alat angkat.pdf

E-Jurnal Teknik Mesin, Vol.1 No.2 Juni 2014ISSN:2337-9928

27

PERANCANGAN PORTABLE CRANE KAPASITAS ANGKAT MAKSIMAL 500 KG

Riki Setiawan, Sudarsono, Sugiarto PS.

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi IndustriInstitut Sains & Teknologi AKPRIND Yogakarta

Jl. Kalisahak No. 28, Komp. Balapan Tromol Pos 45, Yogyakarta 55222Email : [email protected]

ABSTRAK

Peralatan pengangkat dewasa ini sangat beragam baik bentuk model alatnya maupun fungsinya.

Proses pemindahan barang kesuatu tempat yang relative sempit masih langsung di angkat dengan mannusia,

sehingga hanya akan memperlambat proses produksi dan bisa menimbulkan rawan kecelakaan. Maka dari

kendala yang ada direncankanlah alat yang lebih simpel dan sederhana dengan kapasitas yang tidak terlalu

besar dengan nama portable crane dengan kapasitas angkat maksimal 500 kg. Alat ini dioperasikan secara

manual dan sangat mudah digunakan, alat ini juga dapat dibongkar pasang.

Berdasarkan spesifikasi teknis perencanaan alat ini, maka kait yang digunakan adalah jenis kait yang

dapat berputar (swivel hook) menggunakan bantalan bola, dilengkapi jepit pengaman dengan batan beban

kerja 800 kg dari catalog Brierley Lifting Tackle. Untuk menggerakan lengan (boom) diguanakan dongkrak

hidrolik (hydraulic long ram jack) tipe D-51010 dari US Jack, dengan kapasitas angkat 3 ton dan panjang

413.23 mm. Roda untuk menggerakan alat ini dipilih dari TENTE. Untuk roda depan (wheel ; UEP 125x40∅8)

EAN 4031582070354. Sedangkan untuk roda belakang (swivel caster ; 34711TP100P63) EAN 4031582304787.

Material untuk alat ini adalah baja paduan (alloy steel) yang yang mempunyai kekuatan luluh/yield strength

( ) = 620422000 N/m2 = 620.422 N/mm2.

Kata kunci : Portable Crane, hydraulic long ram jack, Konsep Mekanika, DBB, Perawatan.


28

PENDAHULUAN

Peralatan pengangkat bahan digunakan untuk

memindahkan muatan dilokasi atau area,

departemen, pabrik, lokasi konstruksi, tempat

penyimpanan, pembongkaran muatan dan

sebagainya. Segala proses operasi pemuatan dan

pengangkutan dalam setiap jenis usaha tergantung

pada jenis fasilitas transportasi dalam lokasi, dan

luar lokasi pabrik. Proses transport jenis ini tidak

hanya memindahkan muatan dari satu tempat

ketempat lain, tetapi mencangkup juga proses muat

dan bongkar muatan, yakni meletakan muatan ke

mesin pembawa muatan, menurunkan muatan pada

tempat yang dituju, menyimpan muatan didalam

gudang serta memindahkan muatan ke peralatan

pemroses.

Faktor-faktor teknis penting yang dapatdigunakan dalam menentukan pilihan jenis alat-alatyang dapat dipakai dalam proses penanganan /pengangkatan bahan, diantaranya sebagai berikut.

Jenis dan sifat muatan yang akan ditangani, Kapasitas per jam yang dibutuhkan, Arah dan jarak perpindahan, Cara menyusun muatan pada tempat asal,

akhir, dan antara, Karakteristik proses produksi yang terlibat

dalam pemindahan muatan, Kondisi lokal yang spesifik

METODE PERANCANGAN

Metode yang digunakan untuk memperoleh data

dalam merancang alat portable crane adalah

sebagai berikut.

Menentukan sket gambar Portable Crane

Adapun gambaran rancangan portable crane

kapasitas angkat maksimal 500 kg yang

direncanakan adalah sebagai berikut :

Gambar.1. portable crane

Keterangan :1. Penopang 5. Lengan (boom)2. Tuas Hidrolik 6. Kait3. Tuas Pendorong 7. Dongkrak silinder4. Pin 8. Roda

Prinsip kerja portable crane :

Alat ini dioperasikan secara manual denganbantuan tenaga manusia dan direncanakan mampumengangkat beban maksimal sampai 500 kg. Alatini menggunakan hidrolik untuk mengangkat bebandan beroperasi dilantai menggunakan empat buahroda.

Secara garis besar perencanaan perancanganportable crane kapasitas 500 kg dapat dilihatdalam diagram alir di bawah ini :

1

2

3

4

67

8


29

.

