Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
dengan tegangan lentur yang diizinkan
a4
= 15 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b4
= 15 kgmm
2
.
Tegangan geser izin pada masing-masing roda gigi adalah :
3 a
τ
= 2,3 kgmm
2
4 a
τ
= 1,76 kgmm
2
Rancangan ini juga aman digunakan baik karena tegangan geser maupun tegangan lentur yang diizinkan lebih besar dari pada tegangan geser maupun tegangan lentur yang
direncanakan.
3.4.5.5. Perhitungan Dimensi Roda Tingkat Ketiga
Daya dari poros elektromotor diteruskan ke poros roda gigi tingkat kedua, dan dengan cara perhitungan yang sama seperti transmisi roda gigi tingkat pertama dapat
diperoleh ukuran-ukuran roda gigi 5 dan 6, yaitu :
Perbandingan transmisi i
3
= 1,93 Modul
m = 25
Lebar gigi b
= 250 mm Tinggi kepala gigi
h
k
= 25 mm Tinggi kaki gigi
h
f
= 30 mm Jumlah gigi roda gigi 5
Z
5
= 20
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Jumlah gigi roda gigi 6 Z
6
= 48 Jarak sumb poros
a = 950 mm
Diameter jarak bagi d
o5
= 475 mm d
o6
= 1200 mm Diameter dasar
d
b5
= 415 mm
d
b6
= 1140 mm Diameter kepala
d
k5
= 525 mm
d
k6
= 1250 mm Jarak bagi lingkaran
t = 78,5 mm
Tinggi gigi H
= 56,25 mm Diameter kaki
d
f5
= 412,5 mm
d
f6
= 1137,5 mm Tebal gigi
S = 39,25 mm
Putaran poros I adalah n
1
, dengan : i
1
=
1 2
2 1
Z Z
n n =
maka putaran poros IV adalah : n
4
= 53,26 rpm = n
5
Putaran poros VI adalah : n
6
=
6 5
. 3
Z Z
n
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
=
51 20
. 26
, 53
= 21,08 rpm
- Kecepatan keliling roda gigi 5 dan 6 : v
o5
= v
o6
= 1,32 mdet
- Gaya tangensal yang dialami
: F
t
= 18446,5 kg
- Tegangan geser yang dialami
:
τ
= 1,3 kgmm
2
- Tegangan lentur yang terjadi
:
a5
= 13,5 kgmm
2
:
a6
= 10,4 kgmm
2
Bahan roda gigi 5 yang dipilih adalah SC 46 dengan tegangan lentur yang diizinkan
a5
= 19 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b5
= 46 kgmm
2
. Bahan roda gigi 6 yang dipilih adalah FC 25 dengan tegangan lentur yang diizinkan
a6
= 11 kgmm
2
dan kekuatan tarik
b6
= 25 kgmm
2
. Tegangan geser izin pada masing-masing roda gigi adalah :
5 a
τ
= 2,3 kgmm
2
6 a
τ
= 1,76 kgmm
2
Rancangan ini juga aman digunakan baik karena tegangan geser maupun tegangan lentur yang diizinkan lebih besar dari pada tegangan geser maupun tegangan lentur yang
direncanakan.
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Dari hasil diatas didapat perbandingan transmisi dari roda gigi 1 sampai dengan 6 Tabel 3.3 Spesifikasi Roda gigi
Roda gigi
Dimensi Roda gigi
1 Roda gigi
2 Roda gigi
3 Roda gigi
4 Roda gigi
5 Roda gigi
6
Jumlah gigi Z
10 46
18 68
20 48
Lebar gigi b
150 mm 150 mm
200 mm 200 mm
250 mm 250 mm
Diameter Dasar
db 114 mm
658 mm 292 mm
1312 mm 415 mm
1140 mm
Tinggi gigi H
33,75 mm 33,75 mm 45 mm
45 mm 56,25 mm 56,25 mm
Tebal gigi S
23,55 mm 23,55 mm 31,4 mm
31,4 mm 39,25 mm 39,25 mm
Jarak sumbu
poros 420 mm
420 mm 850 mm
850 mm 950 mm
950 mm
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
a
Diameter jarak bagi
do 150 mm
690 mm 340 mm
1360 mm 475 mm
1200 mm
Diameter kepala
dk 180 mm
720 mm 380 mm
1320 mm 525 mm
1250 mm
Modul m
15 15
20 20
25 25
3..4.6. Perhitungan Sistim Rem Untuk Mekanisme Spreader
Pada pesawat pengangkat rem tidak hanya dipergunakan untuk menghentikan beban tetapi juga untuk menahan beban pada waktu diam dan mengatur kecepatan
pada saat menurunkannya. Adapun bentuk dan komponen utama dari rem yang akan direncanakan dapat dilihat pada gambar 3.18 berikut ini.
