Analisis Teoritis Kapasitas Angkat Terhadap Keseimbangan Peralatan Pengangkat Reachstacker Pada Berbagai Kombinasi Sudut Dan Panjang Lengan Pengangkat

ANALISIS TEORITIS KAPASITAS ANGKAT
TERHADAP KESEIMBANGAN PERALATAN
PENGANGKAT REACHSTACKER PADA BERBAGAI
KOMBINASI SUDUT DAN PANJANG
LENGAN PENGANGKAT

SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi
Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

RONI HAMDANI BAKO
NIM.040401063

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2009

KATA PENGANTAR

Salah satu aspek penting permesinan yang mendapat perhatian dan

merupakan penentu layak atau tidaknya suatu produk dapat digunakan yaitu
kekuatan bahan. Kajian ini berkaitan antara optimasi dengan kekuatan bahan.
Tugas skripsi yang mengambil topik Mekanika Kekuatan Bahan dengan
judul : “Analisis Teoritis Kapasitas Angkat Terhadap Keseimbangan
Peralatan Pengangkat Reachstacker Pada Berbagai Kombinasi Sudut Dan
Panjang Lengan Pengangkat” dimaksudkan sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan studi di Program Reguler Departemen Teknik Mesin Universitas
Sumatera Utara.
Selama menulis laporan ini, penulis banyak mendapat bimbingan dan
bantuan dari berbagai pihak . Oleh karena itu dalam kesempatan ini, penulis
mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Tugiman K., MT sebagai Dosen Pembimbing yang telah
memberikan arahan pada penulis selama mengerjakan tugas sarjana
2. Ayahanda Abner Bako dan Ibunda Maimunah Tambunan, abang dan
adikku yang selalu mendoakan penulis.
3. Bapak DR Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin FT USU.
4. Bapak Tulus B. Sitorus, ST,MT. selaku Sekretaris Departemen Teknik
Mesin FT USU.
5. Pimpinan dan staff di Unit Terminal Pelabuhan Peti Kemas I Belawan

Medan dan seluruh pegawai tata usaha Teknik Mesin USU.
6. Seluruh Staff Pengajar di Departemen Teknik Mesin FT USU yang telah
mengajarkan banyak pengetahuan baik dibidang mesin maupun pola pikir
dibidang umum menjadi lebih kritis.
7. Seluruh Pegawai di Departemen Teknik Mesin FT USU yang telah
memberikan pelayanan terbaik dalam akademis maupun non akademis.
8. Seluruh teman teman yang memberikan masukan yang bermanfaat bagi
penulis.

Penulis menyadari bahwa tugas skripsi ini masih belum sempurna oleh
karena itu kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan untuk
perbaikan menuju yg lebih baik. Semoga Tugas Sarjana ini memberi manfaat bagi
siapapun yang membacanya serta dapat menjadi referensi yang bermanfaat bagi
imu pengetahuan.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan syukur
kepada Allah SWT atas Hidayah dan Rahmat-Nya sehingga tugas akhir ini dapat
terselesaikan.

Medan, Juni 2009

Roni Hamdani Bako
NIM 040401063

Daftar Isi
Kata Pengantar
i
Daftar Isi

iii

Daftar Gambar
v
Daftar Tabel

vii

Daftar Notasi

ix

Bab I : Pendahuluan

1

1.1 latar belakang

1

1.2 rumusan masalah

2

1.3 tujuan penelitian

2

1.4 metodologi penelitian

3

1.5 batasan masalah

6

1.6 sistematika penulisan

6

Bab II : Kajian Pustaka

7

2.1 reachstacker

7

2.2 komponen komponen reachstacker

8

2.3 spesifikasi teknis

9

2.3.1 spesifikasi reachstacker

9

2.3.2 spesifikasi peti kemas

10

2.4 cara kerja reachstacker

11

2.4.1 gerakan mobil

11

2.4.2 gerakan lengan/ boom

12

2.4.3 gerakan trolley

12

2.4.4 gerakan spreader

12

2.5 mekanisme reachstacker
2.5.1 mekanisme penggerak

12
12

2.5.1.1 motor penggerak

13

2.5.1.2 sistem transmisi

13

2.5.2 mekanisme pesawat angkat

13

2.5.2.1 elektro motor

13

2.5.2.2 sistem hidrolik

14

2.6 distribusi daya motor

15

2.7 distribusi daya hidrolik

16

2.8 persamaan kesimbangan

17

Bab III : Analisis Dan Perhitungan
3.1 analisis gaya keseimbangan pada kondisi idle

19
19

3.2 analisis gaya pada kondisi sudut dan panjang lengan pengangkat ber
variasi tanpa pembebanan

26

3.2.1 gaya normal pada tumpuan roda dengan variasi sudut lengan
pengangkat

26

3.2.2 gaya normal pada tumpuan roda dengan variasi sudut dan
panjang lengan pengangkat

27

3.3 analisis gaya pada kondisi sudut dan panjang lengan pengangkat
bervariasi dengan pembebanan maksimum

42

3.4 analisis gaya maksimum dengan persamaan diferensial

53

3.5 diskusi hasil

60

Bab IV : Kesimpulan Dan Saran

65

Daftar Pustaka

x

Lampiran

DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 1.1

Skematik rancangan penelitian

2. Gambar 1.2

Diagram alir proses peelitian

3. Gambar 2.1

Reachstacker

4. Gambar 2.2

Spreader

5. Gambar 2.3

Lengan Pengangkat

6. Gambar 2.4

Dimensi reachstacker

7. Gambar 2.5

Batang pengangkat hidrolik

8. Gambar 3.1

Gaya luar reachstacker posisi idle

9. Gambar 3.2

Gaya luar lengan pengangkat pada posisi idle

10. Gambar 3.3

Diagram gaya lengan penyangga hidrolik

11. Gambar 3.4

Diagram gaya pada mobil reachstacker

12. Gambar 3.5

Gaya luar pada lengan

13. Gambar 3.6

Hasil verifikasi sudut

14. Gambar 3.7

Gaya pada mobil reachstacker

15 Gambar 3.8

reachstacker dengan berbagai kondisi pengangkatan

16. Gambar 3.9

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 9,5 meter
tanpa beban

17. Gambar 3.10 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 10 meter
tanpa beban
18. Gambar 3.11 gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 10,5 meter
tanpa beban
19 Gambar 3.12 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 11 meter
tanpa beban
20 Gambar 3.13 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 11,5 meter
tanpa beban
21 Gambar 3.14 gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 12 meter tanpa
beban
22 Gambar 3.15 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 12,5 meter
tanpa beban
23 Gambar 3.16 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 12,5 meter
tanpa beban

24 Gambar 3.17 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 13,5 meter
tanpa beban
25 Gambar 3.18 Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 14 meter
tanpa beban
26 Gambar 3.19 gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 14,5 meter
tanpa beban
27 Gambar 3.20

