Proposal

RANCANG BANGUN MESIN MINI CRANE TERHADAP KEKUATAN BAHAN

PROPOSAL TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Melaksanaan Tugas Akhir

Oleh : Nama

: Mohamad Jafar Ismail

NIM

: 15020091

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK MESIN POLITEKNIK HARAPAN BERSAMA TEGAL 2018

i

HALAMAN PERSETUJUAN PROPOSAL TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN MESIN MINI CRANE TERHADAP KEKUATAN BAHAN

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mengikuti Ujian Proposal Tugas Akhir

Oleh : Nama

: Mohamad Jafar Ismail

Nim

: 15020091

Tegal, 2 Mei 2018

Pembimbing I

Pembimbing II

Mukhamd Khumaidi Usman, M.Eng NIDN. 0608058601

Syarifudin, S.T NIPY.09.012.264

Mengetahui, Ketua Program Studi DIII Teknik Mesin, Politeknik Harapan Bersama Tegal

Drs. AgusSuprihadi, M.T NIPY. 07.010.054

ii

HALAMAN PENGESAHAN PROPOSAL TUGAS AKHIR

Judul

: RANCANG BANGUN MESIN MINI CRANE TERHADAP KEKUATAN BAHAN

Nama

: Mohamad Jafar Ismail

NIM

: 15020091

Program Studi

: DIII Teknik Mesin

Jenjang

: Diploma Tiga (DIII)

Dinyatakan LANJUT Setelah Dipertahankan Di Depan Tim Penguji Proposal Tugas Akhir Program Studi DIII Teknik Mesin Politeknik Harapan BersamaTegal.

Tegal, 2018

Tim Penguji : Penguji I,

Penguji II,

Mukhamad Khumaidi Usman, M.Eng NIDN. 0608058601

Syarifudin, S.T NIPY.09.012.264

Mengetahui, Ketua Program Studi DIII Teknik Mesin, Politeknik Harapan Bersama Tegal

Drs. Agus Suprihadi, M.T NIPY. 07.010.054

iii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .......................................................................................

i

HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................

ii

HALAMAN PENGESAHAN .........................................................................

iii

DAFTAR ISI ...................................................................................................

iv

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................

v

DAFTAR TABEL ...........................................................................................

vi

I.

Latar Belakang ........................................................................................

1

II.

Rumusan Masalah...................................................................................

2

III.

Batasan Masalah .....................................................................................

2

IV.

Tujuan .....................................................................................................

2

V.

Manfaat ...................................................................................................

2

VI.

Tinjauan Pustaka.....................................................................................

2

VII. Landasan Teori .......................................................................................

3

7.1 Rancang bangun ..............................................................................

3

7.1.1 Rancang .................................................................................

3

7.1.2 Bangun ...................................................................................

4

7.1.3 Alat Bantu Perancangan ........................................................

4

7.2 Pengertian Crane ............................................................................

5

7.3 Jenis dan Fungsi Crane ...................................................................

5

7.3.1

Tower crane ........................................................................

6

7.3.2

Mobile Crane ......................................................................

6

7.3.3

Crawler Crane .....................................................................

7

7.3.4

Hidrolik Crane ....................................................................

8

7.3.5

Hoist Crane .........................................................................

8

7.3.6

Jip Crane .............................................................................

9

7.4 Uji Lengkung/Bending ....................................................................

9

7.4.1 Three Point Bending ...........................................................

9

7.4.2

Four Point Bending ............................................................

10

7.5 Kriteria Kelulusan Uji Lengkung/Bending ....................................

11

iv

7.6 Bahan Rangka .................................................................................

11

VIII. Metode Penelitian ...................................................................................

13

8.1 Diagram Alur Penelitian ..................................................................

13

8.2 Alat dan Bahan ................................................................................

14

8.2.1 Alat .......................................................................................

14

8.2.2 Bahan ...................................................................................

14

8.3. Metode Pengumpulan Data ............................................................

14

8.4. Metode Analisis Data ....................................................................

15

Jadwal Kegiatan ......................................................................................

