53
3.2 Tempat dan Waktu 3.2.1 Tempat
Survey study dilakukan di Hotel Madani Jl. Sisingamangaraja Jl.Amaliun No.1 Medan 20215.Sumatera Utara.
3.2.2 Waktu
Waktu penelitian dilaksanakan pada tanggal 11 Maret 2012 sampai dengan selesai.
3.3 Konstruksi mesin
1. Mesin elevator Elektro motor , Rem elektromagnetik, Transmisi mesin 2. Sangkar elevator
3. Puli elevator Pulidrum penggerak, Poros puli, Tali baja
3.3.1 Mesin Elevator
Dibawah ini gambar mesin elevator yang akan direncanakan dan bagian - bagian komponen utama mesin.
2 3
1
4
6
7
5 Gambar 3.1 Komponen - komponen Mesin Elevator
Universitas Sumatera Utara
54 Keterangan Gambar :
1. Elektro Motor 2. Rem Elektromagnetik jenis Rem sepatu
3. Transmisi Mesin Gear Box 4. PuliDrum Penggerak
5. Tali Baja 6. Poros PuliDrum
7. Kontak Numerikal Kontrol relay,Kontaktor
Konstruksi elevator penumpang ini mempunyai spesifikasi sebagai berikut : Merk
: MITSUBISHI ELECTRIK Seri
: P 15 – CO Kapasitas Angkat
: 1000 kg Tinggi Angkat
: 32 meter Kecepatan Angkat
: 90 metermenit Daya Motor Listrik
: 15 hp 11 kw Jumlah Penumpang Maksimum
: 11 Orang Penumpang Putaran Motor
: 1455 rpm
Daya Motor Penggerak : 10,84 hp
Karakteristik Desain Tali Baja : 6 x 37 = 222 + 1C
Diameter Kawat Tali Baja : 14,2 meter
Bahan Tali Baja : Baja Karbon Tinggi
Umur Tali Baja : 113,53 9,5 Tahun
Universitas Sumatera Utara
55
3.3.1.1.Elektro motor
Berikut ini adalah gambar elektro motor AC, dengan 2 kutub pole yang digunakan pada mesin elevator sebagai penggerak dari semua sistem
transmisi adalah sebagai berikut:
Gambar 3.2 Elektro motor AC a. Daya Motor yang dibutuhkan
Untuk menetukan daya motor yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan. RudenkoN, 1992.hal. 362
N
st
=
Q + G
s
− G
cw
75 .η
tot
hp ……………………………………………..3.1 Dimana :
Q = Kapasitas Elevator
G
s
= Bobot sangkar elevator G
cw
= berat bobot pengimbang V
= Kecepatan elevator η
tot
= Efesiensi total elevator
Universitas Sumatera Utara
56 b. Momen Gaya Start Motor
Untuk menentukan momen gaya start motor yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan rumus persamaan. Rudenko N, 1992.hal.296
M
tot
= M
st
+ M
dyn
…………………………………………..3.2 Dimana:
M
st
= Momen tahanan statis M
dyn
= Momen gaya dinamik c. Momen Gaya Dinamik
Untuk menentukan momen gaya dinamis motor yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus.Rudenko N, 1992.hal.293
M
dyn
=
δ . GD
2
. n
375 .t
�
+
0,975.G.V
2
n. t
s
η
kg.mm ………………………….3.3
Dimana : δ
= Koefisien transisi GD
2
= Momen girasi pada poros rotor + kopling n
= Putaran motor t
s
=Waktu start 1,5 ÷ 5 detik, Rudenko,1992
G
’
= berat netto maksimum yang diangkat motor η
= Efesiensi system transmisi d. Rasio Beban Motor
Untuk menentukan rasio beban motor yang dibutuhkan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan.Rudenko N, 1992.hal.296
Rasio
beban –motor
=
�
max
�
rated
1,75 ÷ 2 …………………………….3.4
Universitas Sumatera Utara
57 Spesifikasi elektro motor AC adalah sebagai berikut :
Daya motor P : 11 kW
Kecepatan Speed : 1090 1500 Rpm
Voltage tegangan V : 230 310 V
Current Arus A : 30 29 A
Frequency : 38 50 H
z
Efficiency : 89,4
Merk : Higen 2 Phase Induction motor
Model : EM V 15 HU 1
Serial Type : YSO No.6011532C1
3.3.1.2. Rem Elektromagnetik
1.Perhitungan pengereman Untuk mendapatkan data yang sesuai dilakukan analisa persamaan sebagai
berikut :
Gambar 3.3. Rem Elektromagnetik jenis rem sepatu menggunakan pegas b. Momen Statis pada saat Pengereman
Untuk menentukan momen ststis pengereman dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan.Lubomir, 1986.hal. 95
Universitas Sumatera Utara
58 W
st
= 1,25 . Q + G
s
– G
cw
g.
