modul pelatihan desain sarana transportasi vertikal gedung bertingkat,
disusun oleh Ir. Sarwono Kusasi (Alm)
silahkah di donlod , free, semoga menjadi amal jariah beliau
2. Tiap-tiap komponen harus direncanakan, agar
lift sebagai suatu sistem bekerja efektif dan
efisien.
Perencanaan didasarkan pada kriteria yang
berlaku dalam Tehnik Perencanaan dan
Standard Nasional (SNI).
Pelatihan ini dimaksud sebagai dasar tehnik
para konsultan dan menyajikan data yang
berguna bagi tehnisi lapangan.
A. Uraian Singkat Pelatihan
3. B. Tujuan Instruksional Umum (TIU)
Setelah mengikuti pelatihan ini, peserta
akan mampu memahami kaidah dan cara
kerja sistem lift, kaitan antara teori
dengan fakta di lapangan.
4. C. Tujuan Instruksional Khusus (TIK)
Setelah mengikuti pelatihan, peserta akan
mampu:
1. memahami cara kerja pesawat lift dan
batas-batasan unjuk kerja.
2. memberikan definisi fungsi komponen.
3. memilih jenis dan ukuran komponen yang
tepat.
4. menghitung efisiensi dan kebutuhan
tenaga motor penggerak.
5. D. Acuan
1. Elevator World.1990 Edition “Educational
Package”. Volume-3 : Construction and
Performance.
2. Vertical Transportation George R Strakosch,
3rd edition, John Willy.
3. Elevator Mechanical Design, 2nd Edition 1993
by Lubomir Jonousky.
4. SNI. 03-2190-1999 “Syarat-syarat Umum
Konstruksi Pesawat Lift”.
5. SNI. 03-6375-2001 “Tatacara Perancangan”.
6. 1. Pokok-Pokok Pembicaraan
DASAR-DASAR PERENCANAAN
PESAWAT LIFT-PENUMPANG
1. KESEIMBANGAN (OVERBALANCE)
2. TARIKAN dan SLIP (TRACTION RELATION)
3. TALI KAWAT BAJA (STEEL WIRE ROPES)
4. DAYA (POWER OUTPUT)
5. EFISIENSI
6. REL PEMANDU (GUIDE RAILS)
7. BALOK PEMISAH (SEPARATOR BEAMS)
8. PENYANGGA (BUFFER)
9. PESAWAT PENGAMAN (SAFETY DEVICES)
10. UNJUK KERJA (PERFORMANCE)
15. 3. Keseimbangan
Permen Nakertrans no.03/1999
Berat bobot imbang (counterweight), Z = P + 0,50Q
Kondisi Full load up
F.L.U, T1 = P + Q
Kondisi No load down
NLD, T1 = P
T2 = P + 0,50Q
Z (kg)
Kondisi Balance up and down T1 = T2
Overbalance, OB = 50% Capacity < 45 kg
Medium capacity, OB = 45% Capacity < 1050 kg
Big capacity, OB = 42,5% Capacity > 1150 kg
P+Q (kg)
21. 6.B. Daftar Besaran Percepatan, a
Kecepatan Lift, v
(m/m)
60 90 105 120 150 180 210 240 - dst
Percepatan, a
(m/s/s)
0.50 0.70 0.80 0.85 0.95 1.10 1.20 1.25 - dst
22. f = coefficient of friction
antara baja dan besi tuang = 0.11
k = bentuk alur pada roda puli (sheave)
U-groove 900 undercut, k = 1.3
U-groove 1050 undercut, k = 1.4
V-groove 600 k = 2.0
= sudut contact tali dengan puli,
1650 = 1,88 radian
1800 = 3,14 radian
Contoh : Ta = (2.718) 0.11 x 1.3 x 2.79 = 1.49
7. Ta = efk > Tr x Cd
23. Asumsi: Lift dengan kapasitas 450 kg, kecepatan 45 m/m
Berat kereta 500 kg
Overbalance 50%, acceleration = 0.6 m/s2
Berat CWT, Z = 500 + 0.5 x 450 = 725 kg
TR = T1 = 450 + 500 = 1.31
T2 725
Faktor dinamis = 1 + 0.6 / 9.81 = 1.061 = 1.129
1 – 0.6 / 9.81 0.93
TR = 1.31 x 1.129 = 1.47
Lihat daftar Ta = 1.49 > Tr 1.47, kesimpulan aman
gunakan U-900, U-groove, undercut 900
sudut kontak boleh 1600 atau lebih.
