BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 OVERHEAD CRANE Overhead

25
BAB III
TINJAUAN PUSTAKA
3.1
OVERHEAD CRANE
Overhead Crane adalah salah satu jenis Crane yang memiliki suatu gabungan
mekanisme peralatan berfungsi untuk mengangkat dan mengangkut material dalam
jarak perpindahan yang terbatas dalam lintasan rail (Sriyono, 2011). Jenis-jenis
Crane:
1. Overhead Travelling / Bridge Crane
2. Portal / Gantry Crane
3. Jib Crane
4. Tower Crane
5. Mobile Crane
3.1.1 Fungsi Overhead Crane
Berdasarkan fungsinya Crane dapat dikelompokkan menjadi :
1. Crane Produksi
2. Crane Maintenance
3. Crane Produksi & Maintenance
3.1.2 Kapasitas Overhead Crane
Kapasitas Crane adalah beban maksimal yang diijinkan untuk proses angkat dan
angkut oleh Crane. Pembebanan diatas kapasitas Crane hanya dapat dilakukan ketika
Sertifikasi Crane yaitu Test Over Load (Sriyono, 2011).
http://digilib.mercubuana.ac.id/
26
3.1.3 Karakteristik Menentukan Crane
Parameter teknis Crane adalah ditentukan sesuai dengan regulasi FEM (European
Material Handling Federation) yang terlampir pada lampiran B dengan hubungan tipe
dari beban yang akan ditangani, rata-rata waktu operasi per hari, kapasitas angkat
beban dan layout dari kabel (Jaso, 2016). Untuk menentukan waktu operasi per hari
dapat dilakukan dengan persamaan :
Waktu operasi per hari
=
(3.1)
Keterangan satuan :
Waktu operasi per hari
= Jam
Tinggi angkat beban
= Meter
Siklus per jam
= Tidak ada
Waktu layanan per hari
= Jam
Kecepatan angkat beban
= Meter per menit
3.1.4 Pergerakan Overhead Crane
1. Hoisting-Lowering, Pergerakan mengangkat atau menurunkan material/beban.
2. Long Travelling, Pergerakan memanjang seluruh Crane.
3. Cross Travelling / Traversing, Pergerakan melintang Trolley pada Bridge
Crane.
3.1.5 Komponen Overhead Crane
Untuk menunjang semua pergerakan crane dibutuhkan beberapa komponen yang
memiliki fungsi berbeda-beda, tetapi pada umumnya setiap komponen overhead
crane memiliki standar internasional sehingga mempermudah untuk proses
maintenance dan upgrade yang dapat menghemat biaya, lain halnya apabila standar
komponen overhead crane tidak standar maka akan kesusahan untuk mencari spare
part dan pasti memiliki biaya yang tinggi karena bersifat khusus.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
27
Gambar 3.1 Overhead Crane
(Sumber : Jaso, 2016)
1. End Carriage, setiap end carriage terdiri dari gearmotor dengan tipe helical
gear yang berputar konstan pada tumpuan bearing yang menggerakan roda
penggerak girder.
Gambar 3.2 End carriage
(Sumber : Jaso, 2016)
2. Roda Penggerak Girder, untuk menopang kedua ujung girder, roda ini
menjalankan girder yang digerakan oleh motor listrik sepanjang lintasan rail
di dalam bangunan. Roda yang digunakan menggunakan standard DIN15090
bisa dilihat pada lampiran C.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
28
Gambar 3.3 Assembly roda tipe flange
(Sumber : Spantechnik, 2011)
3. Trolley, untuk tempat komponen pengangkat (Hoist) seperti Drum untuk
menggulung Tali Kawat Baja, Motor Penggerak Drum, Gearbox Hoist, Hook,
Pulley dan peralatan lainnya.
Gambar 3.4 Trolley crane
(Sumber : Jaso, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
29
4. Hook, untuk mengkaitkan / menempatkan benda yang akan diangkat atau
dipindahkan. Beberapa standar hook yang tersedia di pasaran diantaranya DIN
15401 (Single Hook) dan DIN 15402 (Double Hook). Aksesoris hook untuk
keamanan pada umumnya menggunakan safety latch.
