MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN HOISTING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 5 TON PADA PABRIK PENGECORAN LOGAM

Transkripsi

1 MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN HOISTING CRANE DENGAN KAPASITAS ANGKAT 5 TON PADA PABRIK PENGECORAN LOGAM SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik KURNIAWAN LINGGA NIM : DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011

2

3

4

5

6

7

8

9 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Skripsi ini berjudul Perencanaan Hoisting Crane dengan Kapasitas Angkat 5 Ton pada Pabrik pengecoran logam. Skripsi ini merupakan salah satu syarat yang harus ditempuh bagi setiap mahasiswa Departemen Teknik Mesin FT USU untuk memperoleh gelar kesarjanaan. Dalam penyusunan skripsi ini penulis telah banyak mendapat bantuan mulai dari awal sampai akhir penyelesaiannya, dan melalui kesempatan ini penulis mengucapkan rasa hormat dan terima kasih yang tak terhingga kepada : 1. Bapak Ir. Tekad Sitepu selaku dosen pembimbing penulis yang telah banyak meluangkan waktunya untuk membimbing penulis selama ini. 2. Bapak Dr. Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. 3. Bapak Dr. M. Syahril Gultom M.T. selaku Sekretaris Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. 4. Seluruh staff pengajar di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik yang telah membantu penulis dalam hal administrasi. 5. Seluruh staff pegawai P.T. Growth Sumatera khususnya pada bagian workshop dalam membimbing penulis selama melakukan survey.

10 6. Kedua ORANG TUA penulis, D. Lingga dan R. Br Tarigan yang telah memberikan dukungan Moril dan Material serta Doa selama dalam masa perkuliahan dan dalam menyelesaikan Tugas Sarjana ini. 7. Untuk teman - teman yang telah memotivasi dan mendoakan penulis dalam menyusun Tugas Sarjana ini. 8. Seluruh rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin Ekstension yang telah banyak membantu penulis dan penyusunan Tugas Sarjana ini. Penulis menyadari bahwa Tugas Sarjana ini masih banyak kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan koreksi untuk kesempurnaan Tugas Sarjana ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih, semoga Tugas Sarjana ini bermanfaat bagi kita seumua. Medan, 2011 Penulis, Kurniawan Lingga

11 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... iii DAFTAR GAMBAR... vi DAFTAR TABEL... viii DAFTAR NOTASI... ix BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Perencanaan Batasan Masalah Metodologi Penulisan... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pengertian Klasifikasi Pesawat Pengangkat Dasar Pemilihan Mesin Pemindah Bahan Prinsip Kerja Mesin Pemindah Bahan Gerakan Drum (Naik-Turun) Gerakan Hoist Mendatar (Melintang) Gerakan Crane (Horizontal) BAB III PERENCANAAN SPESIFIKASI PENGANGKAT Pemilihan Dan Perhitungan Tali Perencanaan Tali Baja (Wire Rope) Tarikan Yang Dialami Tali Baja Diameter Tali Baja... 27

12 Perhitungan Umur Tali Perencanaan Puli Diameter Puli Diameter Poros Puli Perencanaan Drum Diameter Drum Jumlah Lilitan Tali Pada Drum Panjang Alur Spiral Drum (Helical Groove) Panjang Drum Keseluruhan Tebal Dinding Drum Menghitung Tegangan Maksimum Drum Menghitung Daya Motor Penggerak Drum Perencanaan Sistem Transmisi Penggerak Drum Putaran Poros Dalam Poros Transmisi Poros Untuk Worm Gear Poros Untuk Worm Wheel Ukuran Roda Gigi Cacing Poros Roda Gigi Cacing Roda Gigi Cacing Perencanaan Kait Pemilihan Bahan Kait Pemeriksaan Kait Tegangan Tarik Pada Ulir Kait Panjang Minimum Ulir Kait Pemeriksaan Kekuatan Pada Mulut Kait dan Tangkainya Pemeriksaan Mur Pengikat Kait Perencanaan Dudukan Kait Sistem Pengereman Pemilihan Roda Rem Pemeriksaan Rem Penahan (nilai pv)... 68

13 Penentuan Momen Gaya Pengereman BAB IV PERENCANAAN MEKANISME PENGGERAK TROLI Roda Troli Menghitung Daya Motor Penggerak Troli Roda Gigi Transmisi Gerak Troli Perencanaan Tekanan Bantalan dan Faktor Tekanan Kecepatan Masing-masing Poros Menentukan Modul dan Ukuran Roda Gigi Motor Penggerak Crane Perencanaan Jembatan (Girder) BAB V KESIMPULAN Spesifikasi Hoisting Crane Perlengkapan Gerak Hoist Perlengkapan Gerak Tranversal dan Horizontal DAFTAR PUSTAKA... xii LAMPIRAN... xiii

