BAB III PERENCANAAN PEMILIHAN TALI BAJA PADA ELEVATOR BARANG 3.1 Perencanaan Beban Total Paa Elevator Barang Q total = Q + WM + WO ( Persamaan 2.1.10 ) Q = Beban kapasitas muatan alam perencanaan ( 1 Ton ) WM WO = Berat sangkar kereta = Berat bobot pengimbang 3.1.1 Perencanaan Berat Sangkar Kereta Paa sangkar elevator barang apat itentukan engan persamaam sebagai berikut : G sangkar = 300 + 100 F untuk Q = 500 kg G sangkar = 300 + 125 F untuk Q = 1000 kg ( Persamaan 2.1.11 ) G sangkar = 300 + 150 F untuk Q = 1500 kg Dengan : F Q = Luas lantai alam m = Kapasitas, alam kg
F ( Luas Sangkar ) = Panjang X Lebar ( Persamaan 2.1.12 ) Panjang sangkar = 1,5 m Lebar sangkar = 1,5 m F ( Luas Sangkar ) = 1,5 m X 1,5 m = 2,25 m 2 Dalam persamaan ipilih sesuai engan kapasitas beban muatan 1 ton G sangkar = 300 + 125 F untuk Q = 1000 kg ( Persamaan 2.1.11 ) G sangkar = 300 + 125. F = 300 + 125. 2,25 = 300 + 281,25 = 581,25 kg Jai iapat WM (berat sangkar / G sangkar aalah ) = 581,25 kg
3.1.2 Perencanaan Berat Bobot Pengimbang Biasanya bobot pengimbang yang itunjukan paa iagram gambar 2.2.10 a, b, c, an ianggap sama engan bobot sangkar itambah 0,4 sampai 0,5 ari muatan maksimum. Sumber referensi gambar : Mesin Pengangkat, Ruenko, N Persamaannya aalah : Gambar 2.2.10 Diagram Bobot Pengimbang G sangkar (WO) = G sangkar + 0,5 Q ( Persamaan 2.1.13 ) G sangkar = 581,25 kg Q (muatan ) = 1000 kg G sangkar (WO) = G sangkar + 0,5 Q = 581,25 kg + 0,5. 1000 kg = 581,25 kg + 500 kg = 1081,25 kg
Jai iapat berat bobot pengimbang (WO) aalah : 1081,25 kg Untuk menentukan beban total paa elevator barang ari persamaan 2.1.10 Q total = Q + WM + WO ( Persamaan 2.1.10 ) Q WM WO = 1000 kg = 581,25 kg = 1081,25 kg Maka beban total paa elevator barang : Q total = Q + WM + WO = 1000 kg + 581,25 kg + 1081,25 kg = 2662,5 kg Jai beban total paa elevator barang aalah 2662,5 kg 3.2 Perencanaan Paa Tegangan Tali Maksimum
Menentukan Tegangan Tali Maksimum Bila Gesekan Diabaikan S = Q total Z η ( Persamaan 2.1.14 ) S = Tegangan tali (kg) Q total = Q + WM + WO = 2662,5 kg Z = Jumlah bagian tali = 4 η = Efisiensi puly system ( 0,94 ) S = S = S = Q total Z η 2662,5 kg 4. 0,95 708,1 kg Jai tegangan tali maksimum yang terjai aalah 708,1 kg
3.3 Perencanaan Menentukan Luas Penampang Tali 3.3.1. Perencanaan Menentukan Luas Penampang Tali Baja Dengan Spesifikasi 6 x19 + 1 FC Dalam perencanaan pemilihan tali baja, aalah engan spesifikasi warington steel 6 x 19 + 1 FC maka alam menentukan luas penampang tali baja maka persamaan yang ipakai aalah persamaan 2.1.6 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = Ơb K S - X 50.10 7 Dmin ( m 2 ) ( Persamaan 2.1.6 ) Ơb = 160 kg/mm 2 = 16.10 7 kg/m 2 lihat ( Lampiran 1 ) K = Faktor keamanan lihat ( Lampiran 2 ) S = Tarikan paa tali, alam kg = 708,1 kg A = Penampang berguna tali, alam m 2 /min = Ditentukan berasarkan NB ari system puli = 1/23 ( Lampiran 3 )
