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
3.4.3. Perhitungan puli
Puli disebut juga kerek yaitu cakra yang dilengkapi tali atau rantai. Cakra merupakan suatu keping yang bundar yang disebut juga disc, terbuat dari logam dan
nonlogam. Pinggiran cakra tersebut diberi alur yang berfungsi untuk laluan tali guna mentransmisikan gaya dan gerak.
Puli direncanakan dengan dimensi-dimensi seperti yang terlihat pada gambar 3.10 berikut :
Gambar 3.10 Puli
Ukuran-ukuran dari puli ditabelkan pada tabel 3.1 dibawah yang diambil dari tabel pada buku pesawat pengangkat dengan diameter tali 27,8 mm.
Tabel 3.1 Dimensi-dimensi puli Nama
A b
c e
h L
r r
1
r
2
r
3
r
4
Ukuran 80
60 12
2 45
20 17
6 7
25 15
Sumber : Rudenko, “Mesin pemindah bahan”, 1994.
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
Tekanan bidang yang terjadi sebesar :
1
.d l
Q P
=
Dimana : P = Tekanan pada bidang gandarporos puli Harga tekanan ini tidak boleh melebihi besar yang tercantum didalam tabel 3.2. Untuk
kecepatan keliling = 0,7 ms , tekanan bidang poros sebesar P = 55 kgcm
2
. l = Panjang bush 1,5 sd 1,8. d
g
. Dipilih 1,8.d
g
Q
g
= Beban puli,
i Q
Q
g
=
i = perbandingan transmisi sistem puli, i pada sistem ini bernilai 8, sehingga berat beban puli 540008=6750 kg.
Tabel 3.2 Tekanan bidang yang diizinkan dengan kecepatan luncur V ms
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 P kgcm
2
75 70
66 62
60 57
55 54
53 52
51 50
49
Sumber : Rudenko, “Mesin pemindah bahan”, 1994.
Diameter gandar roda puli dapat diperoleh
mm cm
d d
d d
g g
g g
82 2
, 8
18 ,
68 8
, 1
. 55
6750 8
, 1
. 55
6750
2
≈ =
= =
=
Sedangkan panjang bush adalah L = 1,8.8,2 = 14,8 cm
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
3.4.4. Perhitungan Spreader
Spreader direncanakan untuk mengangkat beban dengan kapasitas yang besar, dimana pada ujung spreader tersebut dipasang bucket untuk tempat peti kemas yang
akan diangkat. Jenis bucket yang akan dipakai ini mempunyai penahan yang akan masuk kedalam lubang yang ada pada peti kemas dan diangkat dengan penjepit. Adapun
spreader dan ukuran-ukuran utamanya dapat dilihat pada gambar 3.11 dan 3.12 berikut :
Gambar 3.11 Spreader
R
by
R
ay
R
ax
A B
P P
w
1
w
2
w
3
q
1
q
2
q
3
Gambar 3.12 Diagram pembebanan pada spereader
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
Dimana : W1 = q1 . l1 ; W1x = q1x W2 = q2 . l2
W3 = q3 . l3 Karena pada batang I dan III terdapat masing-masing satu buah batang, maka beban
yang diterima oleh masing-masing batang akibat beban angkat spreader adalah : P
1
= 6
Qo
=
6 44000
= 7333,33 Kg Bobot total yang masing-masing diterima oleh batang adalah :
P = P
1
+ G
1
Dengan ; G
1
= berat bucket, direncanakan sebesar 100 Kg Maka ;
P = 7333,33 + 100 = 7433,33 Kg
Gaya reaksi yang bekerja pada masing-masing tumpuan adalah : M
A
= 0 Pl
2
+ l
3
+ q
3
.l
3
2
3
l + l
2
– R
by
.l
2
+ q
2
.l
2
2
2
l – q
1
.l
1
2
1
l – P.l
1
= 0
Maka :
R
by
=
2 1
1 1
1 2
2 2
2 3
3 3
3 2
. 2
. 2
. 2
. l
l P
l l
q l
l q
l l
l q
l l
P −
− +
+ +
+
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
dimana : q
2
= berat per meter batang II, q
2
= 24 Kgmm
2
q1 = berat per meter batang I dan III, q1 = 56,7 Kgmm2
R
by
1 ,
2 5
, 1
. 33
, 7433
2 5
, 1
5 ,
1 .
