DONGKRAK RINGAN, DONGKRAK TUAS, DAN DONGKRAK INGGRIS

MAKALAHUntuk Memenuhi Tugas Kelompok MatakuliahPesawat Angkatyang dibina oleh Bapak Drs. Purnomo, M.Pd.

Oleh:Anang Abd Rozaq120513428454Arif Wahyudi120513404278Bagus Wiardi Pratama120513428498Debby Maharani120513404274Dimas Danang Bagus S120513428455Egik Lintar permadi120513428452Febri Dwi Pamungkas120513428457Fito Dwi Saputra120513428464

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS TEKNIKJURUSAN TEKNIK MESINMaret 2014DAFTAR ISI Halaman Halaman Sampul 1Daftar Isi 2BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 3 1.2 Rumusan Masalah 3 1.3 Tujuan Penulisan 3BAB II PEMBAHASAN2.1 Dongkrak Ringan 52.1.1 Cara Kerja 52.1.2 Contoh Soal 72.2 Dongkrak Tuas 102.2.1 Contoh Soal 112.3 Dongkrak Inggris 122.3.1 Dongkrak Inggris Penghantar Roda Gigi Berganda 132.3.2 Contoh soal 15BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 17Daftar Pustaka 18

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangKendaraan seperti mobil tidak selamanya berfungsi dengan baik bila pada suatu saat mengalami kerusakan. Kerusakan yang terjadi bisa karena kurangnya perawatan atau disebabkan faktor yang lain. Bagi kendaraan roda empat seperti mobil yang memiliki kapasitas besar maka diperlukan alat khusus untuk mengangkat beban mobil tersebut. Alat yang sering digunakan berupa dongkrak. Dongkrak tersebut berfungsi untuk memperingan pengangkatan suatu beban. Tenaga yang kecil dapat digunakan untuk mengangkat sebuah beban besar bila menerapkan perhitungan mekanisme pesawat angkat. Sehingga dengan perhitungan tersebut akan diperoleh berapa besar beban maksimum yang mampu diangkat oleh dongkrak.Dalam makalah ini akan dijelaskan beberapa dongkrak antara lain, dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak Inggris. Pembahasan mengenai dongkrak meliputi pengertian, cara kerja, rumus perhitungan, serta beberapa contoh soal.1.2 Rumusan MasalahRumusan masalah pada makalah ini antara lain sebagai berikut.1. Apa yang dimaksud dengan dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak inggris?2. Bagaimana cara kerja dari dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak inggris?3. Bagaimana rumus perhitungan dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak inggris?4. Bagaimana contoh soal pada dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak inggris?1.3 Tujuan PenulisanTujuan penulisan pada makalah ini antara lain sebagai berikut.1. Agar mahasiswa dapat memahami prinsip kerja dongkrak ringan, dongkrak tuas, dongkrak Inggris.2. Agar mahasiswa dapat memahami rumus perhitungan dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak Inggris3. Agar mahasiswa dapat menghitung dan menyelesaikan permasalahan pada dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak Inggris.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Dongkrak RinganDongkrak 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. Dongkrak ringan mempunyai macam-macam komponen. Komponen tersebut mempunyai fungsi yang saling berhubungan. Dongkrak ringan terdiri atas satu tangkai batang bergerigi yang ujungnya berkepala untuk menopang beban, sebuah roda gigi dan tangkai pemutar pada poros roda gigi.2.1.1 Cara KerjaRoda 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 :1. Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya yang besar. 2. Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana. 3. Kemampuan menerima beban lebih tinggi. 4. Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip sangat kecil. 5. Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan, sehingga dapat digunakan dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.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.Gambar 2.1 Dongkrak Ringan

Pada gambar di atas bagian dongkrak yaitu, A batang bergerigi yang berkepala B, L merupakan beban, C merupakan sebuah roda gigi penggerak batang A, dan D merupakan tangkai pemutar poros roda gigi. bila tangkai pemutar dinamakan a dan jari-jari roda gigi r, maka setelah tangkai berputar satu kali kerja beban.

Roda gigi langsung membuat satu putaran. Jarak yang dialihkan sebesar keliling roda gigi Karena batang gigi itu langsung digerakkan oleh roda gigi, maka batang terangkat sebesar alihan roda gigi Kerja beban Kerja beban = Kerja gaya

Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa bila jari-jari r diperpendek maka gaya P akan berkurang atau bila tangkai diperpanjang gaya P juga akan berkurang. Pada suatu alat pengangkat gaya yang digunakan harus sekecil-kecilnya untuk mengangkat beban yang seberat-beratnya. Jadi untuk mengangkat beban yang berat dengan memakai gaya yang ringan caranya adalah jari-jari roda gigi diperkecil atau tangkai pemutar diperpanjang.2.1.2 Contoh SoalDiketahui : Sebuah dongkrak ringan

