bab ii tinjauan pustakaeprints.umm.ac.id/42598/3/bab ii.pdf · yang mungkin tidak berhubungan...

27
5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Pesawat Angkat Angkut Pesawat adalah kumpulan dari beberapa alat secara berkelompok atau berdiri sendiri guna menghasilkan tenaga baik mekanik maupun bukan mekanik dan dapat digunakan untuk tujuan tertentu. Peralatan angkat adalah alat yang dikontruksikan atau dibuat khusus untuk mengangkat naik dan menurunkan muatan. Pesawat angkat dan angkut adalah alat yang digunakan untuk mengangkat atau memindahkan sebuah benda dengan jarak, besar dan berat tertentu yang sulit untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan dengan tenaga manusia. Pesawat angkat angkut dapat dibedakan menjadi tiga sesuai dengan cara mekanisme angkutnya, seperti; a. Hydraulic Handling Device Hydraulic handling device bergerak menggunakan sistem hidraulik atau sejenis fluida bertekanan dipasang pada alat angkut yang berfungsi mendorong agar benda dapat terangkat Gambar 2.1. Hydraulic Handling Device (Sumber: acehardware.co.id) b. Pneumatic Handling System Pneumatic handling system bergerak menggunakan sistem sensor yang dipasang pada alat agar alat dapat bekerja.

Upload: others

Post on 21-Jun-2020

3 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pesawat Angkat Angkut

Pesawat adalah kumpulan dari beberapa alat secara berkelompok atau

berdiri sendiri guna menghasilkan tenaga baik mekanik maupun bukan mekanik

dan dapat digunakan untuk tujuan tertentu. Peralatan angkat adalah alat yang

dikontruksikan atau dibuat khusus untuk mengangkat naik dan menurunkan

muatan.

Pesawat angkat dan angkut adalah alat yang digunakan untuk mengangkat

atau memindahkan sebuah benda dengan jarak, besar dan berat tertentu yang sulit

untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan dengan tenaga manusia.

Pesawat angkat angkut dapat dibedakan menjadi tiga sesuai dengan cara

mekanisme angkutnya, seperti;

a. Hydraulic Handling Device

Hydraulic handling device bergerak menggunakan sistem hidraulik atau

sejenis fluida bertekanan dipasang pada alat angkut yang berfungsi

mendorong agar benda dapat terangkat

Gambar 2.1. Hydraulic Handling Device

(Sumber: acehardware.co.id)

b. Pneumatic Handling System

Pneumatic handling system bergerak menggunakan sistem sensor yang

dipasang pada alat agar alat dapat bekerja.

Page 2: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

6

Gambar 2.2. Pneumatic Handling System

(sumber: www.demechindia.com)

c. Mechanical Conveyor

Mechanical conveyor yaitu sistem yang digunakan untuk memindahkan

benda dengan alat berbentuk belt bergerak.

Gambar 2.3. Mechanical Conveyor

(sumber: www.m.indiamart.com)

2.2. Center Of Gravity Vehicle

Pusat massa adalah lokasi merata dari semua massa yang ada di dalam suatu

sistem. Dalam kasus benda tegar, letak pusat massa adalah tetap dalam

hubungannya dengan tubuh benda. Dalam kasus distribusi longgar massa di

dalam ruang bebas, seperti misalnya peluru tembakan dari senapan atau planet-

planet pada tata surya, letak pusat massa adalah titik dalam ruang di antara mereka

yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda

tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan penggunaan persamaan

gerak yang disederhanakan, dan ia merupakan suatu acuan yang mudah digunakan

untuk banyak perhitungan lainnya dalam ilmu fisika, seperti momentum

sudut atau momen inersia. Pada berbagai penerapan, misalnya seperti

pada mekanika orbital, objek-objek dapat digantikan oleh titik-titik massa yang

terletak di pusat massa mereka dengan tujuan mempermudah analisis.

Page 3: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

7

Gambar 2.4. Center Gravity Of Vehicle

Istilah pusat massa sering dipersamakan dengan istilah pusat gravitasi,

namun demikian mereka secara fisika merupakan konsep yang berbeda. Letak

keduanya memang bertepatan dalam kasus medan gravitasi yang sama, akan tetapi

ketika gravitasinya tidak sama maka pusat gravitasi merujuk pada lokasi rerata

dari gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda.