Gambar 3.5 Hook DIN 15401
(Sumber : Gosan, 2016)
5. Electrical Control, sebagai pengatur aliran listrik yang masuk dari sumbernya
yang kemudian dikonversikan menjadi energi mekanis.
Gambar 3.6 Panel Box
(Sumber : Jaso, 2016)
6. Motor Penggerak, untuk menggerakan peralatan mekanis sebagai penggerak
Overhead Crane. Motor penggerak memiliki standar dimensi sesuai dengan
NEMA atau IEC.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
30
Gambar 3.7 Motor Electric
(Sumber : ABB, 2016)
7. Gearbox, sebagai meneruskan putaran dari motor penggerak yang kemudian
menggerakan roda atau drum sesuai dengan pergerakannya (Travelling,
Traversing atau Hoisting). Gearbox ini mempunyai 2 tipe yaitu increaser dan
reducer yang akhirnya akan memiliki ratio dari input dan output, rasio ini
mempengaruhi dari torque yang dimiliki oleh gearbox untuk menggerakan
sebuah komponen.
Gambar 3.8 Gearbox dan komponen
(Sumber : Sriyono, 2011)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
31
8. Coupling, untuk menjadikan dua poros yang dibuat terpisah menjadi satu
kesatuan, seperti poros motor ke gearbox. Coupling juga berfungsi untuk
mengurangi beban kejut (Dahlan, 2012). Coupling memiliki beberapa tipe
diantaranya flexible coupling, gear coupling, dll.
Gambar 3.9 Flexibel coupling unit
(Sumber : Rotex, 2016)
9. Universal Joint, atau sering disebut dengan gardan shaft merupakan salah satu
jenis coupling yang memiliki cross joint sehingga bisa mengkompensasi poros
dengan kemiringan sudut tertentu.
Gambar 3.10 Universal joint
(Sumber : GWB, 2016)
10. Barrel coupling, berfungsi untuk mengkompensasi shaft output gearbox saat
terkena beban sehingga tidak menyebabkan kegagalan shaft.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
32
Gambar 3.11 Mounting menggunakan barrel coupling
(Sumber : Jaure, 2016)
Gambar 3.12 Mounting menggunakan rigid coupling support pada 3 titik
(Sumber : Jaure, 2016)
Gambar 3.13 Barrel coupling
(Sumber : Jaure, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
33
Gambar 3.14 Indicator Barrel coupling
(Sumber : Jaure, 2016)
Tabel 3.1 Control coupling wear
Coupling size
25
50
75
100
130
160
200
300
400
500
600
Max. wear m/2 [mm]
4
4
4
4
6
6
6
6
6
8
8
Coupling size
Max. wear m/2 [mm]
1000 1500 2100 2600 3400 4200 6200 8200 9200
8
8
8
8
8
8
8
8
8
10200
8
8
11. Cabin, tempat operator bekerja untuk mengatur gerakan Overhead Crane
sesuai dengan kebutuhan.
Gambar 3.15 Cabin operator
(Sumber : Sriyono, 2011)
12. Rem, berfungsi untuk menahan pergerakan Overhead Crane sesuai dengan
yang dibutuhkan, biasanya tipe rem yang digunakan adalah menggunakan
kampas dengan disk yang berventilasi. Jenis rem (brake) memiliki 2 tipe
diantaranya drum brake dan disc brake.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
34
Gambar 3.16 Rem ventilated disk
(Sumber : Stromag, 2016)
13. Tali Kawat Baja (Wire Rope), adalah tali yang dikonstruksikan dari kumpulan
kawat baja yang dipintal jadi satu jalinan (Strand) hingga membentuk sebuah
pintalan tali yang berfungsi untuk penerus kekuatan mengangkat dan
menurunkan beban sesuai dengan arah putaran drum, Tali Kawat Baja ini
memiliki Standard Minimum Breaking Force tertentu untuk menopang kinerja
sesuai dengan kapasitas yang diperlukan. Pengukuran wire rope menyesuaikan
dengan ukuran terluarnya bukan terhadap strand-nya. Beberapa inti dari wire
rope mempunyai tipe fiber core (FC) ataupun independent wire rope core
(IWRC) dengan inti yang terbuat dari pintalan tali kawat baja. Tipe inti wire
rope mempengaruhi dengan grade minimum breaking force. Tali kawat baja
pada ujungnya menggunakan socket untuk mengikatnya yang mana ujung wire
rope dicor menggunakan resin ataupun timah, ada juga yang ujungnya
menggunakan wedge socket, pada tipe ini ujung wire rope tidak dicor tetapi
diikat menggunakan clamp.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
35
Gambar 3.17 Konstruksi wire rope
(Sumber : Martin, 2016)
14. Pulley, merupakan suatu keping yang bundar untuk alur atau sebuah lintasan
dari Tali Kawat Baja, sekaligus meringankan beban mengangkat sebuah beban
sesuai dengan konstruksi pulley (Rope of fall) dirancang sesuai kebutuhan.