18

P tangkai pemutar = 70 cmr roda gigi = 20 cmTangkai (gaya) = 20 kgHasil guna dongkrak = 50 %Ditanya : Berapa beban yang diangkat?Jawab :Tangkai berputar satu kali (kerja gaya)Keliling batang gigi Kerja beban Kerja beban = kerja gaya

Pada contoh tersebut dapat dipahami bahwa dongkrak semacam itu tidak digunakan karena beban yang akan kita angkat terlalu berat. Dongkrak ringan mempunyai beberapa model dongkrak yang digerakkan dengan roda gigi yang mempunyai gaya angkat yang lebih besar. Lihat gambar 2.2

Gambar 2.2. Dongkrak Ringan 2 GearPada proses pemutar yang panjangnya a dipasang sebuah roda gigi A dengan jari-jari = r1, roda gigi itu menggerakkan sebuah roda gigi besar B dengan jari-jari = r2, pada roda gigi B itu dipasang sebuah roda kecil C dengan jari-jari = r3, roda gigi C merupakan penggerak langsung batang gigi.Kalau di tangkai pemutar berputar satu kali gaya

Kerja gaya

Pada gigi A juga membuat satu putaran.Roda gigi B membuat

Roda gigi C membuat

Roda gigi C membuat satu putaran

Tetapi roda gigi itu membuat putaran, maka:

Kerja beban

Kerja beban = Kerja gaya

Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi digerakkan, misalnya roda gigi A, B, dan C masing-masing lengkap dengan t1, t2, dan t3 buah gigi. Jarak antara dua buah gigi = s. Keliling roda gigi = jumlah gigi kali jarak antara dua buah gigi roda gigi A

Roda gigi B

Kalau nilai dipakai untuk mengisi persamaan diatas maka persamaan itu menjadi :

Contoh:Sebuah dongkrak ringan mempunyai tangkai pemutar 90 cm. roda gigi pada poros tangkai lengkap dengan 20 buah gigi. Roda gigi menggerakkan sebuah roda gigi besar lengkap dengan 60 buah gigi. Pada poros gigi besar dipasang sebuah roda gigi kecil lengkap dengan 30 buah gigi. Jarak antara dua buah gigi 1 cm. Tentukan gaya pada tangkai dongkrak untuk mengangkat sebuah beban 800 kg bila hasil gunanya 70 %!Jawab:Tangkai satu putaran, kerja gaya:

Roda gigi A satu putaranRoda gigi B : Roda gigi C : Tiap satu putaran, roda gigi C mengalihkan 30 buah gigi.Dengan roda gigi C mengalihkan

Batang akan terangkat

Kerja beban

Kerja beban = kerja gaya

Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan alat mengangkat yang terlukis pada gambar 2 kita dapat mengangkat beban 800 kg hanya dengan menggunakan gaya sebesar 20,22 kg.

2.2 Dongkrak TuasPerbedaan antara dongkrak tuas dan dongkrak ringan ialah pada dongkrak tuas tidak menggunakan gigi melainkan ulir. Lihatlah pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.3. Dongkrak Tuas

Gambar di atas memperlihatkan setangkai batang berulir (A) yang dapat diputar oleh setangkai batang pemutar C yang menjambul pada kepala D. Kalau panjang tangkai pemutar = a dan pada tangkai itu diputar dengan gaya C, maka tiap-tiap putaran tangkai kerja gayanya =P x x 2a

Kalau pada tiap-tiap putaran ulir mengalihkan s cm, maka kerja beban =L x s

Kerja gaya = Kerja Beban P x x 2a = L x s P =

2.2.1 Contoh soal Sebuah dongkrak tuas dapat mengangkat beban sebesar 2400 kg. Gaya putar = 6 kg. Panjang tangkai pemutar 60cm dan hasil guna 80%. Hitunglah aliran ulir.Diketahui = L = 2400 kgP = 6 kga = 60cm = 80 %

Ditanya = s ?Jawab =Kerja gaya = P x x 2 x a x = 6 kg x 3.14 x 2 x 60 cm x 0,8= 18,84 kg x 96 cm= 1808,64 kg cmKerja beban = L x s= 2400 kg x sKerja gaya = Kerja Beban1808,64 kg cm = 2400kg x ss = s = 0,7536 cm

2.3 Dongkrak InggrisDongkrak Inggris termasuk dalam dongkrak tuas. Untuk mengangkat suatu beban tidak pakai tangkai pemutar melainkan roda gigi kerucut.

