4

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 menurun muatan.

Pesawat angkat dan angkut adalah alat yang digunakan untuk mengankat

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

untuk dilakukan ataupun tidak mungkin dilakukan dengan tenaga manusia.(skripsi

teknik mesin 2015,perancangan wheel aligment scissor lift)

Pesawat angkat angkut dapat dibedakan menjadi tiga sesuai dengan cara

mekanisme angkutnya, seperti:

a. Hydraulic handling device

Hydraulic handling device (Gambar 2.1) merupakan pesawat angkut

dengan cara pengangkutan dengan menggunakan media berupa cairan atau

liquid sebagaimedia pengangkutan,

Gambar 2.1 Hydraulic handling device

(www.image.hydraulic – handling – device.com)

5

b. Pneumatic handling system

Pneumatic handling system (Gambar 2.2) merupakan pesawat

angkut dengan cara pengangkutan dengan menggunakan media berupa

udara, gas sebagai sarana pengangkutannya.

Gambar 2.2 Pneumatic handling system

(www.image.google pneumatic handling system.com )

c. Mechanical

Cara pengangkutan dengan menggunakan tenaga dari mesin sebagai

sarana pengangkutannya,contoh conveyor belt (Gambar 2.3 )menggunakan

tenaga mesin sebagai pengangkutanya .

.

Gambar 2.3 conveyor belt

6

2.2 Alat Pengangkat Mobil (Car Lift)

Car lift digumakan untuk memberikan keleluasaan yang lebih besar kepada

mekanik bengkel untuk bergerak secara leluasa di bawah kendaraan dalam

memperbaiki hampir seluruh komponen yang ada di bawah kendaraan, karena

mekanik dapat berdiri dan berjalan di bawah kendaraan sehingga perbaikkan lebih

mudah dilakukan .

car lift dibedakan menjadi beberapa macam, penggerak yaitu : penggerak

mekanik (poros berulir), penggerak hidrolik, dan penggerak pneumatik, untuk jenis

pnuamatik belum digunakan secara umum di Indonesia. Sedangkan jika tinjau dari

bentuknya car lift terdiri dari beberapa jenis, yaitu : single post, double post dan

four post car lift. Tenaga yang digunakan untuk mengalirkan oli menggunakan ,

pompa yang digerakkan motor listrik, ataupun dengan pompa yang digerakkan

dengan udara tekan. Aliran fluida dari pompa dialirkan ke silinder, yang

menyebabkan piston akan terangkat ke atas dan penyangga akan mengangkat

kendaraan.

2.2.1 Single Post Car Lift

Pada car lift tipe single post (Gambar 2.4 ) terdapat empat lengan yang

dapat diatur sedemikian rupa baik panjang-pendeknya serta arah lengannya,

sehingga mobil dapat terangkat dengan aman. Jenis ini banyak digunakan untuk

membuka bengkel pencucian kendaraan, karena dapat menjangkau beberapa bagian

mesin dengan leluasa. Namun untuk perbaikan bodi ataupun kaki-kaki kendaraan,

faktor keamanannya kurang baik bila dibandingkan dengan jenis car lift yang

lainnya.

7

Gambar 2.4 Single Post Car Lift

2.2.2 Double Post Car Lift

Double post car lift (Gambar2.5) memiliki dua tiang (kaki). Car lift jenis

two post juga memiliki landasan penyangga kendaraan yang dapat diatur untuk

menyesuaikan dengan bodi/ rangka kendaraan. Car lift tipe ini cocok untuk

perbaikan, engine maupun chasis seperti rem, suspense, ball joint, tune up dan

lain-lain.

Sama halnya dengan jenis single post maka jenis ini penyangganya dapat

diatur panjang pendeknya untuk mempermudah menjangkau dudukan pada

mobil, akan tetapi hal ini dapat menyebabkan tidak seimbang.

Komponen utama pada car lift double post

1) Motor

Motor yang digunakan pada car lift digunakan sebagai sebagai

komponen penggerak utama untuk menngerakkan silinder

2) Silinder

Car lift menggunakan double silinder dopasang secara paralel supaya

kedua slide akan bekerja secara serantak sehingga slide pada car lift akan

bekerja secara bersamaan.

