ANALISA PERHITUNGAN UMUR TALI BAJA PADA MESIN PENGANGKAT DENGAN TIPE TALI BAJA 6x7. 6x19 DAN 6x37 Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menempuh Program S-1 Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Mesin Disusun Oleh : Nama : Chaerul Anwar Nim : 0130311-087 FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008
Analisa Perhitungan Umur Tali Baja Pada Mesin Pengangkat Dengan Tipe Tali Baja 6x7, 6x19 Dan 6x37 Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Menempuh Program S-1 Fakultas Teknologi Industri Program studi Teknik Mesin Disusun Oleh : Nama : Chaerul Anwar Nim : 0130311-087 Fakultas Teknologi Industri Program Studi Teknik Mesin Universitas Mercu Buana Jakarta i
2008 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MERCU BUANA Menyetujui, Dosen Pembimbing ( DR. Abdul Hamid, M. Eng ) Disahkan Oleh, Koordinator Tugas Akhir ( Nanang Ruhyat, ST, MT ) ii
SURAT KETERANGAN ORISINILITAS (KEASLIAN) TUGAS AKHIR Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Chaerul Anwar Nim : 0130311-087 Fakultas / Jurusan : Fakultas Teknologi Industri / Jurusan Teknik Mesin Judul Tugas Akhir : Analisa Perhitungan Umur Tali Baja Pada Mesin Pengangkat Dengan Tipe Tali Baja 6x7, 6x19 Dan 6x37 Dengan ini menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini saya buat sendiri (asli) tanpa menyontek dan atau menyalin hasil laporan tugas akhir orang lain, sehingga jika ditemukan persamaan laporan tugas akhir seperti yang saya buat ini, maka saya siap untuk membuktikan keasliannya dan siap untuk mempertanggungjawabkannya sesuai dengan peraturan yang berlaku. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sejujur-jujurnya dan jika di kemudian hari terbukti bahwa laporan tugas akhir ini tidak seperti yang saya paparkan di atas maka saya siap diberikan sangsi sesuai dengan peraturan yang berlaku. Jakarta, Juni 2008 Penyusun, ( Chaerul Anwar ) iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan baik. Penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Keluarga tercinta Ibu, Bibi dan yang lainnya atas doa, nasehat, dorongan, bantuan dan kasih sayangnya yang terus menyertai penulis. 2. Bapak DR. Abdul Hamid, M Eng, selaku dosen pembimbing I. Terimakasih atas bimbingan dan dorongannya. 3. Bapak Ir. Rulli Nutranta selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin FT UMB. 4. Bapak Ir. Nanang Ruhyat, MT selaku pengurus sidang TA. 5. Seluruh jajaran dosen jurusan Teknik Mesin yang telah memberikan berbagai kebaikan dalam disiplin ilmunya selama ini. 6. Seluruh rekan-rekan Jurusan Teknik Mesin Universitas Mercu Buana, khususnya rekan-rekan program studi kelas karyawan angkatan III, terima kasih atas pertemanan yang hangat selama ini dan semoga momen-momen indah kita bersama dapat terjalin terus walau nanti kita telah sukses di tempat yang berbedabeda. Akhir kata penulis mengucapkan alhamdulillah atas terselesaikannya tugas akhir ini dan mohon maaf yang sebesar-besarnya jika masih terdapat banyak kekurangan, demikian dan terima kasih. Jakarta, 17 Mei 2008 iv
ABSTRAK Penulis Dalam uraian tugas akhir ini penulis menganalisa perhitungan umur tali baja pada suatu mekanisme mesin pengangkat, dengan beberapa tipe tali baja yang digunakan dalam perhitungan tersebut. Adapun dalam penulisan tugas akhir ini penulis mempergunakan teori-teori dasar berupa teori tentang tali baja, mesin pengangkat, serta teori pendukung tentang umur tali baja. Adapun jenis atau tipe tali baja yang dipergunakan adalah tali baja tipe 6x7, 6x19 dan 6x37 dengan beban daan mekanisme yang sama pula. Adapun hasil yang akan didapat dari analisa perhitungan dalam penulisan tugas akhir ini berupa umur tali baja dengan tipe yang berbeda adalah sebagai berikut Tipe Tali Baja Tali Tipe 6x7 Tali Tipe 6x19 Tali Tipe 6x37 Umur (bulan) 114 27 17 Kata kunci : Tali Baja,umur v
DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL.i LEMBAR PERSETUJUAN. ii PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI..iii KATA PENGANTAR..iv ABSTRAK....v DAFTAR ISI....vi DAFTAR TABEL ix DAFTAR RUMUS...x DAFTAR GAMBAR..xii DAFTAR NOTASI...xiii BAB I PENDAHULUAN...I-1 I.1 LATAR BELAKANG MASALAH.I-1 I.2 TUJUAN PENELITIAN......I-2 I.3 RUANG LINGKUP PENELITIAN.I-3 I.4 METODA PENGUMPULAN DATA..I-3 I.5 SISTEMATIKA PENULISAN I-4 BAB II LANDASAN TEORI. II-1 2.1 PERALATAN PENANGANAN BAHAN......II-1 vi
2.2 PERLENGKAPAN PENGANGKAT.....II-3 2.3 KARAKTERISTIK MESIN PENGANGKAT...II-4 2.4 TALI BAJA.....II-8 2.4.1 Susunan Tali Baja,,,,,,,,,...II-8 2.4.2 Tipe dan jenis Tali Baja......II-12 2.4.3 Mengukur Diameter Tali Baja.....II-12 2.5 PULI......II-14 2.5.1 Sistem Puli...II-14 2.5.2 Menentukan Jumlah Lengkungan II-16 2.6 PERHITUNGAN......II-17 2.6.1 Tegangan pada Tali Baja..II-17 2.6.2 Perhitungan pemuluran Tali.....II-21 2.6.3.Diameter Puli...II-21 2.6.4.Umur Tali.II-23 BAB III PENGUMPULAN DATA... III-1 3.1 Spesifikasi Tali Baja Tipe 6x7........III-1 3.2 Spesifikasi Tali Baja Tipe 6x19..III-3 3.3 Spesifikasi Tali Baja Tipe 6x37.. III-6 BAB IV PERHITUNGAN......IV-1 4.1 TALI TIPE 6x19... IV-1 4.1.1 Sfesifikasi Tali..IV-1 vii
4.1.2 Perhitungan Tegangan. IV-2 4.1.3 Perhitungan Regangan..... IV-4 4.1.4 Perhitungan Diameter Puli...IV-4 4.1.5 Perhitungan Umur...IV-4 4.2 TALI TIPE 6x37.. IV- 5 4.2.1 Sfesifikasi Tali.IV-5 4.2.2 Perhitungan Tegangan....IV-6 4.2.3 Perhitungan Regangan.... IV-8 4.2.4 Perhitungan Diameter Puli...IV-8 4.2.5 Perhitungan Umur...IV-8 4.3 TALI TIPE 6x7. IV-9 4.3.1 Sfesifikasi Tali.IV-9 4.3.2 Perhitungan Tegangan....IV-10 4.3.3 Perhitungan Regangan.......IV-12 4.3.4 Perhitungan Diameter Puli..IV-12 4.3.5 Perhitungan Umur..IV-12 4.4 REKAPITULASI PERHITUNGAN...IV-14 BAB V PENUTUP.....V-1 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN viii
