Cara Menghitung Lendutan Overhead Crane

Derek di atas kepala adalah alat penting untuk mengangkat dan mengangkut beban berat di lingkungan industri. Namun, untuk memastikan pengoperasian derek di atas kepala yang aman dan efisien, penting untuk memahami defleksi derek. Pada artikel kali ini kita akan membahas apa itu defleksi, mengapa itu penting, dan bagaimana cara menghitung defleksi pada overhead crane.

Apa itu Lendutan?

Lendutan adalah sejauh mana struktur derek menekuk atau berubah bentuk akibat beban. Ini merupakan faktor penting untuk dipertimbangkan ketika merancang, mengoperasikan, dan memelihara derek di atas kepala. Lendutan derek dapat disebabkan oleh berbagai faktor, antara lain distribusi beban, percepatan, dan getaran.

Mengapa Defleksi Penting?

Lendutan derek di atas kepala dapat berdampak signifikan terhadap keselamatan dan efisiensinya. Jika struktur derek terlalu menyimpang, hal ini dapat menyebabkan derek terbalik, sehingga membahayakan operator dan siapa pun di sekitarnya. Selain itu, defleksi yang berlebihan juga dapat menyebabkan kelelahan pada komponen crane, mengurangi umur crane dan meningkatkan biaya perawatan.

Kriteria Lendutan Vertikal

Kriteria defleksi vertikal mengacu pada rasio defleksi maksimum (vertikal) yang diperbolehkan untuk alat pengangkat. Lendutan vertikal berbeda dengan defleksi horizontal, namun keduanya diperhitungkan untuk derek jembatan lintasan tertutup. Lendutan vertikal mengacu pada perubahan posisi jembatan derek, lintasan, atau boom sepanjang sumbu vertikal.

Sebagian besar sistem derek diproduksi dengan perkiraan defleksi karena pabrikan tidak memiliki kendali atas pemasangan, kekakuan pondasi, atau variasi standar dalam toleransi ketebalan untuk pipa, tubing, pelat baja, dan lembaran logam. Artinya, beberapa variasi di atas atau di bawah defleksi yang ditentukan oleh pabrikan harus dianggap normal. Namun, ketika derek di atas kepala dipasang sesuai dengan manual pemasangan standar dan dirawat sesuai dengan manual pemeliharaan instalasi pabrikan, Anda dapat yakin akan keamanan produk pengangkat dan kemampuannya untuk menangani kapasitas terukur dan standar kinerja yang dipilih.

Mengukur Lendutan untuk Standar Keamanan

Saat mengukur defleksi untuk standar keselamatan, defleksi diukur pada kapasitas 100%, bukan kapasitas 125%. Menurut Standar ANSI (ANSI/ASME B30.2) untuk Uji Operasional dan Menjalankan Derek Perjalanan di Atas Kepala, “Lendutan standar harus diukur dengan beban 100 persen dari kapasitas terukur dan tidak boleh melebihi defleksi yang diizinkan yang ditentukan oleh standar desain yang berlaku. .” Untuk setiap jenis crane, nilai defleksi berbeda-beda tergantung pada keseluruhan panjang, bentang, atau jangkauan crane.

Menghitung Lendutan Vertikal

Untuk derek jembatan stasiun kerja (jalur tertutup), nilai defleksi vertikal lebih kecil dibandingkan derek jembatan yang lebih berat. Derek jembatan stasiun kerja jalur tertutup memiliki batas defleksi sebesar L/450 dengan “L” adalah panjang, atau bentang, derek. Dengan kata lain, untuk menentukan defleksi crane jembatan stasiun kerja Anda, Anda harus mengetahui bentang atau panjangnya terlebih dahulu. Persamaan ini biasanya diukur dalam inci atau sentimeter karena defleksi totalnya harus sangat kecil. Jika defleksi Anda lebih tinggi dari nilai yang diukur dalam inci, Anda mungkin mengalami masalah.

Misalnya, Anda memiliki jembatan setinggi 34 kaki di derek jembatan stasiun kerja. Lendutan dapat ditentukan dengan terlebih dahulu mengubah satuan ukuran dari kaki ke inci. Sebuah jembatan setinggi 34 kaki memiliki panjang 408 inci (kaki x 12 = inci). Bagilah 408 inci dengan batas defleksi yang ditentukan untuk derek jembatan tertutup (L/450). Ini akan memberi Anda defleksi kurang dari satu inci (0,9 inci).