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 15 meter
tanpa beban

28 Gambar 3.21

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 15,5 meter
tanpa beban

29 Gambar 3.22

gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 11 meter
dengan beban

30 Gambar 3.23

gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 11,5 meter
dengan beban

31 Gambar 3.24

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 12 meter
dengan beban

32 Gambar 3.25

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 12,5 meter
dengan beban

33 Gambar 3.26

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 13 meter
dengan beban

34 Gambar 3.27

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 13,5 meter
dengan beban

35 Gambar 3.28

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 14 meter
dengan beban

36 Gambar 3.29

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 14,5 meter
dengan beban

37 Gambar 3.30

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 15 meter
dengan beban

38 Gambar 3.31

Gaya pada tumpuan roda dengan panjang lengan 15,5 meter
dengan beban

39 Gambar 3.32

Karakteristik pengangkatan

DAFTAR TABEL
1. Tabel 2.1

Ukuran peti kemas standar

2. Tabel 3.1

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 9,5 meter

3. Tabel 3.2

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 10 meter

4. Tabel 3.3

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 10,5 meter

5. Tabel 3.4

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 11 meter

6. Tabel 3.5

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 11,5 meter

7. Tabel 3.6

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 12 meter

8. Tabel 3.7

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 12,5 meter

9. Tabel 3.8

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 13 meter

10. Tabel 3.9

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 13,5 meter

11. Tabel 3.10

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 14 meter

12. Tabel 3.11

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 14,5 meter

13. Tabel 3.12

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 15 meter

14. Tabel 3.13

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 15,5 meter

15. Tabel 3.14

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 11 meter

16. Tabel 3.15

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 11,5 meter

17. Tabel 3.16

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 12 meter

18. Tabel 3.17

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 12,5 meter

19. Tabel 3.18

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 13 meter

20. Tabel 3.19

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 13,5 meter

21. Tabel 3.20

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 14 meter

22. Tabel 3.21

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 14,5 meter

23. Tabel 3.22

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 15 meter

24. Tabel 3.23

Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang
lengan 15,5 meter

25. Tabel 3.24

Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik
dengan panjang lengan 11,5 meter

26. Tabel 3.25 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 13,5 meter
27 Tabel 3.26 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 14 meter
28 Tabel 3.27 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 14,5 meter
29 Tabel 3.28 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 15 meter
30 Tabel 3.29 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 15,5 meter
31 Tabel 3.30 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 14 meter dengan beban 35 ton
32 Tabel 3.31 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 14,5 meter dengan beban 35 ton

33 Tabel 3.32 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 15 meter dengan beban 35 ton
34 Tabel 3.33 Hasil perhitungan tekanan pada lengan penyangga hidrolik dengan
panjang lengan 15,5 meter dengan beban 35 ton

DAFTAR NOTASI
F

gaya

kN

P

tekanan

kN
m2

D

diameter saluran

m

v

kecepatan aliran

m3
s

A

luas penampang

m2

M

momen

Nm

I

inersia

Nm

x

koordinat titik berat x

y

koordinat titik berat y

N

gaya normal

kN

W

berat

kN

m

massa

kg

g

grafitasi

m
s2

R

panjang lengan

m

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan transportasi jarak jauh saat ini berkembang sangat pesat.
Hal ini merupakan faktor yang sangat penting sebagai sarana untuk mengangkut
barang-barang yang dibutuhkan manusia yang semakin bervariasi. Untuk
mengangkut barang dalam jumlah yang banyak serta jarak yang terpisah oleh laut,
maka pengangkutan dengan kapal laut merupakan sarana yang paling efektif.
Agar kualitas barang yang diangkut tetap baik, aman dan operasi bongkar muat
lebih cepat, maka dibuatlah suatu wadah barang yang dapat diangkut dari
pelabuhan ke kapal atau sebaliknya yang disebut dengan peti kemas, dimana
wadah tersebut juga dapat disimpan dilapangan terbuka sehingga tidak diperlukan
lagi gudang sebagai tempat penyimpanan barang dan dengan demikian dapat
mengurangi biaya pengeluaran.
Kecenderungan untuk memakai peti kemas saat ini semakin tinggi seiring
dengan semakin berkembangnya pertumbuhan ekonomi Indonesia yang terlihat
dari semakin ramainya kegiatan ekspor dan impor dipelabuhan-pelabuhan besar.
Sehubungan dengan itu maka dibutuhkan suatu pesawat pengangkat yang dapat
mengangkat dan memindahkan peti kemas dari pelabuhan ke kapal atau
sebaliknya dengan gerak dan mobilitas yang baik dan aman.
Salah satu pesawat pengangkat yang digunakan dalam pelabuhan peti
kemas yaitu reachstacker. Reachstacker adalah mobil crane khusus untuk
mengangkat peti kemas yang digunakan pada terminal pelabuhan peti kemas.
Reachstacker sebagai salah satu mesin pengangkat peti kemas mempunyai
peranan besar untuk kelancaran arus keluar masuk barang di pelabuhan.
Reachstacker digunakan untuk menyusun peti kemas yang akan dimuat ke kapal
dari truck pengangkut peti kemas yang berasal dari penyimpanan sementara peti
kemas. Karena mempunyai intensitas pemakaian yang tinggi dan peranan penting
dipelabuhan maka kemungkinan terjadinya kerusakan harus dapat dicegah dan
diminimalisir. Untuk mencegah terjadinya kerusakan pada reachstacker maka
penelitian terhadap berbagai kondisi pembebanan reachstacker sangat diperlukan.

1.2 Rumusan Masalah
Peralatan pengangkat reachstacker merupakan salah satu peralatan yang terus
menerus dipakai pada proses bongkar muat peti kemas. Oleh karena itu
kemungkinan terjadi kerusakan juga sangat tinggi dan hal tersebut akan
berpengaruh besar terhadap proses bongkar muat peti kemas tersebut. Untuk
mencegah terjadinya kondisi yang dapat menyebabkan kerusakan fatal pada
reachstacker, maka dibuatlah penelitian yang bertujuan agar dapat meminimalisir
kemungkinan kerusakan terjadi. Penelitian ini difokuskan pada kemampuan
angkat peralatan pengangkat reach stacker dan kondisi kondisi yang menyebabkan
terjadinya jungkir pada reachstacker.

1.3 Tujuan Penelitian
Terdapat beberapa tujuan khusus yang diharapkan dapat dicapai sehubungan
dengan penelitian ini, antara lain :
1. Mendapatkan kondisi maksimum yang dapat dikenakan pada
reachstacker dengan variasi panjang lengan dan sudut lengan
pengangkat/boom dari peralatan pengangkat reachstacker.
2. Mendapatkan karakteristik pembebanan pada peralatan pengangkat
reachstacker sehingga dapat dilakukan antisipasi berupa pengamatan
yang intensif sebelum terjadi kerusakan.