6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 16.10 7 5,5 708,1 1 - X 50.10 7 23 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 16.10 7 5,5 708,1-50.10 7 23 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 708,1 368.10 7 126,5-275.10 7 126,5 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 708,1 93.10 7 126,5 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 708,1 x 126,5 93.10 7 6 X 19 = 144 + 1 FC A 114 = 9,63.10-5 m 2 = 0,96 cm 2 = 96 mm 2 Jai Luas penampang tali engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC aalah 0,96 cm 2 = 96 mm 2
3.3.2. Perencanaan Menentukan Luas Penampang Tali Baja Paa Tali Baja Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 Berasarkan teori tali engan jenis tiller 6 x 6 x 7 (ilarang untuk lift), kita apat menganalisa engan perhitungan menggunakan persamaan 2.1.5 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = Ơb K S - X 33,6.10 7 Dmin ( m 2 ) ( Persamaan 2.1.5 ) Ơb = 160 kg/mm 2 = 16.10 7 kg/m2 lihat ( Lampiran 1 ) K = Faktor keamanan lihat ( Lampiran 2 ) S = Tarikan paa tali, alam kg = 708,1 kg A = Penampang berguna tali, alam cm 2 /min = Ditentukan berasarkan NB ari system puli = 1/23 ( Lampiran 3 ) 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 708,1 16.10 7 1 - X 33,6.10 7 5,5 23
6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 16.10 7 5,5 708,1-33,6.10 7 23 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 708,1 368.10 7 126,5-184,8.10 7 126,5 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 708,1 183,2.10 7 126,5 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 708,1 x 126,5 183,2. 10 7 6 x 6 x 7 = 252 A 252 = 4,8.10-5 m 2 = 0,48 cm 2 = 48 mm 2
Jai Luas penampang paa tali engan spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 aalah 0,48 cm 2 = 48 mm 2 3.4 Perencanaan Menentukan Diameter Tali 3.4.1 Perencanaan Menentukan Diameter Tali Dengan Spesifikasi 6 x 19 + 1 FC Yaitu engan persamaan 2.1.15. an mencari iameter satu kawat terlbih ahulu engan persamaan 2.1.16 = 1,5 x δ i Dmin 1,5 δ i ( Persamaan 2.1.15 ) A 114 = 6 x 19 x π / 4 x δ 2 δ = 4 x A / 6 x 19 x π ( Persamaan 2.1.16 ) δ A = iameter satu kawat / iameter satu wiyer = Nilai penampang guna tali = 96 mm δ = 4 x A / 6 x 19 x π
δ = 4 x 96 mm 2 / 6 x 19 x 3,14 δ = 384 mm 2 / 114 x 3,14 δ = 384 mm 2 / 357,96 δ = 1,07 mm 2 δ = 1,03 mm aalah 1,03 mm Jai iameter satu kawat / satu wiyer engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC Dengan menapatkan nilai iameter satu kawat maka kita apat menghitung nilai iameter tali baja, engan menggunakan persamaan 2.1.15 = 1,5 x δ i ( Persamaan 2.1.15 ) imana : δ = iameter satu kawat / iameter satu wiyer = 1,03 mm i = Jumlah kawat atau wiyer = 114 = 1,5 x δ i = 1,5 x 1,03 x 114 = 1,5 x 1,03 x 10,67 = 16,4 mm
Jai iameter tali baja engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC yang ipergunakan aalah 16,4 mm engan menggunakan stanar normalisasi i negeri belana holan aalah 17 mm lihat ( Lampiran 4 ) 3.4.2 Perencanaan Menentukan Diameter Tali Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 Yaitu engan persamaan 2.1.15. an mencari iameter satu kawat terlbih ahulu engan persamaan 2.1.16 = 1,5 x δ i Dmin 1,5 δ i ( Persamaan 2.1.15 ) A 252 = 6 x 6 x π / 4 x δ 2 δ = 4 x A / 6 x 6 x 7 x π ( Persamaan 2.1.16 ) δ A = iameter satu kawat / iameter satu wiyer = Nilai penampang guna tali = 48 mm δ = 4 x A / 6 x 6 x 7 x π δ = 4 x 48 mm 2 / 6 x 6 x 7 x 3,14
