perencanaan crane portabel dengan...
TRANSCRIPT
i
PERENCANAAN CRANE PORTABEL
DENGAN KAPASITAS ANGKAT 500 KG
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang
Untuk Memenuhi Syarat Gelar
Sarjana (S-1) Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo
08510033
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2014
ii
iii
LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI
PERENCANAAN CRANE PORTABEL
DENGAN KAPASITAS ANGKAT 500 KG
Diajukan Kepada :
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Mesin
Program Strata Satu (S-1) Jurusan Teknik Mesin
Oleh:
Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo
08510033
Diterima dan Disetujui
Dosen Pembimbing I
Murjito ST, M.T
Dosen Pembimbing II
Ir. Achmad Fauzan H. S., M.T
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Universitas Muhammdiyah Malang
Ir Daryono, MT.
iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANGFAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR
Nama : Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo No. Induk : 08510033
No. ST. Pemb. TA : E.2./419/FT/UMM/X/2012 ST. Keluar :
Judul : Perencanaan Crane Portabel Dengan Kapasitas Angkat
500 Kg
Malang, 2 Mei 2014
Dosen Pembimbing I
Murjito, ST, MT
No Kegiatan Tgl.
Konsultasi UraianAsistensi
Dosen
Pembimbing I
1 Judul TA
Konsultasi BAB I 30/09/’13 Revisi Judul
2 ACC BAB I 30/09/’13 Lanjut BAB II
3 Konsultasi BAB II 02/10/’13 Tambah Referensi Dry Cell dan
Desain Alat
4 ACC BAB II 19/11/’13 Lanjut BAB III
5 Konsultasi BAB III 07/04/’14 Perbaiki Bahan dan Alat ,
Kinerja alat
6 ACC BAB III 14/04/’14 Lanjut BAB IV
7 Konsultasi BAB IV 23/04/’14 Pengolah Data Pengujian
8 ACC BAB IV 28/04/’14 Lanjut BAB V
9 Konsultasi& ACC
BAB V 28/04/’14 Ok
10 Konsultasi Poster
dan Cover 29/05/’14 Ok
v
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH
MALANGFAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) 464318 – 21 Psw. 127 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
BERITA ACARA PEMBIMBINGAN TUGAS AKHIR
Nama : Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo No. Induk : 08510033
No. ST. Pemb. TA : E.2./419/FT/UMM/X/2012 ST. Keluar :
Judul : Perencanaan Crane Portabel Dengan Kapasitas Angkat
500 Kg
Malang, 2 Mei 2014
Dosen Pembimbing II
Ir. Achmad Fauzan H. S., M.T
No Kegiatan Tgl.
Konsultasi UraianAsistensi
Dosen
Pembimbing II
1 Judul TA
Konsultasi BAB I 30/09/’13 Revisi Judul
2 ACC BAB I 30/09/’13 Lanjut BAB II
3 Konsultasi BAB II 02/10/’13 Tambah Referensi Dry Cell dan
Desain Alat
4 ACC BAB II 19/11/’13 Lanjut BAB III
5 Konsultasi BAB III 07/04/’14 Perbaiki Bahan dan Alat ,
Kinerja alat
6 ACC BAB III 14/04/’14 Lanjut BAB IV
7 Konsultasi BAB IV 23/04/’14 Pengolah Data Pengujian
8 ACC BAB IV 28/04/’14 Lanjut BAB V
9 Konsultasi& ACC
BAB V 28/04/’14 Ok
10 Konsultasi Poster
dan Cover 29/05/’14 Ok
vi
SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo
NIM : 08510033
Fakultas / Jurusan : TEKNIK / Mesin
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
Menyatakan bahwa Skripsi/Karya Ilmiah
Judul :
Perancangan Portable Crane dengan Kapasitas Angkat 500 Kg
1. Adalah bukan karya orang lain baik sebagian maupun keseluruhan
kecuali penulisan dalam bentuk kutipan yang digunakan dalam naskah
ini dan telah disebutkan sumbernya.
2. Hasil tulisan karya ilmiah/skripsi dari penelitian yang saya lakukan
merupakan hak bebas royalti non eksklusif, apabila digunakan sebagai
sumber pustaka.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan
apabila pernyataan ini tidak benar, maka saya bersedia mendapatkan sanksi
sesuai dengan Undang-undang yang berlaku.
Malang, 29 Agustus 2014
Yang menyatakan,
Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo
vii
PERENCANAAN CRANE PORTABEL
DENGAN KAPASITAS ANGKAT 500 KG
Oleh : Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo, 08510033
Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo. 2014. Perancangan Crane Portabel dengan
Kapasitas Angkat 500 kg. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing: (1) Murjito,
S.T., M.T., (II) Ir. Achmad Fauzan H. S., M.T.
