RumahBlogPerhitungan Beban Roda Derek yang Cerdas dan Andal: Bangun Keamanan, Tingkatkan Kinerja, dan Raih Ketenangan Pikiran
Perhitungan Beban Roda Derek yang Cerdas dan Andal: Bangun Keamanan, Tingkatkan Kinerja, dan Raih Ketenangan Pikiran
Tanggal: 25 Juni 2025
Daftar isi
Perhitungan beban roda derek merupakan langkah penting dalam proses desain dan pemilihan derek. Perhitungan beban yang akurat tidak hanya secara langsung memengaruhi keselamatan dan keandalan derek, tetapi juga terkait dengan masa pakai peralatan dan biaya perawatan. Dalam praktiknya, beban roda dihasilkan oleh efek gabungan dari berat sendiri derek, berat muatan yang diangkat, beban dinamis, dan faktor lingkungan. Oleh karena itu, untuk melakukan perhitungan beban yang akurat, perlu memperhitungkan bentuk struktural derek, kondisi kerja dan mode operasi, serta faktor-faktor lain untuk memastikan bahwa roda dapat beroperasi dengan aman dan stabil dalam berbagai kondisi kerja.
Perhitungan Beban Roda Crane Perhitungan Beban Roda Crane
Beban yang ditanggung oleh roda derek tidak ada hubungannya dengan beban sistem penggerak mekanisme berjalan, dan dapat diperoleh secara langsung sesuai dengan kondisi keseimbangan beban eksternal derek. Beban roda derek perjalanan di atas kepala mencakup beban roda maksimum dan beban roda minimum. Beban roda maksimum derek perjalanan di atas kepala adalah beban roda roda besar ketika troli yang terisi penuh mendekati posisi batas girder ujung, dan beban roda minimum adalah beban roda roda besar dari roda besar salah satu ujung bentang ketika troli diturunkan di tengah bentang.
Beban roda maksimum (beban penuh) = (G-G1)/n + (Q+G1)*(L-L1)/n*L
Beban roda minimum (tanpa beban) = (G-G1)/n + G1*L1/n*L
G = berat total crane (termasuk troli) (T)
G1 = berat troli (T)
Q = kapasitas angkat terukur (T)
L = rentang dalam m
n = jumlah roda pada crane
L1 = jarak minimum (dalam T) dari garis tengah kait ke garis tengah balok ujung (m)
Pemilihan dan Verifikasi Roda Derek
Cara Memilih Roda Sesuai Beban Crane dan Cara Memeriksa Apakah Roda Mampu Membawa Beban
1. Penentuan Perhitungan Beban Lelah Roda :
Beban perhitungan kelelahan PC roda dapat ditentukan dari tekanan roda maksimum dan minimum crane, dan rumus perhitungan PC adalah sebagai berikut:
PC — beban perhitungan kelelahan roda (N);
Pmaks — tekanan roda maksimum (N) saat derek bekerja normal;
Pmenit — tekanan roda minimum (N) saat crane bekerja normal;
Dalam menentukan Pmaks dan Pmenit, koefisien beban dinamis dan koefisien dampak mekanisme pengangkat dan pengoperasian dianggap sama dengan 1.
Untuk overhead travelling crane, ketika troli crane berjalan dengan beban terukurnya ke posisi batas di satu sisi, tekanan roda besar di dekat sisi troli adalah Pmaks; tekanan roda besar pada sisi yang tidak bermuatan jauh dari sisi troli adalah PmenitUntuk overhead travelling crane, ketika beban terukur dari troli crane berjalan ke posisi batas satu sisi, tekanan roda di dekat sisi troli adalah Pmaks; tekanan roda yang dilepaskan dari sisi troli adalah PmenitUntuk jib crane, tekanan roda di bawah boom dengan amplitudo maksimum beban penuh adalah Pmaks; dan tekanan roda di bawah boom dengan amplitudo minimum tanpa beban adalah Pmenit.
