BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1. Kapal tongkang jenis Floating Crane. Kapal Tongkang merupakan kapal yang khusus untuk dimuati barang curah ataupun kapal tenaga pembantu sebagai transfer antara kapal Bulk Carrier dan kapal tongkang curah, karena kapal tongkang yang dibahas adalah memiliki kegunaan sebagai Floating Crane. Fungsi dari kapal tongkang jenis Floating Crane yaitu untuk membantu keperluan Loading Unloading barang Curah dan pengangkutan container, selain itu juga kapal tongkang bisa dimuati container dan barang cargo lainnya karena kapal ini memiliki mesin sendiri, sering juga digunakan untuk bantuan operasi bongkar muat yang membutuhkan jasa crane nya.
2. Performance Crane di kapal tongkang Desain crane ini bertujuan untuk memenuhi kebutuhan para pengguna jasa crane kapal untuk bongkar muat di pelabuhan umum maupun pelabuhan khusus. Pada awalnya desain kapal tongkang tidak memiliki crane, karena ada kapal Bulk Carrier yang tidak memiliki crane sendiri, maka kapal tongkang Floating Crane dibangun untuk membantu bongkar muatnya melalui fasilitas crane nya. ternyata setelah diestimasi dari segi ekonomi kapal tongkang Floating Crane sangat menguntungkan karena banyak yang membutuhkan jasa crane nya. Pada prinsipnya kapal tongkang Floating Crane bekerja untuk membantu bongkar muat pada setiap harinya selalu menggunakan crane, sehingga Performance Crane di kapal tongkang Floating Crane sangat diperlukan
3. Pengujian beban yang dilakukan pada crane. Maka dari itu adanya pengujian beban pada crane setiap periodiknya. Untuk memenuhi tingkat keselamatan crane, barang yang diangkut, dan kapalnya. Pengujian beban yang dilakukan pada crane ini untuk menguji seberapa kuat daya angkutnya, dan seberapa besar sudut lengan crane yang diperoleh. Sehingga menghasilkan Safe Working Load (SWL) dan Sudut Lengan Crane (Boom Angle).
1.2 Perumusan Masalah 1. Bagaimana cara atau langkah-langkah dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?. 2. Bagaimana menentukan Safe Working Load dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?. 3. Bagaimana pembacaan indikator (digital display) Load Cell Test dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?. 4. Berapa Tegangan lengan crane yang diperlukan dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?. 5. Berapa variasi sudut lengan crane yang diperlukan dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?.
1.3 TUJUAN 1. Mengetahui cara atau langkah-langkah dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya. 2. Dapat menentukan Safe Working Load dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya. 3. Mengetahui pembacaan indikator (digital display) Load Cell Test dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya. 4. Mengetahui berapa Tegangan lengan crane yang diperlukan dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya. 5. Mengetahui berapa Variasi Sudut lengan crane yang diperlukan dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya.
1.4 BATASAN MASALAH 1. Alat yang digunakan untuk Load Cell Test yaitu Merek Strain Stall made in Inggris type 5900 Kapasitas 50 Ton. 2. Pengujian yang dilakukan hanya Load Cell Test pada Crane nya, Jenis Crane yang digunakan adalah A Frame, Electro Crane Hydraulic. 3. Beban yang digunakan pada saat pengujian adalah Box-Boom yang berisi Batu Cor yang diikatkan pada Hook Crane. 4. Analisa yang digunakan yaitu variasi lengan sudut, tegangan maximum sehingga SWL memenuhi syarat.
1.5 MANFAAT 1. Sebagai standar cara atau langkah-langkah dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di pelabuhan Surabaya dan dapat juga dilakukan di tempat lainnya sesuai standar yang dilakukan. 2. Sebagai acuan untuk menentukan Safe Working Load dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di tempat lainnya. 3. Mengetahui pembacaan indikator (digital display) Load Cell Test dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di PT. PAL Surabaya?. 4. Sebagai ketetapan untuk menentukan Berapa Tegangan lengan crane yang dicapai dan diderita oleh lengan crane dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di tempat lainnya. 5. Sebagai ketetapan untuk menentukan Berapa sudut lengan crane yang diperlukan dalam pengujian beban pada deck crane yang dilakukan di tempat lainnya.
BAB III METODOLOGI
FLOW CHART METODOLOGI Gambar 3.1. Flow Chart penelitian
3.1 Analisa Setelah Pengujian 3.1.1 Analisa Perhitungan Tegangan Tali Wire Rope dari Deck Crane Menurut Ir.Syamsir A. Muin (1990, Pesawat Pengangkat, Rajawali, Jakarta) Setiap kawat dalam lengkungan tali yang dibebani suatu tekanan yang komplit yaitu tension, bending stress dan twisting stress dikombinasikan dengan tekanan dan gosokan (rubbing) timbal balik dan strand. Pengalaman menunjukkan bahwa umur tali baja sangat tergantung pada fatique (kelelahan). Jadi umur tali baja akan sangat tergantung kepada frekuensi pembengkokan dari tali tersebut, jadi dari jumlah pembengkokan/ nomor bengkokan (Number of Bend, NB) didefinisikan sebagai jumlah titik-titik pada puli atau drum sebagai titik tolak datang atau pergi dari tali, titik yang dalam satu arah merupakan NB dari pembengkokan tunggal (Single Bend) dan dalam dua arah merupakan NB dari pembengkokan berganda (Double Bend).