2.3. Spooring And Balancing

Spooring merupakan pekerjaan penyetelan roda depan kendaraan (front

wheel alignment) untuk menjaga stabilitas kendaraan, menghasilkan gaya

putar kemudi yang ringan. Beberapa perbaikan dalam spooring yaitu

meliputi:

a. Camber

Camber adalah kemiringan roda bagian atas kedalam maupun keluar

terhadap garis tegak lurus jika dilihat dari pandangan depan kendaraan.

Apabila kemiringannya ke arah luar garis tegak lurus maka disebut dengan

camber positif sedangkan kemiringannya ke arah dalam garis tegak lurus

disebut dengan camber negatif.

Gambar 2.5. Camber Positif dan Negatif

Page 4: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

8

b. Caster

Caster adalah kemiringan sumbu putar kemudi (steering axis)

terhadap garis tegak lurus jika dilihat dari arah samping kendaraan.

Apabila kemiringannya ke arah belakang kendaraan maka disebut dengan

caster positif sedangkan kemiringannya ke arah depan kendaraan maka

disebut dengan caster negatif.

Gambar 2.6. Caster

c. Toe Angel

Toe angel adalah posisi roda bila dilihat dari sisi atas kendaraan, maka

Toe adalah selisih jarak antara roda bagian depan dengan roda bagian

belakang, keselarasan roda depan kiri dan kanan serta kesejajaran roda

depan kiri dan kanan.

Terdapat dua macam Toe yaitu Toe in (Toe positif) dan Toe out (Toe

negatif). Toe in berarti kedua roda bagian depan bila dilihat dari sisi atas

kendaraan akan membentuk seperti huruf “A” sedangkan Toe out, kedua

roda bagian depan bila dilihat dari sisi atas kendaraan akan membentuk

seperti huruf “V”

Gambar 2.7. Toe In dan Toe Out

Page 5: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

9

d. Turning Radius

Turning radius merupakan sudut belok roda dalam lebih besar

dibanding dengan roda luar dan titik sumbu radius belok harus satu titik.

Gambar 2.8. Turning Radius

Balancing pada roda kendaraan yaitu proses untuk menstabilkan

putaran roda agar putaran roda yang sempurna, seimbangan serta merata

pada masing-masing permukaan roda. Balacing pada roda berfungsi untuk

membuat roda depan dan roda belakang kendaraan menjadi paralel.

Gambar 2.9. Keadaan Roda Berbagai Kondisi

2.4. Mekanika Kontruksi

Mekanika didalam bahasa Latin yaitu Mechanicus, dari bahasa Yunani

yaitu Mechanicos yang berarti seseorang yang ahli dibidang mesin. Mekanika

berarti jenis ilmu khusus yang mempelajari fungsi dan cara kerja mesin, alat atau

benda yang bekerja seperti mesin. Mekanika (mechanics) juga berarti ilmu

pengetahuan yang mempelajari gerakan suatu benda serta efek gaya dalam

gerakan itu, cabang ilmu mekanika terdiri dari dua yaitu mekanika statik dan

mekanika dinamik. Mekanika teknik dikenal juga sebagai mekanika rekayasa atau

analisa struktur.

Page 6: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

10

2.4.1. Mekanika Kekuatan Material

1. Tegangan (Stress)

Setiap material adalah elastis pada keadaan alaminya, jika gaya luar bekerja

pada benda tersebut akan mengalami deformasi dan molekulnya akan

membentuk tahanan terhadap deformasi. Tahanan ini per satuan luas dikenal

dengan istilah tegangan. Dalam satuan SI, satuan tegangan adalah pascal

(Pa) yang sama dengan 1 N/m2. Secara matematik tegangan bisa

didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, atau ;

σ =P

A… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … (pers 2.1)

Dimana:

Ada dua macam tegangan, yaitu

1. Tegangan aksial atau normal, yaitu tegangan yang gayanya

bekerja searah dengan luas penampang benda.

