Teknik Desain Dan Manufaktur

8/18/2019 Teknik Desain Dan Manufaktur

1/16

TEKNIK DESAIN DAN MANUFAKTUR

POLITEKNIK PERKAPALAN NEGERI SURABAYA

2015


2/16

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belaka!

Industri yang ada hubungannya dengan baja dewasa ini sangat berkembang pesat, termasuk

di Indonesia.Seiring dengan pesatnya sektor ini, maka perlu diiringi dengan tersedianya alat-alat

yang mampu membantu mengangkat bahan-bahan industri di Indonesia. Di Indonesia, sektor

industri ini masih sangat tertinggal jauh dengan negara-negara lain, jangankan untuk bersaing

dilevel Asia Tenggara saja kita masih tertinggal jauh dari negara tetangga. Hal inilah yang

membuat penulis terpau untuk meranang sebuah pesawat angkat guna membantu sektor

industri untuk memenuhi kebutuhan pasar.

!arena negara Indonesia merupakan kawasan yang lebih luas perairan daripada daratan,

maka banyak juga industry yang bergerak dalam bidang perkapalan untuk mebuat kapal dengan

"ungsi untuk memudahkan transportasi industri dikawasan perairan. Dalam pembuatan kapal,

harus mempertimbangkan perlengkapan yang digunakan dalam kapal tersebut ketika beroperasi.

Tidak hanya mesin dan perlengkapan pendukung lainnya yang penting digunakan dalam

perlengkapan kapal namun, alat bongkar muat yang digunakan untuk pemindahan barang pun

harus diperhitungkan pembuatannya supaya kapal dapat beroperasi dengan optimal. Alat bongkar

muat yang digunakan oleh kapal kebanyakan seperti jib rane. #leh karena itu penyusun,

berminat menyusun tugas dengan peranangan pillar jib rane dengan S$% &'' kg dan berat

konstruksi ()' kg pada kapal rew boat.

Crane adalah alat pengangkat yang pada umumnya dilengkapi dengan drum tali baja, tali

baja dan rantai yang dapat digunakan untuk mengangkat dan menurunkan material seara

vertikal dan memindahkannya seara hori*ontal. Crane dilengkapi dengan beragai peralatan

untuk memudahkan pekerjaan atau pergerakan dari rane tersebut. Crane biasanya digunakan

pada industri transportasi untuk memuat atau membongkar muatan barang, peti kemas dan lain

sebagainya. +ada industri konstruksi bangunan digunakan untuk memindahkan material

bangunan atau memasang peralatan berat di atas ketinggian tertentu.

1.2 R"#"$a Ma$ala%

umusan masalah yang dibahas dalam laporan ini adalah


3/16

(. agaimana merenanakan dan meranang sebuah pillar jib rane yang memiliki

S$% &'' kg dengan berat konstruksi kurang lebih ()' kg.

/. 0enghitung konstruksi dari pillar jib rane S$% &'' kg.

1. agaimana hasil analisa elemen hingga dari perhitungan struktur pillar jib rane

S$% &'' kg.

1.& Bata$a Ma$ala%

( 0erenanakan pesawat angkat jenis pillar jib rane.

2. ahan yang digunakan adalah material Aluminium 2'2( T2 yang memiliki 3u41('

56mm/, S" 41.7 dan 3y4 /7256mm/.

3. 0enganalisa dengan so"tware autodesk inventor.

1.' T"("a

Dari latarbelakang yang sudah dipaparkan diatas, adapun tujuan dalam pembuatan rane (. 0ampu merenanakan rane dengan S$% &'' kg dan berat konstruksi ()' kg.

/. Dapat mengkalkulasi perenanaan dalam pembuatan rane.

1. Dapat menganalisan jenis rane yang dibuat dengan so"tware autodesk inventor.


4/16

BAB II

TIN)AUAN PUSTAKA

2.1 De*++$+ Pe$a,at a!kat

+esawat angkat adalah kelompok mesin yang bekerja seara periodik yang didesain alat

pengangkat dan pemindah muatan yang dapat digantungkan seara bebas atau diikat pada rane.maam-maam pesawat angkat dan angkut

a. 8rane

b. 9levator . 8onveyor

d. #vheader

e. 8rawler 8rane+esawat pengangkat dan pengangkut dibagi menjadi dua, yaitu

(. Eksternal Transport pengangkutan barang atau material dari luar unit kegiatan

kedalam kegiatan atau sebaliknya.

