Alat Angkat Angkut

MAKALAH KELOMPOK METODE ELEMEN HINGGA I ELEVATOR Diajukan untuk memenuhi tugas kelompok Mata Kuliah Alat Angkat Angkut yang diampu oleh Ir. Syawalludin, S.T., M.M., M.T.

Disusun oleh : Ridwan Khanafi

( 2016 44 00 37 )

Yuda Febriyanto

( 2016 44 00 45 )

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH JAKARTA 2019M/1440H

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan karunia dan

rahmat-Nya sehingga makalah ini dapat terselesaikan dengan baik dan tepat pada waktu yang telah ditentukan. Makalah ini diharapkan dapat memberikan tambahan edukasi tentang Elevator. Dalam penyelesaian makalah ini, penulis banyak mengalami kesulitan, terutama disebabkan oleh kurangnya ilmu pengetahuan yang menunjang. Namun, berkat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, akhirnya makalah ini dapat terselesaikan dengan cukup baik. Karena itu, sudah sepantasnya jika penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Dosen pengampu mata kuliah Alat Angkat Angkut Ir. Syawalludin, S.T., M.M., M.T. 2. Teman - teman, narasumber yang dapat dipercaya, serta semua pihak yang ikut membantu dalam pencarian data dan informasi, baik secara langsung maupun tidak langsung, cetak maupun elektronik, yang tidak dapat kami sebutkan satu per satu. Terima kasih atas semuanya. Penulis sadar, sebagai seorang mahasiswa yang masih dalam proses pembelajaran, penulisan makalah ini jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat positif, guna penulisan makalah yang lebih baik lagi dimasa yang akan datang. Harapan penulis, semoga makalah yang sederhana ini, dapat memberi manfaat tersendiri bagi para pembacanya dan juga mampu memberikan sedikit kemajuan bagi Bangsa dan Negara.

Jakarta, 20 April 2019

Penyusun

ii

DAFTAR ISI

Halaman COVER ............................................................................................................... i KATA PENGANTAR ...................................................................................... ii DAFTAR ISI ....................................................................................................iii DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ iv DAFTAR TABEL ............................................................................................. v

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................1 1.1 Sejarah Elevator ............................................................................................ 1 BAB II LANDASAN TEORI ........................................................................... 2 2.1 Dasar Teori Elevator ..................................................................................... 2 2.2 Komponen Elevator ...................................................................................... 8 2.3 Cara Kerja Elevator ..................................................................................... 16 2.3.1 Mesin Lift Gearless ........................................................................... 16 BAB III PEMBAHASAN ............................................................................... 18 3.1 Perencanaan Perhitungan Pada Elevator ..................................................... 18 3.2 System Zone Banyak (Multi Zone System) ................................................ 24 3.3 Sistem Zone Banyak Dengan Skylobby ........................................................... 27 3.4 Daya Listrik Untuk Lift .............................................................................. 31 DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 33

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1

Geared Elevator ..............................................................................5

Gambar 2.2

Gearless Elevator ...........................................................................6

Gambar 2.3

Mesin Elevator ...............................................................................9

Gambar 2.4

Governor Rope Monitor .................................................................9

Gambar 2.5

Pemandu Rel (Slidding Guide) ....................................................10

Gambar 2.6

Sensor Kedekatan (Proximity) .....................................................11

Gambar 2.7

Saklar Pintu (Door Contact) .........................................................12

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1

Lift Motor Traksi dan Lift Hidrolik ....................................................3

Tabel 2.2

Besaran Factor Bobot Imbang ..........................................................13

Tabel 3.1

Factor Daya Pada Lift .......................................................................31

v

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Sejarah Elevator Elevator atau yang lebih akrab dikenal oleh masyarakat luas dengan nama lift. Lift adalah salah satu alat Bantu dalam kehidupan manusia yang berfungsi untuk mempermudah aktifitas manusia yang rutinitasnya lebih sering berada didalam gedung- gedung bertingkat. Elevator merupakan alat transportasi yang pengendaliannya tidak dilakukan oleh manusia secara langsung, sehingga semua pengguna elevator sepenuhnya tergantung pada kehandalan teknologi dari alat transportasi vertikal ini. Keberadaan dari elevator ini merupakan sebagai pengganti fungsi dari pada tangga dalam mencapai tiap-tiap lantai berikutnya pada suatu gedung bertingkat, dengan demikian keberadaan elevator tidak dikesampingkan ini dikarenakan dapat mengefisienkan energi dan waktu sipengguna elevator tersebut. Sistem keberadaan elevator dan segala kemajuan dan kehandalannya tidak serta merta mengalami perkembangan-perkembangan secara bertahap, sejak keberadaannya pertama kali dibangun sistem penggerak elevator pada awal perkembangannya dimulai dengan cara yang sangat sederhana, yaitu dengan menggunakan tenaga non mekanik. Sejarah perkembangan elevator modern sebenarnya baru dimulai sejak tahun 1830-an, setelah diperkenalkannya pasangan kawat selling ( wire rope ) dengan katrol ( pully ). Awal mulanya penggunaan elevator ini digunakan untuk pertambangan di eropa dan segera diikuti oleh negara-negara lain termasuk amerika. Perkembangan elevator sangat lambat pada awal tahun 1970-an, namun sejak diperkenalkannya transistor dan alat pendukung elektronik lainnya pada sistem kontrol elevator pada saat itulah perkembangan kontroller elevator begitu pesat.