Gambar 3.18 Pulley dan rope
(Sumber : Martin, 2016)
Gambar 3.19 Standar tipe pulley
(Sumber : Sei, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
36
15. Rail, Sebagai lintasan jalan Overhead Crane, Tipe Rail yang digunakan
bermacam-macam sesuai dengan standard pada umumnya menggunakan
standard DIN (German Institute for Standarization) dan ISO (International
Organization for Standarization).
Gambar 3.20 Tipe rail
(Sumber : Tata, 2016)
16. Buffer, Berfungsi untuk meredam beban kejut ketika trolley atau end carriage
sudah mencapai batas maksimal berupa stopper sehingga mengurangi
hentakan. Beberapa tipe menggunakan tipe hidrolik, ada juga yang
menggunakan cellular plastic yang terbuat dari foamed dengan daya kompresi
70% dari panjang buffer tanpa merusak material tersebut.
Gambar 3.21 Buffer cellular plastic
(Sumber : Durel, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
37
3.2
MAINTENANCE OVERHEAD CRANE
Beberapa kegiatan maintenance overhead crane memiliki fungsi masing-masing yang
dilakukan secara konsisten. Konsep maintenance sendiri dibagi tiga kelompok seperti
dibawah ini.
3.2.1 Preventive Maintenance
Pekerjaan yang dilakukan secara periodik dan penggantian komponen yang ringan
dengan waktu kerja yang relatif pendek. Item pekerjaan yang dilakukan diantaranya :
mengencangkan baut-baut yang kendor, mengganti karet coupling, menambah
pelumas, dan lain-lain. Untuk pekerjaan preventive maintenance yang telah
dijadwalkan sebelumnya oleh planner maintenance yang mana diberikan job ticket
sesuai dengan nomor work order sesuai dengan lampiran job ticket. Untuk preventive
maintenance sendiri memiliki dua tipe inspeksi, diantaranya :
1. Maintenance Visual Inspection, dilakukan oleh petugas mekanik setempat
untuk mengecek semua komponen mekanis. Untuk mekanis sendiri
difokuskan
pada
kekencangan
sambungan-sambungan
dan
beberapa
indikator pada komponen lainnya. Semua kegiatan visual inspection sesuai
dengan perintah job ticket.
2. Daily Visual Inspection, dilakukan oleh petugas mekanik setiap group yang
bertanggung jawab terhadap crane yang telah diberikan amanat terhadap
group tersebut. Kegiatan visual inspection tipe ini sesuai dengan perintah
check list. Beberapa equipment yang perlu diinspeksi dan penanggung jawab
diantaranya:

Daily operator inspection:
a. Memastikan crane atau hoist tidak sedang ada perbaikan
b. Memastikan setiap tombol kontrol berfungsi baik sesuai dengan perintah
(naik, turun, maju, mundur).
c. Memastikan kondisi brake atau pengereman berfungsi dengan baik pada
setiap pergerakan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
38
d. Memastikan kondisi hook dalam keadaaan aman berikut juga dengan
safety latch yang terpasang pada hook dan posisi limit stroke agar
pergerakan naik turun pada hoist berfungsi dengan baik.
e. Memastikan kondisi reeving dalam keadaaan baik.