/. Internal Transport pengangkutan barang atau material didalam unit kegiatan

atau pabrik.Dalam dunia industri, rane memiliki "ungsi yang penting yaitu sebagai sarana angkat-

angkut semua akti"itas, termasuk keperluan logistik, material keperluan operasi, suku adang,

instalasi "asilitas baru, perbaikan, transportasi karyawan dan lain-lain.

2.2 De*++$+ -rae

8rane adalah alat pengangkat yang pada umumnya dilengkapi dengan drum tali baja, tali

baja dan rantai yang dapat digunakan untuk mengangkat dan menurunkan material seara

vertikal dan memindahkannya seara hori*ontal. 8rane dilengkapi dengan beragai peralatan

untuk memudahkan pekerjaan atau pergerakan dari rane tersebut. 8rane biasanya digunakan

pada industri transportasi untuk memuat atau membongkar muatan barang, peti kemas dan lain

sebagainya. +ada industri konstruksi bangunan digunakan untuk memindahkan material

bangunan atau memasang peralatan berat di atas ketinggian tertentu. 8rane tersebut memiliki

beberapa kelemahan didalam pengoperasiannya,salah satunya yaitu ketika sistem pengangkatan

beban terlebih dahulu ditentukan titik kesetimbangannya, sehingga pekerjaan ini membutuhkan

waktu yang ukup lama.

Crane memiliki beberapa bagian utama yaitu jib atau boom, hoist, trolley. dan selling

a. Jib atau boom merupakan lengan rane yang terdiri dari elemen-elemen besi yang tersusun

dalam sistem rangka batang. +anjang jib menentukan maksimum panjang jangkauan hori*ontal

rane dan kapasitas beban maksimum tergantung pada jenis rane yang digunakan. b. Counter jib ber"ungsi sebagai jib penyeimbang terhadap boom yang terpasang. 8ounter jib

dilengkapi dengan counterweight yang ber"ungsi sebagai beban yang melawan beban yang

diangkat oleh crane.


5/16

. Hoist merupakan bagian rane yang ber"ungsi sebagai alat angkat vertikal

d. Trolley merupakan bagian rane yang ber"ungsi sebagai alat angkat horisontal.

e. Selling merupakan bagian rane berupa kabel baja dan merupakan bagian dari hoist.". Mast section, adalah bagian dari tower crane yang menentukan tinggi dari tower crane, dimana

pemasangan tiap-tiap mast section dibantu dengan alat hidrolik untuk menyusun mast

section tersebut ke arah vertikal.

g. Sabuk pengaman :collar rame atau anchorages rame;. Setelah ketinggian tower

crane melampaui batas ree stan!ing yang diijinkan oleh pabrik pembuat, tower crane harus

dipasang sabuk pengaman :tie beam; yang diikatkan pada bangunan :kolom;. Dalam

pemasangannya, harus diperhatikan kekuatan bracing agar konstruksi stabil menerima beban

tarik dan tekan.

eberapa tipe rane yang umum dipakai adalah

(. 8rawler 8rane

".".# Crawler crane

8rawler rane adalah suatu mesin pengangkat yang bersi"at dinamis, dalam arti mesin ini

tidak hanya bekerja pada satu tempat, tetapi dapat pula melakukan perpindahan tempat saat

pengangkatan beban. Akhir-akhir ini penggunaan rawler rane semakin banyak digunakan,

karena mesin jenis ini dapat melayani < maam gerakan untuk melakukan gerak pengangkatan

beban, dan juga kelebihan lainnya dari mesin ini dapat beroperasi pada medan kerja yang tidak

rata.Tipe ini mempunyai bagian atas yang dapat bergerak 12' '. dengan roda rawler maka

rane tipe ini dapat bergerak didalam lokasi proyek saat melakukan pekerjaannya. +ada saat

rane akan digunakan diproyek lain maka rane diangkut dengan menggunakan lowbed trailer.

+engangkutan ini dilakukan dengan membongkar boom menjadi beberapa bagian untuk

mempermudah pelaksanaan pengangkutan.