1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Dasar Teori Elevator Jenis Elevator (lift) dapat dilihat dari segi fungsi dan jenis penggeraknya, diantaranya ialah : a. Jenis-Jenis Elevator Dari Segi Fungsi 1. Elevator Penumpang Elevator penumpang ini merupakan elevator yang sifatnya berfungsi dan sangat khusus untuk manusia saja, elevator ini sangat dijaga kehandalannya dan juga sangat dijaga keamanan dan keselamatan manusianya. 2. Elevator Barang atau Dumb Waiter Elevator ini sangat khusus fungsinya untuk barang saja, elevator ini juga tak kalah handalnya dengan elevator penumpang namun ada sedikit perbedaan dalam sistem keamanannya. 3. Elevator Service Elevator service ini biasanya dipasang diperhotelan, yaitu fungsinya untuk pelayan-pelayan hotel untuk mengantarkan barang ke kamar-kamar penghuni hotel. Namun disini pula elevator ini tak kalah handalnya dengan elevator penumpang, perbedaan dari elevator service dengan elevator penumpang ini sangat jelas dari sistem pengangkutannya, yaitu elevator penumpang hanya khusus untuk manusia saja tapi elevator service ini juga berfungsi sebagai pengangkutan manusia dan barang. 4. Elevator Hidraulik Elevator hidrolik ini sangat lain daripada yang lain, ini dilihat dari cara kerjanya dan juga fisiknya. Elevator ini biasanya digunakan oleh pasukan pemadam kebakaran dan kapasitas daya angkutnya pun

2

sangat terbatas, elevator hidrolik ini sekarang tidak hanya dipakai oleh pemadam kebakaran saja. Sekarang elevator hidrolik sering dipakai oleh perusahaan telekomunikasi, bengkel-bengkel kendaraan bermotor, dan lain-lain. b. Jenis Elevator Dari Segi Jenis Penggeraknya Dari masa ke masa jenis penggerak pesawat lift telah berkembang dan perkembangan seiring dengan perkembangan teknologi yang mendampinginya atau dipergunakannya. Namun demikian pada umumnya jenis penggerak lift dapat digolongkan menjadi dua kelompok yaitu : 1. Lift dengan sistem pengerak hidrolis (hydrolic elevator). 2. Lift dengan sistem penggerak dengan motor listrik (traction type elevator).

Meskipun kedua sistem tersebut juga mengalami perkembangan masing-masing, sesuai dengan kebutuhan dan persyaratan pemasangan dilapangan yang dihadapinya. Akan tetapi ada perbedaan pokok dari kedua jenis lift tersebut yang perlu diperhatikan yaitu :

Tabel 2.1 Lift Motor Traksi dan Lift Hidrolik No Hal yang perlu

Lift Motor Traksi

Lift Hidrolik

tidak terbatas

Terbatas 20 meter

diperhatikan 1.

Jarak Pelayanan

3

2.

Frekuensi

Lebih dari 80 start /stop perjam.

Terbatas 80 start

Pemakaian

Pada umumnya 180 start/stop per-

/stop perjam

jam. 3.

Kecepatan

Tidak terbatas (1000m/menit)

Terbatas (maksimal 90 m/menit)

c. Jenis Lift Dengan Motor Traksi Konsep dasar dari lift yang mempergunakan motor traksi dapat dibedakan menjadi 2 (dua) yaitu : 1. Jenis Tarikan Langsung (Drum Type) Cara operasi lift jenis ini seperti pesawat angkat yang dipakai pada crane- crane pada proyek kontruksi bangunan, dengan menggulung tali baja pada tabung gulung. Pemakaian jenis lift ini pada lift penumpang tidak terlalu populer seperti pada lift traksi jenis motor pully, hal ini disebabkan adanya beberapa keterbatasan dalam pemakain. Oleh karena itu lift jenis ini hanya dipergunakan untuk lift-lift dengan kapasitas kecil seperti pada lift perumahan (residential elevator) dan (lift pelayan) dumb waiter. Adapun kelemahan tersebut, antara lain : a. Kecepatan yang dapat dicapai secara teknis terbatas ( +/- 15 m/menit) b. Kapasitas angkut terbatas (maksimal 200 kg). c. Penggunaan tenaga listrik lebih boros ( tanpa bobot imbang ).

Oleh karena biasanya lift jenis ini mempunyai kecepatan yang rendah ( kurang dari 30 m/menit ) maka jenis motor traksi yang dipakai kebanyakan jenis motor AC (single speed).

4

2. Jenis Tarikan Gesek (Traction Drive) Lift jenis ini dapat digolongkan menjadi 2 (dua) penggolongan, yaitu : 1. Dilihat dari segi mesin penggerak langsung atau tidak langsung, dibagi menjadi 2 (dua ) yaitu : a. Geared Elevator

Gambar 2.1 Geared Elevator

5

b. Gearless Elevator

Gambar 2.2 Gearless Elevator

c. Dilihat dari jenis motor traksi yang dipergunakan dapat menjadi dua jenis, yaitu :  1 Lift traksi motor AC  2 Lift traksi motor DC

Geared elevator dengan penggerak motor AC geared biasanya dipergunakan pada lift berkecepatan rendah dan sedang. Sebaliknya Gearless elevator dengan penggerak motor DC ( AC VVVF ) dipergunakan pada lift kecepatan tinggi.

