pesawat angkat : derek uap, alat pengangkat mobil, dan kran hidrolik

20
ALAT PENGANGKAT BERAT : DEREK UAP, ALAT PENGANGKAT MOBIL, DAN KRAN HIDROLIK MAKALAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Pesawat Angkat yang dibina oleh Bapak Drs. Purnomo, M.Pd Oleh Kelompok E Offering A3 : Rizki Andy Syahputra (120511427441) Rizqiana Yogi Cahyaningtyas (120511427455) Surya Firmansyah (120511427436) Tegar Satrio Putro (120511427462) Tri Widodo (120511403279) Zaim Zarkasi (120511403283) UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN Maret 2014 SELASA 1-2

Upload: rizqiana-yogi-cahyaningtyas

Post on 20-Jan-2015

3.891 views

Category:

Documents


29 download

DESCRIPTION

ย 

TRANSCRIPT

ALAT PENGANGKAT BERAT :

DEREK UAP, ALAT PENGANGKAT MOBIL, DAN KRAN HIDROLIK

MAKALAH

UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH

Pesawat Angkat

yang dibina oleh Bapak Drs. Purnomo, M.Pd

Oleh

Kelompok E Offering A3 :

Rizki Andy Syahputra (120511427441)

Rizqiana Yogi Cahyaningtyas (120511427455)

Surya Firmansyah (120511427436)

Tegar Satrio Putro (120511427462)

Tri Widodo (120511403279)

Zaim Zarkasi (120511403283)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESIN

Maret 2014

SELASA 1-2

21

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan

rahmat, taufiq, inayah, dan hidayah-Nya, karena hanya dengan karunia-Nya itulah

penyusunan makalah ini dapat diselesaikan sesuai dengan rencana.

Tugas makalah ini dikerjakan dalam rangka memenuhi tugas Matakuliah

Pesawat Angkat di program studi S-1 Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Teknik

Mesin FT UM yang dibina oleh Bapak Drs. Purnomo, M.Pd.

Teselesaikannnya tugas makalah ini telah melibatkan berbagai pihak. Untuk

sumbang saran yang konstruktif yang telah diberikan, penulis patut

menyampaikan ucapan terima kasih kepada yang terhormat :

1. Bapak Drs. Purnomo, M.Pd selaku dosen matakuliah Pesawat Angkat

yang telah membimbing selama proses pembelajaran,

2. Teman โ€“ teman offering A3 yang yang telah berpartisipasi dalam proses

pembelajaran,

3. Semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung mendukung

terselesaikannya makalah ini.

Semoga atas bantuan moril dan materiil tersebut, Allah SWT senantiasa

melimpahkan kekuatan dan petunjuk โ€“ Nya sebagai amal sholeh dan senantiasa

mendapat balasan karunia yang berlimpah dari โ€“ Nya.

Malang, Maret 2014

Penyusun

i

20

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ i

DAFTAR ISI โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ.. ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ 1

1.2. Tujuan Penulisan โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ 1

BAB II PEMBAHASAN

2.1. Derek Uap โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ 2

2.2. Alat Pengangkat Mobil โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ 5

2.3. Kran Hidrolik โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ... 7

2.4. Contoh Soal โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ. 11

BAB III PENUTUP โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ. 16

DAFTAR RUJUKAN โ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆโ€ฆ. 17

.

ii

21

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kemajuan teknologi sekarang ini mutlak dipergunakan oleh manusia dalam

memasuki dunia yang semakin pesat akan tuntutan yang tidak henti-hentinya.

untuk itu dibutuhkan suatu alat pesawat pengangkat sebagai sarana untuk

mempermudah dan menjadikan proses tersebut menjadi lebih efisien. Pesawat

pengangkat dipergunakan untuk memindahkan beban di lapangan atau di ruangan

baik bagian departemen industri, gedung-gedung bertingkat dan pada areal

pembangunan yaitu pada tempat-tempat penumpukkan bahan dan sebagainya.

