CRANE AND ELEVATOR 12.1

Dari Crayonpedia

Langsung ke: navigasi, cari

1. Pengantar

Crane adalah alat untuk pelayan beban mekanis atau muatan yang dilengkapi dengan kerekan untuk mengangkat benda dan berfungsi juga untuk menggerakkan benda yang diangkat melalui ruangan. Macammacam crane adalah: Crane Gantung berjalan, Crane Tower, dan Crane Derek. Crane gantung berjalan adalah mesin berjalan mesin yang berjalan di rel yang ditopang oleh bangunan yang memiliki troli dan diperlengkapi dengan kerekan yang berjalan melintang di rel yang bertumpu pada bangnan untuk mengangkat beban. Contoh penggunaan adalah pada PT DOK dan Perkapalan Surabaya (Persero) untuk mengangkat plat baja, pipa dan peralatan kapal lainnya. Pada crane di perusahaan ini menggunakan 3 (tiga buah) motor listrik yang masing-masing satu motor untuk mengangkat beban, satu motor listrik untuk keperluan berjalan dan 1 (satu) motor listrik lainnya untuk jalan rel. Besar kecilnya daya motor listrik bergantung dari berdasarkan daya beban. sistem kontrol yang dignakan pada crane jenis ini adalah menggunakan pengendal (pengontrolan) dengan kontaktor-kontaktor yang dilengkapi dengan saklar push-button, sehingga motor listrik dapat beroperasi secara maksimal. Dengan pengontrolan, kecepatan putaran dapat diatur. Misalnya untuk mengangkat beban dengan kecepatan putaran tunggi atau rendah atau menurunkan beban dengan menggunakan kecepatan putaran tinggi atau rendah.

2'. Motor Listrik Untuk Mengangkat Beban Pada Crane'

Motor listrik yang digunakan memiliki dapat diatur arah putarannya, dalam hal ini putaran kanan dan kiri. Sedangkan untuk kecepatan putaran yang dipilih adalah bergantung dari berat beban. Sebagai contoh, crane yang dimiliki PT Dok dan Perkapalan (Persero),
karena crane yang dimiliki kapasitas 16 ton, maka menggunakan putaran dengan kecepatan rendah. Namun demikian jika dikehendaki dengan kecepatan putaran yang tinggi, maka tinggal mengubah bentuk belitannya(karena motor listrik yang dimiliki jenis belitannya dahlander) dan belitannya dahlander dengan tujuan jika bebannya besar.
'

3. Rangkaian Pengendali Kecepatan Motor Listrik Dahlander

Untuk mengatur hubungan belitan digunakan alat yang disebut main winding menggunakan rangkaian kontaktor. Gambar X.1 menunjukkan gambar pengawatan untuk mengatur kecepatan (rendah dan tinggi) pada motor listrik untuk crane.


Keterangan gambar
K1 kontaktor untuk kecepatan putaran rendah dengan arah putaran ke kanan
K2 kontaktor untuk kecepatan putaran rendah dengan arah putaran ke kiri
K3 kontaktor untuk kecepatan putaran tinggi dengan arah putaran ke kanan
K4 kontaktor untuk kecepatan putaran tinggi dengan arah putaran ke kiri

Jika tombol S2 ditekan, kontaktor K1 bekerja karena pada sistem control ini tidak memakai sistem penguncian maka operator harus menekan terus menerus supaya motor listrik dapat bekerja terus menerus juga. Pada kondisi ini, putaran motor listrik kearah kiri.
Dengan menekan tombol S4 terus menerus maka motor akan berputar dengan kecepatan tinggi kearah kanan dengan ketentuan tidak boleh menekan tombol lain selain S4. dan untuk mengoperasikan motor dengan kecepatan tinggi kearah kiri maka kita harus menekan S5 maka motor akan berputar cepat kearah kiri dengan syarat tidak menekan tombol selain S5.
4. Rumus-rumus yang terkait dengan crane
a. Untuk menentukan tenaga atau force gravitasi bumi adalah:
    F = 9,8m (11-1)
    Keterangan:
    F = Gaya benda(N-Newton)
    M = masa tau berat (kg)
    9,8 = grafitasi bumi