8

3) kabel baja

Dua kabel baja digunakan untuk kedua silinder bekerja dengan

sinkron, dan memaksa dua slide untuk bergerak bersamaan secara

efektif mencegah kemiringan kendaraan.

Keuntungan car lift two post dibandingkan car lift lainya :

a. bisa menjangkau lebih luas pada perbaikan dibawah mobil

b. tidak memakan banyak tempat

c. landasan yang bisa diatur

Gambar 2.5 Two Post Car Lift

2.2.3 Four Post Car Lift

Sedangkan untuk tipe four post car lift, memiliki tingkat keamanan yang

paling baik. Akan tetapi tidak cocok untuk perbaikan kaki-kaki kendaraan, dan lebih

cocok untuk pekerjaan dibawah kendaraan seperti perbaikan transmisi, differensial

(gardan), sistem rem dan sebagainya.

9

Gambar 2.6 Four Post Car Lift

2.3 Prinsip Kerja Hidrolik

Prinsip kerja hidrolik yang digunakan adalah Hukum Pascal, yaitu : benda cair

yang ada di ruang tertutup apabila diberi tekanan, maka tekanan tersebut akan

dilanjutnya ke segala arah dengan sama besar.

Dari hukum pascal tersebut di dapatkan rumus:

F1 : A1 = F2 : A2

dengan :

F = gaya (newton)

A = luas permukaan penampang (m2).

Penerapan prinsip Pascal salah satunya adalah pada dongkrak (lift hidrolik).

Mekanisme sistem kerja dongkrak botol hidrolik dapat dilihat pada (Gambar 2.7)

10

Gambar 2.7 dongkrak botol

Ketika sebuah gaya F1 diberikan melalui tuas dongkrak untuk menekan

penghisap kecil A1, tekanan ini akan diteruskan oleh minyak ke segala arah. Oleh

karena dinding bejana terbuat dari bahan yang kuat, gaya ini tidak cukup untuk

mengubah bentuk bejana. Satu-satunya jalan, tekanan ini diteruskan oleh minyak

ke penghisap besar A2.

Keterangan:

F1 = gaya pada penghisap kecil (N)

F2 = gaya pada penghisap besar (N)

A1 = luas penampang pengisap kecil (𝑚2)

A2 = luas penampang pengisap besar ((𝑚2)

Sistem hidrolik adalah teknologi yang memenfaatkan zat cair, biasanya oli,

untuk melakukan suatu gerakan segaris atau putaran. Sistem ini bekerja berdasarkan

prinsip jika suatu zat cair dikenakan tekanan, maka tekanan itu akan merambat

kesegala arah dengan tidak bertambah atau berkurang kekuatannya. Prinsip dalam

rangkaian hidrolik adalah menggunakan fluida kerja berupa zat cair yang

dipindahkan dengan pompa hidrolik untuk menjalankan suatu sistem tertentu.

11

2.4 Komponen Penyusun Hidrolik

2.4.1 Motor

Motor berfungsi sebagai pengubah dari energy listrik menjadi

tenaga mekanis.dalam system hidrolik motor sebagai penggerak utama dari

semua komponen hidrolik dalam rangkaian ini. Kerja dari motor itu dengan

cara memutar poros pompa yang dihubungkan dengan poros input motor.

2.4.2 Pompa Hidrolik (hydraulic Pump)

Pompa hidrolik ini digerakkan secara mekanis oleh motor listrik.

Permulaan dari pengendalian dan pengaturan system hidrolik selalu terdiri

atas suatu unsur pembangkit tekanan, jadi fungsi dari unsur tersebut

dipenuhi oleh pompa hidrolik. Pompa hidrolik berfungsi untuk mengubah

energy mekanik menjadi energi hidrolik dengan cara menekan fluida

hidrolik kedalam sistem.