Dengan kemajuan teknologi yang semakin pesat, pesawat angkat juga

mengalami kemajuan sesuai dengan kebutuhan baik berupa bentuk perabot

pengangkat fleksibel, sistem puli, sproket, drum, dan alat tambahan penanganan

muatan. Dalam kemajuan teknologi sekarang ini ada alat yang beroperasi dengan

menggunakan sistem elektrik atau komputer.

1.2. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini yaitu :

1. Mengetahui pengertian, prinsip kerja, serta perhitungan pada derek uap.

2. Mengetahui pengertian, prinsip kerja, serta perhitungan pada alat

pengangkat mobil.

3. Mengetahui pengertian, prinsip kerja, serta perhitungan pada kran

hidrolik.

Teknis penulisan makalah ini berpedoman pada Buku Pedoman Penulisan

Karya Tulis Ilmiah Universitas Negeri Malang (UM, 2010).

1

20

BAB II

PEMBAHASAN

Mesin pengangkat berat merupakan suatu sistem peralatan yang digunakan

untuk mengangkat/memindahkan muatan dari suatu tempat ke tempat lain,

dimana jumlah, ukuran dan jarak pemindahannya terbatas.

2.1. Derek Uap

A. Pengertian Derek Uap

Derek uap atau lir uap adalah sejenis lir yang memakai tenaga uap untuk

mengangkat suatu beban. Derek uap ini bisanya digunakan pada kapal uap. Derek

uap ini digunakan untuk mengangkut barang-barang atau peti kemas yang sangat

berat untuk dinaikkan ke atas kapal.

B. Gambar Derek Uap

Keterangan:

A = Silinder mesin uap

B = batang torak

C = kepala silang

E = Batang pendorong

F = Engkol

G = Poros gulung

H = Poros engkol

K = poros penghantar berganda

M = Poros tabal

R = penggandeng

S = penggandeng

T = penggandeng

I, II, III, IV, V dan VI adalah roda

gigi.

2

Kedua engkol membentuk sudut 900

maksud dan tujuannya adalah supaya

mesin mudah dijalankan. Lir tersebut dapat dihubungkan dengan dihubungan

tunggal maupun dihubungan ganda.

C. Kegunaan Derek Uap

Dalam kapal niaga (perdagangan) selalu dilengkapi dengan erek yang

dahulu menggunakan tenaga uap. Adapun kegunaan dari Derek uap adalah

sebagai berikut.

a. Sebagai penarik jangkar beserta rantainya mekipun jangkar tersebut

tertancap didasar laut.

b. Menarik rantai maupun melepas rantai dalam waktu bersamaan.

c. Menarik peti kemas dan barang-barang lainnya ke dalam dek kapal.

D. Perhitungan Derek Uap

1. Derek Uap Tunggal

Penyambungan pada S hubungkan, sedangkan penyambungan pada R

dan T dilepas.

a. Kita misalkan gaya kuda mesin terebut adalah N, berarti daya mesin

(Pm) tersebut adalah 75.N kgm/detik.

b. Poros engkol H berputar sebanyak n putaran/menit.

c. Roda gigi I berputar sebanyak n putaran/menit

d. Perhitungan putaran roda gigi II: (RG2)

RG2 =t1

t2 x n (putaran/menit)

e. Perhitungan putaran roda gigi III: (RG3)

RG3 = t1

t2 x

t2

t3 n =

t1

3 x n (putaran/menit)

f. Perhitungan putaran roda gigi IV: (RG4)

RG4 = t1

t3 x

t3

t4 n =

t1

t4 x n (putaran/menit)

g. Perhitungan putaran poros tabal: (Pt)

Pt = t1

t4 x n (putaran/menit)

h. Perhitungan kecepatan aliran tabal: (Vt)

Vt = ฯ€ x D x t1

t4 x n (meter/menit)

3

20

i. Daya beban

Pb =L x ฯ€ x D x t1x n

t4 x 60 (kgm/detik)

j. Berat benda (L)

Daya beban = Daya mesin

L x ฯ€ x D x t1x n

t4 x 60= 75. N

L =75 x N x t4 x 60

ฯ€ x D x t1 x n (kg)

2. Derek Uap Ganda

Penyambungan pada R dan T di hubungkan, sedangkan

penyambungan pada S dilepas.

