3.3.2.3 Jarak Antara Roller Idler
Jarak dari idler pada material tumpahan yang sedang beroperasi khusus untuk trough roller idler dapat dilihat pada tabel dibawah ini :
Tabel 3.5 Tabel jarak maksimum antar carrying roller idler
Bulk weihtt of
load
Spacing i for belt width B mm
400 500
650 800
1000 1200 1400 1600-2000
γ 1 1500 1500 1400 1300 1300 1300 1200
1100 γ = 1 – 2 1400 1400 1300 1300 1200 1200 1100
1000 γ 2
1300 1300 1200 1200 1100 1100 1000 1000
Literatur 2, hal 77 Maka jarak antara roller idler l adalah :
1. γ = 750 kgm
3
γ atau = 0,75 tonm
3
γ maka berada pada 1 tonm
2. B = 650 mm
3
Jadi dapat dilihat dari tabel bahwa jarak antara roller idler adalah 1400 mm atau 1,4 m, dengan jumlah trough roller idler yang terpasang adalah 18 buah dan 9
buah return roller idler.
3.3.2.4 Beban pada roller idler
Beban-beban yang terjadi pada roller idler merupakan gaya lintang yang terdiri dari berat roller, berat sabuk dan berat muatan.
Berat roller dapat diasumsikan sama dengan berat silinder, yaitu : W =
4 .
2 2
d D
L −
φ π
Universitas Sumatera Utara
Dimana : L = Panjang roller idler = 814 mm
φ = Berat jenis bahan roller idler 7,45 x 10
-6
kgm
3
4 814
14 ,
3 x
……. dari survey D = Diameter luar = 133 mm = 0,133 m
d = Diameter dalam = 107,68 mm = 0,107 m Maka :
W =
. 7,45.10
-6
133
2
– 107,68
2
= 638,99 x 7,45.10
-6
l G
Wp =
x 6094,017 = 29,01 kg
maka berat roller persatuan panjang ;29,01 kgm. Berat muatan persatuan panjang yang diterima oleh masing-masing roller
idler adalah :
……………… Literatur 3,hal 77 Dimana :
G ≈ 10B + 7 kg
G ≈ 100,65 + 7 kg
G ≈ 13,5 kg
Maka :
m kg
Wp 4
, 1
5 ,
13 =
= 9,64 kgm Berat roller idler persatuan panjang adalah dengan menggunakan data-data pada
tabel diatas maka beratnya persatuan panjang dapat diketahui, yaitu : Berat roller idler pada bagian dakian inclined adalah :
Universitas Sumatera Utara
W
l
= W + W
p
L
r
+ H ………… Literatur 2,hal 103 W
l
= 29,01 + 9,64 0,26 + 0,075 = 12,94 kgm
Berat roller idler pada bagian horizontal adalah : W
2
= W + W
p
µ L
Dimana
1
1. Friction Factor pada sabuk jika beroperasi pada lintasan dari baja, maka
µ
1
≈ 0,35 sampai 0,60 2.
Friction Factor pada sabuk jika beroperasi pada lintasan dari kayu, maka µ
1
≈ 0,4 sampai 0,7 Maka dari keterangan diatas dipilih
µ
1
≈ 0,35 sampai 0,60 karena lintasan dari baja, diambil
µ
1
≈ 0,50 Jadi :
W
2
= 29,01 + 9,64 0,26 x 0,50 = 5,02 kgm
Maka berat roller idler persatuan panjang adalah : W
total
= 12,94 + 5,02 = 17,96 kgm
Setelah berat roller idler diketahui, maka kita juga harus mengetahui kekuatan material dan juga gaya-gaya yang dialami oleh roller idler tersebut.
Gaya-gaya tersebut dapat kita lihat pada gambar 3.12 dibawah ini.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.12 Gambar distribusi beban pada roller
Besar gaya -gaya yang terjadi :
Gambar 3.13 Gambar gaya-gaya yang terjadi pada Ra,Rb Besar gaya reaksi yang terjadi pada tiap tumpuan dapat dihitung dengan
persamaan : Ra = Rb = ½ W
1
cos 25
o
Ra = ½ 12,94 cos 25
o
Ra = 5,86 kg
Rb = 5,86 kg
A B
RA RB
0.26 W1 Cos 25
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.14 Gambar gaya-gaya yang terjadi pada Rc dan Rd
Rc = Rd = ½ W
2
+ W
p
Rc = ½ 5,02 + 9,64 Rc = 7,33
Rd = 7,33 kg
Gambar 3.15 Gambar gaya-gaya yang terjadi pada Re dan Rf
Re = Rf = Ra = Rb = 5,86 Untuk 0
≤
X
≤
0,277 V
x
= R
a
1
– W cos 25 V
x
= 5,86 – 12,94 cos 25 V
x
= - 5,86 kg
C C
RC RD
0.26 W2 + Wp
E
F
RE RF
0.26 W1 Cos 25
Universitas Sumatera Utara
Untuk 0,277 ≤ X ≤ 0,537
V
x
= R
a
1
– W cos 25 + R
b
+ R
c
– W
p
1
+ W V
x
= 5,86 - 12,94 cos 25 + 5,86 + 7,33 – 9,64 + 12,94
V
x
Untuk 0,537 = - 15,25 kg
≤ X ≤ 0,814 V
x
= R
a
1
- W cos 25 + R
b
+ R
c
– W
p
1
+ W + R
d
+ R
e
W –
1
cos 25
F
+ R V
x
= 5,86 - 12,94 cos 25 + 5,86 + 7,33 - 5,86 + 12,94
+5,86+7,33 - 12,94 cos 25 + 5,86
V
x
1
= - 4,15 kg
Besar Momen Lentur yang terjadi Pada roller A-B,E-F M =
4 1
Wcos25 .Lr
M
1
= 4
1 12,94 cos 25 0,26
=
4 1
11,72 0,26 =0,76 kg =7,45 N
Besar Momen Lentur yang terjadi Pada roller C-D M
2
= 4
1 W
2
+W
p
.
