Tabel 3.2. Data-data Poros dan Bantalan
No Nama Ukuran
Baru Bekas
1 Diameter roda
24 mm 23,5 mm
2 Diameter poros
50 mm 49,25 mm
3 Diameter luar bantalan
75 mm 75 mm
4 Diameter dalam bantalan
50 mm Hor = 50,1 mm
Ver = 54,5 mm 5
Panjang bantalan 69 mm
69,1 mm 6
Jarak bantalan 0,82 m
7 Jarak rel
0,6 m 8
Jarak tempuh lori sekali jalan 115 m
9 Jarak sumbu poros
0,91 m 10
Berat lori dan muatan 4 ton
11 Jumlah jalan perhari
6 kali bolak balik 12
Lama pemakaian bantalan. 1 tahun
13 Bahan bantalan
Brass 14
Jumlah bantalan tiap lori 4 buah
15 Daerah penipisan bantalan
Pada bagian atas
Sumber : Pengamatan dan pengukuran di lapanganpabrik
3.4.1 Beban yang Terjadi pada Poros dan Bantalan
Beban yang terjadi pada poros gambar 3.4 akibat berat lori dan muatan dapat dijelaskan sebagai berikut:
Beban total W
t
: W
t
= Berat lori + muatan W
t
= 1,5 ton + 2,5 ton W
t
= 4 ton x 9,8 ms
2
W
t
= 39200 N
Universitas Sumatera Utara
Pada lori terdapat dua poros, jadi beban pada poros W adalah: W = W
t
2 W = 39200 2
W = 19600 N
Beban tiap bantalan W
b
= Wt 4 W
b
= 39200 N 4 W
b
= 9800 N
Gambar 3.4. Ilustrasi pembebanan poros
3.4.2 Analisa Gaya Geser Momen pada Bantalan Poros Lori
Menurut Nash 1972 pembebanan, gaya geser dan momen yang terjadi pada poros dan bantalan dapat diihat pada Gambar 3.5 dan Gambar 3.6.
Gambar 3.5. Pembebanan pada poros
F
Wb w
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.6. Distribusi gaya pada poros dan bantalan
Diagram benda bebas dari segmen kiri dengan jarak x 80 mm:
Gambar 3.7. Diagram benda bebas untuk x 80 mm
+ ΣFy = 0
+ ΣM = 0
N 00
8 9
2 19600
2 W
− =
= =
V N.mm
00x 8
9 x
2 W
M −
= −
= Untuk:
x1 = →M1 = 0
x2 = 50 mm →M2 = –9800 50 = – 490000 N.mm
x3 = 75 mm →M3 = –9800 75 = – 735000 N.mm
Universitas Sumatera Utara
80 x
2 W
x 2
W M
= −
− +
40W M
= +
40W M
− =
N.mm 84000
7 M
− =
Diagram benda bebas dari segmen kiri dengan jarak x 410 mm:
Gambar 3.8. Diagram benda bebas untuk x 410 mm
+ ΣFy = 0;
V 2
W 2
W =
− +
−
V =
+ ΣM = 0;
3.4.3 Kecepatan lori
Lori ditarik oleh capstand dengan putaran motor 1455 rpm dan penurunan putaran ke roller 60 : 1.
Putaran roller = 60
1455rpm = 24,25 rpm
Karena diameter roller adalah 0,24 m, maka kecepatan tangensial roller adalah:
Vr = 60
. .
r
n d
π =
60 25
, 24
. 24
, .
rpm m
π = 0,3047 ms
Jadi kecepatan gerak lori = kecepatan tangensial roller yang menarik lori = 0,3 ms.
Universitas Sumatera Utara
Putaran poros = putaran roda =
= 23,8853 rpm
dimana: V
r
= kecepatan tangensial roda = kecepatan lori = 0,3 ms D
r
= diameter roda = 0,24 m
Waktu yang ditempuh oleh lori untuk satu kali operasi sejauh 115 m bolak balik adalah:
t = ms
0,3 m
115 kecepatan
jarak =
= 383,34 s
Maka waktu yang dibutuhkan lori untuk bolak balik adalah: 2 x t = 766,68 s.
Sliding distance s yaitu jarak yang ditempuh selama gesekan.
Dimana: ω = kecepatan sudut poros rads
r
p
= jari-jari poros m t = waktu tempuh s
n
p
= putaran poros = potaran roda rpm
Jadi:
= 23,95874 m
t 60
. r
π 2
r t ω
s
p
n =
=
383,34s 60
rpm 5
m23,8853 0,025
2. ω.r.t
s
π
= =
m π0.24
ms 600.3
π.D 60.V
r r
= =
p
n
Universitas Sumatera Utara
3.4.4 Koefisien Gesekan Material