    Contoh:
   Hitung nilai tenaga pada masa 12 kg
   Penyelesaian:
   F = 9,8m
   F = 9,8x12
    F = 177,6N
b. Torsi mekanik
    T = F.d. (N-m)

                                                                                                                                              (11-2)



   Keterangan:
   T = Torsi dalam Newton Meter (NM)
   F = gaya (Force) dalam Newton (N)
   d = Jarak benda dalam satuan meter
   Contoh:
    Torsi motor pada saat start 150 N-M, dengan diameter pully 1 meter, hitung jarak pengereman jika motor berhenti 2 m dan gaya  pengereman

    Penyelesaian:
    F = T/R=150/0,5
       =300 N
   Gaya pada saat pengereman dengan jarak 2 meter adalah
    T = 150/2 = 75 N


c. Tenaga Mekanik
    W = F . d Joule (11-3)
    Keterangan:
    W = tenaga mekanik dalam Joule
     F = Gaya (Force) dalam Newton (N)
     d = jarak pemindahan benda dalam meter (m)
    Contoh:

Jika berat benda 50 kg pada ketinggian 10 m seperti ditunjukkan pada Gambar 5 di bawah ini, tentukan gaya dan tenaga pada benda.

    F = 9,8. m
       = 9,8.50
       = 490 N
   W = F. d
       = 490.10
       = 4. 900 J
d. Daya mekanik
    P = W . t Watt (11-4)
    Keterangan
    P = daya mekanik dalam Watt (W)
   W = tenaga mekanik dalam Joule
    F = Gaya (Force) dalam Newton (N)
     t = waktu kerja dalam detik
    Contoh:
    Motor untuk lift dengan berat benda 500 kg dan diangkat dengan ketinggian 30 meter dalam 20 detik. Hitung daya motor listrik dalam kW dan HP (Hourse Power, 1 HP = 746 Watt).

Contoh gambar menentukan daya mekanik
Penyelesaian:
F = 9,8. m
   = 9,8 x 500 = 4.900 N
W = F . d
    = 4.900 x 30
    = 147.000 J
Daya motor
P = W/t
P = 147.000/12
   = 12.250 Watt
   = 12,25 kW
P = 12.250 /746
   = 16,4 HP





Keterangan
P = daya mekanik motor (W)
T = Torsi motor (N-m)
N = kecepatan motor dalam radial per menit (rpm)
9,55= konstanta


Pengembangan pemilihan motor listrik untuk mengangkat benda dengan dengan gaya P1 25 N dan pemberat 5 N. Hitung daya output jika putaran motor 1.700 rpm. Jari-jari pully 0,1 m.
Penyelesaian:
T= F/R
  = (25-5) x 0,1
  = 2 N-m
P = n. (T/9.95)
   = 1.700 x (2/9,95)
   = 356 W
Motor yang dipilih untuk mengangkat beban adalah 0,5 HP









Contoh: Motor listrik 150 kW dengan efisiensi 92 persen dioperasikan dengan beban penuh. Hitung rugi-rugi (akibat gesek dan eddy current) pada motor listrik tersebut.














Contoh:
Bus dengan berat 600 kg memindah benda dengan kecepatan 100 km/jam dan berpenumpang 40 orang dengan berat 2400 kg. Hitung total energi kinetiknya dan hitung energi kinetik sampai bus berhenti.
Penyelesaian
Total berat bus
 M = 6.000 + 2.400
     = 8.400 kg
Kecepatan
V = 100 km/jam
   = (100x1000)/3600 detik
   = 27,8 m/s














Contoh
Roda berbentuk tabung dari logam dengan berat 1.400 kg diameter 1 m dan lebar atau ketinggian 225 mm.
Hitung
a. Momen inersia
b. Energi kinetik pada roda jika kecepatannya 1.800 rpm

