengan mengabaikan tekanan angin) dapat
ditentukan dengan rumus :
β
818811
2
()(
cos
1
GGQiGlGQa
R
Pp ++−−+=
β
)(
cos2
1
881132 iGlGQa
R
PP
s
−+==
β
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

Di sini :
= setengah sudut antara dua rol yang berurutan
Q = bobot muatan
G1 = bobot struktur putar
G8 = 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






+





+++= 081
2
)( M
R
R
k
d
GGQM s
βµ

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
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.
081 ')( M
R
R
kGGQM s
+++= β

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
pada cincin gigi luar.
(275)………………………
−
= Σ
rR
M
Ppt
258)(…………………………
+
= Σ
rR
M
Ppt
Dengan:
MΣ – total tahanan momen terhadap perputaran( untuk gerakan yang
dimaksudkan )

YANG BEKERJA PADA PUSAT PUTAR. MARILAH KITA TANDAI
PMAKS SEBAGAI GAYA MAKSIMUM PADA SATUBUAH ROL
TIRUS PADA SISI MUATAN DAN ΑSEBAGAI SUDUTKE TIRUSAN
ROL
(GAMBAR 210B), MAKA GAYA INI AKAN MENGHASILKAN
KOMPONEN 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)
2
tan1
σ
maksPH =
2/26/2014
Teknik Mesin PNL

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 2/26/2014Teknik Mesin PNL

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 (272)
Dengan :
W1 dan W2 – tahanan pada roda gerak dan pada roda puli tali pengangkat
 Tahanan akibat roda gerak troli adalah
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
( ) (273).............................................
2
01 




 +
++=
D
kd
GqQW
µ
β

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):

Maka
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
2
x
xqSf r=
f
xq
S r
2
2
=
maksxsampaif 





=
200
1
100
1

Pesawat Angkat

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Pesawat Angkat

Similar to Pesawat Angkat (20)

Pesawat Angkat