ANALISA KEKUATAN MOUNTING SELF LOADER OLEH: IWAN KURNIAWAN

1.1 GENERAL ARRANGEMENT

Gambar 1 Gaya-gaya yang bekerja dan posisinya 1.2 ANALISA REAKSI GAYA PADA LANDING LEG SELF LOADER Spesifikasi HINO FM260JD 6x4 Vehicle Kerb Weight at Front : 2870 kg Vehicle Kerb Weight at Rear : 3705 kg Total Vehicle Kerb Weight : 6575 kg Max.permitted load at front : 5300 kg Max.permitted load at rear : 20700 kg Gross Vehicle Weight : 26000 kg Berat Komponen Crane PK15500 : 2209 kg Self Loader : 600 kg Subframe : 800 kg Tray Body : 1450 kg Payload Payload merupakaan berat maksimal beban yang akan diangkut. Payload kendaraan dapat dihitung sebagai berikut:

Payload = GVW-Total Vehicle Kerb Weight - Berat Komponen Dari Tabel 1 diperoleh Payload sebesar 14366 kg.

Sudut Kemiringan Chassis akan dimiringkan oleh Self Loader, dalam analisa ini diasumsikan chassis belakang sampai menyentuh tanah, dengan demikian sudut kemiringannya adalah 16o. Momen Winch Winch pada Self Loader akan dipergunakan untuk menarik beban yang diangkut. Dengan demikian akan timbul momen pada Self Loader akibat payload yang ditarik. Momen yang timbul dihitung dengan

Momen = Fx x L Fx : Payload pada arah x (= F sin 16o) L : Tinggi winch dari base self loader (= 600mm)

Momen = 14366 x sin 16o x 600 = 2379010 kg.mm Gaya-gaya pada arah sumbu y Untuk menganalisa reaksi gaya pada landing leg, karena Chassis dimiringkan 16o, berdasarkan Gambar 1 maka gaya yang yang dipergunakan dalam analisa adalah pada arah sumbu y, yaitu Fy. Berdasarkan Gambar 2, komponen arah gaya pada sumbu x dan y adalah Fx = F sin 16o

Fy = F cos 16 o

Gambar 2 Komponen Gaya Pada arah x dan y

Dengan demikian diperoleh gaya-gaya pada sumbu y sebagai berikut

WEIGHT COMPONENT F (kg) Fy (kg) PERMITTED LOAD FRONT 5300 PERMITTED LOAD REAR 20700 GVW 26000 KERB WEIGHT FRONT 2870 KERB WEIGHT REAR 3705 TOTAL KERB WEIGHT 6575 6319 CRANE PK15500 2209 2123 SELF LOADER 600 577 SUBFRAME 800 769 TRAY BODY 1450 1393 PAYLOAD 14366 13806

Tabel 1 Gaya-gaya pada arah sumbu y

Reaksi gaya pada Landing Leg Self Loader Gaya-gaya dan posisinya pada Gambar 1 dapat disederhanakan sebagai berikut

Gambar 3 Penyederhanaan gaya-gaya yang bekerja dan posisinya

Dengan menerapkan keseimbangan momen pada F2, maka reaksi gaya pada landing leg self loader bisa dihitung.

ΣMF2 = 0 Fy,tray body x 380 + Fy,payload x 380 + Fy,subframe x 1335 + Fy,kerb weight x 3182 + Fy,self loader x 4050 + Fy,crane x 4950 – Momen Winch – F1 x 4050 = 0

Dengan demikian, maka F1 = (1393x380+13806x380+769x1335+6319x3182+577x4050+2123x4950–2379010)/4050 = (529340 + 5246280 + 1026615 + 20107058 + 2336850 + 10508850 – 2379010)/4050 = 9228 kg Dari perhitungan diperoleh gaya reaksi yang diterima oleh landing leg self loader sebesar 9228 kg. Gaya tersebut akan didistribusikan ke landing leg kiri dan kanan masing-masing F1L=R = 4614 kg. 1.3 ANALISA KEKUATAN STUD BOLT Stud bolt yang digunakan untuk mounting self loader ke subframe adalah