Kemampuan dari semua jenis tersebut diatas masingmasing mempunyai kelemahan dan kelebihan masing-masing

6

dalam

penggunaannya.

Namun

demikian

dengan

berkembangnya sistem control yang lebih modern (VVVF = Variabel Voltage Variabel Frequensi yang dilengkapi IPM = Integrated Power Modele, dll). Maka timbul kecendrungan yang kuat untuk menggeser atau mengurangi penggunaan penggerak motor DC pada lift-lift keluaran terakhir dengan kemampuan yang lebih baik dan lebih hemat biaya operasi. Spesifik lift traksi system pengendali motor dan gear motor pada motor traksi antara lain : a. Geared machine dengan motor AC single speed : 15-30 m/menit. b. Geared machine dengan motor AC double speed : 30-45 m/menit. c. Geared machine dengan motor AC VVVF : 45-210 m/menit. d. Gearless machine dengan motor DC atau AC VVVF : >150 m/menit.

Pada umumnya lift jenis traksi meletakkan motor traksi dan panel control diatas rung luncur (hoistway), namun demikian dalam beberapa kasus tertentu penempatan motor traksi dan panel control ada yang diletakkan samping bawah atau disamping atas ruang luncur. Untuk mengatasi masalah dimana ketinggian bangunan yang terbatas, saat ini telah ada lift motor traksi yang tidak memerlukan ruang mesin (machine roomless) yang disebut Spacell yang telah diproduksi oleh Toshiba Elevator dan Kone Elevator.

7

2.2 Komponen Elevator Apabila kita ingin mengetahui sistem kerja elevator, maka kita harus mengetahui komnponen utama dalam elevator tersebut. Untuk mempermudah kita mengetahui cara kerja elevator secara keseluruhan, disini penulis akan menggolongkan tata letak komponen-komponen elevator dalam dua bagian ruangan, yaitu ruang mesin ( Machine Room ) dan ruang luncur ( Hoistway ).

1. Ruang mesin ( Machine Room ) Ruang mesin adalah ruang terpenting, dimana ruang tersebut terjadinya semua proses pengoperasian elevator berlangsung secara keseluruhan. Didalam ruang mesin terdapat beberapa alat penggerak elevator, yaitu : a. Motor penggerak Motor penggerak elevator ini memiliki asupan daya tegangan bolak-balik (Ac) dari PLN yang sangat berperan dalam pelaksanaan kerja elevator, motor penggerak ini mempunyai kemampuan putar antara 50 putaran per menit sampai dengan 210 putaran per menit. Dengan kapasitas tegangan motor 7.5 KW dan menggunakan arus maksimal 25 Ampere. Motor penggerak ini dilengkapi dengan rem magnet ( magnetic brake ) yang berfungsi menahan motor ketika kereta elevator telah sampai pada lantai yang dituju, pergerakan cepat atau lambatnya elevator diatur oleh PLC (Programable Logic Control). Motor penggerak dalam menarik dan menurunkan elevator menggunakan tali baja ( rope ) yang melingkar pada puli mesin ( sheave ), lebih jelas mengenai pembahasan motor listrik yang dipakai oleh elevator akan di jelaskan pada bab IV. Dibawah ini adalah gambar motor listrik yang digunakan pada elevator.

8

Gambar 2.3 Mesin Elevator

b. Governor Governor adalah komponen penggerak utama dalam elevator, didalam governor ini terdapat saklar yang berfungsi untuk menonaktifkan semua rangkaian sehingga otomatisasi elevator mati dan tidak berfungsi. Selain saklar juga terdapat pengait rem, pengait rem ini berfungsi untuk menghentikan kawat selling dan kawat selling ini menarik rem yang ada di kereta elevator.

Gambar 2.4 Governor Rope Monitor c. Panel Panel ini adalah tempat control elevator secara otomatis, panel ini terdapat inverter motor dan program logic control yang berfungsi untuk mengatur geraknya elevator.

9

d. Ruang Luncur Ruang luncur ini adalah tempat dimana elevator beroperasi berbentuk lorong vertikal, disinilah elevator menjangkau tiap-tiap lantainya.didalam ruang luncur ini terdapat beberapa komponen utama yang tak kalah pentingnya dibandingkan dalam ruang mesin.

e. Kereta Kereta elevator beroperasi pada ruang luncur dan menapak pada rail di kedua sisinya, pada sisi kanan dan kiri terdapat pemandu rail ( sliding guide ) yang berfungsi memandu atau menapaki rail.

Gambar 2.5 Pemandu rel ( Slidding Guide )

Selain pemandu rail ( sliding guide ) juga terdapat karet peredam ( silencer rubber ) yang berfungsi untuk mengurangi kejutan ketika elevator berhenti maupun mulai start, selain itu pula terdapat pendeteksi beban ( switch overload ) yang terdapat dibawah kereta elevator. Pada pintu kereta elevator juga terdapat sensor gerak ( safety ray ) dan sensor sentuh ( safety shoe ) yang terpasang pada pintu kereta dan berfungsi supaya untuk penumpang elevator tidak terjepit pintu elevator, didalam kereta elevator juga terdapat tomboltombol pemesanan lantai ( floor button ) yang akan dituju oleh pengguna elevator. Kereta elevator memiliki pintu otomatis yang digerakkan oleh motor stepper yang bekerja berdasarkan sinyal digital yang

10

asalnya dari sensor kedekatan ( proximity ) yang berfungsi menentukan level atau tidaknya lantai, setelah lantai dinyatakan level atau rata maka motor stepper akan membuka pintu secara otomatis.

