Maka jenis bantalan yang dipilih dengan diameter bantalan 63 mm ialah Single RowDeep Groove Ball Bearing tipe RLS 20 dengan kapasitas beban spesifik
dinamis nominal yang diizinkan sebesar C
izin
= 60500 N, dengan berat bearing 1,25 kg, yang terlampir pada lampiran 15
3.4 Perancangan Pada
Spreader
Spreader direncanakan untuk mengangkat beban dengan kapasitas besar, dimana sewaktu spreader mengangkat beban batang spreaderakan mengalami
pembebanan secara merata maka dari itu untuk mencari berapa besar kekuatan batang spreader dan kekuatan twist lock saat mengalami pembebanan.
Dimana spesifikasi pada spreader ini : • Merk
: Bromma • Serial no
: 12791 • Panjang max : 40 feet
• Berat spreader : 10 ton
3.4.1 Perencanaan pada Batang Spreader
Adapun diagram pada pembebanan pada rangka batang spreader terlihat seperti pada gambar dibawah ini :
Universitas Sumatera Utara
\
Gambar 3.14 Pembebanan pada rangka spreader
Dimana : Berat peti kemas maksimal P
total
= 40ton + 10 dari 40 ton Panjang batang I l
1
= 3 meter Panjang batang II l
2
= 6 meter Panjang batang III l
3
= 3 meter Berat per meter spreader q
= 10 ton12 meter = 0,833 tonmeter
Universitas Sumatera Utara
Maka perhitungan untuk menentukan gaya-gaya dalam pada bantang spreader ΣF
by
= 0 F
ay
.l
2
– P
1
. l
1
+ l
2
+ P
2
. l
3
– q .L .l
2
2 = 0
F
ay
=
F
ay
= F
ay
= F
ay
= 26,998 ton. Sehingga ΣV = 0
-P
1
+ F
ay
– q . 12 m + F
by
– P
2
= 0 F
by
= 22 t – 26,998 t + 0,833 tm . 12 m + 22 ton F
by
= 26,998 ton. Menentukan luas daerah pada jarak batang 0x3
Dengan momen M
x
= -P
1
.x – q. x
2
Untuk x = 0, M
x
= 0 Untuk x = 3
M
x
= -22 t . 3m – 0,833 tm . . 3m
2
M
x
= -66 tm – 3,748 tm M
x
= -69,748 tm
Universitas Sumatera Utara
Dengan gaya lintang D D
x
= -P . q.x Untuk x = 0 , D
x
= 0 Untuk x = 3
D
x
= - 22 t – 0,833 tm . 3 m D
x
= -24, 499 t Menentukan luas daerah pada jarak batang 3x9
Dengan momen M
x
= -P
1
.x + F
ay
. x-3 – q. x
2
Untuk x =3 M
x
= -22 t . 3m + 26,998 t.3-3m – 0,833 tm . 0,5m . 9m
2
M
x
= -66 tm + 0 tm – 3,748 tm M
x
= -69,748 tm Untuk x= 9
M
x
= -22 t . 9m + 26,998 t.9-3m – 0,833 tm . 0,5m . 81m
2
M
x
= - 198 tm + 161,988 tm – 33,736 tm M
x
= -69,748 tm Dengan gaya lintang D
x
Untuk x = 3 D
x
= -P
1
+ F
ay
– q.x D
x
= -22 t + 26,998 t – 0,833 tm . 3m
Universitas Sumatera Utara
D
x
= 2,499 t untuk x = 9
D
x
= -22 t + 26,998 t – 0,833 tm . 9 m D
x
= -2,499 t Maka untuk menentukan momen maksimum sepanjang jarak x ialah M
maks
: M
maks
= -P
1
.x + F
ay
. x-3 – q. x
2
= 0 -P
1
+ F
ay
– q.x = 0 -22 t + 26,998 t – 0,833tm . x = 0
-0,833 tm . x = 22 t – 26,998 t
-x = x = 6 m
sehingga M
maks
: M
maks
= -P
1
.x + F
ay
. x-3 – q. x
2
M
maks
= -22 t .6 m + 26,998 t 6-3 m – 0,833 tm . 0,5 6m
2
M
maks
= - 66 t m Dari perhitungan yang telah dilakukan maka bidang momen dan bidang lintang
terdapat pada gambar dibawah ini:
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3.15 Diagram bidang momen dan lintang
Universitas Sumatera Utara
Dengan menentukan momen Inersia pada batang spreader, dimana penampang pada batang spreader ialah persegi sperti pada gambar di bawah ini
Gambar 3.16 Penampang pada batang spreader
Dengan momen Inersia pada batang I =
