i

PERANCANGAN CRAWLER CRANE

KAPASITAS 60 TON

TUGAS AKHIR

Diajuka Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S-1) Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Dwi Sasongko

201210120311062

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

v

Abstrak

Mesin pemindah bahan merupakan salah satu peralatan yang

digunakan untuk memindahkan muatan dilokasi atau area, departemen

industri-industri atau pabrik-pabrik, lokasi konstruksi, tempat penyimpanan,

pembongkaran muatan, dan sebagainya. Berbeda dengan transport jarak jauh

(kereta api, mobil, melaui air, dan udara) yang memindahkan muatan pada

jarak yang cukup jauh, perlangkapan penganan bahan memindahkan muatan

pada jarak jauh lebih pendek. Pada pengaplikasiannya jarak yang ditempuh

hanya sebatas pada puluhan sampai ratusan meter. Crane adalah mesin

pemindah bahan yang memiliki gabungan mekanisme pengangkat secara

terpisah dengan rangka dan digunakan untuk mengangkat atau sekaligus

mengangkat serta memindahkan muatan yang dapat digantung maupun

diikatkan pada crane secara bebas. Pembuatan crane dimulai dari penentuan

kapasitas angkat, perancangan dimensi kait,tebal tali, ukuran pulley hingga

daya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban maksimal. Dari hasil yang

peneliti lakukan diketahui dimensi pengait, tebal tali, dan spesifikasi lain yang

ada pada crawler crane.

Kata Kunci: Mesin Pemindah bahan, Crane, kapasitas angkat, perancangan dimensi

vi

Abstract

Material transfer machine is one of the equipment used to move loads in

locations or areas, departments of industries or factories, construction sites, storage

areas, unloading cargo, and so on. In contrast to long-distance transport (trains, cars,

through water and air) which moves cargo at a considerable distance, the food storage

equipment moves the cargo at shorter distances. In its application the distance traveled

is limited to tens to hundreds of meters. Crane is a material moving machine that has

a combined lifting mechanism separately with the frame and is used to lift or

simultaneously lift and move cargo that can be hung or tied to the crane freely. Making

a crane starts from determining the lifting capacity, designing hook dimensions, rope

thickness, pulley size to the power needed to lift maximum loads. From the results of

the researchers do know the dimensions of the hook, rope thickness, and other

specifications that exist on the crawler crane.

Keywords: material moving machine, crane, lifting capacity, design

dimension

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur penulis panjatkan kepada Allah S.W.T. karena berkat

rahmat, hidayah dan karunia-Nya yang diberikan kepada penulis sehingga tugas akhir

dengan judul:" PERANCANGAN CRANE DENGAN KAPASITAS 60 TON" dapat

diselesaikan tepat waktu.

Tugas akhir ini dibuat dengan tujuan, sebagai salah satu syarat mendapatkan

gelar kesarjanaan di Universitas Muhammadiyah Malang. Tugas akhir ini tidak akan

tersusun tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak baik dari segi material maupun

spiritual. Dan karenanya penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang

telah membantu menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih terdapat banyak

kekurangan dan masih jauh dari kesempurnaa, hal ini dikarenakan keterbatasan

kemampuan yang penulis miliki. Atas segala kekurangan dan keterbatasan yang

penulis miliki, penulis mengharapkan masuka, saran dan kritikan yang bersifat

membangun dalam penyempurnaan tugas akhir ini.

Harapan penulis agar dapat memberikan manfaat bagi pembacanya dengan

tugas akhir ini. Sekali lagi penulis mengucapkan puji syukur kepada Allah S. W.T

semoga ilmu yang diperoleh bermanfaat dan bermakna dalam kehidupan, terima kasih.

Malang 20 Juli 2019

Penulis,

viii

DAFTAR ISI

POSTER ............................................................................................................... i

LEMBAR PENGESAHAN ........................................................................... …...ii

LEMBAR ASISTENSI ................................................................................... …iii

LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIASI .................................................. v

ABSTRAK BAHASA INDONESIA ................................................................... vi

ABSTRAK BAHASA INGGRIS ....................................................................... vii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... viii

DAFTAR ISI ...................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xiii

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiv

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

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3 Tujuan Perancangan ................................................................................ 2

