Tugas Alat Pemindah Bahan Final

30
ALAT PEMINDAHAN BAHAN CATATAN KULIAH 1. Takel Puli Tetap MA = 0 – k.R + G.R = 0 – k.R = – G.R k = G.R = G R k > R Belum termasuk alat pemindahan bahan. Harus dibagi dengan randemen (η) agar termasuk ke dalam kategori pemindahan bahan. Maka: k = G η Contoh Soal ! Sebuah takel puli tetap akan digunakan untuk memindahkan beban seberat 380 Kg.f dengan randemen 0,96. Tentukan daya yang dubutuhkan agar beban tersebut dapat dipindahkan? Penyelesaian ! Dik: G = 380 kg.f dan η = 0,96 Dit: k? Jawab: Daya Beban

Transcript of Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Page 1: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

ALAT PEMINDAHAN BAHAN

CATATAN KULIAH

1. Takel Puli Tetap

∑ MA = 0– k.R + G.R = 0

– k.R = – G.R

k =G.R

= GR

k > R Belum termasuk alat pemindahan bahan. Harus dibagi dengan randemen (η) agar termasuk ke dalam kategori pemindahan bahan.

Maka: k =G

η

Contoh Soal !

Sebuah takel puli tetap akan digunakan untuk memindahkan beban seberat 380

Kg.f dengan randemen 0,96. Tentukan daya yang dubutuhkan agar beban tersebut

dapat dipindahkan?

Penyelesaian !

Dik: G = 380 kg.f dan η = 0,96

Dit: k?

Jawab:

k = G

η

k = 380

= 395,83 Kg.f (Jawab)0,96

2. Takel Puli Lepas

Daya (k)Beban (G)

Page 2: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

∑MA = 0

-k.2R + G.R = 0

-k.2R = -G.R

k =G.R

=G

2R 2

Makak =

G

Contoh Soal !

Sebuah takel puli lepas akan digunakan untuk memindahkan beban sebesar 380

Kg.f dengan randemen 0,96. Tentukan berapa Gaya yang dibutuhkan untuk

memindahkan beban tersebut?

Penyelesaian !

Dik: G = 380 Kg.f dan η = 0,96

Dit: k?

Jawab:

k =G

k =380

= 197,92 Kg.f (Jawab)2 (0,96)

3. Takel Puli Majemuk

untuk 2 Puli

Jika randemen = 100% Jika randemen kurang dari 100%

k =G

k = G

2 2 η

Contoh soal !

Gaya (k)

Beban (G)

Beban (G)

Gaya (k)

Page 3: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Sebuah takel dua puli akan memindahkan beban sebesar 380 Kg.f. Berapakah

gaya yang harus diberikan agar beban tersebut dapat terangkat jika: a). Randemen

1, b). Randemen 0,96

Penyelesaian !

Dik: G = 380 Kg.f

Dit: k jika η1 = 1, η2 = 0,9

Jawab:

a. η1 = 1

k = G

2

k = 380

= 190 Kg.f (Jawab)2

b. η2 = 0,96

k = G

k = 380

= 197,92 Kg.f (Jawab)2 (0,96)

Page 4: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

untuk n Buah Pul

η = randemen tiap pili

K. η = S1

K. η = S2

K. η = S3

K. η = S4

K. η = S5

K. η = S6

S1 + S2 + S3 + S4 + S5 + S6 = G

K. η + K. η2 + K. η3 + K. η4 + K. η5 + K. η6 = G

K. η ( 1 + η + η2 + η3 + η4 + η5 ) = G

Contoh Soal !

Sebuah takel akan digunakan untuk memindahkan beban sebesar 250 Kg.f

dengan gaya yang diberikan sebesar 30 Kg.f. Tentukan jumlah puli yang

dibutuhkan agar beban tersebut dapat terangkat dengan angka randemen sebesar

0,96.

S2

S4

S6 S5

S3

S1

G

Page 5: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Penyelesaian !

