MAKALAH PESAWAT PENGANGKATTENTANG CRANEDOSEN PEMBIMBING : SAIFUL ANWAR, MT

OLEHNAMA: ANDRI FIRDAUS :AZHARUDIN

FAKULTAS TEKNIKTEKNIK MESINUNIVERSITAS PASIR PENGARAIAN2015

Kata Pengantar

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya kepada hamba-Nya, khususnya bagi penulis yang telah mampu menyelesaikan makalah tentang Crane.

Dalam menulis makalah, alhamdulillah penulis tidak mendapatkan kendala kendala apapun , sehingga penyelesaiannya dapat dikerjakan dengan baik. Selain itu penulis juga mengucapkan terima kasih kepada bapak Dosen, selaku guru pembimbing yang telah memberikan dorongan dan motivasi sehingga makalah ini dapat terselesaikan.

Disini penulis juga sampaikan, jika seandainya dalam penulisan makalah ini terdapat hal hal yang tidak sesuai dengan harapan, untuk itu penulis dengan senang hati menerima masukan, kritikan dan saran dari pembaca yang sifatnya membangun demi kesempurnaan makalah ini. Semoga apa yang di harapkan penulis dapat di capai dengan sempurna.

Muara Rumbai, 20 Maret, 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Kata pengantarIDaftar isi

BAB.I PENDAHULUANA. Latar Belakang1B. Rumusan masalah1C. Tujuan1

BAB.II PEMBAHASAN.A.Distribusi Tekanan Hidrostatik2B.Penerapan dalam Manometri5C.Gaya Hidrostatik pada Sebuah Bidang9D.Tekanan Hidrostatik pada Permukaan Lengkung 13E. Mengapung dan Kestabilan14F.Dasar hukum fluida..26BAB .III PENUTUPA. Kesimpulan 40B. SaranDAFTAR PUSTAKA41

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Indonesia adalah negara yang sedang berkembang, dimana pada saat sekarang ini sedang menggalakkan pembangunan di segala bidang untuk meningkatkan taraf hidup bangsa Indonesia. Pembangunan sarana dan prasarana umum meliputi pembangunan industri, perhubungan, pusat perbelanjaan (mall), perkantoran, hotel, dan apartemen. Untuk membangun konstruksi bangunan tinggi seperti : gedung bertingkat, maka dibutuhkan tenaga kerja yang terampil, para ahli di bidang konstruksi, yang lebih penting adalah mesin-mesin yang berguna untuk membantu dan meringankan kerja manusia itu sendiri. Sehubungan dengan itu maka dibutuhkan suatu pesawat pengangkat yang dapat mengangkat dan memindahkan material dan struktur bangunan yang akan dipasang pada bangunan yang sedang dikerjakan dengan gerak dan mobilitas yang aman. Agar material yang diangkat tetap baik, aman dalam operasi bongkar muat lebih cepat, maka diperlukan suatu wadah barang yang dapat diangkat dari semua areal proyek ke tempat yang diinginkan seperti bucket, dimana wadah tersebut dapat disimpan dilapangan terbuka sehingga tidak diperlukan lagi gudang sebagai tempat penyimpanan barang. Untuk mengangkat material dalam kapasitas, jangkauan dan tinggi angkat yang maksimum, maka pengangkatan dengan Tower Crane merupakan mesin yang paling efektif. Kecenderungan untuk memakai tower crane saat ini semakin tinggi seiring dengan semakin meningkatnya pembangunan di Indonesia. Pesawat pengangkat ini berguna untuk mengangkat serta memindahkan material dan struktur bangunan yang akan dipasang pada bangunan yang sedang dikerjakan dan menjangkau semua area yang diinginkan.1.3 BATASAN PERMASALAHAN Dalam perancangan ini, tower crane direncanakan digunakan untuk kapasitas angkat maks 7 Ton, tinggi angkat 55 m, dan radius lengan maks 60 m. Karena luasnya permasalahan pada perancangan tower crane ini, maka perlu pembatasan masalah yang akan dibahas. Pada perancangan ini akan dibahas komponen-komponen utama tower crane sebagai berikut : tali baja, puli, drum, kait, motor penggerak, rem, dan sistem transmisi (roda gigi). Dan merencanakan mekanisme pergerakan dari tower crane.