2. Perhitungan Kekuatan Kontak Tapak Roda:
2.1 Tekanan Roda yang Diizinkan untuk Kontak Saluran:
PC≤K1×D×L×C1×C2
PC —- perhitungan beban kelelahan roda (N);
K1 —– konstanta tegangan kontak garis yang diizinkan (N/mm2) terkait dengan material, dipilih sesuai Tabel 1;
D —– diameter roda (mm);
L—— panjang kontak efektif roda dan lintasan;
C1—– koefisien kecepatan, dipilih menurut Tabel 2;
C2—– koefisien tingkat kerja, dipilih sesuai Tabel 3;
Jadwal faktor perhitungan (Tabel 1):
kitaB
K1
K2
500
3.8
0.053
600
5.6
0.1
650
6.0
0.132
700
6.8
0.181
800
7.2
0.245
Jadwal Koefisien untuk Menghitung Kekuatan Kontak Tapak Roda 1
Catatan:
1.σB adalah kekuatan tarik material (N/mm2);
2. Roda baja umumnya harus diberi perlakuan panas, kekerasan tapak direkomendasikan HB=300~380, dan kedalaman lapisan pendinginan adalah 15mm~20mm. Dalam menentukan nilai yang diizinkan, σB diambil saat material tidak mengalami perlakuan panas;
3. Ketika material roda mengadopsi besi ulet; σB.≥500N/mm2 materi, K1, K2 nilai dipilih berdasarkan σB.=500N/mm2.
Jadwal faktor perhitungan (Tabel 2):
RPM
C1
RPM
C1
RPM
C1
menit-1
menit-1
menit-1
200
0.66
50
0.94
16
1.09
160
0.72
45
0.96
14
1.1
125
0.77
40
0.97
12.5
1.11
112
0.79
35.5
0.99
11.2
1.12
100
0.82
31.5
1.00
10
1.13
90
0.84
28
1.02
8
1.14
80
0.87
25
1.03
6.3
1.15
71
0.89
22.4
1.04
5.6
1.16
63
0.91
20
1.06
5
1.17
56
0.92
18
1.07
Jadwal Koefisien untuk Menghitung Kekuatan Kontak Tapak Roda 2
Jadwal faktor perhitungan (Tabel 3):
Organisasi Operasional Tingkat Kerja
C2
M1~M3
1.25
M4
1.12
M5
1.00
M6
0.9
M7 dan M8
0.8
Jadwal Koefisien untuk Menghitung Kekuatan Kontak Tapak Roda 3
2.2 Tekanan Roda yang Diizinkan untuk Titik Kontak:
PC —- perhitungan beban kelelahan roda (N);
K2 —– konstanta tegangan kontak titik yang diizinkan terkait material (N/mm2), dipilih menurut Tabel 1;
R —– jari-jari kelengkungan, ambil jari-jari kelengkungan roda dan jari-jari kelengkungan lintasan yang nilainya lebih besar (mm);
M —— oleh permukaan atas lintasan dan jari-jari kelengkungan roda rasio (r/R), sesuai dengan Tabel 4 yang dipilih;
C1 —– Koefisien kecepatan, dipilih sesuai Tabel 3;
C2 —– koefisien tingkat kerja, dipilih sesuai Tabel 4;
Jadwal faktor perhitungan (Tabel 4):
r/R
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
m
0.388
0.400
0.420
0.440
0.468
0.490
0.536
0.600
Jadwal Koefisien untuk Menghitung Kekuatan Kontak Tapak Roda 4
Catatan:
1. Nilai m dihitung dengan interpolasi ketika r/R adalah nilai lain;
2. r adalah nilai kecil jari-jari kelengkungan permukaan kontak
Perhitungan di atas dapat digunakan untuk melakukan verifikasi terhadap roda dengan diameter yang ditetapkan, guna menentukan daya dukung beban maksimum roda yang efektif dan kewajaran dimensi (diameter roda, dimensi roda dan kesesuaian lintasan, dan lain-lain).