Dik: G = 250 Kg.f, k = 30 Kg.f dan η = 0,96

Dit: n Puli?

Jawab:

k = G (1 – η)

η (1 – ηn)

30 = 250 (1 – 0,96)

0,96 (1 – 0,96n)

30 . (0,96) . (1 – 0,96n) = 250 (1 – 0,96)

28,8 – 28,8 x 0,96n = 10

-28,8 x 0,96n = 10 – 28,8

0,96n = 18,8

= 0,65328,8

0,96n = 0,653

Log 0,96n = Log 0,653

n =Log 0,653

Log 0,96

= 10,44

Page 6: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

4. Takel Roda Gigi

Mp1 = k.Rp

F1 =Mp1

Rt1

Mp2 =Mp1

x Rt2Rt1

Mp2 =k.Rp

x Rt2Rt1

F2 =Mp2

Rt3

Mp3 =Mp2.Rt4

Rt3

=k.Rp.Rt2.Rt4

Rt3.Rt1

Mp3 = G.R

G.R =k.Rp.Rt2.Rt4

Rt3.Rt1

Keterangan:

k = Gaya penarik (Kg.f)

G = Beban yang diangkat (Kg.f)

Rp = Jari-jari puli

R = Jari-jari tromol

i = Angka transmisi

η = Randemen

Z1

Z2 Z3

Z4

Puli Pemutar

Puli Pemutar

Rt4

Rt3

Rt2

Rt1

G

Page 7: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

k =G.R

Rp x Rt2

xRt4

Rt1 Rt3

i =Z2

xZ4

Z1 Z3

k =G.R

Rp. i . η

Contoh Soal !

Sebuah takel roda gigi akan memindahkan beban sebesar 300 Kg.f. Jika jari-jari

tromol 20 cm, jari-jari puli 15 cm, perbandingan angka transmisi 4 dan randemen

0,8, hitunglah berapa gaya yang dibutuhkan untuk menarik beban tersebut ?

Penyelesaian !

Dik: G = 300 Kg.f, R = 20 cm, Rp = 15 cm, i = 4 dan η = 0,8

Dit: k?

Jawab !

k =G.R

Rp. i. η

k =300 x 20

15 x 4 x 0,8

= 125 Kg.f (Jawab)

Page 8: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

5. Takel Diferensial

∑MA = 0

– k.R . ½.G.r + ½ G.R = 0

– k.R . ½.G.r = – ½ G.R

k =½ G (R – r)

R

k = G (R – r)

2 R.η

Keterangan:

R = Jari-jari puli besar (cm)

r = Jari-jari puli kecil (cm)

G = Beban gaya diangkat (Kg,f)

k = Gaya Penarik (Kg.f)

η = Randemen

Contoh Soal !

Sebuah takel diferensial akan memindah beban sebesar 300 Kg.f. Jika diketahui

jari-jari puli besar 20 cm, jari-jari puli kecil 15 cm dan randemen 0,9. Tentukanlah

besar gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan beban tersebut?

Penyelesaian !

Diketahui: G = 300 Kg.f, R = 20 cm, r = 15 cm, η = 0,9

Ditanya: k?

R

r

Page 9: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Jawab !

k =G (R – r)

2 R.η

k =300 (20 – 15)

2. 20. 0,9

= 41,667 ≈ 42 Kg.f

6. Takel Ulir

k. Rp. i. η = G.R

k =G.R

Rp. i. η

Keterangan:

i =Z

= angka transmisig

Z = Jumlah gigi roda gigi cacing

g = Banyak gang pada poros ulir

R

G

Rp

Page 10: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Contoh Soal !

Dari sebuah takel ulir, diketahui: k = 60 Kg.f, R = 20 cm, Rp = 10 cm, i = 4 dan η

= 0,9. Hitunglah berat beban maksimal yang dapat dipindahkan?

Penyelesaian !

Diketahui: k = 60 Kg.f, R = 20 cm, Rp = 10 cm, i = 4 dan η = 0,9.