δ = 192 mm 2 / 252 x 3,14 δ = 192 mm 2 / 791,28 δ = 0,24 mm 2 δ = 0,48 mm Jai iameter satu kawat / satu wiyer Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 aalah 0,48 mm Dengan menapatkan nilai iameter satu kawat maka kita apat menghitung nilai iameter tali baja, engan menggunakan persamaan 2.1.15 = 1,5 x δ i ( Persamaan 2.1.15 ) imana : δ = iameter satu kawat / iameter satu wiyer = 0,48 mm i = Jumlah kawat atau wiyer = 252 = 1,5 x δ i = 1,5 x 0,48 x 252 = 1,5 x 0,48 x 15,8 = 11,3 mm
Jai iameter tali baja yang ipergunakan paa Tali Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 aalah = 11,3 mm. 3.5 Perhitungan Kekuatan Putus Tali Baja 3.5.1 Perhitungan Kekuatan Putus Tali Baja Dengan Spesifikasi 6 x 19 + 1 FC Dengan pemilihan tali baja engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC maka untuk menentukan kekuatan putus tali baja apat ilihat engan persamaan 2.1.19. P 114 = Ơb K S x σb - X 50.10 7 Dmin ( kg) ( Persamaan 2.1.19 ) Ơb = Kekuatan putus bahan kawat tali = 160 kg/mm 2 = 16.10 7 kg/m 2 K = Faktor keamanan tali = 5,5 (Lampiran 2) S = Tarikan paa tali, alam = 708,1 kg /Dmin = Ditentukan berasarkan NB ari system puli = 1/23 (Lampiran 3) P = Kekuatan putus paa penampang total tali
P 114 = 708,1 kg x 16.10 7 kg/m2 16.10 7 kg/m2 1 - - X 50.10 7 5,5 23 ( kg ) P 114 = 368.10 7 126,5 11.329,6. 10 7 275.10 7-126,5 ( kg ) P 114 = 11.329,6. 10 7 ( kg ) 93.10 7 126,5 P 114 = 15.410 ( kg ) Jai kekuatan putus paa tali baja engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC aalah sebesar 15.410 kg 3.5.2 Perhitungan Kekuatan Putus Tali Baja Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 Dengan pemilihan tali baja engan spesifikasi 6 x 6 x 7 maka untuk menentukan kekuatan putus tali baja ilihat engan persamaan 2.1.18.
P 252 = Ơb K S x σb - X 33,6.10 7 Dmin ( kg) ( Persamaan 2.1.18 ) Ơb = Kekuatan putus bahan kawat tali = 160 kg/mm 2 = 16.10 7 kg/m 2 K = Faktor keamanan tali = 5,5 (Lampiran 2) S = Tarikan paa tali, alam = 708,1 kg /Dmin = Ditentukan berasarkan NB ari system puli = 1/23 (Lampiran 3) P = Kekuatan putus paa penampang total tali P 252 = 708,1 kg x 16.10 7 kg/m2 16.10 7 kg/m2 1 - X 33,6.10 7 5,5 23 ( kg ) P 252 = 368.10 7 126,5 11.329,6. 10 7 184,8.10 7-126,5 ( kg )
P 252 = 11.329,6. 10 7 183,2.10 7 126,5 ( kg ) P 252 = 7.823 ( kg ) Jai kekuatan putus paa tali baja engan spesifikasi 6 x 6 x 7 aalah sebesar 7.823 kg 3.6 Perhitungan Tegangan Tali Yang Di Izinkan 3.6.1 Perhitungan Tegangan Tali Yang Di Izinkan Paa Tali Baja Dengan Spesifikasi 6 X 19 + 1 Fc Untuk pengecekan terhaap tegangan tarik yang iizinkan sesuai engan persamaan 2.1.23 S = P K ( Persamaan 2.1.23 )
