Lengkung lingkaran untuk berbagai kecepatan rencana besar jari-jari minimum yang diijinkan ditinjau dari:

Transkripsi

1 Lengkung Horisontal Lengkung lingkaran untuk berbagai kecepatan rencana besar jari-jari minimum yang diijinkan ditinjau dari: 1. Gaya sentrifugal diimbangi sepenunya ole gaya berat. G. Sin α C. Cos α C. Sin α C G G. Cos α C = m. / G. Sin G. Sin m. = Cos G. = Cos g. tan =, sedangkan ---> tan = g. W W. Seingga = g.

2 dengan satuan praktis = 8,8 H Dengan: = Jari-jari lengkung orisontal ( m ) V = Kecepatan rencana ( Km/jam ) = Peninggian rel ( mm ) W = Jarak antara kedua titik kontak roda dan rel ( 1120 mm ) g = Percepatan gravitasi ( 9,81 m/det.2 ) Dengan peninggian maksimum, maks = 110 mm 8,8 = min = Jika V = 60 km/jam, maka = 0.08*60 2 = 288 m. 2. Gaya sentrifugal diimbangi gaya berat dan daya dukung komponen jalan rel. ( liat sketsa/gambar sebelumnya ) m.. Cos α = G. Sin α + L Cos α M G. Sin α = ( - L ). Cos α -----> tan α = Sin α / Cos α m. G. tan α = - L, -----> 1

3 L = m. a = (G/g) x a > 2 tan α = > 3 W Subsitusi 1,2 dan 3, maka: G G G =. - (. a) W g g a = - W g. g a = - g g. w a = ( - ). g g. w a = - g 13. w 13 didapat dari ---> V = Km/jam m/det a = Percepatan sentrifugal (m/det.2) Harga a maksimum = 0,0478 g, karena pada arga ini penumpang masi merasa nyaman.

4 a + g. = w = a + g. (/W) Apabila: maks = 110 mm 13 = 0,0478 g + g. (110/1120) ( g = 9,81 m/det 2 ) = 0,0537 = 0,054 min = 0,054 Jika V = 60 km/jam, maka min = 0.054*60 2 = 194,4 meter 3. Jari-jari minimum pada lengkung yang tidak memerlukan busur pralian. Kondisi dimana lengkung peralian (L) tidak diperlukan, jika tidak ada peninggian yang arus dicapai (=0), berdasarkan rumus peninggian minimum. H = 8,8-53, > H = 8.8 ( /) Jika = 0 = 8.8 / > = 0,164 Jika V = 60 km/jam, maka = 0,164*60 2 = 590,4 meter. G. Sin α C. Cos α α C G C. Sin α G. Cos α L. Cos α α

5 Besar gaya pada rel sebela luar akibat muatan Kereta api yang menekan pada rel sebela luar = L L. Cos α = C. Cos α - G. Sin α m. =. Cos α - G Sin α m. L = - G w L L L = ( - ). G g. w = (0, ). G --> (perubaan satuan) w = (0, ). % dari G w a L = m.a = G g a Muatan lengkung 100 = (0, ). % g G w V di Indonesia tertinggi

6 ditetapkan = 4,3 Lengkung dikatakan bermuatan penu jika V = 4,3 Maka: a = (0, ,3 2 - ). % g 1130 a maks = 0,0478. g Percepatan lateral a maks = Akan mempengarui : 1. Kenyaman penumpang 2. Bergesernya barang-barang bawaan 3. Taanan Lekungan 4. Keausan rel 5. Gaya lateral pada track 6. Penggulingan rangkaian kereta api Pusat Berat KA Ara tikungan Nomor 1 sd 6???????? untuk berbagai nilai a Pemecaan :????? a. Pemilian jari-jari tikungan yang cukup besar b. Pembatasan kecepatan rangkaian kereta api c. Peninggian rel sebela luar Batasan nilai a: PJKA a maks = g Wessel: a maks = 0.6 > (Prof. Ir. Soebiyanto PJKA 86) 7,8