ABSTRAK
Crane adalah alat yang biasa digunakan untuk memindahkan barang-
barang super berat dalam suatu pekerjaan konstruksi. Secara umum crane
dikategorikan sebagai mesin yang dipergunakan untuk mengangkat beban,
memindahkan secara horizontal dan menurunkannya ke tempat yang dituju
dengan jangkauan terbatas.
Dalam melakukan perancangan ini, dasar yang kami gunakan adalah
kapasitas angkat sebesar 500 kg. Kemudian menentukan pemilihan beberapa
elemen mesin seperti kait, hidrolik, roda. Dari permasalahan tersebut maka
didapatkan spesifikasi yang sesuai dengan syarat dan criteria perancangan yang
akan digunakan.dengan metode di atas maka didapatkan dimensi sebagai berikut.
Daya angkat maksimal 500 kg, panjang rangka kaki 1500 mm, panjang lengan (boom)
880-1255 mm, lebar kaki 1113 mm, tinggi 1530 mm.
Kata Kunci : Crane, Perancangan, Spesifikasi
viii
PERENCANAAN CRANE PORTABEL
DENGAN KAPASITAS ANGKAT 500 KG
Oleh : Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo, 08510033
Nanda Bhirawa Bagus Prasetiyo. 2014. Perancangan Crane Portabel dengan
Kapasitas Angkat 500 kg. Tugas Akhir, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas
Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Pembimbing: (1) Murjito,
S.T., M.T., (II) Ir. Achmad Fauzan H. S., M.T.
ABSTARCT
Crane is a common tool used to move things in a super heavy construction
work. Generally categorized as an engine crane is used to lift the load, move
horizontally and lowered it to the destination with a limited range.
In doing this design, the base we use is a lift capacity of 500kg, then
determine the selection of machine elements such as latches, hydraulic, wheels.
With known problems it is obtained in accordance with the requirements
specifications and design criteria that will be used. Obtained by the methods
described above, the following dimensions. Maximum lifting capacity of 500 kg,
order leg length 1500 mm, length of arm (boom) 880-1255 mm, width 1113 mm
feet, Height 1530 mm.
Key Word :Crane, design, specification
ix
KATA PENGANTAR
Pujisyukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan yang berjudul “Perancangan
Crane Portable dengan KapasitasAngkat 500 Kg” dapat terselesaikan dengan
baik.
Penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan berkat bantuan berbagai
pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Ir. Sudarman, MT selaku Dekan Teknik Universitas Muhammadiyah
Malang
2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku Kepala Jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah memberikan dorongan dan semangat
untuk segera menyelesaikan penyusunan tugas akhir ini.
3. Bapak Murjito, ST., MT selaku pembimbing I yang telah dengan sabar,
tekun, tulus, ikhlas meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran memberikan
bimbingan, motivasi, arahan, serta saran-saran yang sangat berharga kepada
penulis selama menyusun tugas akhir.
4. Bapak Ir. Achmad Fauzan HS., MT selaku pembimbing II yang telah
dengan sabar, tekun, tulus, ikhlas meluangkan waktu, tenaga, dan pikiran
memberikan bimbingan, motivasi, arahan, serta saran-saran yang sangat
berharga kepada penulis selama menyusun tugas akhir.
5. Bapak dan Ibu Dosen Teknik Mesin yang telah memberi bekal ilmu
pengetahuan sehingga penulis dapat menyelesaikan studi dan menyelesaikan
penulisan tugas akhir ini.
x
6. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin yang telah banyak memberikan
masukan kepada penulis baik selama dalam mengikuti perkuliahan maupun
dalam penulisan skripsi ini.
7. Ibunda dan Ayahanda yang sangat banyak memberikan bantuan moril,
material, arahan, dan selalu mendoakan keberhasilan serta keselamatan
selama menempuh pendidikan.
8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah
membantu dalam penyelesaian penulisan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan tugas akhir ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran demi kesempurnaan
pengembangan tugas akhir ini selanjutnya.
Akhirnya penulis berharap semoga skripsi ini bisa bermanfaat.
