View
1.316
Download
161
Category
Preview:
Citation preview
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
1/46
// Ukuran Utama
Type =SWL = 10 ton = 98000 NOverloading 10% = 11 ton = 107800 NTinggi Angkat = 6 m = 6000 mmTinggi Total = 8 m = 8000 mmLebar Total = 15 m = 15000 mmSpan = 14 m = 14000 mm
// Contoh Desain Overhead Crane Yang Akan Digunakan.
Data Desain Awal Konstruksi Overhead Crane
Single Girder Overhead Crane
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
2/46
// PROF I L GI RD ER
Bahan = ASTM A514b = 690 N/mm 2
SF = 3 ( Beban Dinamis )ijin = 230 N/mm 2
Berat Desain :Berat Hoist = 1.34 Ton
P desain = ( 10 + 1.34 ) + (( 10% x ( 10 + 1.34 )) Ton= 12.474 Ton= 12.474 x 10 x 1000 N= 124740 N
Gaya P bekerja pada tengah-tengah batang, Reaksi tumpuan masing-masing :Ra = Rb = P/2 = 12.474 / 2 ton
= 6.237 ton
Model Pembebanan :L = 14 m
= 14000 mm
Momen maksimal pada tengah tengah batang :M max = PL/2
= 6.237 x 14 Tonm
= 43.6590 Tonm= 43.659 x 1000 x 1000 x 10 Nmm
= Nmm
Wx yang dibutuhkan : Wx = M max/
= 436590000 / 230 mm 3
= 1898217 mm 3
= 1898217.39130435 / 1000 cm 3
=cm
3
Pemilihan Profil :
Profil I = 500 x 200 mm
Wx = 1910 cm3
Berat = 89.6 Kg/m
1898
( Lihat KatalogProfil Girder )
436590000
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
3/46
= 89.6 x 15 kg= 1344 kg= 1344 / 1000 ton
= 1.3440 ton
= (12.474+1.344 )/2 ton= 6.91 ton
Pengaruh berat sendiri terhadap momen maksimal :
Mx = wl2/8= 89.6 x((14)^2)/ 8 Kgm= 2195.2 Kgm
Superposisi := 43.659 x 1000 Kgm= 43659 Kgm
= 2195.2 Kgm
= 43659 + 2195.2 Kgm= 45854.2 Kgm= 45854.2 x 1000 x 10 Nmm= 458542000 Nmm
= M max/ mm 3
= 458542000 / 230 mm 3
= 1993661 mm 3
= 3654297.5/ 1000 cm3
= cm3
Profil girder yang telah dipilih dengan Wx =
1910 cm3
> 1993.66 cm3
// DEF L EKSI
E = 210 Gpa = 2E+11 N/m 2
I = 47800 cm4
= 47800 / 100000000 m4
= 0.00048 m4
Berat Total
Ra = Rb = Ptotal / 2
x yang dibutuhkan
( Lihat tabel profil girder )
1993.661
Mmax
balok tunggal
Mmax total
Mx berat sendiri
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
4/46
= PL3
48 EI
= 6.909 x 1000 x 10 x ( 14^3 )
48 x 210000000000 x 0.000478
= 4E-02 m= 0.0393469316596932 / 1000 mm= 39.35 mm
Dengan batasan :
Defleksi ( < L/100039.35 < 14000 / 1000 mm39.35 < 14 mm
= 39.35 mm
// TE GANGAN
6903
= 230.0 N/mm 2
// MEM BANDINGKAN DENGAN PATRAN
= 1000 ( Ketentuan )= 44000
=
= 44000 MPa
1000
= 44 MPa
Harga pembanding patran ( validasi )maks pada patran ( Lihat Analisa
Patran )
maks pada patranHarga pembanding
Dari perhitungan diketahui bahwa maks < ijin
ijin =Tegangan Material
N/mm 2Safety Faktor
= N/mm 2
Defleksi ()
Jadi defleksi yang terjadi
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
5/46
KATALOG PROFIL GIRDER
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
6/46
KATALOG MATERIAL PROFIL GIRDER
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
7/46
HASIL PERHITUNGAN DENGAN PATRAN - NASTRAN
Dari analisa tersebut didapatkan hasil, yaitu tegangan maksimum44 N/m 2 dan defleksi maksimal 15.4 mm. Dari hasil analisa tersebdidapatkan hasil tegangan maksimum dan defleksi ebih kecil dariptegangan ijin dan defleksi perhitungan.