Gambar 2.6 Sensor Kedekatan ( Proximity )

Selain yang disebutkan diatas, ada beberapa komponen pendukung kerja elevator antara lain seperti dibawah ini : 1. Saklar pintu ( door contact ) Saklar pintu ( door contact ) ini termasuk dalam komponen pengaman elevator. 2. Kunci pintu ( door lock ) Berfungsi untuk mengunci pintu agar pintu tidak dapat dibuka dari luar 3. Saklar batas atas ( final up ) dan bawah ( final down ) Saklar mengamankan

batas

atas

kereta

dan

elevator

bawah

berfungsi

terhadap

untuk

kemungkinan

terjadinya kelebihan kecepatan.

Penjelasan mengenai komponen pengaman elevator akan dibahas pada bahasan keamanan pada elevator.

11

f. Saklar Pintu Saklar pintu atau sering disebut dengan door contact adalah salah satu komponen yang termasuk penting dalam pengamanan elevator, cara kerja dari saklar pintu ( door contact ) ini adalah saklar dihubungkan kabel saklar pintu ( door contact ) tiap-tiap lantai secara seri. Apabila salah satu pintu dibuka secara sengaja maka elevator tidak akan bekerja, ini dikarenakan untuk keselamatan pengguna elevator atau bagian perawatan elevator.

Gambar 2.7 Saklar Pintu ( Door Contact )

g. Bobot Imbang ( Counter Weight ) Bobot

imbang

atau

counterweight

biasanya

terpasang

dibelakang atau disamping kereta elevator, bobot dari bobot imbang ini harus sesuai dengan ketentuan yang ada. Faktor- faktor yang menentukan berapa berat dari bobot imbang ini diantaranya harus memperhitungkan berat kereta, kapasitas penuh pada kereta dan faktor keseimbangan. Besar faktor keseimbangan biasanya sebagai berikut :

12

Tabel 2.2 Besaran Factor Bobot Imbang Kapasitas Elevator

Faktor Keseimbangan

>> 1200 kg

40 % s/d 42,5 %

600 kg s/d 1150 kg

45 %

300 kg s/d 580 kg

50 % s/d 55 %

Sebagai contoh, elevator dengan kapasitas Q = 1200 kg dengan berat kereta kosong 2400 kg dan faktor bobot imbang sebesar 42,5 % maka perlu diimbangi dengan bandul ( filler weight ) ?

Penyelesaian : 2400 + 42,5 % x 1200 = 29310 Kg

Mengenal Secara umum peralatan pengaman safety device pada lift 1. Cirduit Braker, berfungsi : Memutuskan sumber (aliran) listrik dari panel induk (sub panel) ke panel control lift.Menjaga peralatan elektronik dari lift jika terjadi arus lebih (over current). 2. Governoor, berfungsi : Memutuskan power/aliran listrik ke control panel lift jika governor mendeteksi terjadinya over speed (kecepatan lebih) pada traffict lift (putaran roda pulley governoornya).Menjepit sling governor (catching).Secara mekanik bandul governor akan menjepit sling governor (rope governor) dan dengan terjepitnya sling ini,maka sling ini akan menarik safety wedge pada unit safety gear/safety wedge yang terletak di bawah car

13

lift dan akan mencengkaram rail untuk melakukan pengereman secara paksa terhadap lift. 3. Final Limit Switch (upper/bagian atas), berfungsi : Merupakan double proteksi untuk menghentikan operasi lift jika limit switch (upper) gagal beroperasi. 4. Limit Switch (upper/bagian atas),berfungsi : Berfungsi menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai tertingginya. 5. Emergency Exit (manhole), berfungsi : Penumpang dapat di tolong/evakuasi dari dalam sangkar melalui manhole ini pada saat emergency.Manhole ini hanya dapat di buka dari sisi luar bagian atas.jika pintu ini terbuka lift otomatis akan berhenti. 6. Emergency Light (lampu emergency), berfungsi : Lampu emergency akan menyala secara otomatis jika terjadi pemadaman sumber listrik.Lampu ini dapat bertahan rata-rata sampai dengan 15 menit. 7. Safety Gear/Safety Wedge, berfungsi : Melakukan pengereman (menjepit) terhadap rail jika governor mendeteksi terjadinya over speed. 8. Limit Switch (Lower/bagian bawah), berfungsi : Menjaga lift beroperasi melewati batas travel lantai terendahnya. 9. Final limit switch (lower/bagian bawah), berfungsi : Merupakan double proteksi untuk menghentikan operasi lift jika limit swich gagal beroperasi. 10. Lubang kunci pintu luar,berfungsi : Terletak di sisi sebelah atas dari pintu luar lift yang memungkinkan untuk di buka jika ingin melakukan pertolongan darurat pada penumpang jika terjadi emergency.