Pompa hidrolik dibagi menjadi 4 macam yaitu :

a.) Pompa hidrolik sirip burung

Pompa hidrolik sirip burung (gambar 2.8) ini bergerak

terdiri dari dari banyak sirip yang dapat flexible bergerak di dalam

rumah pompanya. Bila volume pada ruang pompa membesar, maka

akan mengalami penurunan tekanan, oli hydrolik akan terhisap masuk,

kemudian diteruskan ke ruang kompressi. Oli yang bertekanan akan

dialirkan ke sistim hydrolik.

12

Gambar 2.8 pompa hidrolik sirip burung

b.) Pompa hidrolik roda gigi

Pompa hidolik roda gigi ( Gambar 2.9) ini terdiri dari 2 buah roda

gigi yang dipasang saling merapat.Perputaran roda gigi yang

saling berlawanan arah akan mengakibatkan kevakuman pada sisi hisap,

akibatnya oli akan terisap masuk ke dalam ruang pompa, selanjutnya

dikompresikan keluar pompa hingga tekanan tertentu.

Gambar 2.9 pompa hidrolik roda gigi

13

c.) Pompa Torak Aksial

Pompa torak aksial (Gambar 2.10) ini akan mengisap oli melalui

pengisapan yang dilakukan oleh piston yang digerakkan oleh poros rotasi.

Gerak putar dari poros pompa diubahmenjadi gerakan torak translasi,

kemudian terjadi langkah hisap dan kompressi secara bergantian. Sehingga

aliran oli hydrolik menjadi kontinyu.

Gambar 2.10 pompa torak aksial

d.) Pompa Torak Radial

Pompa torak radial (Gambar 2.11) ini berupa piston-piston yang

dipasang secara radial, bila rotor berputar secara eksentrik, maka piston2

pada stator akan mengisap dan mengkompressi secara bergantian.Gerakan

torak ini akan berlangsung terus menerus, sehingga menghasilkan alira oli

/fluida yang kontinyu.

14

Gambar 2.11 pompa torak radial

(www.pump.scribd.com)

2.4.3 Valve kontrol

Valve kontrol pada sebuah sistem hidrolik, selain berfungsi untuk

mengatur besar tekanan yang digunakan, juga berfungsi untuk mengatur

arah aliran dari fluida hidrolik. Arah aliran yang dimaksud adalah

berhubungan dengan sistem aktuator. Arah gerakan yang diinginkan pada

aktuator dikontrol oleh arah aliran dari fluida hidrolik, arah aliran inilah

yang diatur oleh valve kontrol. Valve kontrol yang berfungsi untuk mengatur

arah aliran biasa disebut dengan solenoid valve.

Dan berikut adalah beberapa macam valve kontrol yang biasa

dipergunakan:

a. Pressure Relief Valves

Valve ini berfungsi untuk membuang fluida hidrolik ke tangki

penyimpan fluida, apabila tekanan fluida lebih tinggi daripada nilai yang

ditentukan.(Gambar 2.12) menunjukkan preassure relief valves.

15

Gambar 2.12 Pressure Relief Valves

b. Pressure Regulating Valves

Valve ini berfungsi untuk mengatur besar tekanan fluida hidrolik

agar stabil di nilai tertentu.(Gambar 2.13) menunjukkan pressure regulating

valves.

Gambar 2.13 Pressure Regulating Valve

2.4.4 Silinder Hidrolik

Silinder hidrolik adalah sebuah aktuator mekanik yang

menghasilkan gaya searah melalui gerakan stroke yang searah. Alat ini

menjadi salah satu bagian dari sistem hidrolik selain pompa dan motor

hidrolik. Jika motor hidrolik mengubah tekanan fluida hidrolik menjadi

16

gerakan putar, maka silinder hidrolik menghasilkan gerakan stroke yang

searah. Silinder hidrolik mendapatkan gaya dari fluida hidrolik bertekanan.