- Ukuran : M36 - Core Diameter (dc) : 31,093 mm - Standard : ASTM A193B7 - Tensile Strength : 125000 psi = 862 MPa - Yield Strength : 105000 psi = 724 Mpa - Jumlah : 8

Dari perhitungan sebelumnya, gaya reaksi yang diterima oleh landing leg adalah F1 = 9228 kg, dengan demikian gaya yang diterima tiap stud bolt adalah

Fstud bolt = Gaya landing leg/Jumlah stud bolt = 9228 kg /8 = 1153.5 kg σstud bolt = F/(π/4 x dc

2) = 1153.5/( π/4 x 31,0932) = 1,520 kg/mm2 = 1,520 kg/mm2 x 9,806 m/s2

= 14,9 MPa

Dengan demikian maka dapat dihitung besarnya Safety Factor SF = σmaterial / σstud bolt = 862 Mpa / 14,9 Mpa = 57 Safety factor yang diperoleh sebesar 57, dengan demikian kekuatan stud bolt sangat aman 1.4 ANALISA KEKUATAN PLAT MOUNTING

Mounting Self Loader ke subframe dan chassis menggunakan plat bending seperti pada Gambar 4. Ada 2 Bushing Stud bolt yang dilas di sisi plat, dengan demikian besar gaya yang harus ditahan bendingan plat adalah

Gambar 4 Mounting Self Loader

Ada 2 Bushing Stud bolt yang dilas di sisi plat, dengan demikian besar gaya yang harus ditahan bendingan plat adalah Fbending = F1L=R / 2 = 4614 kg / 2

= 2307 kg = 22622 N

Gambar 5 Gaya yang bekerja pada plat bending

Asumsi: Berdasarkan Gambar 5, diasumsikan seluruh gaya yang bekerja hanya ditahan oleh bendingan plat, padahal aktualnya ada bushing stud bolt, bushing crane dan berat crane yang akan menahan bendingan. Jika dalam perhitungan ini safety factor lebih besar dari 1, maka plat bending tersebut akan aman menahan beban yang terjadi. Plat bending adalah plat dengan spesifikasi sebagai berikut Material : SS400 Tensile Strength : 430 – 540 Mpa Panjang Plat (b) : 2385 mm Tebal plat (h) : 10 mm Jarak Gaya (L) : 45 mm Bending stress yang terjadi dihitung dengan σbending = M/Z M adalah momen bending yang terjadi M = Fbending x L = 22622 x 45 = 1017990 N.mm Z adalah section modulus. Untuk penampang segi empat dihitung dengan Z = (b x h2)/6 = (2385 x 102)/6 = 39750 mm3 Jadi Bending stress yang terjadi adalah σbending = 1017990/39750 = 26 Mpa Maka dapat dihitung Safety Factor untuk plat bending SF = 430 Mpa/26 Mpa = 16 1.5 KESIMPULAN

Dari analisa yang dilakukan dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut: 1. Ada 2 bagian paling kritis yang menerima beban self loader yang harus dianalisa untuk

memastikan mounting self loader aman, yaitu pada stud bolt dan plat bending yang akan menahan gaya reaksi dari self loader

2. Seluruh berat komponen termasuk berat chassis dan Payload yang akan diangkut sudah disertakan dalam analisa

3. Gaya reaksi yang diterima landing leg self loader sebesar 9228 kg. 4. Gaya yang harus ditahan stud bolt sebesar 1153,5 kg 5. Gaya yang harus ditahan oleh plat bending sebesar 2307 kg 6. Safety Factor pada stud bolt sebesar 57. Jadi stud bolt aman untuk menahan beban yang

terjadi 7. Safety Factor pada plat bending sebesar 16. Jadi plat bending aman untuk menahan beban

yang terjadi 8. Mounting self loader aman untuk menahan gaya reaksi dari self loader

1.6 DAFTAR PUSTAKA 1. Khurmi,R.S dan Gupta,JK.”A Text Book of Machine Design”.New Delhi

Eurasia.Publishing House (prt) Ltd.1980