Tidak

Gambar 2. Flowchart Portable Crane

HASIL PEMBAHASAN

1. Menetukan kait yang akan digunakan untuk

portable crane. Dalam proses perencanaan portable

crane setelah di tentukan kapasitas angkat

maksimalnya. Maka dari segi pemilihan komponen

yang pertama dipilih adalah kait. Kait yang

digunakan adalah kait yang mampu untuk

mengangkat beban maksimal 500 kg. sehingga

kait yang digunakan adalah kait dari BLT –

cautalogue, yaitu model kait tipe swivel hook.

Dengan keterangan spesifikasinya adalah sebagai

berikut

Tabel 1. Daftar spesifikasi Swivel Hook(Sumber : BLT Catalog – Brierley Lifting Tackle

Co.Ltd/ www.Blt.com)

2. Menganalisa DBB portable crane

Hasil analisa kesetimbangan DBB keseluruhan

portable crane adalah sebagai berikut.

3. Menganalisa kekuatan rangka

Dengan menggunakan metode analisa software

solidwork dalam mengetahui kekuatan di bagian

rangka lengan dengan hasil sebagai berikut :

Tidak

Ya

Start

Study Literatur

Sketsa Gambar

1. Pemilihan Kait2. DBB portable crane3. Pemilihan Hidrolik4. Menghitung pin5. Menghitung sambungan las6. Pemilihan jenis roda

Optimal desain

Selesai

GambarTeknik

SpesifikasiTeknik

D FD = 2001.06 kg

FB = 2001.06kg

FOx = 0.03 kg

FEy = 12.24kg FGy = 487.76 kg

FAy = 1416.667kg

MO

MA

O

CBA

GE

P = 500 kg


30

Material rangka lengan = alloy steel

Yield strength (δyield) = 620422000 N/m2 =

620.422 N/m2

Berat lengan (W) = 7.64 kg = 74.95 N

F max = P max = 500 kg = 4905 N

Luas penampang = A1 + A2

A1 = 6300 mm2- 5525 mm2 = 725 mm2

A2 = 5525 mm2 – 4800 mm2 = 775 mm2

A = 775 mm2 + 725 mm2 = 1500 mm2

Inersia penopang (I)

I = (b x b3 – b1 x h13)

I = (70 x 903 – 65 x 853) = 925989.58 mm2

Tegangan izin maksimal (δmax)

Tegangan norma

σmax=

= = 3.27 N/mm2

sf=

=. /. / = 189.73

sf≥ 1.5 => aman

Tegangan lentur

σmax=

=. . = 276.22 N/mm2

σmax =

σmax =. /. = 413.61 N/mm2

sehingga tegangan lentur pada lengan adalah

413.61 ≥ 276.22 jadi dikatakan aman.

4. Menentukan sistem hidrolik yang digunakan

Untuk menentukan hidrolik yang akan digunakan

maka harus menetukan panjang langkah (stroke)

hidrolik dan kapasitas beban maksimal silinder

hidrolik telebih dahulu. Dengan hasil perhitungan

yang di dapat adalah Stroke = Rmax – R min

= 1113.23 mm- 700 mm = 413.23 mm

Dan FB = FHidrolik = 2127.92kg

Sehingga dari hasil yang didapat diambil dari

catalog yang mendekati nilai tersebut supaya titik

amanya bisa di maksimalkan. Adapun pemilihan

hidroliknya adalah hidrolik jenis long ram jack tipe

D-51010 dengan kapsitas 3 ton (300 kg) dan stroke

431.8 mm dari US Jack Catalog.

Gambar 3. Hydraulic long ram jack(Sumber. US Jack Catalog/www.usjack.com)

Data spesifikasi hidrolik yang dipilih :

Kapasitas : 3 ton 3000 kg Nomor model : D-51010 Deskripsi : utility jack single release Jarak angkat : 241/2” - 411/2”

= 612.775 mm – 1044.575 mm Diameter ram : 13/16” = 30.1625 mm Ukuran dasar : 45/16” x 57/8”

= 109.5375 mm x 149.225 mm Berat : 25 lbs = 11.34 kg

5. Menentukan jenis roda yang akan digunakan

Berdasarkan perhitungan diagram benda bebas di

atas diperoleh nilai FEy dan FGy maksimal. Nilai


31

tersebut akan dipergunakan untuk menentukan

pemilihan roda.

Beban maksimal yang diterima roda belakang

portable crane

FEy maksimal (posisi 1 boom 30o)

= 278.85 kg

Beban yang diterima masing-masing roda

belakang:

P = =.

