bab ii tinjauan pustaka 2.1. prinsip kerja sistem...

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Prinsip Kerja Sistem Hidroulik Pada Forklift

Sebagai motor penggerak utama Forklift ini digunakan mesin diesel 115

PS, dengan putaran mesin 1500 rpm dan putaran dari mesin inilah yang

digunakan untuk menggerakkan pompa oli ( oil pump ) dan oli dari tangki utama

di pompakan, sehingga mengalir menuju Control valve. Didalam control valve ini

terdapat dua katup utama yaitu Lift valve dan Tilt valve. Lift valve berfungsi untuk

mengontrol keluar masuknya batang torak pada lift silinder sehingga dapat

menaikkan dan menurunkan beban. Tilt valve berfungsi untuk mengontrol keluar

masuknya batang torak pada tilt silinder sehingga dapat memiringkan tiang

pengangkat.

Untuk menggerakkan batang torak pada lift silinder luar, dialirkan oli

pada bagian bawah dari lift silinder. Hal ini dapat dilakukan dengan mengontrol

lift valve sehingga posisinya kesebelah kanan. Dengan demikian oli dapat

mengalir kebagian bawah lift silinder ini, maka batang torak akan terangkat keatas

sedangkan oli yang terdapat di bagian atas lift silinder langsung keluar menuju

tangki utama. Untuk menghentikan gerakan torak ini, dapat dilakukan dengan

mengembalikan pada posisi lift valve ketengah. Sedangkan untuk menurunkan dan

memasukkan kembali batang torak ini dapat dilakukan dengan mengontrol lift

valve pada sebelah kiri. Karena adanya berat garpu dan beban, maka torak akan

mendorong oli yang ada di bagian lift silinder ini keluar dari lift silinder.

Universitas Sumatera Utara

6

Kecepatan keluar oli ini oleh adanya down control valve dan safety valve.

Pengontrolan terhadap lift valve dan tilt valve tidak dapat dilakukan secara

bersamaan. Hal ini untuk menjaga agar tidak terjadinya bahaya terhadap kerja dari

forklift secara keseluruhan, seperti terlihat pada gambar 2.1.


7

Gambar 2.1. Skema hidrolik Forklift

2.2. Prinsip Kerja Alat Angkat Forklift

Pada Forklift terdapat suatu alat yang disebut dengan Fork. Fungsi fork ini

adalah sebagai pemegang landasan beban yang mana fork ini terpasang pada

kerangka ( backrest ) sebagai pembawa garpu dan tiang penyokong mast. Fork

assembly diikatkan ke salah satu ujung rantai dan yang lainnya terikat pada beam

tiang penyokong. Rantai ini bergerak sepanjang puli ( wheel ) yang melekat pada

ujung atas dari batang torak pada lift silinder.

Berputarnya puli ini akibat dari tekanan fluida di dalam lift silinder yang

mengakibatkan tertariknya salah satu ujung yang terikat pada beam tiang

penyokong ( outer mast ). Karena rantai terikat, maka pulilah yang berputar

sekaligus naik turun oleh gaya tarik yang timbul pada rantai, sedangkan ujung

rantai yang lainnya akan bergerak mengangkat backrest dan forknya sampai

ketinggian maksimum yaitu 3000 ( mm ) seperti terlihat pada gambar 2.2.


8

Gambar 2.2. Forklift

2.3. Bagian – Bagian Utama Alat Angkat Forklift.

Gambar 2.3. Ukuran utama Forklift

Pada gambar 2.3. dapat diketahui ukuran utama alat angkat Forklift seperti

tinggi angkat maksimum forklift yaitu 3000 ( mm ), tinggi tiang utama 1980

(mm), lebar garpu (950), tinggi backrest 900 (mm) dan sudut kemiringan dari

fork yaitu 100. Adapun bagian-bagian utama dari alat angkat Forklift ini adalah:


9

2.3.1. Fork Assembly ( Garpu ) dan Backrest ( Pelindung )

Garpu ini berfungsi sebagai landasan dimana barang atau beban yang akan

diangkat atau dipindahkan. Garpu ini dapat digeser – geser sepanjang Finger

Board yaitu dengan mengangkat knob yang terdapat pada pengarah atas garpu.