BAB II PEMBAHASAN MATERI 2.1 Mesin Pemindah Bahan Mesin pemindah bahan merupakan bagian terpadu perlengkapan mekanis dalam setiap industri modern. Desain mesin pemindah bahan yang beragam disebabkan oleh banyaknya jenis dan sifat muatan yang dipindahkan serta banyaknya operasi pemindahan yang akan mendukung produksi. Dalam setiap perusahaan, proses produksi secara keseluruhan sangat ditentukan oleh pemilihan jenis mesin pemindah bahan yang tepat pemilihan parameter utama yang tepat dan efisiensi operasinya. Jadi, pengetahuan yang sempurna tentang ciri operasi dan desain mesin ini dan metode desainnya serta penerapan praktisnya sangat diperlukan. Mesin pemindah bahan merupakan salah satu peralatan yang digunakan untuk memindahkan muatan dilokasi atau area, departemen, pabrik, lokasi konstruksi, tempat penumpukan bahan, tempat penyimpanan, dan pembongkaran muatan. Mesin pemindah bahan pada prakteknya hanya memindahkan muatan dalam jumlah dan besar serta jarak tertentu. Jarak ribuan meter hanya dilakukan untuk perpindahan yang konstan antara dua lokasi atau lebih yang dihubungkan oleh kegiatan produksi yang sama. Untuk operasi bongkar muatan tertentu, mekanisme mesin pemindah bahan dilengkapi dengan alat pemegang khusus yang dioperasikan oleh mesin bantu atau secara manual.Pemilihan mesin pemindah bahan yang tepat dan sesuai pada tiap-tiap ktivitas diatas, akan meningkatkan effisiensi dan daya saing dari aktivitas tersebut.

2.2 Klasifikasi Mesin Pemindah Bahan Berdasarkan desainnya mesin pemindah bahan diklasifikasikan atas : 1. Perlengkapan perangkat, yaitu kelompok mesin dengan peralatan pengangkat yang bertujuan untuk memindahkan muatan dalam satu batch. 2. Perlengkapan pemindah, yaitu kelompok mesin yang tidak mempunyai peralatan pengangkat tetapi memindahkan muatan secara berkesinambungan. 3. Perlengkapan permukaan dan overhead, yaitu kelompok mesin yang tidak dilengkapi dengan peralatan pengangkat dan biasanya menangani muatan dalam satu batch dan kontinu.

Setiap kelompok mesin dibedakan oleh ciri khas dan bidang penggunaan yang khusus. Perbedaan dalam desain kelompok ini juga ditentukan oleh keadaan muatan yang akan ditangani, arah gerakan kerja dan keadaan proses penanganannya. Banyaknya jenis perlengkapan pengangkat, membuat sulitntya penggolongan secara tepat. Penggolongan bisa berdasarkan pada berbagai karakteristik, seperti desain, tujuan, jenis gerakan dan sebagainya. Bila diklasifikasikan menurut jenis gerakannya (karakterisrik kinematik), beban dianggap terpusat pada titik berat beban tersebut dan penggolongan mesin ditentukan oleh lintasan perpindahan muatan yang berpindah pada bidang horizontal. Penggolongan menurut tujuan penggunaan yang ditentukan dengan memperhatikan kondisi operasi khasnya Jenis-jenis perlengkapan pengangkat diklasifikasikan berdasarkan ciri khas desainnya, yaitu : 1. Mesin pengangkat, yaitu kelompok mesin yang bekerja secara periodik yang didesain sebagai perlatan swa-angkat, atau untuk mengangkat dan memindahkan muatan. Salah satu jenis mesin pengangkat dapat dilihat pada gambar 2.1 dibawah ini

Gambar : Dongkrak dan Ikatan

2. Crane, yaitu gabungan mekanisme pengangkat secara terpisah dengan rangka untuk mengangkat sekaligus memindahkan muatan yang dapat digantungkan secara bebas atau diikatkan pada crane. Salah satu jenis crane dapat diihat pada gambar 2.2 dibawah ini

3. Elevator (Lift), yaitu kelompok mesin yang bekerja secara periodik untuk mengangkat muatan pada jalur pandu tertentu

2.3 Dasar Pemilihan Mesin Pemindah Bahan Faktor-faktor teknis penting yang digunakan dalam menentukan pilihan jenis peralatan yang digunakan dalam proses pemindahan bahan : 1. Jenis dan sifat muatan yang akan diangkat.

Untuk muatan satuan (unit load) : bentuk, berat, volume, kerapuhan, keliatan, dan temperatur. Untuk muatan curah (bulk load) : ukuran gumpalan, kecenderungan menggumpal, berat jenis kemungkinan longsor saat dipindahkan, sifat mudah remuk (friability), temperatur, dan sifat kimia. 2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan.