a. Kita misalkan gaya kuda mesin terebut adalah N, berarti daya mesin

tersebut adalah 75.N kgm/detik.

b. Poros engkol H berputar sebanyak n putaran/menit

c. Roda gigi V berputar sebanyak n putaran/menit

d. Perhitungan putaran roda gigi VI: (RG6)

๐‘น๐‘ฎ๐Ÿ” = ๐’•๐Ÿ“

๐’•๐Ÿ” ๐’™ ๐’ (putaran/menit)

e. Perhitungan putaran roda gigi III: (RG3)

๐‘น๐‘ฎ๐Ÿ‘ = ๐’•๐Ÿ“

๐’•๐Ÿ” ๐’™ ๐’ (putaran/menit)

f. Perhitungan putaran roda gigi IV: (RG4)

๐‘น๐‘ฎ๐Ÿ’ = ๐’•๐Ÿ“

๐’•๐Ÿ” ๐’™

๐’•๐Ÿ‘

๐’•๐Ÿ’๐’™ ๐’ (putaran/menit)

g. Perhitungan putaran poros tabal: (Pt)

๐‘ท๐’• = ๐’•๐Ÿ“

๐’•๐Ÿ” ๐’™

๐’•๐Ÿ‘

๐’•๐Ÿ’๐’™ ๐’ (putaran/menit)

h. Perhitungan kecepatan aliran tabal: (Vt)

๐‘ฝ๐’• =๐… ๐’™ ๐‘ซ ๐’™ ๐’•๐Ÿ“ ๐’™ ๐’•๐Ÿ‘ ๐’™ ๐’

๐’•๐Ÿ” ๐’™ ๐’•๐Ÿ’ ๐’™ ๐Ÿ”๐ŸŽ (meter/menit)

i. Daya beban

Pb =L x ฯ€ x D x t5x t3x n

t6 x t4 x 60 (kgm/detik)

j. Berat benda (L)

Daya beban = Daya mesin

L x ฯ€ x D x t5x t3x n

t6 x t4 x 60 = 75. N sehingga L =

75 x n x t6 x t4 x 60

ฯ€ x D x t5x t3x n (kg)

4

21

2.2. Alat Pengangkat Mobil

A. Pengertian Alat Pengangkat Mobil

Dalam perbaikan bodi kendaraan baik kerusakan ringan maupun kerusakan

berat, sering diperlukan peralatan hidrolik untuk memperbaiki kerusakan tersebut.

Peralatan hidrolik yang sering digunakan salah satunya adalah alat pengangkat

mobil (car lift).

Car lift juga merupakan alat pengangkat kendaraan yang 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 (Kurniawan, tanpa tahun _

1). Car lift hanya digunakan oleh bengkel-bengkel besar, karena disamping

harganya cukup mahal juga membutuhkan tempat yang cukup luas.

B. Prinsip Kerja Alat Pengangkat Mobil

Mesin hidrolik pengangkat mobil ini memiliki prinsip yang sama dengan

dongkrak hidrolik. Perbedaannya terletak pada perbandingan luas penampang

pengisap yang digunakan. Pada mesin pengangkat mobil, perbandingan antara

luas penampang kedua pengisap sangat besar sehingga gaya angkat yang

dihasilkan pada pipa berpenampang besar dan dapat digunakan untuk mengangkat

mobil. Mesin hidrolik pengangkat mobil bekerja saat udara dialirkan oleh

kompresor mengalir dan menekan ruang minyak yang ditanam di bawah tanah.

Minyak di dalam ruangan tersebut akan tertekan dan mendorong torak ke atas

sehinga mobil akan terangkat ke atas.

Alat pengangkat mobil seperti gambar di bawah ini menggunakan sebuah

kompresor untuk menghasilkan udara pampat. Udara pampat dari kompresor

masuk ke dalam pipa C melalui cerat A kemudian masuk ke dalam tempat minyak

D. Tempat minyak itu ditanam di dalam tanah. Di dalam ruang itu, minyak akan

tertekan oleh udara pampat. Minyak yang tertekan akan masuk ke dalam silinder

G. karena tekanan dari minyak itu, maka torak H akan terangkat dan dengan

demikian mobil yang diletakkan di atas torak itupun ikut terangkat.

