Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
dimana : b = Lebar sisi gigi = 48 mm m = Modul = 6
Y = Faktor bentuk gigi Lampiran 11 Pada roda gigi 1, untuk Z = 12 dengan Y
1
= 0,245 maka :
a
= 44
, .
245 ,
. 6
. 48
79 ,
1517 = 44,82 kgmm
2
Pada roda gigi 2, untuk Z = 60 Y
2
= 0,421 maka :
a
= 44
, .
421 ,
. 6
. 48
79 ,
1517 = 26,08 kgmm
2
Bahan untuk roda gigi 1 adalah SNC 2 yang memiliki tegangan lentur izin
a1
= 50 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b1
= 85 kgmm
2
. Dan bahan untuk roda gigi 2 bahannya adalah S 45 C yang memiliki tegangan lentur izin
a2
= 30 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b2
= 58 kgmm
2
. Lampiran 10 Besarnya beban lentur yang diizinkan per satuan lebar sisi dapat dihitung
dengan rumus :
v a
b
f Y
m F
. .
. σ
= ………………………………………...…..Lit. 2, Hal 240
maka : F
b1
= 50 . 6 . 0,245 . 0,44 = 35,28 kgmm F
b2
= 30 . 6 . 0,421 . 0,44 = 36,37 kgmm Dari hasil perhitungan terlihat bahwa tegangan lentur yang diizinkan lebih
besar dari tegangan lentur yang direncanakan sehingga roda gigi aman untuk digunakan.
3.6.3 Perencanaan Dimensi Roda Tingkat II
Daya dari poros roda gigi tingkat I diteruskan ke poros roda gigi tingkat II, dan dengan cara perhitungan yang sama seperti transmisi roda gigi tingkat I dapat
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
diperoleh ukuran-ukuran roda gigi 3 dan 4, yaitu :
Sudut tekan :
α = 20
Modul : m = 6
Jumlah gigi roda gigi : z
3
= 14 : z
4
= 56
Lebar gigi : b = 48 mm
Tinggi kepala gigi
: h
k
= 6 mm
Tinggi kaki gigi : h
f
= 7,5 mm
Tinggi gigi : H = 13,5 mm
Jarak sumbu poros
: a = 210 mm
Diameter jarak bagi : d
03
= 84 mm : d
04
= 336 mm
Diameter kepala : d
h3
= 96 mm
: d
h4
= 348 mm
Diameter kaki : d
f3
= 82,5 mm : d
f4
= 334,5 mm
Jarak bagi lingkaran : t
1
= t
2
= 18,85 mm
Kelonggaran puncak : c
k
= 1,5 mm
Tebal gigi : S
o1
= 9,42 mm Putaran poros I adalah n
1
, dengan : i =
1 2
2 1
Z Z
n n =
maka putaran poros II adalah :
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
n
2
=
2 1
. 1
Z Z
n
= 60
12 .
1000 = 200 rpm
Putaran poros III adalah : n
3
=
4 3
. 2
Z Z
n
n
3
= 56
14 200
× = 50 rpm
Kecepatan keliling roda gigi 3 dan 4 : V
o3
= V
o4
= 4,39 ms
Gaya tangensial yang dialami
: F
t
= 1291,61 kg
Tegangan lentur yang terjadi
:
a3
= 36,92 kgmm
2
:
a4
= 23,27 kgmm
2
Bahan roda gigi 3 yang dipilih adalah SNC 1 dengan tegangan lentur yang diizinkan
a3
= 40 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b3
= 75 kgmm
2
. Bahan roda gigi 4 yang dipilih adalah S 35 C dengan tegangan lentur yang diizinkan
a4
= 26 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b4
= 52 kgmm
2
. Rancangan ini juga aman digunakan karena tegangan lentur yang diizinkan
lebih besar dari tegangan lentur yang direncanakan.
3.6.4 Perencanaan Dimensi Roda Tingkat III
Daya dari poros roda gigi tingkat II diteruskan ke poros roda gigi tingkat III, dan dengan cara perhitungan yang sama seperti transmisi roda gigi tingkat II
dapat diperoleh ukuran-ukuran roda gigi 5 dan 6, yaitu :
Sudut tekan :
α = 20
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
Modul
: m = 6
Jumlah gigi roda gigi : z
5
= 16 : z
6
= 47
Lebar gigi : b = 48 mm
Tinggi kepala gigi
: h
k
= 6 mm
Tinggi kaki gigi : h
f
= 7,5 mm
Tinggi gigi : H = 13,5 mm
Jarak sumbu poros
: a = 189 mm
Diameter jarak bagi : d
05
= 96 mm : d
06
= 282 mm
Diameter kepala : d
h5
= 108 mm
: d
h6
= 294 mm
Diameter kaki : d
f5
= 94,5 mm : d
f6
= 280,5 mm
Jarak bagi lingkaran : t
1
= t
2
= 18,85 mm
Kelonggaran puncak : c
k
= 1,5 mm
Tebal gigi : S
o1
= 9,42 mm
Putaran poros IV adalah : n
4
=
6 5
. 3
Z Z
n
n
4
= 4
, 46
16 50
× = 17,24 rpm
Kecepatan keliling roda gigi 5 dan 6 : V
o5
= V
o6
= 5,03 ms
Gaya tangensial yang dialami
: F
t
= 1134,57 kg
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
Tegangan lentur yang terjadi
:
a5
= 30,35 kgmm
2
:
a6
= 22,27 kgmm
2
Bahan roda gigi 5 yang dipilih adalah SNC 1 dengan tegangan lentur yang diizinkan
a5
= 35 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b5
= 75 kgmm
2
. Bahan roda gigi 6 yang dipilih adalah S 35 C dengan tegangan lentur yang diizinkan
a6
= 26 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b6
= 52 kgmm
2
. Rancangan ini juga aman digunakan karena tegangan lentur yang diizinkan
lebih besar dari pada tegangan lentur yang direncanakan . 3.6.5 Bantalan Transmisi Roda Gigi
Bantalan poros transmisi berfungsi sebagai penyangga atau penumpu poros. Untuk perencanaan poros bantalan transmisi roda gigi dibutuhkan sebanyak
29 bantalan, dimana pada setiap poros ditumpu oleh dua hingga empat bantalan. Untuk mendapatkan bantalan yang sesuai maka terlebih dahulu dicari
besarnya beban nominal dinamis spasifik C yang harus ditahan bantalan. Pada gerak hoist terdapat lima putaran,seperti dijelaskan sebelumnya.