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
8/46
dalaht,
ada
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
9/46
// PROF I L ENDCARRI AGE Dikarenakan jumlah penumpu ada 2, maka P yang diterima setiap profil = P/2
P = Pdesain + P girder
= 12.474 + 1.344= 13.818 Ton
P' = P / 2 Ton= 13.818 / 2 Ton
= 6.909 Ton= 69090 N
Gaya P bekerja pada tengah-tengah batang, Reaksi tumpuan masing-masing :Ra = Rb = P/2 = 6.909 / 2 ton
Model Pembebanan = 3.4545 tonL = 2.5 m
= 2500 mm
Momen maksimal pada tengah tengah batang :
M max = PL/4= 3.4545 x 2.5 / 4 Tonm= 2.1591 Tonm= 2.1590625 x 1000 x 1000 x 10 Nmm
= Nmm
Wx yang dibutuhkan : Wx = M max/
= 21590625 / 76.6 mm 3
= 281862 mm 3
= 281861.945169713 / 1000 cm3
= cm 3
Pemilihan Profil := 152.4 x 152.4 mm
Wx = 380.48 cm3
Berat = 64.9 Kg/m
Bahan = ASTM A500 Gr Cb = 229.8 N/mm 2
SF = 3ijin = 76.60 N/mm 2
Rectangular Hollow
281.862
( Lihat KatalogProfil Girder )
21590625
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
10/46
= 64.9 x 15 kg= 973.5 kg= 973.5 / 1000 ton= 0.97 ton
= ( 6.909 + 0.9735 ) / 2 ton= 3.94 ton
Pengaruh berat sendiri terhadap momen maksimal :
Mx = wl2/8= 64.9 x (2.5^2))/ 8 Kgm= 50.7 Kgm
Superposisi := 2.1590625 x 1000 Kgm= 2159.1 Kgm
= 50.7 Kgm
= 2159.0625 + 50.7031 Kgm= 2209.8 Kgm= 2209.765625x1000x1Nmm= 22097656 Nmm
= M max/ mm 3
= 22097656.25 / 76.6 mm3
= 288481 mm 3
= 3654297.5/ 1000 cm 3
= cm 3
Profil girder yang telah dipilih dengan Wx =
380.48 cm3
> 288.5 cm3
// DEF L EKSI
E = 80 Gpa = 8E+10 N/m 2
I = 98230.6 cm4 ( Lihat tabel profil hollow )
= 98230.6 / 100000000 m4
= 0.00098 m4
Berat Total
Ra = Rb = Ptotal / 2
x yang dibutuhkan
Mmax balok tunggal
Mx berat sendiri
Mmax total
288.5
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
11/46
= PL3
48 EI
= 3.94125 x 1000 x 10 x ( 2.5^3 )
48 x 80000000000 x 0.000982306
= 2E-04 m= 0.000163258570187778 / 10 mm= 0.16 mm
Dengan batasan :
Defleksi ( < L/10000.16 < 2500 / 1000 mm0.16 < 2.5 mm
= 0.16 mm
// TE GANGAN
229.83
= 76.6 N/mm2
// MEM BANDINGKAN DENGAN PATRAN
= 1000 ( Ketentuan )= 44000
=
= 44000 MPa
1000= 44 MPa
26.3856204.47 35.56
Defleksi ()
Jadi defleksi yang terjadi
ijin =
Harga pembanding
Tegangan Material N/mm 2
Safety Faktor
= N/mm 2
Dari perhitungan diketahui bahwa maks < ijin
( LihatAnalisa Patran
)
Harga pembanding patran ( validasi )maks pada patran
maks pada patran
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
12/46
KATALOG PROFIL SQUARE HOLLOW FOR ENCARRIEGE
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
13/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
14/46
HASIL PERHITUNGAN DENGAN PATRAN - NASTRAN
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
15/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
16/46
// PERH I TU NGAN PUL L Y