16

DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................

17

LAMPIRAN ....................................................................................................

18

IX.

v

DAFTAR GAMBAR

Gambar

Halaman

1. Tower Crane ...............................................................................................

4

2. Truck Crane ................................................................................................

4

3. Crawler Crane .............................................................................................

5

4. Hidrolik Crane ...........................................................................................

5

5. Hoist Crane .................................................................................................

6

6. Jip Crane .....................................................................................................

7

7. Three Point Bending ..................................................................................

7

8. Four Point Bending ....................................................................................

8

9. Besi Kanal U ..............................................................................................

9

10. Diagram Alur Penelitian ..............................................................................

13

11. Kanal U .......................................................................................................

14

vi

DAFTAR TABEL

Tabel

Halaman

1. Jadwal Kegiatan ..........................................................................................

vii

6

I.

Latar Belakang Crane adalah salah satu diantara alat berat (heavy equipment) yang dipakai

sebagai alat pengangkat dalam proyek kontruksi. Crane bekerja dengan mengangkat material yang akan dipindahkan, dengan cara horizontal. Kemudian turunkan material di tempat yang dikehendaki. Alat ini memilki bentuk serta kekuatan angkat yang besar dan dapat berputar sampai 360 derajat serta menjangkau sampai beberapa puluh meter. Crane umumnya dipakai dalam pekerjaan pekerjaan proyek, pelabuhan, perbengkelan, industri, pergudangan dan lain-lain (Rahmawati, 2015). Seiring berkembangnya teknologi, crane

didesain dan dibuat dengan

teknologi canggih. Adapun pengoperasian crane, dapat dilakukan secara manual yaitu operator mengoperasikan crane berada di dekat crane atau bersetuhan langsung untuk mengendalikan crane. Dan secara otomatis yaitu operator mengoperasikan crane menggunakan alat penggendali jarak jauh atau remote control. Dengan kegunaan crane tersebut perlu adanya perencanaan dalam membuat konstruksi crane yang mendukung keamanan dan kemudahan operator crane. Sehingga mempercepat pekerjaan proyek, pelabuhan, perbengkelan, industri, pergudangan dan masih banyak yang lainnya. Berdasarkan latar belakang diatas untuk mempercepat dan meringankan tenaga pekerjaan maka di buatlah mini crane berpenggerak motor pembakaran dalam dengan volume 110 cc. Dalam proses pembuatan tersebut juga dilakukan pengujian bahan. Adapun model rancangan konstruksi mini crane di sesuai dengan kekuatan yang dibutuhkan.

1

II.

Rumusan Masalah Berdasarkan uraian diatas, maka dapat dirumuskan masalah yaitu

bagaimana menganalisa rancang bangun mesin mini crane terhadap kekuatan bahan.

III. Batasan Masalah Dalam penyusunan proposal tugas akhir ini penyusun membatasi perancangan ini agar pembahasan tidak meluas yaitu : 1.

Bahan yang digunakan berupa material kanal tipe UNP 80 ST 37.

2.

Untuk mengetahui kekuatan bahan dilakukan uji bending/lengkung.

3.

Desain model mini crane dibuat dengan bantuan software autodesk inventor.

IV. Tujuan Penulisan Proposal Adapun tujuan yang diperoleh dari proposal tugas akhir ini untuk gambaran dari pembuatan kerangka utama mini crane dan mengetahui kekuatan bahan yang akan digunakan.

V.

Manfaat Manfaat dari pembahasan ini adalah untuk menambah pengembangan alat

alat alternatif untuk mempermudah sebuah pekerjaan agar efektif waktu dan mengetahui cara kerja rancangan minicrane.