Untuk menurunkan mobil tersebut, cerat A ditutup dan cerat B dibuka.

Udara pampat akan keluar dari tempat minyak D melalui pipa C dan cerat B.

5

20

dengan demikian tekanan dalam tempat minyak D akan berkurang sehingga torak

H akan menurun perlahan (Purnomo, 1997 : 80).

C. Perhitungan pada Alat Pengangkat Mobil

Prinsip kerja alat pengangkat mobil ini merupakan penerapan dari Hukum

Pascal. Bunyi Hukum Pascal "Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam

ruang tertutup diteruskan tanpa berkurang ke tiap titik dalam fluida dan ke dinding

bejana" (Dinas Pendidikan dan Kebudayaan, 2008 : 210).

Persamaan yang berlaku pada alat pengangkat mobil yaitu perbandingan

gaya yang diberikan untuk mengangkat beban pada dongkrak sama dengan

perbandingan luas silinder tekan dengan luas silinder beban.

6

i

21

Dalam perhitungan sebagai berikut:

๐‘ท =๐‘ญ

๐‘จ ๐’‚๐’•๐’‚๐’–

๐‘ญ๐Ÿ

๐‘จ๐Ÿ=

๐‘ญ๐Ÿ

๐‘จ๐Ÿ

Keterangan:

P = besarnya tekanan (kg/cm2)

F1 = gaya tekan/gaya yang digunakan untuk mengangkat beban (kg)

F2 = berat beban (kg)

A1 = luas penampang silinder tekan (cm2)

A2 = luas penampang silinder beban (cm2)

2.3. Kran Hidrolik

A. Pengertian Kran Hidrolik

Pada dasarnya pemilihan pesawat pengangkat yang akan direncanakan harus

disesuaikan dengan penggunaan serta kemampuan operasionalnya, karena

pesawat angkat ini digunakan untuk mengangkat dan memindahkan beban-beban

dengan kapasitas angkat 25 ton, serta daerah operasi yang berbeda maka sesuai

dengan keperluan ini dipakai kran hidrolik yang dapat diatur jangkauannya

(Saptono, 2008 : 8).

Kran hidrolik merupakan salah satu peralatan yang sangat dibutuhkan pada

proyek-proyek konstruksi maupun rekonstruksi semacam ini. Luasnya pemakaian

kran hidrolik dalam dunia konstruksi membuat orang semakin memikirkan cara

meningkatkan daya guna alat ini pada pemakaiannya.

Secara umum pemilihan tipe pesawat pengangkat didasari atas beberapa

pertimbangan, diantaranya :

1. Dapat dioperasikan pada berbagai tempat, seperti : pelabuhan, pabrik,

industri, serta pembangunan gedung bertingkat.

2. Dapat dioperasikan dengan cepat dan mudah dikendalikan.

3. Sangat sesuai digunakan untuk tujuan komersil, karena kapasitas angkat

dan jangkauan operasionalnya bervariasi.

Selain digunakan pada proyek konstruksi seperti pembuatan jalan,

pembuatan bendungan, saluran air, bangunan bertingkat, daerah pertambangan,

penanganan sarana dan prasarana yang hancur akibat bencana alam. Alat ini juga

secara luas mampu mengerjakan sangat banyak pekerjaan yang berbahaya dan

biasanya menimbulkan kecelakaan bila dikerjakan oleh tenaga manusia secara

7

20

manual. Kecepatan yang relatif lebih tinggi juga merupakan tersendiri dalam

penggunaan alat ini.

Untuk memudahkan pengendalian pada proses operasionalnya, kran ini

menggunakan sistem hidrolik. Keuntungan dari penggunaan, sistem hidrolik

adalah :

1. Sistem kontrol otomatis, sehingga memudahkan dalam pengoperasian.

2. Dapat memindahkan bahan/material tanpa mengubah arah dan posisi

kran hidrolik.

