crane

PERANCANGAN OVERHEAD TRAVELLING CRANE

BERPALANG TUNGGAL KAPASITAS 10 TON

SKRIPSI

Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi

Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

NIM. 070421009 EKO AUGUSTINUS

PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSI

DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2010

Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan

rahmatNya yang diberikan kepada penulis untuk dapat menyelesaikan penulisan

tugas sarjana ini.

Tugas sarjana ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

pendidikan Sarjana S1 di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas

Sumatera Utara.

Pokok bahasan pada tulisan tugas sarjana ini adalah Perancangan Overhead

Travelling Crane Berpalang Tunggal Kapasitas 10 Ton.

Mengerjakan tulisan tugas sarjana ini tidak sedikit kesulitan yang dihadapi akan

tetapi berkat bimbingan dari para pendidik dan bantuan dari semua pihak akhirnya

penulisan tugas sarjana ini dapat diselesaikan. Untuk semua itu dengan hati

bersyukur penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Kedua orang tua saya M. Sianturi dan M. Manalu yang selalu mendidik,

membimbing dan mendoakan, serta seluruh keluarga yang telah banyak

memberikan dukungan dan moril maupun materil dalam penyelesaian tugas

sarjana ini.

2. Bapak Alfian Hamsi Msc, sebagai Pembantu Dekan I Fakultas Teknik

Universitas Sumatera Utara dan sekaligus dosen pembimbing dalam tugas

sarjana ini.

3. Bapak/Ibu Dosen serta Staff/ Pegawai di Departemen Teknik Mesin yang

telah memberikan pengetahuan dan bantuan kepada penulis.

4. Evilina M. Sinaga yang selalu membantu memberikan dorongan semangat

untuk menyelesaikan tugas sarjana ini.

5. Teman-teman di Departemen Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara

khususnya angkatan 2007, Edi, Linggam, Freddy, Deni dan yang lainnya,

yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.


Penulis menyadari bahwa tulisan tugas sarjana ini masi terdapat kelemahan,

oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun

demi kesempurnaan tugas sarjana ini yang lebih baik.

Medan, Maret 2010

Penulis,

Nim : 070421009

Eko Augustinus


DAFTAR ISI


KATA PENGANTAR ............................................................................... i

SPESIFIKASI ............................................................................................ iii

KARTU BIMBINGAN ............................................................................. iv

DAFTAR ISI .............................................................................................. v

DAFTAR GAMBAR ................................................................................. viii

DAFTAR TABEL ...................................................................................... x

DAFTAR SIMBOL ................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN ......................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Topik Bahasan .......................................................................... 2

