DONGKRAK RINGAN, DONGKRAK TUAS, DAN DONGKRAK INGGRIS

MAKALAHUntuk Memenuhi Tugas Kelompok Matakuliah

Pesawat Angkatyang dibina oleh Drs. Purnomo, M.Pd.

Oleh:Candra Hadi Rachman 130511616251Cepi Yazirin 130511616288Dewi Izzatus Tsamroh 130511616269Dewanda Dwi Pranaseta 130511616264Elga Khilmi Fikriawan 130511616266Hanif Zakky 130511616260

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS TEKNIK

JURUSAN TEKNIK MESINApril 2015

1

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan limpahan nikmat, rahmat dan hidayahnya sehingga penulis

dapat menyeleseikan makalah yang berjudul “DONGKRAK RINGAN,

DONGKRAK TUAS DAN DONGKRAK INGGRIS”.

Ucapan terima kasih sebanyak-banyaknya penulis haturkan kepada

semua pihak yang terlibat dalam pembuatan makalah ini terutama:

Bapak Purnomo selaku dosen pengampu dalam mata kuliah pesawat

angkat.

Teman-teman kelas A3 serta pihak-pihak yang telah berpartisipasi

atas terwujudnya makalah ini.

Penulis sudah berusaha dengan maksimal dan sebaik-baiknya dalam

menyusun makalah ini, namun karena keterbatasan – keterbatasan yang ada

menyebabkan masih adanya kekurangan dalam makalah ini. Untuk itu saran

dari pembaca yang sifatnya membangun sangat penulis harapkan guna

perbaikan makalah ini.

Semoga makalah ini bermanfaat tidak hanya untuk penulis, tetapi

kepada semua pihak yang membaca dan mempelajari makalah ini.

Malang, April 2015

Penulis

i

DAFTAR ISI

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

DAFTAR ISI.................................................................................................................ii

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

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

1.2 Rumusan Masalah................................................................................................1

1.3 Tujuan Penulisan..................................................................................................2

BAB II PEMBAHASAN...............................................................................................3

2.1 Dongkrak Ringan.................................................................................................3

2.1.1 Cara Kerja......................................................................................................3

2.1.2 Contoh Soal...................................................................................................5

2.2 Dongkrak Tuas.....................................................................................................8

2.2.1 Contoh soal....................................................................................................9

2.3 Dongkrak Inggris................................................................................................10

2.3.1 Dongkrak Inggris Dengan Penghantar Roda Gigi Berganda.......................11

2.3.2 Contoh Soal.................................................................................................13

BAB III PENUTUP.....................................................................................................15

3.1 Kesimpulan.........................................................................................................15

DAFTAR RUJUKAN..................................................................................................16

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam dunia otomotif, sering kali kita menemui dongkrak yang

mana fungsinnya untuk mengangkat beban yang berat. Misalnya beban mobil

yang berupa dongkrak hidrolik. Dongkrak tersebut berfungsi untuk

memperingan pengangkatan suatu beban. Tenaga yang kecil dapat digunakan

untuk mengangkat sebuah beban besar bila menerapkan perhitungan

mekanisme pesawat angkat. Sehingga dengan perhitungan tersebut akan

diperoleh berapa besar beban maksimum yang mampu diangkat oleh

dongkrak.

Akan tetapi, dalam dunia industri tidak semua beban dapat diangkat

dengan menggunakan dongkrak hidrolik. Contohnya di pabrik, sering kali

dapat ditemui beberapa macam dongkrak yang digunakan untuk

memindahkan barang baku dari suatu tempat ke tempat yang lain. Beberapa

contoh dongkrak tersebut adalah dongkrak ringan, dongkrak tuas dan

dongkrak Inggris.

Berdasarkan pemaparan di atas, maka penulis tertarik untuk

mengkaji mengenai beberapa macam dongkrak tersebut dengan judul

“Dongkrak Ringan, Dongkrak Tuas, dan Dongkrak Inggris”. Pembahasan

mengenai dongkrak meliputi pengertian, cara kerja, rumus perhitungan, serta

beberapa contoh soal.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah pada makalah ini antara lain sebagai berikut.

1. Apa yang dimaksud dengan dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak

inggris?

2. Bagaimana cara kerja dari dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak

inggris?