Penyelesaian
a. Momen inersia
   J = m.r2
     = (1.400 x 0,52)/2
     = 175 kg-m2
b. Energi kinetik
    Ek = 5,48 x 10-3 Jn2
         = 5,48x10-3x175x1.8002
         = 3,1 Mega Joule (MJ)
Contoh
Roda memiliki 2 ring dan poros seperti pada Gambar XI.8. Pada ringdiberi beban 80 kg dan 20 kg Tentukan momen enersi pada roda











 








5. Pengereman Motor AC
   Sebuah motor akan berhenti bergerak bila diputus hubungkan dari suplai daya. Waktu yang dibutuhkan oleh motor tersebut untuk benar-benar berhenti tergantung pada kelembaman motor, beban dan friksi motor itu sendiri. Apa bila kita berkeinginan mengontrol rate/tingkat gerak motor waktu bergerak pelan atau berhenti, maka memerlukan tindakan pengereman. Metode pengereman diterapkan berdasarkan pada aplikasi,daya yang ada, kebutuhan akan rangkaiaan, biaya dan hasil yang
diharapkan. Terdapat berbagai cara agar pengereman motor bisa dilakukan termasuk cara-cara berikut:

(1) Dengan memakai perangkat friksi mekanik untuk memberhentikan dan menahan beban,

(2) Dengan memberi arus gerak rotasi motor

(3) Dengan menggunakan DC terhadap lilitan motor pada saat suplay ac diputus hubungkan, dan (4) Mengandalkan energi yang dihasilkan motor pada saat motor tersebut digerakkan beban.
Empat macam metoda pengereman yang banyak dipakai adalah sebagai berikut:
1. Mekanik
2. Dinamik
3. Regeneratif
4. Plug
Prinsip kerja dan gambar diagram rangkaian masing-masing metoda diuraikan sebagai berikut:
1) Plug Breaking
    Plug Braking merupakan pengereman motor dengan cara membalikkan arah motor sehingga motor dapat menghasilkan daya torsi penyeimbang dan membentuk daya perlambatan. Pada Gambar XI.9 ditununjukkan susunan Plug. Motor hanya digerakkan dalam satu arah dan harus benar-benar berhenti pada saat tombol stop ditekan.