Universitas Sumatera Utara
M
2
=
4 1
5,02 + 9,64 0,26 =0,95 kg = 9,33 N
Momen Lentur Untuk Bagian Incline
Momen Lentur Untuk Bagian Horizontal
Gambar 3.16 Momen lentur yang terjadi pada roller
A B
RA RB
0.26 W1 Cos 25
M1 = 7,45 N E
F
RE RF
0.26 W1 Cos 25
M1 = 7,45 N
C D
RC RD
0.26 W1 Cos 25
M2 = 9,33 N
Universitas Sumatera Utara
Tegangan lentur maksimum yang terjadi pada roller adalah : σ
maks
Z M
maks
= ;
dimana Z = Modulus penampang silinderpipa
Z =
32
4 4
d D
D −
π ………Literatur 6,hal 48
Maka : σ
maks
. .
32
4 4
d D
D M
maks
− π
=
= 107
, 133
, 133
, .
07 ,
22 32
4 4
− π
=
4
10 709
, 5
29 ,
939
−
x = 1,62 x 10
6
Nm
2
Dari hasil survey lapangan bahan yang digunakan adalah besi cor kelabu type high silicon yang memiliki sifat mampu cor baik, murah, dapat meredam
getaran, tahan aus, tahan korosi, dengan komposisi : C = 0,4 – 1,0; Mn = 0,4 – 1,0; Si = 14 – 17; Mo = 3,5. Memiliki kekuatan tarik 8,96.10
7
Nm
2
, bahan ini memiliki faktor keamanan dengan besar S
f1
= 6, untuk bahan S-C dengan pengaruh bahan paduan S
f2
= 1,3-3,0, karena adanya pengaruh dari kekerasan permukaan sehingga S
f2
diambil 2,0. Sehingga tegangan yang diizinkan :
σ
a 2
1
.
f f
b
S S
σ =
………………….. Literatur 9,hal 8
= 12
10 96
, 8
7
X = 7,46 X 10
6
Nm
2
Universitas Sumatera Utara
Oleh karena tegangan izin lebih besar dari pada tegangan maksimum maka roller
aman terhadap tegangan lentur. Berdasarkan survey studi lapangan, direncanakan ukuran poros idler d
s
a. R
40 mm dengan panjang poros untuk bagian incline 300 mm dan panjang untuk
horizontal 324 mm. Beban yang bekerja pada poros roller adalah :
a
= R
b
= R
e
= R
f
b. R
= 5,86kg = 57,42 N
c
= R
d
Momen lentur maksimum : Untuk bagian incline :
M = 9,33 kg = 91,52 N
maks1
= R
a
x d = 57,42N x 0,107 m
= 6,14 Nm Untuk bagian horizontal :
M
maks2
= R
c
x d = 91,52 N x 0,107 m
= 9,79 Nm jadi M
maks
= 2 M
maks1 +
M
maks2
σ = 26,14 + 9 ,79
= 22,07 Nm Tegangan lentur maksimum pada poros :
maks
3
2 ,
10
s maks
d M
= …….. Literatur 9,hal 12
Universitas Sumatera Utara
Maka : σ
maks 3
04 ,
07 ,
22 2
, 10
= σ
maks
= 3,51 x 10
6
Nm
2
Dari survey studi lapangan bahan yang digunakan adalah besi cor kelabu type high silicon yang memiliki sifat mampu cor baik, murah, dapat meredam
getaran, tahan aus, tahan korosi, kekuatan tarik 8,96.10
7
Nm
2
. Komposisi : C = 0,4 – 1,0; Mn = 0,4 – 1,0; Si = 14 – 17; Mo = 3,5.
Roller tidak hanya mendapat beban statis saja melainkan juga beban dinamis,
karena mengalami beban dinamis maka harus menggunakan faktor keamanan. Faktor keamanan S
f1
= 6, untuk bahan S-C dengan pengaruh bahan paduan S
f2
= 1,3-3,0 karena adanya pengaruh dari kekasaran permukaan sehingga S
f2
σ diambil
2,0. Sehingga tegangan izin :
a 2
1 f
f b
S S
σ =
σ
a
2 6
10 96
, 8
7
x =
σ
a
= 7,46 x 10
6
Nm
3.3.2.5 Perencanaan Bantalan Roller Idler
Kategori