ISSN  0216-7492
SIMULASI PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SHOP DRAWING PADA PEMBANGUNAN LIFT PENUMPANG KAPASITAS 20 ORANG/1350 KG
Alfian Hamsi 1 , Irfan A. Siregar 2 , M. Sabri 3 , Mahadi 4 , Tugiman 5 1,2,3,4,5 Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Email: siregaralam20@yahoo.com

## Abstrak
Lift sangat diperlukan untuk mempercepat transport Karyawan antar lantai di gedung Camridge Mall. Metoda  yang  digunakan  adalah  metoda  perancangan,  mengunakan  formula  dan  perhitungan  pada motor pengerak, Number of Bend, umur tali baja yang sebagian datanya diambil dari survai lapangan sehingga  diperoleh  :  ukuran  hoistway  :  2,600  mm  x  2,400  mm,  panjang  lintasan  :  24.500  mm kecepatan  :  60  m/s,  umur  tali  baja  :  2,6  tahun,  motor  :  11,5  Hp.  Hasil  yang  diperoleh  adalah  Shop Drawing  lift  penumpang  kapasitas  20  orang/1350  kg  tipe Machine  Room  Less .  Kesimpulan  dari perancangan  ini  adalah  telah  dirancang  sebuah  lift  penumpang  dengan  kecepatan  60  m/s  dan menggunakan  tali  baja  tipe  6  x  37  =  222  +  1  C  di  gedung  Camridge  Mall,  Medan  yang  semuanya digambarkan pada Shop Drawing.
Kata kunci: Tali Baja, Perancangan, Number of Bend, Drawing