D 2.
�
g
. η
2
Nm ………………….3.5
Dimana : Q
= Berat Penumpang G
s
= Bobot sangkar elevator Q
cw
= Berat bobot pengimbang g
= Percepatan gravitasi D
= Diameter tali i
g
= Rasio putaran roda gigi cacing η
= Efesiensi system mekanik.
c. Karakteristik Rem : 1. Diameter Roda Rem
: 160 mm 2. Lebar Roda Rem
: 55 mm 3. Lebar Sepatu Rem
: 50 4. Sudut Kontak
: 90 ⁰
3.3.2 Sangkar elevator
Elevator sangkar berfungsi sebagai konstruksi kerangka atau ruangan untuk tempat para penumpang atau barang yang akan dipindahkan atau diangkat
ke lantai yang dituju. Kemudian harus diketahui ukuran atau dimensi elevator yang akan dibuat dengan berdasarkan kenyamanan dan keamanan penumpang
yang akan di angkat mesin elevator sesuai kapasitas angkat mesin yang direncanakan dan sesuai dengan ketentuan standart industri secara internasional.
Universitas Sumatera Utara
59 Gambar 3.4 Sangkar elevator sesuai dengan jumlah penumpang
Dimensi sangkar elevator ditentukan dari jumlah penumpangnya, dan jumlah penumpang yang akan direncanakan berjumlah 11 orang penumpang,
kemudian untuk mendapatkan dimensi ukuran Lebar, panjang dan tinggi dibuat sesuai dimensi, yaitu jarak antara penumpang dan tinggi penumpang tersebut.Dan
didapatkan dimensi sangkar untuk jumlah penumpang sebanyak 11 orang, dimensi dan ukurannya adalah sebagai berikut :
a. Lebar sangkar elevator = 1,82 meter b. Panjang sangkar elevator = 1,50 meter
c. Tinggi sangkar elevator = 2,20 meter.
3.3.3. PuliDrum Penggerak
Puli penggerak harus kuat dan aman untuk di pakai, untuk itu dalam perencananan ini perlu memperhitungkannya sesuai dengan persamaan berikut :
Gambar3.5 PuliDrum Penggerak
Universitas Sumatera Utara
60 a. Pemeriksaan kekuatan Poros Puli
Untuk kekuatan poros puli dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan Sularso, 1983.hal.8
σ
1
=
σ S
f1
. S
f2
………………………………………………………3.6 Dimana :
σ
1
= Tegangan tarik izin σ
2
= Tegangan tarik = 85 kgmm
2
S
f1
. S
f2
= Faktor keamanan = 5,6 ÷ 2,15 b. Tekanan Pada Alur Puli
Untuk tekanan alur puli dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan Rudenko N, 1992.hal.75
P
1
=
2 . � D . d
………………………………………………………3.7 Dimana :
S = Tegangan yang terjadi pada puli
D = Diameter puli
d = Diameter tali
c. Tekanan Izin Pada Alur Puli Untuk tekanan izin alur puli dapat ditentukan dengan menggunakan rumus
persamaan Syamsir A.Muin, 1987.hal.73
P
1
=
� K
……………………………………………………………3.8 Dimana :
σ = Kekuatan tarik bahan puli
Universitas Sumatera Utara
61 K
= Faktor keamanan elevator d. Berat Puli Penggerak
Untuk menetukan berat puli penggerak dapat ditentukan dengan menggunakan rumus persamaan. Joseph E.Shigley, 1994.hal.359
W
p
=
π 4
[ d
2 2
− �
st 2
, b] �. 40 ……………………………………..3.9
Dimana : d
2
= diameterdrumpuli D
s
= Diameter poros drumpuli b
= Tebal puli penggerak ρ
= Massa jenis roda gigi e. Gaya yang Terjadi Pada Puli Penggerak
W
y2
= ��Q + G
s
+ W
p
�.
