PEMBUATAN HAND FORKLIFT DENGAN SISTEM ELEKTRIK

LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
Pendidikan Diploma Tiga (D-3) Program Studi Teknik Mesin
Jurusan Teknik Mesin
Politeknik Negeri Ujung Pandang

DWIJANSEN ARI SAPUTRA 34120014

YUSDI TAJO 34120061

PROGRAM STUDI D-3 TEKNIK MESIN

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI UJUNG PANDANG

MAKASSAR

2023
ii
 KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat

dan rahmat-Nyalah sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir

dengan judul “Pembuatan Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik”. Laporan tugas

akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada

program studi D-3 Teknik Mesin Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung

Pandang.

Pada kesempatan ini, penulis hendak menyampaikan terima kasih kepada

semua pihak yang telah memberikan bantuan serta dukungannya sehingga laporan

tugas akhir dapat selesai. Ucapan terima kasih ini penulis tujukan kepada:

1. Orang tua yang tak pernah putus mendoakan agar kuliah kami dapat berjalan

dengan baik.

2. Ir. Ilyas Mansur, M.T. sebagai Direktur Politeknik Negeri Ujung Pandang.

3. Ir. Syaharuddin Rasyid, M.T. sebagai Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik

Negeri Ujung Pandang.

4. Bapak Tri Agus Susanto, S.T., M.T. sebagai Koordinator Program Studi D-3

Teknik Mesin Politeknik Negeri Ujung Pandang.

5. Ir. Ikram, M.T. sebagai dosen pembimbing I dan Dr.Eng. Pria Gautama, S.T.,

M.T, sebagai pembimbing II.

6. Para dosen dan staf Politeknik Negeri Ujung Pandang yang tidak disebut

namanya satu persatu atas limpahan ilmu yang telah diberikan.

7. Teman-teman yang telah berkenan membantu hingga laporan tugas akhir ini

dapat selesai.

iii
 Penulis menyadari bahwa laporan tugas akhir ini belum sempurna,

oleh karena itu segala macam kritik dan saran diharapkan agar laporan ini dapat

lebih baik lagi. Penulis berharap laporan tugas akhir ini dapat bermanfaat

khususnya bagi penulis dan juga pembaca pada umumnya.

Makassar, Agustus 2023

Penyusun

iv
 DAFTAR ISI

HALAMAN SAMPUL ......................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN .............................................................................. ii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii

DAFTAR ISI ....................................................................................................... v

DATAR GAMBAR .......................................................................................... viii

DAFTAR TABEL .............................................................................................. ix

DAFTAR SIMBOL DAN SATUAN ................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN....................................................................................... xi

SURAT PERNYATAAN .................................................................................. xii

SURAT PERNYATAAN `............................................................................. xiii

PEMBUATAN HAND FORKLIFT SISTEM ELEKTRIK ................................ xiv

RINGKASAN .................................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN .................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1

1.2 Rumusan Masalah ........................................................................... 3
1.3 Ruang Lingkup Kegiatan ................................................................. 3
1.4 Tujuan dan Manfaat Kegiatan.......................................................... 4
1.4.1 Tujuan Kegiatan ....................................................................... 4
1.4.2 Manfaat Kegiatan ..................................................................... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... 5

2.1 Definisi Hand Forklift ..................................................................... 5

2.2 Komponen Hand Forklift................................................................. 5
2.3 Prinsip Kerja Hand Forklift` ............................................................ 6

v
 2.4 Dasar-dasar pembuatan Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik ....... 6
2.4.1 Sambungan Las ........................................................................ 7
2.4.2 Momen Tahanan Bengkok ........................................................ 9
2.4.3 Momen Inersia Penampang Simetri ....................................... 10
2.4.4 Perencanaan Katrol Tetap ....................................................... 11
2.4.5 Perhitungan Kekuatan Tali ..................................................... 12
BAB III METODE KEGIATAN ...................................................................... 13

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksaanaan................................................... 13