## 1. PENDAHULUAN
Elevator  atau  Lift  merupakan  angkutan  transportasi  vertikal  yang  digunakan  untuk mengangkut  orang  atau  barang.  Lift  umumnya                                digunakan  di  gedung-gedung bertingkat  tinggi  biasanya  lebih  dari  tiga  atau  empat  lantai.  Gedung  -gedung  yang  lebih rendah biasanya hanya menggunakan tangga atau escalator
Indonesia adalah negara yang sedang berkembang, dimana pada saat sekarang ini sedang mengadakan  pembangunan  di  segala  bidang  untuk  meningkatkan  taraf  hidup  bangsa Indonesia.  Pembangunan  sarana  dan  pra  sarana  umum  meliputi  pemba-ngunan  industri, perhubungan,  pusat  perbelanjaan  atau  mall,  perkantoran,  hotel,  dan  apartemen,  seperti  yang terjadi  di  Gedung  Camridge  Mall,  Medan.  Dilingkungan  Mall  ini  juga  telah  tersedia  tempat parkir,  tempat  perayaan  acara-acara  besar,  toko,  karena  begitu  luasnya  gedung  ini  maka kesibukan setiap harinya yang dilakukan oleh karyawan dan pengunjung Mall tersebut, untuk itu dibutuhkan alat bantu untuk dapat mengefesiensi waktu.
Dari  uraian  dan  pertimbangan  pertimbangan  ini  maka  penulis  tertarik  untuk  merancang pembuatan  Shop  Drawing  Elevator  Penumpang  kapasitas  20  orang/  1350  kg  dengan  tinggi angkat  24,5  Meter.  Karena  Elevator  ini  sangat  berpengaruh  besar  untuk  kenyamanan  dan keefisienan waktu bagi pengguna.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## Mesin Pemindah Bahan
Mesin  pemindah  bahan  merupakan  bagian  terpadu  perlengkapan  mekanis  dalam  setiap industri  modern.  Desain  mesin  pemindah  bahan  yang  beragam  disebabkan  oleh  banyaknya jenis  dan  sifat  muatan  yang  dipindahkan  serta  banyaknya  operasi  pemindahan  yang  akan mendukung  produksi.  Dalam  setiap  perusahaan,  proses  produksi  secara  keseluruhan  sangat
ISSN  0216-7492
ditentukan oleh pemilihan jenis mesin pemindah bahan yang tepat pemilihan parameter utama yang tepat dan efisiensi operasinya. [1]
Faktor-faktor teknis  penting yang digunakan  dalam menentukan pilihan jenis  peralatan yang digunakan dalam proses pemindahan bahan :
1. Jenis dan sifat muatan yang akan diangkat
Untuk  muatan  satuan  (unit  load)  :  bentuk,  berat,  volume,  kerapuhan,  keliatan,  dan temperatur.  Untuk  muatan  curah  (bulk  load)  :  ukuran  gumpalan,  kecenderungan menggumpal,  berat  jenis    kemungkinan  longsor  saat  dipindahkan,  sifat  mudah  remuk (friability), temperatur, dan sifat kimia.
2. Kapasitas per jam yang dibutuhkan.
Kapasitas  pemindahan  muatan  per  jam  yang  hampir  tak  terbatas  dapat  diperoleh  pada peralatan,  seperti  konveyor  yang  bekerja  secara  kontinu.  Sedangkan  pada  peralatan  lain yang mempunyai siklus kerja dengan gerak balik muatan kosong, akan dapat beroperasi secara efisien jika alat ini mempunyai kapasitas angkat dan kecepatan yang cukup tinggi dalam kondisi kerja yang berat, seperti truk dan crane jalan.
3. Arah dan jarak perpindahan.
Berbagai  jenis  peralatan  dapat  memindahkan  muatan  ke  arah  horizontal,  vertikal,  atau dalam  sudut  tertentu.  Untuk  gerakan  vertikal  diperlukan  pengangkat  seperti  :  crane, bucket  elevator.  Dan  untuk  gerakan  horizontal  diperlukan  crane  pada  truk  yang digerakkan mesin atau tangan, crane penggerak tetap, dan berbagai jenis konveyor. Ada beberapa alat yang dapat bergerak mengikuti jalur yang berliku dan ada yang hanya dapat bergerak lurus dalam satu arah.
4. Cara menyusun muatan pada tempat asal, akhir, dan antara. Pemuatan  ke  kendaraan  dan  pembongkaran  muatan  ditempat  tujuan  sangat  berbeda, karena  beberapa  jenis  mesin  dapat  memuat  secara  mekanis,  sedangkan  pada  mesin lainnya membutuhkan alat tambahan khusus atau bantuan operator.[2]
5. Karakteristik proses produksi yang terlibat dalam pemindahan muatan. Gerakan  penanganan  bahan  berkaitan  erat,  bahkan  terlibat  langsung  dengan  proses produksi.  Misalnya :  crane  khusus  pada pengecoran logam, penempaan dan pengelasan; konveyor pada pengecoran logam dan perakitan pada permesinan dan pengecatan.
6. Kondisi lokal yang spesifik. Hal  ini  meliputi  luas  dan  bentuk  lokasi,  jenis  dan  desain  gedung,  keadaan  permukaan tanah,  susunan  yang  mungkin  untuk  unit  proses,  debu,  kelembaban  lingkungan,  adanya uap dan berbagai jenis gas lainnya, dan temperatur. [4]

## Elevator/ Lift
Elevator  /  Lift  adalah  angkutan  transportasi  vertikal  yang  digunakan  untuk  mengangkut orang  atau  barang.  Lift  umumnya  digunakan  di  gedung-gedung  bertingkat  tinggi,  biasanya lebih  dari  tiga  atau  empat  lantai.  Gedung-gedung  yang  lebih  rendah  biasanya  hanya mempunyai  tangga  atau  escalator.  Lift-lift  pada  zaman  modern  mempunyai  tombol-tombol yang dapat dipilih penumpangnya sesuai lantai tujuan mereka, Terdapat tiga jenis mesin, yaitu Geared, Gearless, dan Machine Room Less
Lift  ini,  sering  disebut  elevator,  yang  merupakan  alat  angkut  untuk  mengangkut  orang atau  barang  dalam  suatu  bangunan  yang  tinggi.  Lift  dapat  dipasang  untuk  bangunan  yang tingginya lebih dari 4 lantai, karena kemampuan orang untuk naik turun dalam menjalankan tugasnya hanya mampu dilakukan sampai 4 lantai.