1.4 Manfaat Perancangan .............................................................................. 2

1.5 Batasan Masalah ..................................................................................... 2

1.6 Konsep Desain ........................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 4

2.1 Latar belakang ........................................................................................ 4

2.2 Definisi crane ......................................................................................... 5

2.2.1 Klasifikasi Crane .............................................................................. 5

Dwi Sasongko

ix

2.2.2 Dasar Pemilihan Crane ..................................................................... 6

2.3 Komponen utama crawler crane .............................................................. 7

2.3.1 Boom (lengan crane)......................................................................... 7

2.3.2 Kait (Hook) ...................................................................................... 8

2.3.2.1 Peralatan untuk menggantungkan kait ........................................ 9

2.3.3 Tali baja (Steel wire rope) ............................................................... 11

2.3.3.1 Tali baja konstruksi biasa (Kawat seragam) .............................. 12

2.3.3.2 Tali baja anti punter.................................................................. 12

2.3.5 Puli dan Sistem Puli ....................................................................... 13

2.3.5.1 Puli tetap .................................................................................. 13

2.3.5.2 Puli bebas ................................................................................. 14

2.3.5.3 Sistem puli ............................................................................... 14

2.3.6 Roda puli ........................................................................................ 14

2.3.7 Drum .............................................................................................. 17

BAB III PERANCANGAN .............................................................................. 19

3.1 Data Perancangan.................................................................................. 19

3.2 Perhitungan Mekanisme Hoist ............................................................... 19

3.2.1 Kait ................................................................................................ 19

3.3 Pemilihan Bantalan Kait ........................................................................ 27

3.4 Perancangan Crosspiece (Gantungan Kait) ............................................ 28

3.5 Pemilihan Tali ....................................................................................... 32

3.6 Perancangan puli ................................................................................... 35

3.7 Perancanngan Drum .............................................................................. 38

3.8 Flow Chart ............................................................................................ 40

BAB IV PERANCANGAN .............................................................................. 41

4.1 Data Perancangan.................................................................................. 41

x

4.2 Perhitungan Mekanisme Hoist. .............................................................. 41

4.2.1 Kait. ............................................................................................... 41

4.2.2 Mencari 𝒅𝟏 pada batang kait yang berulir. ...................................... 41

4.3 Pengecekan kekuatan pada ulir kait. ...................................................... 43

4.3.1 Tegangan tarik pada ulir kait........................................................... 43

4.3.2 Tinggi minimum mur kait. .............................................................. 43

4.3.3 Jumlah ulir (Z). ............................................................................... 43

4.3.4 Tekanan pada permukaan yang berulir ............................................ 44

3.3.5 Tegangan geser akibat beban aksial. ............................................... 44

4.4 Perhitungan dimensi kait. ...................................................................... 44

4.4.1 Diameter batang kait (𝒅𝟐) .............................................................. 44

4.4.2 Tinggi ujung kait dari titik pusat (𝒉𝟐) ............................................ 44

4.4.3 Diameter lubang kait (𝒂) ................................................................ 45

4.4.5 Tinggi Penampang trapesium kait I-II (𝒉𝑰 − 𝑰𝑰) ............................. 45

4.4.6 Lebar bagian dalam penampang trapesium kait 𝒃𝟏 𝑰 − 𝑰𝑰 ............... 45

4.4.7 Lebar bagian luar penampang trapesium kait (𝒃𝟐 𝑰 − 𝑰𝑰) ............... 45

4.4.8 Tinggi penampang trapesium kait III-IV (𝒉𝑰𝑰𝑰 − 𝑰𝑽) ..................... 45

4.4.9 Lebar bagian dalam penampang trapesium kait (𝒃𝟏 𝑰𝑰𝑰 − 𝑰𝑽) ....... 45

4.4.10 Lebar bagian luar penampang trapesium kait (𝒃𝟐 𝑰𝑰𝑰 − 𝑰𝑽) ......... 45

4.4.11 Diameter leher kait (𝒅𝟑) .............................................................. 45

4.4.12 Jarak lengkungan kait (𝒂𝟏) .......................................................... 45

4.4.13Tinggi ulir pada kait (𝒉𝟑) .............................................................. 45