VI. Tinjauan Pustaka Tarik Sukoco, 2014.

Mini crane alat angkat sederhana, yang sangat

membantu menaikan bahan2 bangunan, cor, semen, pasir, bata, dll, dengan kapasitas angkat max 200 kg dengan mesin bensin automatic. Riki Setiawan, dkk, 2014. Peralatan pengangkat dewasa ini sangat beragam baik bentuk model alatnya maupun fungsinya. Alat ini dioperasikan secara manual dan sangat mudah digunakan, alat ini juga dapat dibongkar pasang. Berdasarkan spesifikasi teknis perencanaan alat ini, dilengkapi jepit pengaman dengan batan beban kerja 800 kg dari catalog Brierley Lifting Tackle. Untuk

2

menggerakan lengan (boom) Material untuk alat ini adalah baja paduan (alloy steel) yang yang mempunyai kekuatan luluh/yield strength = 620422000 N/m2 = 620.422 N/mm2. Makhrus, dkk 2015. Uji lengkung merupakan salah satu jenis pengujian bahan yang dilakukan untuk mengetahui sifat mekanik suatu bahan teknik. Pengujian terhadap bahan uji besi cor dengan empat variasi dimensi yaitu 50x5x15 mm, 50x4x15 mm dan 50x5x10 mm, 50x4x10 mm, dan metode yang digunakan dalam pengujian ini adalah three point bending dan four point bending. Pada saat melakukan bending test, nilai rata-rata flexural strength yang didapatkan dengan menggunakan metode trhee point bending sebesar 63,27 kg/mm2 sedangkan untuk four point bending adalah 52,9 kg/mm2.

VII. Landasan Teori 7.1

Rancang Bangun

7.1.1 Rancang Bangun Desain atau lebih dikenal dengan rancang bangun adalah proses perencanaan yang menggambarkan urutan kegiatan (sistematika) mengenai suatu program. Rancang bangun program diklat adalah proses perencanaan urutan kegiatan komponen pelatihan yang merupakan suatu kesatuan yang bulat dari program tersebut. Ada tiga unsur penting dalam upaya meningkatkan kegiatan diklat bagi setiap individu, yaitu : maksud (apa yang harus dicapai), metode (bagaimana mencapai tujuan) dan format (dalam keadaan bagaimana penentuan rancang bangun yang akan dicapai) (Hairun, 2013). 7.1.2 Alat Bantu Perancangan Sebagai penunjang dalam perancangan produk maka dibutuhkan alat bantu yaitu : 1.

Alat Bantu Manual Alat bantu perancangan dengan manual biasanya digunakan dengan cara membuat langsung objek yang digambar dengan kertas gambar, penggaris, pensil mekanik. Serta gambar yang dibuat dengan menggunakan cara-cara,

3

ketentuan-ketentuan, aturan-aturan yang telah disepakati bersama oleh para ahli teknik. 2.

Alat Bantu Komputer Alat bantu perancangan dengan computer biasanya digunakan dengan cara membuat objek yang digambar dengan bantuan software/aplikasi gambar, seperti autocad, autodesk inventor, solidwork. Menggunakan Autodesk Inventor merupakan program yang dirancang khusus untuk keperluan bidang teknik seperti design produk, design mesin, design mold, design konstruksi, atau keperluan produk teknik lainnya. Program ini merupakan rangkaian dari program penyempurnaan dari Autocad dan Autodesk Mechanical Desktop. Lebih lanjut, program ini sangat cocok bagi penguna Autodesk Autocad yang ingin meningkatkan kemampuanya karena memiliki konsep yang hampir sama dalam mengambar 3D.

7.2

Pengertian Crane Crane adalah salah satu diantara alat berat (heavy equipment) yang dipakai

sebagai alat pengangkat dalam proyek kontruksi. Crane bekerja dengan mengangkat material yang bakal dipindahkan, memindahkan dengan cara horizontal, lalu turunkan material di tempat yang dikehendaki. Alat ini memilki bentuk serta kekuatan angkat yang besar serta dapat berputar sampai 360 derajat serta jangkauan sampai beberapa puluh meter, Crane umumnya dipakai dalam pekerjaan pekerjaan proyek, pelabuhan, perbengkelan, industri, pergudangan dan lain-lain (Rahmawati, 2015).