3.1.1 Tempat ................................................................................... 13
3.1.2 Waktu..................................................................................... 13
3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan.................................................... 13
3.2.1 Alat yang digunakan ............................................................... 13
3.2.2 Bahan Yang Digunakan .......................................................... 14
3.3 Prosedur Langkah kerja ................................................................. 15
3.3.1 Tahapan Perancangan ............................................................. 15
3.3.2 Tahap pembuatan ................................................................... 15
3.3.3 Tahapan perakitan .................................................................. 19
3.3.4 Langkah Pengujian ................................................................. 20
3.3.5 Teknik Analisi Data ................................................................ 21
3.3.6 Diagram Alir .......................................................................... 21
BAB IV HASIL DAN DESKRIPSI ................................................................... 22

4.1 Hasil Pembuatan ..................................................................... 22

4.1.1 Hasil Pembuatan Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik ......... 22
4.1.2 Hasil Perhitungan ................................................................... 22
4.2 Hasil Pengujian ............................................................................. 27
4.3 Deskripsi Hasil Pengujian.............................................................. 28
BAB V PENUTUP ............................................................................................ 32

5.1 Kesimpulan............................................................................... 32
5.2 Saran ........................................................................................ 32

vi
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 33

LAMPIRAN

vii
 DATAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema dan dimensi bagian sambungan las ........................... .8

Gambar 2.2 Butt Joint ............................................................................. .9

Gambar 2.3 Penampang Hollow Persegi ................................................. .9

Gambar 2.4 UNP .................................................................................... 10

Gambar 2.5 Katrol Tetap.......................................................................... 11

Gambar 4.1 Hasil pembuatan Hand Forklift ............................................. 22

Gambar 4.2 Ukuran besi UNP ................................................................. 25

Gambar 4.3 Ukuran Potongan Besi UNP ................................................. 25

Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengujian......................................................... 27

Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengujian......................................................... 28

viii
 DAFTAR TABEL

Tabel. 3.1 Pembuatan komponen hand forklit sistem elektrik .................... 15

Tabel. 3.2 Komponen standar..................................................................... 18

Tabel. 4.1 Hasil Data Pengujian Beban bervariasi ...................................... 27

Tabel. 4.2 Hasil Data Pengujian Beban Merata .......................................... 28

ix
 DAFTAR SIMBOL DAN SATUAN

Simbol Keterangan Satuan

T
Tebal leher pengelasan mm

S Ukuran pengelasan mm

L Panjang pengelasan mm

D Diameter bahan mm

A Luas leher pengelasan mm2

W Momen tahanan lentur mm3

𝜎 Tegangan Tarik MPa

𝑔 Gravitasi kg∕mm2

𝑀 Momen bengkok m/𝑠

F Gaya N

L Panjang plat mm
Panjang penampang dalam
H mm
hollow persegi
Panjang penampang luar
B mm
hollow persegi
𝑊𝑏 Momen tahan bengkok mm3

T Waktu s

M Massa kg

I Momen Inersia 𝑚𝑚

W Momen Tahanan 𝑚𝑚

x
 DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran. 1 Tabel Sifat minimum Logam las

Lampiran. 2 Foto beban yang akan diuji

Lampiran. 3 Foto pengambilan data

Lampiran. 4 Foto alat setelah pengerjaan rampung

xi
 SURAT PERNYATAAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Yusdi Tajo

Nim : 34120061

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam

laporan tugas akhir ini yang berjudul ʻʻPembuatan Hand Forklift Dengan Sistem
Elektrikʼʼ merupakan gagasan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi
pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun pada perguruan
tinggi dan institusi mana pun.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas
dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya penulis lain telah disebutkan naskah dan dicantumkan dalam laporan
tugas akhir ini.

Jika pernyataan saya tersebut di atas tidak benar, saya siap menanggung
resiko yang ditetapkan oleh Politeknik Negeri Ujung Pandang.

Makassar, Agustus 2023

Yusdi Tajo

xii
 SURAT PERNYATAAN `

Saya yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Dwijansen Ari Saputra

Nim : 34120014

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam

laporan tugas akhir ini yang berjudul ʻʻPembuatan Hand Forklift Dengan Sistem
Elektrik” merupakan gagasan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi
pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apa pun pada perguruan
tinggi dan institusi mana pun.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas
dan dapat diperiksa kebenarannya. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya penulis lain telah disebutkan naskah dan dicantumkan dalam laporan
tugas akhir ini.

