36
4.4.3 Rancangan Roller
Rangka Roller dipilih menggunakan besi square dengan ukuran 60 x 40 x 4 mm. beban yang diterima oleh rangka Roller diperlihatkan dalam Gambar 31.
Gambar 31. Sketsa beban pada rangka Roller Asumsi beban keritis terjadi pada R1 dan R3 atau R2 dan R3 saja yang menopang
beban Wr. Sehingga dalam rancangan diasumsikan beban kritis yang harus diterima oleh rangka Roller adalah ½ dari beban yang diterima satu rangkaian trek kayu Setyawan
2005 yaitu sebesar 414.3 kg dengan panjang rangka 230 mm. Tebal plat yang digunakan adalah 4 mm, sehingga beban yang bekerja pada
rangka Roller adalah: Dipilih bahan S45C
σ
b
= 58 kgmm
2
M = 414.3 x ½ 230 = 47644.5 kg.mm
= 1
12
3
− ℎ
3
= 1
12 60 40
3
− 52 32
3
= 178005.3 � =
47644.5 12 40
178005.3 = 5.35
� Poros pada rangka Roller akan menerima beban lentur murni, sehingga momen
tahanan lentur dari poros dengan diameter ds adalah Z = π32ds
3
, sehingga diameter yang diperlukan dapat diperoleh dari:
� ≥ � 32
3
= 10.2
3
= 10.2
�
13
Dengan asumsi Wpr = 0.5 Wr dan panjang poros yang digunakan adalah 300 mm maka: =
= 207.15 95 = 19679.25 �.
= 10.2
30 5541.83
13
= 18.84 Dipilih diameter poros Roller adalah 21 mm dengan batas minimum adalah 18.84 mm.
Wr
R1 R3
R4 R2
Wr
R1 R3
R2
37
4.4.4 Rancangan Tempat Duduk
Pemilihan rangka
Asumsi beban maksimun yang disangga oleh rangka tersebut adalah ½ dari beban total dan beban dikenakan di tepi rangka dudukan, maka akan memberikan beban lentur
pada rangka dudukan tempat duduk. Persamaan yang digunakan menurut Nash 1983 adalah:
σa = McI
I = I
I
– I
d
Keterangan: σa
: kekuatan lentur bahan kgmm
2
M : momen bahan kg.mm
C : titik pusat bahan kg.mm
I : inersia bahan mm
4
I
l
: Inersia bagian luar bahan, I
d
: Inersia bagian dalam bahan
Karena pipa tersebut berbentuk lingkaran, maka inersia bahan yang digunakan dihitung berdasarkan rumus inersia lingkaran yaitu:
I= 164πD
4
� = 0.5
−
1 64
�
4
−
1 64
�
4
� = 10.2
3
−
3
dengan menggunakan bahan yang memiliki σa = 24 kgmm
2
dan faktor keamanan statik 6, maka σa yang digunakan sebesar 246 = 4 kgmm
2
, sehingga didapatkan diameter dalam maksimum lingkaran sebesar:
4 = 10.2 75x5050
3
– D
d 3
38250 = 500000
– 4 D
d 3
4 D
d 3
= 461750 D
d 3
= 115437.5 D
d
= 48.69 mm Dengan demikian tebal besi pipa minimum yang digunakan sebesar 50 mm
– 48.69 = 1.3 mm, apabila faktor tegangan maka menjadi 1.3 x 1.3 = 1.7 mm, yang
dipergunakan adalah tebal 4 mm.
Plat pengencang rangka
Plat pengencang rangka terbuat dari plat besi panjang 140 dan lebar 60 mm. Beban yang diterima tidap dudukan sebesar 75 kg setiap dudukan menerima beban ½
38 dari berat total operator, maka tebal dari plat besi yang dibutuhkan dapat dihitung
sebagai berikut: Dipilih bahan S45C σ
b
= 58 kgmm
2
Lebar palt b = 60 mm M
= 75 x 70 = 5250 kg.mm
I = 112 60h
3
= 5h
3
mm
4
�
�
=
1 2
ℎ
30 = 5250
1 2
ℎ 5
ℎ
3
ℎ = 5250
30 5 h
= 6 mm
Baud pengencang rangka
Sebagai pengikat antara rangka dudukan tempat duduk dan rangka utama digunakan baud. Baud ini akan menerima beban geser, sehingga besarnya diameter baud
yang dibutuhkan dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut. Dipilih bahan S30C
σb = 48 kgmm
2
Faktor keamanan Sf = 2 W
= 150 kg fc
= 1.2 w
= 1.2 x 150 = 180 σa
= 482 = 24 kgmm
2
a = 0.5
– 0.75 σa a
= 0.5 x 24 = 12 kgmm
2
≥ 4
� � ≥
4 180
� 24 = 3
4.4.5 Diameter PuliMotor Penggerak
Kategori