Menghitung Lendutan Horizontal

Meskipun defleksi vertikal penting untuk dipertimbangkan pada derek di atas kepala, defleksi horizontal juga merupakan faktor penting untuk memastikan keamanan dan keandalan peralatan pengangkat. Lendutan horizontal didefinisikan sebagai perpindahan balok landasan derek pada garis tengah ketika berada di bawah beban tetap.

Lendutan horizontal derek biasanya diukur dengan pengukur defleksi atau alat pengukuran laser. Pengukur defleksi adalah alat yang mengukur pergerakan relatif balok landasan derek pada garis tengah di bawah beban penuh. Alat ukur laser, sebaliknya, menggunakan laser untuk mengukur jarak antara dua titik untuk menghitung defleksi.

Lendutan horizontal yang diperbolehkan untuk derek di atas kepala biasanya ditetapkan pada 1/600 bentang untuk derek jembatan dan 1/400 tinggi untuk derek jib. Namun, hal ini dapat bervariasi tergantung pada standar desain spesifik dan spesifikasi pabrikan.

Spesifikasi Organisasi

Seperti disebutkan sebelumnya, nilai defleksi yang diperbolehkan untuk derek di atas kepala dapat bervariasi dari satu derek ke derek lainnya dan dari satu asosiasi ke asosiasi lainnya. Itulah mengapa penting untuk mengacu pada spesifikasi organisasi yang ditetapkan oleh pabrikan atau asosiasi terkait saat merancang, memasang, dan memelihara derek di atas kepala.

Misalnya, Asosiasi Produsen Derek Amerika (CMAA) menetapkan standar untuk derek di atas kepala yang digunakan di Amerika Utara. CMAA telah mengklasifikasikan derek di atas kepala ke dalam enam kelas layanan berdasarkan tingkat keparahan tujuan penggunaan. Setiap kelas servis mempunyai spesifikasi berbeda untuk defleksi yang diijinkan, kapasitas beban, dan faktor lainnya.

Bagaimana Menghitung Lendutan Overhead Crane?

Lendutan derek di atas kepala dapat dihitung menggunakan beberapa rumus berbeda. Berikut langkah-langkah menghitung defleksi overhead crane:

Langkah 1: Tentukan Bebannya

Pertama, tentukan berat beban yang akan diangkat crane. Berat ini harus mencakup berat beban dan berat alat pengangkat.

Langkah 2: Tentukan Distribusi Beban

Selanjutnya, tentukan bagaimana berat beban akan didistribusikan ke seluruh struktur crane. Hal ini dapat bervariasi tergantung pada desain derek, peralatan pengangkat yang digunakan, serta bentuk dan ukuran muatan.

Langkah 3: Hitung Lendutan

Setelah Anda menentukan beban dan distribusi beban, Anda dapat menghitung defleksi crane menggunakan rumus berikut:

Lendutan = (5 x Beban x Jarak^4) / (384 x Modulus Elastisitas x Momen Inersia)

Di mana:

Beban = berat beban yang diangkat

Jarak = jarak dari pusat beban ke titik dimana lendutan diukur

Modulus Elastisitas = ukuran kekakuan dan ketahanan suatu material terhadap deformasi

Momen Inersia = ukuran ketahanan suatu struktur terhadap tekukan

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Lendutan

Beberapa faktor dapat mempengaruhi defleksi overhead crane. Berikut adalah beberapa faktor paling penting untuk dipertimbangkan:

Berat Beban

Berat beban merupakan salah satu faktor terpenting yang mempengaruhi defleksi. Semakin berat bebannya, crane akan semakin membelok.

Distribusi Beban

Cara beban didistribusikan ke seluruh struktur derek juga dapat berdampak pada defleksi. Distribusi beban yang tidak merata dapat menyebabkan crane lebih banyak membelok di beberapa area dibandingkan area lainnya.

Desain Derek

Desain crane itu sendiri juga dapat mempengaruhi defleksi. Faktor-faktor seperti panjang boom derek, jenis alat pengangkat yang digunakan, dan berat keseluruhan derek, semuanya dapat memengaruhi seberapa besar defleksi derek saat menerima beban.

Pemeliharaan Derek

Terakhir, perawatan crane juga dapat berdampak pada defleksi. Seiring berjalannya waktu, keausan pada komponen derek dapat menyebabkan derek semakin membelok saat terkena beban.

Menghitung defleksi derek di atas kepala sangat penting untuk memastikan keamanan dan efisiensi derek. Dengan memahami apa itu defleksi, mengapa hal ini penting, dan bagaimana cara menghitungnya, operator crane dan ahli pemeliharaan dapat menjaga crane mereka dalam kondisi optimal dan meminimalkan risiko kecelakaan.