Jika pernyataan saya tersebut di atas tidak benar, saya siap menanggung
resiko yang ditetapkan oleh Politeknik Negeri Ujung Pandang.

Makassar, Agustus 2023

Dwijansen Ari Saputra

xiii
 PEMBUATAN HAND FORKLIFT SISTEM ELEKTRIK

RINGKASAN

Penulisan atau pembuatan tugas akhir ini dilatarbelakangi pemanfaatan

waktu yang agak lama dalam pengangkatan barang. Oleh karena itu, penulis dan
pembuatan tugas akhir ini bertujuan mempercepat pengangkatan barang.

Untuk mencapai tujuan di atas, penulisan atau pembuatan tugas akhir ini
diawali dengan perancangan, pembuatan, perakitan, dan pengujian. Hasil
pengujian menunjukkan bahwa alat hand forklift dengan sistem elektrik ini dapat
mempercepat pengangkatan barang , yaitu dari 1,5 m membutuhkan waktu 15 s
menjadi 6,7 s dengan menggunakan hand forklift sistem elektrik.

xiv
 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Diera perkembangan teknologi seperti sekarang ini, kebutuhan manusia

semakin meningkat dengan hadirnya inovasi-inovasi pembaharuan teknologi yang

sangat memanjakan perilaku manusia di berbagai bidang dan sektor skala kecil,

menengah hingga skala besar seperti industri. Kehadiran alat-alat yang

memudahkan pekerjaan manusia ini otomatis mengurangi penggunaan tenaga

manusia. Beberapa sumber daya manusia hanya dibutuhkan untuk

mengoperasikan dan mengawasi penggunaan alat-alat tersebut. Alat bantu angkat

barang pun tak luput dari kemajuan teknologi dengan hadirnya mesin angkat

seperti crane, forklift dan lain-lainnya. (Rudenko, 1994)

Forklift adalah alat bantu untuk memindahkan ataupun mengangkat benda

dengan kapasitas besar. Adapun jenis mekanisme pengangkat pada forklift dapat

dibedakan menjadi dua jenis yaitu: menggunakan hidrolik dan rantai. Pada

pabrikan pembuatan forklift umumnya menggunakan mekanisme hidrolik dan

rantai yang menggunakan beban angkat dengan kapasitas yang berat, sehingga

harga jual pada pasaran forklift pabrikan memiliki harga jual yang sangat tinggi,

sedangkan harga jual tinggi akan berpengaruh pada industri menengah kebawah

yang juga membutuhkan alat angkut forklift. Alat angkat berupa forklift sekarang

ini banyak dibutuhkan untuk pengoperasian pemindahan barang digudang.

Berdasarkan kebutuhan industri menengah kebawah, saat ini juga membutuhkan

1
alat angkut berupa forklift dengan kapasitas yang tidak terlalu besar dan harga jual

yang tidak terlalu tinggi, maka diperlukan rancangan forklift yang berskala kecil.

Adapun jenis forklift berdasarkan skala kecil yaitu hand forklift manual

dan hand forklift dengan sistem elektrik. Hand forklift manual cara

pengoperasiannya masih memompa dongrak secara manual untuk menaik

turunkan garpu (fork) sehingga memerlukan waktu yang cukup lama untuk

mengangkat garpu dan masih memakai tenaga manusia untuk menaikkan garpu

dengan durasi waktu yang dibutuhkan yaitu 1,5m/15s/100 kg (1,5m tinggi angkat

garpu dan 15 s waktu yang dibutuhkan untuk mengangkat beban 100 kg) . Saat ini

hand forklift manual memerlukan waktu yang cukup lama atau kurang efektif.

Berdasarkan kebutuhan industri menengah kebawah, saat ini hand forklift manual

tidak terlalu efektif untuk pemindahan barang di gudang karna membutuhkan

waktu yang cukup lama.