Untuk diperhatikan bahwa saklar kecepatan nol digunakan pada rangkaian ini. Saklar kecepatan nol tersebut dioperasikan dengan motor.
Secara normal saklar tersebut pada keadaan tidak beroperasi. Pada saat motor berrotasi kontak-kontak saklar menutup dan tetap menutup sampai motor berhenti secara total. Gambar XI.10 menunjukkan Rangkaian Daya Plugging.
2) Pengereman Dinamik
    Pengereman Dinamik adalah sebuah metoda pengereman untuk motor induksi AC dengan cara menerapkan sebuah sumber DC pada lilitan stator dari sebuah motor setelah suplai diputus hubungkan. Pengereman dinamik terkadang disebut juga sebagai pengereman elektronik. Sistem pengereman ini biasanya digunakan dengan, motor rotor lilit, prinsip penggunaannya sama dengan yang digunakan terhadap motor jangkar hubung singkat (sequirrel-cage). Pengereman dinamik tidakmenghentikan motor secara total tetapi hanya memperlambat motor secara tiba-tiba. Biasanya sistem mekanik yang harus digunakan untuk menghentikan motor, setelah dilakukan pengereman dinamik. Untuk pengereman dinamik, agar bisa menghasilkan daya torsi pengereman yang sesuai maka ukuran sumber dc diperkirakan 1,3 kali arus terukur. Ukuran sebenarnya hanya ditentukan oleh resistansi lilitan stator sehingga tegangan harus berukuran rendah. Gambar XI.11 menunjukkan contoh rangkaian daya dan kontrol pengereman dinamik. Sumber DC disambungkan melalui sebuah step-down transformer (penurun tegangan) dan rectifier. Single diagram rangkaian daya pengereman dinamik ditunjukkan pada Gambar XI.12.
3) Pengereman Regeneratif
   Pengereman jenis regeneratif motor AC adalah sebuah sistem pengoperasian dimana motor induksi digerakkan oleh beban diatas kecepatan sinkron. Pada saat motor digerakkan pada kecepatan sinkron tersebut, motor bertindak seperti sebuah generator induksi dan
membentuk daya torsi pengereman. Energi yang dibentuk motor dialirkan kembali menuju saluran suplay.
Contoh pengereman regeneratif diterapkan pada Trem. Gambar XI.13 menunjukkan pengereman regeneratif diterapkan
4) Pengereman Mekanik
    Sesuai dengan namanya, pengereman mekanik adalah cara memberhentikan motor listrik dengan memberlakukan gesekan atau friksi  motor. Friksi tersebut diterapkan dengan cara yang sama seperti halnya blok rem mobil seperti ditunjukkan pada Gambar XI.14. 
Rem tersebut bekerja setelah daya hilang, yaitu blok rem mengunci motor dengan daya kerja pegas. Pada saat daya dihubungkan, solenoid diberi energi menjaga agar armature atau jangkar tetap tertutup. Dengan armature tertutup, pegas tertahan balik sehingga tetap mengerem motor. Rem mekanik dipakai pada sistem pengereman yang ada tidak cukup untuk membawa motor sehingga benar-benar berhenti. Contoh, dengan rem dinamik tidak akan bisa memberhentikan motor secara total sehingga diperlukan penggunaan rem mekanik menahan motor setelah daya diputus hubungkan. Solenoid rem dapat disambungkan antara dua saluran suplai atau antara satu dari suplai tersebut dan netral. Solenoid tersebut disambungkan secara langsung pada saluran suply motor seperti ditunjukkan pada Gambar XI.15.
6. Motor Area
1) Pengereman pada Motor Area
    Motor yang dipergunakan untuk crane, termasuk motor arus bolak-balik dan arus searah. Akan tetapi untuk keluaran nominal dari 200kW atau kurang, kebanyakan dipergunakan motor tak serempak, pelayanan dan perawatan sederhana dan biaya instalasi rendah. Karena perjalanan troli dan perjalanan crane sering tidak memerlukan kendali kecepatan, maka motor ini kebanyakan dipergunakan untuk keperluan ini. Motor crane sering mengalami berulang kali pengasutan, pengereman dan pembalikan putaran dan sewaktu-waktu berbeban lebih, sehingga motor ini harus kuat secara elektrik dan mekanik. Khusus pada motor sebagai pengangkat beban seperti pada motor area,
pengereman secara mekanik dengan menggunakan friksi mekanik yaitu kampas sangatlah diperlukan sebagai penahan beban apabila motor itu dalam keadaan tidak bekerja. Karena ditakutkan pada saat motor tersebut menahan beban, beban akan jatuh ke bawah akibat adanya gaya gravitasi bumi karena tidak adanya pengereman tersebut. Pengereman mekanik sendiri pada dasarnya hampir sama dengan rem tromol pada kendaraan, hanya saja cara kerjanya yang berbeda. Pada Motor, cara kerjanya secara elektrik, yaitu dengan cara elektro magnetik, dan ada juga yang menggunakan sistem hidrolik. Tetapi dalam penjelasan ini dibahas tentang pengereman mekanik dengan cara elektro magnetik. Untuk motor yang menggunakan pengereman mekanik seperti yang dijelaskan di atas, motor tersebut dilengkapi dengan komponen penghasil magnet, penyearah tegangan karena rangkaian magnet (spool) tersebut membutuhkan sumber tegangan DC. Secara garis besar konstruksi dan pengereman motor area ditunjukkan pada Gambar XI.16.
2) Sistem Kerja
    Perlu ditekankan sebelumnya, motor area akan melakukan pengereman pada saat motor tidak dalam bekeja. Spool rem membutuhkan tegangan DC agar supaya dapat menghasilkan magnet yang kemudian menarik besi pendorong kampas sehingga motor tidak berputar dan keadaaan mengerem. Dalam posisi seperti ini motor dalam keadaan tidak bekerja atau mendapatkan tegangan. Sedangkan pada saat pengereman itu sendiri telah ditekankan di depan bahwa motor dalam keadaan tidak bekerja atau tidak mendapatkan tegangan. Secara otomatis, arus juga tidak mengalir pada spul, sehingga kemagnetan pada spool akan hilang. Akibatnya, kampas terdorong oleh besi pendorong akibat gaya pegas dari pegas yang dipasang sedemikian rupa sehingga kampas rem mendesak pondasi motor dan motor akan mengerem. Jadi pengereman ini mengandalkan pegas untuk mendorong kampas ke pondasi motor. Pada cara ini motor pengangkat juga dijalankan untuk penurunan. Cara ini sesuai bagi motor dengan keluaran sampai sekitar 75 kW, mempunyai laju rendah, akan tetapi mempunyai kerugian remnya mudah aus. Maka sistem pengereman seperti ini sangat cocok untuk motor area pada crane 10 T yang memiliki spesifikasi sebagai berikut
1. Daya :11 kW
2. Arus nominal: 29 Ampere
3. Tegangan : 380 V AC
4. Frequensi : 50 Hz
5. Putaran : 1450 rpm dan 2940 rpm
B. Instalasi Lift/ Elevator