## Gambar 1. Komponen pada Elevator

## Tali Baja
Berbicara  mengenai  lift  tentu  tidak  bisa  dipisahkan  dengan    tali  kawat  baja.  Beberapa kejadian  fatal  telah  terjadi  karena  kurangnya  pengetahuan  mengenai  tali  kawat  baja  yang digunakan.
Tali  baja  berfungsi  untuk  mengangkat  dan  menurunkan  beban  serta  memindahkan gerakan dan gaya. Tali baja adalah tali yang dikonstruksikan dari kumpulan jalinan serat-serat baja  (steel  wire)  dengan  kekuatan  σb  =  130-200  kg/mm2  .  Beberapa  serat  dipintal  hingga menjadi  satu  jalinan  (strand),  kemudian  beberapa  strand  dijalin  pula  pada  suatu  inti  (core) sehingga membentuk tali
Tali  baja  banyak  sekali  digunakan  pada  mesin  pengangkat  karena  dibandingkan  dengan rantai, tali baja mempunyai keunggulan antara lain :
a. Lebih ringan dan lebih murah harganya
b. Lebih tahan terhadap beban sentakan, karena beban terbagi rata pada semua strand
c. Operasi yang tenang walaupun pada kecepatan operasi yang tinggi
d. Keandalan operasi yang tinggi
e. Lebih fleksibel dan ketika beban lengkungan tidak perlu mengatasi internal stress
f. Sedikit mengalami fatigue dan internal wear karena tidak ada kecenderungan kawat untuk menjadi lurus yang selalu menyebabkan internal stress.
g. Kurangnya kecenderungan untuk  membelit  karena peletakan yang tepat, pada drum dan puli, penyambungan yang lebih cepat, mudah dijepit (clip), atau ditekuk (socket)
h. Kawat  yang  patah  setelah  pemakaian  yang  lama  tidak  akan  menonjol  keluar  sehingga lebih aman dalam pengangkatan dan tidak akan merusak
i. kawat yang berdekatan [3]

## Shop Drawing
Shop Drawing  atau gambar kerja  adalah gambar teknis lapangan yang dipakai  untuk acuan  pelaksanaan  suatu  pekerjaan.  Gambar-gambar  ini  bersifat  detil  dan  menjadi pedoman pelaksana atau pemborong dalam melaksanakan pekerjaan suatu proyek
Kriteria  baik  sebuah  gambar  secara  umum  adalah  mudah  dipahami  dan  dapat dijadikan sebagai pedoman di lapangan dalam pelaksanaan pembangunan, kriteria tersebut diantaranya adalah
a. Kop  pada  sisi  bagian  kanan  berisi  judul  gambar,  perusahaan,  nama  proyek,  nomor gambar dan halaman.
b. Mempunyai bentuk dan ukuran setiap bagian konstruksi dengan jelas
c. Menggunakan skala gambar sehingga pada bagian konstruksi yang belum mempunyai penjelasan ukuran dapat dihitung menggunakan skala.
d. Gambar  sesuai  dengan  kondisi  lapangan  dan  dapat  diaplikasikan  dengan  tepat dilapangan.
e. Mempunyai keterangan gambar seperti elevasi, jenis material dan penjelasan lainya.
f. Jelas  dan  tidak  ada  garis  yang  hilang  atau  rusak,  hal  ini  dapat  terjadi  pada  kelalaian dalam menggambar atau rusak setelah dilakukan penggandaan seperti pembuatan foto copy gambar.[4]