σ

=F

A… … … … … … … … … … … … … … … … … … … (pers 2.2)

2. Tegangan tangensial, yaitu tegangan yang gayanya bekerja

tegak lurus dengan luas penampang benda.

τ

=F

A… … … … … … … … … … … … … … … … … … . . (pers 2.3)

Dimana:

σ / τ = Tegangan

P / F = Gaya

A = Luas penampang

Page 7: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

11

Macam-macam tegangan dasar, yaitu:

1. Tegangan tarik, yaitu besar gaya tarik dibagi dengan luas penampang

suatu benda.

σ =F

A… … … … … … … … … … … … … … … … … . (pers 2.4)

Gambar 2.10. Tegangan Tarik

2. Tegangan tekan, yaitu besar gaya tekan dibagi dengan luas penampang

suatu benda.

σ =F

A… … … … … … … … … … … … … … … … . . (pers 2.5)

Gambar 2.11. Tegangan Tekan

3. Tegangan geser, yaitu terjadi jika suatu benda bekerja dengan dua

gaya yang berlawanan arah, tegak lurus dengan sumbu batang, tidak

segaris gaya namun pada penampangnya tidak terjadi momen.

τ =F

A… … … … … … … … … … … … … … … … … (pers 2.6)

Gambar 2.12. Tegangan Geser

4. Tegangan lengkung, yaitu tegangan yang diakibatkan karena adanya gaya

yang menumpu pada titik tengah suatu beban sehingga mengakibatkan benda

tersebut seakan-akan melengkung.

Page 8: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

12

σ =M

W… … … … … … … … … … … … … … … … (pers 2.7)

Gambar 2.13. Tegangan Lengkung

5. Tegangan puntir, yaitu tegangan yang disebabkan oleh gaya yang tegak lurus

terhadap luas bidang gaya.

τ =Mt

W… … … … … … … … … … … … … … … . . . (pers 2.8)

Gambar 2.14. Tegangan Puntir

2. Regangan (Strain)

Deformasi per satuan panjang disebut dengan regangan. Secara

matematis ditulis dengan;

ε =δɭ

ɭ… … … … … … … … … … … … … … … … . . (pers 2.9)

sama dengan;

δɭ = ε. ɭ … … … … … … … … … … … … … … … … . . … (pers 2.10)

Dimana :

δɭ : Perubahan panjang benda

ɭ : Panjang awal benda

3. Hukum Hooke

Hukum hooke yaitu jika benda dibebani dalam batas elastisitasnya,

maka tegangan berbanding lurus dengan regangannya. Secara matematis

ditulis dengan;

Tegangan

Regangan= E = Konstan

Page 9: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

13

4. Modulus Elastisitas (Modulus Young)

Modulus elastisitas yaitu tegangan berbanding lurus dengan regangan

dalam daerah elastisitasnya, secara matematis ditulis dengan;

σ ∝ ε

= E x ε Sama dengan;

E =σ

ε… … … … … … … … … … … … … … … … . (pers 2.11)

Dimana:

σ =Tegangan

ε =Regangan

Ε =Konstanta proposionalitas atau disebut modulus elastisitas

2.4.2. Material

Material teknik adalah jenis material yang banyak dipakai dalam

proses rekayasa dan dalam bidang industri. Material teknik dikelompokan

menjadi 6 golongan, yaitu logam, polimer, karet, gelas, keramik, hibrida.

Tabel 2.1. Perhitungan Penampang

Page 10: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

14

Momen inersia suatu penampang dari material terdapat beberapa

rumus perhitungan, yaitu sebagai berikut:

d. Momen inersia aksial dari luas penampang terhadap sumbu X

∫ x = ∫ y2

F

dF … … … … … … … … … … … … … . . (pers 2.12)

e. Momen inersia aksial dari luas penampang sumbu Y

∫ y = ∫ x2

F

dF … … … … … … … … … … … … … . (pers 2.13)

f. Momen inersia polar dari luas penampang

∫ p = ∫ ⍴2

F

dF … … … … … … … … … … … … … (pers 2.14)

Ataupun

∫ p = ∫ (x2 + y2)F

dF = ∫ x2

F

dF + ∫ y2

F

dF

= ∫ x + ∫ y … (pers 2.15)

g. Empat Persegi Panjang

Gambar 2.15. Penampang Persegi Panjang

Ixo = b ∫ y2dy =bh3

12

+h2

−h2

… … … … … … … … … … … . (pers 2.16)