Kapasitas pemindahan muatan per jam yang hampir tak terbatas dapat diperoleh pada peralatan, seperti konveyor yang bekerja secara kontinu. Sedangkan pada peralatan lain yang mempunyai siklus kerja dengan gerak balik muatan kosong, akan dapat beroperasi secara efisien jika alat ini mempunyai kapasitas angkat dan kecepatan yang cukup tinggi dalam kondisi kerja yang berat, seperti truk dan crane jalan. 3. Arah dan jarak perpindahan.

Berbagai jenis peralatan dapat memindahkan muatan ke arah horizontal, vertikal, atau dalam sudut tertentu. Untuk gerakan vertikal diperlukan pengangkat seperti : crane, bucket elevator. Dan untuk gerakan horizontal diperlukan crane pada truk yang digerakkan mesin atau tangan, crane penggerak tetap, dan berbagai jenis konveyor. Ada beberapa alat yang dapat bergerak mengikuti jalur yang berliku dan ada yang hanya dapat bergerak lurus dalam satu arah.

4. Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir, dan antara.

Pemuatan ke kendaraan dan pembongkaran muatan ditempat tujuan sangat berbeda, karena beberapa jenis mesin dapat memuat secara mekanis, sedangkan pada mesin lainnya membutuhkan alat tambahan khusus atau bantuan operator. 5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan.

Gerakan penanganan bahan berkaitan erat, bahkan terlibat langsung dengan proses produksi. Misalnya : crane khusus pada pengecoran logam, penempaan dan pengelasan; konveyor pada pengecoran logam dan perakitan; pada permesinan dan pengecatan. 6. Kondisi lokal yang spesifik.

Hal ini meliputi luas dan bentuk lokasi, jenis dan desain gedung, keadaan permukaan tanah, susunan yang mungkin untuk unit proses, debu, kelembaban lingkungan, adanya uap dan berbagai jenis gas lainnya, dan temperatur. 2.3.1 Dasar Pemilihan Pesawat Pengangkat Banyak sekali pesawat pengangkat yang diproduksi dalam berbagai desain, sehingga dalam operasi yang sama dapat dilakukan berbagai metode dan alat. Pemilihan alat yang tepat tidak hanya memerlukan pengetahuan khusus tentang desain dan karakteristik operasi suatu mekanisme mesin, tetapi juga memerlukan pengetahuan menyeluruh tentang organisasi produksi dari suatu perusahaan.Dalam pemilihan jenis pesawat pengangkat, alat ini harus dapat dimekaniskan sedemikian rupa sehingga hanya memerlukan sedikit mungkin operator untuk pengendalian, pemeliharaan, perbaikan, dan tugas-tugas tambahan lainnya. Pesawat pengangkat tidak boleh merusak muatan yang dipindahkan, atau menghalangi dan menghambat proses produksi. Alat ini harus aman dalam operasinya dan ekonomis baik dalam biaya operasi atau perawatannya. 2.3.2 Dasar Pemilihan Crane Dasar pemilihan crane ditentukan dari faktor teknis jenis dan sifat muatan, yang dapat mengangkat muatan satuan dan curah. Dari faktor kapasitas per jam yang dibutuhkan, dimana crane mempunyai siklus kerja dengan gerak balik bermuatan sehingga dapat beroperasi secara efektif dan efisien karena alat ini mempunyai kapasitas angkat dan kecepatan yang cukup tinggi. Dari faktor arah dan jarak perpindahan crane dapat memindahkan dan mengangkat muatan baik secara vertikal, horizontal, dan berputar 360o. Dari faktor teknis kondisi lokasi yang spesifik, dimana crane digunakan pada pembangunan gedung bertingkat dengan kelebihan dari segi struktur dengan ketinggian tertentu dan daya jangkauannya yang cukup jauh. Crane dirancang untuk melayani pengangkatan muatan dengan jarak yang cukup jauh dalam suatu areal pembangunan, dengan mempertimbangkan dimensinya. Dari pertimbangan faktor-faktor teknis diatas maka dipilihlah Tower Crane sebagai alat yang tepat untuk memenuhi semua pertimbangan tersebut 2.4 Tower Crane Penggunaan tower crane memerlukan perencanaan yang seksama karena crane dipasang tetap (fixed instalation) di tempat dengan jangka waktu pelaksanaan pekerjaan yang lama. Dari posisi tetapnya, tower crane harus mampu menjangkau semua area yang diperlukan untuk mengangkat beban yang diangkat ke tempat yang diinginkan. Yang perlu diperhatikan dalam pemanfaatan tower crane adalah berat, ukuran, dan radius angkat dari beban terberat, tinggi maksimum berdiri bebas alat, berat mesin yang ditopang struktur, kecepatan angkat mesin, dan panjang kabel hoist drum yang dapat melayani. Tower crane dirancang dengan ketinggian tertentu dan dengan boom yang memiliki daya jangkau yang cukup jauh. Selain itu tower crane mampu melayani pengangkutan bahan yang berat sesuai dengan kapasitas angkat maksimumnya. Tower crane biasanya digunakan untuk mengangkat beban terpadu (load), seperti : rangka besi, kepingan atap bangunan, batu bata dalam jumlah yang banyak, dsb. Namun terkadang juga dapat digunakan untuk mengangkat bahan curah (bulk load), seperti pasir dan coran semen. Untuk bahan curah, tower crane membutuhkan wadah muatan seperti bucket, yang kemudian dihubungkan dengan kait nantinya. 2.4.1 Komponen Utama Tower Crane Komponen-komponen utama dari Tower Crane adalah : 1. Rangka 2. Boom/ Jib (Lengan) Boom adalah lengan dari tower crane yang memiliki jangkauan/ radius sebagai tempat berjalannya trolley. Boom ini berfungsi untuk menjangkau, memutar, memindahkan, mengangkat dan menurunkan beban. Boom pada tower crane ini ada 2 yaitu : boom bobot imbang dan boom beban. 3. Bobot Imbang (Counter Weight) Bobot Imbang adalah bagian dari tower crane yang berfungsi untuk mengimbangi berat dari boom beban4. Trolley Trolley berfungsi sebagai tempat bergantungnya spreader kait dan juga untuk menggerakkan spreader kait pada saat mengangkat dan menurunkan beban atau muatan. Trolley terletak pada konstruksi boom. 5. Motor Penggerak Motor penggerak pada tower crane ada 3 yaitu motor penggerak drum, motor penggerak trolley dan motor penggerak mekanisme slewing. 6. Drum Drum adalah alat yang berfungsi sebagai tempat untuk menggulung atau mengulur tali baja pada saat menaikkan atau menurunkan beban 7. Sistem Puli Puli (kerek) adalah alat yang berbentuk cakra bundar beralur, berfungsi sebagai laluan tali baja. 8. Tali Baja Tali Baja adalah perlengkapan fleksibel yang berfungsi sebagai penarik atau pengulur spreader kait atau trolley. 9. Kait (Hook) Kait adalah alat sebagai tempat menggantungkan beban 10. Rem Rem adalah alat yang digunakan untuk menghentikan pergerakan motor penggerak baik itu, pada mekanisme pengangkat, trooley ataupun slewing2.4.2 Cara Kerja Tower Crane Cara kerja dari tower crane ini dapat dibagi atas 3 gerakan, yaitu : 1. Gerakan Angkat dan Turun (Hoisting)