14

11. Door Lock Switch, berfungsi : Mencegah pintu terbuka pada saat lift sedang beroperasi (running). Pintu hanya dapat di buka setelah sangkar berhenti. 12. Interphone, berfungsi : Penumpang dapat berkomunikasi dengan petugas teknisi (building maintenance) di ruang mesin,ruang control atau ruang security jika terjadi pemdaman listrik atau hal emergency. 13. Safety Shoe, berfungsi : Mendeteksi gangguan pada saat pintu akan menutup dan membuka kembali jika mendeteksi sesuatu. Photocell dapat di gunakan secara bersamaan safety shoe ini. 14. Weighing Device (pendeteksi beban),berfungsi : Memberikan / mengaktifkan buzzer alarm pada saat weighing device ini mendeteksi beban sangkar yang berlebih. jika weighing device ini aktif pintu lift akan tetap terbuka sampai dengan sangkar di kurang bebannya. 15. Apron, berfungsi : Mencegah penumpang terjatuh ke dalam hoistway (ruang luncur lift) pada saat penumpang mencoba keluar ketika lift berhenti tidak level. 16. Buffer, berfungsi : Jika sangkar atau counterweight (beban penyeimbang) bergerak kearah paling bawah, buffer akan mengurangi terjadinya shock (guncangan).

15

2.3 Cara Kerja Elevator Kontruksinya berupa sangkar atau kereta yang dinaik turunkan oleh mesin traksi, dengan mengunakan tali baja tarik, melalui ruang luncur (hoistway) didalam bangunan yang dibuat khusus untuk lift. Agar kereta lift tidak bergoyang digunakan rel pemandu setinggi ruang luncur (hoistway) yang diikat dengan tembok ruang luncur lift. Untuk mengimbangi berat kereta dan bebannya digunakan bandul pengimbang (counterweight), beratnya sama dengan berat kereta ditambah dengan setengah berat beban maksimum yang diizinkan. Hal ini untuk memperingan kerja mesin traksi, karena pada saat kereta dipenuhi dengan beban maksimum, mesin traksi hanya berupaya mengangkat atau menaikkan setengah dari beban maksimumnya. Sebaliknya pada saat kereta kosong, mesin traksi hanya perlu mengangkat atau menaikan setengah dari beban maksimum yang berlebih pada counterweight. Pada sistem geared atau gearless (yang masing-masing digunakan pada instalasi gedung dengan ketinggian menengah dan tinggi), kereta lift tergantung di ruang luncur oleh beberapa steel hoist ropes, biasanya dua puli katrol, dan sebuah bobot pengimbang (counterweight). Bobot kereta dan counterweight menghasilkan traksi yang memadai antara puli katrol dan hoist ropes sehingga puli katrol dapat menggegam hoist ropes dan bergerak serta menahan kereta tanpa selip berlebihan.

2.3.1 Mesin Lift Gearless Mesin untuk menggerakkan elevator terletak di ruang mesin yang biasanya tepat di atas ruang luncur kereta. Untuk memasok listrik ke kereta dan menerima sinyal listrik dari kereta ini, dipergunakan sebuah kabel listrik multiwire untuk menghubungkan ruang mesin dengan kereta. Ujung kabel yang terikat pada kereta turut bergerak dengan kereta sehingga disebut sebagai kabel bergerak (traveling cable) Jalur Lift (Hoistway) dan ruang mesin di atasnya. Mesin geared memiliki motor dengan kecepatan lebih tinggi dan drive sheave dihubungkan dengan poros motor melalui gigi-gigi

16

di kotak gigi, yang dapat mengurangi kecepatan rotasi poros motor menjadi kecepatan drive-sheave rendah. Mesin gearless memiliki motor kecepatan rendah dan puli katrol penggerak dihubungkan langsung ke poros motor.Sistem pergerakan Lift dengan Gearless

17

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Perencanaan Perhitungan Pada Elevator Mekanisasi bangunan, terutama bangunan tinggi menjadi hal yang menonjol dengan timbulnya kebutuhan akan gedung-gedung tinggi di seluruh dunia. Bangunan-bangunan tinggi dalam arsitektur tidaklah menjadi hasil karya para arsitek dan insinyur struktur saja, tetapi menjadi panduan karya berbagai keahlian antara lain juga insinyur mesin, elektro dan fisika teknik, panduan antara karya seni dan teknologi. Dalam perancangan bangunan-bangunan tinggi terjadi pemikiran timbal balik antara pertimbangan-pertimbangan fungsi, struktur, dan estetika, persyaratan-persyaratan mekanikal maupun elektrikal. Salah satu masalah yang menjadi pemikiran pertama pada perencanaan bangunan bertingkat banyak ialah masalah transportasi vertical umumnya dan transportasi manusia khususnya. Alat untuk transportasi vertical dalam bangunan bertingkat adalah lift atau elevator. Alat transportasi vertical dalam bangunan bertingkat tersebut akan memakan volume gedung yang akan menetukan efisiensi gedung. Pemilihan kapasitas-kapasitas lift akan menetukan jumlah lift yang mempengaruhi pula kualitas pelayanan gedung, terutama proyek-proyek komersil. Instalasi lift yang ideal ialah yang menghasilkan waktu menunggu disetiap lantai yang minimal, percepatan yang komfortabel, angkutan vertical yang cepat, pemuatan dan penurunan yang cepat di setiap lantai.