4.4.14 Lebar ujung kait (𝒉𝟒) ................................................................... 46

4.4.15 Tinggi leher kait (𝒉𝟓)................................................................... 46

4.4.16 Tinggi dari leher kait sampai titik pusat (𝒉𝟔) ............................... 46

4.5 Pengecekan tegangan pada penampang kait........................................... 46

xi

4.6 Pemilihan Bantalan Kait. ....................................................................... 50

4.7 Perancangan Crosspiece (Gantungan Kait) ............................................ 51

4.7.1 Momen bending max 𝑴𝟏 𝑴𝒂𝒌𝒔 .................................................... 51

4.7.2 Momen tahanan (𝑾) ...................................................................... 51

4.7.3 Unit stress pada crosspiece (𝝈𝒃𝒆𝒏𝒅) ............................................. 51

4.7.3 Momen lentur pada poros batang lintang 𝑴𝟐 𝒃𝒆𝒏𝒅 ....................... 51

4.7.4 Unit Stress pada poros batang lintang (trunion) (𝝈𝒃𝒆𝒏𝒅 𝒕𝒓𝒖𝒏𝒊𝒐𝒏) 52

4.7.5 Tekanan rata-rata pada poros batang lintang (trunion) 𝑷 ................ 52

4.8 Perancangan shackel (Plat penyangga batang lintang). .......................... 52

4.9 Pemilihan Tali ....................................................................................... 54

4.9.1 Tegangan tali maksimum (𝑺𝒘)....................................................... 55

4.9.2 Kekuatan putus tali sebenarnya (𝑷) ................................................ 55

4.9.3 Tegangan maksimal izin pada tali (𝑺𝑰𝒛𝒊𝒏) ..................................... 56

4.9.4 Tegangan tarik izin tali (𝝈𝒕 𝒊𝒛𝒊𝒏) ................................................... 56

4.9.5 Luas penampang tali baja (𝑭𝟐𝟐𝟐) .................................................. 56

4.9.6 Tegangan tarik tali baja (𝝈𝒕) .......................................................... 56

4.10 Pengecekan umur tali ....................................................................... 56

4.10.1 Menentukan faktor m (modul) ...................................................... 56

4.10.2 Umur tali ...................................................................................... 57

4.11 Perancangan puli ................................................................................. 57

4.12 Pemeriksaan kekuatan pada cakra ....................................................... 59

4.13 Perancanngan Drum ............................................................................ 60

4.13.1 Diameter drum .............................................................................. 60

4.13.2 Dimensi alur drum ........................................................................ 60

4.13.3 Jumlah lilitan ................................................................................ 60

4.13.4 Panjang drum heliks ..................................................................... 60

xii

4.13.5 Panjang total drum ........................................................................ 61

4.13.6 Tebal dinding drum ...................................................................... 61

4.13.7 Tegangan tekan maksimal pada permukaan dalam drum ............... 61

BAB V KESIMPULAN.................................................................................... 62

5.1 Kesimpulan ........................................................................................... 62

5.2 Saran ..................................................................................................... 62

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................63

LAMPIRAN ..................................................................................................... 64

xiii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Konsep crawler crane kapasitas 60 TON ................................. 3

Gambar 2.1 Dimensi Kait Standard ............................................................. 8

Gambar 2.2 Batang Lintang Untuk Kait standar ....................................... 10

Gambar 2.3 Batang Lintang Dengan Trunion ........................................... 11

Gambar 2.4 Penampang Lintang Shackel, Dengan Rumah 4 Buah ........... 11

Gambar 2.5 Lapisan Serat Tali Baja ......................................................... 12

Gambar 2.6 Tali baja anti punter ................................................................ 13

Gambar 2.7 Puli Tetap Tunggal ............................................................... 14

Gambar 2.8 Puli Bebas Sederhana Untuk Bati Gaya Dan Kecepatan ........ 14

Gambar 2.9 Sudut Simpang Tali Yang Keluar Dari Roda Penuntun ......... 15

Gambar 2.10 Roda puli untuk tali kawat baja, mm ..................................... 16

Gambar 2.11 Roda Puli Tali ..................................................................... 17

Gambar 2.12 Roda Puli Kompensasi ........................................................ 17

Gambar 2.13 Drum Untuk Tali Baja ........................................................ 18

Gambar 3.1 : Dimensi Kait Standard .................................................... 23

Gambar 3.2 : Batang Lintang Untuk Kait.............................................. 29

Gambar 3.3 : Penampang Lintang Shackel, Dengan 4 buah Cakra ........ 31

Gambar 3.4 : Sistem Puli 8 Bagian ....................................................... 34

Gambar 3.5 : Flow chart perancangan..................................................... 42

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Hubungan kecepatan dan tekanan pada puli ..................................... 16

Tabel 2.2 Dimensi Alur Drum ........................................................................ 18

Tabel 3.1 Dimensi Bantalan Luncur Aksial ....................................................... 21

xv

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Rudenko.N . 1994. Mesin Pengangkat, Erlangga. Jakarta.

[2]. A. Muin ,Syamsir. 1987. Pesawat- Pesawat Pengangkat. Rajawali Pers. Jakarta.

[3]. G. Salmon, Charles Dan E. Jhonson , Jhon 1994. Struktur Baja. Erlangga. Jakarta.

[4]. Manurung, Fernando. Tugas akhir Perancangan Overhead Travelling Crane Dengan Kapasitas 120 Ton.

[5]. Setyo R, Perdhana, Tugas akhir Perancangan Overhead Crane Tipe EKWE 5 TON x 40M.

[6]. Sucahyo, Bagyo. 1996. Mekanika Teknik. PT. Tiga Serangkai Mandiri. Surakarta.

[7]. Punmia ,B. C , Kumar Jain, Ashok, Kumar Jain, Arun.1998.Comprehensive Design Of Steel Structures. Laxmi Publication, New Delhi.

[8]. G, Nieman. Elemen Mesin 1. 1986. Eralangga . Jakarta.

[9]. Sularso, Kyokatsu Suga. 1978, Dasar- Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, Pradnya Pramita . Bandung.

[10]. Achmad, Zainudin. 2006, Elemen Mesin 1,Refika Aditama. Bandung