1.4 Metodologi Penelitian
Mekanisme pelaksanaan penelitian ini dapat dilihat pada gambar 1.2
Permasalahan :
studi kapasitas angkat maksimum
pada alat pengangkat reachstacker
akibat perubahan panjang lengan
dan sudut lengan pangangkat

variable bebas :
•
•
•

panjang lengan pengangkat
sudut lengan pengangkat
beban

• analisa gaya pada lengan
pengangkat
• verivikasi sudut lengan penyangga
hidrolik dengan panjang lengan
penyangga hidrolik
• perhitungan keseimbangan dengan
kombinasi ketiga kondisi
• pembuktian dengan menggunakan
metode perhitungan diferensial

Hasil yang diperoleh :
•
•

karakteristik pembebanan
posisi kritis pada reachstacker

gambar 1.1 skematik rancangan penelitian

Pada gambar 1.1 diuraikan bagaimana proses penelitian ini dilaksanakan.
Mulai dari permasalahan, variabel-variabel yang digunakan, penyelesaian dan
hasil yang ingin dicapai.

Diagram alir proses perhitungan dan analisa pada skripsi ini pada gambar 1.2 :
Mulai

membuat diagram benda bebas pada
peralatan pengangkat reachstacker
pada kondisi idle dengan metode
super posisi

membuat formulasi perhitungan
gaya pada masing masing tumpuan
roda

terjadi jungkir

mendapat persamaan
keseimbangan pada masing
masing bagian pada
peralatan pengangkat
reachstacker

melakukan verifikasi
sudut lengan pengangkat
dengan sudut
penyangga hidrolik

menghitung gaya yang terjadi
pada masing masing tumpuan
roda dengan variasi sudut dan
panjang lengan pengangkat
tanpa pembebanan

tidak terjadi jungkir

terjadi jungkir

menghitung gaya yang terjadi
pada masing masing tumpuan
roda dengan variasi sudut dan
panjang lengan pengangkat
dengan pembebanan maksimum

A

A

tidak terjadi
jungkir

menghitung gaya yang terjadi pada
masing masing tumpuan roda
dengan metode diffrensial dengan
sudut dan panjang lengan
pengangkat sebagai variabel bebas

mengasumsikan bahwasannya
batang penyangga hidrolik tidak
kaku tetapi mempunyai batasan
tekanan maksimum hidrolik.

terjadi jungkir pada panjang lengan
15,3 m

menghitung
tekanan yang
terjadi pada batang

selesai

≤ 20,7 MPa

> 20,7 MPa

tidak terjadi jungkir

terjadi jungkir

selesai

selesai

gambar 1.2 diagram alir proses penelitian

1.5 Batasan Masalah
Dalam penelitian ini ditetapkan beberapa batasan penelitian, antara lain :
1. Data yang dibutuhkan berupa daya motor dan dimensi komponen
reachstacker diambil dari hasil survei dan brosur reachstacker, serta tidak
merancang/ menghitung daya yang dihasilkan dari motor diesel.
2. Perhitungan dan analisis dititik beratkan untuk mencari fungsi optimasi
titik sudut dengan panjang lengan pengangkat dengan kapasitas
maksimum peti kemas berdasarkan hasil survey yaitu 40 ton.
3. Perhitungan gaya pada reachstacker dilakukan dalam keadaan tidak
bergerak secara mobil.
Dengan pembatasan ini diharapkan penelitian dapat lebih difokuskan pada halhal pokok sehingga tugas sarjana ini tidak mengambang dan dapat bermanfaat
untuk kelancaran proses bongkar muat peti kemas seperti yang telah diutarakan
sebelumnya.
1.6 Sistematika Penulisan
Pendahuluan yang berisikan latar belakang, maksud dan tujuan penelitian,
metode penelitian, batasan penelitian dan sistematika penulisan dibahas di bab I
Kajian kepustakaan dibahas di bab II, yang akan menguraikan lebih lanjut
tentang landasan teori, komponen utama reachstacker beserta data teknik yang
didapat dari hasil survey.
Perhitungan dan analisa dibahas pada bab III, yang akan menguraikan
berbagai penerapan rumus kesetimbangan, gaya gaya yang terjadi, posisi kritis
yang terjadi pada reachstacker.
Kesimpulan dari perhitungan dan analisa akan dipaparkan pada bab IV.

BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Pada perkembangan teknologi yang begitu pesat saat ini, maka perlu
pemilihan mesin pemindah bahan yang tepat dan sesuai pada tiap-tiap aktivitas
untuk meningkatkan efisiensi dan daya saing.
Mesin pemindah bahan dalam operasinya dapat diklasifikasi atas dua jenis
yaitu :
1. Pesawat Pengangkat
Pesawat pengangkat dimaksudkan untuk keperluan mengangkat dan
memindahkan barang dari suatu tempat ke tempat yang lain yang
jangkauannya relative terbatas.
Contohnya :

1. Crane
2. Reachstacker
3. Lift

2. Pesawat Pengangkut
Pesawat

pengangkut

dapat

memindahkan

muatan

secara

berkesinambungan dan kontinuitas dan juga dapat mengangkut muatan
dalam jarak yang relatif jauh.
Contohnya :

1. Conveyor
2. Lori pengangkut
3. Elevator buah

Pada bab

ini, akan dibahas mengenai landasan teori yang berkaitan

dengan analisa untuk mengetahui kerja maksimum pada reach stacker.
2.1 Reachstacker
Reachstacker merupakan salah satu tipe pesawat pengangkat dimaksudkan
untuk keperluan mengangkat dan memindahkan barang dari suatu tempat
ketempat yang lain yang jangkauannya relatif terbatas. Reachstacker merupakan
peralatan pemindah bahan yang paling flexibel yang dioperasikan pada terminal
pelabuhan kecil maupun sedang. Reachstacker dapat mengangkut kontainer dalam
jarak dekat dengan relatif cepat dan juga dapat menyusun kontainer pada

gambar 2.1 reachstacker
berbagai posisi tergantung ruang gerak yang ada. Reachstacker terlihat pada
gambar 2.1 dapat mengangkat beban hingga 45 ton. Terdapat beberapa
keterbatasan dalam pengoperasian sudut lengan pengangkat. Keterbatasan ini
menjadi objek kajian penelitian ini.
2.2 Komponen-komponen Reachstacker
Terdapat 2 komponen utama pada Reachstacker yaitu :
1. Spreader
2. Lengan/ boom
1. Spreader
Spreader berfungsi untuk menjepit peti kemas. Pada spreader inilah terdapat
komponen Twist lock yang berguna untuk mengunci peti kemas sebelum diangkat
spreader terlihat pada gambar 2.2

Gambar 2.2 Spreader

2. Lengan / boom
Lengan berfungsi sebagai pengangkat / penyangga beban agar dapat menjangkau
tempat yang tinggi. Lengan reach stacker terlihat pada gambar 2.3

Gambar 2.3 Lengan Pengangkat
2.3 Spesifikasi Teknis
Untuk keperluan penelitian penulis mengambil data teknik yang
dibutuhkan melalui survey data dilapangan.spesifikasi teknik yang dibahas
meliputi spesifikasi pada reachstacker dan spesifikasi peti kemas.
2.3.1 Spesifikasi Reachstacker
Data teknis reachstacker untuk perhitungan dapat dilihat pada gambar 2.4.
yaitu :
Daya, putaran