Garpu ini ada dua buah dan diletakkan simetris sebelah kiri dan sebelah kanan lift

silinder sepanjang Finger Board.

Backrest berfungsi sebagai pelindung mast, supaya beban pada garpu tidak

jatuh ke mast pada posisi miring kebelakang. Dengan adanya Backrest ini maka

barang atau beban dapat ditahan sehingga tidak menyentuh mast.

2.3.2. Outer Mast

Outer mast merupakan tiang penyokong utama dari alat angkat ini. Outer

Mast juga berfungsi sebagai alur pergerakan dari Inner Mast dan sebagai dudukan

dari ujung batang torak tilt silinder.

2.3.3. Inner Mast

Inner Mast merupakan tiang penyokong pada tinggi angkat tingkat kedua.

Inner Mast juga berfungsi sebagai alur pergerakan dari Fork Assembly pada tinggi

angkat tingkat pertama dan kedua.

2.3.4. Lift Silinder

Lift silinder berfungsi sebagai pengatur pengangkatan dan penurunan

garpu dan beban. Pergerakan dari batang torak diatur oleh oli yang masuk dan

yang keluar dari Lift silinder.


10

2.3.5. Tilt Silinder

Tilt silinder berfungsi sebagai pengatur kemiringan dari komponen alat

angkat Forklift, Tilt Silinder ini ada dua buah yang ujungnya dipasangkan pada

bagian luar Outer Mast.

2.3.6. Finger Board

Finger Board berfungsi sebagai tempat dudukan dari pengarah yang mana

pengarah ini terpasang pada garpu. Finger Board ini ada dua buah dan dipasang

simetris pada arah horizontal di bagian pertengahan dan di bagian bawah dari

backrest.

2.3.7. Pengarah

Pengarah ini berfungsi sebagai pengatur posisi garpu di sepanjang Finger

Board.

Adapun bagian – bagian utam dari Forklift ini dapat dilihat pada gambar 2.4.

PANDANGAN DEPAN PANDANGAN SAMPING


11

Gambar 2.4. Komponen Alat Angkat Pada Forklift

Keterangan gambar :

1. Fork Assembly dan Backrest ( Garpu dan Pelindungnya )

2. Bearing (Bantalan)

3. Tilt Cylinder ( Pengatur Kemiringan )

4. Inner Mast ( Tiang Dalam )

5. Lift Cylinder ( Pengatur Pengangkatan )

6. Outer Mast ( Tiang Luar )

7. Kepala batang torak

2.4. Rumusan untuk Perhitungan Beberapa Komponen

Dalam pembahasan forklift ini tidak semua data-data diberikan atau

tersedia, untuk mengetahui ukuran, kekuatan, berat dan data-data lain yang

dibutuhkan, selain diperoleh dari tabel juga harus dilakukan analisa perhitungan

dengan menggunakan beberapa pormula. Sehingga data-data yang dibutuhkan

tersebut dapat diperoleh dari hasil perhitungan komponen-komponen yang

dibahas.

Komponen – komponen Forklift yang akan dibahas.

2.4.1. Garpu

Pada kompenen ini terdapat beberapa rumus yang digunakan untuk

menghitung kekuatan, berat dari bahan yang digunakan.

a. Titik berat garpu

X = 321

332211 ...AAA

xAxAxA++++ atau


12

Y = 321

332211 ...AAA

yAyAyA++++

Gambar 2.5. Garpu

b. Berat garpu

Wg = ( V1 + V2 + V3 ) . ρ

c. Momen tahanan lentur yang terjadi

Wbt = 1/6 . b . h2 …………… ( lit. 4, hal 104 )

d. Tegangan lentur yang terjadi

σb = bt

b

WM …………………… ( lit. 1, hal 112 )

e. Tegangan geser yang terjadi

τg = AF

f. Momen inersia penampang garpu

Ix = 3..121 hb


13

2.4.2. Backrest

Pada kompenen ini adapun rumus yang digunakan untuk menghitung

berat dari bahan yang digunakan adalah.