Tabel tekanan roda maksimum yang diizinkan untuk perangkat roda kendaraan besar:
Diameter Roda/mm
Model Rel
Tingkat Kerja
Kecepatan Lari/(m/menit)
Tanya Jawab
< 60 detik
60~90
>90~180
1.1
0.5
0.15
1.1
0.5
0.15
1.1
0.5
0.15
500
P38
M1~M3
20.6
19.7
18
18.7
17.9
16.4
17.2
16.4
15
M4 dan M5
17.2
16.4
15
15.6
15
13.7
14.4
13.7
12.5
M6 dan M7
14.7
14.1
12.9
13.4
12.8
11.7
12.3
11.7
10.7
M8
12.9
12.3
11.3
11.7
11.2
10.3
10.7
10.3
9.4
QU70
M1~M3
26
24.3
22.7
23.6
22.6
20.6
21.7
20.7
19
M4 dan M5
21.7
20.7
19
19.7
18.9
17.2
18.1
17.3
15.9
M6 dan M7
18.6
17.7
16.2
16.9
16.2
14.7
15.5
14.8
13.6
M8
16.3
15.5
14.2
14.8
14.1
12.9
13.6
12.9
11.6
600
P38P43
M1~M3
24.6
23.5
21.5
22.4
21.4
19.5
20.6
19.6
18
M4 dan M5
20.6
19.6
18
19.7
17.8
16.3
17.2
16.4
15
M6 dan M7
17.6
16.8
15.4
16
15.3
14
14.7
14
12.9
M8
15.4
14.7
13.4
14
13.4
12.2
12.9
12.3
11.3
QU70
M1~M3
32
30.5
27.9
29.2
27.8
25.4
26.7
25.5
23.3
M4 dan M5
26.7
25.5
23.3
24.4
23.2
21.2
22.3
21.3
19.4
M6 dan M7
22.9
21.8
19.9
20.9
19.9
18.1
19.1
18.2
16.7
M8
20
19.1
17.4
18.3
17.4
15.8
16.7
15.9
14.0
700
P43
M1~M3
28
26.8
24.5
25.5
24.4
22.3
23.4
22.4
20.4
M4 dan M5
23.4
22.4
20.4
21.3
20.4
18.6
19.5
18.7
17
M6 dan M7
20
19.2
17.5
18.3
17.4
15.9
16.7
16
14.6
M8
17.5
16.7
15.3
15.9
15.2
13.9
14.6
14
12.7
QU70
M1~M3
38.6
36.8
33.6
35.2
33.5
30.6
32.2
30.7
28
M4 dan M5
32.2
30.726
28
29.4
28
25.6
26.9
25.6
23.4
M6 dan M7
27.6
3
24
25.2
24
21.9
23
22
20
M8
24.2
23
21
22
21
19.1
20.1
19.2
17.5
800
QU70
M1~M3
43.7
41.7
38.1
39.8
38
34.7
36.4
34.8
31.8
M4 dan M5
36.4
34.8
31.8
33.2
31.7
29
30.4
29
26.6
M6 dan M7
31.2
29.8
27.2
28.4
27.2
24.8
26
24.9
22.7
M8
27.3
26.1
23.8
24.9
23.8
21.7
22.8
21.8
19.8
900
QU80
M1~M3
50.5
48.1
44
46
43.7
40
42.2
40.2
36.8
M4 dan M5
42.4
40.2
36.8
38.4
36.5
33.4
35.2
33.6
30.7
M6 dan M7
36.1
34.4
31.5
32.9
31.2
28.6
30.2
28.8
26.3
M8
31.6
30.1
27.5
28.8
27.3
25
26.4
25.1
23
Tabel Tekanan Roda Maksimum yang Diizinkan untuk Set Roda Kendaraan Besar
Tabel tekanan roda maksimum yang diizinkan untuk set roda troli:
Diameter Roda/mm
Model Rel
Tingkat Kerja
Kecepatan Lari/(m/menit)
Tanya Jawab
< 60 detik
60~90
>90~180
>180
≥1,6
0.9
≥1,6
0.9
≥1,6
0.9
≥1,6
0.9
250
Hal.11
M1~M3
3.3
3.09
2.91
2.81
2.67
2.58
2.46
2.34
M4 dan M5
2.67
2.58
2.43
2.34
2.23
2.15
2.5
1.98
M6 dan M7
2.38
2.51
2.08
2.01
1.91
1.84
1.76
1.7
M8
2
1.93
1.82
1.76
1.67
1.61
1.54
1.48
350
P18
M1~M3
4.18
4.03
3.8
3.66
3.49
3.36
3.22
3.1
M4 dan M5
3.49
3.36
3.17
3.06
2.91
2.8
2.68
2.59
M6 dan M7
2.99
2.88
2.72
2.62
2.5
2.4
3.2
2.22
M8
2.61
2.52
2.38
2.29
2.18
2.1
2.01
