Jadi, τ
gp
= v
1
.v
2
. τ
gp
= 0,220,6526,6 = 3,8 kgmm
2
Dimana : τ
gw
= tegangan geser ijin bahan las, τ
gp
3.3 Lift Cylinder dan Perlengkapannya.
= tegangan geser ijin bahan yang dilas Karena tegangan geser yang terjadi lebih kecil dari tegangan geser ijin bahan las
dan bahan yang dilas, maka pengelasan aman.
3.2.5. Rod
Rod ini berfungsi sebagai alur pergerakan dari batang torak, sehingga kepala batang torak tidak berputar. Pada rod ini, idealnya tidak ada beban yang
terjadi. Oleh karena itu rod ini tidak dihitung, tetapi bahannya ditentukan sama dengan bahan beam.
Gambar 3.31. Lift Cylinder dan perlengkapannya
Universitas Sumatera Utara
Keterangan gambar 1. Batang torak
2. Lift cylinder
3. Poros 4. Rantai dan sprocket
5. Kepala torak. Silinder ini merupakan bagian yang berfungsi sebagai pengangkat dan penurun
garpu dan beban. Prinsip kerja dari silinder telah dibahas pada bab terdahulu.
3.3.1. Batang torak
Untuk merancang batang torak terlebih dahulu diketahui beban maksimum yang diangkat dan tinggi angkat maksimum. Dari perhitungan terdahulu diketahui
bahwa beban angkat adalah 2800 kg atau untuk masing – masing rantai mendukung beban 1400 kg. Langkah batang torak ini direncanakan 1480 mm,
ditambah dengan panjang batang torak diluar silinder 285 mm. Jadi panjang total batang torak saat mencapai tinggi angkat maksimum adalah 1765 mm, akan
cenderung melengkung, akibat gaya yang didukungnya. Peristiwa ini dikenal dengan Buckling. Buckling terjadi apabila gaya Buckling lebih kecil dari gaya
yang didukungnya. Apabila terjadi Buckling maka perlu diperhatikan factor keamanan yang besarnya tergantung dari kerampingan batang. Angka
kerampingan akibat dimensi bahan λ perlu dibandingkan dengan angka
kerampingan tetapan dari bahan λ
o
. Jika λ ≥ λ
o
, maka hal ini termasuk Buckling elastis dan dapat digunakan rumus Euler. Jika
λ ≥ λ
o
termasuk Buckling tidak elastis dan tegangan buckling dapat dihitung menurut rumus Tetmayer.
Universitas Sumatera Utara
Dari perhitungan sebelumnya telah diketahui bahwa untuk satu sisi, berat inner mast
Ft = 57,6 kg dan berat dukung rantai F
1
= 1400 kg. Karena gaya yang digunakan adalah rantai, maka F
1
= F
2
= 1400 kg. Jadi beban angkat total yang didukung oleh batang torak adalah dua kali Ft + F
1
+ F
2
= 21400+1400+57,6 = 5715,2 kg
≈ 6000 kg.
Gambar 3.32. Gaya pada Batang Torak Bahan yang digunakan untuk batang torak ini adalah baja carbon AISI
1040 dengan tegangan tarik maksimumnya adalah 85 kpsi = 60 kgmm
2
. Dalam hal ini diambil faktor keamanan = 4.
Pada batang torak terjadi tekan dan lengkung. Tegangan tekan yang terjadi,
σ
tk
A F
= Dimana :
F = beban yang didukung = 6000 kg A = luas penampang = π
4
. d
2
d = diameter batang torak = 40 mm, direncanakan
Universitas Sumatera Utara
jadi : σ
tk
2
40 .
4 6000
π =
= 4,77 kgmm
2
Tegangan lengkunglentur yang terjadi, σ
b
bt b
W M
=
Dimana : M
b
= momen lengkung lentur yang terjadi = 1400.95 + 57,6.65 – 1400.35 = 59744 kgmm
W
bt
= momen tahanan lengkung lentur =
π
32
.d
3
= π3240
2
= 6283,2 mm
3
Jadi, σ
b
5 ,
9 2
, 6283
59744 =
= kgmm
2
Dengan demikian terjadi tegangan kombinasi, =
σ
tk
+ σ
b
lit.4 hal 352 Karena bahan yang digunakan mempunyai
σ
t maks
= 60 kgmm
2
maka : σ
t
15 4
60
.
= =
v
maks t
σ =
kgmm
2
σ
tk
= 1,5 – 2,5 . σ
t
= 1,5 . σ
t
dipilih = 1,515
= 22,5 kgmm
2
Universitas Sumatera Utara
Karena tegangan tekan total yang terjadi lebih kecil dari tegangan tekan ijin bahan, maka bahan aman digunakan.
Pengecekan terhadap Buckling F
B
2 2
3
3530 7
, 125663
10 .
4 ,
20 π
= = 2030,4 kg
Karena gaya Buckling hanya 2030,4 kg, sedangkan gaya yang terjadi 6000 kg, Maka pada batang torak terjadi Buckling.
Pengontrolan terhadap angka kerampingan, λ =
i S
Dimana : i = d4 = 404 =10 mm
Jadi, λ =
353 10
3530 =
Angka kerampingan bahan λ
o
didapat dari persamaan : λ
o
π
σ
pl E
.
= untuk st.60
λ
o
= 89 lit.4
Karena λ
λ
o,
maka rumus Buckling yang digunakan adalah rumus Euler. I
min
2 2
. .
.
π
E S
F v
= Jadi :
I
min
2 3
2
10 .
4 ,
20 3530
6000 4
π =
= 1 485 356,632 mm
4
Universitas Sumatera Utara
I
min
= π
64
. d
4 min
. 64
π I
4
d =
=
4
632 ,
1485356 64
π = 74,2 mm
Untuk penyelesaian terhadap komponen lainnya, maka diambil d = 78 mm. Batang torak ini dikaitkan diikat dengan piston dengan menggunakan
sebuah seal o-ring. Penggunaan o-ring ini dianggap sudah cukup aman, karena pengaruh tegangan aksial antar batang torak tidak ada dianggap tidak ada.
Untuk penyesuaian terhadap o-ring yang strandard, maka batang torak sebelah bawah diameternya diperkecil menjadi 20 mm,direncanakan dan o-ring yang
digunakan adalah : - material
; Nitril - symbol
; NBR - hardness shore ; 90
- temperature ; -20 + 100
o
3.3.2. Silinder Hidrolik
Kategori