## Faktor yang mempengaruhi Umur Roda Puli & Tali Baja
Dasar untuk mendapatkan nilai aman tekanan satuan antara tali dan alur roda puli adalah umur  roda  puli.  Untuk  menentukan  ukuran  alur,  kita  harus  mengetahui  perbandingan  antara tegangan bagian tali yang masuk (Son) dan keluar (Sout) saat priode gerak transien. Kapasitas fraksi  alur  roda  puli  tergantung  pada  bentuknya  misalnya  :  kapasitas  fraksi  alur  setengah lingkaran dengan potongan bawah tergantung pada sudut pusat potongan bawah.
Alur roda puli akan hilang fungsinya karena pengikisan pada dinding alur yang tergantung pada  gelincir  dan  gerak  elastik  tali.  Semakin  besar  kecepatan  gerak  tali  dan  semakin  besar jumlah siklus kerja Elevator persatuan waktu dan semakin besar keausan yang terjadi. [3]
Dari  hasil  percobaan  telah  didapat  besarnya  tekanan  satuan  aman  untuk  roda  puli penggerak.  Nilai  tekanan  satuan  (pada  diagram)  mengacu  pada  tali  pintalan  silang  dan  pada prakteknya  nilai  tadi  tidak  pernah  melebihi  P  max  =  100  Kg/cm 3 untuk  elevator  barang. Untuk  tali  pintal  paralel  tekan  satuan  dapat  ditingkatkan  sebesar  25  persen  bila  nilai maksimum  seperti  pada  tali  pintalan  silang  digunakan.  Untuk  Elevator  yang  mesin penggeraknya di letakkan pada lantai atas (mesin dengan penggerak roda puli) nilai numerik percepatan  dan  perlambatan  yang  diijinkan  ditentukan  dan  di  tetapkan  dengan  percobaan. Perbandingan secara perkiraan dengan rumus sebagai berikut :
      Soff on S st       + a - g a g
=       Soff on S dyn
Untuk mencegah keausan yang terlalu besar, beban aman pada setiap tali harus di periksa dengan rumus berikut :
S = d D P maks
2 / cos 8 sin .     − −
Dimana :
d = diameter tali (cm)
D = diameter roda puli (cm)
Pmaks = tekanan satuan aman maksimum (kg/cm 2 ) [1]

## 3. METODOLOGI
Alat dan Bahan
Yang  menjadi  objek  dalam  perancangan  ini  adalah  Lift  Penumpang  Tipe  P.20-CO-60- 7FL-7ST  (MRL  Type)  di  gedung  Camridge  Mall,  Medan.  Perancangan  shop  drawing  ini menggunakan software Autocad 2007. Adapun spesifikasi Elevator adalah sebagai berikut  :
Car nos
:  #P1 Duty : Passenger Elevator (MRL Type ) Quantity : 1 (One) Unit Capacity : 20 Person/ 1350 Kg Speed : 60 mpm System Cntrol : AC-VVVf Operation : Simplex Floors :  7  (Seven) Service Floors : 7 (Seven); B3, B2,
B1, LG, G, 1, 2
Opening Floors:7 (Seven); Front = 7 Rear = NIL Door Type : 2Panel Centre Open Travel : 24,500 mm Overhead : 4,600 mm Pit Depth : 1,500 mm
M/C Location  : above the hoistway Power Supply  : AC-3Ph/380V/50HZ Lighting Supply: AC-1Ph/220V/50Hz
Diagram Penelitian
Gambar 2. Diagram Penelitian

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
hasil dari perancangan Shop drawing ini  sebagai berikut : Panjang sangkar   : 2.600 mm
Lebar sangkar : 2.400  mm Tinggi Sangkar : 2.500  mm Pit : 1.500  mm Over head : 4.600  mm Travel : 24.500 mm
Gambar 3. Plan of Hoistway

## Gambar 4. Lift yang akan dirancang

## Menghitung Motor Penggerak
Daya motor yang dibutuhkan untuk melayani kebutuhan sistem lift penumpang ini dapat dihitung dari persamaan berikut :
N st = (𝑄+𝐺𝑠+𝐺𝑐𝑤) 75𝜂𝑡𝑜𝑡 [4]
dimana : Q     = kapasitas lift = 1350 kg Gs   = bobot sangkar lift = 1200 kg G cwt = berat CWT = 1875 Kg V     = kecepatan elevator = 60 m/min Ηtot  = Efisiensi total elevator Ηtot  = ηhm. ηg.sh .ηd.sh
N st = (1350 kg + 1200 kg −1875 kg) 75 x 0,7857 = 11,5 hp ≈ 9 Kw
dari perhitungan rumus tersebut maka diperoleh daya motor yang akan digunakan adalah 11,5 Hp.