7.3

Jenis dan Fungsi Crane Crane biasanya terdiri atas beberapa jenis crane di antaranya ialah :

1.

Tower Crane.

4. Hidrolik Crane.

2.

Mobile Crane (Truck Crane).

5. Hoist Crane.

3.

Crawler Crane.

6. Jip Crane.

4

7.3.1 Tower Crane Tower crane merupakan pesawat pengangkat material/mesin yang biasa digunakan pada proyek kontruksi. Tower crane terdiri dari beberapa bagian yang dapat dibongkar pasang ketika digunakan sehingga mudah untuk dibawa kemana saja. Tower crane biasanya diangkut secara terpisah menggunakan kendaraan (trailer) ketempat proyek kemudian dipasang kembali di tempat proyek. Dan pemasangan tower crane termasuk cukup lama karena banyak bagian-bagian yang harus dipasang termasuk pembuatan pondasi tower crane (Mansur, 2016).

Gambar 1. Tower Crane (Elhifa, 2016)

7.3.2 Mobile Crane (Truck Crane) Mobile Crane (Truck Crane) adalah crane yang terdapat langsung pada mobile (Truck) sehingga dapat dibawa langsung pada lokasi kerja tampah arus menggunakan kendaraan (trailer). Crane ini memiliki kaki (pondasi/tiang) yang dapat dipasangkan ketika beroperasi, ini dimaksukkan agar ketika beroperasi crane menjadi seimbang (Mansur, 2016).

5

Gambar 2. Truck Crane (Alibaba, 2017) 7.3.3 Crawler Crane

Gambar 3.Crawler Crane (Cepagram, 2016)

Crawler crane merupakan pesawat pengangkat material yang biasa digunakan pada lokasi proyek pembangunan dengan jangkaun yang tidak terlalu panjang. Crane ini memiliki roda-roda rantai (crawler) yang dapat bergerak ketika digunakan dan digunakan pada berbagai medan. Untuk bias sampai kelokasi crawler crane diangkut menggunakan truck trailer ke tempat lokasi dengan membongkar bagian ‘Boom’ menjadi beberapa bagian kemudian dipasang kembali pada lokasi proyek (Mansur, 2016).

6

7.3.4 Hidrolik Crane

Gambar 4. Hidrolik Crane (Heksajaya, 2018) Umumnya semua jenis crane menggunkan system hidrolik (minyak) dan pheneumatik (udara) untuk dapat bekerja. Namun secara khusus Hidrolik crane adalah crane yang biasa digunakan pada perbengkelan dan pergudangan dan lainlain, yang memilki struktur sederhana. Crane ini biasanya diletakkan pada suatu titik dan tidak untuk dipindah-pindah dan dengan jangkauan tidak terlalu panjang serta putaran yang hanya 180 derajat. Sehingga biasanya pada suatu perbengkelan/pergudangan terdapat lebih dari satu crane (Mansur, 2016).

7.3.5 Hoist Crane

Gambar 5.Hoist Crane (Yuantai, 2016)

7

Hoist Crane adalah pesawat pengangkat yang biasanya terdapat pada pergudangan dan perbengkelan. Hoist Crane ditempatkan pada langit-langit dan berjalan diatas rel khusus yang yang dipasangi pada langit-langit tersebut. Rel-rel tadi juga dapat bergerak secara maju-mundur pada satu arah (Mansur, 2016).

7.3.6 Jip Crane Jip crane adalah pesawat pengangkat yang terdiri dari berbagai ukuran, jip crane yang kecil biasanya digunakan pada perbengkelan dan pergudangan untuk memindahkan barang-barang yang relative berat. Jip crane memilki system kerja dan mesin yang mirip seperti ‘Hoist Crane’ dan struktur yang mirip ‘Hidraulik Crane’ (Mansur, 2016).