1

3. Bagaimana rumus perhitungan dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan

dongkrak inggris?

4. Bagaimana contoh soal pada dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan

dongkrak inggris?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan pada makalah ini antara lain sebagai berikut.

1. Agar mahasiswa dapat memahami prinsip kerja dongkrak ringan,

dongkrak tuas, dongkrak Inggris.

2. Agar mahasiswa dapat memahami rumus perhitungan dongkrak ringan,

dongkrak tuas, dan dongkrak Inggris

3. Agar mahasiswa dapat menghitung dan menyelesaikan permasalahan pada

dongkrak ringan, dongkrak tuas, dan dongkrak Inggris.

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Dongkrak Ringan

Dongkrak ringan merupakan suatu alat yang fungsinya sama dengan

dongkrak yang pernah kita temui. Fungsi dongkrak ringan yaitu untuk

mempermudah kita untuk mengangkat suatu barang yang bebannya tidak

bisa diangkat dengan tangan kosong. Dongkrak ringan mempunyai macam-

macam komponen. Komponen tersebut mempunyai fungsi yang saling

berhubungan. Dongkrak ringan terdiri atas satu tangkai batang bergerigi yang

ujungnya berkepala untuk menopang beban, sebuah roda gigi dan tangkai

pemutar pada poros roda gigi.

2.1.1 Cara Kerja

Roda gigi digunakan untuk mentransmisikan daya dan

putaran yang tepat. Roda gigi memiliki gigi di sekelilingnya, sehingga

penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling

berkaitan. Roda gigi sering digunakan karena dapat meneruskan

putaran dan daya yang lebih bervariasi dan lebih kompak dari pada

menggunakan alat transmisi yang lainnya. Selain itu roda gigi juga

memiliki beberapa kelebihan jika dibandingkan dengan alat transmisi

lainnya, yaitu :

1. Sistem transmisinya lebih ringkas, putaran lebih tinggi dan daya

yang besar.

2. Sistem yang kompak sehingga konstruksinya sederhana.

3. Kemampuan menerima beban lebih tinggi.

4. Efisiensi pemindahan dayanya tinggi karena faktor terjadinya slip

sangat kecil.

5. Kecepatan transmisi roda gigi dapat ditentukan, sehingga dapat

digunakan dengan pengukuran yang kecil dan daya yang besar.

Roda gigi harus mempunyai perbandingan kecepatan sudut

tetap antara dua poros. Di samping itu terdapat pula roda gigi yang

3

perbandingan kecepatan sudutnya bervariasi. Ada pula roda gigi

dengan putaran yang terputus-putus. Roda gigi pada umumnya

dianggap sebagai benda kaku yang hampir tidak mengalami perubahan

bentuk dalam jangka waktu lama.

Gambar 2.1 Dongkrak Ringan

Pada gambar di atas bagian dongkrak yaitu, A batang

bergerigi yang berkepala B, L merupakan beban, C merupakan sebuah

roda gigi penggerak batang A, dan D merupakan tangkai pemutar

poros roda gigi. bila tangkai pemutar dinamakan “a” dan jari-jari roda

gigi “r”, maka setelah tangkai berputar satu kali kerja beban.

Roda gigi langsung membuat satu putaran. Jarak yang dialihkan

sebesar keliling roda gigi ¿ π × 2 r

Karena batang gigi itu langsung digerakkan oleh roda gigi, maka

batang terangkat sebesar alihan roda gigi π× 2 r

Kerja beban L × π × 2 r

Kerja beban = Kerja gaya L × π × 2 r=P × π× 2a

4

P × π× 2 a

P= L ×ra

Dari persamaan di atas dapat dilihat bahwa bila jari-jari “r”

diperpendek maka gaya “P” akan berkurang atau bila tangkai

diperpanjang gaya P juga akan berkurang. Pada suatu alat pengangkat

gaya yang digunakan harus sekecil-kecilnya untuk mengangkat beban

yang seberat-beratnya. Jadi untuk mengangkat beban yang berat

dengan memakai gaya yang ringan caranya adalah jari-jari roda gigi

diperkecil atau tangkai pemutar diperpanjang.