2
+ Gcw
2
+ 2 ���Q + G
s
+ W
p
�Gcw�� cos 30 Dimana :
W
y2
= Gaya yang terjadi pada puli penggerak Q
= Berat penumpang + Berat tali baja G
= Bobot sangkar D
cw
= Berat bobot pengimbang W
p
= Berat puli f. Karakteristik Puli :
1. Diameter Puli : 384 mm
2. Bahan : Besi Cor Kelabu JIS 5501 FC 20
3. Kekuatan Tarik : 17 kgmm²
4. Diameter Poros : 60 mm
Universitas Sumatera Utara
62
3.3.3.1. Tali Baja
1. Perhitungan tali Untuk menjamin keamanan dan kenyamanan mesin elevator harus
diperhitungkan dan di analisa menurut persamaan berikut.Kekekuatan tali baja, karena komponen utama yang paling penting adalah tali baja untuk menahan dan
menggantung sangkar
Gambar 3.6 Tali Baja dan konstruksinya a. Rumus Penampang Tali
Untuk menentukan luas penampang tali baja dapat menggunakan rumus persamaan Rudenko N, 1992.hal.31 sebagai berikut :
F
222 =
S σb
� − d
� 3600
……………………………………..3.10
Dimana : F
222
= Luas penampang tali
Universitas Sumatera Utara
63 D
min
= Diameter tali d
= Diameter wayar kawat �
b
= Kekuatan putus kawat baja K
= Faktor keamanan penumpang 7,60 – 11,90 S
= Tegangan tarik untuk satu kali
b. Tegangan tali baja Untuk menentukan tegangan tali baja dapat menggunakan rumus
persamaan. Syamsir A,Muin.hal.41 berikut ini :
S =
Q
tot
n η η
1
………………………………………………3.11
Q
tot
=
Beban total n
= Jumlah bagian suspensi tali penyangga η
= Efesiensi puli η
1
= Efesiensi akibat kerugian karena kekuatan tali pada saat menggulung pada puli penggerak
c. Karakteristik Design Tali Baja
: 6 x 37 = 222 + 1C Diameter Kawat Tali Baja
: 14,2 meter Bahan Tali Baja
: Baja Karbon Tinggi Umur Tali Baja
: 113,53 9,5 Tahun
Universitas Sumatera Utara
64
3.3.3.2. Poros puli penggerak
a.Diameter Poros Puli Poros puli adalah disatukan dengan puli penggerak dan disambungkan ke
transmisi roda gigi cacing. Kemudian perlu diperhitungkan kekuatan dan ketahanannya dengan menggunakan persamaan berikut:
Gambar 3.7 Konstruksi Puli untuk Elevator Untuk diameter poros puli dapat ditentukan dengan menggunakan rumus
persamaan Rudenko N, 1992.hal.72
P =
Q L .D
………………………………………………………….3.12 Dimana :
P = Tekanan bidang puli yang tergantung pada kecepatan keliling permukaan.
L = Panjang bus tali Q = Beban total puli
b.Karakteristik Poros Puli Penggerak : 1. Diameter
: 60 mm 2. Bahan Poros Puli Penggerak
: Baja Karbon JIS G 3123 s 55 3. Kekuatan Tarik
: 85 kgmm²
Universitas Sumatera Utara
65
3.4 Diagram Alir Metode Perencanaan elevator penumpang