Begitu juga sebaliknya;

Iyo =bh3

12… … … … … … … … … … … … … … (pers 2.17)

Page 11: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

15

h. Lingkaran

Gambar 2.16. Penampang Lingkaran

∫ p = 2π ∫ ρ3dρ =πr4

2

r

0

=πd4

32≈ 0,1d4 … … … … (pers 2.18)

Atau,

∫ X0 = ∫ y0 =Ip

2=

πr4

4=

πd4

64≈ 0.05 x d4 … … … … (pers 2.19)

i. Ring

Gambar 2.17. Penampang Ring

∫ X0 = ∫ y0 =πD4

64=

πd4

64≈ 0.05 x D4(1 − C4) … … … … . . (pers 2.20)

Momen inersia polar

∫ p =πD4

32=

πd4

32= 0.1 D4(1 − C4) … … … … … … … (pers 2.21)

Page 12: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

16

j. Segitiga

Gambar 2.18. Penampang Segitiga

Ix1 =b

h∫ y3dy =

bh3

4

h

0

… … … … … … … … … . (pers 2.22)

Tabel 2.2. Kekuatan Material

No Material

Berat

Jenis

Modulus

Elastisitas Kuat (Mpa)

Rasio Kuat/

Berat Jenis

(kg/m³) (Mpa) Leleh Ultimate (1E+6*1/mm)

1 Serat

Karbon 1760 150,305 - 5,650 321

2 Baja A 36 7850 200,000 250 400-550 5.1-7.0

3 Baja A

992 7850 200,000 345 450 5.7

4 Alumuium 2723 68,947 180 200 7.3

5 Besi Cor 7000 190,000 - 200 2.8

6 Bambu 400 18,575 - 60* 15

7 Kayu 640 11,000 - 40* 6.25

8 Beton 2200 21,000-

33,000 - 20-50 0.9-2.3

Sumber: Raittironk and Elnieiri (2008)

Gambar 2.19. Diagram Titik Leleh Material

Page 13: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

17

Tabel 2.3. Baja Paduan Untuk Poros

Sumber: Sularso Hal- 3 (1978)

2.4.3. Statika Struktur

Suatu kontruksi bertugas mendukung gaya-gaya luar yang bekerja

padanya yang biasa disebut dengan beban. Kontruksi harus ditumpu dan

diletakan pada peletakan-peletakan tertentu agar dapat memenuhi tugasnya

yaitu menjaga keadaan kontruksi yang seimbang. Suatu kontruksi dikatakan

seimbang apabila resultan gaya yang bekerja pada kontruksi tersebut sama

dengan nol atau dengan kata lain Σfx = 0, Σfy = 0, Σfz = 0, ΣM = 0. Berikut

beberapa tumpuan didalam bidang kontruksi, sebagai berikut:

1. Tumpuan Rol

Tumpuan rol adalah tumpuan yang dapat bergeser ke arah horizontal

sehingga tumpuan ini tidak dapat menahan gaya horizontal. Pada tumpuan

terdapat roda yang dapat bergeser dimana berfungsi untuk mengakomodasi

pemuaian pada konstruksi sehingga konstruksi tidak rusak. Tumpuan rol

hanya mampu memberikan reaksi arah vertikal, artinya tumpuan hanya dapat

menahan gaya vertikalnya saja, sehingga hanya terdapat satu buah variabel

yang akan diseleseikan.

Page 14: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

18

Gambar 2.20. Tumpuan Rol

2. Tumpuan Sendi

Tumpuan sendi sering disebut juga dengan tumpuan engsel dikarenakan

cara bekerjanya mirip dengan cara kerja engsel. Tumpuan sendi mampu

memberikan reaksi arah vertikal dan horizontal, artinya tumpuan sendi dapat

menahan gaya vertikal dan horizontal atau dengan kata lain terdapat dua buah

variabel yang akan diseleseikan, tumpuan sendi tidak dapat menahan momen.