DAFTAR TABEL Tabel 2.1. Tabel 2.2. Tabel 2.3. Tabel 2.4. Tabel 2.5. Tabel 2.6. Tabel 2.7. Tabel 2.8 Tabel 2.9. Tabel 2.10. Karakteristik Kerja II-7 Efisiensi Puli..II-19 Faktor Lengkungan II-21 Faktor Kontruksi Tali Baja e2...ii-22 Nilai Faktor keamanan dan Nilai e1...ii-23 Harga-harga factor C.II-24 Harga factor C1..II-25 Harga factor C2..II-25 Harga Faktor m..ii-26 Nilai a, z2 dan β II-27 ix
DAFTAR RUMUS Rumus 2.1. Rumus 2.2. Rumus 2.3. Rumus 2.4. Rumus 2.5. Rumus 2.6. Rumus 2.7. Rumus 2.8. Rumus 2.9. Berat muatan terhadap kerja periodic II-4 Berat muatan curah II-5 Kapasitas angkat Total. II-5 Jumlah Siklus Perjam...II-6 Perhitungan Beban...II-7 Pemakaian Mesin tiap tahun. II-7 Pemakaian mesin tiap hari.ii-7 Faktor Kerja...II-8 Tegangan II-18 Rumus 2.10. Tarikan terhadap tali..ii-18 Rumus 2.11. Diameter Tali..II-19 Rumus 2.12. Diameter kawat...ii-19 Rumus 2.14. Tegangan Kombinasi..II-19 Rumus 2.15. Rumus dasar Luas penampang...ii-20 Rumus 2.16. Rumus ke-2 Luas penampang.ii-20 Rumus 2.17. Rumus ke-3 Luas penampang.ii-20 Rumus 2.18. Kemuluran Tali...II-21 Rumus 2.19. Diameter Puli..II-21 Rumus 2.20. Rumus ke 1 faktor lengkungan (m)....ii-23 Rumus 2.21. Rumus ke 2 faktor lengkungan (m) II-24 x
Rumus 2.22. Jumlah lengkungan yang diijinkan.ii-26 Rumus 2.23. Jumlah lengkungan berakibat kerusakan tali..ii-26 Rumus 2.24. Perbandingan jumlah lengkungan antara kerusakan dan Yang diijinkan tali.ii-26 Rumus 2.25. Umur Tali Baja...II-26 xi
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. Gambar 2.2. Gambar 2.3. Gambar 2.4. Gambar 2.5. Gambar 2.6. Gambar 2.7. Gambar 2.8. Gambar 2.9. Cara penyusunan Tali Baja II-9 Tali Baja Lang lay...ii-10 Tali Baja Komposit...II-10 Tali Tipe Kompon Warington...II-11 Tali tipe Kompon scale.ii-11 Tali tipe Warington.. II-11 Jenis tipe tali Baja..II-12 Cara mengukur Tali Baja...II-13 Tali berserat berwarna cerah..ii-13 Gambar 2.10. Sistem Puli dengan keuntungan kecepatan II-14 Gambar 2.11. Sistem Puli dengan keuntungan gaya...ii-15 Gambar 2.12. Sistem Puli majemuk..ii-16 Gambar 2.13. Mekanisme Pengangkat..II-17 Gambar 2.14. Jumlah lengkungan dan bagian tali.ii-18 xii
DAFTAR NOTASI Symbol Besaran Satuan A Luas bidang m² d Diameter tali baja mm D Diameter pulli mm d Diameter kawat mm E Modulus Elastisitas N/m² F Gaya N G Modulus geser (kekakuan) N/m² i Jumlah kawat dalam tali tidak ada I Momen Inersia m4 K Faktor keamanan tidak ada n Jumlah bagian tali tidak ada Q Beban N T Torsi/Momen putar Nm v Kecepatan (linier) m/det W Berat N e Regangan % g Berat Jenis N/m 3 s Tegangan N/ m² xiii
ts Tegangan Geser N/ m² sb Tegangan Luluh N/ m² D l Kemuluran absolute mm xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Ilmu pengetahuan dan teknologi makin berkembang dengan pesatnya. Seiring dengan itu pula perkembangan yang mengarah pada industrialisasi makin terasa. Di Indonesia sendiri, perindustrian dewasa ini semakin berperan penting sebagai salah satu tulang punggung pembangunan, sehingga merupakan sumber penghasilan negara dari sektor non-migas. Berbagai jenis industri yang berkembang dewasa ini telah berupaya untuk mampu menghasilkan berbagai produk yang dapat bersaing dipasaran, baik nasional maupun internasional. Iklim yang baik bagi perindustrian ini tentunya banyak didorong oleh pemerintah serta adanya instansi instansi dan institusi institusi sebagai perangkat pendukung, salah satunya adalah perguruan tinggi. Sejalan dengan itu, maka manusia dituntut untuk memenuhi segala sarana yang berhubungan dengan kegiatannya sehari-hari. Mengingat lahan atau tanah dikota yang I - 1
semakin sempit, maka dibangunlah gedung-gedung bertingkat tinggi guna memenuhi kebutuhan aktivitas manusia, sebagai alat transportasi bagi penghuni di tiap tiap lantai pada suatu gedung yang bertingkat tinggi, maka digunakanlah mesin pengangkat atau elevator. Pada mesin pengangkat terdapat komponene-komponen pokok dan pendukung, pada pesawat pengangkat komponen pokok terdidri dari sebuah cakra (sheave) dan tali atau rantai untuk penyawat atau penghubung sedangkan komponen pendukung berupa transmisi, alat kendali, struktur mesin dan lain sebagainya. 1.2 Permasalahan Mengingat bahaya yang akan timbul dari kerusakan alat diatas (kerusakan dapat mengakibatkan muatan yang diangkat jatuh yang dapat mengakibatkan kerusakan tidak hanya pada muatan tetapi juga mengancam jiwa manusia.) maka semua mekanisme dan struktur logamnya harus dibuat dari bahan yang bermutu tinggi. Salah satu dintara komponen mesin pengangkat yang paling pokok yaitu tail baja, dimana tali tersebut harus menahan beban yang menggantung. Oleh sebab itu pada penulisann tugas akhir ini saya mencoba menghitung seberapa lama umur tali baja dapat dipergunakan dalam tiga macam type tali baja yang berbeda 1.3 Tujuan Penulisan Tujuan yang akan diperoleh dari perhitungan umur tali baja adalah untuk mengetahui tali baja yang tepat yang digunakan dalam mendiasin suatu mesin pengangkat dari sekian tali baja yang dianalisa. I - 2
