BAB 3 METODOLOGI
3.1 Tempat dan Waktu Studi
Dalam mempelajari sistem maintenance dilakukan survey studi di PT. Perkebunan Nusantara-III, yang terletak di Desa Paya Bagas Kecamatan
Rambutan, Kotamadya Tebing Tinggi, Propinsi Sumatera Utara, sekitar 85 km kearah Tenggara Kota Medan. Studi dilakukan selama kurang lebih satu minggu
mulai dari tanggal 23 April 2009 sampai tanggal 30 April 2009.
3.2. Tegangan Lentur dan Perhitungan Diameter Dalam Bantalan
Berikut ini merupakan perhitungan diameter bantalan poros dari sebuah kereta tambang lori dengan poros seperti yang dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Berat lori adalah sebesar 1,5 ton dengan kapasitas 2,5 ton dan menggunakan 2 buah poros dengan 4 roda. Kecepatan maksimum adalah sebesar 100 kmjam.
Bahan poros ditentukan melalui perhitungan berikut ini.
Gambar 3.1. Penampang poros lori
Universitas Sumatera Utara
0,4 statis
Beban rtikal
gerakan ve karena
ahan Beban tamb
=
gandar satu
pada statis
Beban horizontal
Beban
Diketahui: Berat lori = 1,5 ton = 1500 kg = 14700 N Massa jenis lori besi tuang = 7190 kgm
3
Panjang lori = 2,5 m Perhitungan dengan rumus-rumus dari Sularso 2004:
1. Beban total = 2,5 + 1,5 = 4 ton = 39200 N W = 42 = 2 ton = 19600 N
2. Jarak telapak roda g = 660 mm 3. Jarak bantalan radial j = 820 mm
4. Tinggi titik berat h = 600 mm 5. Kecepatan kerja maksimum V = 100 kmjam
Karena kecepatan maksimum dibawah 120 kmjam maka nilai: α
v
= α
L
= = 0,3
6. Jari-jari telapak roda r = 120 mm 7. Momen pada tumpuan roda karena beban statis M
1
M
1
= 820– 660 mm 19600 N 4 = 784000 N.mm
8. Momen pada tumpuan roda karena gaya vertikal tambahan M
2
M
2
= 0,4 784000 N.mm = 313600 N.mm
9. Jarak dari titik tengah bantalan ke ujung luar naaf roda a = 50 mm. Panjang naaf roda l = 80 mm
10. Beban horizontal P P = 0,3 19600 N = 5880 N
Universitas Sumatera Utara
+ +
+ 2
660 -
820 -
80 50
6414,5455 -
80 50
4302,439 120
x 5880
11. Beban pada bantalan karena beban horizontal Q Q
= mm
820 mm
600 N
5880 = 4302,439 N
12. Beban pada telapak roda karena beban horizontal R R
= mm
660 mm
120 mm
N600 5880
+ = 6414,5455 N
13. Momen lentur pada naaf tumpuan roda sebelah dalam karena beban horizontal M
3
M
3
= M
3
= 944189,795 N.mm
14. Faktor tambah tegangan m = 1,0 15. Diameter dalam bantalan poros d
s Wb
σ = 48 kgmm
2
= 470,4 Nmm
2
d
s
3 1
2
N.mm 944189,795
313600 784000
1 Nmm
470,4 2
, 10
+ +
≥
d
s
=
[ ]
3 1
3
mm 5
, 44273
= 35,37 mm ≈ 36 mm
16. Tegangan lentur σ
b
σ
b
=
3
37 944189,795
313600 784000
1 2
, 10
+ +
= 411,15 Nmm
2
17. n = Nmm2
411,15 Nmm2
470,4 = 1,144
≥
1
Menurut hasil perhitungan diatas bahwa dengan diameter sebesar 37 mm, poros tersebut sudah mampu menahan beban sebesar 2 ton. Untuk tegangan lentur
yang yang terjadi berdasarkan diameter dalam bantalan sesuai dengan data di lapangan yaitu d
s
= 50 mm, adalah:
Universitas Sumatera Utara
σ
b
=
3
50 944189,795
313600 784000
1 2
, 10
+ +
= 166,61 Nmm
2
Maka tegangan lentur yang terjadi adalah 166,61 Nmm
2
.
3.3 Penentuan sifat fisik dan mekanik dari material
Kategori