Gerakan mengangkat dan menurunkan beban ini diatur oleh kerja elektro motor yang berfungsi memutar drum yang akan menggulung tali baja. Tali baja ini akan menggerakkan puli agar rumah puli yang diujungnya memiliki kait (hook) akan bergerak naik-turun. Beban yang akan dipindahkan digantungkan pada kait. Bila posisinya telah sesuai dengan yang dikehendaki maka gerakan drum ini akan dihentikan oleh operator dengan menarik tuas (handle) yang terhubung dengan rem. 2. Gerakan Jalan Mendatar (Trolling)

Gerakan ini adalah gerakan trolley yang berjalan / berpindah dalam arah mendatar (horizontal) atau melintang. Gerakan ini diatur oleh elektro motor yang berfungsi untuk memutar drum untuk menggulung tali baja yang akan memutar puli sehingga trolley berjalan disepanjang rel yang terletak diatas girder dan boom. Gerakan ini dihentikan dengan memutuskan arus listrik pada elektro motor melalui tombol operator dan sekaligus rem bekerja. 3. Gerakan Berputar (Slewing) Gerakan ini terjadi akibat putaran elektro motor yang memutar gigi jib sehingga jib dapat berputar ke arah kanan atau kiri dengan sudut 3600

Keterangan Gambar : 1. Rangka tower Crane 5. kait (Hook) 2. Boom tower crane 6. trolley 3. Bobot imbang (Couter weight) 4. Spreader 2.5 Spesifikasi Perencanaan Dari data yang diperoleh dari Proyek Pembangunan Rumah Sakit Pendidikan USU Jln. Dr. Mansyur Medan, sebagai data perbandingan atau dasar perencanaan pesawat pengangkat ini, dibawah ini tercantum spesifikasi tower crane yang diperoleh dari hasil survey : Jenis mesin : Tower Crane Kapasitas angkat maks : 7.000 kg Tinggi angkat maks : 40 m Radius jangkauan lengan : 70 m