92 Material dan ketebalan dari silinder harus mampu menahan tegangan cincin Hoop
Stress yang dihasilkan oleh tekanan fluida, sehingga ketebalan dari material dapat dicari dengan persamaan sebagai berikut:
2 1
2 2
1 2
d d
d d
p −
+ =
σ Dimana:
= σ
Tegangan Cincin Hoop Stress bahan, d
= Diamter luar silinder d
1
= Diamter dalam silinder P = Tekanan kerja
a. Pada Silinder Bucket
Diameter dalam silinder bucket, d
1
= 120 mm = 0,12 m sehingga tebal silinder yang dibutuhkan dengan menggunakan
10 81
, 9
2300 2300
4 2
−
= =
x cm
kgf σ
N m
2
bahan ST 35.29 Sf = faktor keamanan 4 Lit 12 hal 265
Sf σ
σ =
−
=
4 225630000
= 56407500 Nm
2
4 ,
56 =
−
σ Mpa
P= Tekanan kerja pada silinder Bucket = 4,62 Mpa
2 1
2 2
1 2
d d
d d
p −
+ =
−
σ
2 2
2 2
12 ,
12 ,
62 ,
4 4
, 56
− +
= d
d
2 2
2 2
12 ,
12 ,
2 ,
12 −
+ =
d d
d = 0,130 m
d = 130 mm
Universitas Sumatera Utara
93 Tebal silinder yang diperlukan t
2
1
d d
t −
=
2 120
, 130
, −
= t
0051 ,
= t
m 1
, 5
= t
mm Diambil tebal silinder =5,1 mm
b. Pada Silinder Stick
Dimana diameter dalam silinder stick, d
1
= 250 mm = 0,25 m sehingga tebal diameter yang dibutuhkan dengan menggunakan
10 81
, 9
3500 3500
4 2
−
= =
x cm
kgf σ
N m
2
bahan ST 35.29 Sf = faktor keamanan 4
Sf σ
σ =
−
=
4 3433350000
= 85837500 N m
2
83 ,
85 =
−
σ Mpa
P= Tekanan kerja pada silinder stick = 31,6 Mpa
Sehingga
2 1
2 2
1 2
d d
d d
p −
+ =
−
σ
2 2
2 2
25 ,
25 ,
6 ,
31 83
, 85
− +
= d
d
2 2
2 2
25 ,
25 ,
71 ,
2 −
+ =
d d
d = 0,368m
d = 368 mm
Universitas Sumatera Utara
94 Tebal silinder yang diperlukan t
2
1
d d
t −
=
2 25
, 368
, −
= t
059 ,
= t
m 9
, 5
= t
mm Diambil tebal silinder =5,9mm
c. Pada Silinder Boom
Dimana diameter dalam silinder boom, d
1
= 120 mm = 0,20 m sehingga tebal diameter yang dibutuhkan dengan menggunakan
10 81
, 9
2300 2300
4 2
−
= =
x cm
kgf
σ N m
2
bahan ST 35.29 Sf = faktor keamanan 4
Sf σ
σ =
−
=
4 225630000
= 56407500 N m
2
4 ,
56 =
−
σ Mpa
P= Tekanan kerja pada silinder boom = 7,7 Mpa
Sehingga
2 1
2 2
1 2
d d
d d
p −
+ =
−
σ
2 2
2 2
12 ,
12 ,
7 ,
7 4
, 56
− +
= d
d
2 2
2 2
12 ,
12 ,
32 ,
7 −
+ =
d d
d = 0,130m
d = 130 mm
Universitas Sumatera Utara
95 Tebal silinder yang diperlukan t
2
1
d d
t −
=
2 12
, 130
, −
= t
005 ,
= t
m
5 =
t
mm Diambil tebal silinder =5 mm
4.1.2. Analisa Buckling
Beban yang terjadi juga akan berakibat langsung dengan batang piston Rod beban yang ditantanggung akan menghasilkan sebuah fenomena buckling, berbagai
arah serta kondisi beban akan menghasilkan pembebanan buckling yang berbeda- beda pula.
Berikut ini merupakan tabel dari berbagai macam pembebanan buckling yang dirumuskan oleh persaamaan UERLER berikut ini:
Universitas Sumatera Utara
96 Tabel 4.1. Perumusan Euler mengenai pembebanan coulomb
a. Pada Batang Piston Bucket,
Pada kondisi digunakan persemaan EULER sebagai berikut,
2 2
2 4
l EI
Bucket F
bucking
π =
Batang piston berbentuk lingkaran sehingga momen inersia, I= 64
2
d π
64 16
2 4
2
x l
d E
π π
=
2 4
3
1024l Ed
π =
Dimana E = Modul Elastisitas bahan batang piston Baja Karbon
= 207 GPa = 207 x10
9
Pa d = diameter batang piston
= 0,5-0,7 = diambil 0,65
l = Panjang piston = 1,7 m dirancang
Sehingga gaya buckling yang ditimbulkan,
2 4
1 9
3
1024 65
, 10
207 l
xd x
F
bucking
π =
2 4
9 3
7 ,
1 1024
12 ,
65 ,
10 1
, 2
x x
F
bucking
π =
N F
bucking
72 ,
80278 =
Sedangkan gaya max yang bekerja pada batang piston bucket, F
t
= 52299,09 N Dapat disimpulkan Batang silinder bucket aman, karena
F
buckling
Ft
bucket
b. Pada Batang Piston Stick,
Pada kondisi digunakan persemaan EULER sebagai berikut,
Universitas Sumatera Utara
97
2 2
2 4
l EI
Bucket F
bucking
π =
Batang piston berbentuk lingkaran sehingga momen inersia, I= 64
2
d π
64 16
2 4
2
x l
d E
π π
=
2 4
3
1024l Ed
π =
Dimana E = Modul Elastisitas bahan batang piston Baja Karbon
= 331 GPa = 331 x10
9
Pa d = diameter batang piston
= 0,5-0,7 = diambil 0,7
l = Panjang piston = 2 m dirancang
Sehingga gaya buckling yang ditimbulkan,
2 4
1 9
3
1024 7
, 10
331 l
xd x
F
bucking
π =
2 4
9 3
2 1024
25 ,
2 7
, 10
331 x
x F
bucking
π =
N F
bucking
8 ,
2350010 =
Sedangkan gaya max yang bekerja pada batang piston bucket, F
t
= 790427,93 N Dapat disimpulkan Batang silinder bucket aman, karena
F
buckling
Ft
stick
c. Pada Batang Piston Boom,