Gambar 6. Jip Crane (MHE Demag, 2015)

7.4

Uji Lengkung/Bending Uji bending adalah suatu proses pengujian material dengan cara di tekan

untuk mendapatkan hasil berupa data tentang kekuatan lengkung (bending) suatu material yang di uji. Proses pengujian bending memiliki 2 macam pengujian, yaitu 3 point bending dan 4 point bending (A Makhrus, 2015). 7.4.1 Three Point Bending

Three point bending adalah cara pengujian yang menggunakan 2 tumpuan dan 1 penekan.

8

Gambar 7. Three Point Bending (Khamid, 2011) Perhitungan yang digunakan (West Conshohocken,1996):

σf =

3PL ………………….. (1) 2 bd2

7.4.2 Four Point Bending Four point bending adalah cara pengujian yang menggunakan 2 tumpuan dan 2 penekan.

Gambar 8. Four Point Bending (Khamid, 2011) Perhitungan yang digunakan (West Conshohocken,1996):

σf = 3PL …………………….(2) 4 bd2

Keterangan rumus : σf = Tegangan lengkung (kgf/mm2)

9

P = Beban atau Gaya yang terjadi (kgf) L = Jarak point (mm) b = lebar benda uji (mm) d = Ketebalan benda uji (mm)

7.5

Kriteria Kelulusan Uji Lengkung/Bending Standarisasi kelulusan uji bending menurut standar ASME Section IX edisi

2010, menyatakan bahwa suatus pesimen dinyatakan lulus uji bending jika: 1.

Cacat pada daerah weld dan HAZ ukurannya tidak melebihi 1/8 inchi (±3,2

mm) yang diukur dari segala arah pemukaan. 2.

Pada daerah pelapisan ukuran cacat maksimal 1,6 mm

3.

Cacat pada sudut diabaikan kecuali akibat SI (Slag Inclusion) dan IF

(Incomplete Fusion) dan Internal Discontinuties. 7.6

Bahan Rangka

Gambar 9. Besi Kanal U (Besi Permata, 2016)

Secara epistimologi, kanal berarti terusan atau sambungan. Pengertian itu tertera dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia. Sedangkan UNP merujuk pada bentuk Kanal UNP yang mirip dengan huruf U. Dalam beberapa kasus, kanal UNP sering juga disebut dengan Profil U, U-Channel, dan Kanal U.Sesuai dengan namanya yang berarti terusan atau sambungan, fungsi dari kanal UNP sendiri

10

tidak jauh-jauh dari itu. Biasanya, baja ini digunakan untuk keperluan purlin, yaitu sebagai balok penutup dudukan atap. Juga biasa menjadi elemen yang memegang penutup dinding (Agfian, 2015).

11

Vlll. Metode Penelitian 8.1.

Diagram Alur Penelitian

Mulai

Studi Pustaka

Persiapan alat dan bahan

Perancangan Desain mini crane menggunakan Gambar teknik manual Tidak

Pengujian besi kanal Unp 80 St 37 dengan menggunakan metode uji lengkung/bending Ya

Hasil dan Pembahasan

Kesimpulan & Saran

Selesai

Gambar 10. Diagram Alur Penelitian

12

8.2

Alat dan Bahan

8.2.1 Alat Pada saat melakukan pengujian ini, kami membutuhkan alat untuk membantu melakukan pengujian ini, diantaranya adalah Mesin Uji Bending Gerinda tangan, Kacamata Pelindung, kapur, Sepidol, Kabel daya, Sarung tangan pelindung, Jangka sorong.

8.2.2 Bahan Pada saat melakukan pengujian ini, kami membutuhkan bahan yang untuk diujikan agar kami mendapatkan data yang diinginkan, yaitu besi kanal Unp 80 St 37.