// Sistem Pullyn = z
= 3
= kgQ = 11 Ton
= 11 x 1000 Ton= 11000 kg
= 1.05 ( Ketentuan rata - rata )
= 2954.41 kg
// Beban putus Tali Baja
Direncanakan jenis tali baja, 6 x 19+1fc
dimana : b = 160 Kg/mmE = 800000 Kg/cm 2 ( Ketentuan yang sudah ada )= 800000 / 100
= 8000 Kg/mm 2
k = 5 ( Lihat tabel , Tergantung kondisi kerja )Jumlah Lengkungan = 2
Dmin /d = 30 ( Lihat tabel berdasarkan jumlah lengkungan )i = 6 x 19
= 114 mm 2
P =
b -k
=160 [ 8000 1 ]
5 1,5 114 30 ]
=
2954.40967489342 x 160
Model Sistem Pully
E x d1.5 D min i
Z x b
Z
x-
=
10 + ( 10 x 10%)SWL + 10% overload ( Q )
( 1.05^(2-1) ) - 1 )11000 x ( 1.05^2 ) x ( 1.05 - 1 )
( ( n+1 ) - 1 )Q x n x ( - 1 )
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
17/46
=32 - 16.6504
= 472706
15.3496
= 30796 kg
Dari tabel pemilihan diameter tali baja jenis 6 x 19 (9/9/1)Didapat : Diameter tali baja = 22 mm
Beban Putus = 32.2 Ton/mm 2
= 32200 kg/mm 2
// Diameter puli
puli = 20 x tali baja mm= 20 x 22 mm= 440 mm
// Diameter drum drum = 30 x tali baja mm
= 30 x 22 mm= 660 mm
h2 = 0,3 d mm= 6.6 mm
r = 1,05 x d/2 mm= 11.55 mm
S min = 1,1 x d mm= 24.2 mm= 24 mm
kg
472705.548
( Lihat KatalogWire Rope )
Gambar Ketentuan Penempatan Wire Rope Pada Drum
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
18/46
// Panjang drum
Dimana :H = Tingggi angkat beban (mm)
= 6000 mm
i = Jumlah suspensi= 3
Dr = Diameter drum (mm)
= 660 mm
S = Jarak antara titik pusat tiap tali baja
= 24 mm
= 3.14
L = mm
= mm
= mm
= 209.48 mm
4356002079.4
( H x I ) x S( x D ) + 7
6000 x 3 x 24.2( 3.14 x 660 ) + 7
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
19/46
KATALOG WIRE ROPE
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
20/46
// PERH I TU NGAN DAYA M OTOR
// Daya motor ( Lifting )Kecepatan angkat ( C ) = 10 m/min
D drum = 660 mmR drum = 0.33 m
>> MotorMotor = 3.6 kW
Reduction Gear = 1:25SF = 1.25
C = 10 m/menit = 80 % = 3.14
Maka : rpm (N) = C. drum
= 5
3.14 x 660
= 4.83 Put/menit
beban (F) = Z
= 2954.41 kg= 2954.40967489342 x 9.8 N= 28953.2 N
T = F.R = 28953.2148139555 x 0.33 Nm= 9554.56 Nm
P = x x N x T60
=
= 4825.54 Watt= 4825.53580232592 / kW= 4.83 kW
2 x 3.14 x 4.82532329666088 x 9554.5608886053360
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
21/46
Daya = P. SF
=
= 7.540 kW
4.82553580232592 x 1.25
80%
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
22/46
// Daya motor ( Trolley Travel )> Beban
Z = = 12.474 Ton= 12474 kg
= 1247.4 kg (10% Z)> Motor
Daya = 4.4 kWReduction Gear = 1:25
C = 20 m/menitgear = 100 mm
= 0.1 m = 3.14 = 80 %
SF = 1.25r gear = 0.1 / 2 m
= 0.05 m
Maka : C. gear
= 63.69 put/menit
F = 2 x Z kg= 2 x 1247.4 kg= 2494.8 kg= 2494.8 x 9.8 N= 24449 N
T = F.R Nm= 24449.04 x 0.05 Nm= 1222.45 Nm
= 8149.68 Watt
N
P =
= 2 x 3.14 x 63.6942675159236 x 1222.452