Gambar 2.4. Dongkrak Inggris Bandul A memutar sebuah poros roda gigi kerucut B. Roda kerucut C digerakkan oleh roda gigi kerucut B. Kalau panjang bandul dinamakan a maka tiap-tiap putaran gaya P mengalihkan :

Maka kerja gaya pada roda B tersebut adalah:

Kalau jumlah gigi pada roda gigi kerucut B dan C masing-masing dan maka pada tiap-tiap satu putaran roda gigi kerucut B, jumlah putaran pada kerucut C sebesar:

Jika pergerakan batang ulir kita namakan tiap putaran, maka beban akan di pindahkan sesuai dengan persamaan:

Maka kerja beban :

Kerja gaya = kerja beban, maka didapat persamaan sebagai berikut:

2.3.1 Dongkrak Inggris Dengan Penghantar Roda Gigi BergandaPrinsip kerja dari dongkrak ini sebenarnya sama dengan dongkrak Inggris biasa, namun pada bandul pemutarnya dilengkapi dengan roda gigi ganda. Masing-masing roda gigi tambahan pada dongkrak ini memiliki poros yang sama dengan bandul pemutar dan roda gigi yang lainnya memiliki poros yang sama dengan roda gigi kerucut pertama.

Gambar 2.5. Dongkrak Inggris Roda gigi ganda

Dongkrak jenis ini memiliki keuntungan yang besar, karena dongkrak ini jauh lebih sedikit mengeluarkan gaya untuk memutar bandul. Kerugiannya adalah adanya penghantar roda gigi berganda ini menyebabkan pemutaran yang semakin banyak pada bandul.Pada gambar di atas kita lihat bahwa pada poros bandul A dipasang sebuah roda gigi kecil B. Roda gigi B itu menggerakkan sebuah roda gigi besar C. Pada poros roda gigi C dipasang sebuah roda gigi kerucut D. Seterusnya disusun sesuai dengan gambar di atas.Kalau jumlah gigi pada masing-masing roda gigi B, C, D, dan E = , , , dan sedangkan panjang bandul kita namakan a maka setelah bandul membuat satu putaran, gaya P akan bergerak sesuai dengan besar:

Kerja gaya :

Jika roda gigi B juga membuat satu putaran, maka roda gigi C membuat

Roda gigi D membuat sama banyaknya seperti putaran roda gigi C. Roda gigi E juga membuat :

Pada tiap-tiap putaran, beban diangkat s cm, maka beban akan diangkat sebesar :

Kerja beban menjadi:

Kerja gaya = kerja beban

2.3.3 Contoh Soal1. Diketahui sebuah dongkrak Inggris dapat mengangkat sebuah beban 1 ton. Panjang bandul 30 cm, , buah gigi. s = 0,4 cm. Bila hasil guna dongkrak itu sebesar 50 % tentukan gaya yang diperlukan untuk memutar bandul.Diketahui:L = 1 ton = 1000 kga = 30 cm = 20 = 40s = 0,4 cm = 50 % = 0.5Ditanyakan : P.... ?Jawab :Maka besar P adalah:

Jadi untuk memutar bandul memerlukan gaya sebesar 2. Untuk mengangkat sebuah beban dari 2000 pound dipakai sebuah dongkrak Inggris dengan penghantaran roda gigi berganda. Panjang bandul 12 inchi, , , , buah gigi. s= 0,16 inchi dan hasil guna sebesar 40 %. Hitung gaya yang diperlukan untuk memutar bandul.Diketahui :L = 2000 poundA = 12 inch

s = 0,16 inch = 40 % = 0,4Ditanyakan : P...?Jawab :

Jadi gaya yang diperlukan untuk memutar bandul adalah

BAB IIIPENUTUP

3.1 Kesimpulan1. Dongkrak ringan merupakan alat yang fungsinya untuk mempermudah mengangkat suatu barang yang bebannya yang tidak bisa kita angkat dengan tangan kosong.Rumus:

2. Perbedaan antara dongkrak tuas dan dongkrak ringan ialah pada dongkrak tuas tidak dipakai gigi melainkan ulir.Rumus:P =

3. Dongkrak Inggris termasuk dalam keluarga dongkrak tuas. Untuk mengangkat suatu beban kita tidak pakai tangkai pemutar melainkan roda gigi kerucut.Rumus:

4. Dongkrak Inggris berganda memiliki keuntungan yang besar, karena dongkrak ini jauh lebih sedikit mengeluarkan gaya untuk memutar bandul.Rumus:

DAFTAR RUJUKAN

Hery Sonawan. 2010. Perancangan Elemen Mesin Edisi Kesatu. Bandung:Alfabeta.Sieh, Yuan Yu. 1985. Teori Dasar Struktur Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.Sularso. 1991. Dasar Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.Suyitno. 1995. Mekanika Teknik 2. Bandung: Pusat Pengambangan Pendidikan Politeknik.Timoshenko, S. 1986. Dasar DasarPerhitungan Kekuatan Bahan. Jakarta:Restu Agung.Zainun Achmad. 2006. Elemen Mesin 1Edisi Kedua. Bandung: Refika Aditama.