14 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Dongkrak Secara Elektrik... 8 Gambar 2.2 Alat Pengangkat Tetap (Ber Warm Gear)... 8 Gambar 2.3 Dongkrak Rak Dan Ikatan... 8 Gambar 2.4 Dongkrak Ulir... 8 Gambar 2.5 Troli Pengangkat Dengan Warm... 9 Gambar 2.6 Crane Berjalan Overhead Dengan Ginder Ganda... 9 Gambar 2.7 Crane Berjalan Overhead Pada Ginder Tunggal... 9 Gambar 2.8 Crane Dipasang Pada Traktor Gambar 2.9 Crane Dipasang Pada Truk Gambar 3.1 Jenis Jenis Tali Pilin Kanan (Right Lay) Gambar 3.2 Tali Anti Puntir Dan Tali Biasa Gambar 3.3 Macam Macam Tali Gambar 3.4 Diagram jumlah kelengkungan Gambar 3.5 Tali Baja Gambar 3.6 Dimensi Puli Gambar 3.7 Dimensi Alur Dalam Gambar 3.8 Pemilihan Modul Gambar 3.9 Roda Gigi Cacing Gambar 3.10 Kait Tunggal Gambar 3.11 Penampang mulut kait dan tangkainya Gambar 3.12 Dudukan Kait Gambar 4.1 Roda Troli... 72

15 Gambar 4.2 Sistem Transmisi Didalam Gearbox Gambar 4.3 Tekanan Pada Roda Gigi Cacing Gambar 4.4 Bagian-Bagian Roda Gigi Gambar 4.5 Defleksi Akibat Bobot Sendiri Gambar 4.6 Defleksi Akibat Beban Bergerak... 98

16 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Tali Untuk Crane dan Pengangkat Tabel 3.2 Menentukan number of bend Tabel 3.3 Diameter roda puli untuk kawat baja Tabel 3.4 Dimensi Alur Drum Tabel 4.1 Roda gigi transmisi gerak troli Tabel 4.2 Ukuran Roda Gigi Penggerak Troli... 94

17 DAFTAR NOTASI Notasi Arti Satuan A Luas mm 2 a Jarak sumbu poros mm C Faktor konstruksi tali D Diameter luar mm C k Kelonggaran puncak mm d Diameter dalam mm D w Diameter roda jalan mm E Modulus elastisitas Kg/cm 2 F 222 Luas penampang tali baja cm 2 Ft Gaya tangensial Kg f Lengkungan tali baja mm g Gravitasi m/s 2 H Tinggi angkat m dk 1 Diameter luar poros cacing mm d 1 Diameter jarak bagi poros cacing mm dr 1 Diameter dalam poros cacing mm t a Jarak bagi mm L Kisar mm H Tinggi gigi keseluruhan mm h k Tinggi kepala luar poros cacing mm h f Tinggi gigi dalam poros cacing mm

18 a Jarak sumbu mm dr 2 Diameter dalam roda cacing mm d 2 Diameter jarak bagi roda cacing mm dk 2 Diameter luar roda cacing mm dt Diameter kepala roda cacing mm b Lebar roda cacing mm K Faktor keamanan L Panjang m M p Momen puntir Kg.mm m Modul mm N Daya Hp n Putaran rpm n t-w Kecepatan roda penggerak trolly rpm P Beban yang bekerja pada roda Kg p Kekuatan putus tali Kg p Tekanan satuan yang terjadi pada tali Kg/cm 2 P b Beban patah Kg Q n Kapasitas angkat nominal Kg Q m Kapasitas angkat rata-rata Kg r Jari-jari mm S w Gaya tarik tali maksimum Kg Sf Faktor keamanan bahan t Waktu Detik

19 v Kecepatan m/s W Tahanan akibat gesekan Kg z Jumlah lilitan Buah Simbol Yunani α Sudut tekan ( 0 sudut) µ Koefisien gesek ε Faktor tahanan puli ω Tebal dinding drum mm β Koefisien pengereman δ Diameter serat tali baja mm τ g Tegangan geser Kg/mm 2 σ t Tegangan tekan Kg/mm 2 σ tr Tegangan tarik Kg/mm 2 σ Tegangan ijin Kg/mm 2 η Effisiensi σ b Tegangan patah bahan Kg/mm 2 σ lk Tegangan lentur Kg/mm 2 τ Sudut kisar ( 0 sudut) δ ' Defleksi terhadap bobot sendiri cm δ '' Defleksi girder akibat beban bergerak cm

20 ABSTRAK Dalam kehidupan era globalisasi ini, penggunaan Mesin Pemindah Bahan telah mencakup hampir segala bidang kegiatan industri. Untuk memenuhi kebutuhan yang beraneka ragam tersebut, maka jenis dan ukuran Mesin Pemindah Bahan ini harus beraneka ragam, sesuai dengan kebutuhan dan pemakaian. Agar dapat menangani komponen komponen tersebut diperlukan pengetahuan yang memadai dan terperinci, terutama dalam pemilihan, pengoperasian dan perawatannya. Penulisan analisa ini didasarkan pada kebutuhan pada perusahaan industri PT. GROWTH SUMATERA, yang telah menggunakan mesin pemindah bahan. Agar kebutuhan terpenuhi, maka dimensi motor penggerak mesin pemindah bahan tersebut harus disesuaikan terlebih dahulu dengan mengetahui besar kapasitas. Dan bentuk prinsip kerja dari motor penggerak mesin pemindah bahan dapat diketahui pemilihan kapasitasnya, maka dapat ditentukan pemilihan dan perhitungan tali, puli, drum, kait, roda gigi hoisting, rem, roda jalan (transferse), rel lintasan dan lainnya. Dasar dasar pemilihan motor penggerak mesin pemindah bahan ini merupakan bahagian utama dari prinsip kerja mesin pemindah bahan yang harus diketahui kapasitasnya. Sehingga diketahui ukuran ukurannya yang didapat dari hasil perhitungan analisa motor penggerak mesin pemindah bahan. Kata kunci : Mesin Pemindah Bahan