Gambar 2.21. Tumpuan Sendi

3. Tumpuan Jepit

Tumpuan jepit bisa dikontruksikan seperti misalnya balok yang ditanam

dalam tembok atau sebagai tumpuan pada balok terusan (jepitan elastis).

Tumpuan jepit dapat memberikan reaksi atau tahan terhadap gaya horizontal,

vertikal dan bahkan mampu memberikan reaksi terhadap putaran momen,

sehinga pada tumpuan jepit terdapat tiga buah variabel yang harus

diseleseikan.

Gambar 2.22. Tumpuan Jepit

Page 15: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

19

Gaya adalah sesuatu yang menyebabkan suatu benda dari keadaan diam

menjadi bergerak atau sebaliknya. Dalam fisika gaya diartikan sebagai tarikan

atau dorongan, gaya termasuk salah satu dari besaran vektor karena selain

mempunyai nilai, gaya juga memiliki arah. Alat untuk mengukur gaya adalah

neraca pegas atau diameter, satuan gaya dalam SI adalah Newton (N).

Gaya didalam ilmu statitika berlaku hukum aksi sama dengan reaksi,

kemudian dibedakan menjadi sebagai berikut:

1. Gaya Luar

Gaya luar adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar

sistem yang pada umumnya menciptakan kestabilan kontruksi. Sedangkan

beban adalah beratnya beban atau benda yang didukung oleh suatu

kontruksi atau bangunan beban.

2. Gaya Dalam

Akibat dari adanya gaya luar yang bekerja, maka bahan memberikan

perlawanan sehingga timbul gaya dalam yang menyebabkan terjadinya

deformasi atau perubahan bentuk. Agar suatu struktur tidak hancur atau

runtuh maka besarnya gaya akan bergantung pada struktur gaya luar.

3. Gaya Geser

Gaya geser merupakan gaya dalam yang terjadi akibat adanya beban yang

arah garis kerjanya tegak lurus pada sumbu batang yang ditinjau seperti

pada gambar 2.

Gambar 2.23. Sketsa Prinsip Statika

Gaya bidang lintang ditunjukan dengan SFD (Shearing Force Diagram),

dimana penentuan tanda pada SFD berupa tanda negatif (-) atau positif (+)

bergantung dari arah gaya.

Gambar 2.24. Sketsa Shearing Force Diagram

Page 16: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

20

4. Gaya Normal

Gaya normal (Normal Force) merupakan gaya dalam yang terjadi akibat

adanya beban yang arah garis kerjanya siarah sumbu batang yang ditinjau.

Gambar 2.25. Sketsa Normal Force

Agar batang tetap utuh, maka gaya dalam sama dengan gaya luar, terlihat

pada gambar diatas Nampak bahwa tanda negatif (-) yaitu batang yang

tertekan, sedangkan bertanda positif (+) batang tertarik.

5. Momen

Momen adalah gaya yang bekerja dikalikan dengan panjang lengan yang

terjadi akibat adanya beban yang terjadi pada struktur tersebut.

Gambar 2.26. Sketsa Moment Bending (+)

Gambar 2.27. Sketsa Moment Bending (-)

Dalam sebuah perhitungan gaya dalam momen memiliki kesepakatan yang

senantiasa dipenuhi yaitu pada arah tinjauan, diantaranya;

1. Dapat ditinjau dari arah kanan

Gambar 2.28. Landasan Arah Kanan

Page 17: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

21

2. Dapat ditinjau dari arah kiri

Gambar 2.29. Landasan Arah Kiri

2.5. Mekanisme Angkut

2.5.1. Angkat Gunting

Definisi dari angkat gunting yaitu alat yang dapat mengangkut dan

mengangkat keatas dengan mekanisme seperti gunting, tegak lurus berpola

“X” agar dapat mencapai ketinggian tertentu.

Gambar 2.30. Mekanisme Gunting

2.5.2. Dongkrak

Dongkrak merupakan suatu alat yang fungsinya yaitu untuk

mempermudah kita untuk mengangkat suatu barang yang bebannya tidak

bisa diangkat dengan tangan kosong. Dongkrak memiliki macam-macam

komponen, dan komponen tersebut mempunyai fungsi yang saling

berhubungan. Dongkrak terdiri atas satu tangkai batang bergerigi yang

ujungnya berkepala untuk menopang beban, sebuah roda gigi dan tangkai

pemutar pada poros roda gigi.