=
=
60
2 x x N x T60
1.53.14 x 0.1
SWL + W trolley
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
23/46
= 8149.68 / 1000 kW= 8.15 kW
P. SF
kW
= 12.73 kW
=
Daya =
8.14968 x 1.2580%
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
24/46
// Daya motor 2 ( Gantry Travel )>> Beba Z = Pdesain + P girder + P transversal beam + P encarriege + P penumpu
= 12.474 + 1.344 + ( 4 x 6.909 ) + ( 3 x 3.94125 ) + 3.5= 56.78 ton
= 56777.8 kg = 5677.8 kg (10% dari Z)
>> MotorMotor = 45 kW
Reduction Gear = 1:25C = 32 m/menit
gear = 150 mm= 0.15 m
= 92 %SF = 1.25
= 3.14r gear = 0.15 / 2 m
= 0.075 m
Maka : C x gear
= 67.94 put/menit
F = 2 x Z= 2 x 5677.775 kg= 11355.6 kg= 11355.55 x 9.8 N= N
T = F.R = 111284.39 x 0.075 Nm= 8346.3 Nm
x 3.14 x 67.9405520169851 x 8346.329260
=
P
N =
=32
3.14 x 0.15
=
111284.39
2 x x N x T60
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
25/46
= Watt= 59351.6746666667 / 1000 kW= 59.4 kW
P. SF
= 80.6 kW
59.3516746666667 x 1.2580%
=
=
Daya
59351.67
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
26/46
KATALOG MOTOR HOIST DAN TROLLEY TRAVEL + HOOK
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
27/46
KATALOG MOTOR GANTRY TRAVEL
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
28/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
29/46
= 2954.40967489342 x 471 / 4 Kgmm= 347882 Kgmm
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
30/46
// Moment puntir pada poros
P = 4825.54 wattn = 4.83 rpm
= 9554.56 Nm
= 9554.56088860533 x 1000 /9 .8 Kgmm
= 973961.4 Kgmm
// Diameter poros
d3 = mm
d = mm
d = 1341439.00590004^(1/3) mm
d = 110.29 mm
Jika diperhatikan terhadap sudut puntir , maka :
ds = 4,1 x (T) 1/4 mm= 4.1 x ( 973961.354597893^(1/ mm= 128.801 mm
18.50
1341439.01
24821412.46
16 x [(km x M ) 2 + ( kt x T ) 2]1/2
16 x [(( 1.5 x 347881.739218701 )^2 ) + (( 1.5 +973961.354597893 )^2 ))]^(1/2)
3.14 x 5.89285714285714
Nm
x a=d3
=
=d3
Nm60 x PT =
2 x 4.82532329666088 x 3.14
2 x x n
60 x 4825.53580232592
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
31/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
32/46
// Perhitungan Poros roda
Bahan = Material SNCM 25 b = 120 kg.mm 2
Sf 1 = 6Sf 2 = 2
kt = 2km = 2
= 3.14
Perhitungan poros berdasarkan beban puntir.
a = b / ( Sf 1 x Sf 2 ) Kgmm 2
= 120x ( 6 x 2 ) Kgmm 2
= 10.00 Kgmm 2
Karena hanya mengalami beban puntir , Maka :
T = 9,74 x 105 x Pd/n kg.mm
Perencanaan :F =
=
= #REF! Ton
= #REF! Ton = #REF! Ton = #REF! N = #REF! N
= 0.35 m
= 2 m/min
= 0.033 m/s
n = 32 rpm
Diameter Roda
Kecepatan Gerak
Karena beban ditumpu oleh 3 encarriege dan disetiap encarriege terdapat 2 poros ,maka beban harus dibagi 6:
( Tumbukan Besar )
Pdesain + P girder + P transversal beam + P leg + P encarriege +P penumpu
#REF!