Dalam keunggulan ini, kran hidrolik ditunjang oleh komponen-komponen

yang harus sesuai dalam pemilihan pemakaiannya. Pemilihan komponen ini

didasarkan pada perhitungan teknis dan analisis praktis pada pembangunannya.

Salah satu komponen penting dalam peningkatan daya guna kran hidrolik ini

adalah tali sebagai komponen penting dalam peningkatan daya guna kran hidrolik.

Kran hidrolik ini adalah sebagai komponen untuk mengangkat material / benda

pada pekerjaan yang dihadapi.

Kerugian dari penggunaan sistem hidrolik ialah :

1. Biaya pemeliharaan yang sangat tinggi, karena memerlukan suku cadang

yang hanya diperoleh dari perusahaan pembuatnya.

2. Daya dari sistem mekanis motor penggerak, apabila motor penggerak

tidak dapat beroperasi/rusak maka hidrolik tidak dapat beroperasi.

8

21

B. Prinsip Kerja Kran Hidrolik

Pada dasarnya kran ini menggunakan sebuah mesin baik untuk gerak maju

ataupun gerak mundurnya, serta pergerakan seluruh mekanisme angkatnya. Untuk

keperluan gerak maju, kran ini mempunyai 6 tingkatan kecepatan ditambah 1 unit

gerak mundur. Pada pengoperasiannya kran ini menggunakan pompa hidrolik

yang digerakkan oleh poros yang ditransmisikan dari motor (engine).

Adapun gerakan-gerakan utama dari kran ini adalah :

1. Gerak maju dan gerak mundur (Traction/Retraction Motion)

Bila kran ini dipergunakan hanya untuk beroperasi (bergerak), maka tuas

pemindah kecepatan dioperasikan melalui perantara roda gigi pada

sistem transmisinya.

2. Gerak naik/turun (Hoisting Motion)

Untuk mengangkat dan menurunkan beban, pertama kita akan

operasikan melalui tuas baik untuk keperluan mengangkat maupun

menurunkan beban, sehingga fluida bekerja melalui pompa yang

dikontrol melalui katub kontrol. selanjutnya fluida tersebut

menggerakkan hidrolik dengan perantara roda gigi, maka drum

penggulung menggulung tali yang menyebabkan naik atau turunnya

beban.

3. Gerak memperpanjang dan memperpendek boom teleskopis

Dengan mengoperasikan tuas kontrol, maka fluida kerja dari pompa dan

katub kontrol mengalir masuk ke silinder boom, sehingga boom dapat

bergerak sesuai dengan yang diinginkan.

4. Gerak mengangkat dan menurunkan boom (elevating boom)

Untuk gerak ini dilakukan melalui tuas kontrol dan katub kontrol

meneruskan media kerja (fluida) keadaan silinder angkat (elevating

cylinder) yang kemudian diteruskan ke booster, sehingga boom tersebut

dapat diubah sudut angkatnya sesuai dengan yang diinginkan.

5. Gerak naik turun penyangga kran (jack cylinder motion)

Melalui tuas kontrol yang dioperasikan, fluida dari pompa akan

diteruskan ke dongkrak silinder yang akan menggerakkan (naik/turun)

penyangga kran ini.

9

20

(Universitas Sumatera Utara, 2010 : 10).

C. Perhitungan pada Kran Hidrolik

Dengan gaya K dapat dipompakan zat cair ke bawah silinder B. Karena itu,

tegangan dimana zat cair yang diperlukan, ditentukan oleh berat beban G pada

silinder B tersebut. Besarnya tekanan yang dimaksud adalah :

๐‘ƒ =๐น

๐ด=

๐‘ฎ

๐Ÿ๐Ÿ’ . ๐…. ๐’…๐Ÿ

๐Ÿ

๐‘˜๐‘”

๐‘๐‘š2

Zat cair dengan tekanan tersebut akan mengalir ke dalam silinder C, apabila

penutup D dibuka. Sehingga silinder C didorong ke atas dengan gaya sebesar :

๐‘ฒ๐’• = ๐‘ท ๐‘ฟ ๐Ÿ

๐Ÿ’. ๐….๐’…๐Ÿ

๐Ÿ ๐‘˜๐‘”