Di dalam silinder hidrolik terdapat piston yang terhubung dengan rod yang

dapat bergerak maju dan mundur bergantung pada sisi mana yang diisi oleh

fluida hidrolik bertekanan. Besar tekanan yang digunakan berbeda pada

kedua sisi silinder, bergantung pada beban, luas penampang silinder dan sisi

rod-nya.silinder hidrolik dibedakan menjadi 2 yaitu :

a. Silinder Gerak Tunggal (Single Acting Cylinder)

Silinder gerak tunggal (Gambar 2.14) ini silinder bergerak maju dengan

tekanan dan kembali secara otomatis karena pengaruh kerja pegas di

dalamnya.

Gambar 2.14 Tabung Gerak Tunggal (SAC)

a. Silinder Gerak Ganda (Double Acting Cylinder)

Silinder gerak ganda(Gambar 2.15 ) ini silinder bergerak maju tanpa

bisa kembali lagi secara otomatis, silinder ini akan kembali ke posisi

awalnya setelah mendapatkan tekanan fluida dari arah yang berlawanan.

Gambar 2.15 Tabung Gerak Ganda (DAC)

17

2.5 Tali Baja (Steel Wire Rope)

Tali baja (steel wire rope) adalah tali yang dikontruksikan dari kumpulan

jalinan serat – serat baja (steel wire). Mula mula beberapa serat (steel wire) dipintal

hingga menjadi satu jalinan (strand),kemudian beberapa strand dijalin pada suatu

inti (core) sehingga membentuk tali dari tipe – tipe tali baja sebagai berikut:

a.6 × 19 + 1 fibre core, hoisting rope dan lain–lain artinya sebuah tali kawat baja

dengan kontruksi yang terdiri dari 6strand dan tiap strand terdiri dari 19 steel wire

dengan 1 inti serat (fiber core).

b. 6 × 37 Seal I.W.R.C (Independent Wire Rope Center), steel wire core, dengan

inti logam lunak.

c. 6 × 36 + 1 fc; 6 × 26; 6 × 41 dan lain–lain.

(pesawat pesawat pengangkat, Ir syamsir A.muin .1990:hal 52)

Kentungan dari tali baja dibandingkan dengan rantai adalah sebagai

berikut :

1. Lebih ringan

2. Lebih tahan terhadap sentakan

3. Operasinya tenang walaupun digunakan dalam operasi kecepatan tinggi

4. Kehandalan dalam operasi tinggi

Kerusakan pada rantai akan terjadi tiba – tiba sedangkan pada tali baja , kawat

bagian luar akan mengalami keausan yang lebih parah dan putus lebih dahulu

dibandingkan dengan bagian dalamnya. Bila bagian luar tali kawatnya mulai

terputus – putus jauh sebelum tali baja putus keseluruhan, maka tali baja tersebut

perlu diganti .tali baja terbuat dari kawat baja dengan kekuatan 𝜎𝑏 = 130 sampai

200 𝑘𝑔 𝑚𝑚2⁄ .dalam proses pembuatanya, kawat baja diberi perlakuan panas

tertentu dan digabung dengan penarikan dingin, sehingga menghasilkan sifat

mekanis kawat baja yang tinggi.

Tali kawat baja banyak sekali macamnya, hal ini dikelompokkan sebagai

berikut:

18

A. Berdasarkan jenis inti (core) dari tali kawat baja.

Dari jenis inti yang digunakan, tali kawat baja dapat dibedakan menjadi empat

macam, yaitu (Rudenko, 1994):

1. Steel wire core atau Independent Wire Rope Center (I.W.R.C) dipakai

bila:

a) Tali digunakan untuk sentakan yang berlebihan dan beban–beban yang

tidak terduga.

b) Tali yang akan digulung pada drum dalam beberapa perletakan dan di

bawah tegangan tinggi jadi dapat menyebabkan deformasi.

c) Tali digunakan untuk pemakaian pada temperatur tinggi yang dapat

mengeringkan core dan dapat menyebabkan rapuh dan melenyapkan tahanannya

terhadap tekanan strand.

d) Tali digunakan untuk operasi kerja pada udara lembab dan korosif yang

menyebabkan timbulnya internal corosion.

2. Fibre core (inti serat)

Sering digunakan pada kondisi operasi yang memerlukan kefleksibelan

dari tali kawat baja tersebut, inti tali kawat baja ini terdiri dari serat lunak.