1.4 Batasan Masalah Dalam analisa perhitungan tali baja ini kita membatasi dengan tidak memperhitungkan kekuatan puli atau penyangga. Adapun inti perhitungan pada tugas akhir ini yaitu perhiungan dari tali Baja dengan 3 tipe tali baja yang sejenis dengan beban yang seragam. 1.5 Metode Penulisan Metode yang digunakan dalam penulisan analisa perhitungan Tali Baja ini ini adalah sebagai berikut : 1. Mengidentifikasikan masalah. 2. Mengumpulkan data-data dan rumus yang diperlukan 3. Melakukan perhitungan dengan rumus yang telah disediakan 4. Membuat kesimpulan dan saran dari penulisan. Pembahasan perhitungan umur tali baja ini kita ambil dari suatu mekanisme mesin pengangkat sederhana. 1.6 Sistematika Penulisan Penulisan ini dibuat dengan cara yang sistematis, agar pemecahan masalah dapat lebih mudah untuk dipahami. Adapun sistematika penulisan ini adalah dengan membagi pokok pokok bahasan menjadi 5(lima) bab yaitu : BAB I PENDAHULUAN I - 3
Dalam bagian ini dijelaskan latar belakang permasalahan, perumusan permasalahan, tujuan dan metode penulisan serta sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI Bab ini menjelaskan tentang teori dan konsep yang menjadi dasar untuk membantu perhitungan umur tali, pemilihan tali baja yang baik dan sekaligus dipakai sebagai objek tujuan penulisan ini. BAB III PENGUMPULAN DATA Pada bagian ini berisikan data-data dari masing-masing tipe tali Baja yang digunakan sebagai dasar dari perhitungan selanjutnya. BAB IV PERHITUNGAN Berisi perhitungan-perhitungan dalam mencari umur tali baja dengan menggunakan rumus yang telah tersebut pada bab sebelumnya. BAB V PENUTUP Bab ini merupakan bagian akhir dari penulisan ini. Isi dari bab ini adalah kesimpulan dari hasil analisa yang ada pada bab IV, serta Saran dari penulis. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN I - 4
BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Peralatan penanganan Bahan Peralatan pengangkat bahan digunakan untuk memindahkan muatan lokasi atau area, departemen, pabrik, lokasi kontruksi, tempat penyimpanan dan pembongkaran muatan dan sebagainya. Akan tetapi berbeda dengan transfort jarak jauh (kereta api, mobil, melalui air dan udara) yang memindahkan muatan pada jarak yang cukup jauh, perlengkapan penanganan bahan memindahkan muatan pada jarak yang lebih pendek. Pada prakteknya jarak yang ditempuh hanya terbatas pada puluhan sampai ratusan meter. Jarak ribuan meter hanya kadang-kadang dilakukan untuk memastikan perpindahan muatan yang konstan antara dua lokasi atau lebih yang dihubungkan oleh kegiatan produksi yang sama. Pembagian pokok perlengkapan penanganan bahan berdasarkan desainnya adalah sebagai berikut : II 1
1. Perlengkapan pengangkat adalah kelompok mesin dengan peralatan pengangkat yang bertujuan untuk memindahkan muatan. 2. Perlengkapan pemindah ialah kelompok mesin yang mungkin tidak mempunyai peralatan pengangkat tetapi yang memindahkan muatan secara berkesinambungan. 3. Perlengkapan permukaan dan overhead adlah kelompok mesin yang mungkin juga tidak diliengkapi dengan peralatan pengangkat dan biasanya menangani muatan dalam satuan bak (batch). Setiap kelompok mesin dibedakan oleh sejumlah ciri khas dan bidang penggunaan yang khusus. Perbedaan dalam desain kelompok ini juga oleh keadaan muatan yang akan ditangani, arah gerakan kerja dan keadaan proses penanganannya. Faktor-faktor teknis dalam menentukan pemilihan jenis alat - alat yang dapat dipakai memekanisme proses penanganan bahan antara lain : 1. Jenis dan sifat muatan yang akan ditangani, seperti berat, temperatur, ukuran, sifat kimia dan kerapuhan. 2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan 3. Arah dan jarak perpindahan 4. Cara penyusunan muatan pada tempat awal, perantara dan akhir. 5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan 6. Kondisi lokal yang spesifik Pemilihan alat juga ditentukan oleh : - Rencana perluasan perusahaan II 2
- Jangka waktu penggunaan alat (permanen atau temporer) - Jenis sumber energi yang tersedia - Masalah sanitasi - Kenyamanan kerja dan Keselamatan 2.2 Perlengkapan pengangkat Kelompok perlengkapan pengangkat berikut mempunyai ciri khas yang berbeda : a. Mesin pengangkat Adalah kelompok mesin yang bekerja secara periodik yang di desain sebagai peralatan swa-angkat atau untuk mengangkat dan memindahkan muatan atau sebagai mekanisme tersendiri bagi crane dan elevator. Crane Troli Mesin derek Puli Dongkrak Alat pengangkat yang tetap b. Crane Adalah gabungan mekanisme pengangkat secara terpisah dengan rangka untuk mengangkat atau sekaligus mengangkat dan memindahkan muatan yang dapat dapat digantungkan secara bebas atau diikatkan pada crane. Crane tipe jembatan Crane tanpa lintasan II 3
Crane yang bergerak pada rel tertentu Crane stationer yang dapat berputar Crane kabel c. Elevator Adalah kelompok mesin yang bekerja secara periodik untuk mengangkat muatan pada jalur pandu tertentu, yaitu : Kabel Elevator kotak Elevator tipe tiang Elevator loncat vertikal 2.3. Karakteristik umum mesin pengangkat Secara teknis parameter utama mesin pengangkat adalah : Kapasitas angkat Tinggi angkat dan ukuran geometris mesin Bentangan Panjang dan lebar Kecepatan gerakan Berat Semua mesin pengangkat termasuk dalam kelompok kerja periodik dan kapasitas perjamnya dapat dirumuskan sbb : Q hr = Q. n..(2.1) II 4
dimana : n = jumlah siklus mesin / jam Q = berat muatan, (N) Bila menangani muatan satuan, Q adalah berat rata-rata satu satuan muatan dalam Newton, dan bila menangani muatan curah : Q = V.ψ.γ...(2.2) dimana : V = kapasitas ember, alat pencekeram (m 3 ) Ψ = faktor pengisian γ = berat jenis (N/m 3 ) maka, kapasitas angkat total mesin akan menjadi : Q = ( Q + G )...(2.3) dimana : Q = berat muatan, Newton G = berat ember atau penahan, Newton II 5