2.1.2 Contoh Soal

Diketahui : Sebuah dongkrak ringan

P tangkai pemutar = 70 cm

“r” roda gigi = 20 cm

Tangkai (gaya) = 20 kg

Hasil guna dongkrak = 50 %

Ditanya : Berapa beban yang diangkat?

Jawab :

Tangkai berputar satu kali Pπ × 2a ×0,5 Pπ × 2× 70 ×0,5 (kerja

gaya)

Keliling batang gigi π × 2× r

Kerja beban L × π × 2× 20

Kerja beban = kerja gaya

L × π × 2× 20=P × π ×2 ×70 × 0,5

L=20 ×2 ×70 ×0,52 ×20

L=35 kg

Pada contoh tersebut dapat dipahami bahwa dongkrak

semacam itu tidak digunakan karena beban yang akan kita angkat

terlalu berat. Dongkrak ringan mempunyai beberapa model dongkrak

yang digerakkan dengan roda gigi yang mempunyai gaya angkat yang

lebih besar. Lihat gambar 2.2

5

6

Gambar 2.2. Dongkrak Ringan 2 Gear

Pada proses pemutar yang panjangnya “a” dipasang sebuah roda gigi A

dengan jari-jari = r1, roda gigi itu menggerakkan sebuah roda gigi besar B dengan jari-

jari = r2, pada roda gigi B itu dipasang sebuah roda kecil C dengan jari-jari = r3, roda

gigi C merupakan penggerak langsung batang gigi.

Kalau di tangkai pemutar berputar satu kali gaya

π × 2 a

Kerja gaya

P × π× 2 a

Pada gigi A juga membuat satu putaran.

Roda gigi B membuat

r1

r2putaran

Roda gigi C membuat

r1

r2putaran

Roda gigi C membuat satu putaran

π × 2 r3

7

Tetapi roda gigi itu membuat r1

r2 putaran, maka:

π × 2× r3× r1

r2

Kerja beban

L× π ×2 ×r 3× r1

r2

Kerja beban = Kerja gaya

L× π ×2 ×r 3× r1

r2=P × π ×2 × a

P=L ×r3 ×r1

a ×r 2

Jumlah gigi pada masing-masing roda gigi digerakkan, misalnya roda gigi

A, B, dan C masing-masing lengkap dengan t1, t2, dan t3 buah gigi. Jarak antara dua

buah gigi = s. Keliling roda gigi = jumlah gigi kali jarak antara dua buah gigi roda

gigi A

π× 2 r1=t 1× satau r1=t1 × s2× π

Roda gigi B

π× 2 r2=t 2× satau r2=t 2× s2× π

Kalau nilai r1 dan r2 dipakai untuk mengisi persamaan diatas maka persamaan itu

menjadi :

P=L ×r3 ×t 1× s× 2× π

a×t 2× s× 2× π

P=L ×r3 ×t 1

a ×t 2

Contoh:

Sebuah dongkrak ringan mempunyai tangkai pemutar 90 cm. roda gigi pada

poros tangkai lengkap dengan 20 buah gigi. Roda gigi menggerakkan sebuah roda gigi

besar lengkap dengan 60 buah gigi. Pada poros gigi besar dipasang sebuah roda gigi

8

kecil lengkap dengan 30 buah gigi. Jarak antara dua buah gigi 1 cm. Tentukan gaya pada

tangkai dongkrak untuk mengangkat sebuah beban 800 kg bila hasil gunanya 70 %!

Jawab:

Tangkai satu putaran, kerja gaya:

P=π ×2× 90× 0,7

Roda gigi A satu putaran

Roda gigi B : 2060

putaran

Roda gigi C : 2060

putaran

Tiap satu putaran, roda gigi C mengalihkan 30 buah gigi.

Dengan 2060

putaran roda gigi C mengalihkan

2060

×30=10 buah gigi

Batang akan terangkat

1 ×10=10 cm

Kerja beban

L ×10=800 kg×10 cm=8000 kgcm

Kerja beban = kerja gaya

8000=P× 3,14 ×2 ×90 × 0,7

P= 80003,14× 2× 90×0,7

P=20,22 kg

Dari contoh di atas dapat disimpulkan bahwa dengan menggunakan alat

mengangkat yang terlukis pada gambar 2 kita dapat mengangkat beban 800 kg hanya

dengan menggunakan gaya sebesar 20,22 kg.