Ditanyakan: G ?

Jawab !

k =G.R

Rp. i. η

G =k. Rp. i. η

R

G =60 x 10 x 4 x 0,9

20

= 108 Kg.f (Jawab)

Page 11: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

1. Crane

H1 =Go . a + q . L σo = Tekanan bidang yang diizinkan

h Go = Berat crane kolom putar

v = Gaya vertikal (Kg) q = Beban (Kg)

v = q + Go M = Go . a + q . L

v =π

x d12 . σo

a = Jarak titik berat crane ke sumbu putar (m)

4 l = Jarak beban ke sumbu putar (m)

d1 =h = Jarak tengah-tengah bantalan

Mg = H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ

F. L . η = H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ

Gaya dorong = F = H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ

H1 = Lo . d2 . σo

Lo=

d2

H1

H1

h

d2

a

Go. lq

L0

d2

Page 12: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

L . η

Dengan Motor Penggerak

71620 . N/n . i . η = H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ

N =(H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ) x n

71620 . i . η

Contoh:

Dik : q = 5 Ton (5000 Kg), Go = 800 Kg, a = 0,75 m, L = 2 m, h = 3 m, σo =

60 Kg/cm2, σb = 600 Kg/cm2, η = 0,7, μ = 0,1, n = 300 rpm, i = 8.

Dit : N ?

Jawab :

H1 =Go . a + q . L

=800 . 0,75 + 5000 . 2

= 3533,33 Kgh 3

d1 =

d1 = = = 11,097 ≈ 11,11 cm

v =π

x d12 . σo

4

v = 0,785 x (11,1)2 x 60 = 5803,2 Kg

=

Page 13: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

= = = 1,414

Lo = 1,414 . d2

H1 = Lo . d2 . σo

3533,33 = 1,414 . d2 . d2 . 60

d2 = = 6,45 cm

Maka:

N =(H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ) x n

71620 . i . η

N = (3533,33 . 0,1 . (6,45/2) + 3533,33 . 0,1 . (11,1/2) + 5803,2 . (11,1/4) . 0,1) x 300

71620 . 8 . 0,7

N = 4710,7 x 300

401072

= 3,524 Hp

Soal !

Sebuah crane, digunakan untuk memindahkan sebuah beban seberat 6 Ton. Berat

crane 500 Kg. Jarak titik berat crane ke sumbu putar 1 m. Jarak beban ke sumbu

putar 2 m. Jarak tengah-tengah bantalan 4 m. Bila σo = 60 Kg/cm2, σb = 600

Kg/cm2, η = 0,7, μ = 0,1, n = 300 rpm, i = 8. Tentukan daya putaran motor

penggerak yang dibutuhkan?

Penyelesaian !

Dik : q = 6 Ton (6000 Kg), Go = 500 Kg, a = 1 m, L = 2 m, h = 4 m, σo = 60

Kg/cm2, σb = 600 Kg/cm2, η = 0,7, μ = 0,1, n = 300 rpm, i = 8.

Dit : N ?

Page 14: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Jawab:

H1 =Go . a + q . L

=500 . 1 + 6000 . 2

= 3125 Kgh 4

d1 =

d1 = = = 11,75 cm

v =π

x d12 . σo

4

v = 0,785 x (11,75)2 x 60 = 6502,74 Kg

=

= = = 1,414

Lo = 1,414 . d2

H1 = Lo . d2 . σo

3125 = 1,414 . d2 . d2 . 60

d2 = = 6,069 cm

Maka:

N =(H1 . μ . (d2/2) + H1 . μ . (d1/2) + v . (d1/4) . μ) x n

71620 . i . η

N = (3125 . 0,1 . (6,069/2) + 3125 . 0,1 . (11,75/2) + 6502,74 . (11,75/4) . 0,1) x 300