1.3 Tujuan Perencanaan .................................................................. 2

1.4 Ruang Lingkup Perencanaan..................................................... 2

1.5 Metode Pengumpulan Data ...................................................... 3

BAB II PEMBAHASAN MATERI ......................................................... 4

2.1 Klasifikasi Pesawat Angkat ...................................................... 4

2.2 Dasar dasar Pemilihan Pesawat Angkat.................................. 5

2.3 Cara Kerja Overhead Travelling Crane.................................... 7

2.3.1 Gerakan Hoist........................................... 7

2.3.2 Gerakan Transversal ........................ 8

2.3.3 Gerakan Longitudinal ...................... 9

2.4 Jenis jenis Pesawat Angkat ................................................... 9

2.4.1 Hoisting Crane dengan Lintasan Atas Berpalang Tunggal 9

2.4.2 Hoisting Crane dengan Lintasan Atas Berpalang Ganda... 10

BAB III PERENCANAAN KOMPONEN MEKANISME PENGANGKAT 12

3.1 Kait............................... ............................................................ 12

3.1.1 Pemilihan Bahan Kait........................... 14

3.1.2 Beban yang Bekerja pada Kait.............. 15

3.1.3 Pemilihan Baut dan Mur Kait................ 15

3.1.4 Pemeriksaan Kekuatan Kait................... 18

3.1.5 Pemeriksaan Kekuatan pada Bagian Kritis Kait ............... 20

3.2 Tali Baja .................................................................................... 26

3.2.1 Perhitungan Ukuran Tali ...................... 27

3.2.2 Umur Tali Baja ................................................................ 31


3.3 Perancangan Puli ............................................ 35

3.3.1 Diameter Pui .......................................... 36

3.3.2 Diameter Gandar Roda Puli...................... 36

3.4 Drum .......................................................................................... 37

3.4.1 Diameter Drum dan Dimensi Alur Drum.......... 39

3.4.2 Jumlah Lilitan pada Drum ........................ 39

3.4.3 Panjang Alur Spiral ........................................................... 40

3.4.4 Panjang Drum Keseluruhan......................, 40

3.4.5 Panjang Tali yang Dibutuhkan................... 41

3.4.6 Gerakan Hoist......................................... 41

3.4.7 Kekuatan Drum. ..................................... 42

3.4.8 Pemilihan Bahan .................................... 42

3.5 Motor Penggerak.............................................. 42

3.5.1 Motor Penggerak Hoist .......................... 43

3.5.2 Motor Penggerak Troli............................ 46

3.5.3 Motor Penggerak Girder ......................... 48

3.6 Sistem Transmisi Roda Gigi............................. 49

3.6.1 Transmisi Roda Gigi pada Gerakan Naik Turun.............. 49

3.6.1.1 Putaran Poros Drum ........................................... 51

3.6.1.2 Perbandingan Transmisi Roda Gigi ........................... 51

3.6.1.3 Menentukan Jumlah Gigi ................... 53

3.7 Poros Roda Gigi ............................................... 61

3.7.1 Pemilihan Bahan Poros ............................ 61

3.7.2 Penentuan Diameter Poros ....................... 61

3.8 Sistem Pengereman ........................................... 82

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN ....................................................... 87

4.1 Kesimpulan ..................................................................................... 87

4.2 Saran ............................................................................................... 92

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................... 93

LAMPIRAN ............................................................................................. 94


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Mekanisme Hoisting ............................................................8

Gambar 2.2 : Mekanisme Transversing .....................................................8

Gambar 2.3 : Mekanisme Travelling .........................................................9

Gambar 2.4 :Hoisting Crane dengan Lintasan Atas Berpalang Tunggal ....9


Gambar 2.5 : Hoisting Crane dengan Lintasan Atas Berpalang Ganda ......10

Gambar 3.1 : Kait Tunggal .......................................................................13

Gambar 3.2 : Penampang Kritis Kait I-II...................................................20

Gambar 3.3 : Penampang Kritis Kait III-IV ..............................................24

Gambar 3.4 : Tali Baja ..............................................................................26

Gambar 3.5 : Sistem Puli ..........................................................................27

Gambar 3.6 : Dimensi Puli ........................................................................35

Gambar 3.7 : Drum ...................................................................................38

Gambar 3.8 : Diagram Untuk Menentukan Tahanan Gesek .......................47

Gambar 3.9 : Sistem Transmisi Roda Gigi ................................................50

Gambar 3.10 : Diagram Pemilihan Modul Roda Gigi Lurus ........................55

Gambar 3.11 : Bagian Roda Gigi ................................................................57

Gambar 3.12 : Gaya Vertikal pada Poros IV ...............................................64

Gambar 3.13 : Gaya Horizontal pada Poros IV ...........................................64

Gambar 3.14 : Gaya Vertikal pada Poros III ...............................................67

Gambar 3.15 : Gaya Horizontal pada Poros III ............................................68

Gambar 3.16 : Gaya Vertikal pada Poros II .................................................71

Gambar 3.17 : Gaya Horizontal pada Poros II .............................................72

Gambar 3.18 : Gaya Vertikal pada Poros I ..................................................74

Gambar 3.19 : Gaya Horizontal pada Poros I ..............................................75

Gambar 3.20 : Penampang Pasak ................................................................79

Gambar 3.21 : Sistem Rem .........................................................................82


DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 : Jumlah Kelengkungan ............................................................ ...28

Tabel 3.2 : Faktor Harga m ....................................................................... ...33

Tabel 3.3 : Harga a, z2, .......................................................................... ...34

Tabel 3.4 : Hubungan Antara v dan p........................................................... 36

Tabel 3.5 : Ukuran-Ukuran Roda Gigi ...................................................... ..57

Tabel 3.6 : Jenis-jenis Roda Gigi .............................................................. ...60

Tabel 3.7 : Jenis Bahan Poros ................................................................... ...63

Tabel 3.8 : Tabel Ukuran Pasak ................................................................ ...78


Tabel 3.9 : Ukuran Pasak .......................................................................... ...81

DAFTAR NOTASI

Ft Gaya Tangensial ..................................................................................kg

N Daya Motor....................................................................... ...................kW

Pd Daya yang direncanakan ................................................................... ..kW

i Perbandingan Transmisi ........................................................... ..........

n Putaran poros ...................................................................................... rpm

T Momen Torsi .............................................................. ........................Nm

M Momen Lentur................................................................ .....................Nm

Tegangan geser.....................................................................................kg/cm2

a Tegangan geser izin ......................................................................... ....kg/cm2

b Tegangan geser yang terjadi................................................................. kg/cm2


Sf1 Faktor keamanan bahan pengaruh massa.............................................

Sf2 Faktor keamanan dengan kekasaran permukaan..................................

dp Diameter poros............................................................ ........................mm

C Faktor yang memberikan karakteristik konstruksi tali dan kekuatan tarik

maksimum .........................................................................................

Berat jenis bahan........................................................ ..........................kg/mm

g Konstata gravitasi............................................................. ....................m/s2

Wp Berat poros........................................................... ...............................kg

Q Kapasitas angkat.............................................................. ....................kg

GD Momen girasi.............................................................. ........................kg.cm2

Mst Momen gaya statik.......................................................... ....................kg.m


crane

Documents