Daily shift personel inspection :
a. Memastikan kondisi wire rope dalam keadaan baik. Standar wire rope
safe working load yang diijinkan menggunakan persamaan diameter x 8
kemudian konstruksi wire rope itu sendiri yang akan dikalikan sehingga
menghasilkan nominal yang diijinkan untuk panjang wire rope tersebut.
Sebagai contoh diketahui diameter wire rope 25mm dengan konstruksi
6x19, maka dapat diperhitungkan dengan D25mm x 8 = 200mm panjang
yang diijinkan dengan konstruksi 6x19 = 114 kawat kemudian diambil
10% dari total kawat yang menghasilkan 11.4, dari nominal tersebut
dapat diambil kesimpulan maksimum jumlah kawat yang rusak pada
panjang 200mm pada satu strand adalah 11 kawat. Serta memastikan
nominal diameter wire rope dengan maksimum yang diijinkan 1/3 dari
diameter semula.
Gambar 3.22 Wire rope dalam kondisi baik
(Sumber : IHSA, 2016)
Gambar 3.23 Kawat putus di beberapa titik
(Sumber : IHSA, 2016)
b. Memastikan kondisi sistem transmisi dalam keadaan baik, tidak ada
kebocoran ataupun kegagalan pada aksesoris dan komponen utama pada
gearbox transmisi.
c. Memastikan semua equipment pengikat seperti baut tidak ada yang
kendur.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
39
d. Memastikan kondisi roda nominal flange roda masih batas standar yaitu
maksimal yang diijinkan adalah setengah dari nominal flange semula
yaitu 25mm.
e. Memastikan kondisi rail, sambungan rail dan karet dalam kondisi baik,
dengan nominal ukuran lebar rail yaitu 100mm.
f. Memastikan kondisi pelumasan pada semua titik berfungsi dan
volumenya cukup sesuai dengan kapasitas.
g. Mencatat semua hasil inspeksi pada data sheet checklist.
3.2.2 Predictive Maintenance
Gambar 3.24 Tipe keretakan permukaan las
( Sumber : Martin, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
40
Pekerjaan yang dilakukan untuk mencegah terjadinya breakdown dengan inspeksi dan
bantuan alat.
Non Destructive Test (NDT) merupakan pengujian/pengetesan tanpa merusak
bahan yang diuji, gunanya untuk mendeteksi/mengetahui bermacam-macam cacat
baik yang ada dipermukaan atau di dalam bahan. Pengujian NDT ini sudah banyak
digunakan terutama di pekerjaan-pekerjaan konstruksi, pressure vessel, tangki, crane,
dan lain-lain. Dengan bantuan standart tertentu, maka informasi yang diperoleh dari
pemeriksaan dapat digunakan untuk menentukan apakah cacat yang ada masih dalam
batas yang diijinkan atau tidak. Uji NDT menggunakan beberapa metode diantaranya:

Uji Dye Penetrant Test (PT), sering disebut juga uji liquid penetrant yang
merupakan salah satu uji tidak merusak yang digunakan untuk mendeteksi cacat
yang terbuka dipermukaan material. Uji dye penetrant dapat juga digunakan pada
material berupa kaca, keramik, plastic dan logam. Metoda ini didasarkan pada
kapilaritas dimana kecenderungan dari suatu cairan untuk melakukan penetrasi
celah material, misalnya retak dan porositas permukaan. Metoda ini pada
umumnya digunakan untuk pengujian material non-magnetic, pada metode ini
cairan penetran disemprotkan pada permukaan las atau material pada beberapa
waktu, setelah itu penetran yang berlebih dihilangkan dari permukaan uji.
Permukaan uji kemudian dikeringkan dan diperiksa pada permukaan yang akan
diuji. Penetran yang tersisa secara tidak berkelanjutan diserap ke dalam material
yang mengindikasikan sebuah tampilan dengan perbedaan warna diantara
material. Beberapa kondisi untuk menggunakan metode penetrant test diantaranya
(John, 2008) :
-
Permukaan yang akan diuji harus bebas dari semua kontaminan (kotoran,
oli, grease, cat, karat, dan lain sebagainya).