3. Armoure core

Digunakan untuk kondisi operasi pada suhu yang tinggi dan mengalami

gaya tekan yang tinggi. Tali kawat baja ini intinya merupakan suatu kombinasi dari

kawat baja serta serat/fiber. Tali kawat baja ini biasa digunakan pada daerah dekat

tempat peleburan logam.

19

4. Steel strand core (inti jalinan baja)

Tali jenis ini digunakan pada kondisi operasi yang sama dengan jenis tali

kawat baja jenis I.W.R. Pada tali kawat baja dengan inti terbuat dari jalinan baja

biasanya digunakan pada alat angkat yang bekerja pada angkat berat

Gambar 2.16. Jenis Inti Tali Kawat Baja

(http://www.bridonltd.com)

B. Berdasarkan bentuk pintalan dari masing-masing serat pada setiap strand

kawat (wire), bentuk pintalan dalam tali dikelompokkan menjadi beberapa

jenis, yaitu (Rudenko, 1996):

1. Tali pintal silang atau tali biasa

Tali biasa mempunyai penerapan yang luas. Tali ini dikonstruksi

sedemikian rupa sehingga arah anyaman kawat dalam untaian berlawanan dengan

arah anyaman untaian pada tali.

2. Tali pintal paralel atau jenis lang

Pada tali paralel (lang) arah anyaman kawat dalam untaian sama dengan

arah anyaman untaian pada tali. Tali ini mampu menahan gesekan lebih baik dan

lebih fleksibel tetapi cenderung untuk terpuntir.

20

3. Tali komposit atau pintal balik

Pada tali komposit kedua untaian yang berdekatan dianyam dengan arah

yang berlawanan/terbalik. Di samping itu anyaman untaian tali ini dapat dilakukan

dengan arah kanan dan kiri, lilitan arah kanan lebih sering digunakan.

Secara spesifik konstruksi tali kawat (wire) dalam jalinan (strand) tali

(rope) dapat diletakkan dalam dua arah yang berlainan, yaitu (Muin, 1995):

1. Right Regular Lay (RRL)

Arah strand ke kanan dan arah wire berlawanan arah dengan strand.

2. Left Regular Lay (LRL)

Arah strand ke kiri dan arah wire berlawanan dengan arah strand.

3. Right Lang Lay (RLL)

Arah strand ke kanan dan arah wire searah dengan strand.

4. Left Lang Lay (LLL)

Arah strand ke kiri dan arah wire searah dengan arah strand.

5. Composite atau Reverse Lay Rope

Bila strand terbagi dalam arah jalinan yang berlawanan.

Gambar 2.17. Bentuk Pintalan Tali Kawat Baja

(Rudenko, 1996)

21

C. Berdasarkan bentuk konstruksi dari kawat seratnya tali kawat baja dapat

dibedakan menjadi bermacam jenis, yaitu (Muin, 1995):

1. Sebuah konstruksi biasa (one size wire) dengan strand yang dipintal dari

kawat yang berdiameter sama yang dinamakan tali biasa (ordinary wire rope),

seperti terlihat pada Gambar 2.16. Tali dengan konstruksi one size wire

memiliki serat-serat kawat (wire) dengan ukuran diameter yang seragam.

Gambar 2.18. Penampang Potongan Tali Kawat Baja

Dengan Diameter Sama (Muin, 1995)

2. Bila dalam strand dipintal kawat dari diameter yang berbeda, tali kawat baja

tersebut disebut konstruksi warrington. Seperti terlihat pada Gambar 8. Tali

kawat baja konstruksi warrington terbagi atas dua jenis, yaitu sebagai berikut

(Muin, 1995):

a) warrington compound rope, seperti gambar 2.16b

b) warrington seal, seperti gambar 2.16a, 2.16c s/d 2.16i.