Dan jumlah siklus per-jam adalah : n = 3600...(2.4) Σ t i t1 adalah total waktu yang dibutuhkan dalam detik yang digunakan untuk melaksanakan satu siklus kerja yang tergantung pada kecepatan gerakan, jarak perpindahan dan angkatan, waktu yang hilang dalam percepatan dan perlambatan. Semua jenis crane dan mesin pengangkat dibagi menjadi 4 kelompok sesuai dengan kondisi operasi dan gabungan faktor berikut : 1. Beban pada mesin 2. Penggunaan mesin (harian dan tahunan) 3. Faktor kebutuhan (DF %) 4. Temperatur sekitar ( C) Empat kelas kondisi operasi yang dimaksud adalah : 1. Ringan (L) 2. Sedang (M) 3. Berat (H) 4. Sangat berat (VH) II 6
Tabel 2.1. Karakteristik kerja..(mesin Pengangkat,N Rudenko) Kondisi Penggunaan mesin rata-rata (mean) Operasi Beban Waktu Faktor Kerja Temperatur K beban K tahun K hari DF % Sekitar C Ringan (L) 0,5 0,25 0,33 (shift satu) 15 25 Sedang (M) 0,5 0,5 0,67 (shift dua) 25 25 Berat (H) 0,75 0,75 0,67 (shift dua) 40 25 Sangat Berat (VH) 1,0 1,0 1,0 (shift tiga) 40 45 Dengan notasi diatas sebagai berikut : Kbeban = Qm beban Qn beban..(2.5) Dimana : Qm beban = nilai beban rata-rata Qn beban = beban nominal Ktahun = h hari 365 hari. (2.6) Khari = h jam 24 jam (2.7) II 7
DF = top top + tidle x100%...(2.8) top = waktu operasi mekanisme mesin tidle = waktu periode tak berbeban 2.4. Tali Baja 2.4.1. Susunan Tali Baja Tali baja harus dibuat dari kawat baja yang sangat kuat. Tetapi cukup lentur dan tahan tekukan dimana tali tersebut bergerak bolak-balik melalui roda. Tali baja merupakan sarana pengangkutan dan mempunyai sifat yang berbeda dengan tali rantai, diantara sifat-sifat tali baja yaitu : Kebaikannya : 1. Tahan terhadap beban kejut 2. Bila akan putus memperlihatkan tanda-tanda 3. Berat persatuan panjang relatif kecil 4. Tidak berisik bila digunakan 5. Dapat digunakan pada kecepatan angkat yang tinggi Keburukannya : 1. Tidak tahan terhadap korosi 2. Sukar untuk ditekuk sehingga memerlukan tromol yang besar 3. Dapat memulur 4. Cenderung memutar II 8
Tali baja merupakan tali yang dikontruksikan dari kumpulan jalinan seratserat bja (steel wire). Mula-mula beberapa serat atau kawat (steel wire) dipintal hingga menjadi satu pintalan (strand), kemudian beberapa pintalan (strand) dipilin pula pada suatu inti (core) hingga membentuk tali. Inti dari tali terdiri dari serat henep (hemp), asbes atau serat logam lunak (wire of softer steel). Inti (wire core) yang terbuat dari asbes biasanya dipakai pada pekerjaan yang berhubungan dengan radiasi panas. Adapun fungsi atau kegunaan dari serat inti tali baja (steel wire core) agar tali baja dapat lebih fleksibel atau tidak kaku. Gambar 2.1 Cara penyusunan Tali Baja Arah pintalan kawat atau serat baja maupun pilinan-pilinannya ada yang kekanan dan kekiri tidak terlalu berpengaruh. Dan perbedaan ini sering disebut Regular Lay dan Lang Lay. Regular Lay adalah merupakan kawat (wire) dipintal dalam arah yang berlawanan dengan pilinan strand, atau disebut juga Cross Lay. Sedangkan Lang Lay adalah kawat (wire) dan strand dipintal dalam arah yang sama atau sering disebut Pararel Lay. Tali lang lay berkemungkinan besar untuk melawan arah pilinan dibandingkan dengan regular lay. Disamping itu ada juga jenis tali yang II 9
disebut composite atau reverse lay rope (gambar 2.3) yaitu strand terbagi dalam dua bagian dengan arah jalinan yang berlawanan. Berdasarkan kontruksi tali baja dibedakan menjadi : - Tali biasa (ordinary wire rope) yaitu tali baja yang ukuran diameter seratnya seragam. Dan tali biasa ini dibedakan lagi menjadi : Tali yang arah pilinan serat/kawat didalam untaian berlawanan dengan arah pilinan/anyaman untaian didalam tali (cross lay). Tali yang arah anyaman kawat didalam untaian searah dengan arah anyaman untaian didalam tali (lang lay). Gambar 2.2. Tali Baja Lang lay Tali komposit yaitu kedua untaian yang berdekatan dianyam dengan arah berlawanan. ` Gambar 2.3. Tali baja komposit II 10
- Tali kontruksi Warington, dan tali ini dibedakan menjadi : - Tali Kompon Warrington yaitu tali kompon yang mempunyai diameter kawat yang berbeda pada lapisan anyaman yang sama dalam untaian. Gambar 2.4. Tali tipe Kompon Warington - Tali Kompon scale yaitu tali kompon yang mempunyai diameter kawat yang sama pada lapisan anyaman yang sama didalam untaian. Gambar 2.5. Tali tipe Kompon Scale - Tali Warrington yaitu tali baja yang ukuran diameternya kawat atau serat (wire) berbeda. Gambar 2.6. Tali tipe Warington II 11
2.4.2. Tipe dan Jenis Tali Baja Pada setiap tali baja memiliki standart penomoran yang telah ditentukan sehingga para pengguna dapat dengan mudah mengetahui karakteristik maupun susunan dari tali baja. Adapun penomorannya sebagai berikut : 6 x 19 + 1 fc artinya sebuah tali baja dengan kontruksi yang terdiri dari 6 strand dan tiap strand terdiri dari 19 kawatatau serat baja dengan 1 inti serat (fiber core) Gambar.2.7. Jenis tipe Tali Baja 2.4.3. Mengukur Diameter Tali Baja Cara mengukur diameter tali dapat dilihat pada gambar 2.8, yaitu dengan mengukur dua untaian yang berlawanan letaknya. Penggantian tali harus dilakukan bila sejumlah kawat terputus pada sepanjang suatu lapisan atau kisar. II 12
Gambar 2.8. Cara mengukur Diameter Tali Baja Dewasa ini beberapa konstruksi tali di desain dengan satu kawat yang berwarna cerah untuk sejumlah kawat yang berwarna gelap, sehingga akan mempermudah penghitungan jumlah kawat yang putus. Pada tali tersebut sejumlah kawat yang putus mengisaratkan penggantian tali dapat dilakukan dengan mudah, walaupun bentuk penampang yang berbeda-beda, seperti pada gambar 2.9 dibawah ini. Gambar 2.9. Tali yang terdiri dari serat berwarna cerah II 13