Gambar 2.31. Dongkrak

Page 18: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

22

Macam-macam dongkrak dengan berbagai fungsi serta beban yang

berbeda, seperti berikut ini:

1. Dongkrak Ringan

Dongkrak ringan merupakan suatu alat yang fungsinya sama dengan

dongkrak yang pernah kita temui. Fungsi dongkrak ringan yaitu untuk

mempermudah kita untuk mengangkat suatu barang yang bebannya tidak

bisa diangkat dengan tangan kosong dan tak terlalu berat.

Gambar 2.32. Mekanisme Dongkrak Ringan

P =L x r

a… … … … … … … … … . . (pers 2.23)

2. Dongkrak Tuas

Perbedaan antara dongkrak tuas dan dongkrak ringan ialah pada

dongkrak tuas tidak menggunakan gigi melainkan ulir.

Gambar 2.33. Mekanisme Dongkrak Tuas

P =L x s

π x 2a… … … … … … … … … … … . . (pers 2.24)

Page 19: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

23

3. Dongkrak Inggris

Dongkrak Inggris termasuk dalam dongkrak tuas. Untuk

mengangkat suatu beban tidak pakai tangkai pemutar melainkan roda

gigi kerucut.

Gambar 2.34. Mekanisme Dongkrak Inggris

P =L x s x t1

π x 2a x t2… … … … … . . (pers 2.25)

Apabila dengan roda gigi berganda,

P =L x t3 x t1 x s

π x 2a x t4 x t2… … … … … … … … . (pers 2.26)

2.5.3. Roda Gigi

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya dan putaran

yang tepat. Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga penerusan

daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkaitan. Roda gigi

sering digunakan karena dapat meneruskan putaran dan daya yang lebih

bervariasi dan lebih kompak dari pada menggunakan alat transmisi yang

lainnya. Selain itu roda gigi juga memiliki beberapa kelebihan jika

dibandingkan dengan alat transmisi lainnya, yaitu :

Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang

besar.

Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip

sangat kecil.

Page 20: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

24

Gambar 2.35. Macam-Macam Bentuk Roda Gigi

Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut tetap

antara dua poros. Di samping itu terdapat pula roda gigi yang

perbandingan kecepatan sudutnya bervariasi. Ada pula roda gigi dengan

putaran yang terputus-putus. Roda gigi pada umumnya dianggap sebagai

benda kaku yang hampir tidak mengalami perubahan bentuk dalam jangka

waktu lama.

Page 21: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

25

2.5.4. Sistem Hidrolik

Sistem hidrolik adalah suatu sistem atau peralatan yang bekerja

berdasarkan sifat dan potensi atau kemampuan yang ada pada zat cair

(liquid). Berdasarkan kata hidrolik berasal dari bahasa yunani yaitu hydro

sama dengan air dan aulos sama dengan pipa, jadi hidrolik dapat diartikan

suatu alat yang bekerjanya berdasarkan air didalam pipa. Pada masa

sekarang ini sistem hidrolik kebanyakan menggunakan campuran oli

dengan air (water emulsion) atau hanya oli saja. Sistem hidrolik bekerja

berdasarkan dengan hokum pascal.

Hukum pascal menyatakan bahwa tekanan yang diberikan zat cair

dalam ruang tertutup diteruskan ke segala arah dengan sama besar.

Perbedaan tekanan karena perbedaan kenaikan zat cair difornulakan

sebagai berikut:

Page 22: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

26

ΔP = ρg(Δh) … … … … … … … … … … (pers 2.27)

Dimana, dalam satuan SI,

ΔP = Tekanan hidrodtatik (dalam satuan pascal “Pa”)

ρ = Massa jenis zan cair (kg m3⁄ )

g = Percepatan gravitasi

Δh = Ketinggian zat cair diatas titik pengukuran (m)

Gambar 2.36. Mekanisme Dongkrak Hidrolik

Ketika sebuah gaya F1 diberikan (lihat gambar 2.37) melalui tuas

dongkrak untuk menekan penghisap kecil A1, tekanan ini akan diteruskan

oleh minyak kesegala arah. Dinding bejanan terbuat dari bahan yang kuat,

gaya ini tidak mungkin mengubah bentuk bejana, tekanan ini diteruskan

oleh minyak ke penghisap besar A2.