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
33/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
34/46
Fc = 1.2 ( Untuk daya normal )
P = F x Kecepatan Gera Nm/s ( Watt ) = #REF! Nm/s ( Watt )
= #REF! Nm/s ( Watt )
Pd = P x Fc Nm/s ( Watt ) = #REF! Nm/s ( Watt ) = #REF! Nm/s ( Watt ) = #REF! kW
= #REF! kW
T = 9,74 x 105 x Pd / n Kgmm
= #REF! Kgmm
= #REF! Kgmm
d = ( 16 x T / x a)1/3 mm= #REF! mm
= #REF! mm
= (( 16 / ) x ( T x Kt x Cb) / a)Dimana : Kt = 2
Cb = 2
d =
= #REF! mm
Perencanaan :F = #REF! Kg
= #REF! KgL poros = 445 mm
M = F x L / 4 Kgmm = #REF! Kgmm = Kgmm
Jika terdapat beban lentur
#REF! mm
#REF!
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
35/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
36/46
Momen puntir pada poros :
P = #REF! Wattn = 32 rpm
T = ( 60 x P ) / 2 x x n Nm = #REF! Nm = #REF! Nm = #REF! Kgmm = #REF! Kgmm
#REF!
d3 = mm
d = #REF! mm
d = #REF! mmd = 85 mm
Jika diperhatikan terhadap sudut puntir , maka :
ds = 4,1 x (T) 1/4 mm= #REF! mm= #REF! mm
mm#REF!
31.4d3 =
3.14 x 10
#REF!
d3 =16 x [(km x M ) 2 + ( kt x T ) 2]1/
x a
d3 =
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
37/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
38/46
KATALOG MATERIAL POROS
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
39/46
// PERH I TU NGAN ROD A
// Wheel
P = Pdesain + P girder + P leg + P transversal beam + P encarriege + P penumpu= #REF!= #REF! Ton= #REF! kg= #REF! kg
P = #REF! kg= #REF! kg
Dipilih dengan Double Flange Wheel dengan pertimbangan lebih aman
Karena pada desain gantry crane yang saya pakai menggunakan 6 wheelmaka beban yang ada dibagi dengan 6.
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
40/46
KATALOG WHEEL CRANE
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
41/46
Catatan : Untuk ukuran run way rail tergantung dengan ukuran wheel yang dipakai.
KATALOG RUN WAY RAIL
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
42/46
.
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
43/46
// PERH I TU NGAN BEARI NG
// Perhitungan Bearing Pada Drum
d poros = 75 mm= Untuk l/d pada bantalan rotor lebih baik antara 1,0 - 2,0
I / d = 1l = 75 mm
= 75 mm
Dari Beban radial
d (( 16 / ) x ( W x L ) / a )1/3
Dimana : W = Beban yang ditumpu bearing= 11 x 1000 Kg= 11000 Kg
L = Panjang bearing= 75 mm
a = Tegangan ijin material perunggu= 1 Kg/mm 2
= 3.14
Jadi :
d (( 16 / ) x ( W x L ) / a )1/3 mm
d (( 16 / 3.14 ) x ( 11000 x 75 ) / 1 ) (1/3) mm
d 161.39 mm( Nilai minimal )
Keterangan
Maka panjang bantalan yang aman
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
44/46
// Perhitungan Bearing Pada Wheel
d poros = 85 mm= Untuk l/d pada bantalan rotor lebih baik antara 1,0 - 2,0
I / d = 1l = 85 mm
= 85 mm
Dari Beban radial
d (( 16 / ) x ( W x L ) / a )1/3
Dimana : W = Beban yang ditumpu bearing= #REF! Kg= #REF! Kg
L = Panjang bearing= 85 mm
a = Tegangan ijin material perunggu= 1 Kg/mm
= 3.14
Jadi :d (( 16 / ) x ( W x L ) / a ) mm
d #REF! mm
d #REF! mm( Nilai minimal )
Maka panjang bantalan yang aman
Keterangan
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
45/46
8/10/2019 Perhitungan Overhead Crane
46/46
KATALOG BEARING WHEEL
Recommended