=

246 kW, 2000 rpm

Tipe boom

=

2 seksi teleskopik

Mmaks = Berat kendaraan

=

68400 kg

W

= Beban maksimal

=

299008 N

u

= jarak maksimum spreader dari tanah

=

15 m

l

= wheel base

=

5,9 m

m

= Panjang lengan/ boom(pendek/ panjang)

=

9,3/16,06 m

n/q

= Tinggi keseluruhan,min/max

=

4,7/18,1 m

o

= Lebar keseluruhan,20feet/40feet

=

6,04/12,17 m

p

= Panjang Keseluruhan dengan lengan

=

11,5 m

r

= jarak roda terluar

=

4,2 m

s

= panjang mobil

=

8m

t

= jarak titik berat beban ke roda depan

=

1,9 m

Gambar 2.4 dimensi reachstacker
2.3.2 Spesifikasi Peti Kemas
Peti kemas digunakan untuk wadah/ tempat muatan barang yang akan
dipindahkan agar tidak mengalami kerusakan saat proses pemindahan. Peti
kemas mempunyai ukuran standar yang dipakai oleh hampir semua negara.
Badan International Standart Organization (ISO) telah menetapkan ukuranukuran dari peti kemas. Ukuran peti kemas standar yang digunakan
ditampilkan dalam tabel 2.1.

Tabel 2.1 Ukuran peti kemas standar
Peti kemas 20 kaki Peti kemas 40 kaki Peti kemas 45 kaki
inggris
panjang 19' 10½"
dimensi luar lebar
8 0
8 6
tinggi

metrik inggris metrik inggris metrik
6.058 m
40 0 12.192 m
45 0 13.716 m
2.438 m
8 0 2.438 m
8 0 2.438 m
2.591 m
8 6 2.591 m
9 6 2.896 m

panjang 18 10 5/16" 5.758 m 39 5 45/64 12.032 m
dimensi dalam

bukaan pintu

lebar
tinggi
width
tinggi

volume
berat kotor

7 8 19/32
7 9 57/64
7 8
7 5¾
1,169 ft³

2.352 m
2.385 m
2.343 m
2.280 m
67.5 m³

7 8 19/32
8 9 15/16
7 8
8 5 49/64
3,040 ft³

2.352 m
2.698 m
2.343 m
2.585 m
86.1 m³

52,910 lb 24,000 kg 67,200 lb 30,480 kg 67,200 lb 30,480 kg
4,850 lb 2,200 kg

berat kosong
muatan bersih

2.352 m 7 8 19/32
2.385 m 7 9 57/64
2.343 m
7 8
2.280 m
7 5¾
33.1 m³ 2,385 ft³

44 4 13.556 m

8,380 lb 3,800 kg 10,580 lb 4,800 kg

48,060 lb 21,800 kg 58,820 lb 26,680 kg 56,620 lb 25,680 kg

Source : http://id.wikipedia.org/wiki/Peti_kemas
2.4 Cara Kerja Reachstacker
Reachstacker bekerja dengan mekanisme angkat dengan cara memanjang/
meninggikan lengan pengangkat lalu memindahkan petikemas dengan mekanisme
mobil ke tempat lain.
Adapun cara kerja dari Reachstacker ini dapat dibagi atas tiga gerakan
yaitu :
1. Gerakan mobil
2. Gerakan lengan/boom
3. Gerakan trolley
4. Gerakan Spreader

2.4.1 Gerakan Mobil
Gerakan mobil ini adalah gerakan reachstacker untuk pindah dari suatu
tempat ketempat lain. Reachstacker bergerak seperti gerakan mobil pada
umumnya. Reachstacker memiliki 6 buah ban karet yang terdiri dari 2 buah ban

pada bagian belakang dan 4 buah ban dibagian depan. Roda pada reachstacker
digerakkan oleh putaran yang berasal dari mesin.

2.4.2 Gerakan lengan/boom
Gerakan lengan/boom ini adalah gerakan angkat dan turun lengan serta
gerakan memanjang dan memendek lengan secara bersamaan sehingga lengan
dapat mengangkat dan menurunkan peti kemas sampai pada ketinggian tertentu.
Gerakan lengan ini memiliki sudut tertentu terhadap bidang datar yang
diperbolehkan sehingga reachstacker tidak terbalik sewaktu mengangkat beban.
2.4.3 Gerakan trolley
Gerakan trolley ini adalah gerakan untuk memutar spreader dan
menyeimbangkan petikemas agar selalu dalam keadaan tegak, yang berarti
memutar peti kemas sehingga peti kemas dapat dengan tepat disusun secara
bertingkat.
2.4.4 Gerakan spreader
Gerakan spreader ini adalah gerakan untuk memanjang dan memendekkan
spreader sehingga dapat disesuaikan untuk mengangkat peti kemas. Spreader
dapat memanjang dengan menggunakan daya hidrolik. Spreader dapat memanjang
dengan panjang 40 feet dan 20 feet desesuaikan dengan standar internasional
ukuran peti kemas.
2.5 Mekanisme Reachstacker
Reachstacker mempunyai beberapa mekanisme dalam melakukan kerja
sebagai satu kesatuan dari mesin pengangkat. Beberapa mekanisme bersinergi
menjadikan reachstacker dapat bergerak mengangkat sekaligus berjalan. Berikut
merupakan mekanisme yang terdapat pada reachstacker yaitu :
1. Mekanisme penggerak
2. Mekanisme Pengangkat
2.5.1 Mekanisme penggerak
Mekanisme penggerak merupakan salah satu mekanisme yang digunakan
untuk keperluan pemindahan peti kemas dari suatu tempat ketempat lain.

Mekanisme ini menggunakan roda karet untuk bergerak berpindah. Untuk
menggerakkan roda diperlukan daya. Daya didapatkan dari hasil pembakaran
yang terjadi pada motor diesel dan disalurkan melalui sistem transmisi.
2.5.1.1 Motor Penggerak
Pada reachstacker terdapat sebuah mesin utama yang digunakan untuk
menggerakkan seluruh kerja reachstacker. Penggerak mobil saat berjalan dan
mengangkat beban maksimum yaitu sebesar 246 kW. Adapun pada saat berhenti
dan mengangkat beban, daya mesin digunakan untuk memutar pompa hidrolik.
Tekanan hidrolik maksimum yang dihasilkan yaitu sebesar 20.7 Mpa
2.5.1.2 Sistem Transmisi
Pada

reachstacker,

kopling

untuk

mentransmisikan

daya

mesin

menggunakan kopling jenis torsi converter. Kopling jenis ini akan bekerja bila
terjadi perubahan torsi yang dialami oleh mesin reachstacker. Perubahan torsi
yang terjadi diakibatkan oleh beban yang sedang terjadi pada reachstacker.
Sedangkan untuk gearbox digunakan gearbox tipe powershift yang mempunyai 4
perpindahan gigi kedepan dan 4 perpindahan gigi kebelakang.
2.5.2 Mekanisme Pesawat Angkat
Mekanisme pesawat angkat adalah salah satu mekanisme yang digunakan
untuk mengangkat atau menurunkan peti kemas ketingkat yang lebih tinggi. Peti
kemas disusun menjadi beberapa tingkat. Hal ini diperlukan untuk menghemat
tempat di pelabuhan. Peti kemas diangkat dengan menggunakan lengan
penyangga hidrolik. Lengan penyangga ini akan memanjang atau memendek saat
proses pengangkatan. Boom juga akan memanjang/ memendek pada saat
mekanisme angkat. Mekanisme ini sangat mengutamakan sistem hidrolik untuk
kemampuan mengangkat peti kemas. Adapun elektro motor digunakan hanya
untuk menggerakkan spreader agar peti kemas selalu dalam keadaan seimbang.
2.5.2.1 Elektro Motor
Pada reachstacker terdapat elektro motor yang digunakan untuk memutar
spreader yang memakai sistem roda gigi sehingga peti kemas dapat diputar tanpa