1.94
P24
M1~M3
14.1
13.5
12.8
12.3
11.8
11.3
10.9
10.4
M4 dan M5
11.8
11.3
10.7
10.3
9.85
9.45
9.1
8.7
M6 dan M7
10.1
9.65
9.15
8.8
8.45
8.1
7.8
7.45
M8
8.8
8.45
8
7.7
7.4
7.06
6.8
6.5
400
P38
M1~M3
16
15.4
14.6
14
13.4
12.8
12.3
11.85
M4 dan M5
13.4
15.8
12.2
11.7
11.2
10.7
10.3
9.9
M6 dan M7
11.4
11
10.4
10
9.6
9.15
8.8
8.5
M8
10
9.6
9.15
8.75
8.4
8
7.7
7.4
500
P43
M1~M3
19.8
19.1
18
17.4
16.5
15.9
15.2
14.7
M4 dan M5
16.5
15.9
15
14.5
13.8
13.3
12.7
12.25
M6 dan M7
14.15
13.7
12.9
12.45
11.8
11.4
10.9
10.5
M8
12.4
11.9
11.25
10.9
10.3
9.95
9.5
9.2
Tabel Tekanan Roda Maksimum yang Diizinkan untuk Set Roda Troli
Catatan: Nilai tabel ini dihitung berdasarkan bahan roda: ZG310-570, HB320; jika bahan roda dengan ZG50MnMo, poros roda dengan 45, HB = 228 ~ 255, tekanan roda maksimum yang diizinkan dapat ditingkatkan sebesar 20%;
Q – kapasitas angkat derek;
G — bobot mati derek.
Perhitungan beban roda derek merupakan pekerjaan dasar untuk memastikan keamanan, stabilitas, dan ketahanan derek. Dengan menghitung beban roda secara akurat, desain derek dapat dioptimalkan, dan material serta proses pembuatan yang tepat dapat dipilih, sehingga meningkatkan kinerja peralatan secara keseluruhan. Secara keseluruhan, perhitungan beban roda derek merupakan proyek yang rumit namun penting yang harus diwujudkan melalui analisis dan perhitungan yang cermat.
Bahaya tersembunyi dari roda derek yang tidak memenuhi standar
Roda derek yang tidak memenuhi standar akan menimbulkan dampak serius terhadap kinerja, keselamatan, dan penggunaan peralatan dalam jangka panjang, yang terwujud dalam aspek-aspek berikut:
1. Meningkatnya bahaya keselamatan
Kerusakan atau kegagalan roda: Jika material roda tidak memenuhi standar, roda mungkin tidak dapat menahan beban normal derek, dan rentan terhadap kerusakan atau keausan serius. Hal ini akan secara langsung mengancam keselamatan operator, terutama jika beban tinggi atau operasi cepat, yang dapat menyebabkan kecelakaan.
Defleksi atau keluar jalur rel: roda yang tidak memenuhi standar dapat menyebabkan kontak yang buruk antara roda dan jalur, yang mengakibatkan derek membelok atau keluar jalur, sehingga meningkatkan risiko kecelakaan.
2. Peningkatan keausan dan kerusakan
Keausan tidak merata: Jika kualitas roda tidak memenuhi standar, mungkin ada cacat pada permukaannya, seperti kekerasan yang tidak merata atau struktur yang tidak merata, yang menyebabkan keausan tidak merata. Keausan tidak merata ini mempercepat kerusakan roda dan lintasan serta meningkatkan biaya perawatan.