2.5. Puli 2.5.1. Sistem Puli Suatu sistem puli adalah gabungan beberapa puli bebas dan puli tetap atau puli rantai. Puli tetap adalah puli yang bergerak rotasi, sedangkan puli bebas adalah puli yang selain melakukan gerakan rotasi juga ikut bergerak translasi seiring dengan gerakan benda yang diangkat. Setiap puli mempunyai hambatan, semakin banyak puli yang dilalui oleh tali maka hambatan semakin besar. Jumlah lengkungan tergantung pada jumlah puli dan jenis sistem puli tersebut. Semakin besar jumlah lengkungan maka akan semakin cepat tercapai kelelahan tali. Besarnya daya penggerak tergantung pada beban yang diangkat, kecepatan angkat, jumlah suspensi dan jenis sistem pulinya. Sistem puli dapat dibedakan menjadi 3 sistem yaitu : 1. Sistem Puli dengan keuntungan kecepatan Sistem puli ini kecepatan muatan lebih cepat daripada kecepatan penggerak. Sistem ini banyak digunakan pada lift hidrolik atau pneumatik. Gambar 2.10. Sistem puli dengan keuntungan kecepatan II 14
2. Sistem puli dengan keuntungan gaya Sistem puli ini kebalikan dari sistem puli dengan keuntungan kecepatan, artinya dengan gaya yang lebih kecil sistem ini mampu mengangkat beban yang sama besarnya dengan sistem sebelumnya akan tetapi kecepatan muatan lebih lambat. Gambar 2.11. Sistem puli dengan keuntungan gaya 3. Sistem puli majemuk Sistem puli ini merupakan sistem puli dimana ada dua bagian pada sistem puli tersebut yang secara bersamaan mengangkat muatan. II 15
Gambar 2.12. Sistem puli majemuk 2.5.2. Menentukan jumlah lengkungan pada sistem puli Jumlah lengkungan yang dialami oleh tali pada sistem puli dapat dihitung dengan cara menghitung berapa kali tali tersebut memasuki dan meninggalkan puli untuk satu kali pengangkatan. Dalam menghitung jumlah lengkungan ini perlu diperhatikan bahwa ada 2 jenis lengkungan yaitu lengkungan tunggal dan ganda. Tali yang melewati puli dikatakan mengalami lengkungan tuggal apabila arah putaran puli yang ditinggalkannya searah dengan putaran puli yang dimasukinya. Tali yang melewati puli dikatakan mengalami lengkungan ganda apabila arah putaran puli yang ditinggalkannya berlawanan arah dengan arah putaran puli yang dimasukinya. Pada gambar 2.14 apabila muatan diturunkan maka puli A akan berputar berlawanan arah jarum jam. Sedangkan puli B berputar searah jarum jam sehingga II 16
pada saat memasuki puli B jumlah tekukan dihitung dua kali (tekukan ganda) sedangkan pada saat memasuki puli C jumlah tekukan dihitung tunggal karena putaran puli B searah dengan puli C. Gambar 2.13. Mekanisme Pengangkat 2.6. Perhitungan 2.6.1. Tegangan Pada Tali Baja Tegangan tali (rope) pada roda penarik / traction heave, dimana tali baja tersebut duduk pada alur bulat (round seating dengan under cut), sangat menentukan umur daripada tali baja. Adapun rumus mencari tegangan sebagai berikut : II 17
σ = F A (2.9) Dimana : σ = Tegangan tali sebenarnya (N/mm²) F = Gaya yang bekerja (N) A = Luas penampang tali (mm²) ket..- bagian tali - jumlah lengkungan Gamabar 2.14. jumlah lengkungan dan bagian tali Adapun gaya yang bekerja atau tarikan pada tali : Q F = (2.10) nxη Dimana : Q = Beban (N) n = Jumlah bagian tali η = Efisiensi puli (Tabel.2.2) II 18
Tabel 2.2. Efisiensi Puli (Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964). Puli tunggal Puli ganda Efisiensi Jumlah Jumlah Jumlah Jumlah puli Gesekan pada Gesekan anguler alur puli yang alur yang permukaan puli pada permukaan berputar berputar (sliding) puli (rolling) 2 1 4 2 0,951 0,971 3 2 6 4 0,906 0,945 4 3 8 6 0,861 0,918 5 4 10 8 0,823 0,892 6 5 12 10 0,784 0,873 sebagai berikut : Sedangkan untuk mencari diameter tali dan diameter kawat adalah d = 1,5δ i (2.11) δ = 4A π * i (2.13) Dimana : δ = diameter kawat (mm) d = diameter tali (mm) i = jumalah kawat dalam tali Adapun tegangan pada tali yang dibebani pada bagian yang melengkung karena tarikan dan lenturan adalah : F E σ Σ = σ δ b = + (2.14) K A D II 19
Dari rumus diatas kita akan mendapatkan rumus mencari luas panampang berguna tali sebagai berikut : A = σ b K F δ xe. (2.15) D A = σ b K F d δ x E...(2.16) D d F A = σ b d E x....(2.17) K D 1,5 i Dengan : F : gaya / tarikan pada tali (N) A : Penampang berguna tali (mm 2 ) σ b : Tegangan putus bahan (N/mm²) K : factor keamanan tali d D : Perbandingan dimeter tali dan puli (tabel 2.3) E : Modulus elastis yang = 80.000 N/mm 2 i : jumlah kawat dalam tali II 20
Tabel.2.3. Factor Lengkungan (Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964). Jumlah lengkungan D d Jumlah lengkungan D d Jumlah lengkungan D d Jumlah lengkungan D d 1 16 5 26,5 9 32 13 36 2 20 6 28 10 33 14 37 3 23 7 30 11 34 15 37,5 4 25 8 31 12 35 16 38 2.6.2. Perhitungan Pemuluran Tali Baja Tali mengalami pemuluran tiap tahunnya sebesar : l = l 0 xσ (2.18) E Dimana : l 0 = panjang awal tali (mm) l = kemuluran Absolut (mm) σ = tegangan (N/mm 2 ) E = Modulus elastis (80.000 N/mm 2 ) 2.6.3. Diameter Puli Diameter puli dapat ditentukan apabila sudah dipilih tali baja yang akan dipakai.dimana diameter puli minimum didapat dari rumus : Dmin = e1 x e2 x d (2.19) II 21