8.3. Metode Pengumpulan Data Metode pengumpulan data dilakukan dengan cara mencari studi literature, yaitu mengumpulkan data-data dari internet, buku referensi dan jurnal-jurnal yang relevan/terkait dengan topik penelitian. Berikut data spesifikasi besi kanal Unp 80 st 37 H (Tinggi Badan)

: 80 mm

B (Lebar Sayap)

: 45 mm

t1 (Tebal Badan)

: 6 mm

t2 (Tebal Sayap)

: 8 mm

r (Radius Sudut)

: 90o derajat

Gambar 11. kanal U (Balige Steel, 2015) 13

8.4. Metode Analisis Data Metode analisi data untuk mengetahui kekuatan bahan dan kesetimbangan terhadap mesin mini crane, yaitu dengan cara melakukan pengujian bahan kanal unp 80 st 37 dengan uji lengkung/bending.

14

IX.

Jadwal Kegiatan

Maret No.

April

Mei

Juni

Juli

Nama Kegiatan 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1.

Pengajuan Judul TA

2.

Evaluasi Judul TA

3.

Pembuatan Proposal TA

4.

Pengumpulan Proposal TA

5.

Pembuatan Laporan TA

6.

Pembuatan Produk TA

7.

Pembimbingan TA

8.

Uji Kelayakan Produk TA

9.

Revisi dan Pengesahan Laporan

16

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad Mansur, 2016. Jenis-jenis crane dan fungsinya. Di akses dari https://mansur2304.blogspot.com/2016/03/di-zaman-yang-serba-modernini-siapa.html, 15 Januari 2018. Agfian, 2015. Kanal UNP. Diakses dari http://finishgoodasia.com/kanal-unp/. 7 Mei 2018. Alibaba, 2016. Diakses dari https://www.alibaba.com/product-detail/FAW-6-2mobile-crane-10_60559501767.html. 8 Juni 2018. Besibeton, 2015. Diakses dari https://www.besibeton.net/daftar-berat-besi-unpkanal-u-2017/. 8 Juni 2018. Elhifa,

2016.

Cara

kerja

tower

crane.

Di

akses

dari

https://www.elhifa.co.id/index.php/our-blog/132-cara-kerja-dari-towercrane.html, 19 Mei 2018. Hairun, 2013. Pengertian Rancang Bangun, Di akses dari http://hairunnisya.blogspot.com/2013/03/pengertian-rancang-bangun.html. 15 Januari 2018. Heksajaya, 2017. Di akses dari http://heksajaya.com/shop/cromwell/1-tonfolding-mobile-crane-ken9413670k/. 22 Juni 2018. Makhrus, Ainul, Setyoko dan Bambang , 2015. Modifikasi alat uji bending sistem mekanik hidrolik dan hasil pengujian untuk bahan besi cor (modification bending test equipment hydraulic and mechanical systems testing results for cast iron materials). D3 Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas diponegoro, semarang. Maruto,

2014.

Marine

Engineering.

Diakses

dari

http://d4meppns.blogspot.co.id/2014/12/bending-test-ilmu-pengetahuanbahan.html, 7 Mei 2018. Mhe-demag, 2015. Diakses

dari

https://www.mhe-demag.com/products/kbk-

ssk_pillar-mounted_slewing_jib_cranes. 8 Juni 2018.

17

Rahmawati, 2015. Pengertian dan jenis alat berat. Di akses dari http://alatberat07.blogspot.com/2015/11/pengertian-dan-jenis-alat-berat-crane.html. 15 Januari 2018. Riki Setiawan, Sudarsono, Sugiarto PS, 2014. Perancangan Protable crane kapasitas angkat maksiamal 500 kg. Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri, Institut Sains & Teknologi AKPRIND, Yogyakarta. Riyandi,

2017.

Jenis

crane

dan

fungsinya.

Diakses

dari

https://oilandgasmanagement.net/jenis-crane-dan-fungsinya/, 5 Mei 2018. Sukoco,

2017.

Alat

angkat

material/mini

crane.

Diakses

dari

https://www.youtube.com/watch?v=9lPHO-n1M4U, 15 Januari 2018. Ytcrane,

2015.

HD

Electric

Hoist

Crane.

Diakses

https://www.ytcrane.com/hd-electric-hoist-crane.html. 8 Juni 2018.

18

dari