S P = Tarikan paa tali yang iijinkan alam kg = Kekuatan putus tali = 15410 kg K = Faktor keamanan = 5,5 ( Lampiran 2 ) S = 15410 kg 5,5 S = 2.801 kg ( tegangan tali maksimum yang iijinkan ) Jai tegangan tali yang ijinkan engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC aalah 2.801 kg > 708,1 kg ari tegangan tali yang terjai, maka tali beraa alam keaaan yang sangat aman. 3.6.2 Perhitungan Tegangan Tali Yang Di Izinkan Paa Tali Baja Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 Untuk pengecekan terhaap tegangan tarik yang iizinkan sesuai engan persamaan 2.1.23 S = P K ( Persamaan 2.1.23 )
S P = Tarikan paa tali yang iijinkan alam kg = Kekuatan putus tali = 7.823 kg K = Faktor keamanan = 5,5 ( Lampiran 2 ) S = S = 7.823 kg 5,5 1.423 kg Jai tegangan tali yang ijinkan engan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 aalah 1.423 > 708,1 kg ari tegangan tali yang terjai, maka tali beraa alam keaaan yang cukup aman, karena nilainya lebih besar ari tegangan tali yang terjai 3.7 Perencanaan Perhitungan Umur Tali Baja Paa Tali Baja Dengan Spesifikasi 6 x 19 + 1 Fc Untuk perencanaan analisa perhitungan tali baja paa spesifikasi tali baja 6 x 19 + 1 FC
Dalam menentukan umur tali berhubungan engan jumlah lengkungan tali, an untuk menapatkan secara matematis rumus esain aalah engan menggunakan persamaan 2.1.24, engan mencari nilai m. A = D = m.σ.c.c1.c2 ( Persamaan 2.1.24 ) A = D/ perbaningan iameter rum atau puli engan iameter tali 1/23 ( Lampiran 3 ) m = Faktor yang tergantung paa jumlah lengkungan berulang paa tali z selama perioe keausan sampai tali tersebut rusak. σ = Tegangan tarik sebenarnya paa tali, alam 16.10 7 kg/m 2 = 160 kg/mm 2 = 16000 kg/cm 2 ( Lampiran 1 ) C = Faktor yang memberi karakteristik konstruksi tali an kekuatan tarik maksimum bahan kawat = 0,54 ( Lampiran 5 ) C1 = Faktor tergantung paa tali = 0,97 ( Lampiran 6 ) C2 = Faktor yang menentukan faktor prouksi an operasi tambahan, yang tiak iperhitungakan oleh faktor C an C1 = 1 ( Lampiran 7 )
A = D D = = m.σ.c.c1.c2 m.σ.c.c1.c2 23 = m. 16000. 0,54. 0,97. 1 m = 23 / 160. 0,54. 0,97. 1 m = 23 / 83,08 m = 0,27 Di apat nilai m, faktor yang tergantung paa jumlah lengkungan berulang paa tali z selama perioe keausan sampai tali tersebut rusak, aalah = 0,27 engan penekatan paa nilai (Lampiran 8) = 0,26. 3.8 Perencanaan Menentukan Jumlah Lengkungan Yang Diperbolehkan Paa Spesifikasi 6 x 19 + 1 Fc Untuk menentukan nilai umur tali, maka harus menentukan jumlah lengkungan yang iperbolehkan Z 1, engan perasamaan 2.1.25 Z 1 = a. Z 2. N. β ( Persamaan 2.1.25)
N = Umur tali alarm bulan a = Jumlah siklus kerja rata-rata perbulan = 1000 ( Lampiran 9 ) Z 2 = Jumlah lengkungan berulang per siklus kerja (mengangkat an menurunkan) paa tinggi pengangkatan penuh an lengkungan satu sisi = 4 β = Faktor perubahan aya tahan tali akibat mengangkat muatan lebih renah ari tinggi total an lebih ringan ari muatan penuh = 0,5 ( Lampiran 9 ) Z 1 = Jumlah lengkungan yang iperbolehkan = 300000, ari harga m yang iapat = 0,26 ari ( Lampiran 8 ) N = Z 1 / a. Z 2. β N = 30000 / 1000. 4. 0,5 N = 30000 / 2000 N = 15 Bulan Jai untuk faktor keamanan batas umur alam pemakaian tali baja engan spesifikasi 6 x 19 + 1 FC untuk elevator barang engan kapasitas 1 ton, aalah 15 bulan.