8. Contoh Perhitungan
24. 9.a. Sistem pentalian (roping)
one to one roping T1 = (P+Q) two to one roping T1 = ½ (P+Q)
P+Q (kg)
28. Ada 3 macam TALI KAWAT BAJA dari segi fungsi
1. TALI TRAKSI
2. TALI PENGAMAN (= TALI GOVERNOR)
3. TALI KOMPENSASI
11. Tali Kawat Baja (steel wire rope)
KONSTRUKSI TALI 8 X 19 FC, SEALE type 8 X 9.9.1 FC
8 STRAND (PILINAN) X 19 ELEMEN KAWAT
FC = Fibre Core, Manila hennep / Synthetic fibre
29. Jumlah lembar tali, n Kep.Men 03/MEN/1999 pasal 24
Pentalian, roping system 2:1 i = 2
Pentalian, roping system 1:1 i = 1
P = berat kereta (kg)
Q = kapasitas (nominal load) (kg)
T = berat tali (sementara dapat diabaikan)
fk = faktor keamanan, ikuti daftar SNI
Bp = batas patah (sesuai sertifikat pabrik)
Catatan : 1 kgf = 9.81N
12.
n = (P + Q + T) fk
Bp x i
35. Power output,
(kW)
Q = beban
muatan nominal, kg
V =
kecepatan
nominal lift, m/m
T =
efficiency
system = 0.55 s/d 0.87
Angka konfersi = 6120 kg m/m = 1 kW
17. Daya Motor Penggerak (power output)
Po = Q (1 – O/B) x V
6120 x T
36. Efficiency T = 1 x 2 x 3
1 = system mechanical
2 = transmission, reduction gear
3 = motor (heat lost)
1 = 0.95
2 = G/D machine = 0.60 ~ 0.75
G/L machine = 0.85 ~ 0.95
3 = 0.97
T G/D = 0.95 x 0.6 x 0.97 = 0.55 ~ 0.69
T G/L = 0.95 x 0.85 x 0.97= 0.74 ~ 0.87
18. Efisiensi
37. Asumsi : Lift berkapasitas (daya angkut), Q = 1150 kg (17P)
Kecepatan nominal, P = 150 m/m
Ditanya :
(a) Berapa Power output
(b) Berapa lembar tali baja
Po = 1150 (1 – 0.45) 150 = 17.22 kW
6120 x 0.90
Gunakan motor dengan Power rating = 18 kW
Jumlah lembar tali baja, assume P = 2 Q, pentalian 1:1, i = 1
n = (1150 + 2 x 1150) 10.2 = 5.4 ~ 6 lembar dia 13 mm
6500
alt : gunakan tali 16 mm, Bp = 10500 kg
n = (1150 + 2 x 1150) 10.2 = 3.35 4 lembar
10500
19. Contoh perhitungan
38. 20. Rel pemandu (guide rails)
fishplate
Rail
M8
Male
Female
F1 gaya reaksi vertikal
R1 gaya reaksi horizontal
39. 21. Balok pemisah (separator beam)
Panjang balok = L (mm)
Jarak sepasang rel = D (mm)
Jarak sepatu pemandu = H (mm)
Reaksi pada balok R1 = FD / 10H N (Newton)
Gaya tekuk vertikal F = g (P+Q) N (Newton)
R1
(Guide
Shoes)
(Sepatu
Pemandu)
42. 22.a. Pit (lekuk dasar ruang luncur)
Ruang aman 0.6 m
Kep.Men
03/MEN/1999
pasal 10
Reaksi penyangga
pada lantai dasar
pit = 5000 N/dm2
(= 500.000 N/m2)
Penyangga
43. 22.b. Lekuk dasar atau pit
Lekuk dasar atau pit dalamnya pit harus mengakomodasi
tinggi safety plank (rangka dasar kereta), luang lari, langkah
torak (peredam) tinggi silinder dan tinggi pendukung silinder
44. 22.c. Kamar mesin dan overhead
Ruang aman
Kep.Men
03/MEN/1999
pasal 9
0.6 m
Kereta