harus memutar mobil. Tegangan listrik yang digunakan pada elektro motor
berjenis tegangan listrik AC, dengan daya 1920 watt.
2.5.2.2 Sistem hidrolik
Sistem hidrolik bekerja karena adanya daya dari mesin yang diteruskan
secara mekanis, elektris atau hidrolis. Sistem hidrolik adalah sistem daya yag
menggunakan fluda kerja cair. Besaran utama dalam sistem ini adalah tekanan dan
aliran fluida. Tekanan menghasilkan daya dorong, sedangkan aliran menghasilkan
gerakan atau kecepatan aliran. Pada reachstacker ini terdapat banyak komponen
hidrolik.tekanan maksimum yang dihasilkan oleh sistem hidrolik sebesar 20,7
MPa. Tekanan hidrolik yang dihasilkan dari pompa hidrolik disesuaikan dengan
besaran kebutuhan masing masing komponen hidrolik. Pompa hidrolik berfungsi
untuk mentransfer energi mekanik menjadi energi hidrolik. Pompa hidrolik
bekerja dengan cara menghisap oli dari tangki hidrolik dan mendorongnya
kedalam sistem hidrolik dalam bentuk aliran (flow). Aliran ini yang dimanfaatkan
dengan cara merubahnya menjadi tekanan. Tekanan dihasilkan dengan cara
menghambat aliran oli dalam sistem hidrolik. Hambatan ini dapat disebabkan oleh
orifice, silinder, motor hidrolik, dan aktuator. Pompa hidrolik yang biasa
digunakan ada dua macam yaitu Positive dan Non - positive Displacement Pump.
Rumus dasar dari hidrolik adalah :
Tekanan :
P=

F
4F
=
A πD 2

(2.1)

Kapasitas Alir (debit) :
Q = A⋅v =

dimana

π
4

D 2v

P = tekanan,
D =diameter saluran,
F = gaya,
Q = kapasitas alir,
v = kecepatan aliran

(2.2)

Komponen-komponen sistem hidrolik terdiri dari batang-batang pengangkat
beserta silinder hidroliknya (actuator) lihat gambar 2.5, pompa, katup-katup,
pipa/hose, fluida , filter, tanki dan lain-lain.

Gambar 2.5 batang pengangkat hidrolik
Pada lengan pengangkat hidrolik reachstacker terdapat spesifikasi sebagai berikut:
1. Tekanan hidrolik maksimum

20,7 Mpa

2. Tingkat kebisingan menurut standar DIN 45635 part 36 di kabin 70 dB(A)
3. Kapasitas minyak hidrolik

600 l

4. Kecepatan aliran minyak hidrolik

583 l/min

5. Diameter saluran minyak hidrolik

12 cm

6. Perlindungan berat berlebih

mekanis

Pada perhitungan keseimbangan mobil reachstacker ini lengan penyangga hidrolik
dianggap kaku.
2.6 Distribusi Daya Motor
Pada reachstacker, daya yang berasal dari putaran mesin disalurkan ke
roda penggerak dan juga pada komponen hidrolik. Motor penggerak yang
digunakan menggerakkan keseluruhan mekanisme reachstacker menggunakan
bahan bakar solar. Pemakaian bahan bakar jenis ini erat kaitannya dengan beban
yang akan diangkat oleh reachstacker. Masing masing komponen merupakan hasil
dari distribusi daya yang dihasilkan oleh motor diesel. Besar distribusi daya
tergantung dari kebutuhan masing masing komponen.
Gerakan angkat merupakan sistem yang memerlukan banyak daya dari
putaran motor diesel. Melalui perhitungan dengan menggunakan persamaan 2.1
[lit.5 hal.146] maka didapat daya yang dibutuhkan untuk gerakan angkat
reachstacker yaitu :
N=

Q ⋅V
75 ⋅ η

(2.3)

dimana :
N

= Daya statis saat keadaan mengangkat

= (hp)

Q

= Daya angkat total

= massa peti kemas +
spreader

dan

komponen pengait
(30480 + 3000) kg
V

= Kecepatan angkat dengan beban

= 0,25 m/det

= efisiensi mekanis pengangkat

= 0,814

didapat daya yang dibutuhkan mengangkat beban yaitu 137,1 hp (lihat hal. 9)
daya puncak/ maksimum yang dihasilkan oleh motor diesel yaitu 300 hp, maka
daya yang digunakan untuk gerakan angkat yaitu sebesar 45% dari total daya
puncak yang dapat dihasilkan oleh motor diesel.
2.7 Distribusi Daya Hidrolik
Sistem hidrolik sangat berperan pada proses pemindahan petikemas.Pada
reachstacker terdapat banyak daya yang dibutuhkan untuk gerakan utama seperti
menaikkan dan menurunkan lengan, memanjang dan memendekkan spreader.
Daya ini diambil dari putaran mesin yang digunakan untuk memutar pompa
hidrolik. Tekanan maksimum hidrolik pada reachstacker yaitu sebesar 20.7 Mpa.
Volume oli hidrolik yaitu 600 liter.
Komponen hidrolik pada reachstacker terdiri dari :
1. lengan hidrolik penyangga boom yang terdiri dari dua batang penyangga.
2. teleskopik hidrolik pada boom yang digunakan untuk memanjang/
memendekkan boom.
3. hidrolik pada trolley yang berjumlah dua batang, berguna untuk
menyeimbangkan petikemas.
4. hidrolik pada spreader, yang digunakan untuk memanjang/ memendekkan
spreader untuk disesuaikan dengan petikemas yang ada.
Lengan pengangkat digerakkan oleh fluida bertekanan. Fluida bertekanan yang
dipakai berasal dari pompa hidrolik yang digerakkan oleh motor diesel.