7 Lengkung peralian Suatu lengkung dengan jari-jari yang beruba beraturan, dibuat untuk meng-eliminasi perubaan gaya sentrifugal sedemikian rupa seingga penumpang di dalam kereta terjamin kenyamanannya. Panjang minimum lengkung peralian L = 0,01.. v (m) L : panjang minimum lengkung peralian ( m ) : peninggian rel pada lengkung ( mm ) v : kecepatan rencana ( km/jam ) : jari-jari lengkung ( m ) gaya Perubaan gaya sentrifugal = waktu m. Gaya sentrifugal = L Waktu = t = V Lengkung peralian: Clotoid Cubic parabola Clotoid: Kelengkungan beruba dari 0 ke 1/ 1/s = k. s.. ( a )

8 Kelengkungan S 1/s 1/ Bagian lurus Lengk. peralian Curva 0 Persamaan y(x)? s Y ϕ S X Hubungan: 1 dϑ = (b) s ds

9 Dari (a) dan (b) 1 S 2 ϑ = (integral) ds = k. s 2 X = (Integ) Cos ϑ. ds =(integ) Cos ( KS 2 /2).dS Y = (integ) Sin ϑ. ds = (integ) Cos ( KS 2 /2).dS umit: cubic parabola lei sederana (muda) Cubic parabola: Penyederanaan clotoid. 1 = k. x (1) x ( 1 + (y ) 2 ) 3/2 = Y karena (y ) 2 <<<< maka, (1/x) + Y (2) Kelengkungan S 1/s 1/ Bagian lurus Lengk. peralian Langk. Injak 0

10 Dari ( 1 ) dan ( 2 ) Y" = k. x Intergrasi 2 x Y = K x 3 /6 + C 1 x + C 2 X = O, Y' = O C 1 = O X = O, Y = O C 2 = O X = L Y" = 1/ K = 1/(. L) Y = X 3 /(6.. L) y Original Curve P α α Siffed Curve Bagian Lurus b sin α Lengkung Peralian L/2 L/2 x P = L/2 -. Sin L 2 G = + Cos α - 6 Conto: Belanda ( NS ) V = 1/36 m/det L = 1. V /100 (m) (mm) (km/jam)

11 Kenyamanan : 0,8 V/L 0,2 L 1,11 V (m) (km/jam) US V = 9/8 inci /det Kenyamanan 1,0 V/L 0,3 L = 1,30 1. V (ft) (inc) (mp) L 4,89 V (ft) (mp) Landai curam: Pada kondisi kusus dimana landai suatu lintas lebi besar dari landai penentu (S m ). (misal, pada lintas yang melalui pegunungan dimana dengan alasan ekonomis arus dibuat landai curam), maka landai curam arus ditetapkan dengan rumus pendekatan. umus pendekatan sebagai berikut: Va 2 - Vb 2 L = 2g (Sk Sm) Dengan: L V a V b g S k S m : panjang maksimum landai curam (m) : Kecepatan minimum yang diijinkan di kaki landai curam (m/det) : Kecepatan minimum di puncak landai curam (m/det) V b 1/2 Va : Percepatan gravitasi : Besar landai curam (%o) : Besar landai penentu (%o) Landai penentu (S m ) Suatu kelandaian (pendakian) yang terbesar yang ada pada suatu lintas lurus.

12 Besar S m berpengaru teradap kombinasi daya tarik lok dan rangka kereta api yang dioperasikan. Besar S m Kelas Jalan el %o %o %o %o %0 Penjelasan S k S k V b S m V a Apabila : Kecepatan di awal lereng curam = V a Kecepatan di akir lereng curam = V b 1/2. m. V a 2-1/2 m V b 2 = G (S k - S m ). L (G/2g) (Va 2 - Vb 2 ) = G. (Sk Sm). L L = (V a 2 - V b 2 ) /(2 g (S k - S m ))