2.5.5. Kompresor

Kompresor atau pemampat adalah alat mekanik yang berfungsi

untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara.

Tujuan meningkatkan tekanan dapat mengalirkan atau kebutuhan proses

dalam suatu sistem proses yang lebih besar (dapat dalam sistem fisika

ataupun kimia untuk kebutuhan sebuah reaksi). Jenis-jenis kompresor

begitu banyak sesuai dengan kebutuhan yang diperlukan, berikut ini

beberapa jenis-jenis kompresor yaitu sebagai berikut:

1. Kompresor Dinamik

Kompresor dinamik memberi energi kecepatan untuk aliran udara atau

gas yang berlanjut secara countinous menggunakan impeller yang

Page 23: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

27

berputar pada kecepatan yang sangat tinggi. Energi kecepatan berubah

menjadi energi tekan karena pengaruh impeller dan volute pengeluaran

atau diffuser.

Kompresor Sentrifugal

Kompresor sentrifugal merupakan kompresor yang memanfaatkan

gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh impeller untuk mempercepat

aliran fluida udara (gaya kinetik), yang kemudian diubah menjadi

peningkatan potensi tekanan (menjadi gaya tekan) dengan

memperlambat aliran melalui diffuser.

Gambar 2.37. Kompresor Sentrifugal

Kompresor Axial

Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang

menggunakan serangkaian kipas airfoil untuk semakin menekan

aliran fluida. Aliran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan

cepat tanpa perlu dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan

kompresor sentrifugal. Kompresor aksial secara luas digunakan

dalam turbin gas/udara seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan

tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil.

2. Kompresor Perpindahan Positif

Pada jenis positif ini, sejumlah udara atau gas di trap dalam ruang

kompresi dan volumenya secara mekanik menurun, menyebabkan

peningkatan tekanan tertentu kemudian dialirkan keluar pada kecepatan

konstan.

Page 24: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

28

Kompresor Piston Kerja Tunggal

Kopresor piston kerja tunggal adalah kompresor yang memanfaatkan

perpindahan piston, kompresor jenis ini menggunakan piston yang

didorong oleh poros engkol (crankshaft) untuk memampatkan udara/

gas. Udara akan masuk ke silinder kompresi ketika piston bergerak

pada posisi awal dan udara akan keluar saat piston/torak bergerak

pada posisi akhir/depan.

Gambar 2.38. Kompresor Piston Kerja Tunggal

Kompresor Piston Kerja Ganda

Kompresor piston kerja ganda beroperasi sama persis dengan kerja

tunggal, hanya saja yang menjadi perbedaan adalah pada kompresor

kerja ganda, silinder kompresi memiliki port inlet dan outlet pada

kedua sisinya. Sehingga meningkatkan kinerja kompresor dan

menghasilkan udara bertekanan yang lebih tinggi dari pada kerja

tunggal.

Gambar 2.39. Kompresor Piston Kerja Ganda

Page 25: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

29

Kompresor Diafragma

Kompresor diafragma adalah jenis klasik dari kompresor piston, dan

mempunyai kesamaan dengan kompresor piston, hanya yang

membedakan adalah, jika pada kompresor piston menggunakan

piston untuk memampatkan udara, pada kompresor diafragma

menggunakan membran fleksible atau difragma.

Gambar 2.40. Kompresor Diafragma

2.6. Panduan Perancangan

2.6.1. Rancangan Ergonomis

Kehidupan sehari-hari manusia tidak terlepas dari faktor ergonomi,

faktor ergonomi adalah suatu cabang ilmu yang memanfaatkan informasi-

informasi mengenai sifat, kemampuan dan keterbatasan manusia dalam

rangka membuat sistem kerja yang ENASE (Efektif, Nyaman, Aman,

Sehat dan Efisien). Manusia selalu dijadikan objek dalam pengembangan

desain produk, produk-produk yang dihasilkan dapat memuaskan dan

memenuhi kebutuhan manusia. Produk yang tidak menggunakan konsep

ergonomis, tidak akan memberi manfaat yang besar bagi pemakainnya

sehingga tidak akan diminati dan dibeli oleh konsumen, dimana produk

tersebut tidak akan memberi nilai jual yang tinggi dan tidak memiliki

keunggulan untuk bersaing.