Gambar 2.6. Backrest

Berat Backrest

W = Q . L1 + Q . L2

2.4.3. Pengarah Atas


menghitung kekuatan dari bahan yang digunakan

a. Tegangan tarik ijin

σt = Vmakstσ

b. Tegangan tarik yang terjadi

σn = A

Fn


14

2.4.4. Knob Assembly


menghitung kekuatan dari bahan yang digunakan.

Gambar 2.7. Knob Assembly

Tekanan permukaan

qo = zhd

W... 2π

dimana:

d = diameter efektif

h = tinggi kaitan

z = jumlah ulir

2.4.5. Finger Board

Pada kompenen ini adapun rumus yang digunakan untuk menghitung

berat dari bahan yang digunakan adalah.


15

Gambar 2.8. Finger Board

W = W1+W2

Dimana :

W1 = berat finger board atas elemen pertama

W2 = berat finger board atas elemen kedua.

Karena W = ρ.v ;

Maka, W = ρv1 + ρv2.

Dimana : ρ = massa jenis bahan

V = volume.

2.4.6. Inner Mast dan Outer Mast ( tiang utama )


menghitung kekuatan dari bahan yang digunakan, antara lain:

a. Berat (Wg) = ρ.v ;

untuk Wtot = (v1 + v2 + v3 + v4) (ρ)


16

dimana : ρ = massa jenis bahan

V = volume.

b. Tegangan lengkung/lentur yang terjadi,

σb = bt

b

WM

c. Tegangan tarik yang terjadi,

σt = v

tmaksσ

dimana : v = faktor keamanan 4 (dipilih)

2.4.7. Bantalan



a. Beban ekivalen dinamis

Pr = x . v . Fr + y . Fa

b. Umur bantalan

Lh = ρρ)/(..60

106

cn

c. Kapasitas dinamis bantalan

c = ρ ρ/1

610..60

Lhn

d. Tegangan geser

τg = AF


17

2.4.8. Lift Cylinder dan Tilt Cylinder


menghitung kekuatan dari bahan yang digunakana.

a. Pengecekan terhadap Buckling

FB = 2

2..SIE π

b. Pengontrolan terhadap angka kerampingan,

λ = iS

c. jika λ > λo, maka rumus Buckling yang digunakan adalah rumus Euler.

Imin = 2

2

...πESFv

Dimana;

λ = angka kerampingan akibat dimensi

i = d/4 (mm)

λo = angka kerampingan tetapan dari bahan.

2.4.9. Sproket dan Rantai



a. Kekuatan tarik rata – rata rantai

Fs = f

tr

SF


18

b. Diameter Pitch sproket

dp = )/180( ZSin

P

c. Jumlah gigi

Z = )/arcsin(

180dpP

2.4.10. Pompa

Pompa yang digunakan pada Forklift ini adalah pompa roda gigi. Pada

komponen roda gigi ini digunakan beberapa rumus untuk menghitung kekuatan

pompa tersebut, kapasitas pompa dan daya pompa.

a. Luas penampang piston pada lift cylinder

A = 2.4

dπ

b. Kapasitas pompa untuk lift cylinder

Q = A . v

c. Kapasitas pompa untuk tilt cylinder

Q = ρη rgN..2700 1

d. Daya pompa roda gigi

Nrg = 1.2700

.ηρrgQ


bab ii tinjauan pustaka 2.1. prinsip kerja sistem...

Documents