Cara menetukan NB diperoleh sebagai berikut : Pemilihan tali dengan 11 lengkungan tentunya berdasarkan dari sistem pulley pada deck crane kapal tongkang Santoso 11. Gambar 3.2. Pemilihan NB (Number of Bend), terpilih tali dengan 11 lengkungan dilihat secara visual pada saat pengujian dilakukan di PT. PAL Surabaya. (Sumber : Document on the job training BKI)
Penerapan pada perhitungan maka ditentukan Pemilihan NB (Number of Bend), terpilih tali dengan 11 lengkungan. Gambar 3.3 Pemilihan NB (Number of Bend), terpilih tali dengan 11 lengkunga (Sumber : Buku Ir.Syamsir A. Muin (1990, Pesawat Pengangkat, Rajawali, Jakarta))
Bila NB telah ditentukan maka perbandingan antara diameter puli dan diameter tali diberikan dalam gambar 3.4 : Gambar 3.4 Pemilihan NB (Number of Bend), terpilih tali dengan 11 lengkunga (Sumber : Buku Ir.Syamsir A. Muin (1990, Pesawat Pengangkat, Rajawali, Jakarta))
Bila diameter puli dan diameter tali ditentukan maka akan dibandingkan dengan sertifikat wire rope dari laporan BKI, sebagai berikut : Gambar 3.5 Sertifikat Wire Rope Deck Crane (Sumber : Document on the job training BKI)
Langkah langkah Perhitungan Tali wire rope akan dimulai sebagai berikut : Jumlah kawat dalam tali (i) ditentukan dalam kontruksi, sebagaimana terdapat dalam (sertifikat wire rope deck crane) kontruksi tali yang tertera diatas yaitu 6 x 36 = 216 + 1c. Bila sudah ditentukan kontruksi tali dari laporan pengujian maka dibandingkan dengan tabel sebagai berikut : Gambar 3.6 Pemilihan Kontruksi Tali 6 x 37 = 222 ulir (Sumber : Buku Ir.Syamsir A. Muin (1990, Pesawat Pengangkat, Rajawali, Jakarta))
Dari proses pemilihan sampai ditemukan tali, ternyata kontruksi tali yang terdapat dalam gambar 3.5 dipilih dan dipakai perhitungan analisa adalah 6 x 37 = 222 ulir. Maka perhitungan dimulai sebagai berikut :
3. Mencari Luas Penampang Tali. Mencari luas penampang tali diperoleh penjabaran dari rumus diameter satu kawat pada (rumus 3.2), penjabaran rumus diuraikan sebagai berikut :
4. Mencari Tegangan pada Tali. Sebelum mencari tegangan harus mengetahui kontruksi tali yang dipakai, diketahui konstruksi tali = 6 x 37 = 222 x 1c maka rumus perhitungan sebagai berikut : Gambar 3.7 Rumus Tegangan tali dengan, Kontruksi Tali 6 x 37 = 222 ulir (Sumber : Buku Ir.Syamsir A. Muin (1990, Pesawat Pengangkat, Rajawali, Jakarta))
4. Mencari Tegangan pada Tali. Sebelum mencari tegangan harus mengetahui kontruksi tali yang dipakai, diketahui konstruksi tali = 6 x 37 = 222 x 1c maka rumus perhitungan sebagai berikut : Tabel 1. Faktor keamanan dari tali
3.1.2 Analisa Perhitungan Daya, Jenis Motor, Rpm Motor dari Deck Crane
Tabel 2. Beban putus tali baja tipe 6 x 37+1fiber core
Beban yang diberikan mempengaruhi tegangan pada tali baja, sudut lengan boom yang berubah-ubah, dan lengan boom. 3.1.3 Analisa Perhitungan Tegangan Maximum Dari Lengan Crane Menurut Rudenko, N. (1996, Mesin Pengangkat, Erlangga, Jakarta) Kerangka crane harus dapat menahan beban mati dan beban hidup dari luar, tekanan angin (di tempat terbuka), gaya inersia dan lain-lain, dan kerangka ini akan mentransmisikan gaya tersebut pada pondasi atau pendukung lainya. Kerangka crane harus dapat menjamin kekuatan dan stabilitas kontruksi secara keseluruhan. Hal ini berarti tegangan pada elemennya secara terpisah tidak boleh melebihi batas amannya sedangkan regangan yang terjadi harus dapat ditentukan dengan sendirinya. Di samping itu, regangan sangat kecil sehingga dapat diabaikan maka beban variabel yang bekerja pada crane tidak menyebabkan getaran pada kerangka secara keseluruhan ataupun komponennya. Kekakuan struktur crane yang cukup merupakan tuntutan utama untuk mendapatkan operasi seluruh mekanisme kerja yang dapat diandalkan dan bebas dari gangguan. Oleh karena itu desain dan perhitungan kerangka crane harus dilakukan dengan ketelitian yang tinggi.
