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
Trolley dirancang sedemikian rupa sebagai tempat bergantungnya spreader, disamping harus dapat menahan beban yang diangkat, trolley juga berfungsi sebagai
pembawa beban yang mekintas diatas rel pada grinder.
3.5.1. Perhitungan Tali Baja
Gaya maksimum yang bekerja pada roda trolley adalah :
4
max
q Q
P +
=
Lit 1, hal 237 Dimana :
q = berat trolley dan jabin utama 20000kg diambil dari data survey
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
Maka : kg
P 18500
4 20000
54000
max
= +
=
Faktor perhitungan kecepatan gelinding adalah:
w
V d
s H
1 2
, =
Lit 1, hal 261 dimana :
V
w
= kecepatan gelinding direncanakan 2 mdet
Sehingga : H = 0,5 x 2 = 1
Bahan roda trolley S30C dengan kekuatan tarik,
t
= 4800 kgcm
2
. Diameter roda trolley dapat dicari dengan rumus :
2 max
. 600
2
=
w c
w
b H
P D
σ
Lit 1, hal 260
Dimana :
c
= Tegangan tekan izin pada roda trolley, diambil
c
= 4000 kgcm
2
b
w
= lebar roda trolley, direncanakan b
w
= 125 mm
Sehingga :
cm diambil
cm d
w
67 ,
6 ,
66 5
, 12
1 .
18500 4000
600 2
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
Diameter poros roda trolley dapat ditentukan dengan rumus :
3 max
. .
2 ,
10
b w
L P
d σ
=
Lit 2, hal 12
Dimana : L = jarak plat gantungan dengan roda trolley direncanakan L = 25 cm. dan bahan poros diplih S45C dengan kekuatan tarik
t
= 7000 kgcm
2
. dan tegangan lentur izin
b
= 3000 kgcm
2
. Maka :
cm diambil
cm d
w
12 ,
63 ,
11 3000
25 .
18500 .
2 ,
10
3
= =
.
Tahanan akibat gesekan pada roda trolley adalah : W
1
=
W W
D K
d q
Q 2
01 ,
+ +
Dimana : = koefisien gesek pada bantalan 0,01 K = koefisien gesek roda gelinding 0,05
Maka :
67 05
, 2
12 01
, 20000
54000
1
+ +
= W
= 242,99 kg Tahanan pada cakra mekanisme pengangkat adalah :
V T
W .
2
= Lit 1, hal 284
Dimana ; T = tegangan tali baja maksimum. V= tegangan tali baja.
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 :
2
.S T
ε
= dan
ε
1
S V
= Lit 1, hal 284
Gambar 3.19 Diagram untuk menentukan tahanan gesek
Dari diagram sistem mekanisme pengangkat diketahui bahwa : Q = + S
5
+ S
6
+ S
7
+ S
8
Lit 1, hal 284
Dimana : S
1
= S
3
= S
5
= S
7
S
2
= S
4
= S
6
= S
8
Maka: Q = 4S
1
+ S
2
Dengan :
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
S
2
= .S
1
Lit 1, hal 284 Sehingga : gaya tarik baja pada tali 1 adalah :
1 4
+ =
ε
Q S
dimana ; = faktor tahanan puli untuk puli dengan bantalan rol = 1,03
sehingga : Kg
S 25
, 6650
1 03
, 1
4 54000
1
= +
=
Gaya tarik baja pada tali 2 adalah : S
2
= 1,03.6650,25 = 6849,76 Kg Sehingga : T = 1,03.6849,76 = 7055,25 Kg
Dan : Kg
V 55
, 6456
03 ,
1 25
, 6650
= =
Maka : Kg
W 7
, 598
55 ,
6456 25
, 7055
2
= −
=
Gambar. 3.20 Diagram untuk menentukan tahanan cakram
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.3.21 Diagram sistem trolley Lengkungan tali baja yang diizinkan :
max
20 1
X f
= Lit 1, hal 284
dimana ; X
max
= jarak pada lengkungan maksimum = 77 m survey
Gambar.3.22 Diagram untuk menentukan tegangan tali
Maka :
m X
x m
f 5
, 38
77 .
2 1
. 2
1 385
, 77
20 1
max
= =
= =
=
Tegangan tali baja tegangannya sendiri : 1
1 2
2 3
3 4
5 4
5 6
9 10
7 8
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
f X
q S
r
. 2
.
2
=
Lit 1, hal 285
Tipe tali baja yang dipilih adalah 6 x 19 +1 fibre core dengan diameter d
r
= 23,9 mm serta berat per meter tali q
r
= 2,21 Kgm. Maka :
. 25
, 4254
385 ,
. 2
5 ,
38 .
21 ,
2
2
Kg S
= =
Tegangan tali maksimum yang terjadi :
η
S W
W S
+ +
=
2 1
max
dimana ; = effesiensi cakra, untuk enam buah cakra = 0,838 maka :
Kg S
6081 838
, 25
, 4254
7 ,
598 99
, 242
max
= +
+ =
Beban patah tali baja : P = S
max
.K Dengan ; K = faktor keamanan = 5,5
Maka : P = 6081.5,5 = 33445,5 Kg. Dari hasil perhitungan diatas, beban patah yang terjadi masih dibawah beban patah
yang diizinkan yaitu, Pb = 36300 Kg. untuk tali baja dengan
b
= 18000 Kgcm
2
. Tegangan tali baja maksimum yang diizinkan adalah :
2
6600 5
, 5
36300 cm
kg S
K P
S
b b
b
= =
=
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
Tegangan tarik baja yang diizinkan :
2
73 ,
3272 5
, 5
18000 cm
kg K
t t
= =
= σ
σ σ
Luas penampang tali baja adalah :
5000
min 114
D d
K S
F
b
− = σ
Dari gambar. 3.23 terlihat bahwa jumlah lengkungannya 12, karena simetris. Maka, NB = 6 sehingga;
min
D d
untuk jumlah kelengkungan 6 adalah 128.
Sehingga :
2 114
08 ,
4 50000
28 1
5 ,
5 18000
6081 cm
F =
− =
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. 3.23 Diagram lengkungan Tegangan tarik yang terjadi :
2 114
max
4 ,
1490 08
, 4
6081 cm
kg F
S
t
= =
= σ
Perbandingan antara diameter drum dan diameter tali baja :
2 1
. .
. .
c c
c m
d D
A
σ
= =
Dengan : = Tegangan tarik sebenarnya pada tali = 1490,4 kgcm
2
c = Faktor karakteristik konstruksi tali baja dan tgangan patah dari material , untuk tali baja 6 x 19 seal dan
b
= 180 kgmm
2
, C = 0,7 c
1
= Faktor yang tergantung diameter tali baja, d
r
= 23,9 mm, c
1
= 1,04 c
2
= Faktor produksi dan operasi tambahan, c
2
= 1,37 Maka :
88 ,
1 37
, 1
04 ,
1 7
, 904
, 14
28 .
. .
2 1
= =
= c
c c
A m
σ
Untuk m = 1,88 didapat jumlah lengkungan berulang Z dari tabel dan perhitungan secara interpolasi didapat Z = 312307
Maka umur tali baja dapat ditentukan dengan rumus :
µ β
. .
.
2
Z a
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
Dengan : a = Jumlah siklus rata-rata perbulan
Z
2
= Jumlah lengkungan berulang persiklus kerja 3 = Faktor perubahan daya tahan tali = 0,4
= Hubungan antara jumlah lengkungan dengan putusan dalam tali = 2,5
Maka : 6
, 30
5 ,
2 4
, 3
. 3400
312307 =
= N
Bulan
3.5.2. Perhitungan Drum