Putaran motor diesel dihubungkan melalui sebuah coupling dan sebuah reduction
gearbox memutar poros engkol. Putaran ini dengan bantuan connecting road
dirubah menjadi gerak lurus untuk memompakan fluida dengan tiga buah piston
secara bergantian.
2.8 Persamaan Keseimbangan
Persamaan keseimbangan pada reachstacker merupakan hal yang paling
utama diketahui sebelum melakukan analisis menyeluruh tentang mekanisme gaya
yang terjadi.
Dengan menggunakan rumus dasar gaya yaitu :
F=m•a

(2.4)

dapat ditentukan suatu persamaan keseimbangan benda bebas yang menjadi dasar
bagi analisis keseimbangan pada reachstacker.
Pada saat reachstacker berjalan dangan mengangkat beban maka persamaan
keseimbangan yang dapat digunakan untuk komponen sumbu x yaitu :
∑ Fx = m • ax

(2.5)

dimana ax merupakan percepatan yang terjadi pada reachstacker yang
sedang bergerak. Untuk komponen gaya pada sumbu y digunakan rumus
∑ Fy = 0;
∑ Fy = 0;
∑M=0

(2.6)

Nilai 0 disebabkan karena perubahan percepatan yang terjadi pada gerakan
vertical reachstacker sangat kecil sehingga bisa diabaikan.
Pada saat akselerasi dan pengereman persamaan yang dapat digunakan
yaitu persamaan 2.5 [lit.1 hal 196] :
MG = IG •
dimana MG merupakan momen pada titik berat
merupakan percepatan sudut
IG merupakan momen inersia pada titik berat.
Titik berat dapat dicari dengan menggunakan rumus :
Pada koordinat x

(2.7)

∑ An ⋅ x n
∑ An
Dan pada koordinat y
∑ An ⋅ y n
y=
∑ An
x=

BAB III
ANALISIS DAN PERHITUNGAN

(2.8)

(2.9)

Pada bab ini akan dibahas perhitungan dan analisis gaya luar dan
kesetimbangan mekanisme pengangkat yang terjadi pada reachstacker. Terdapat
banyak kondisi yang dialami oleh mesin pengangkat reachstacker, oleh karena itu
diambil kondisi yang mewakili seluruh kerja dari reachstacker tersebut. Kondisi
kerja yang terjadi pada reachstacker dibagi atas 6 kondisi. Keenam kondisi ini
diasumsikan karena jumlah tingkat dari peti kemas yang bisa diangkat oleh
reachstacker adalah 5 tingkat peti kemas ditambah satu kondisi idle.

3.1 Analisis Gaya Kesetimbangan Pada Kondisi Idle
Kondisi idle reachstacker merupakan kondisi dimana lengan pengangkat
tidak mengangkat beban dan posisi lengan sejajar dengan permukaan tanah.
Analisis pada kondisi idle sangat diperlukan agar dapat dijadikan landasan
perhitungan pada kondisi kondisi selanjutnya. Gambar 3.1 menunjukkan gaya
gaya luar yang terjadi pada reachstacker dalam kondisi idle.

Gambar 3.1 Gaya luar reachstacker posisi idle
Keterangan :

Frear gaya gesek pada permukaan tanah dengan ban belakang
Nr

gaya normal roda belakang

Nf

gaya normal roda depan

W1 berat mobil reachstacker
W2 berat counter balance
W3 berat lengan pengangkat
W4 berat spreader + trolley
Dari gambar 3.1 analisa gaya yang terjadi pada reachstacker dapat pecah menjadi
beberapa bagian. Bagian tersebut dapat dipisahkan menjadi tiga bagian besar yaitu
1. Bagian lengan/ boom
Bagian lengan pengangkat memiliki dua posisi tumpuan yaitu titik a dan
titik c. adapun gaya lain yang terjadi berupa gaya yang berasal dari berat
lengan penyangga itu sendiri maupun yang berasal dari berat peti kemas
dan komponen pengangkat spreader dan trolley.

Gambar 3.2

menunjukkan gaya yang terjadi pada lengan/ boom pengangkat

Gambar 3.2 Gaya luar lengan pengangkat pada posisi idle

2. Bagian penyangga hidrolik
Bagian penyangga hidrolik merupakan batang dua gaya. Gaya yang terjadi
sama besar dan berlawanan arah. Sudut yang terjadi pada lengan
penyangga hidrolik dengan permukaan tanah disebut sudut . Gambar 3.3
menunjukkan diagram gaya yang terjadi pada lengan penyangga hidrolik

Gambar 3.3 diagram gaya lengan penyangga hidrolik
3. Bagian mobil reachstacker
Bagian mobil reachstacker merupakan bagian yang menopang seluruh
komponen yang ada. Pada mobil reachstacker terdapat gaya gaya yang
secara langsung mempengaruhi kestabilan dari seluruh komponen pada
reachstacker. Gaya gaya yang terjadi meliputi gaya normal yang ada pada
bagian roda. Bila gaya normal yang terjadi pada masing masing roda
bernilai negatif itu berarti terjadi jungkir atau tidak seimbang pada
reachstacker. Pada gambar 3.4 ditunjukkan gaya yang terjadi pada mobil
reachstacker.

Gambar 3.4 diagram gaya pada mobil reachstacker

Analisa gaya pada lengan pengangkat
Dengan menggunakan persamaan 2.4 maka dapat dihitung kesetimbangan
pada reachstacker. analisa dibagi menjadi dua bagian besar yaitu pada bagian
lengan lalu analisa kesetimbangan pada bagian mobil reachstacker
Dari data survey didapat :

α maks = 60°
G = 49050 N (berat trolley dan komponen pengait spreader)
W=m.g
W = 40000 kg x 9,81 = 392400 N
dimana :
, yaitu sudut lengan pengangkat maksimum terhadap garis horizontal
G, yaitu berat trolley dan spreader (komponen pengait peti kemas)
W, yaitu berat peti kemas dengan kapasitas maksimum 40 ton
Dengan menggambarkan gaya gaya yang bekerja pada lengan pengangkat, maka
didapat diagram benda bebas pada gambar 3.5.

Gambar 3.5 gaya luar pada lengan
Dimana :
W4, adalah berat beban petikemas dengan paralatan trolley dan spreader
Berat maksimum petikemas

40000 kg

= 392400 N

Berat trolley + spreader

10000 kg

= 98100 N

karena pada saat kondisi idle reachstacker tidak dalam keadaan mengangkat
beban maka W4 = 98100 N

W3, adalah berat lengan pengangkat sebesar 10000 kg = 98100 N
Fcb, adalah gaya tekan hidrolik untuk mengangkat beban
R1, adalah panjang lengan pengangkat yaitu 9,5-15,5 m
R2, adalah koordinat x titik berat lengan pengangkat yaitu R1/2 m
R3, adalah jarak lengan penyangga hidrolik ke tumpuan yaitu 3,15 m

Panjang lengan penyangga hidrolik maksimum yaitu 6,5 meter dan
minimum yaitu 3,5 m. Untuk sudut antara penyangga hidrolik dengan sumbu x
dapat ditentukan melalui verifikasi berdasarkan panjang lengan penyangga
hidrolik. Hasil verifikasi sudut pada lengan Fcb terlihat pada gambar 3.6.

Gambar 3.6 hasil verifikasi sudut
Dari gambar 3.6 terlihat sudut cb dengan garis horizontal membentuk sudut.
Sudut yang terjadi tidak banyak mengalami perubahan. Panjang lengan hidrolik
yaitu 3,5 m dan panjang maksimum lengan penyangga hidrolik yaitu 6,5 m.