b.h
3
lit 3 hal 136 Dimana:
b = lebar batang 20 cm = 0,2 m data survey
h = tinggi batang 40 = 0,4 m data survey
maka momen Inersia I =
0,2m . 0,4m
3
I = 0,00106 m
4
Universitas Sumatera Utara
Dengan menentukan lokasi garis netral C : C = h
lit 5 hal 136 C = . 0,4 m
C = 0,2 m Maka modulus penampang pada batang Z:
Z = lit 5 hal 53
Z = = 0,0053 m
3
Sehingga tegangan tarik yang terjadi pada struktur batang spreader σ
tarik
σ
tarik
= lit 4 hal 53
σ
tarik
= σ
tarik
= 12452 tm
2
σ
tarik
= 1245,2 kgcm
2
dari perhitungan di atas maka bahan baja yang dipilih ialah SNCM 2 dengan kekuatan tarik adalah 95 kgmm
2
= 9500 kgcm
2
, sifat mekanis baja paduan. Sehingga tegangan tarik yang diizinkan ialah :
σ
izin
= lit 5, hal 40
σ
izin
= = 1583,33 kgcm
2
dari perhitungan di atas maka spreader aman untuk digunakan di karenakan tegangan izin lebih besar dari tegangan yang terjadi, σ
izin
σ
tarik
.
Universitas Sumatera Utara
3.4.2 Perencanaan Twist Lock
Pada setiap sudut batang spreader terdapat empat twist lock, dengan kapasitas peti kemas maksimum 40 ton, pada sewaktu spreader mengangkat peti
kemas diasumsikan bahwa beban peti kemas terdistribusi secara merata, sehingga masing-masing pada setiap twist lock akan menerima beban sebesar 10 ton atau
10000 kg, dan pada tiap sisi twist lock akan mengalami pembebanan sebesar 5000 ton akibat dari pembebanan peti kemas maka twist lock akan mengalami tegangan
σ =
A F
, seperti gambar dibawah ini.
Gambar 3.17 Twist lock berbeban tarik sebesar 10000 kg
Pada perhitungan tegangan, luas permukaan A diambil diameter terkecil tersebut mewakili permukaan yang mengalami gaya tarik yang paling kritis.
Diameter permukaan terkecil ialah 100 mm dengan panjang batang twist lock 150 mm. Dimana pada twist lock terdapat dua sisi permukaan yang akan menopang peti
Universitas Sumatera Utara
kemas, maka beban yang terjadi akan terbagi oleh kedua sisi permukaan twist lock, seperti pada gambar diatas.
maka gaya tarik yang dialami twist lock F : F = m.g
F = 10000 kg . 9,8 ms
2
F = 98000 kgms
2
= 98000 N Sehingga tegangan yang terjadi pada twist lock
σ σ
tarik
=
A F
atau
2
. 4
d F
π
σ
tarik
=
2
1 ,
. 4
14 ,
3 98000
m N
σ
tarik
=
2
m 0,0785
98000 N
= 86725663,71681 Nm
2
σ
tarik
= 86725663,71681 Pa = 86,72566 Mpa bahan baja yang terpakai pada twist lock ialah High Grade Steel C45 dimana
modulus elastisitasnya sebesar E = 210000 Mpa, dengan kekuatan tarik yang diizinkan σ
izin
= 600 sd 800 Mpa terdapat pada lampiran
maka regangan yang terjadi akibat tegangan pada pembebanan di twsit lock e =
E
tarik
σ
e =
Mpa Mpa
210000 72566
, 86
= 0,00041
Universitas Sumatera Utara
sehingga pertambahan panjang Δ
L
pada twist lock akibat pembebanan yang diberikan sebesar 10000 kg sebesar :
e =
L
L
∆
dimana : Δ
L
= pertambahan panjang mm L
= Panjang awal 150 mm e
= regangan Δ
L
= L .e Δ
L
= 15 cm .0.00041 Δ
L
= 0.00615 cm = 0,0615 mm Maka penggunaan baja High Grade SteelC45 yang terpakai aman untuk digunakan
dikarenakan besarnya pertambahan panjangnya kecil yang diakibatkan oleh pembebanan yang terjadi pada twist lok
dan σ
izin
σ
tarik
Universitas Sumatera Utara
B
H
t
t
Puli Drum
BAB IV Perhitungan Lintasan