-
Material penetran yang dihilangkan terkadang diperlukan saat pengetesan.
-
Tidak mudah untuk menggunakan metoda ini untuk menghasilkan data
rekam yang permanen.
http://digilib.mercubuana.ac.id/
41
Gambar 3.25 proses pengujian PT
( Sumber : Martin, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
42

Magnetic Particle Test (MPT), uji magnetic partikel diaplikasikan pada material
ferro magnetic seperti pada baja, sedangkan material non-ferro magnetic seperti
tembaga, alumunium, dan stainless steel tidak dapat dilakukan pengujian tipe ini.
Pada uji magnetic partikel test, material yang akan diuji diberikan gaya magnet
dari luar sehingga molekul-molekulnya menjadi searah. Bila pada material ini
terdapat cacat maka akan terbentuk kutub baru pada daerah tersebut, pada daerah
ini terjadi kebocoran medan magnet atau disebut juga leakage field. Bila pada
daerah ini ditaburkan serbuk magnetic partikel maka akan tertarik dikarenakan
adanya kebocoran medan magnet. Ada dua tipe Magnetic Particle Test yaitu
menggunakan
cahaya
tampak
(Visible) dan menggunakan
black light
(Flourescent).
Gambar 3.26 Prinsip dasar pengujian MPT
( Sumber : Martin, 2016)

Ultrasonic Test, termasuk pengujian tanpa rusak yang menggunakan gelombang
ultrasonik. Gelombang ultrasonik adalah gelombang mekanik yang dihasilkan
oleh probe yang berkerja berdasarkan perubahan energi listrik menjadi energi
mekanis dan sebaliknya. Uji ultrasonik dilaksanakan dengan cara memberikan
http://digilib.mercubuana.ac.id/
43
pancaran gelombang ultrasonik ke dalam material. Gelombang tersebut
merupakan gelombang suara dengan frekuensi di atas 20 kHz yang dalam
rambatannya akan dapat dipantulkan dan dibiaskan oleh permukaan batas atau
dua bahan yang berbeda. Dari sifat pantulan tersebut dapat ditentukan tebal
bahan, lokasi serta ukuran cacat. Dalam rambatannya di dalam material,
gelombang ini dipengaruhi oleh sifat-sifat material yang dilaluinya, misalnya
massa jenis, homogenitas, besar butir dan kekerasan material. Peralatan yang
digunakan untuk pengujian ini adalah Pesawat ultrasonic, probe (normal,sudut)
dan kabel, standard blok (V1, V2 dan Step Wedge) dan Kuplan (Oli, Kanji, air,
dsb.). setiap akan digunakan maka pesawat ultrasonic harus dikalibrasi dengan
menggunakan blok kalibrasi V1 dan V2, step wedge. Blok kalibrasi ini berguna
untuk pemeriksaan lineritas horizontal dan vertical, kalibrasi probe sudut dan
probe normal, pemeriksaan titik indeks (untuk probe sudut) serta pemeriksaan
sudut probe. Cacat yang mudah diperiksa dengan gelombang ultrasonic adalah
cacat yang tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang. Permukaan yang tidak
tegak lurus terhadap arah rambatan gelombang lebih sukar untuk diperiksa. Oleh
karena itu dibuat probe yang dapat mengeluarkan gelombang yang arah
rambatannya membuat sudut tertentu terhadap permukaan bahan yang akan
diperiksa.
Gambar 3.27 Alat ultrasonic testing
( Sumber : Martin, 2016)
http://digilib.mercubuana.ac.id/
44
3.2.3 Corrective Maintenance
Pekerjaan yang dilakukan ketika dua konsep maintenance sebelumnya telah dilakukan
kemudian memiliki data untuk setiap komponen yang mengalami kegagalan sehingga
perlu tindakan cepat yang terjadwal untuk penggantian komponen existing dengan
spare, mengingat crane adalah sebuah utilitas yang cukup vital pada sebuah proses
produksi. Kegiatan corrective maintenance dilakukan secara terjadwal yang mana
sebuah work order dari planner untuk memproses man power dan estimasi waktu
pekerjaan.
http://digilib.mercubuana.ac.id/