- Putaran poros I n
1
= 1000 rpm - Putaran poros II n
2
= 200 rpm - Putaran poros III n
3
= 50 rpm - Putaran poros IV n
4
= 17,25 rpm
Untuk menentukan beban radial maka dapat ditentukan dengan cara seperti berikut ini gaya yang bekerja pada poros I
Gaya total yang ditumpu kedua banatalan adalah :
R
A
+ R
B
= F
RG
+ W
P
; F
RG
= F
n
+ W
P
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
R
A
+ R
B
= Fn + W
RG
+ W
P
Dimana : F
n
= Gaya yang terjadi akibat persinggungan antara roda gigi kg W
RG
= Berat roda gigi kg W
p
= Berat Poros kg
Gambar 3.13 Gaya pada Roda Gigi
Gaya yang terjadi akibat adanya Momen puntir gaya tangensial
Ft =
kg df
M
p
2
……………………….lit.2 hal 25
Dimana : Ft
= Gaya yang terjadi akibat adanya Momen puntir gaya tangensial kg
M
p
= Momen puntir kg.mm
df
= Diameter lingkar kaki mm Sehingga gaya tangensial yang terjadi adalah :
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
Ft =
2 5
, 28
1 ,
376 .
19
Ft = 1359,7 kg
Gaya normal yang terjadi F
n
F
n
= α
Cos F
1
kg ……….....................................lit 2 hal.237
Dimana : Ft
= Gaya yang terjadi akibat adanya Momen puntir gaya tangensial Fn
= Gaya normal yang terjadi kg α
= Sudut tekan = 20 sehingga :
Fn =
20 7
. 359
. 1
Cos = 1.446.9 kg
Fn = 1.446,9 x 9,81 = 14,194 N
Massa roda gigi M
rg
: M
rg
= Volum roda gigi x massa jenis M
rg
=
1000 85
, 7
4
2 2
kg b
d d
−
π
Dimana : M
rg
= Massa roda gigi kg d
o
= Diameter lingkaran jarak bagi cm d
= Diameter poros cm b
= Lebar gigi cm Sehingga masa roda gigi diperoleh :
M
rg
=
1000 85
, 7
5 ,
4 3
, 3
6 .
3 4
2 2
−
π
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
M
rg
= 0,06 kg
Berat roda gigi W
rg
W
rg
= M
rg
.g N
Dimana : W
rg
= Berat roda gigi N g
= Gaya gravitasi bumi = 9,81 ms
2
Maka : W
rg
= 0,06 x 9,81 = 0,5886 W
rg
= 0,6 N
Massa poros m
p
m
p
= Volum poros x massa jenis m
p
=
1000 85
, 7
. .
4
2
L d
π kg
Dimana : m
p
= Massa poros kg d
= Diameter poros cm L
= Panjang poros = 60 cm Sehingga :
m
p
=
1000 85
, 7
. 60
. 3
, 3
4
2
x
π
m
p
= 4
Berat poros W
p
W
p
= m.g N
Dimana : W
p
= Berat poros N
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
M = Massa poros Kg
g = Gaya gravitasi bumi = 9,81 ms
2
Maka : W
p
= 4 x 9,81 W
p
39,3 N
Maka gaya reaksi pada bantalan A dan B adalah :
=
∑
A
M
F
RG
+ 15
W
p
− 30
R
B
60 =
F
n +
W
rg
15 + W
p
30 - R
B
60 = 0 14.194 + 0,6 15 + 39,3 30 - R
B
60 = 0
R
B
=
60 098
. 214
R
B
= 3,568,3 N = 3,6 N ∑F
y
= 0 R
A
+ R
B
= F
rg
+ W
P
R
A
= F
rg
+ W
P
- R
B
R
A
=14.194 + 39,3- 3,568,3 R
A
=10.665 N R
A
=10,7
Jenis bantalan yang digunakan adalah Single Row Deep Grove Ball Bearing dari standar Jerman. Alasan pemilihan bantalan Single Row Deep Grove
Ball Bearing adalah : -
Mampu menerima beban radial serta beban terpusat -
Memiliki kualitas yang baik tahan aus,gesek dan tahan terhadap korosi.
- Mampu digunakan pada putaran yang tinggi
Teguh Putra : Perancangan Tower Crane Dengan Kapasitas Angkat 6 Ton, Tinggi Angkat 45 Meter, Radius 55 Meter, Untuk Pembangunan Gedung Bertingkat, 2009.
USU Repository © 2009
- Biaya perawatan yang murah dan pemasangan yang mudah
3.7 Sistem Rem Untuk Mekanisme Pengangkat