    Pemberian tenaga listrik pada lift dan atau elevator harus berasal dari cabang tersendiri, mulai dari PHB utama atau dari panel utama dengan diberi tanda yang jelas dan terang. Motor listrik yang digunakan adalah motor listrik 3 phasa 50 Hz dengan tenaga 3 sampai dengan 5 PK dan bahkan dalam perkembangannya dayanya lebih besar. Contoh konstruksi lift ditunjukkan pada Gambar XI.20.
1) Bagian-bagian Lift
    Bagian-bagian mekanik yang ada pada lift dan elevator adalah:
    a) Batang peluncur terbuat dari kerangka baja profil yang tegak berdiri setinggi susunan gedung
    b) Sangkar Lift Cabine berfungsi sebagai tempat penumpang sejumlah 6-10 orang yang bergerak naik-turun melalui kerangka atau batangbatang peluncur tersebut. Dalam cabine lift dilengkapi dengan tomboltombol tekan untuk memberhentikan lift pada lantai tertentu. Selain itu juga dilengkapi dengan pintu gingsir yang digunakan untuk masuk dan keluarnya penumpang dan pada pintu juga dilengkapi dengan alat pengaman
   c) Kabel baja telanjang lemas berinti banyak. Salah satu ujungnya diikat ada sangkar (lift cabine) sedang ujung lainnya melalui roda piringan bagian atas, turun ke bawah selanjutnya diikat pada bandul pemberat yang memiliki berat sedikit lebih berat dari beratnya sangkar, yaitu sebesar 45% lebih. Karena adanya bandul pemberat maka untuk menaikkan dan menurunkan cabine lift tidak memerlukan tenaga yang besar
   d) Pada lift juga ada satu lagi kabel baja yang melingkari roda piringan (disk), satu roda di atas dikamar mesin dan yang satu lagi berada di  bawah dipasang pada dasar lorong lift. Kabel ini digerakkan oleh piringan di atas yang bdigerakkan oleh motor listrik berjalan/berputar
ke kanan dan ke kiri yang membuat sangkar lift naik turun karena pada satu titik dari kabel yang naik turun ini diikatkan pada sangkarnya.
Untuk menjaga keselamatan para penumpang, pada setiap lift memiliki beraneka ragam alat pengaman, baik pengaman mekanis maupun
elektris dengan tingkat kepekaan dan faktor keamanan yang tinggi. Pada sistem pengendali atau kontrol semua peralatan pengaman dan
tanda-tanda untuk mendeteksi setiap tujuan yang serba otomatis digunakan electronic box yang dipasang:
a) Cabine lift berukuran 1400x350x2100mm 







Beri Penilaian

Rating : 3.9/5 (14 votes cast)


Peralatan pribadi