Hand forklift sistem elektrik cara pengoperasiannya menggunakan electric

hoist untuk menaik turunkan garpu (fork) akan memerlukan waktu yang lebih

efektif dibanding hand forklift manual. Hand forklift sistem elektrik efektif

digunakan di industri menengah kebawah karna harga jual tidak terlalu tinggi

dibanding forklift yang dibuat pabrik, pengangkatan hand forklift dengan sistem

elektrik lebih efektif dibanding hand forklift sistem manual.

Berdasarkan uraian diatas maka penulis akan membuat hand forklift

dengan sistem elektrik yang digunakan untuk mengangkat dan memindahkan

barang dari gudang ke truk pada usaha ekspedisi. Karena ukurannya yang lebih

kecil sehingga operator memiliki visibilitas yang lebih baik saat mengangkat

2
 barang, selain itu dengan body yang ramping membuat alat ini sangat cocok pada

tempat-tempat yang memiliki lebar antar ruang yang sempit. sehingga penulis

mengambil rancang beban angkat maksimal 100 kg, maksimal tinggi angkat 150

cm.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut di atas, maka didapatkan rumusan

masalah yaitu bagaimana mempercepat pengangkatan barang?

1.3 Ruang Lingkup Kegiatan

Terkait dengan luasnya pembahasan pembuatan hand forklift, maka penulis

membatasi cakupan ruang lingkup kegiatan ini, yakni:

1. Ada berbagai bentuk penampang beban yang diangkat yaitu : persegi panjang,

persegi, jajar genjang, trapesium, kecuali bentuk penampang lingkaran karena

bentuk penampang lingkaran hanya memiliki satu sisi dan dapat berguling

pada saat pengangkatan.

2. Bahan utama pembuatan hand forklift yang akan digunakan ialah besi. Secara

umum, besi terbagi menjadi beberapa jenis, yaitu: besi polos, hollow,

galvanis, unp, strip, siku, besi ulir, besi tempa, dan stainless stell. Dari

beberapa jenis besi tersebut, besi yang digunakan adalah besi hollow.

Berdasarkan bentuk penampangnya, besi hollow memiliki penampang bujur

sangkar, atau persegi. Namun, besi yang digunakan adalah besi UNP dan besi

hollow dengan bentuk penampang persegi. Dalam hal ini, digunakan besi

UNP dan besi hollow karena besi UNP sebagai pilar hand forklift sedangkan

hollow dibuat untuk rangka dalam forklift.

3
1.4 Tujuan dan Manfaat Kegiatan

1.4.1 Tujuan Kegiatan

Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah diatas, tujuan kegiatan ini

ialah mempercepat pengangkatan barang.

1.4.2 Manfaat Kegiatan

Adapun manfaat dari penulisan ini yaitu sebagai berikut:

1. Dapat memudahkan dalam proses memindahkan dan mengangkat tanpa

memerlukan banyak tenaga.

2. Dapat menambah wawasan penulis dan pembaca dalam merancang alat

angkat hand forklift dengan sistem elektrik

4
 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Hand Forklift

Defenisi dari forklift yang ditemukan dari berbagai sumber memiliki beberapa

persamaan. Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia Daring (2022). “Forklift

adalah mesin pengangkat barang”. Menurut Wikkipedia 2022 bahwa “ Forklift

atau truk garpu adalah truk industri yang digunakan untuk mengangkat dan

memindahkan material namun terbatas jarak pendek dan ketinggian angkat

tertentu”. Menurut Syamtidar (2018:6), “Forklift adalah mesin yang menggunakan

dua garpu untuk mengangkat dan menempatkan beban ke posisi yang biasanya

sulit dijangkau.

Dari pendapat-pendapat diatas dapat disimpulkan bahwa forklift adalah mesin

yang menggunakan dua garpu untuk mengangkat, menurukan dan memindahkan

suatu benda dari suatu tempat ke tempat yang lain.

2.2 Komponen Hand Forklift

Ditinjau dari berbagai hand forklift yang pernah ada sebelumnya.