Konsep desain produk untuk mendukung tingkat efisiensi dan

keselamatan kerja didalam pemakaian produk adalah desain untuk

reliabilitas, kenyamanan, lamanya waktu pemakaian, kemudahan didalam

pemakaian dan efisiensi didalam pemakaian (Pulat,1992).

Page 26: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

30

Didalam mendesain suatu produk maka harus berorientasi

pada proses produksi, distribusi, instaliasi dan pemakaian yang

memudahkan si pengguna, disamping hal-hal tersebut diatas, didalam

mendesain suatu produk yang sangat penting untuk diperhatikan adalah

suatu desain yang berpusat pada manusia pemakainya atau human

centerd design (Sutalaksana, 1999).

Gambar 2.41. Langkah Untuk Melakukan Pendekatan

Langkah-langkah pendekatan ini diawali dengan identifikasi

permasalahan dengan melihat dan sekaligus melakukan evaluasi

terhadap beberapa atribut “ketidak-ergonomisan” dari rancangan

produk, fasilitas maupun kondisi kerja yang ada. Atribut-atribut tersebut

bisa berupa sikap/posisi kerja orang, kesesuaian tidaknya dimensi atau

ukuran produk ataupun fasilitas kerja dengan anthropometri, tingkat

produktivitas kerja (diukur dari waktu maupun standar keluaran),

kenyamanan, pengaruh beban kerja terhadap fisik maupun mental

manusia, dan lain-lain. Langkah awal dilakukan dengan

mengumpulkan, mengolah, menguji dan melakukan analisa data terhadap

atribut-atribut ergonomi yang dipilih serta relevan dengan rancangan yang

ingin diperbaiki. Selanjutnya mengembangkan konsep rancangan produk,

Page 27: BAB II TINJAUAN PUSTAKAeprints.umm.ac.id/42598/3/BAB II.pdf · yang mungkin tidak berhubungan dengan posisi massa manapun pada benda tersebut. Penggunaan pusat massa sering memungkinkan

31

fasilitas maupun kondisi kerja yang bisa diharapkan bisa memperbaiki

kinerja (performance) dengan mengacu pada atribut-atribut ergonomis

yang telah ditetapkan. Pertimbangan aspek ergonomi didalam rancangan

diharapkan akan mampu memperbaiki kinerja produk maupun fasilitas

kerja seperti mengurangi waktu interaksi (interaction time), menekan

tingka kesalahan dalam pengoperasian (human errors), memperbaiki

tingkat kepuasan pengguna, dan mempermudah pemakaiannya (device

usability).

2.6.2. Postur Kerja

Postur kerja merupakan pengaturan sikap tubuh saat bekerja. Sikap

kerja yang berbeda akan mengahasilkan kekuatan yang berbeda pula. Pada

saat bekerja sebaiknya postur dilakukan secara alamiah sehingga dapat

meminimalisasi timbulnya cidera musculoskeletal. Kenyamanan tercipta

bila pekerja telah melakukan postur kerja yang baik dan aman. Postur

kerja yang baik sangat ditentukan oleh pergerakan organ tubuh saat

bekerja. Pergerakan yang dilakukan saat bekerja meliputi: flexion,

extension, abduction, rotation, pronation dan supination. Flexion adalah

gerakan dimana sudut antara dua tulang terjadi pengurangan. Extension

adalah gerakan merentangkan (stretching) dimana terjadi peningkatan

sudut antara dua tulang. Abduction adalah pergerakan menyamping

menjauhi sumbu tengah tubuh (the median plane). Adduction pergerakan

ke arah sumbu tengah tubuh (the median plane). Rotation adalah gerakan

perputaran bagian atas tengah (menuju ke dalam) dari anggota tubuh.

Supination adalah perputaran ke arah samping (menuju keluar) dari

anggota tubuh.