2.2 Dongkrak Tuas

Perbedaan antara dongkrak tuas dan dongkrak ringan ialah pada dongkrak tuas

tidak menggunakan gigi melainkan ulir. Lihatlah pada gambar di bawah ini :

9

Gambar 2.3. Dongkrak Tuas

Gambar di atas memperlihatkan setangkai batang berulir (A) yang dapat diputar

oleh setangkai batang pemutar C yang menjambul pada kepala D. Kalau panjang tangkai

pemutar = a dan pada tangkai itu diputar dengan gaya C, maka tiap-tiap putaran tangkai

kerja gayanya =

Kalau pada tiap-tiap putaran ulir mengalihkan “s” cm,

maka kerja beban =

Kerja gaya = Kerja Beban P x π x 2a = L x s

2.2.1 Contoh soal

Sebuah dongkrak tuas dapat mengangkat beban sebesar 2400 kg. Gaya putar

= 6 kg. Panjang tangkai pemutar 60cm dan hasil guna 80%. Hitunglah aliran ulir.

Diketahui = L = 2400 kg

P = 6 kg

a = 60cm

η = 80 %

10

P x π x 2a

L x s

P= L x s

π x 2a

Ditanya = s ?

Jawab =

Kerja gaya = P x π x 2 x a x η

= 6 kg x 3.14 x 2 x 60 cm x 0,8

= 18,84 kg x 96 cm

= 1808,64 kg cm

Kerja beban = L x s

= 2400 kg x s

Kerja gaya = Kerja Beban

1808,64 kg cm = 2400kg x s

s = 1808,64 kgcm2400 kg

s = 0,7536 cm

2.3 Dongkrak Inggris

Dongkrak Inggris termasuk dalam dongkrak tuas. Untuk mengangkat suatu beban

tidak pakai tangkai pemutar melainkan roda gigi kerucut.

Gambar 2.4. Dongkrak Inggris

11

Bandul A memutar sebuah poros roda gigi kerucut B. Roda kerucut C digerakkan

oleh roda gigi kerucut B. Kalau panjang bandul dinamakan “a” maka tiap-tiap putaran gaya

P mengalihkan :

π x 2 a

Maka kerja gaya pada roda B tersebut adalah:

P x π x 2 a

Kalau jumlah gigi pada roda gigi kerucut B dan C masing-masing t 1dan t 2 maka pada tiap-

tiap satu putaran roda gigi kerucut B, jumlah putaran pada kerucut C sebesar:

t1

t2

Jika pergerakan batang ulir kita namakan “s” tiap putaran, maka beban L akan di pindahkan

sesuai dengan persamaan:

s xt1

t2

Maka kerja beban :

L x s x t1

t 2

Kerja gaya = kerja beban, maka didapat persamaan sebagai berikut:

P x π x 2 a=L x s xt1

t2

2.3.1 Dongkrak Inggris Dengan Penghantar Roda Gigi Berganda

Prinsip kerja dari dongkrak ini sebenarnya sama dengan dongkrak Inggris

biasa, namun pada bandul pemutarnya dilengkapi dengan roda gigi ganda. Masing-

masing roda gigi tambahan pada dongkrak ini memiliki poros yang sama dengan

bandul pemutar dan roda gigi yang lainnya memiliki poros yang sama dengan roda

gigi kerucut pertama.

12

P=L x s x t1

π x 2 a x t 2

Gambar 2.5. Dongkrak Inggris Roda gigi ganda

Dongkrak jenis ini memiliki keuntungan yang besar, karena dongkrak ini

jauh lebih sedikit mengeluarkan gaya untuk memutar bandul. Kerugiannya adalah

adanya penghantar roda gigi berganda ini menyebabkan pemutaran yang semakin

banyak pada bandul.

Pada gambar di atas kita lihat bahwa pada poros bandul A dipasang sebuah

roda gigi kecil B. Roda gigi B itu menggerakkan sebuah roda gigi besar C. Pada poros

roda gigi C dipasang sebuah roda gigi kerucut D. Seterusnya disusun sesuai dengan

gambar di atas.