Komponen-

komponen dari forklift yang dikemukakan oleh Boedianto (2007:11) bahwa

“1) Mast unit, 2) lift cylinder, 3) protetion sceen, 4) control panel cover, 5)
batery connector, 6) batery, 7) lift motor and pump unit, 8) hydraulic tank,
9) load wheels, 10) hydraulic control valve, 11) reach roller, 12) drive
wheel, 13) gearbox, 14) reach jack, 15) traction motor, 16) horn, 17) brake
fluid reservoir, 18) seat mounting, 19) traction motor brake, 20) power
sreering motor, 21) seat, 22) steering wheel, 23) lift chain, 24) fork latches,
25) fork, 26) fork carriage, 27) sideshift jack”.

5
Pendapat yang hampir sama pula dikemukakan oleh Syamtidar (2018:9) bahwa

“1) Fork, 2) carriage, 3) mast, 4) motor listrik, 5) overhead guard, 6)

counterweight”.

Dari kedua komponen forklift yang telah dikemukakan, terdapat dua puluh

tujuh komponen forklift yang dikemukakan oleh Boedianto. Sementara menurut

Syamtidar komponen, komponen hand forklif berjumlah enam. Perbedan jumlah

komponen ini terletak pada motor penggerak yang digunakan. Pada sisi lain

forklift yang dikemukakan oleh Boedianto menggunakan penggerak motor bakar,

sedangkan yang dikemukakan oleh Syamtidar menggunakan penggerak motor

listrik.

Maka dari itu dapat disimpulkan bahwa komponen utama Hand

Forklift Sistem Elektrik yaitu electric hoist, fork, carriage, mast, dan panel

kontrol. Sedangkan komponen-komponen lainnya hanyalah komponen

pendukung yang disesuaikan dengan penggunaanya.

2.3 Prinsip Kerja Hand Forklift`

Berdasarkan hasil penelusuran terkait prinsip hand forklift, didapatkan

beberapa pendapat seperti yang dikemukakan Suwando (2016) bahwa tenaga

elektrik diperoleh dari baterai yang ada pada forklift kemudian dialirkan menuju

motor untuk menggerakkan fork melalui katrol elektronik (elektrik hoist) dan

sistem pemindahnya masih manual dengan menggunakan tenaga manusia.

Adapun pendapat lain yang telah dikemukakan Syamtidar (2018) bahwa:

Prinsip kerja hand forklift menggunakan sistem hidrolik, Prinsip kerja

hand forklift menggunakan sistem hidrolik, pada umumnya fork assembly

6
 diikatkan ke salah satu ujung rantai dan yang lainnya terikat pada beam
tiang penyokong. Rantai ini bergerak sepanjang puli (wheel) yang melekat
pada ujung atas dari batang torak pada lift silinder. Puli menjadi berputar
sebab tekanan fluida pada lift silinder yang terikat sehingga mengangkat
backrest dan forknya sampai ketinggian maksimum

Dari kedua prinsip kerja forklift diatas, pada dasarnya memiliki prinsip

kerja yang hampir sama yaitu dengan menggunakan elektrik hoist atau hydrolik

untuk mengangkat garpu forklift, apabila menggunakan penggerak elektrik hoist

maka sling akan berputar didrum sehingga garpu dapat bergerak naik atau turun.

Hanya saja mekanisme pemindahnya masih menggunakan secara manual (tenaga

manusia).

Berdasarkan uraian di atas dapat diambil kesimpulan bahwa prinsip kerja

dari forklift yaitu tenaga di alirkan dari baterai dengan cara merubah tenaga

elektrik menjadi tenaga mekanis (gerak) sehingga komponen elektrik hoist bekerja

dan mengangkat fork atau menurunkan fork .

2.4 Dasar-dasar pembuatan Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik

2.4.1 Sambungan Las

Sambungan las merupakan sambungan tetap dan rapat. Sambungan las

sangat bergantung pada pengerjaan, bahan elektroda las, dan bentuk sambungan

las yang dikerjakan (Nur, dan Muh. Arsyad Suyuti.,2018).

Fillet joint merupakan salah satu jenis sambungan yang didapatkan dengan

pelapisan plat sehingga permuakaan las mendekati bentuk segitiga kemudian

mengelas sisi dari plat.

7
 1. Kekuatan transverse fillet welded joint.