Dimana : D = diameter puli (mm) d = Diameter tali baja (mm) e1 = lihat table 2.5 (no.2,kondisi operasional berat) e2 = Lihat tabel 2.4 (Ordinary Cross lay) Tabel.2.4. Faktor Kontruksi Tali Baja e2 (Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) Kontruksi Tali Baja Faktor e2 Ordinary 6x19+fc Cross lay Lang lay Warrington 6x19+fc Cross lay Lang lay Scale 6x19+fc Cross lay Lang lay Ordinary 6x37+fc Cross lay Lang lay 1.00 0.90 0.90 0.85 0.95 0.85 1.00 0.90 II 22
Tabel.2.5.Nilai Faktor Keamanan dan Nilaie1(Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) Tipe alat pengangkat Digerakkan oleh Kondisi Operasional K e1 1.Lokomotif, caterpillar, mounted traktor, truk yang mempunyai crane pilar 2.Semua tipe lain dari crane dan pengangkat mekanis Tangan Ringan 4 16 Daya Ringan 5 16 Daya Medium 5.5 18 Daya Berat 6 20 Tangan Ringan 4.5 18 Daya Ringan 5 20 Daya Medium 5.5 25 Daya Berat 6 30 3.Derekyang dioperasikan dengan tangan kapasitas 1 ton - - 4 12 4.Pengangkat dengan troli - - 5.5 20 5.Penjepit mekanis - - 5 20 2.6.4. Umur Tali Sebelum menetukan umur dari suatu tali baja terlebih dahulu menentukan factor m yaitu factor yang tergantung pada jumlah lengkungan berulang, adapun matematis rumusnya dapat ditulis : D d = m σ C C 1 2.(2.20) II 23
D m = d.(2.21) σ CC 1 C 2 Dimana : D = diameter puli (mm) d = diameter tali baja (mm) σ = tegangan tali (N/mm²) C = faktor kontruksi tali baja (lihat Tabel 2.6) C1 = faktor diameter tali baja (lihat Tabel 2.7) C2 = faktor bahan tali baja (lihat Tabel 2.8) m = faktor yang tergantung pada jumlah lengkungan berulang dari tali selama periode keausannya sampai tali tersebut rusak (lihat Tabel 2.9) Tabel 2.6. Harga- harga Faktor C.( Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) σ b N/mm² Kontruksi tali baja 6x7+1fc 6x19+1fc 6x37+1fc Ordinary Warrington Scale Cross Lang Cross Lang Cross Lang Cross Lang Cross Lang lay lay lay lay lay lay lay lay lay lay 1400 1,31 1,13 1,08 0,91 0,69 0,61 0,81 0,69 1,12 0,99 1600 1,22 1,04 1,00 0,83 0,63 0,54 0,75 0,62 1,06 0,93 1800 1,16 0,98 0,95 0,798 0,59 0,5 0,70 0,57 1,02 0,89 II 24
Tabel.2.7. Harga Faktor C 1.( Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) Ukuran Diameter Tali (mm) Nilai C 1 < 5mm 0,83 5,5-8mm 0,85 8,5-10mm 0,89 11-14mm 0,93 15-17,5mm 0,97 18-19mm 1,00 19,5-24mm 1,04 25-28mm 1,09 30-34mm 1,1 33,7-43,5mm 1,24 Tabel 2.8. Harga factor C2...( Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) Bahan serabut tali Baja Karbon : 0,55% ;0,57% Mn ;0,25% Si ;0,09% Ni ;0,08% Cr ;0,02% S dan 0,02% P C2 1 Baja Karbon : 0,7% C ;0,61% Mn ;0,25% Si ;0,21% S dan 0,028% P 0,9 Baja Pearlitic : 0,4% C ;0,52% Mn ;0,25% Si ;0,20% Ni ;1,1% Cr ;0,025% S dan 0,025% P Baja Stainless : 0,09% C ;0,35% Mn ;0,3% Si ;0,02% S ;0,02% P ;17,4% Cr dan 8,7% Ni 1,37 0,67 Baja Open hearth biasa 1 Baja Open hearth yang dilebur dengan arang besi dan dibersihkan dengan skrap 0,63 Serat yang terbuat dari batang logam seluruhnya 1 Serat yang terbuat dari batang logam sebagian 0,92 II 25
Tabel.2.9. Harga Faktor m..( Mesin Pengangkat, N.Rudenko,1964) Z (ribu) m Z (ribu) m Z (ribu) m 30 0,26 170 1,18 370 2,12 50 0,41 190 1,29 410 2,27 70 0,56 210 1,40 450 2,42 90 0,70 230 1,50 500 2,60 110 0,83 255 1,50 550 2,27 130 0,95 280 1,74 600 2,94 150 1,07 310 1,87 650 3,10 340 2,00 700 3,17 Adapun untuk menentukan jumlah lengkungan yang diperbolehkan z 1 dengan rumus : z 1 = az 2 Nβ (2.22) Sedangkan untuk menentukan jumlah lengkungan yang berulang yang mengakibatkan kerusakan tali adalah sebagai berikut : = z ϕ az Nβϕ.(2.23) z 1 = 2 Adapun hubungan antara jumlah lengkungan kerusakan dengan jumlah lengkungan yang diperbolehkan dapat ditulis : = z z ϕ 1 = 2,5..(2.24) Sehingga umur tali baja dapat ditentukan sebagai berikut : N = z az 2 βϕ.. (2.25) II 26
Dimana : N = Umur tali baja (bulan) a = jumlah siklus perbulan (lihat Tabel 2.10) z = jumlah lengkungan keausan z 2 = jumlah lengkungan sistem puli (lihat Tabel 2.10) β = faktor pembebanan (lihat Tabel 2.10) ϕ = konstanta = 2,5 Tabel 2.10. Nilai a, z2, dan β Kondisi Operasional Operasi Harian jam Hari kerja per bulan Jumlah siklus kerja per bulan a Metode suspensi beban Z2 Tinggi h (m) β Penggerak tangan 8 25 16 400 Suspensi sederhana 2-0,7 Kerja Ringan 8 25 40 1000 Satu puli bebas 4 2 0,5 Penggerak daya Kerja Sedang Kerja Berat 16 25 136 3400 2x2 3 2 0,4 Majemuk 2x3 5 3 0,3 24 30 320 9600 2x4 7 4 0,5 2x5 9 5 0,2 II 27
BAB III PENGUMPULAN DATA 3.1. Spesifikasi Tali Baja dengan tipe 6x7 Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Standart Baja : DIN 3055-72 Jumlah tekukan (NB) : 4 sehingga perbandingan 25 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 5 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) Modulus Elastisitas (E) : 1800 N/mm² : 80000 N : 80000 N/mm² Efisiensi Puli : 0,9 Faktor e1 : 25 III - 1
Faktor e2 : 1,00 Faktor C : 1,16 Faktor C2 : 1 ket..- bagian tali - jumlah lengkungan Adapun kondisi operasional alat pengangkat yaitu sedang dengan data sebagai berikut : Kapasitas pengangkat rata-rata : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata tahunan : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata harian : 0,67 Faktor kerja relatif : 25% Suhu atau temperatur operasioanal : 25 C III - 2
3.2. Spesifikasi Tali Baja dengan tipe 6x19 Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Standart Baja : DIN 3060-72 Jumlah tekukan (NB) : 4 sehingga perbandingan 25 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 5 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) Modulus Elastisitas (E) : 1800 N/mm² : 80000 N : 80000 N/mm² Efisiensi Puli : 0,9 Faktor e1 : 25 Faktor e2 : 1,00 Faktor C : 0,95 Faktor C2 : 0,97 III - 3