=๐บ

14 . ๐œ‹. ๐‘‘1

2 ๐‘‹

1

4. ๐œ‹. ๐‘‘2

2

๐‘ฒ๐’• = ๐‘ฎ ๐‘ฟ ๐’…๐Ÿ

๐Ÿ

๐’…๐Ÿ๐Ÿ

(๐’Œ๐’ˆ)

Sesuai dengan kerek-kerek biasa, disini berat beban yang dapat diangkat

adalah ๐ฟ =1

2 ๐พ๐‘ก , apabila gesekan-gesekan pada piringan diabaikan. Namun jika

pada kerek-kereknya ditentukan koefisien geseknya (m), maka ๐พ๐‘ก = ๐‘†1 + ๐‘†2,

dimana ๐‘†3 = ๐‘š. ๐ฟ, ๐‘†2 = ๐‘š. ๐‘†3 = ๐‘š2๐ฟ, ๐‘†1 = ๐‘š. ๐‘†2 = ๐‘š3๐ฟ, sehingga :

๐พ๐‘ก = ๐‘š3๐ฟ + ๐‘š2๐ฟ = ๐ฟ(๐‘š3 + ๐‘š2)

๐‘Ž๐‘ก๐‘Ž๐‘ข ๐ฟ =๐พ๐‘ก

๐‘š3+๐‘š2

10

21

Udara dari kompresor yang telah masuk ke dalam tempat minyak D juga

dapat dialirkan ke dalam sebuah silinder G melalui jerat P. Silinder G mempunyai

sebuah torak H. Karena tekanan dari minyak yang merambat tadi, maka torak H

akan terangkat. Pada bagian atas torak dipasang sebuah kerek K dengan satu

ujung tali kerek diikat ke bawah, dan ujung lainnya melalui 3 buah kerek yang

kita namakan K, M, dan N.

Jika luas silinder G, F dan tekanan udara pampat P, maka gaya yang

menekan torak ke atas sebesar :

๐น = ๐‘ ๐‘˜๐‘”

๐‘๐‘š2 ๐‘‹ ๐น ๐‘๐‘š2 = (๐‘˜๐‘”)

Jadi, tali I ditarik ke atas oleh gaya tadi, sedangkan tali II ditarik ke bawah

juga oleh gaya tadi (Purnomo, 1997 : 81).

2.4. Contoh Soal

1. Sebuah lir uap dilengkapi dengan dua buah silinder mesin uap. Garis

tengah masing-masing silinder mesin 20cm. panjang langkah torak 35cm.

Tekanan uap rata-rata 3kg/cm2. Poros engkol berputar 180 putaran/menit.

Roda gigi pada poros engkol mempunyai 20 buah gigi. Roda gigi pada

pada poros penghantar berganda masing-masing mempunyai 50 dan 20

buah gigi. Roda gigi pada poros tabal mempunyai 100 buah gigi. Garis

tengah tabal 54cm dan tebal tali 2cm.

Hitunglah:

11

20

a. Kecepatan gerak beban jika: 1. Dihubungkan tunggal

2. Dihubungkan berganda

b. Berat beban jika : 1. Dihubungkan tunggal

2. Dihubungkan berganda

Jawab:

Perhitungan daya mesin

Luas silinder mesin

ยผ x ฯ€ x D2

= ยผ x ฯ€ x 20 = 314

cm

2

Gaya uap yang mendorong torak mesin

= tekanan uap rata-rata x luas silinder mesin

= 3 x 314 = 942 kg

Panjang langkah torak

35cm = 0,35m

Kerja uap dalam silinder

942 x 0,35 (kgm)

Karena mesin uap bekerja ganda maka:

942 x 0,35 x 2 = 659,4 kgm

Dengan putaran poros engkol 180 permenit maka daya mesin:

659,4 x 180 kgm/menit

Untuk dua buah silinder

659,4 x 180 x 2 kgm/menit

Dengan efisiensi gaya 60% maka:

659,4 x 180 x 2 x 0,6 kgm/menit

Jadi daya mesin tersebut adalah:

๐‘ท๐’Ž =๐Ÿ”๐Ÿ“๐Ÿ—,๐Ÿ’ ๐ฑ ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ ๐ฑ ๐Ÿ ๐ฑ ๐ŸŽ,๐Ÿ”

๐Ÿ”๐ŸŽ (kgm/detik)

Daya mesin dalam Hp (daya kuda)

๐‘ท๐’Ž =๐Ÿ”๐Ÿ“๐Ÿ—,๐Ÿ’ ๐ฑ ๐Ÿ๐Ÿ–๐ŸŽ ๐ฑ ๐Ÿ ๐ฑ ๐ŸŽ,๐Ÿ”

๐Ÿ”๐ŸŽ ๐’™ ๐Ÿ•๐Ÿ“ = 31,65 Hp

a. Hubungan Tunggal

1. Kecepatan gerak beban:

Poros engkol berputar 180 putaran/menit.

Putaran tabal (๐๐ญ) =t1

t4๐‘ฅ ๐‘› =

20

100 ๐‘ฅ 180 = 36 putaran/menit

12

21

๐พ๐‘’๐‘๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘ก๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘› (๐‘‰๐‘) = 3,14 ๐‘ฅ ๐ท ๐‘ฅ ๐‘ƒ๐‘ก

= 3,14 x 0,54 x 36

= 61,2 m/menit

= 61,2/60 โ‰ˆ 1 m/detik

2. Berat beban:

L x Vb = 75 x Pm

L x 1 = 75 x 31,65 Hp

L = 2373,75 kg

b. Hubungan Ganda

1. Kecepatan gerak beban:

Poros engkol berputar 180 putaran/menit.

Putaran Poros ganda =20

50๐‘ฅ ๐‘› =

20

50 ๐‘ฅ 180 = 72 putaran/menit

Putaran tabal (๐๐ญ) =20

50๐‘ฅ

20

100 ๐‘ฅ ๐‘›

=20

50 ๐‘ฅ

20

100 ๐‘ฅ 180 = 14,4 putaran/menit

๐พ๐‘’๐‘๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘ก๐‘Ž๐‘› ๐‘๐‘’๐‘๐‘Ž๐‘› ๐‘‰๐‘ = 3,14 ๐‘ฅ ๐ท ๐‘ฅ ๐‘ƒ๐‘ก

= 3,14 x 0,54 x 14,4

= 24,3 m/menit

= 24,3/60 โ‰ˆ 0,4 m/detik

2. Berat beban:

L x Vb = 75 x Pm

L x 0,4 = 75 x 31,65

L =75 x 31,65

0,4

L = 5934,5 kg

2. Sebuah alat pengangkat mobil menggunakan sebuah kompresor

menimbulkan tekanan sebesar 3 kg/cm2. Jika diketahui luas torak

pengangkat sebesar 2,5 m2 tentukan gaya angkat alat tersebut!

Diketahui : P1 = 3 kg/cm2

A2= 2,5 m2 = 25000 cm

2

Ditanyakan : F2 (gaya angkat)โ€ฆ..?

13

20

Jawab :

P1 = P2

P1 = ๐น2

๐ด2

F2 = P1 X A2

= 3 kg/cm2 x 25000 cm

2 =75000 kg

3. Sebuah alat pengangkat mobil menggunakan kompresor sebagai

sumber tenaganya. Tentukan gaya minimum yang dibutuhkan (tekanan

minimum kompresor) untuk mengangkat truk sebesar 10 ton jika di

ketahui luas torak 2,5 m2

.

Diketahui :

berat truk = 10 ton=10.000 kg

A2 = 2,5 m2

Ditanyakan : tekanan minimum kompresor (P1)

Jawab :

P1 = P2

P1 = ๐น2

๐ด2

10.000๐พ๐บ

2,5M2 = 4000 kg/m2

Truck akan mulai terangkat bila tekanan > 4000kg/m2

4. Sebuah kran hidrolik dengan diameter silinder tekan 30 mm dan

diameter silinder pada kerek 40 mm digunakan untuk mengangkat

mobil dengan tekanan sebesar 2 ๐‘˜๐‘”

๐‘๐‘š 2. Berapa berat mobil yang diangkat

oleh kran hidrolik tersebut jika koefisien gesek pada piringan sebesar

1,04?