Tali baja
Bobot Imbang
0.6 mRuang aman
45. Gaya vertikal pada rel F, (N)
Rujukan SNI 03-2190-1999 butir 4.10.8
tabel 4.10.9
1). F = g (P + Q) jika digunakan pesawat pengaman
jenis luwes, dalam Newton
2). F = 1.5g (P + Q) jika digunakan pesawat pengaman
jenis sedang, dalam Newton
3). F = 2.5g (P + Q) jika digunakan pesawat pengaman
jenis kejut, dalam Newton
= faktor tekuk (buckling factor), = 2.85 ~ 3.31
Koefisien kelangsingan = 130 s/d 140
T = buckling stress = F/A < 140 N/mm2 (maksimal diizinkan)
23. Gaya reaksi pesawat pengaman
F = g (P + Q)
F = 1.5g (P + Q)
F = 2.5g (P + Q)
46. 24. Korelasi Faktor Tekuk dengan Koefisien Kelangsingan
Untuk profil baja 370 N/m2
Rujukan SNI 03-2190-1999 tabel 4.10.8
Keterangan :
l = jarak sepasi braket
r = radius girasi profil rel
= l / r (koef.kelangsingan) (faktor tekuk)
120
125
130
135
140
145
2.34
2.65
2.85
3.07
3.31
3.55
47. Reaction Force
(1) Vertikal, F
LIFT #1 LIFT #2 F = g (P + Q) (N)
(2) Horizontal, R1
DBG R1 R1 L R1 = FD / 10H (N)
D = jarak kiri-kanan rel
H = jarak vertikal sepatu luncur
w w
Moment of Inertia, Iy = R1L3/48 E d (mm4)
Modulus of Section , Zy = R1 x ½ L/ (mm3)
E = modulus of Inertia (st.37) = 2.1 x 105 (N/mm2)
d = deflection 2 ~ 3 mm (1 mm per 1.0 m bentangan)
Buckling stress = 140 N/mm2 (maksimum yang diizinkan untuk baja st.37)
25. BALOK PEMISAH (separator beams)
48. F = 10 (P + Q) = 10 (2000+1000) 3.31 = 99300 N
Q = 1000 kg
P = 2000 kg
Rail K-13 r = 19.0 mm
A = 1545 mm
= 140
= 3.31
Jarak rentang braket, l
l = r = 140 x 19.0 = 2.60 m
= 99300 x 1815 / 10 x 4000 = 4505 N
Modulus of Section, Zy= R1 x ½ l/
= 4505 x ½ (2200) / 100 = 49.5 cm3
26. Contoh perhitungan balok pemisah
R1 = FD
10H
49. F = 10 (2000 + 1000) 3.31 = 99.300 N
R1 = 99300 x 1815 = 4505 N
10 x 4000
Moment of Inertia, Iy = RL3 Modulus of section, Zy
48 Ed Zy = R x ½ L/
= 4505 x (2200)3 = 158 cm4 = 4505 x 0.5 x 2200/140
48 x 2.1 x 105 x 3 = 35 cm3 < 37
Pilih :
Hollow metal 100 x 100 x 4.5 mm dimanaZy = 49.9 cm3
profil H 150 x 150 x 6.0 mm Iy = 249 cm4
Tegangan tekuk rel
T = 10 (2000 + 1000) 3.31/1545 = 64.3 N/mm2 < 140 (OK)
27. Contoh perhitungan balok pemisah
50. 27.A. Daftar Penggunaan Separator Beam sebagai Pedoman
lift duty
F, at safety
application
Separator
beam, L DBG
Separator beam
Hoist way dimensi dalam mm (kg/m)
kg @ m/s kg (Newton) depth mm mm hollow type
(Square)
Wide flange
H beam
1800 @ 3.5 12890 (126,320) 2500 2515 125 x 125 x 4.5
(16.6)
150 x 150 x 7.0
(31.5)
1600 @ 5.0 12900 (126,420) 2400 2515 125 x 125 x 4.5
(16.6)
150 x 150 x 7.0
(31.5)
1350 @ 5.0 12180 (119,360) 2400 2215 125 x 125 x 3.2