71620 . 8 . 0,7

N = 4694,4 x 300

Page 15: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

401072

= 3,511 Hp

2. Ban Berjalan

Puli Penggerak : v =π . D . n

m/dtk)60

D = Diameter puli penggerak (m)

n = Putaran puli penggerak (rpm)

v = Kecepatan keliling puli penggerak

Gaya Gesek

w = G x μ

μ = Koefisien gesek rol dan bantalan

Page 16: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

G = Berat beban + berat ban

N =w . v

(HP)75 . η

Berat ban = Volume ban x γ (Kg)

Volume ban = Luas penampang x panjang

= b x t x l

Sebuah ban berjalan dengan data sebagai berikut:

L = 30 m = 300 dm. t = 1 cm = 0,1 dm. b = 45 cm = 4,5 dm. γ = 1,5 Kg/dm3. μ =

0,1. Berat beban dipindahkan = 2 ton = 2000 Kg. Diameter puli penggerak = 30

cm = 0,3 m. n = 150 rpm. η = 0,7.

Ditanyakan : N ?

Jawab !

v = 4,5 x 0,1 x 300 = 135 dm3

Berat beban = v . γ

= 135 x 1,5 = 202,5 Kg

W = G . μ

= (2000 + 202,5) x 0,1 = 220,25 Kg

v =π . D . n

60

= 3,14 x 0,3 x 150 = 2,36 m/s

b = Lebar ban (dm)

t = Tebal ban (dm)

l = Panjang ban (dm)

γ = Berat jenis (Kg/dm3)

tl

b

Page 17: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

60

N =W . v

75 . η

N = 220,25 x 2,36

75 x 0,7

= 9,9 HP

Soal !

Sebuah ban berjalan dengan data sebagai berikut:

L = 40 m = 400 dm. t = 1 cm = 0,1 dm. b = 45 cm = 4,5 dm. γ = 1,5 Kg/dm3. μ =

0,1. Berat beban dipindahkan = 4 ton = 4000 Kg. Diameter puli penggerak = 50

cm = 0,5 m. n = 150 rpm. η = 0,7.

Ditanyakan : N ?

Jawab !

v = 4,5 x 0,1 x 300 = 135 dm3

Berat beban = v . γ

= 135 x 1,5 = 202,5 Kg

W = G . μ

= (4000 + 202,5) x 0,1 = 420,25 Kg

v = π . D . n

Page 18: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

60

= 3,14 x 0,5 x 150 = 3,925 m/s

60

N =W . v

75 . η

N = 420,25 x 3,925

75 x 0,7

= 31,42 HP

3. Konveyer Ulir

q = 60 . π . (D2/4) . S . n . φ . γ . C (ton/Jam)

D = diameter ulir (m)

S = Pitch ulir (m)

S = 0,8 x D

γ = Berat jenis bahan (ton/m3)

Pemasukan Beban

Pengeluaran

Page 19: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

n = putaran ulir (rpm)

C = Faktor Korelasi

B = 0o 5o 0o 15o 20o

C = 1 0,9 0,8 0,7 0,65

φ = Faktor Pembebanan

φ = 0,125 untuk aliran lambat material abrasive

= 0,25 untuk aliran lambat material sedikit abrasive

= 0,32 untuk aliran beban, sedikit abrasive

= 0,4 untuk aliran beban, tidak abrasive

Daya Penggerak

N =q . L (Wo + Sin β) Kw

η . 367

Contoh !

Sebuah konveyer ulir dengan kapasitas q = 45 ton/Jam. Putaran poros ulir 75 rpm,

panjang konveyer ulir 10 m, berat jenis bahan yang diangkut 0,95 ton/m3, sudut

kemiringan mendaki β = 5o, faktor gesek 2,5. Faktor pembebanan 0,32.

Randemen 0,9. Faktor koreksi C = 0,9. Hitung diameter konveyer ulir yang

dipakai dan daya motor penggerak yang dibutuhkan !

Penyelesaian !

Dik : Q = 45 ton/Jam. n = 75 rpm. L = 10 m. γ = 0,95 ton/m3. β = 5o. Wo = 2,5. φ

= 0,32. η = 0,9. C = 0,9.