Malang, Mei 2014
Penulis
xi
DAFTAR ISI
Halaman
COVER ........................................................................................................... i
POSTER .......................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... iii
BERITA ACARA PEMBIMBING TA ........................................................ iv
SURAT PERNYATAAN ............................................................................... vi
ABSTRAK ...................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .................................................................................... viii
DAFTAR ISI ................................................................................................... x
DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... xii
DAFTAR TABEL .......................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1
B. RumusanMasalah ...................................................................... 2
C. BatasanMasalah ......................................................................... 2
D. Maksud danTujuan Perencanaan............................................... 3
E. MetodePerencanaan .................................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................... 4
A. Pengertian Crane ....................................................................... 4
1. Pembagian Pokok Perlengkapan Penanganan Bahan ........... 4
2. Pemilihan Perlengkapan Penanganan Bahan ........................ 6
3. Perlengkapan pengangkat ..……………………………….. 7
B. Jenis-jenis Crane ....................................................................... 8
1. Mobile crane ......................................................................... 8
2. Tower crane .......................................................................... 9
xii
3. Crane lintasan ……………………………………………. 10
4. Perencanaan Kait………………………………………….. 11
C. Konsep Mekanika ...................................................................... 13
1. Keseimbangan Benda Tegar ................................................. 13
2. Tegangan (Strees) ................................................................. 13
3. Tegangan Normal (Normal Stress)……………………….. 13
4. Tegangan Geser (Shearing Stress)… …………………….. 14
D. Faktor Keamanan (Safety Factor) ............................................. 15
E. Hidraulik ................................................................................... 15
1. Tekanan Hidrostatik .............................................................. 17
2. Hukum Aliran ....................................................................... 17
BAB III METODOLOGI ........................................................................... 20
A. Metode Perancangan ................................................................. 20
B. Spesifikasi Teknik ..................................................................... 21
C. Konsep Varian ........................................................................... 23
D. Menentukan Pilihan Terbaik ..................................................... 24
1. Cara Pemilihan Jenis Pengangkat ......................................... 24
2. Cara Pemilihan Kendali ........................................................ 25
3. Cara Pemilihan Penghubung Kait ......................................... 25
4. Cara Pemilihan Penggerak Crane ......................................... 26
E. Diagram Langkah-Langkah (Flow Chart) Perencanaan ........... 27
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN .................................. 28
A. Deskripsi Portable Crane Kapasitas Angkat Maksimal 500 kg 28
B. Sistem Kait Pengangkat ............................................................ 30
xiii
C. Diagram Benda Bebas Portable Crane ...................................... 32
1. Analisa Keseimbangan Gaya
Keseluruhan Rangka Keluaran 1 ........................................... 32
2. Hasil Analisa Keseimbangan Gaya
Keseluruhan Rangka Keluaran 2 ........................................... 36
3. Analisa Kesetimbangan Gaya
pada Lengan (boom) Keluaran 1 ............................................ 40
4. Analisa Kesetimbangan Gaya
pada Lengan (boom) Keluaran 2 ............................................ 46
5. Analisa Kesetimbangan Gaya Rangka Penopang .................. 53
6. Analisa Kesetimbangan Gaya Rangka Kaki ........................... 58
D. Kekuatan Rangka Portable Crane ............................................ 59
E. Rangka Penopang ...................................................................... 66
F. Rangka Kaki .............................................................................. 69
G. Sistem Hidraulik ....................................................................... 72
H. Perhitungan Poros ..................................................................... 75
1. Perhitungan Pin Penghubung Batang Lengan dan
Batang Penopang................................................................... 76
2. Perhitungan Pin Penghubung Kait dan Lengan .................... 78
I. Pemilihan Roda Depandan Belakang Portabel Crane ............... 80
1. Beban yang diterima Roda Belakang dan Depan
Portable Crane ...................................................................... 80
2. Pemilihan Roda Belakang dan Depan Portable Crane ......... 81