Gambar 2.1 Skema dan dimensi bagian sambungan las

Dimana: t = tebal lasan (mm)

l = panjang lasan (mm)

s = tebal plat (mm)

m = massa (kg)

g = gravitasi (m ∕s2)

Throat thickness, BD = t = s.sin 45° = s . 0,707

𝜎 = tegangan tarik ijin bahan las (N/mm2)

Tegangan tarik/kekuatan tarik maksimum sambungan las:

Single fillet:
. 𝘨
𝜎 = . , .
……………………….......………(1)

2. Las Temu (butt joint)

Kekuatan tarik las temu (butt joint single – V)

𝜎 = .
. 𝘨
𝜎 = .
…………...........…….................................…(2)

8
 Gambar 2.2 Butt Joint

Dimana: 𝜎 = tegangan tarik (MPa)

m = Massa (kg)
g = gravitasi bumi (m∕ s2),
l = panjang lasan (mm)

t = tebal plat (mm).

2.4.2 Momen Tahanan Bengkok

Untuk momen tahanan bengkok, yang penulis akan gunakan adalah

penampang hollow persegi.

h
b1
b

h1

Gambar 2.3 Penampang Hollow Persegi

( × × )
Wb = ………………………………… (3)

Keterangan :

𝑊 = momen tahanan bengkok (mm3)

9
 b = ukuran dimensi luar bahan (mm)

h = ukuran dimensi luar bahan (mm)

b1 = ukuran dimensi dalam bahan (mm)

h1= ukuran dimensi dalam bahan (mm).

2.4.3 Momen inersia penampang simetri

Momen Inersia untuk bentuk penampang simetri sebenarnya dari bentuk

penampang standar dan bisa dicari dengan cara menjumlahkan momen Inersia

dari setiap elemen luas penampang-penampang tersebut Itot = ∑ I, dan momen

tahanan bisa dicari dari momen Inersia dibagi jarak dari sumbunya ke sisi-sisinya.

Gambar 2.4 Besi UNP

Moment inersia dan tahanan sumbu x

Momen Inersia

𝐼 = =……………………………..……………........…...(4)

Momen Tahanan

𝑊 = =……………………………………..…….........…...(5)

Moment inersia dan tahanan sumbu y

Moment inersia sumbu y (𝐼 )

𝐼 = = ………………………………………........……….(6)

10
Moment Tahanan

𝑊 = = ………………………………………….......……..(7)

Moment Inersia penampang simetris sumbu x

𝐼 = 2. 𝐼 + 𝐼 =………………………………….......……….(8)

𝑊 = =…………………………………………........……..(9)

Moment inersia penampang simetris sumbu y (𝑊 )

𝐼 = 𝐼 − 𝐼 =……………………………………......…...….(10)

𝑊 = =……….....……………………………….........…..(11)

2.4.4 Perencanaan katrol tetap

Katrol tetap adalah katrol yang jika digunakan untuk melakukan usaha,
tidak berpindah tempat melainkan hanya berputar pada porosnya

Gambar 2.5 Katrol Tetap

Keuntungan mekanis katrol tetap dapat dicari dengan membandingkan

antara beban yang diangkat dengan kuasa. Jika gesekan antara tali dan
katrol diabaikan maka keuntungan mekanis katrol tetap dapat dituliskan
sebagai berikut.

𝑤 𝑥 𝑙𝑏 = 𝐹 𝑥 𝑙𝑘. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………(12)

11
 Karena 𝑙𝑏 = 𝑙𝑘 (jari-jari katrol) maka 𝑤 = 𝐹. Dengan demikian,
keuntungan mekanis katrol tetap adalah 1 (satu). Artinya gaya yang
dikerjakan untuk mengangkat benda sama dengan berat benda yang
diangkat. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.

𝐾𝑀 = = 1………………………………………….(13)

Keuntungan menggunakan katrol tetap, yaitu arah kuasa searah

dengan gaya berat.

F = gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban ( N)

w = beban yang diangkat (kg. m/𝑠 )

g = gaya grafitasi (m/𝑠 )

m = massa (kg)

T1 = W

F = T1

maka, F = m.g

2.4.5 Perhitungan kekuatan tali

Rumus : SWl(Ton) = diameter (inch) x diameter (inch) x 8

12
 BAB III
METODE KEGIATAN

3.1 Tempat dan Waktu Pelaksaanaan

3.1.1 Tempat

Adapun tempat pelaksanaan pembuatan hand forklift dengan sistem elektrik

bertempat di Bengkel Mekanik dan Las Politeknik Negeri Ujung Pandang.

3.1.2 Waktu
Adapun waktu pelaksanaan pembuatan hand forklift dengan sistem elektrik

dimulai dari bulan oktoberber 2022 sampai bulan Agustus 2023

3.2 Alat dan Bahan yang Digunakan

Adapun alat dan bahan yang diperlukan dalam pembuatan hand forklift

dengan sistem elektrik adalah sebagai berikut:

3.2.1 Alat yang digunakan

1. Mesin las listrik

2. Mesin gerinda tangan

3. Mata gerinda potong dan penghalus

4. Mesin bor tangan

5. Mata bor besi

6. Alat ukur

7. Kunci pas

8. Tang

9. Mesin bor duduk

13
 10.Penyiku

11.Penitik

12.Ragum

13.Penggores

14.Kikir

15.Amplas

16.Meteran

17.Palu besi

18.Alat pelindung diri (APD)

3.2.2 Bahan Yang Digunakan

1. Besi Hollow 50 x 50 x tebal 2 mm,

2. Baja UNP 50 x 38 x tebal 5 mm, dan 80 x 45 x tebal 5 mm,

3. Baut M12,M14,M10,mur, dan ring.

4. Bearing ukuran Ø 68

5. Elektroda AWS E6013

6. Cat dan thinner,

7. Pipa besi 38.1 mm

8. Besi plat

9. Besi plat strip 50 x 2 mm

10. Amplas dan dempul

14
 3.3 Prosedur/ Langkah kerja

Untuk mencapai hasil yang diharapkan, maka pembuatan hand forklift ini

dilakukan dengan prosedur kegiatan yang terdiri atas beberapa tahapan, yaitu

sebagai berikut:

3.3.1 Tahapan Perancangan

Membuat gambar rancangan (gambar desain) dari komponen-komponen

yang akan dibuat, pembuatan gambar desain dilakukan dengan menggunakan

aplikasi Autodesk Fusion 360.

3.3.2 Tahap pembuatan

Setelah perancangan akan dilakukan pembuatan untuk hand forklift. ini

dilakukan berdasaarkan pengelompokan komponen-komponen. Hal ini

dimaksudkan untuk memudahkan dalam proses pengerjaan dan perakitan hand

forklift.

Adapun penjelasan dari tahap pembuatan komponen-komponen tersebut

dapat dilihat pada tabel berikut:

Tabel 3.1 Pembuatan komponen hand forklit dengan sistem elektrik

No Komponen Mesin Alat Bahan Proses Pembuatan

1. Rangka Utama • Mesin gerinda  Besi Hollow - Mengukur besi hollow sesuai
potong,  Besi Strip ukuran yang akan dibuat dengan
• Mesin gerinda menggunakan meteran.
tangan, - Memotong besi hollow yang telah
• Mesin las diukur dengan menggunakan mesin
listrik gerinda tangan atau mesin gerinda
• Meteran, potong,
• Penyiku, - Menyambungkan hasil potongan-

15
 • Pensil, potongan besi dan plat dengan
• APD menggunakan mesin las listrik sesuai
gambar kerja.

2 Tiang (Mast) • Mesin gerinda Besi UNP - Mengukur besi UNP sesuai ukuran
potong, yang akan dibuat dengan
• Mesin gerinda menggunakan meteran.
tangan, - Memotong besi UNP yang telah
• Mesin las diukur dengan menggunakan mesin
listrik gerinda tangan atau mesin gerinda
• Meteran, potong,
• Penyiku, - Menyambungkan hasil potongan-
• Pensil, potongan besi dengan menggunakan
• APD mesin las listrik sesuai gambar kerja.