7 ,
56 2
1 ,
2 1
, 2
. 24
1 ,
2 2
5 ,
1 5
, 1
. 7
, 56
5 ,
1 1
, 2
33 ,
7433 −
− +
+ +
+ =
= 7543,58 Kg
M
B
= 0
-P.l
3
- q
3
.l
3
2
3
l
+ q
2
.l
2
2
2
l
- R
ay
.l
2
+ q
1
.l
1
+
2 1
2 l
l
+ Pl
1
+ l
2
= 0
Ray =
2 2
1 2
1 1
1 2
2 2
3 3
3 3
2 .
2 .
2 .
. l
l l
P l
l l
q l
l q
l l
q l
P +
+
+ +
+
−
−
= 7543,58 Kg.
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 Lentur yang terjadi pada tumpuan A : 0 L
A P
w
1
q
1
x 12 x
V
N M
Gambar 3.13 Diagram Benda Bebas pada Tumpuan A M
A’
= 0 M + W1x . ½ x + Px = 0
M + q1x . ½ x + Px = 0 M + ½ q1x
2
+ Px = 0 M = ½ q1x2 – Px
Untuk x = 0 M
A
= ½ q1x2 – Px M
A
= ½ 56,7 0 2 – 7433,33 0 M
A
= 0 Untuk x = L1
M
A
= ½ q1x2 – Px M
A
= Px + ½ q1x2
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
M
A
= 7433,33 . 1,5 + ½ . 56,7 . 1,5
2
M
A
= 11213,78 Kg. M
Momen Lentur yang terjadi pada tumpuan B : L1 L L
W - L1
A P
1
q
2
L
1
V
N M
B
2x
x-L
1
x x-
12
L
1
R
ay 12x-L1
Gambar 3.14 Diagram Benda Bebas pada Tumpuan B M
B’
= 0 M
B’
+ Px + W1 x – ½ L1 – Ra x – L1 + W2x ½ x- L1 = 0 M
B’
+ Px + q1.L1 x – ½ L1 – Ra x – L1 + q2 x – L1 ½ x – L1 = 0 M
B’
+ Px + q1.L1 x – ½ L1 – Ra x – L1 + ½ q2 x – L1
2
= 0 M
B’
= - Px – q1.L1 x – ½ L1 + Ra x – L1 – ½ q2 x – L1
2
= 0 Untuk x = L1
M
B’
= - Px – q1.L1 x – ½ L1 M
B’
= - P L1 – q1.L1 L1 – ½ L1 M
B’
= - 7433,33 1,5 – 56,7. 1,5 1,5 – ½ 1,5
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
M
B’
= - 11213,7825 Kg. M Untuk x = L1 + L2
M
B’
= - P L1 + L2 – q2.L1 L1 + L2 – ½ L1 + Ra L1 + L2 – ½ q2
L1 + L2 – L1
2
M
B’
= - P L1 + L2 – q1.L1 ½ L1 + L2 + Ra L2 – ½ q2 L2
2
M
B’
= - 7433,33 1,5 + 2,1 – 56,7 . 1,5 ½ . 1,5 + 2,1 + 7543,58. 2,1 – ½ 24 2,1
2
M
B’
= - 11213,7825 Kg. M
Momen maksimum yang terjadi pada batang I dan III adalah :
M
A
= P.l
1
+ q
2
.l
1
2
1
l
= 7433,33 . 1,5 + 56,7 . 1,5
2
5 ,
1 = 11213,78 Kg.m
Tegangan lentur yang terjadi pada batang I dan III adalah :
W
1 =
1 max
Z M
lit. 6 , hal 40
dimana ; Z
1
= momen tahanan penampang batang I dan III 1171,3 cm
3
sehingga :
W
1 =
W
2 = 3
, 1171
78 ,
11213 = 957,38 Kgcm
2
Tegangan lentur yang terjad pada batang II adalah :
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
W
3 =
3 max
Z M
lit. 6 , hal 40
dimana ; Z
3
= momen tahanan penampang batang II 1402,2 cm
3
sehingga :
W
3 = 2
, 1402
78 ,
11213 = 799,73 Kgcm
2
Bahan yang dipilih SNCM 1 dengan kekuatan tarik adalah 85 Kgmm
2
Sifat mekanis baja paduan. Jadi tegangan lentur yang diizinkan adalah :
W
= K
1
σ
lit. 6 , hal 40
=
6 8500
= 1416,67 Kgcm
2
Dari perhitungan diatas terlihat speader aman untuk digunakan karena tegangan izinnya lebih besar dari kekatan tarik perancangan bak pada batang I dan II maupn pada batang
III.
3.4.5. Perhitungan Motor Penggerak untuk Spreader