= 139.42 kg

Beban maksimal yang diterima roda depan

portable crane

FGymaksimal (posisi boom 90o)

= 487.76 kg

Beban yang diterima masing-masing roda

depan:

P = =.

= 243.88 kg

Roda depan (wheel; UEP 125X40-φ8) EAN4031582070354

Gambar 4. Roda depan (wheel)Sumber: TENTE catalog (www.tente.com)

Tapak pada bagian tengah roda dibuat dari

poliamida: ban hitam elastik, bantalan bola presisi.

Data teknisDiameter roda : 125 mmLebar tapak : 40 mmLubang poros : 8 mmPanjang hub : 45 mmSuhu : -20/ +80oCStandar : EN 12532Berat : 0.451 kgKapasitas beban dinamis : 250 kgKapasitas beban elastic : 500 kgKekerasan tapak : A 64 Shore

Roda belakang (swivel caster;34711TP100P63) EAN 4031582304787

Gambar 5. Roda BelakangSumber: TENTE catalog (www.tente.com)

Data teknisDiameter roda : 100 mmLebar tapak : 40 mmUkuran plat : 137 x 105 mmPusat lubang plat : 105 x 80/75mmLubang plat : 11 mmOffset : 46 mmInterferens putar : 190 mmTinggi total : 125 mmSuhu : -20/ +60oCStandar : EN 12532Berat : 1.978 kgKapasitas beban dinamis : 300 kgKapasitas beban statis : 600 kgKekerasan tapak : A 92 Shore

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil perencanaan portable

crane kapasitas angkat maksimal 500 kg, dapat

disimpulkan beberapa hal yaitu:

1. Ditinjau dari segi kemudahan perawatan, alat

hasil perencanaan ini mempunyai beberapa

kelebihan di antaranya:

Alat ini tidak terlalu memerlukan perawatan

intensif.

Desain alat cukup sederhana, sehingga tidak

memerlukan tenaga ahli khusus dalam

perbaikannya.

Suku cadang (spare part) yang digunakan

banyak beredar dipasaran.

2. Ditinjau dari segi desain, alat hasil perencanaan

ini mempunyai beberapa kelebihan di

antaranya:

Alat ini sangat mudah dioperasikan,

Ringkas, bisa dibongkar-pasang (knock down),

Mudah dibawa dan disimpan karena ini tidak

memerlukan ruang yang luas.


32

3. Parameter dan spesifikasi dari alat ini, antara

lain:

Dimensi dari alat ini adalah:

Panjang = 1500 mm

Lebar = 1113 mm

Tinggi = 1530 mm

Berat alat ≤ 150 kg

Kapasitas angkat = 500 kg

Lengan (boom) crane teleskopik

= 880 – 1255 mm

Lengan crane bergerak naik turun

menggunakan dongkrak hidrolik (hydraulic

long ram jack) tipe D-51010 dari US Jack,

dengan kapasitas angkat 3 ton dan panjang

langkah 413.23 mm.

Kait yang digunakan adalah jenis kait yang

dapat berputar (swivel hook) menggunakan

bantalan bola, dilengkapi jepit pengaman

dengan batas beban 800 kg. Pemilihan kait ini

dari katalog Brierley Lifting Tackle.

Material untuk rangka alat ini adalah baja

paduan (alloy steel) yang mempunyai kekuatan

luluh/yield strength (σ yield)= 620422000 N/m2

= 620.422 N/mm2.

Roda untuk menggerakkan alat ini dipilih dari

TENTE. Untuk roda depan (wheel; UEP

125×40-Ø8) EAN 4031582070354. Sedangkan

untuk roda belakang (swivel caster;

3471ITP100P63) EAN 4031582304787.

DAFTAR PUSTAKA

1. Beer, F. P., Johnston, Jr., E. R., 1996,

“Mekanika untuk insinyur: Statika”, Edisi

keempat, Terjemahan The Houw Liong,

Nainggolan, H., Penerbit Erlangga, Jakarta,.

2. Bhandari, V, 2001, “Introduction to

Machine Deisgn”, Tata – McGraw Hill

Publishing Company Ltd., New Delhi.

3. Popov, E. P., 1989, “Mekanika Teknik”,

Edisi kedua, Terjemahan Tanisan, Z.A.,

Penerbit Erlangga, Jakarta.

4. Rudenko, N., 1996, “Mesin Pengangkat”,

Edisi kedua, Cetakan ketiga, Terjemahan

Foead, Nazar, Penerbit Erlangga, Jakarta.

5. BLT (Brierley Lifting Tackle) Catalogues:

www.blt.com

6. US Jack Catalog/www.usjack.com7. [Anonim].2009.Alloy Steel

http://en.wikipedia.org.

alat angkat.pdf

Documents