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................... 83
1. Kesimpulan ........................................................................... 83
2. Saran ..................................................................................... 84
xiv
BAB IV DAFTAR PUSTAKA ................................................................... 85
LAMPIRAN-LAMPIRAN ............................................................................ 86
CV (Curiculum Vitae) .................................................................................... 96
CHECK LIST ................................................................................................. 97
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
1 Jenis-jenis utama perlengkapan penanganan bahan…………..................... 5
2 Tipe utama alat pengangkat ………………..………………………………. 8
3 Mobile Crane ………………………………………………………….…… 9
4 Tower Crane ………………………………………………………………. 10
5 Overhead Crane …………………………………………………………… 11
6 Kait Sederhana …………………………………………………………….. 11
7 Sket Portable Crane ………………………………………………………. 19
8 Diagram langkah-langkah (Flow Chart) Perencanaan …………………….. 27
9 Sket Portable Crane ..…………………....................................................... 28
10 Sket Portable Crane ..…………………...................................................... 29
11 Dimensi Swivel Hooks ……………………………………………………. 30
12 Sket portable crane posisi keluaran 1……………………………….……. 32
13 DBB posisi boom 90o keluaran 1…………………………………………. 33
14 Sket portable crane posisi keluaran 2 …………………………………….... 36
15 DBB posisi 90o keluaran 2 ……………………………………................... 37
16 DBB lengan portable crane keluaran 1 (90o) ………………………............ 40
17 DBB lengan portable crane keluaran 2 (90o) ………………………............ 46
18 DBB rangka penopang portable crane (90o) ………………………........... . 53
19 DBB rangka penopang portable crane ………………………...................... 58
20 Lengan 1 dengan massa 4.45 kg ……………..…………………….............. 59
21 Lengan 1 dengan massa 4.45 kg ……………..…………………….............. 60
22 Dimensi lengan portable crane ……………..………………………............ 61
23 Penampang rangka lengan portable crane ……………..…………………… 62
xvi
24 DBB lengan pada posisi 150,900,1050 ……………..………………………... 64
25 Rangka penopang dengan masa 56.84 Kg ……………..…………………… 66
26 Dimensi rangka penopang portable crane ……………..…………………… 67
27 Penampang rangka penopang portable crane ……………..………………... 68
28 Rangka kaki dengan massa 15.98 kg ……………..………………………… 69
29 Dimensi rangka kaki portable crane ……………..…………………………. 70
30 Penampang rangka kaki portable crane ……………..……………………... 71
31 Hidraulic long ram jack ……………..……………………………………… 73
32 Handle hydraulic long ram jack ……………..……………………….......... 74
33 Poros sambungan pada batang lenan dan batang penopang ………………… 76
34 Sambungan pin pada kait dan batang lengan ……………..………………… 78
35 Roda depan ……………..…………………………………………………… 81
36 Roda belakang ……………..………………………………………………... 82
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
1 Harga Desain untuk Kait Tunggal ……………………………………… 12
2 Daftar Persyaratan Perencanaan Mesin….................................................. 22
3 Macam-macam Pilihan Pengangkat…………………………………… 23
4 Data Spesifikasi swivel Hooks…………………………………………. 30
5 Data perhitungan DBB keseluruhan rangka keluaran 1…………………. 34
6 Hasil Perhitungan DBB keseluruhan rangka keluaran 1………………… 35
7 Data perhitungan DBB keseluruhan rangka keluaran 2………………… 38
8 Data perhitungan DBB keseluruhan rangka keluaran 2…………………. 39
9 Data perhitungan DBB lengan keluaran 1…………………………….. 42
10 Data perhitungan DBB lengan keluaran 1……………………………….. 43
11 Data perhitungan DBB lengan keluaran 1………………………………. 44
12 Hasil perhitungan DBB lengan keluaran 1………………………….… 45
13 Data perhitungan DBB lengan posisi 2…………………………….…. 49
14 Data perhitungan DBB lengan posisi 2………………………….……. 49
15 Data perhitungan DBB lengan posisi 2……………………….………. 50
16 Hasil perhitungan DBB lengan posisi…………………………………… 52
17 Data perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 1)………. 54
18 Data perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 1)…...….. 55
19 Data perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 1………... 55
20 Data perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 2)...…….. 56
21 Hasil perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 2)………. 56
22 Perhitungan DBB rangka penopang (boom keluaran 2)…………….. 57
23 Hasil perhitungan DBB rangka kaki posisi …………………………. 58
24 Hasil perhitungan DBB rangka kaki posisi 2…………..................... 59
25 Data spesifikasi hydraulic long ram jack ……………………………. 74
xviii
DAFTAR PUSTAKA
N. Rudenko. 1992. Mesin Pemindah Bahan. Jakarta: Erlangga.
Sularso, Ir, dan Kyokatsu Suga. 2008. Dasar Pemilihan dan Perencanaan Elemen
Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita.
Dobrovolsky, K. Zablonsky, S. Mark, A. Padick, L. Erlich. A Text Book Of
Machine Element. Moskow: Foreign Language Publishing House.
Muin, A. Syamsir, Ir. 1990. Pesawat-pesawat Pengangkat. Jakarta: Rajawali Pers.
Charles G. Salmon, dan John E. Johson. 1994. Struktur Baja. Jakarta: Erlangga.
http://www.eng.wikipedia.com
http://www.scribd.com
(http://hbiepwidjaia.blogspot.com/2013/06/pengertian-sistem-hidrolik.html)
(http://www.kamusq.com/2012/10/tekanan-hidrostatik-adalah-pengertian.html)
(http://fisikastudycenter.com/fisika-xi-sma/38-fluida-dinamis)
(http://abednegosormin.blogspot.com/)