Diketahui :

๐‘‘1 = 30 ๐‘š๐‘š = 3 ๐‘๐‘š

๐‘‘2 = 40 ๐‘š๐‘š = 4 ๐‘๐‘š

๐‘ƒ = 2 ๐‘˜๐‘”

๐‘๐‘š2

๐‘š = 1,04

Ditanyakan : Lโ€ฆ?

14

21

Jawab :

๐‘ƒ =๐น

๐ด=

๐บ

14 . ๐œ‹. ๐‘‘1

2

๐บ = ๐‘ƒ 1

4. ๐œ‹. ๐‘‘1

2

= 200 ๐‘˜๐‘”

๐‘๐‘š2

1

4. 3,14 3 ๐‘๐‘š 2 = 1413 ๐‘˜๐‘”

๐พ๐‘ก = ๐บ ๐‘‹ ๐‘‘2

2

๐‘‘12

๐พ๐‘ก = 1413 ๐‘˜๐‘” ๐‘‹ (4 ๐‘๐‘š)2

(3 ๐‘๐‘š)2

= 1.413 ๐‘˜๐‘” ๐‘‹16

9

= 2512 ๐‘˜๐‘”

๐ฟ =๐พ๐‘ก

๐‘š3 + ๐‘š2

๐ฟ =2512 ๐‘˜๐‘”

1,043 + 1,042

=2512 ๐‘˜๐‘”

2,21

= 1.136,65 ๐‘˜๐‘”

15

20

BAB III

PENUTUP

Peralatan pengangkat bahan digunakan untuk memindahkan muatan di

lokasi atau area, departemen, pabrik, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan,

pembongkaran muatan dan sebagainya.

Proses pemindahan ini juga mencakup pada proses pemuatan dan

pembongkaran. Pemindahan beban tersebut dilakukan dengan menggunakan

tenaga yang lebih kecil dari pada beban yang akan dipindahkan.

Untuk kepentingan operasi pemuatan dan pembongkaran, beberapa jenis

pesawat pengangkat dilengkapi dengan peralatan pengangkat beban yang

dioperasikan dengan menggunakan mesin bantu atau dengan cara manual. Pada

proses operasionalnya pesawat pengangkat memiliki gerakan pemindahan beban

dengan gerak tegak (pengangkat vertikal) dan gerak mendatar (pengangkatan

horizontal).

Pesawat pengangkat hanya mengangkat beban dalam jumlah yang terbatas

dan dalam jarak yang terbatas pula yang dilakukan dengan bermacam-macam cara

seperti : gerakan berjalan (Travelling), gerakan berputar (Rotating). Jenis pesawat

angkat yang merupakan alat pengangkat berat ada bermacam-macam, seperti

penghantaran motor listrik, lift listrik, kran listrik dan hidrolik, Derek uap, serta

alat pengangkat mobil.

16

21

DAFTAR RUJUKAN

Anonim. 2010. Perencanaan Tali Kran Hidrolik (Makalah). Sumatera Utara :

Universitas Sumatera Utara.

Dinas Pendidikan dan Kebudayaan. 2008. Belajar IPA Membuka Cakrawala

Alam Sekitar untuk Kelas VIII. Jakarta : Balai Pustaka

Purnomo. 1997. Bahan Ajar Pesawat Angkat (Bagi Program S1 Pendidikan

Teknik Mesin FPTK IKIP Malang). Malang : Institut Keguruan dan

Ilmu Pendidikan Malang.

Saptono. 2008. Prosedur Pengangkatan secara Benar. Jakarta : Gagas Media.

Universitas Negeri Malang. 2010. Pedoman Penulisan Karya Ilmiah : Skripsi,

Tesis, Disertasi, Artikel, Makalah, Tugas Akhir, Laporan

Penelitian. Edisi Kelima. Malang : Universitas Negeri Malang.

17