3.9 Perencanaan Perhitungan Umur Tali Baja Paa Tali Baja Dengan Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 baja 6 x 6 x 7 Untuk perencanaan analisa perhitungan tali baja paa spesifikasi tali Dalam menentukan umur tali berhubungan engan jumlah lengkungan tali, an untuk menapatkan secara matematis rumus esain aalah engan menggunakan persamaan 2.1.24, engan mencari nilai m. A = D = m.σ.c.c1.c2 ( Persamaan 2.1.24 ) A = D/ perbaningan iameter rum atau puli engan iameter tali 1/23 ( Lampiran 3 ) m = Faktor yang tergantung paa jumlah lengkungan berulang paa tali z selama perioe keausan sampai tali tersebut rusak. σ = Tegangan tarik sebenarnya paa tali, alam 16.10 7 kg/m 2 = 160 kg/mm 2 = 16000 kg/cm 2 ( Lampiran 1 )
C = Faktor yang memberi karakteristik konstruksi tali an kekuatan tarik maksimum bahan kawat = 1,04 ( Lampiran 5 ) C1 = Faktor tergantung paa tali = 0,93 ( Lampiran 6 ) C2 = Faktor yang menentukan faktor prouksi an operasi tambahan, yang tiak iperhitungakan oleh faktor C an C1 = 1 ( Lampiran 7 ) A = D D = = m.σ.c.c1.c2 m.σ.c.c1.c2 23 = m. 16000. 1.04. 0,97. 1 m = 23 / 160. 1,04. 0,93. 1 m = 23 / 83,08 m = 0,14 Di apat nilai m, faktor yang tergantung paa jumlah lengkungan berulang paa tali z selama perioe keausan sampai tali tersebut rusak, aalah = 0,14 < engan penekatan paa nilai (Lampiran 8) = 0,26.
4.0 Perencanaan Menentukan Jumlah Lengkungan Yang Diperbolehkan Paa Spesifikasi Tiller 6 x 6 x 7 Untuk menentukan nilai umur tali, maka harus menentukan jumlah lengkungan yang iperbolehkan Z 1, engan perasamaan 2.1.25 Z 1 = a. Z 2. N. β ( Persamaan 2.1.25) N = Umur tali alarm bulan a = Jumlah siklus kerja rata-rata perbulan = 1000 ( Lampiran 9 ) Z 2 = Jumlah lengkungan berulang per siklus kerja (mengangkat an menurunkan) paa tinggi pengangkatan penuh an lengkungan satu sisi = 4 β = Faktor perubahan aya tahan tali akibat mengangkat muatan lebih renah ari tinggi total an lebih ringan ari muatan penuh = 0,5 ( Lampiran 9 ) Z 1 = Jumlah lengkungan yang iperbolehkan i asumsikan 16000 ari harga rata-rata perbaningan nilai m an z alam ribuan ( Lampiran 8 )
N = Z 1 / a. Z 2. β N = 16.000 / 1000. 4. 0,5 N = 16000 / 2000 N = 8 Bulan Jai untuk faktor keamanan batas umur alam pemakaian tali baja engan spesifikasi 6 x 6 x 7 untuk elevator barang engan kapasitas 1 ton, aalah 8 bulan.
TABEL PERBANDINGAN PEMILIHAN TALI BAJA KEBUTUHAN KONSTRUKSI TALI Seal 6 x 19 + 1 FC Tiller 6 x 6 x 7 Konstruksi bahan tali 6 Stran, 19 Steel Wire, 1 inti serat sisal (fibre core) 6 Main Stran, 7 stran, 6 Steel Wire Jenis bahan tali Dilengkapi inti serat sisal atau serat sintetis Tiak ilengkapi kawat sisal atau serat sintetis Diameter wire δ = 1,03 mm δ = 0,48 mm Diameter Tali = 16,4 mm = 11,3 mm Beban muatan 1 Ton 1 Ton Berat sangkar 581,25 kg 581,25 kg Berat bobot pengimbang 1081,25 kg 1081,25 kg Berat beban total 2662,5 kg 2662,5 kg Kekuatan putus bahan kawat tali 16.10 7 kg/m2 16.10 7 kg/m2 Faktor keamanan tali 5,5 5,5 Tegangan tali maksimum 708,1 kg 708,1 kg Kekuatan putus tali baja 15.410 kg 7.823kg Tegangan tali yang i ijinkan 2.801 kg 1423 kg Analisa umur tali 15 Bulan 8 Bulan