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 3.18 Sistim rem pengangkat. Pada perencanaan ini jenis rem yang dipergunakan adalah jenis rem cakra disc
breake. Daya statik pengereman yang dipakai adalah :
N
br
=
75 .
2 .
. η
V Q
Lit 1, hal 292
Dimana : Q
= Kapasitas angkat V
= Kecepatan angkat = 0,7 mdet
η
= effisiensi total mekanisme = 0,8 maka :
N
br
=
75 .
2 8
, .
7 ,
. 54000
= 201,6 Hp
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Momen statis pada saat pengereman adalah : M
st
= 71620
br br
n N
Lit 1, hal 292
= 71620 980
6 ,
201 = 147,33 kg.m
Momen gaya dinamik saat pengereman adalah :
M
din
=
br br
t n
V Q
t n
GD .
. .
. 975
, .
375 .
.
2 2
η δ
+
dimana : t
br
= Waktu untuk pengereman, untuk mekanisme pengangkatan, V12 ms
= 1,5 detik mekanisme pengangkat dan penjalan Lit 1, hal 294 = Koefisien efek massa bagian mekanisme transmisi = 1,1 – 1,25
diambil 1,2 Lit 1, hal 293
maka :
M
din
=
5 ,
1 .
980 8
, .
7 ,
. 54000
. 975
, 5
, 1
. 375
980 .
056 ,
98 2
, 1
2 2
+
= 270,3 kg.m
Momen gaya yang diperlukan untuk pengereman adalah : M
br
= M
din
+ M
st
Lit 1, hal 297 = 270,3 + 147,33 = 417,63 kg.m
Ukuran-ukuran diameter dan lebar cakram dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan dibawah ni :
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
b.r
m 2
= P
M
br
. .
2 .
µ π
β
lit.8 , hal 512
dimana : b
= lebar cakra rem cm r
m
= radius rata-rata cakram cm = koefisien pengereman, 1,75 – 2 Karakteristik Material
Gesek
= koefisen gesekan, 0,35 – 0,65 Karakteristik Material Gesek
P = tekanan permukaan yang diizinkan, 0,5 – 7
m
r b
= 0,2 sd 0,5 lit.8 , hal 512
maka : 0,2 . r
m 3
= 6
45 ,
. 2
2 41763
π
r
m
=
3
2 ,
54 ,
4923 = 29,1 cm
maka : b
= 0,2 . r
m
= 0,2 . 29,1 = 5,8 cm Diameter dalam cakram rem adalah :
D
i
= 2r
m
– b lit.8 , hal 512
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
= 229,1 – 5,8 = 52,4 cm Diameter luar cakram rem adalah :
D
o
= 2r
m
+ b lit.8 , hal 512
= 229,1 + 5,8 = 64 cm Gaya dorong aksial S untuk permukaan gesek adalah :
S =
m br
r Z
M .
. µ
Lit 1, hal 222
dengan jumlah permukaan gesek Z = 2, maka : S
= 1
, 29
45 ,
2 4176
= 1594,6 kg
Tekanan permukaan yang terjadi adalah : P
= F
S Lit 1, hal 223
Dimana : F
= luas permukaan kontak = r
o 2
– r
i 2
Lit 1, hal 223 = 3,1432
2
– 26,2
2
= 1060,47 cm
2
maka : P
= 47
, 1060
6 ,
1594 = 1,5 kgcm
2
Muhammad Anhar Pulungan : Perancangan Mekanisme Spreader Gantry Crane Dengan Kapasitas 40 Ton Dengan Tinggi Angkat Maksimum 41 Meter Yang Dipakai Di Pelabuhan Laut, 2009.
USU Repository © 2009
Harga tekanan permukaan kontak ini masih dalam batas tekanan satuan yang diizinkan yaitu untuk bahan asbes pada logam P = 0,5 sd 7 kgcm
2
, dengan demikian bahan yang dipilih adalah tepat.
3.5. Perhitungan Mekanisme Trolley