8rawler rane adalah suatu mesin pengangkat yang bersi"at dinamis, dalam arti

mesin ini tidak hanya bekerja pada satu tempat, tetapi dapat pula melakukan perpindahan tempat


6/16

saat pengangkatan beban.Akhir-akhir ini penggunaan rawler rane semakin banyak digunakan,

karena mesin jenis ini dapat melayani < maam gerakan untuk melakukan gerak pengangkatan

beban, dan juga kelebihan lainnya dari mesin ini dapat beroperasi pada medan kerja yang tidak

rata.

Dalam pengoperasiannya mesin ini dapat melakukan kerja pengangkatan beban seara

vertial dan dikombinasi dengan gerakan yang lain, misalnya gerak putaran :slewing;, gerak

maju dan mundur :travelling;, maupun gerak lu""ling. Sumber tenaganya diperoleh dari mesin

diesel yang terpasang dari mesin tersebut. !emudian disalurkan ke peralatan-peralatan lain yna

juga terpasang pada konstruksi rangka mesin tersebut melalui transmisi rantai dan transmisi roda

gigi yang hasil nya dapat menghasilkan energy.Seara keseluruhan mekanisme pengaturan

gerakan pada mesin ini mempunyai konstruksi yang tidak sederhana, karena semua peralatan

hampir terletak pada suatu konstruksi yang tidak terlalu luas tempatnya.

agian-bagian utama lawler rane ini dibagi menjadi /, yaitu bagian-bagian utama mesin

yang berada diatas rangka :hassis; dan bagian-bagian yang berada dibawah kerangka. Struktur

bagian atas terdiri atas Dek, berat penyeimbang :balaner;, kabin, boom :lengan;, mesin

penggerak utama, mekanisme untuk gerakan hoisting :pengangkatan;, mekanisme untuk gerak

Derek :lu""ing;,dan mekanisme untuk gerak travelling. Struktur bagian bawah terdiri dari

rangka :hassis;, meja putar :turn-table;, sepatu-sepatu baja :trak-shoe;, sproket dan rantai,

mekanisme untuk gerak travvelling.

/. Truk 8rane

"."." Truck Crane8rane jenis ini dapat berpindah tempat dari satu proyek ke proyek lainnya tanpa bantuan

dari alat pengangkutan. Akan tetapi bagian dari rane tetap harus dibongkar untuk

mempermudah perpindahan. Seperti halnya rawler rane, truk rane ini dapat berputar 12'

derajat. untuk menjaga keseimbangan alat, truk rane memiliki kaki. Di dalam

pengoperasiannya kaki tersebut harus dipasangkan dan roda diangkat dari tanah sehingga

keselamatan pengoperasian dengan boom yang panjang akan terjaga.

1. Tower dan =ib 8rane


7/16

".".$ Tower Crane !an Jib crane

Tower rane merupakan alat yang digunakan untuk mengangkat material seara vertial

dan hori*ontal kesuatu tempat yang tinggi pada ruang gerak yang terbatas. Tipe rane ini dibagi

berdasarkan ara rane tersebut berdiri yaitu rane yang dapat berdiri bebas :"ree standing rane;,

rane diatas rel :rail mounted rane;, rane yang ditambatkan pada bangunan :tied-in tower

rane; dan rane panjat :limbing rane;.

8ara kerja tower rane

a. 0ekanisme +engangkat :hoisting mehanisme;.

Digunakan untuk mengangkat atau menurunkan beban yang dikehendaki. 8ara kerja mekanisme

pengangkat pada tower rane adalah motor penggerak menggerakkan atau memutar drum

penggulung kabel baja yang bekerja menarik atau mengulur kabel baja. !emudian dari drum

penggulung tersebut diteruskan kesistem puli. Setelah itu kabel baja tersebut pada ujungnya

dipasang kait, yang "ungsinya untuk menaruh muatan yang akan dipindahkan. Apabila maumelakukan pengangkatan atau penurunan muatan maka kita tinggal menghidupkan motor

penggerak yang akan memutar drum penggulung kabel baja tersebut.

b. 0ekanisme +enjalan %tra&eling mechanisme'.Digunakan untuk memindahkan muatan :beban; sepanjang lengan rane :pengangkat; seara

hori*ontal. 8ara kerja mekanisme gerak berjalan :trolley; pada tower rane adalah motor

penggerak yang dihubungkan lengan drum penggulung kabel baja pada mekanisme berjalan

yang bekerja menarik atau mengulur kabel baja yang dihubungkan dengan sistem puli yang pada

ujung kabel baja tersebut disambungkan dengan trolley yang dapat bergerak sepanjang lengan pengangkat tersebut.