Keausan berlebihan: roda yang tidak memenuhi standar dapat aus terlalu cepat selama penggunaan jangka panjang, yang menyebabkan perubahan pada dimensi roda dan memengaruhi stabilitas serta akurasi pengoperasian derek.
3. Mempengaruhi kinerja operasional
Ketidakseimbangan dan getaran: roda dengan kualitas di bawah standar dapat menyebabkan derek berjalan tidak merata, menghasilkan getaran dan kebisingan yang berlebihan, yang memengaruhi efisiensi dan kenyamanan operasional. Getaran jangka panjang juga dapat menyebabkan kerusakan pada komponen mekanis lainnya (misalnya bantalan, motor, dll.).
Distribusi Beban Tidak Merata: Masalah kualitas pada roda dapat menyebabkan distribusi beban tidak merata, terutama pada derek dengan konfigurasi roda ganda. Hal ini akan memengaruhi kapasitas beban dan efisiensi kerja peralatan, sehingga derek tidak dapat beroperasi secara efisien dan stabil.
4. Mengurangi umur peralatan
Penuaan dini dan kegagalan: Material dan struktur roda yang tidak memenuhi standar dapat menyebabkannya lebih rentan terhadap kelelahan, korosi, dan kerusakan lainnya, sehingga memperpendek masa pakai derek secara keseluruhan. Frekuensi penggantian roda akan meningkat, yang mengakibatkan biaya perawatan tambahan.
Mempercepat keausan komponen lain: roda yang tidak memenuhi standar dapat menyebabkan keausan dini pada komponen derek penting lainnya (misalnya, sistem penggerak, sistem rel, kait, dll.), yang akan meningkatkan kesulitan dan biaya pemeliharaan.
5. Meningkatkan biaya pemeliharaan dan operasional
Perbaikan yang sering: roda yang tidak memenuhi standar akan menyebabkan peralatan memerlukan perbaikan, penggantian, atau kalibrasi yang lebih sering, yang tidak hanya meningkatkan biaya pengoperasian, tetapi juga dapat menyebabkan peningkatan waktu henti peralatan, yang memengaruhi produktivitas.
Penggantian dini: Roda berkualitas rendah mungkin tidak mampu menghadapi tuntutan beban tinggi jangka panjang, sehingga mengakibatkan perlunya penggantian dini, yang pada gilirannya meningkatkan biaya perawatan dan penggantian suku cadang.
6. Dampak pada stabilitas sistem secara keseluruhan
Kerusakan pada sistem transmisi: Masalah kualitas roda dapat menyebabkan pengoperasian sistem transmisi yang tidak normal, seperti keausan dini atau kerusakan pada motor, peredam, dan komponen lainnya, sehingga memengaruhi stabilitas dan pengoperasian seluruh sistem derek.
Kerusakan sistem lintasan: benturan roda di bawah standar pada sistem lintasan dapat mengakibatkan kerusakan atau deformasi lintasan, yang pada gilirannya memengaruhi stabilitas peralatan dan mungkin memerlukan perbaikan dan penggantian lintasan yang lebih sering.
Tindakan pencegahan:
Kontrol kualitas yang ketat: Pastikan bahan roda dan proses produksi mematuhi standar industri, pilih pemasok kualitas yang andal, dan lakukan inspeksi dan pengujian terperinci.
Pemeriksaan dan pemeliharaan rutin: Periksa roda derek secara berkala untuk mendeteksi potensi keausan dan keretakan sebelum waktunya untuk pemeliharaan dan penggantian yang diperlukan.
Desain dan pemilihan yang wajar: Pilih roda dengan spesifikasi yang sesuai dengan kondisi kerja derek untuk memastikan roda dapat menahan beban dan lingkungan kerja yang diharapkan.
kristal
Ahli OEM derek
Dengan 8 tahun pengalaman dalam menyesuaikan peralatan pengangkat, membantu 10.000+ pelanggan dengan pertanyaan dan kekhawatiran pra-penjualan mereka, jika Anda memiliki kebutuhan terkait, jangan ragu untuk menghubungi saya!