ket..- bagian tali - jumlah lengkungan Adapun kondisi operasional alat pengangkat yaitu sedang dengan data sebagai berikut : Kapasitas pengangkat rata-rata : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata tahunan : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata harian : 0,67 Faktor kerja relatif : 25% Suhu atau temperatur operasioanal : 25 C III - 4
3.3. Spesifikasi Tali Baja dengan tipe 6x37 Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Standart Baja : DIN 3066-72 Jumlah tekukan (NB) : 4 sehingga perbandingan 25 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 5 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) Modulus Elastisitas (E) : 1800 N/mm² : 80000 N : 80000 N/mm² Efisiensi Puli : 0,9 Faktor e1 : 25 Faktor e2 : 1,00 Faktor C : 1,02 Faktor C2 : 0,93 III - 5
ket..- bagian tali - jumlah lengkungan Adapun kondisi operasional alat pengangkat yaitu sedang dengan data sebagai berikut : Kapasitas pengangkat rata-rata : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata tahunan : 0,5 Pemakaian mesin rata-rata harian : 0,67 Faktor kerja relatif : 25% Suhu atau temperatur operasioanal : 25 C III - 6
BAB IV PERHITUNGAN 4.1 Tali Type 6x19+1C 4.1.1. Spesifikasi Tali Type : 6 x 19 +1C Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Jumlah tekukan (NB) : 4 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 5 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) : 1800 N/mm² : 80000 N Modulus Elastisitas (E) : 80000 N/mm 2 Adapun kondisi operasional berat dengan tipe alat pengangkat berupa pengangkat mekanis dengan digerakkan oleh daya dan 3 bagian tali IV - 1
4.1.2. Perhitungan Tegangan adalah : σ = F A Tarikan tali maksimum : F = Q nxη 80000N = 3x0,9 = 29629,6 N Perhitungan luas penampang adalah : A = σ b k F d E x D 1,5 i dimana E 1,5 i dihitung dari : 80000N / mm 1,5 114 2 = 5031,44 5000 Lalu subsitusikan kepersamaan diatas Sehingga menjadi : F A = σ b d x5000 k D IV - 2
29629,6N A = 2 1800N / mm 5 1 25 x5000 = 185 mm² Maka diameter kawatnya adalah : 4xA δ = π i = 4x185 3,14x114 = 1,43 mm Dan diameter tali : d = 1,5δ i = 1,5 x 1,43 114 = 22,73 mm Menurut lampiran standart diameter tali maksimal adalah 16,6 mm dengan beban putus tali 16000 kg serta berat permeternya 0,90 kg Maka Tegangan yang actual pada tali adalah : σ = F A σ = 29629,6N 2 185mm IV - 3
= 160,16 N/mm² 4.1.3. Perhitungan Regangan pada Tali Baja Tali mengalami pemuluran tiap tahunnya sebesar : l = l 0 xσ E 30000mmx160,16N / mm = 2 80000N / mm 2 = 60,06 mm per tahun 4.1.4. Perhitungan diameter puli Dmin = e1 x e2 x d = 30 x 1.00 x 16,6 mm = 498 mm 4.1.5. Perhitungan Umur Tali Baja Dilhat dari rumus diatas satuan yang digunakan pada tabel tegangan (kg/mm 2 ) maka untuk menyamakan dengan hasil perhitungan (N/mm 2 ) perbandingan D/d dikalikan grafitasi (10) sehingga : D xg m = d σ xcxc 1 xc 2 IV - 4
498 16,6 m = 2 160,16N / mm x10 x0,95x0,97x1 = 2,03 dengan melihat table 3.7 maka harga z didapat 345.000 Maka umur tali didapat sebagai berikut : N = z / (a x z2 x β x ϕ) = 345000 / (3400 x 5 x 0,3 x 2,5) = 27,5 27 bulan 4.2 Tali Type 6x37+1C 4.2.1. Spesifikasi Tali Type : 6 x 37 +1C Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Jumlah tekukan (NB) : 4 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 5 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) : 1800 N/mm² : 80000 N Modulus Elastisitas (E) : 80000 N/mm 2 Adapun kondisi operasional berat dengan tipe alat pengangkat berupa pengangkat mekanis dengan digerakkan oleh daya dan 3 bagian tali IV - 5
4.2.2. Perhitungan Tegangan : σ = F A Tarikan tali maksimum : F = Q nxη 80000N = 3x0,9 = 29629,6 N Perhitungan luas penampang adalah : A = σ b k F d E x D 1,5 i dimana E 1,5 i dihitung dari : 80000 1,5 222 = 3603,603 3600 Lalu subsitusikan kepersamaan diatas Sehingga menjadi : IV - 6
F A = σ b d x3600 k D 29629,6N A = 2 1800N / mm 5 1 25 = 137 mm² Maka diameter kawatnya adalah : x3600 4xA δ = π i = 4x137 3,14x222 = 0,78 mm Dan diameter tali : d = 1,5δ i = 1,5 x 0,78 222 = 17,31 mm Menurut lampiran standart diameter tali adalah 16,4 mm dengan beban putus tali adalah 15300 kg dan berat permeternya 0,89 kg Sehingga tegangan aktual dari tali adalah : σ = F A IV - 7
σ = 29629,6N 2 137mm = 216,2 N/mm² 4.2.3. Perhitungan Regangan pada Tali Baja Tali mengalami pemuluran tiap tahunnya sebesar : l = l 0 xσ E 30000mmx216,2N / mm = 2 80000N / mm 2 = 81,075 mm per tahun 4.2.4. Perhitungan diameter puli Dmin = e1 x e2 x d = 30 x 1.00 x 16,4 mm = 492 mm 4.2.5. Perhitungan Umur Tali Baja Dilhat dari rumus diatas satuan yang digunakan pada table tegangan (kg/mm 2 ) maka untuk menyamakan dengan hasil perhitungan (N/mm 2 ) perbandingan D/d dikalikan grafitasi (10) sehimgga : D xg m = d σ xcxc 1 xc 2 IV - 8
m = 492 16,4 2 216,2N / mm x10 x1,02x0,93x1 = 1,46 dengan melihat table 3.7 maka harga z didapat 223.000 Maka umur tali didapat sebagai berikut : N = z / (a x z2 x β x ϕ) = 223000/(3400 x 5 x 0,3 x 2,5) = 17,49 17 bulan 4.3 Tali Type 6x7+1C 4.3.1. Spesifikasi Tali Type : 6 x 7 +1C Kontruksi tali : posisi berpotongan (Cross lay) Jumlah tekukan (NB) : 4 Panjang tali ( l 0 ) : 30000 mm Faktor keamanan (k) : 6 Tegangan putus bahan (σb) Beban (Q) : 1800 N/mm² : 80000 N Modulus Elastisitas (E) : 80000 N/mm 2 IV - 9
