DESAIN PERANGKAT KAIT OVERHEAD TRAVELLING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 25 TON PADA PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR

Transkripsi

1 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 DESAIN PERANGKAT KAIT OVERHEAD TRAVELLING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 5 TON PADA PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR Syamurrjal Ramdja, Peru Zachara PRFN-BATAN, Kawaan Puppek Gd 7, Tangerang Selaan peza@baan.go.d ABSTRAK DESAIN PERANGAKT KAITOVERHEAD TRAVELLING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 5 TON PADA PABRIK ELEMEN BAKAR NUKLIR. Telah dlakukan dean perangka Ka Overhead Travelng Crane dengan kapaa angka 5 on yang dgunakan pada pabrk elemen bakar nuklr. Ka dgunakan unuk memegang bahan/maeral yang akan dangka aau dpndahkan. Perancangan perangka ka dlakukan dengan memperhakan keamanan uau daa ukuran dan dmen yang dpaka era beban opera apakah mah aman dgunakan dalam kegaan pengoperaan. Hal n dlakukan unuk mengeahu apakah perangka ka mah berada pada baa dmen dan kekuaan bahan yang dznkan. Dean n berdaarkan pada andar ASME B30. yang berlaku dan dengan fakor keamanan yang konervaf, erhadap : ka, banalan akal, pemkul ka dan ackle. Seelah dlakukan dean dan perhungan, ddapakan bahwa perangka ka yang erdr dar ka, banalan akal, pemkul ka dan hackle dalam keadaan aman. Kaa kunc : ka, kekuaan bahan, crane, chakle, banalan ABSTRACT DESIGN OF HOOKS OF THE OVERHEAD TRAVELLING CRANE 5 TONS CAPACITY USED IN NUCLEAR FUEL ELEMENTS PLANT. I ha been degn a hook overhead ravelng crane wh a lf capacy of 5 on whch ued n nuclear fuel elemen plan. The hook are ued o hold he maeral o be removed or relocaed. The degn of hook conduced by conderng o he afey facor of daa and ze dmenon o be ued a well a operaonal load wheher ll afe n operang acve. Th done o deermne wheher he devce ll n he maeral rengh lm allowed. The degn baed on he andard applcable of ASME B30. and wh a conervave afey facor oward : hook, axal bearng, lache and chakle bearer. Afer he degn and calculaon have been conduced, wa found ha he hook conng of hook, axal bearng, bearer hook and hackle are n a afe condon. Keyword : hook, rengh of maeral, kran, chakle, bearng. PENDAHULUAN Dalam rangka melakanakan uga dan pekerjaan era kegaan ehar-har pada pabrk elemen bakar nuklr, dupayakan unuk dapa bekerja dengan cara yang efekf dan eefen mungkn. Baanya dalam kegaan pekerjaan ehar-har erngkal mendapakan bahan/maeral yang dak dapa dangka oleh pereorangan maupun beberapa orang. Apabla beban bahan/maeral pekerjaan yang dangka anga bera, maka haru dpaka ala banu unuk memperngan beban pekerjaan erebu. Ala banu yang dapa dgunakan unuk mengangka dan memndahkan beban dar uau empa ke empa yang lan adalah peawa angka (maeral handlng equpmen). Peawa angka adalah uau ala aau eperangka ala yang berfung unuk memndahkan benda aau barang dar uau empa ke empa yang lan dalam jarak yang relaf deka. 5

2 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Pada makalah n yang akan ddean adalah perangka ka yang erdapa pada alah au kelompok hong equpmen pada crane, khuunya overhead ravellng crane (OHT). Perangka ka erdr aa : ka, banalan akal, pemkul ka, dan chakle. Gambar. Pabrk Elemen Bakar Nuklr dengan OHT Crane Adapun pefka crane yang dperlukan adalah OHT ype double grder dengan lebar pan (benangan) ebear meer, panjang area operaonal 30 meer, ngg 8 meer. Kapaa angka ebear 5 on. Crane beropera dalam ruangan, ehngga erlndung dar pana dan hujan. Dean/perancangan n berujuan unuk memakan enang keamanan uau daa ukuran dan dmen era maeral yang dgunakan apakah mah aman unuk kegaan pengoperaan. Perancangan n juga mengacu kepada andar ASME B30.: Safey Requremen for Overhead and Ganry Crane.. DASAR TEORI Overhead ravellng crane adalah jen crane yang dgunakan pada lngkungan ndur (pabrk). Crane dengan ho yang bergerak d epanjang benangan d anara landaan rel yang paralel. Gambar. Perangka Ka unggal [] 6