Maka persamaan kesetimbangan pada boom pengangkat dapat dilihat pada
gambar 3.5, maka diperoleh :

∑ Fx = 0
Fax – Fcb cos 56 = 0

(1)

∑ Fy = 0
-Fay + Fcb sin 56 –W3 – W4 = 0
-Fay + Fcb sin 56 = 196200 N

(2)

∑Ma = 0
-W4 • r1 – W3 • r2 + Fcb sin56 • R3 + Fcb cos56 • R4 = 0

(3)

Dimana :

R1 yaitu panjang lengan sebesar 9,5 m
R2 yaitu jarak titik tumpu ke titik berat lengan sebesar 4,8 m
R3 yaitu jarak titik tumpu ke titik penyangga hidrolik 3,15 m
R4 yaitu jarak proyeksi y titik tumpu ke titik penyangga 3,15 sin

maka didapat :
Fcb = 535,3 kN
Dengan mensubstitusikan persamaan 3 ke 1 didapat nilai
Fax = 299,34 kN
Dengan mensubstitusikan persamaan 3 ke 2 didapat nilai
Fay = 247,59 kN
Analisa gaya pada mobil reachstacker
Adapun gaya gaya pada lengan pengangkat berpengaruh terhadap mobil
reachstacker secara keseluruhan. Oleh karena itu penggunaan gaya yang ada pada
lengan pengangkat tidak lagi secara keseluruhan dibahas, tetapi diambil gaya gaya
yang berhubungan langsung seperti pada join dan tumpuan dengan mobil
reachstacker.
Dengan

metode

persamaan

kesetimbangan,

reachstacker dapat diketahui pada gambar 3.7.

keseimbangan

mobil

Gambar 3.7 gaya pada mobil reachstacker
Dimana :
a = jarak y pada titik berat pemberat dari permukaan tanah

= 1,7m

b = jarak y titik tumpu lengan dari permukaan tanah

= 3,9m

d = jarak x titik berat pemberat dari roda belakang

= 0,05m

c = jarak x titik tumpu lengan dari roda belakang

= 0,1m

e = jarak x titik berat mobil dari roda belakang

= 2,9m

f = jarak y titik berat mobil dari permukaan tanah

= 0,9m

g = jarak y titik tumpu lengan hidrolik dari permukaan tanah

= 0,8m

h = jarak x titik tumpu dari roda depan

= 0,85m

i = jarak x titik berat mobil dari roda depan

= 3,1m

w1 = berat dari counter balance (pemberat) = 8000 kg

= 78480 N

w2 = berat mobil reachstacker

= 396324 N

= 40400 kg

Fcb = -Fbc tanda minus yaitu arah yang berlawanan.

= 535,3 kN

Fbx = Fbc cos 56

= 299,34 kN

Fby = Fbc sin 56

= 443,79 kN
[sumber : survey dilapangan]

Asumsi terjadinya jungkir pada reachstacker yaitu bila gaya normal yang terjadi
pada titik sentuh roda belakang atau roda depan dengan permukaan tanah ≤ 0.

Mrear = 0
-Fax •3,9 - Fbx • 0,8 - Fby •5,15 – Fay • 0,1 + 4Nfront •6 – w1 • 0,05 – w2 • 2,9 = 0
4Nfront =

Fax 3,9 + Fbx 0,8 + Fby 5,15 + Fay 0,1 + w 1 0,05 + w 2 2,9
6

4Nfront = 811,73 kN
Mfront = 0
-2Nrear • 6 + Fay • 5,9 + Fby • 0,85 – Fbx • 0,8 – Fax • 3,9 + w2 • 3,1 + w1 • 5,95 = 0

2Nrear =

- Fax 3,9 + Fay 5,9 + Fby 0,85 − Fbx 0,8 + w 2 3,1 + w 1 5,95
6

2Nrear = 354,44 kN
jadi pada saat kondisi idle yaitu tanpa pembebanan, gaya normal yang terjadi pada
roda depan sebesar 811,73 kN dan gaya yang diterima pada roda belakang sebesar
354,44 kN. Dikarenakan kedua gaya normal pada roda bernilai positip atau lebih
besar dari 0 yang berarti tidak terjadi jungkir pada reachstacker.

3.2 Analisis Gaya Pada Kondisi Sudut Dan Panjang Lengan Pengangkat
Bervariasi Tanpa Pembebanan.
Dengan menggunakan metode perhitungan yang sama dengan perhitungan
pada kondisi idle, maka perhitungan pada kondisi sudut lengan dan panjang
lengan dapat diselesaikan.
Perhitungan dapat dibagi menjadi 2 bagian. Bagian pertama menghitung
gaya normal yang terjadi pada tumpuan roda dengan variasi sudut lengan
pengangkat. Bagian kedua yaitu menghitung gaya normal yang terjadi akibat
perubahan panjang lengan yang dikombinasikan dengan perubahan sudut lengan.
3.2.1 Gaya normal pada tumpuan roda dengan variasi sudut lengan pengangkat.
Sudut lengan pengangkat merupakan salah satu varibel bebas dari
perhitungan kesetimbangan yang terjadi pada mekanisme reachstacker. Variasi
sudut lengan pengangkat ini diambil dengan interval 10°. perhitungan dimulai
pada saat kondisi idle atau 0° sampai dengan kondisi maksimum yaitu 60°. Pada
tabel 3.1 didapat hasil dari perhitungan.Dari hasil yang diperoleh, gaya normal
pada kedua tumpuan roda bernilai positif. hal ini berarti bahwa tidak terjadi
jungkir pada berbagai sudut lengan dengan panjang lengan 9,5 meter.

3.2.2 Gaya normal pada tumpuan roda dengan variasi sudut dan panjang lengan
pengangkat.
Panjang lengan pengangkat merupakan variabel yang juga menentukan
dalam penentuan kesetimbangan dari reachstacker. Variasi panjang lengan
diambil dengan interval 0,5 meter. Penentuan interval ini digunakan untuk
menjaga tingkat keakurasian perhitungan. Panjang lengan dimulai pada kondisi
memendek atau posisi idle sampai pada posisi maksimum yaitu 15,5 meter.
Kondisi reachstacker dengan berbagai variasi panjang dan sudut lengan
pengangkat dapat dilihat pada gambar 3.8 Dengan menggunakan perhitungan
yang sama dengan perhitungan pada posisi idle didapat hasil pada tabel 3.2
sampai 3.13

gambar 3.8 reachstacker dengan berbagai kondisi pengangkatan

Tabel 3.1 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 9,5 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

9.5

4.8

9.5

4.75

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

535.3

299.34

247.59

299.34

443.79

811.73

354.44

10

60

9.5

4.8

9.36

4.68

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

465.09

232.55

206.58

232.55

402.78

723.54

360.63

20

62

9.5

4.8

8.93

4.46

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

421.12

197.70

175.63

197.70

371.83

669.16

353.10

30

62

9.5

4.8

8.23

4.11

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

384.56

180.54

143.35

180.54

339.55

627.47

330.23

40

62

9.5

4.8

7.28

3.64

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

347.55

163.17

110.67

163.17

306.87

585.27

307.08

50

60

9.5

4.8

6.11

3.05

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

303.57

151.78

66.697

151.78

262.90

537.87

266.53

60

59

9.5

4.8

4.75

2.38

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

253.7

130.67

21.265

130.67

217.47

481.58

231.96

tabel 3.2 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 10 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