18

Kriteria kualitas pelayanan elevator adalah : 1. Waktu menunggu (interval, waiting time). Kesabaran orang untuk menunggu lift tergantung kota dan Negara dimana gedung itu ada. Orang-orang di kota besar lazimnya kurang sabar dibanding dengan orang-orang di kota kecil. Untuk proyek-proyek komersil perkantoran diperhitungkan waktu menunggu sekitar 30 detik.

Waktu menunggu = Waktu perjalanan bolak-balik dibagi jumlah lift.

Penting: Jika jumlah lift total dihitung atas dasar daya angkut pada beban

puncak

saat-saat

sibuk,

maka

untuk

proyek-proyek

perkantoran yang beberapa lantainya disewa oleh satu penyewa, jumlah lift totalnya harus di tambah dengan 20-40 %, sebab sebagian lift di dalam zone yang disewa satu penyewa tersebut dipakai untuk lalu lintas antar lantai, sehingga waktu menunggu di lantai dasar dapat memanjang menjadi 90 detik atau lebih.

Waktu menunggu juga sangat variable tergantung jenis gedung.

Contoh-contoh sebagai berikut : a. Perkantoran

25 – 45 detik

b. Flat

50 – 120 detik

c. Hotel

40 – 70 detik

d. Asrama

60 – 80 detik

Waktu menunggu minimum adalah sama dengan waktu pengosongan lift ialah kapasitas lift x 1,5 detik per pengunjung.

19

2. Daya angkut (handing capacity). Daya angkut lift tergantung dari kapasitas dan frekuensi pemuatanya.Standard daya angkut lift diukur untuk jangka waktu 5 menit jam-jam sibuk (rush-hour) Daya angkut 1 lift dalam 5 menit adalah : [M =

]=M=

Dimana : M= kapasitas lift (orang) dan daya angkut 75 kg/orang. W= waktu menunggu (waiting time/interval) dalam detik = T/N

Jika 1 zone dilayani 1 lift, maka waktu menunggu= waktu perjalanan bolak-balik lift, jadi: M =

3. Waktu perjalanan bolak-balik lift (round trip time). Waktu ini hanya dapat dihitung secara pendekatan sebab perjalanan lift antar lantai pasti tidak akan mencapai kecepatan yang menjadi kemampuan lift itu sendiri dan pada perjalanan lift non stop, kecepatan kemampuanya baru tercapai setelah lift bergerak beberapa lantai dulu, misalnya lift dengan kemampuan bergerak 6m/detik baru dapat mencapai kecepatan tersebut setelah bergerak 10 lantai. Dalam praktek, perhitungan elevator dilakukan oleh supplier lift yang menghitung kebutuhan lift berdasarkan data-data dari pabrik pembuatnya. Secara pendekatan, yaitu perjalanan bolak balik lift terdiri dari: a. Penumpang memasuki lift lantai dasar yang memerlukan waktu 1,5 detik per orang dan untuk lift dengan kapasitas m orang perlu waktu (1,5 detik).

20

b. Pintu lift menutup kembali (2 detik). c. Pintu lift membuka di setiap lantai tingkat (n-1) (2detik). d. Penumpang meninggalkan lift di setiap lantai dalam 1 zone sebanyak (n-1) lantai : (n-1) x m/n-1 x 1.5 detik (1,5 detik). e. Pintu lift menutup kembali di setiap lantai tingkat (n-2) (2 detik).

Beban puncak diperhitungkan berdasarkan presentasi empiris terhadap jumlah penghuni gedung, yang diperhitungkan harus terangkat oleh lift-lift dalam 5 menit pertama jam-jam padat (rushhour). Untuk Indonesia persentasi tersebut adalah: a. Perkantoran

4% x jumlah penghuni gedung.

b. Flat

3% x jumlah penghuni gedung.

c. Hotel

5% x jumlah penghuni gedung.

Data-data untuk penaksiran jumlah penghuni gedung: a. Perkantoran

4 m2 / orang.

b. Flat

3 m2 / orang.

c. Hotel

4 m2 / orang.

4. Efisiensi Bangunan (Building Efficiensi) Efisiensi lantai adalah presentasi luas lantai yang dapat dihuni atau disewakan terhadap luas lantai kotor Untuk proyek perkantoran adalah : 10 lantai

85%

20 lantai : 1 - 10 lantai

80%

11 - 20 lantai

21

85%

30 lantai : 1 – 10 lantai

75%

11 – 20 lantai

75%

21 – 30 lantai

85%

40 lantai : 1 – 10 lantai

75%

11 – 20 lantai

80%

21 – 30 lantai

85%

31 – 40 lantai

90%

Data-data ini hanyalah untuk keperluan perhitungan lift saja

Effisiensi bangunan sangat tergantung luas lantai yang dipakai oleh inti gedung dimana tabung lift ada di dalamnya.besarnya rongga yang dipakai oleh tabung lift tergantung tinggi gedung. Secara empiris luas inti gedung adalah sekitar 5-10 x luas tabung lift. Proyek perkantoran memerlukan luas inti yang besar daripada proyek flat.

