3.5. Perencanaan Kait Hooke
Kait hooke digunakan untuk menggantung beban yang akan diangkat. Kait umumnya mempunyai penampang trapesium, dimana bagian dalam dibuat
lebih lebar dari pada bagian luar. Bentuk penampang trapesium selain akan menghemat pemakaian bahan dan desain yang lebih sederhana, juga untuk
mengantisipasi terjadi tegangan yang lebih besar pada sisi dalam. Pada perencanaan ini digunakan jenis kait tunggal single hooke atau
disebut standart hooke, dikarenakan kapasitas angkatnya masih dibawah 50 ton. Lit. 1 Hal 85 .
3.5.1. Pemilihan Bahan Kait
Bahan untuk kait, proses pengerjaannya dilakukan dengan proses penempaan dan pengecoran. Pada proses pengecoran bahan yang telah di cor
dibersihkan, kemudian dikerjakan dengan mesin. Selanjutnya dilakukan pemanasan atau penempaan.
Bahan kait yang dipilih adalah Baja JIS G 4051 Baja Karbon dengan lambang S 50 C yang mempunyai tegangan patah bahan
2
75 mm
Kg
b
=
σ Lit. 2 Hal 329 .
Dari perencanaan ini jika faktor keamanan K = 6 Lit.1 Hal 42 , maka tegangan tarik yang diijinkan aman adalah :
− tr
σ =
K
B
σ
− tr
σ =
6 75
Universitas Sumatera Utara
− tr
σ = 12,5 Kgmm
2
3.5.2. Pemeriksaan Kait
Pemeriksaan kait meliput i : 1.
Tegangan kekuatan tarik pada ulir 2.
Panjang minimum ulir 3.
Kekuatan pada mulut kait dan tangkainya, meliputi tegangan pada penampang I – II dan penampang III – IV
Gambar 3.9. Kait Tunggal Sumber : Mesin Pengangkat Rudenko, N.Hal 86
Keterangan Gambar : d
= Diameter ulir bagian luar batang kait d
1
= Diameter ulir bagian dalam batang kait d
2
= Diameter batang kait r
= Jari-jari kelengkungan sumbu netral pada daerah kritis
Universitas Sumatera Utara
a = Diameter mulut kait
S = Pusat geometri mulut kait
l
1
= Jarak antara sisi kait bagian dalam α
= Sudut kerja beban yang menyebabkan terjadinya tegangan kritis terhadap kait
h = Lebar penampang batang yang mengalami tegangan kritis
b
1
= Tebal sisi kait bagian dalam b
2
= Tebal sisi kait bagian luar
3.5.2.1. Tegangan Tarik Pada Ulir Kait
Pada perencanaan ini baut yang dipilih adalah jenis ulir metris M68 , maka berdasarkan tabel ukuran standar ulir kasar metris diperoleh Lit.2.Hal 290
− Diameter luar d = 68 mm
− Diameter dalam d
1
= 61,505 mm − Diameter efektif d
2
= 64,103 mm − Tinggi ulir H
= 3,248 mm − Kisar p
= 6 mm Untuk menghitung tegangan tarik pada ulir digunakan rumus :
4
2 2
1
mm Kg
d Q
tr
π σ =
Dimana : Q = Beban pada kait = 19000 Kg
d
1
= Diameter dalam = 61,505 mm
Universitas Sumatera Utara
Maka :
2
505 ,
61 .
4 19000
π σ =
tr
39827 ,
6
2
mm Kg
tr
=
σ Tegangan tarik yang diizinkan lebih besar dari tegangan tarik yang terjadi
12,5 Kgmm
2
6,39827 Kgmm
2
, dengan demikian ulir aman untuk digunakan.
3.5.2.2. Panjang Minimum Ulir Kait
Panjang minimum ulir dihitung dengan menggunakan rumus :
. .
4
2 1
2
mm P
d d
Qt H
m
− =
π Lit.1.Hal 186
Dimana : H
m
= Panjang minimum ulir mm Q
= Beban pada kait = 19000 Kg d
= Diameter luar ulir = 68 mm d
1
= Diameter dalam ulir = 61,505 mm t
= Kisar ulir = 6 mm p
= Tegangan tekan aman baja dengan baja = 300 – 350 Kgcm
2
Lit.1.Hal 86
Universitas Sumatera Utara
Maka :
300 1505
, 6
8 ,
6 6
, 19000
4
2 2
− =
π x
x H
m
cm mm
H cm
H
m m
58 5504
, 57
75504 ,
5 =
= =
3.5.2.3.Pemeriksaan Kekuatan Pada Mulut Kait dan Tangkainya
Akibat adanya pembebanan pada waktu kait digunakan, maka pada penampang I s.d V gambar 3.9 terjadi daerah kritis, untuk itu perlu diperiksa
pada setiap penampang.
Gambar 3.10. Penampang mulut kait dan tangkainya Sumber : Pesawat - Pesawat Pengangkat Syamsir A.Muin. Hal 163
Untuk menentukan tegangan tarik maksimum pada bagian terdalam I seperti yang terlihat pada gambar 3.10 diatas digunakan rumus :
Universitas Sumatera Utara
2 .
1 .