## Perencanaan Counter Weight
Dalam  hal  ini  Counter  Weight  terbuat  dari  coran  besi  cor  kelabu  dengan  desain  yang berlapis  yang  akan  memudahkan  pengaturan  bobot  dan  menyederhanakan  perakitan.  Dalam perencanaan  ini,  pengimbang  sangat  diperlukan  karena  pengimbang  ini  nantinya  berfungsi untuk menghilangkan beban pada mesin pengangkat, bobot sangkar ditambah 0.4 s/d 0.5 dari muatan maksimum [1]
Laju aliran produksi dapat diperoleh dengan menggunakan persamaan:
G conter weight = G sangkar + (0,5.Q)
= 1200 kg + 0,5 (1350 kg)
= 1875 kg

## Sehingga diperoleh berat conter weight adalah 1,875 kg

## Perhitungan Tali Baja
Pada perencanaan ini, tali baja yang dipakai adalah baja karbon tinggi JIS G 3521 dengan ukuran kekuatan putus (σb) 160 kg/mm2  dan dengan tipe:  6 x 37 = 222 +  1C yang artinya sebuah tali dengan konstruksi yang terdiri dari 6 buah pintalan (strand) terdiri dari 37 Kawat baja (steel wire) dengan 1 inti serat
Jenis tali tipe: 6 x 37 = 222 + 1C  dipilih dengan pertimbangan bahwa semakin banyak kawat baja yang digunakan konstruksi tali maka akan lebih aman dari tegangan putus tali dan dapat menahan beban putus tali Untuk mencari diameter satu kawat ditentukan dengan rumus : d = 1.5 δ i Dimana : d = diameter tali baja (mm)
δ = diameter satu kawat
i = jumlah kawat dalam tali
Maka :
11 = 1.5 δ 2 22
δ = 14,90 . 1,5 11
δ = 0,5 mm

## Sehingga diperoleh diameter satu kawat adalah 0.5 mm

## Luas Penampang Tali Baja
Sebelum  menghitung  luas  penampang  tali  baja,  terlebih  dahulu  dilakukan  perhitungan kekuatan putus tali baja yang digunakan.
Tabel 1. Menentukan NB tali baja
Dari  tabel  diatas  dapat  dilihat  Jumlah  lengkungan  yang  terdapat  pada  rangkaian  tali  NB (Number of Bend) = 9 buah. Sehingga : D min /d = 32
Gambar. 5 Sistem pemasangan tali pada puli dan jumlah lengkungan
Maka dengan mengambil desain tali dengan jumlah kawat i = 222, maka luas penampang tali dapat dihitung dari persamaan berikut :
F 222 = S σb K − d Dmin x 36000
Dimana : σb = Kekuatan putus kawat baja = 160 kg/mm 2 K
= Faktor keamanan kawat baja S = Tegangan tarik untuk satu tali
Maka :
F 222 = 607,39 kg 16000 kg/cm2 5,5 − 1 32 x 36000
= 0,3 cm 2
Sehingga diperoleh luas penampang tali baja adalah 0,3 cm 2