(12.0)
150 x 150 x 7.0
(31.5)
1150 @ 3.5 11000 (107,800) 2250 2000 100 x 100 x 4.5
(13.1)
125 x 125 x 6.5
(23.8)
1000 @ 2.5 9000 (88,200) 2200 1815 100 x 100 x 3.2
(9.5)
150 x 100 x 6.0
(21.1)
900 @ 1.5 8000 (78,400) 2100 1815 100 x 100 x 2.3
(6.9)
100 x 100 x 6.0
(17.2)
600 @ 1.5 5700 (55,860) 1800 1800 75 x 75 x 2.3
(5.14)
140 x 100 x 4.3
(12.65)
450 @ 1.5 4300 (42,140) 1700 1610 75 x 75 x 2.3
(5.14)
140 x 100 x 4.3
(12.65)
51. Asumsi : Lift kapasitas 1000 kg
Berat kereta = 2Q = 2 x 1000 = 2000 kg
Rel jenis K16, 16 kg/m, r = 23 mm (lihat daftar)
A = 2098 mm2 (lihat daftar)
Koef. kelangsingan = 130 = 3000 / 23 = 130 = 2.85 (lihat daftar)
TEGANGAN TEKUK (buckling stress)
a. Luwes : T = 1.5 x 9.81 (2000 + 1000) 2.85 = 60.5 N/mm2 < 140 (OK)
2078
b. Kejut : T = 2.5 x 9.81 (2000 + 1000) 2.85 = 100 N/mm2 < 140 (OK)
2078
28. Contoh perhitungan rel pemandu
T = 1.5g (P+Q) / A
53. 28.B. Sifat-sifat Fisik Rel Pemandu
Jenis Berat luas
Momen inersia
Radius putaran
(girasi)
rel (kg/m) irisan
(cm2)
sumbu X = Ix
(mm4 x 104)
sumbu Y = Iy
(mm4 x 104)
rx
(mm)
ry
(mm)
T 40/A *
T 45/A
T 50/A *
T 50-6/A*
T 75-3/B *
T 70-3/B
T 80/A *
T 89/B
T 90/A
T 125/B
T 127-1/B
T 127-2/B *
T 140-1/B
T 140-2/B
T 140-3/B
2.67
3.34
3.73
4.45
8.63
9.30
10.65
12.30
13.50
18.00
17.80
22.70
27.50
32.70
47.60
3.40
4.25
4.75
5.70
10.99
11.54
13.56
15.70
17.20
22.90
22.50
28.90
35.10
43.22
57.35
5.35
8.08
11.24
12.77
40.35
27.50
80.00
59.60
102.50
153.00
187.00
200.00
403.00
452.00
946.00
2.17
3.84
5.25
6.33
26.49
25.80
38.83
52.50
57.80
173.00
151.00
234.00
310.00
365.00
488.00
7.95
9.50
14.90
1490
15.5
15.0
16.92
18.30
24.40
27.48
26.50
28.50
2970
29.20
29.20
12.54
13.78
15.40
10.54
19.20
15.20
24.29
19.50
18.33
25.84
28.60
26.30
33.80
32.50
40.60
54. Jenis-jenis :
A. Massive, synthetic rubber V < 30 m/m
B. Spring buffer 45 < V < 75 m/m
C. Hydraulic buffer 90 < V < 420 m/m
D. Hydraulic + N-gas V > 420 m/m
Pit reaction, R = 4 g (P + Q)
Contoh = 4 x 9.81 (2000 + 1000) = 120.000 N
29. PENYANGGA (buffer)
58. 32. Gaya Tumbuk
Rumus Newton
Isaec Newton (England, 1642-1727)
R = m (g + Vt
2/2s)
m = massa benda jatuh membentur
Vt = kecepatan tumbuk = 1.15% V nominal
s = stroke sesaat = 0.05 m
Contoh: Vn = 90 m/m, Vt = 103.5 m/m = 1.725 m/s
R = 3000 9.81 + (1.725)2 / 2 x 005
= 119.000 N
= ~ 120.000 N
59. 33. Reaction pada lantai dasar pit
R = 120.000 N pada beton bertulang
Cosentrated load pressure, P
P max = 300 lb/4 in2 = 53.000 kgf/m2
= 500.000 N/m2
Luas bearing plate = 120.000 / 500.000 = 0.24 m2
Gunakan plat baja 50 x 50 cm atau
Profil kanal 2.0 m x 0.15 m, luas = 0.30 m2 > 0.24 m2