. 0ekanisme +emutar %slewing mechanisme'.Digunakan untuk memindahkan beban sejauh radius lengan pengangkatannya. 8ara kerja

mekanisme pemutar adalah motor penggerak pada mekanisme pemutar yang dihubungkan

dengan sistem roda gigi yang tujuanya untuk menurunkan putaran yang dihasilkan dari motor


8/16

penggerak. Dari putaran yang masih tinggi dari motor pengerak menjadi putaran yang diinginkan

:direnanakan;. oda gigi tersebut dihubungkan dengan meja putar yang ada pada bagian

sambungan antara menara atau tiang utama dengan lengan. Apabila kita ingin mengoperasikan

mekanisme putar, maka kita tinggal menghidupkan motor penggerak yang akan memutar roda

gigi tersebut.


9/16

Digunakan untuk mengangkat atau menurunkan beban yang dikehendaki. 8ara kerja mekanisme

pengangkat pada tower rane adalah motor penggerak menggerakkan atau memutar drum

penggulung kabel baja yang bekerja menarik atau mengulur kabel baja. !emudian dari drum

penggulung tersebut diteruskan kesistem puli. Setelah itu kabel baja tersebut pada ujungnya

dipasang kait, yang "ungsinya untuk menaruh muatan yang akan dipindahkan. Apabila mau

melakukan pengangkatan atau penurunan muatan maka kita tinggal menghidupkan motor

penggerak yang akan memutar drum penggulung kabel baja tersebut.

b. 0ekanisme +enjalan %tra&eling mechanisme'.

Digunakan untuk memindahkan muatan :beban; sepanjang lengan rane :pengangkat; seara

hori*ontal. 8ara kerja mekanisme gerak berjalan :trolley; pada tower rane adalah motor

penggerak yang dihubungkan lengan drum penggulung kabel baja pada mekanisme berjalan

yang bekerja menarik atau mengulur kabel baja yang dihubungkan dengan sistem puli yang pada

ujung kabel baja tersebut disambungkan dengan trolley yang dapat bergerak sepanjang lengan

pengangkat tersebut.

. 0ekanisme +emutar %slewing mechanisme'.

Adapun prinsip kerja yang dapt dilakukan oleh pillar jib crane yaitu untuk gerakan

slewing , pertama motor menggerakkan gear dengan lintasan gear besar yang bertumpu pada

pillar, agar dapat bergerak ke kiri maupun kekanan. Dalam gerakan ini,supaya pillar jib crane

tetap aman, maka didalam pillar terdapat poros yang ber"ungsi sebagai penumpu beam pada

pilar, untuk menguni antara pillar dan beam maka di tambah dengan poros yang lebih besar

didalam pillar, kemudian dikuni dengan pasak. Apabila kita ingin mengoperasikan mekanisme

putar, maka kita tinggal menghidupkan motor penggerak yang akan memutar roda gigi tersebut.


10/16

BAB III

PEMBAHASAN

&.1 Se$+*+ka$+ )+ -rae

Type +illar =ib 8rane

S$% &'' kgTinggi pengangkatan ( m

Tinggi keseluruhan 1 m

+anjang span / m

&.2 Se$+*+ka$+ #ater+al

Pr*+l G+rer

0aterial Aluminium 2'2( T2>ltimate Strength :3u; 1(' 0pa 1(' 56mm²

?ield Strength :3y; /72 0pa /72 56mm@

0odulus o" 9lastiity 2). Bpa 2)'' 56mm@

Pr*+l P+llar

0aterial Aluminium 2'2( T2>ltimate Strength :3u; 1(' 0pa 1(' 56mm@

?ield Strength :3y; /72 0pa /72 56mm@0odulus o" 9lastiity 2). Bpa 2)'' 56mm@

&.& Per%+t"!a )+ /rae

a. +erhitungan +ro"il Birder +ampiran #

b. +erhitungan +ro"il +illar

+ampiran ". De"leksi pada Birder

+ampiran $

d. De"leksi pada pro"il

+ampiran (

e. +erhitungan pully

+ampiran *". +erhitungan daya motor

+ampiran

g. +erhitungan poros +ampiran -

&.' Aal+$a (+ /raeSetelah bagian-bagian rane di assembly, maka dilakukan analisa pada so"tware inventor

untuk mengetahui tegangan yang terjadi saat rane beroperasi.