Langkah langkah Perhitungan Tegangan pada lengan crane akan dimulai sebagai berikut :
3.1.4 Analisa Variasi Sudut pada Lengan Crane Setelah selesai dari pengujian yang dilakukan oleh klas BKI maka Deck Crane akan dianalisa variasi sudut lengan cranenya sebagaimana sudut dan jarijari kerja, SWL Deck Crane sudah diketahui dalam manual book crane tetapi dari beberapa sudut, tegangan lengan crane belum diketahui. Tujuan dari analisa Variasi sudut crane ini diharapkan untuk menemukan perhitungan berapa tegangan pada lengan crane yang terbesar pada saat lengan crane berada disudut tertentu dengan beban konstan. Sehingga diketahui berapa sudutnya, berapa tegangan lengan cranenya, dengan beban yang sama. Analisa diterapkan pada perhitungan rumus formula dengan metodemetode rumus pendekatan sesuai dengan peraturan yang berlaku.
BAB IV DATA DAN ANALISA
PERHITUNGAN PADA LENGAN 4.1 Perhitungan pada Lengan Crane pada 4 sudut yang berbeda dan 4 beban yang berbeda. Pada bab ini membahas tentang masalah perhitungan pada tegangan lengan crane sebagaimana sudut dan jari-jari kerja, SWL Deck Crane sudah diketahui dalam manual book crane tetapi dari beberapa sudut, tegangan lengan crane belum diketahui. Tujuan dari data dan analisa ini diharapkan untuk menemukan perhitungan berapa tegangan pada lengan crane yang terbesar pada saat lengan crane berada disudut yang berbeda dengan beban yang berbeda. Sehingga dapat diketahui dalam sudut yang berbeda dan beban berbeda, berapa tegangan yang terbesar pada lengan crane. Analisa diterapkan pada perhitungan rumus formula dengan metode-metode rumus pendekatan
4.2 Penerapan Grafik Tegangan maksimum dengan sudut lengan crane dari hasil perhitungan. Penerapan grafik dilakukan dengan memasukkan hasil dari perhitungan tegangan pada lengan crane yang terbesar pada saat lengan crane berada disudut yang berbeda dengan beban yang berbeda, sebagaimana sudut dan jari-jari kerja, SWL Deck Crane sudah diketahui dalam manual book crane tetapi dari beberapa sudut, tegangan lengan crane belum diketahui.
Berikut Grafik yang diperoleh dari perhitungan :
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Output dari analisa yaitu percobaan dari beberapa sudut lengan crane maka diperoleh tegangan maximum pada lengan crane dengan swl yang ditentukan, dengan analisa bertujuan supaya keselamatan kerja terpenuhi. Dalam analisa yang diteliti mencoba untuk mencari perhitungan tegangan tegangan yang terjadi pada lengan crane pada setiap sudutnya. pada 4 sudut yang ditentukan (19, 28.73, 32.56, 83.3 derajat) dan 4 SWL (25, 28, 35, 40 ton) maka ditemukan tegangan yang berbeda-beda. Hasil dari perhitungan tersebut membuktikan bahwa semakin besar sudut yang diterima oleh lengan crane maka semakin kecil tegangan yang diderita oleh lengan crane, dan juga sebaliknya apabila sudut lengan crane semakin kecil maka semakin besar tegangan yang diderita oleh lengan crane.
Dari hasil pengujian oleh klas BKI diperoleh : 22,7 Ton (SWL) x 110/100 = 25 Ton (Load Test), Sudut Kerja = 25 derajat. Dari hasil analisa setelah pengujian diperoleh : Analisa pada Tali Wire Rope : Analisa pada Daya Motor : 1. Diameter Tali = 1. Diameter Drum = 2. Diameter Satu Kawat = 2. Putaran Motor = 3. Luas Penampang Tali = 3. Putaran Drum = 4. Tegangan pada Tali = 4. Rasio = 5. Gaya Tarik Pada Tali = 5. Torsi Drum = 6. Beban Putus Tali = 6. Daya Motor = 7. Umur Tali Wire Rope = 7. Torsi Brake = Analisa Tegangan Lengan Crane pada beban 28 ton dan Sudut 19 derajat : 1. Momen Lengkung = 2. Tegangan Maksimum =
Load Cell Test disini yaitu menganalisa dari hasil pengujian yang dilakukan oleh klas BKI. Untuk kepentingan penelitian dan penyempurnaan analiasa ini maka dapat dikembangkan lagi tidak hanya dengan 4 variasi sudut lengan crane saja tetapi dengan memvariasikan dari beberapa sudut lengan crane misal dari (10 sampai 80 derajat) atau sudut minimum sampai sudut maksimum, dengan SWL yang ditentukan maupun tidak ditentukan, sehingga menghasilkan variasi tegangan yang tentukan.