Adapun kondisi operasional berat dengan tipe alat pengangkat berupa pengangkat mekanis dengan digerakkan oleh daya dan 3 bagian tali 4.3.2. Perhitungan Tegangan : σ = F A Tarikan tali maksimum : F = Q nxη 80000N = 3x0,9 = 29629,6 N Perhitungan luas penampang adalah : A = σ k b F d E x D 1,5 i dimana E 1,5 i dihitung dari : 80000 1,5 42 = 8230,45 8200 Lalu subsitusikan kepersamaan diatas Sehingga menjadi : IV - 10
F A = σ b d x8200 k D 29629,6N A = 2 1800N / mm 5 1 25 x8200 = 925,9 mm² Maka diameter kawatnya adalah : 4xA δ = π i = 4x925,9 3,14x42 = 5,29 mm Dan diameter tali : d = 1,5δ i = 1,5 x 5,29 42 = 51,41 mm Menurut lampiran standart maksimal diameter tali adalah 28 mm dengan beban putus tali adalah 51800 kg dan berat permeternya 2,91 kg Maka Tegangan yang actual pada tali adalah : σ = F A IV - 11
σ = 29629,6N 2 925,9mm = 32 N/mm² 4.3.3. Perhitungan Regangan pada Tali Baja Tali mengalami pemuluran tiap tahunnya sebesar : l = l 0 xσ E 30000mmx32N / mm = 2 80000N / mm = 12 mm per tahun 2 4.3.4. Perhitungan diameter puli Dmin = e1 x e2 x d = 30 x 1.00 x 28 mm = 840 mm 4.3.5. Perhitungan Umur Tali Baja Dilhat dari rumus diatas satuan yang digunakan pada table tegangan (kg/mm 2 ) maka untuk menyamakan dengan hasil perhitungan (N/mm 2 ) perbandingan D/d dikalikan grafitasi (10) sehimgga : D xg m = d σ xcxc 1 xc 2 IV - 12
840 x10 m = 28 2 32N / mm x1,16x1,24x1 = 6,5 dengan melihat table 3.7 maka harga z didapat 1.450.000 Maka umur tali didapat sebagai berikut : N = z / (a x z2 x β x ϕ) = 1.450.000 / (3400 x 5 x 0,3 x 2,5) = 113,7 114 bulan IV - 13
4.4. REKAPITULASI PERHITUNGAN berikut : Jadi dari hasil perhitungan diatas dapat dituangkan dalam bentuk table sebagai Variable Tali Tipe 6 x 19 Tali Tipe 6 x 37 Tali Tipe 6 x 7 D/d 498/16,6 492/16.4 840/28 F b (kg) 16000 15300 51800 σ (N/mm 2 ) 160,2 216,1 32 Δl (mm/tahun) 60,06 81,075 12 m 2,03 1,46 6,5 Z (siklus) 345.000 223000 1450000 N (bulan) 27 17 114 IV - 14
BAB V PENUTUP KESIMPULAN Hasil analisa perhitungan tentang umur tali baja dengan tipe yang berbeda, yaitu tipe 6x7, tipe 6x19 dan tipe 6x37, maka dihasilkan kesimpulan sebagai berikut : 1. Untuk tali Baja dengan tipe 6x7 yang memiliki tegangan sebesar 32 N/mm 2 dengan jarak waktu umur yang cukup lama yaitu 114 bulan cocok untuk digunakan pada jenis operasional berat sampai sangat berat (heavy weight). 2. Untuk tali Baja dengan tipe 6x19 dengan tegangan sebesar 160,2 N/mm 2 dan umur yang didapat 27 bulan biasanya digunakan untuk jenus pekerjaan sedang sampai berat. 3. Sedangkan untuk tipe tali Baja yang terakhir yaitu dengan tipe 6x37 yang memiliki wire atau kawat baja yang terbanyak sehingga tegangan yang terjadi cukup besar yaitu 216,1 N/mm 2 sehingga umur yang didapat relatif cepat yaitu 17 bulan dengan demikian sangat cocok digunakan pada kondisi operasional ringan sampai sedang. V 1
SARAN 1. Dalam pemilihan tali Baja hendaknya kita perhatikan tipe dari tali Baja, karena dari tipe itu kita dapat mengetahui seberapa banyak wire atau kawat baja yang memintal atau memilin hingga menjadi suatu tali Baja dengan kata lain kita harus mengerti arti dari kode tipe dari tali Baja. 2. Untuk perhitungan selanjutnya diharapkan memperhitungkan beban dan mekanisme pengangkat yang digunakan. V 2
DAFTAR PUSTAKA 1. Khurmi R. S and Gupta J. K, A Text Book Of Machine Design, Eurasia Publishing House, Ram Nagar, New Delhi, 1991 2. Rudenko.N, Mesin Pengangkat, Erlangga 1964 3. MUIN, Syamsir A, Pesawat-Pesawat Pengangkat, Rajawali, cetakan 1, Jakarta 1990 4. Sularso dan Suga, Kiyokatsu, Dasar perencanaan dan pemilihan elemen Mesin, Pradnya Paramita, Cetakan Sembilan, Jakarta 1997.
Lampiran 1. Tegangan tarik maksimum pada berbagai diameter dan beban putus tali baja tipe : 6 x 37 + 1 fc Diameter Berat Beban putus actual (kg) Tali (mm) Per meter (kg) 140/159 (kg/mm 2 ) 160/179 (kg/mm 2 ) 180/199 (kg/mm 2 ) 8,1 0,217 2900 3300 3700 8,7 0,254 3400 3900 4300 9,8 0,321 4300 4900 5500 10,9 0,397 5300 6000 6800 12,0 0,480 6400 7300 18200 14,2 0,670 9000 10200 11500 16,4 0,890 12000 13600 15300 18,6 1,145 15400 17500 19600 20,8 1,430 19200 21900 24500 23,0 1,750 23500 26700 30000 24,1 1,920 25800 29300 32900 26,3 2,280 30700 34900 39100 28,4 2,680 36000 40900 45900 32,8 3,570 47900 54500 61100 37,2 4,585 61500 70000 78500 40,5 5,425 72900 82900 93000
Lampiran 2. Tegangan tarik maksimum pada berbagai diameter dan beban putus tali baja tipe : 18 x 7 + 1 fc Diameter Berat Beban putus actual (kg) Tali (mm) Per meter (kg) 140/159 (kg/mm 2 ) 160/179 (kg/mm 2 ) 180/199 (kg/mm 2 ) 9,6 0,360 4350 4950 5600 10,4 0,430 5100 5800 6500 11,2 0,490 5900 6700 7500 12,0 0,560 6800 7700 8600 12,8 0,630 7700 8800 9800 14,4 0,790 9800 11100 12500 15,3 0,880 10900 12400 13900 16,1 0,970 12700 13700 15400 16,9 1,100 13300 15100 17000
Lampiran 3. Tegangan tarik maksimum pada berbagai diameter dan beban putus tali baja tipe : 6 x 19 + 1 fc Diameter Berat per Beban Putus Tali (kg) Tali (mm) meter (kg) 140/159 (kg/mm 2 ) 160/179 (kg/mm 2 ) 180/199 (kg/mm 2 ) 7,9 0,20 2850 3200 3600 9,5 0,29 4100 4650 5200 10,3 0,35 4800 5450 6100 11,1 0,40 5550 6350 7100 12,6 0,52 7250 8250 9300 14,2 0,66 9200 10500 11700 16,6 0,90 12500 14200 16000
Lampiran 4. Tegangan tarik maksimum pada berbagai diameter dan beban putus tali baja tipe : 6 x 7 + 1 fc Diameter Berat Beban putus actual (kg) Tali (mm) Per meter (kg) 140/159 (kg/mm 2 ) 160/179 (kg/mm 2 ) 180/199 (kg/mm 2 ) 7,7 0,240 2100 2400 2700 9,1 0,320 3800 4300 4900 10,3 0,410 5000 5700 6400 10,9* 0,460 5600 6400 7200 12,3 0,570 7200 8200 9100 12,9 0,640 7900 9000 10100 14,2 0,760 9600 10900 12200 14,8 0,830 10500 11900 13400 16,1 0,970 12200 13900 15600 16,8 1,050 13300 15100 16900