22

Gambar 2.19. Penampang Potongan Tali Kawat Baja

Dengan Diameter Berbeda (Muin, 1995)

3. Nonspinning wire rope, yaitu tali dengan konstruksi khusus dan dengan

treatment yang khusus pula. Selama dioperasikan tidak akan ada tendensi untuk

melawan pilinan di bawah tegangan, seperti dalam Gambar 2.18 (Muin, 1995)

Gambar 2.20. Kontruksi Nonspinning Wire Rope

(Muin, 1995)

23

2.6 Pemilihan Tali Baja

Pada umumnya setiap tali hanya dapat mengalami lengkungan tertentu

sepanjang umur pakai, sejumlah lengkungan tertentu yang telah melewati batas ini

akan rusak dengan cepat. Umur tali dapat di tentukan dengan memakai

perbandingan 𝐷𝑚𝑖𝑛

𝑑 (Dmin adalah diameter minimum puli atau drum dan d adalah

diameter tali) dan 𝐷𝑚𝑖𝑛

𝛿 (δ adalah diameter kawat pada tali). Lengkungan berbalik

yakni menuju arah berlawanan dengan lengkungan yang sebenarnya mengurangi

umur tali sebanyak setengahnya. Jumlah lengkungan yang di tentukan oleh jumlah

titik (puli atau drum) tempat tali lewat, lengkungan dalam satu arah pada titik

tersebut setara dengan lengkungan tunggal dan lengkungan variabel setara dengan

lengkungan ganda sistem puli yang banyak digunakan dan jumlah lengkungan

dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.21 jumlah lengkungan tali baja

24

Untuk memperoleh umur tali yang seragam pengaruh jumlah lengkungan harus

dikompensasikan dengan satu perubahan pada perbandingan 𝐷𝑚𝑖𝑛

𝑑dengan

menyatakan diameter tali dengan rumus :

𝑑 = 1.5 𝛿 √i

Diperoleh :

𝐷𝑚𝑖𝑛

1.5 𝛿 √i

Dengan :

δ= diameter satu kawat

i = jumlah kawat dalam tali

Tegangan pada tali yang dibebani pada bagian yang melengkung karena

tarikan dan lenturan adalah :

𝜎 =𝜎𝑏

𝑘=

𝑆

𝐹=

𝛿𝐸

𝐷𝑚𝑖𝑛

Dengan :

σ = kekuatan putus bahan kawat tali (𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄ )

k = faktor keamanan tali

S = tarikan pada tali (kg)

25

F = penampang berguna tali (𝑐𝑚2)

E = 3

8 E modulus elastisitas yang di koreksi ;

dimana, E =3

8 2.100.000 ~ 800.000 𝑘𝑔 𝑐𝑚2⁄

Pada tali yang sering dipakai pada mesin pengangkat (kecuali tali pintalan

kompon), misalnya tali dengan 114, 222, dan 342 buah kawat menjadi :

𝐹(114) =𝑆

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

50.000

𝐹(222) =𝑆

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

36.000

𝐹(342) =𝑆

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

29.000

Maka diperoleh rumus dengan memilih tali menurut kekuatan putusnya P

pada penampang total tali sebagai berikut :

𝐹(114) =𝑆. 𝜎𝑏

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

50.000

𝐹(222) =𝑆. 𝜎𝑏

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

36.000

26

𝐹(342) =𝑆. 𝜎𝑏

𝜎𝑏

𝑘−

𝑑𝐷𝑚𝑖𝑛

29.000

Tarikan kerja maksimum pada bagian tali dari sistim puli beban Sw dapat

dihitung dengan rumus :

𝑆𝑤 =𝑄

𝑛. η. η1

Dimana :

Q = berat muatan yang di angkat (kg)

n = jumlah muatan puli yang menyangga muatan

η= efisiensi puli

η1= efisiensi yang di sebabkan kerugian tali akibat kekuatannya ketika

menggulung pada drum yang diasumsikan 0,98.

Diameter drum atau puli minimum yang di izinkan didapat dari rumus :

D >𝑒1. 𝑒2. d

Dimana :

D = diameter drum atau puli pada alurnya (mm)

d = diameter tali (mm)

27

𝑒1 = faktor yang tergantung pada alat pengangkat dan kondisi operasi

𝑒2 = faktor yang tergantung pada kontruksi tali.

.