2 1
mm Kg
a e
x F
Q
I tr
=
σ Lit.1 Hal 88
Untuk kapasitas 15 ton, maka dari tabel “ Harga Design Dasar Untuk Kait Tunggal “ Lit.1 Hal 90 diperoleh :
I tr
σ = Tegangan maksimum yang terjadi pada bagian terdalam I Kgmm
2
F = Luas penampang kritis = 104 cm
2
Q = Beban = 19000 Kg
x = Faktor x = 0,120
e
1
= h
2
= Jarak antara garis nol dengan kontur dalam = 5,095 a
= Diameter mulut kait = 2 x 6,5 = 13 Jadi :
13 095
, 5
2 120
, 1
104 19000
x
I tr
= σ
I tr
σ = 1193,355 Kgcm
2
I tr
σ = 11,93355 Kgcm
2
Untuk menentukan tegangan tarik maksimum pada bagian terluar II
2 2
1
2 2
mm Kg
h a
e x
F Q
II tr
+ =
σ Lit.1 Hal 88
Dimana :
II tr
σ = Tegangan tarik maksimum pada bagian terluar II Kgmm
2
e
2
= h – e
1
Lit.3 Hal 166 = 13 – 5,095
= 7,9 cm
Universitas Sumatera Utara
h = 2,4 d
1
Lit.3 Hal 163 = 2,4 . 61,505 mm
= 129,71 mm ≈ 130 mm
= 13 cm Maka :
13 2
13 9
, 7
120 ,
1 104
19000 +
=
II tr
σ
II tr
σ = 616,78172 Kgcm
2
II tr
σ = 6,16782 Kgmm
2
Untuk menentukan tegangan tarik maksimum pada bagian dalam IV digunakan rumus yang sama seperti menentukan tegangan tarik maksimum pada
bagian terdalam l
I tr
σ
2 1
2 4
mm Kg
a e
x F
Q
IV tr
=
σ
Untuk kapasitas 10 ton, maka dari tabel “ Harga Design Dasar Untuk Kait Tunggal “ Lit.1 Hal 90 , diperoleh :
IV tr
σ = Tegangan maksimum yang terjadi pada bagian dalam IV Kgmm
2
F = Luas penampang kritis = 104 cm
2
Q = Beban = 19000 Kg
x = Faktor x = 0,120
e
4
= h
2
= Jarak antara garis nol dengan kontur dalam = 5,095 a
= Diameter mulut kait = 2 x 6,5 = 13 cm
Universitas Sumatera Utara
Maka :
13 095
, 5
2 120
, 1
104 19000
x
IV tr
= σ
IV tr
σ = 1193,355 Kgcm
2
IV tr
σ = 11,93355 Kgmm
2
Untuk menentukan tegangan tarik satuan maksimum pada bagian terluar III
h a
e x
F Q
III tr
+ =
2 2
1
3
σ Kgmm
2
Dimana :
III tr
σ = Tegangan tarik satuan maksimum bagian terluar III Kgmm
2
h = 2 d
1
= 2 x 54,046 = 108,1 mm = 10,81 cm
e
3
= h – e
1
= 108,1 – 5,095 = 5,72 cm
Maka :
81 ,
10 2
13 72
, 5
120 ,
1 104
19000 +
=
III tr
σ
III tr
σ = 503,08107 Kgcm
2
III tr
σ = 5,03081 Kgmm
2
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan diatas, terlihat bahwa tegangan tarik yang diijinkan lebih besar dari tegangan tarik maksimum yang terjadi pada mulut kait dan tangkainya,
maka mulut dan tangkainya aman untuk digunakan.
3.5.3. Pemeriksaan Mur Pengikat Kait
Bahan yang digunakan untuk mur pengikat kait pada perencanaan ini dipilih baja JIS 4051 Baja Karbon dengan lambang S 50 C yang mempunyai
tegangan patah bahan
B
σ = 75 Kgmm
2
Lit.2. Hal 330 Jika faktor keamanan yang dipilih untuk beban satu arah 5 – 8 maka
tegangan tarik ijinnya adalah :
K
B tr
σ σ
=
Kgmm
2
7 75
=
tr
σ
tr
σ = 10,71429 Kgmm
2
Sedangkan tegangan geser ijin diambil :
8 ,
2
mm Kg
B g
σ τ
= 71429
, 10
8 ,
0 x
g
=
τ
g
τ = 8,57143 Kgmm
2
Tegangan geser yang terjadi pada mur
g
τ
. .
. .
2 1
mm Kg
z p
j d
Q
g
π τ =
Universitas Sumatera Utara
Dimana :
g
τ = Tegangan geser yang terjadi Kgmm
2
Q = Beban rencana = 19000 Kg d
1
= Diameter inti dalam ulir = 61,505 mm p = Kisar = 6 mm
z = Jumlah ulir H = Tinggi mur mm
j = Ulir metris = 0,75
Lit.2. Hal 297 Menurut standar : H = 0,8 – 1,0 d, dipilih 1
H = 1.d H = 68 mm
Maka : z =
p H
z =
6 68
= 11,33 ulir = 12 ulir Sehingga diperoleh :
g
τ = 12
. 6
. 75
, .
505 ,
61 .
19000 π
g
τ = 1,82189 Kgmm
2
Dari perhitungan diatas terlihat bahwa tegangan geser yang diijinkan lebih besar dari tegangan geser yang terjadi 8,57143 Kgmm
2
1,82189 Kgmm
2
, maka mur aman untuk digunakan
Tegangan geser permukaan yang terjadi pada diameter efektif ulir luar
g
τ
Universitas Sumatera Utara
. .
. .
2 2
mm Kg
z p
j d
Q
g
π τ =
12 .
6 .
75 ,
. 103
, 64
. 19000
π τ =
g
74804 ,
1
2
mm Kg
g
=
τ Tegangan geser ijin bahan lebih besar dari tegangan geser permukaan yang
terjadi pada diameter efektif luar 8,57143 Kgmm
2
1,74804 Kgmm
2
, maka mur aman digunakan.
3.5.4. Perencanaan Dudukan Kait
Kategori