Dit : D dan N?

Jawab !

q = 60 . π . (D2/4) . S . n . φ . γ . C

= 60 x 3,14 x (D2/4) x (0,8.D) x 75 x 0,32 x 0,95 x 0,9

L = panjang batang berulir

Wo = faktor gesek

β = sudut kemiringan

Tanda plus (+) untuk arah naik

Tanda minus (–) untuk arah turun

η = Randemen

Page 20: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

D2 x 0,8.D =45 x 4

60 x 3,14 x 75 x 0,32 x 0,95 x 0,9

=180

3865,968

D2 x 0,8.D = 0,047

D =

D = 0,3887 ≈ 0,4 m

N =q . L

(Wo + Sin β) η . 367

=45 . 10

(2,5 + Sin 5) 0,9 . 367

= 1,362 x (2,6)

= 3,5412 Kw

Soal !

Dari sebuah konveyer, diperoleh data sebagai berikut:

Dik : Q = 50 ton/Jam. n = 75 rpm. L = 15 m. γ = 0,95 ton/m3. β = 5o. Wo = 2,5. φ

= 0,32. η = 0,8. C = 0,9.

Dit : D dan N?

Jawab !

q = 60 . π . (D2/4) . S . n . φ . γ . C

= 60 x 3,14 x (D2/4) x (0,8.D) x 75 x 0,32 x 0,95 x 0,9

D2 x 0,8.D = 45 x 4

Page 21: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

60 x 3,14 x 75 x 0,32 x 0,95 x 0,9

=180

3865,968

D2 x 0,8.D = 0,047

D =

D = 0,3887 ≈ 0,4 m

N =q . L

(Wo + Sin β) η . 367

=50 . 15

(2,5 + Sin 5) 0,8 . 367

= 2,555 x (2,6)

= 6,643 Kw

Contoh !

Sebuah konveyer ulir dengan diameter ulir 400 mm dengan putaran 95 rpm,

panjang batang berulir 15 m, dengan sudut pedakian β = 10o dengan faktor koreksi

C = 0,8. Pitch ulir S = 0,8 . D, faktor pembebanan φ = 0,4, berat jenis γ = 0,9

ton/m3, randemen η = 0,8. Hitunglah kapasitas konveyer tersebut? Hitung juga

daya penggerak konveyer jika faktor gesek Wo = 4?.

Penyelesaian !

Page 22: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

Dik : D = 400 mm = 0,4 m. n = 95 rpm. C = 0,8. S = 0,8 x D = 0,32 m. φ = 0,4.

γ = 0,9. L = 15 m. β = 10o. η = 0,8. Wo = 4.

Dit : q dan N?

Jawab !

q = 60 . π . (D2/4) . S . n . φ . γ . C

= 60 x 3,14 x (0,42/4) x 0,32 x 95 x 0,4 x 0,9 x 0,8

= 65,979 ton/Jam

N =q . L

(Wo + Sin β) η . 367

=65,979 . 15

(4 + Sin 10) 0,8 . 367

= 3,371 x (4,174)

= 14,07 Kw

Soal !

Dari sebuah konveyer, diperoleh data sebagai berikut:

Dik : D = 500 mm = 0,5 m. n = 75 rpm. C = 0,8. S = 0,8 x D = 0,4 m. φ = 0,4. γ

= 0,9. L = 10 m. β = 10o. η = 0,8. Wo = 4.

Dit : q dan N?

Jawab !

q = 60 . π . (D2/4) . S . n . φ . γ . C

= 60 x 3,14 x (0,52/4) x 0,4 x 75 x 0,4 x 0,9 x 0,8

= 101,736 ton/Jam

N =q . L

(Wo + Sin β) η . 367

Page 23: Tugas Alat Pemindah Bahan Final

=101,736 . 10

(4 + Sin 10) 0,8 . 367

= 3,465 x (4,174)

= 14,46 Kw