3 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Ka (hook) merupakan alah au elemen hong yang anga penng dalam operaonal penggunaan crane. Yang dmakud ka adalah uau peralaan pada peawa angka yang dgunakan unuk memegang maeral yang akan dangka aau dpndahkan. Seper elah dkeahu bahwa ka dpergunakan unuk memegang aau mengganung beban, erdr dar dua jen, yau : ka unggal (ngle hook) dan ka ganda (double hook). Ka yang ddean adalah jen ka unggal. Adapun ukuran-ukurannya denukan dengan Normala 66 (N-66) unuk beban lebh kecl aau ama dengan 5 on. Maeral ka yang dgunakan adalah S-C 5 dengan kekuaan ark kg/mm. Dean/perancangan dlakukan pada penampang yang palng berbahaya/kr yau pemerkaan egangan ark pada penampang yang erkecl. Tegangan ark yang dznkan adalah ebaga berku [] :... () A Bla. d = A, maka :... (). d dmana : Beban A Lua penampang d Dameer angka ka Momen bengkok daumkan menjad pof bla menyebabkan lengkungan ka mengecl. Bla beban berenden unuk membuka ka, maka momen adalah negaf, ehngga [] : M r (0,5 )... (3). Gambar 3. Tk bera dan Penampang Ka 7

4 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Tk bera dan penampang kr denukan ecara graf eper dapa dlha pada Gambar 3 ecara geomer e dapa dnyaakan ebaga berku [] : e b b h b b e e h b b 3 b b... () Jarak k bera penampang A-B ke k A Sedangkan e ddapakan dar rumu : e b b h b b e e h b b... (5) 3 b b Jarak k bera penampang A-B ke k B Lua penampang berbenuk rapeum [] : h A ( b b )... (6) Tegangan ekan yang dalam ulr rapeum pada mur ka adalah ebaga berku [] : p... (7) H ( d0 d ) h Banalan yang dgunakan adalah banalan akal (banalan peluru), yang memungknkan ka yang edang dbeban dapa bergerak dengan mudah dalam menangan beban bera. Banalan yang erpaang pada ganungan ka, menyokong mur ka. Perancangan yang bak adalah banalan dengan peleakan khuu dengan gelang dudukan (eng rng) berbenuk bola ehngga dak memerlukan uau permukaan berbenuk bola pada ganungan ka (cropece). Ceruk (alur) pada gelang dudukan dalamnya 3 /d 0 mm erganung pada ukuran banalan. Banalan eruup dalam uau rumah yang melndungnya dar debu dan kelembaban. 8

5 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Gambar. Banalan peluru akal [3] Ganungan ka dpaang pada pla cang dan baanya dperkua dengan pla dar baja. Hal n memungknkan ka berpuar dalam dua arah yang alng egak luru au ama lan. Ganungan ka dbua dar baja empa dan dlengkap dengan penahan yang berpuar pada kedua nya. Momen lengkung makmum [] : Gambar 5. Ganungan ka [3] M l mak l.. d M l mak ( l d )... (8) Momen ahanan (perlawanan lengkung) [] : W ( b d ). 6 h... (9) 9

6 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Dalam perhungan kekuaan chakle peramaan yang dgunakan adalah ebaga berku : Penampang A B pada Gambar 6 [] :... (0). b egangan ark Penampang A B pada gambar [] :... ().( b d) Penampang A 3 B 3, dengan rumu Lame [] : P. d.... () Gambar 6. Schakle [] 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Dan/perancangan dgunakan unuk mengeahu leak dar daerah kr egangan yang erdapa pada hook (ka) akba adanya beban aau gaya yang bekerja. Gaya-gaya erebu anara lan beban akba bera endr maupun akba nernal force. Dengan demkan dapa dkeahu kemampuan dar hook (ka) dalam menerma beban yang bekerja dan keebalan bahan yang dbuuhkan apakah eua aau dak (erdeforma erlalu bear). Unuk penampang mendaar A B pada Gambar 3: Dar Normala 66 (la Lampran), ddapakan : h = r = 90 mm p = b = 65 mm o = b = 60 mm a = w = 80 mm Lua penampang [] : F 0,5. h( b b )... (3) = 3,75 cm 50

7 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Momen nera erhadap penampang A B [] : 3 h b b. b. b.... () I 36 b b = 655 cm Jarak k bera penampang A - B ke k A [] : b. b h e. = 0,83 cm b b 3 Jarak k bera penampang A - B ke k B :. b b h e. (cm) =,67 cm b b 3 Momen lengkung pada penampang A B [] : M b. z (kg-cm)... (5) z w e,03 Mb 5000.,03 = kg-cm Tegangan ekan makmum d k A [3] : M b. e c A... (6) F I = -56,6 kg/cm Tegangan ark makmum d k B [] : M b. e B... (7) F I = kg/cm Bahan ka adalah S5C dengan [] : 70 kg/mm Dengan mak. mak, F Sehngga F : fakor keamanan, unuk beban dnamk = = 66,67 kg/cm 6 A dan B, maka kekuaan ka pada daerah kr, aman. Unuk penampang egak : Dar Normala 66 (lha Lampran), ddapakan : r = h = 65 mm p = b = 65 mm o = b = 60 mm 5