10

5

10

5.00

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

563.48

315.09

270.94

315.09

467.14

844.51

368.38

10

60

10

5

9.85

4.92

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

489.57

244.79

227.78

244.79

423.98

751.67

374.89

20

62

10

5

9.4

4.70

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

443.28

208.11

195.2

208.11

391.40

694.43

366.97

30

62

10

5

8.66

4.33

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

404.8

190.04

161.22

190.04

357.42

650.55

342.89

40

62

10

5

7.66

3.83

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

365.85

171.75

126.82

171.75

323.02

606.13

318.52

50

60

10

5

6.43

3.21

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

319.54

159.77

80.534

159.77

276.73

556.24

275.83

60

59

10

5

5

2.50

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

267.05

137.54

32.711

137.54

228.91

496.98

239.45

tabel 3.3 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 10,5 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

10.5

5.3

10.5

5.25

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

591.65

330.85

294.3

330.85

490.50

877.29

382.31

10

60

10.5

5.3

10.3

5.17

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

514.05

257.02

248.98

257.02

445.18

779.81

389.15

20

62

10.5

5.3

9.87

4.93

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

465.45

218.52

214.77

218.52

410.97

719.71

380.83

30

62

10.5

5.3

9.09

4.55

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

425.04

199.55

179.09

199.55

375.29

673.63

355.56

40

62

10.5

5.3

8.04

4.02

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

384.14

180.34

142.97

180.34

339.17

626.99

329.97

50

60

10.5

5.3

6.75

3.37

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

335.52

167.76

94.37

167.76

290.57

574.60

285.14

60

59

10.5

5.3

5.25

2.63

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

280.41

144.42

44.156

144.42

240.36

512.38

246.93

tabel 3.4 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 11 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

11

5.5

11

5.50

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

619.82

346.60

317.66

346.60

513.86

910.07

396.25

10

60

11

5.5

10.8

5.42

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

538.53

269.26

270.18

269.26

466.38

807.95

403.42

20

62

11

5.5

10.3

5.17

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

487.61

228.92

234.34

228.92

430.54

744.98

394.70

30

62

11

5.5

9.53

4.76

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

445.28

209.05

196.96

209.05

393.16

696.71

368.22

40

62

11

5.5

8.43

4.21

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

402.43

188.93

159.13

188.93

355.33

647.85

341.41

50

60

11

5.5

7.07

3.54

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

351.5

175.75

108.21

175.75

304.41

592.97

294.45

60

59

11

5.5

5.5

2.75

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

293.76

151.30

55.602

151.30

251.80

527.78

254.42

tabel 3.5 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 11,5 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

11.5

5.8

11.5

5.75

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

648

362.36

341.01

362.36

537.21

942.85

410.18

10

60

11.5

5.8

11.3

5.66

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

563.01

281.50

291.38

281.50

487.58

836.08

417.68

20

62

11.5

5.8

10.8

5.40

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

509.78

239.33

253.91

239.33

450.11

770.26

408.56

30

62

11.5

5.8

9.96

4.98

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

465.52

218.55

214.83

218.55

411.03

719.79

380.88

40

62

11.5

5.8

8.81

4.40

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

420.72

197.52

175.28

197.52

371.48

668.71

352.85

50

60

11.5

5.8

7.39

3.70

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

367.48

183.74

122.04

183.74

318.24

611.33

303.76

60

59

11.5

5.8

5.75

2.88

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

307.11

158.17

67.047

158.17

263.25

543.19

261.91

tabel 3.6 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 12 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

12

6

12

6.00

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

676.17

378.11

364.37

378.11

560.57

975.63

424.12

10

60

12

6

11.8

5.91

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

587.48

293.74

312.58

293.74

508.78

864.22

431.94

20

62

12

6

11.3

5.64

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

531.94

249.73

273.48

249.73

469.68

795.53

422.43

30

62

12

6

10.4

5.20

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

485.77

228.05

232.71

228.05

428.91

742.87

393.54

40

62

12

6

9.19

4.60

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

439.02

206.11

191.43

206.11

387.63

689.56

364.30

50

60

12

6

7.71

3.86

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

383.45

191.73

135.88

191.73

332.08

629.70

313.07

60

59

12

6

6

3.00

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

320.47

165.05

78.493

165.05

274.69

558.59

269.40

tabel 3.7 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 12,5 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

12.5

6.3

12.5

6.25

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

704.35

393.86

387.73

393.86

583.93

1008.41

438.06

10

60

12.5

6.3

12.3

6.16

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

611.96

305.98

333.78

305.98

529.98

892.36

446.20

20

62

12.5

6.3

11.7

5.87

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

554.11

260.14

293.05

260.14

489.25

820.81

436.29

30

62

12.5

6.3

10.8

5.41

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

506.01

237.56

250.58

237.56

446.78

765.95

406.20

40

62

12.5

6.3

9.58

4.79

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

457.31

214.69

207.58

214.69

403.78

710.42

375.74

50

60

12.5

6.3

8.03

4.02

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

399.43

199.72

149.72

199.72

345.92

648.06

322.38

60

59

12.5

6.3

6.25

3.13

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

333.82

171.93

89.938

171.93

286.14

573.99

276.89

tabel 3.8 Hasil perhitungan dengan variasi sudut 0° - 60° dengan panjang lengan 13 meter
°

°

x(m)

g(m)

R1(m)

R2(m)

R3(m)

R4(m)

W 4(kN)

z1(m)

z2(m)

W 3(kN)

Fcb(kN)

Fax(kN)

Fay(kN)

Fbx(kN)

Fby(kN)

4N
front(kN)

2N
rear(kN)

0

56

13

6.5

13

6.50

3.15

0.00

98.1

2.61

0.00

98.1

732.52

409.62

411.09

409.62

607.29

1041.18

451.99

10

60

13

6.5

12.8

6.40

3.10

0.55

98.1

2.69

0.27

98.1

636.44

318.22

354.97

318.22

551.17

920.49

460.46

20

62

13

6.5

12.2

6.11

2.96

1.08

98.1

2.61

0.51

98.1

576.27

270.54

312.62

270.54

508.82

846.08

450.16

30

62

13

6.5

11.3

5.63

2.73

1.58

98.1

2.41

0.74

98.1

526.25

247.06

268.45

247.06

464.65

789.04

418.86

40

62

13

6.5

9.96

4.98

2.41

2.02

98.1

2.13

0.95

98.1

475.6

223.28

223.73

223.28

419.93

731.28

387.18

50

60

13

6.5

8.36

4.18

2.02

2.41

98.1

1.75

1.21

98.1

415.41

207.70

163.55

207.70

359.75

666.43

331.68

60

59

13

6.5

6.5

3.25

1.58

2.73

98.1

1.35

1.41

98.1

347.17

178.81

101.38

178.81

297.58

589.39

284.38

tabel 3.9 Hasil perhitungan dengan varias