Kalau jumlah gigi pada masing-masing roda gigi B, C, D, dan E = t 1, t 2, t 3,

dan t 4 sedangkan panjang bandul kita namakan “a” maka setelah bandul membuat

satu putaran, gaya P akan bergerak sesuai dengan besar:

π x 2 a

Kerja gaya :

P x π x 2 a

Jika roda gigi B juga membuat satu putaran, maka roda gigi C membuat

t1

t2putaran

Roda gigi D membuat sama banyaknya seperti putaran roda gigi C. Roda gigi E juga

membuat :

13

t1

t2x

t3

t 4putaran

Pada tiap-tiap putaran, beban diangkat s cm, maka beban akan diangkat sebesar :

t1

t2x

t3

t 4x s cm

Kerja beban menjadi:

L xt1

t2x

t 3

t 4x s kgcm

Kerja gaya = kerja beban

P x π x 2 a=L xt 1

t 2x

t3

t4x s

2.3.2 Contoh Soal

1. Diketahui sebuah dongkrak Inggris dapat mengangkat sebuah beban 1 ton. Panjang

bandul 30 cm, t 1=20, t 2=40buah gigi. s = 0,4 cm. Bila hasil guna dongkrak itu

sebesar 50 % tentukan gaya yang diperlukan untuk memutar bandul.

Diketahui:

L = 1 ton = 1000 kg

a = 30 cm

t 1 = 20

t 2 = 40

s = 0,4 cm

η = 50 % = 0.5

Ditanyakan : P.... ?

Jawab :

Maka besar P adalah:

P=L x s x t1

π x 2 a x t 2 x η

14

P=L x t 3 x t1 x s

3,14 x 2a x t 4 x t2

P= 1000 kg x0,4 cm x203,14 x 2x 30cm x 40 x0,5

P=2,1 kg

Jadi untuk memutar bandul memerlukan gaya sebesar 2,1 kg

2. Untuk mengangkat sebuah beban dari 2000 pound dipakai sebuah dongkrak Inggris

dengan penghantaran roda gigi berganda. Panjang bandul 12 inchi, t 1=10, t 2=30,

t 3=30, t 4=40 buah gigi. s= 0,16 inchi dan hasil guna sebesar 40 %. Hitung gaya

yang diperlukan untuk memutar bandul.

Diketahui :

L = 2000 pound

A = 12 inch

t 1=10

t 2=30

t 3=20

t 4=40

s = 0,16 inch𝜂 = 40 % = 0,4

Ditanyakan : P...?

Jawab :

P=L x t 3 x t1 x s

3,14 x 2a x t 4 x t2 xη

P=2000 pound x20 x10 x 0,16 inch3,14 x2 (12inch ) x40 x 30 x 0,4

P= 6400036172,8

P=1,7692 pound

Jadi gaya yang diperlukan untuk memutar bandul adalah 1,7692 pound.

15

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

1. Dongkrak ringan merupakan alat yang fungsinya untuk mempermudah mengangkat

suatu barang yang bebannya yang tidak bisa kita angkat dengan tangan kosong.

Rumus:

2. Perbedaan antara dongkrak tuas dan dongkrak ringan ialah pada dongkrak tuas tidak

dipakai gigi melainkan ulir.

Rumus:

3. Dongkrak Inggris termasuk dalam keluarga dongkrak tuas. Untuk mengangkat suatu

beban kita tidak pakai tangkai pemutar melainkan roda gigi kerucut.

Rumus:

4. Dongkrak Inggris berganda memiliki keuntungan yang besar, karena dongkrak ini

jauh lebih sedikit mengeluarkan gaya untuk memutar bandul.

Rumus:

16

P= L ×ra

P = L x s

π x 2a

P=L x s x t1

π x 2 a x t 2

P=L x t 3 x t1 x s

3,14 x 2a x t 4 x t2

DAFTAR RUJUKAN

Kristiawan, Kevin. 2013. Makalah Dongkrak. (Online),

(http://kevinkriztiawanotomotif.blogspot.com/2013/08/makalah-

dongkrak.html) diakses 5 April 2015

Muhammad, Charis. 2014. Dongkrak Ringan, Dongkrak Tuas, dan Dongkrak

Inggris. (Online), (https://id.scribd.com/doc/219048635/Pesawat-Angkat-

Kelompok-B) diakses pada 5 April 2015

Purnomo. 1997. Bahan Ajar Pesawat Angkat. Malang: Universitas Negeri Malang

17