8 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Lua raa-raa penampang egak [] : h. b b A (cm )... (8) = cm Tegangan geer yang erjad [] : = 38,68 kg/cm A Tegangan geer zn [6] : 0,6. (kg/cm ) = 0,6. 683,3 = 0 kg/cm Sehngga ddapakan hal, dengan demkan beban egangan geer, aman. Mur unuk ka menggunakan ulr rapeum. Ukuran daar unuk baang ka berdaarkan pada [6] : w 0,5. d dmana w = Dameer mulu ka = 80 mm 8 d = Dameer n ulr =, 5 7,cm Menuru N336, (lha Lampran) ddapakan ukuran-ukuran uama ulr rapeum adalah: d = Dameer n ulr = 6,5 mm d = Dameer luar ulr = 7,5 mm h = pch ulr = 0 mm kemrngan ulr = 30 Tegangan ark yang erjad pada mur ka adalah [] : = kg/cm = 6,3 kg/cm. d.(7,) = 5 on, perhungan awal, bera mak. peralaan pabrk elemen bakar nuklr Ddapakan ehngga mur ka yang dgunakan aman. Tngg mnmum ulr angka ka [] : h H... d d. p , 6, = 6,9 cm H Dambl H 7 cm 0,8,0. d Dar keenuan Agar ka dapa bergerak dengan beba erhadap benda lnang (cro-pece), maka dgunakan banalan ekan (hru bearng). Dar Gambar, ka dapakan ukuran-ukuran uama banalan erebu [3] : d = 00 mm D = 7 mm H = 6 mm Pemkul ka dpaang pada dua buah pla pendukung (hackle) eper yang erdapa pada Gambar 5. 5

9 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 Bear beban lengkung makmum alah [] : M mak ( l 0,5d )... (9) = 5000 (30 0,5(7,5)) = 365 kg-cm Bear momen perlawanan lengkung alah [] : ( b d ). h Wb... (0) 6 ( 7,).7 = 6 = 93, cm 3 Tegangan lengkung yang erjad alah [] : M mak b Wb 375 = 63, = 0,88 kg/cm Bahan pemkul ka adalah S-60 dengan egangan ark makmum = 6000 kg/cm Tegangan ark zn [] : 6000 = = 00 kg/ cm F 5 F : Fakor keamanan Tegangan lengkung zn [] : () b Ddapakan hal bahwa, b b Perhungan Schakle : Schakle (Gambar 6) berfung ebaga penumpu ka, pemkul ka dan pulley pembawa beban. Pada chakle n erdapa erdapa beberapa daerah kr yang perlu dperhakan erhadap adanya egangan. Ukuran ukuran yang drencanakan/aum adalah ebaga berku : d = Dameer poro pemkul ka = 0 mm = ebal akel = 75 mm b = lebar akel = 00 mm. = 5 on, perhungan awal, bera makmal peralaan pabrk elemen bakar nuklr. Pemerkaan egangan : - Pada penampang A - B [] : (kg/cm )... (). b , 3 kg/ cm.0.7,5 53

10 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : Pada penampang A - B [] :. b d. (kg/cm )... (3) , = 08.3 kg/ cm 5 - Pada penampang A 3 - B 3 : (kg/cm )... (). d. = ,5 = 38,89 kg/cm Bahan akel adalah S-37 dengan kekuaan egangan ark = 37 kg per mm. Tegangan ark znnya adalah [6] : = 3700 = 66,67 kg/cm f 6 Dar hal perhungan ddapakan bahwa, maka kekuaan akel adalah aman.. KESIMPULAN. Dar pembahaan dean rancangan yang elah dlakukan dapa dambl kempulan bahwa perangka ka yang erdr aa ka, banalan akal, pemkul ka dan chakle mah dalam baa aman unuk dgunakan dengan beban makmun 5 on, yang merupakan beban makmal yang erdapa pada pabrk elemen bakar nuklr. 5. DAFTAR PUSTAKA [] Tmohenko S, 00, Srengh of Maeral Par I dan II, Kreger Publhng Co. Inc. New York. [] Syamr A. Mun, 99, Peawa-peawa Pengangka, Rajawal Pre Jakara. [3] N. Rudenko,98, Maeral Handlng Equpmen Mr Publher, Mocow. [] Mohd, Tab Suan S, 999, Buku Polyeknk, Sumur Bandung. [5] SKF, Ball and Roller Bearng, Caaloque No. E [6] Sularo, 00, Daar Perencanaan Dan Pemlhan Elemen Men, Penerb Pradnya Paramha, Jakara, [7] Bambang Galung S, Dkk, 0, Program Manual Degn Pabrk Elemen Bakar Nuklr Tpe PWR unuk PLTN d Indonea. 5

11 Volume, Nomor, Jun 05 ISSN : -096 LAMPIRAN UKURAN-UKURAN UTAMA KAIT TUNGGAL 55