5. Perhitungan Jumlah Lift Jumlah Lift Dalam 1 Zone Jika beban lift dalam suatu gedung diperhitungkan sebesar P% x jumlah penghuni gedung atas dasar a” m2 per orang luas lantai netto, maka beban puncak lift :

Dimana : P = Persentasi Empiris Beban Puncak Lift (%) A = Luas Lantai Kotor Per Tingkat (%) N = Jumlah Lantai K = Luas Inti Gedung (m2) a” = Luas Lantai Netto Per Orang (m2)

22

sedangkan : k = 5 x N x m x 0,3 = 1,5 mN

maka

=

daya angkut 1 lift dalam 5 menit M =

=

Daya angkut lift dalam 5 menit MN = Persamaan L=MN =

=

Dimana : N = Jumlah Lift Dalam 1 Zone a = Luas Lantai Kotor Pertingkat. P = Persentasi Jumlah Penghuni Gedung yang Diperhitungkan Sebagai Beban Puncak Lift. T = Waktu Perjalanan Bolak-Balik Lift. M = Kapasitas Lift a” = Luas Lantai Netto Per Orang. N = Jumlah Lantai Dalam Satu Zone.

6. Korelasi Jumlah Lantai Dalam 1 Zone Kapasitas lift dan jumlah lift Daya angkut lift dalam 5 menit: M=

=

Beban puncak lift : L=P % =

23

Dimana n a’ adalah luas lantai netto dalam 1 zone. Persamaan : M = L, =

Maka : ] &[

[

]

]

3.2 System Zone Banyak (Multi Zone System) Untuk meningkatkan efisiensi bangunan, orang berusaha memperkecil volume gedung yang dipergunakan untuk sirkulasi vertical, terutama dalam bangunan tinggi (lebih dari 20 lantai) Juga untuk memperpendek waktu perjalanan bolak-balik lift yang memperpendek waktu menunggu lift terutama di lantai dasar. Untuk tujuan orang melakukan zoning lift artinya pembagian kerja kelompok lift, misalnya 4 lift melayani lantai 1-15, 4 lift melayani lantai 16- 30, jadi tidak berhenti di lantai 1-15. Karena ada kelompok 4 lift yang tidak berhenti di lantai 1-15 maka dalam tabung- tabungnya tidak diadakan lubang pintu ke luar; ini merupakan penghematan biaya sirkulasi vertical. Dalam hal zoning lift maka perhitung jumlah lift diadakan untuk setiap zone, yang mempunyai waktu perjalanan bolak-balik lift masing-masing.

Contoh perhitungan : Suatu gedung 30 lantai dengan dengan luas rata-rata a = 1200 m2, tinggi lantai sampai dengan lantai h = 3.60 meter dibagi dibagi dalam 2 zone; zone bawah 15 lantai, dan atas 15 lantai. Gedung tersebut direncanakan untuk dilayani oleh lift-lift berkecepatan rata-rata 4m/detik dan kapasitas m = 20 orang/lift.

24

Perhitungan zone – 2 Waktu perjalanan bolak-balik lift antara lantai (1-15 non-stop) dengan kecepatan rata-rata S2 = 5 m/detik

Untuk : h = 3,60 m N1 = 15 N2 = 15 S1 = 3 m/detik S2 = 5 m/detik M = 20 orang/lift Maka : T2 = 160,32 detik Beban puncak lift untuk zone – 2 :

Daya angkut lift dalam 5 menit untuk zone – 2 :

Persamaan L2 = M2

25

Maka : [ N2 =

]

Untuk : a = 1200 m2 n2 = 15 T2 = 160.32 detik P =4% a” = 4 m2/orang

Maka: N2 = 4lift @ 20 orang w2 = 40.08 detik > w min = 30 detik < w max = 45 detik

Perhitungan Zone – 1 Beban puncak lift untuk zone – 1 L1 = N2 = 4 Daya angkut lift dalam zone – 1 sebanyak N1 buah selama 5 menit: M1 =

Sedangkan T1 = Persamaan: L1 = M1 :

=

[ N1 =

]

26

Untuk : a = 1200 m2 n1 = 15 m = 20 h = 3.60 m s1 = 3 m/detik a” = 4 m2/detik P = 4% T1 = 153.6 detik

Maka : N1 = 4 lift @ 20 orang w1 = 38.4 detik > w min = 30 detik< w max = 45 detik Jadi: Zone – 1 dan Zone – 2 masing-masing dilayanii 4 lift @20 orang dengan kecepatan rata-rata 3 m/detik dan 5 m/detik

3.3 Sistem Zone Banyak Dengan Skylobby Untuk bangunan yang sangat tinggi dengan jumlah puluhan lantai mendekati

100

lantai atau lebih perlu diadakan penghematan volume inti

dengan mengadakan zoning pelayanan elevator ditambah lobby-lobby antara (skylobby) yang dapat dicapai dari lantai dasar dengan lift-lift ekspres yang langsung menuju skylobby-skylobby tersebut. Skylobby berfungsi untuk: 1. Lantai perpindahan untuk menuju lift-lift lokal dalam zone di atasnya. 2. Tempat berkumpul sementara (mengungsi) pada waktu keadaan darurat (kebakaran, gempa bumi) sambil menunggu pertolongan. 3. Karena lift-lift lokal yang melayani zone-zone, ruang mesin lift langsung di atasnya.