11/16

$.(. ssembly /illar Jib Crane

Setelah assembly selesai, tekan toolbar environment pada inventor, kemudian pilih reate

simulation,selanjutnya pilih material yang digunakan dengan klik assign pilih aluminium 2'2(,

i0 atau jepit pada bagian bawah penumpu rane untuk beban6load isi dengan S$% dikalikan

dengan sa"ety "ator atau ()&' 5 letakkan diujung span jib rane karena letak pembebanan pada

jib rane terpusat pada ujungnya. Sebelum melakukan simulasi, klik mesh pada toolbar, hinggatampilan berubah menjadi seperti berikut.

$.(. Mesh &iew

Sesudah munul tampilan objek seperti gambar ditas klik simulation pada toolbar untuk

mengetahui tegangan yang terjadi pada jib rane yang direnanakan, tunggu hasil analisa hinnga

tampilan berubh menjadi seperti dibawah ini.


12/16

$.(.- Simulate &iew

$.(.1 )esult o simulation


13/16

Setelah munul tegangan pada inventor, kalkulasikan dengan perenanaan material yang

digunakan yaitu aluminium dengan yiel! stress /72 0pa diambil sepertiganya yaitu / 0pa.

Sedangkan diinventor tertulis 27.ntuk perhitungan berat konstruksi pada pillar jib rane, dapat diketahui jika semua bagian

sudah di assembly kemudian klik kanan pada bagian kiri inventor pilih iproperties tekan physial

dan klik update untuk mengetahui massa dari rane yang dibuat dan lihat pada kolom mass

tertulis angka ()&.(' kg

$.(.1 2eight o /illar Jib Crane %kg'


14/16

$.(.3 4election o /illar Jib Crane

Hasil de"leksi pada perhitungan diperoleh hasil '.7/( mm sedangkan hasil

de"leksi pada inventor yaitu '.277 mm. =adi untuk hasil de"leksi memenuhi karena tidak

melebihi hasil dari perhitungan.


15/16

BAB I3

KESIMPULAN DAN SARAN

'.1 KESIMPULAN

!esimpulan dari perenanaan pembuatan pillar jib rane dengan S$% &'' kg dan berat

konstruksi ()' kg yaitu

a. 0aterial yang digunakan yaitu aluminium dengan spesi"ikasi

- +ro"il Birder


?ield Strength :3y; /7' 0pa /7' 56mm@

0odulus o" 9lastiity 2). Bpa 2)'' 56mm@- +ro"il +illar


?ield Strength :3y; /7' 0pa /7' 56mm@0odulus o" 9lastiity 2). Bpa 2)'' 56mm@

b. Hasil tegangan pada perhitungan (61 C /72 0pa 4 / 0pa

Sedangkan hasil analisa tegangan pada inventor yaitu 27.


16/16

DAFTAR PUSTAKA

enesia =eane. /'(/. =ib rane. http66jeane''&.blogspot.o.id6/'(/6')6rean-jib.html .

/1 September /'(&

Eai* Amar. /'((. Tower 8rane. http66"ai*-(&.blogspot.o.id6/'((6((6tower-rane.html .

/1 September/'(&

Setiawan, Andy. /'(/. Tower rane. http66www.ilmusipil.om6tower-rane-elemen-

penting-dalam-pekerjaan-teknik-sipil . /& September /'(&
http://jeane0905.blogspot.co.id/2012/08/crean-jib.htmlhttp://jeane0905.blogspot.co.id/2012/08/crean-jib.htmlhttp://faiz-15.blogspot.co.id/2011/11/tower-crane.htmlhttp://www.ilmusipil.com/tower-crane-elemen-penting-dalam-pekerjaan-teknik-sipilhttp://www.ilmusipil.com/tower-crane-elemen-penting-dalam-pekerjaan-teknik-sipilhttp://faiz-15.blogspot.co.id/2011/11/tower-crane.htmlhttp://www.ilmusipil.com/tower-crane-elemen-penting-dalam-pekerjaan-teknik-sipilhttp://www.ilmusipil.com/tower-crane-elemen-penting-dalam-pekerjaan-teknik-sipilhttp://jeane0905.blogspot.co.id/2012/08/crean-jib.html

Documents

Teknik Desain Dan Manufaktur