## Umur Tali Baja
Umur kerja dari tali baja dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu :
a. Material
b. Metode Operasi
c. Tegangan – tegangan yang bekerja pada tali
d. Jumlah penggulungan tekuk, yaitu transmisi tali dari keadaan lurus ke keadaan bengkok atau sebaliknya.
Jumlah penggulungan tekuk yang dapat diterima tali baja sebelum mengalami kerusakan tergantung  kepada  tegangan  yang  bekerja  dan  perbandingan  diameter  puli  dengan  diameter tali baja yang dipergunakan.
Dalam  hal  menentukan  umur  tali  baja,  tidak  terlepas  pada  faktor  keausan  tali  baja  (m) yang  besarnya  tergantung  pada  jumlah  tekukan  (NB  =  Number  Of  Bend).  Setiap  tali  baja hanya dapat mengalami lengkungan tertentu sepanjang umur kerja tali, sejumlah lengkungan tertentu  yang  telah  melewati  batas  akan  rusak  dengan  cepat,  tetapi  ada  juga  penyelidikan menyatakan umur tali kira- kira berbanding terbalik dengan jumlah lengkungan.
Dengan  tersedianya  diagram  sistem  puli  tersebut,  diagram  gambar  bentangan mekanismenya  dan  diagram  lengkungan  tali  baja  akan  lebih  mudah  menentukan  jumlah tekukannya (NB = Number of Bend). Setiap sistem puli majemuk dapat dianggap sebagai puli dengan dua tali  terpisah  yang dihubungkan dengan puli kompensasi,  jumlah lengkungan tali puli majemuk dapat diperoleh dengan membagi dua jumlah titik total tempat bagian tali yang paralel masuk dan keluar puli.
Selanjutnya umur tali dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut :
N = Z1 a.z2.β (bulan)
Dimana : z 1 = penggulungan tekuk berulang yang diizinkan z 2 = jumlah tekukan berulang per siklus kerja = 7 buah a = jumlah trip rata rata perbulan = 1000 (untuk peralatan ringan) β = faktor perubahan daya tahan tali akibat mengangkat muatan lebih rendah dari tinggi total dan lebih ringan dari muatan penuh. = 0,5
N   = 111000 1000 x 7x 0,5 = 31,71 bulan atau 2,6 tahun
Dari  perhitungan  tersebut  diperoleh  bahwa  umur  tali  adalah  31,71  bulan  atau  2,6  tahun, selanjutnya  tali  baja  harus  diganti  meskipun  kondisinya  masih  terlihat  baik.  Jadi  tali  baja harus diganti sebelum 2,6 tahun (<2,6 tahun) masa pemakaian, hal ini disebabkan oleh faktor- faktor  yang  mempengaruhi  kekuatan  tali,  misalnya  kondisi  kerja  tali  akibat  gesekan, kemungkinan beberapa tali sudah ada yang putus pada sepanjang lapisan serat atau kisar tali baja.

## 5. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil dan pembahasan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Telah dirancang Shop Drawing Elevator kapasitas 20 orang/1350 kg dengan kecepatan 60 m/s dan panjang travel : 24.500 mm.
2. Dari Analisa yang dilakukan di peroleh Umur dari Tali Baja untuk Elevator kapasitas 20 Orang / 1350 Kg adalah 31,71 Bulan (2,6 Tahun) dalam penggunaan normal,
3. Tegangan tarik izin tali diperoleh
S max =  1684,21kg,  sedangkan  dari  perhitungan  sebelumnya  diperoleh  bahwa  tegangan tarik yang terjadi pada tali S = 607,39 kg, sehingga dapat disimpulkan bahwa tali aman terhadap beban tarik.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] N.  Rudenko,  (1996)  Mesin  Pengangkat  :  Edisi  Ketiga,  Erlangga,  Ciracas-Jakarta 13740
[2] Lubomir  Janovski,  Elevator  Mechanical  Design,  Principles  and  concepts, Czeehoslovakia, 1986
[3] Joseph. E. Shigley, Larry D. Mitchell, Perencanaan Teknik Mesin, Erlangga, Jakarta, 1986
[4] Sularso,  Kiyokatsu  Suga,  Dasar  Perencanaan  dan  Pemilihan  Elemen  Mesin,  PT. Paradya Paramitha, Jakarta 1983.