27

maka

diperlukan

Kebutuhan ruang mesin lift disatukan pula dengan kebutuhan ruang mesin AC, ruang mesin-mesin pompa air, reservoir antara untuk persediaan air bersih dan lain-lain. Ruang mesin tersebut berupa beton tulang yang padat dan kokoh yang berfungsi pula sebagai penghadang menjalarnya kebakaran ke atas. Sedangkan skylobby-skylobby tersebut terletak di atas ruang-ruang mesin yang kokoh tersebut. Adanya ruang-ruang mesin antara tersebut juga sangat menghemat energi listrik untuk pemompaan air bersih, penghawaan mekanis dan AC dan penghematan rongga- rongga untuk tabung-tabung instalasi listrik, AC maupun pemipaan. Secara struktural, ruang mesin yang kokoh tersebut, pasti dapat menambah ketahanan gedung terhadap gaya-gaya horizontal akibat gempa ataupun angin.

Perhitungan Jumlah Lift Suatu gedung dengan luas lantai rata-rata 2190 m2 dan jumlah lantai 63 dibagi dalam 5 zone dengan 5 skylobby.

Perhitungan Lift Lokal Luas lantai rata-rata

a = 2190 m2

Jumlah lantai

n = 10 (tidak termasuk skylobby)

Waktu menunggu luas lantai netto

w = 30 detik

Luas lantai netto per orang

a’ = 1814 m2

Persentasi penghuni untuk beban puncak lift

P = 4% Tinggi Lantai s/d

Lantai

h = 3.60 m

Kapasitas Lift

m = a’nPT/300a’’ = 18 orang/lift

Kecepatan rata-rata lift

s = 2m/detik

28

Waktu perjalanan bolak-balik lif t: T= T = 126.4 detik

Jumlah lift lokal: N=

= 5 lift @ 18 orang

w=

= 25.28 detik < w min = 1.5 m = 27 detik

Dicoba dengan lift lokal kapasitas 20 orang/lift maka : T = 132.4 detik N = 4 lift @ 20 orang w = 33 detik > w min = 30 detik

Jadi setiap zone dilayani lift lokal sebanyak 4 buah dengan kapasitas 20 orang/lift dan kecepatan rata-rata 2 m/detik.

Perhitungan Lift Ekspress Untuk mencapai skylobby diatas zone-1 n = 14 s = 2m/detik h = 3.60 m w minimum = 24 detik w maksimum = 45 detik kapasitas lift = 20 orang/lift

Waktu perjalanan bolak-balik lift :  Pintu lift membuka dilantai dasar

= 2 detik

 Penumpang masuk lift @ 1.5 detik/orang = 20 x 1.5

= 30 detik

29

 Pintu lift menutup kembali dilantai dasar

= 2 detik

 Pintu lift membuka dan menutup di skylobby

= 4 detik

 Penumpang keluar lift di skylobby @ 1.5 detik/orang

= 30 detik

 Perjalanan bolak balik lift

2(14−1)3.60 2

= 46.8 detik T = 114.8 detik

Beban puncak lift ekspres di atas zone – 1 = Beban puncak lift local

Jumlah lift : N =

Waktu menunggu w = 28.7 detik

Jadi skylobby di atas zone – 1 dilayani 4 lift @ 20 orang Untuk mencapai skylobby di atas zone – 2 n = 26 s = 3.5 m/detik h = 3.60 m m = 20 orang/lift w min = 24.3detik w max = 45 detik  waktu perjalanan bolak balik T : - Pintu lift membuka dan menutup di lantai dasar

= 4detik

- Pintu lift membuka dan menutup di skylobby

= 4detik

30

- Penumpang masuk di lantai dasar

= 20 x 1.5 detik • = 30detik

- Penumpang keluar di skylobby

= 20 x 1.5 detik

- Perjalanan bolak balik lift

= T = 119.43 detik

= 30detik

3.4 Daya Listrik Untuk Lift Daya listrik yang diperlukan untuk satu kelompok lift sangat tergantung kapasitas, kecepatan dan jumlah lift.

Suatu lift dengan kapasitas m dan kecepatan s m/detik memerlukan daya : [E=

HP] = 0,75 ms kw.

Sedangkan factor kebutuhan daya untuk suatu kelompok lift adalah :

Tabel 3.1 Factor Daya Pada Lift Jumlah 2

3

4

5

6

7

10

15

20

25

0.77

0.72

0.67

0.63

0.59

0.52

0.44

0.40

0.35

lift Factor 0.85 daya

Contoh : Lift dengan kapasitas 3500 lb = 1587.6 kg dan kecepatan 3 m/detik memerlukan daya listrik

HP = 48 HP

Untuk 5 lift = 0.67 x 5 x 48 HP = 160 HP Catatan :

31

1 orang diperhitungkan 75 kg Penggunaan daya listrik oleh lift (10 jam/hari): Kwh = 0.20 x 160 HP x

x 10 jam

= 240 kwh

Beban Panas Ruang Mesin Lift Beban panas ruang mesin lift maksimum diperhitungkan 1/3 x jumlahHP dimana satu HP = 2500 Btu ( 1 Btu = 0.25 kalori ) Temperature ruang mesin lift harus dipertahankan antara 60-900 F.

Suatu lift dengan kapasitas 2000 lb dan kecepatan 2.5 m/detik memerlukan daya listrik : HP = 23 HP

( 1 pound = 0.4536 kg : 1 HP = 75 m/detik : 1 HP = 0.746 KVA ) Beban panas = 1/3 x 23 x 2500 Btu = 19.167 Btu

32

DAFTAR PUSTAKA

https://docplayer.info/70578492-Makalah-elevator-lift-disusun-oleh-jhon-fetrasitepu-miftahudin-teknik-mesin-fakultas-teknologi-industri.html

33