3 Dudukan motor listrik  Mesin  Plat - Mengukur besi hollow dan plat
gerinda  Besi sesuai ukuran yang akan dibuat
potong, hollow dengan menggunakan meteran.
 Mesin - Memotong besi dan plat yang telah
gerinda diukur dengan menggunakan mesin
tangan, gerinda tangan atau mesin gerinda
 Mesin las potong,
listrik - Menyambungkan hasil

 Meteran, potongan-potongan besi dan

 Penyiku, plat dengan menggunakan

 Pensil, mesin las listrik sesuai

gambar kerja.

16
  APD

4 Garpu  Mesin  Besi UNP - Mengukur besi hollow dan plat

gerinda sesuai ukuran yang akan dibuat
potong, dengan menggunakan meteran.
 Mesin - Memotong besi dan plat yang telah
gerinda diukur dengan menggunakan mesin
tangan, gerinda tangan atau mesin gerinda
 Mesin las potong,
listrik - Menyambungkan hasil potongan-

 Meteran, potongan besi dan plat dengan

 Penyiku, menggunakan mesin las listrik sesuai

 Pensil, gambar kerja.

 APD
5 Carriage  Mesin  Besi - Mengukur besi hollow sesuai
gerinda hollow ukuran yang akan dibuat dengan
potong, menggunakan meteran.
 Mesin - Memotong besi dan plat yang telah
gerinda diukur dengan menggunakan mesin
tangan, gerinda tangan atau mesin gerinda
 Mesin las potong,
listrik - Menyambungkan hasil potongan-

 Meteran, potongan besi dan plat dengan

 Penyiku, menggunakan mesin las listrik sesuai

 Pensil, gambar kerja.

 APD

17
 Tabel 3.2 Komponen Standar
No Komponen Spesifikasi

1 Electric Hois  Jenis motor yang digunakan adalah

motor listrik

 Kapasitas 250 kg

 Panjang kabel sling 20 m

Fungsi: Sebagai penggerak utama dari
 Daya 550 W
garpu forklift

2 Roda  Roda satu arah dan roda berputar

180o

 Jenis roda PU/Nylon

 Diameter 8 Inchi (Roda belakang)

 Diameter 3 Inchi (Roda depan )

Fungsi: Sebagai penopang dan juga

memudahkan dalam proses

memindahkan forklift.

3 Bearing  Jenis bearing yang digunakan adalah

self aligning balll bearing

 Diameter 68 mm

Fungsi:Sebagai dudukan poros untuk

mencegah keausan yang berlebihan

18
4 Katrol

 Kapasitas beban : 220 kg

 Diameter 50 mm

Fungsi:Memudahkan pergerakan

sling saat menurunkan atau

mengakngkat sebuah beban.

3.3.3 Tahapan perakitan

Perakitan merupakan kegiatan menyusun dan menggabungkan komponen-

komponen, sehingga terbentuk mekanisme kerja yang di inginkan. Adapun

kegiatan perakitan hand forklift elektrik adalah sebagai berikut:

1. Memasang roda pada rangka bawah dengan menggunakan baut,

2. Memasang katrol pada bagian ujung atas tiang forklift dengan

menggunakan las listrik,

3. Menyambungkan dudukan rangka dengan tiang rangka dengan

menggunakan las listrik,

4. Memasang sang poros pada sandaran garpu dengan menggunakan las

listrik,

5. Memasang bearing pada poros dengan cara mengelas bearing ke poros,

6. Memasang garpu pada tiang dengan cara memasukkan garpu dari ujung

tiang,

19
 7. Memasang dudukan plat pada rangka utama dengan menggunakan las

listrik,

8. Memasang plat dudukan motor listrik pada rangka dudukan dengan

menggunakan baut,

9. Memasang motor listrik pada plat dudukan motor listrik dengan

menggunakan baut,

10. Memasang tali katrol elekrik pada pully dan pada garpu forklift dengan

menggunakan kunci 8.

3.3.4 Langkah Pengujian

Dalam pengujian ini dipastikan semua komponen-komponen hand forklift

sistem elektrik sudah terpasang dengan benar agar dalam pengujian tidak ada

komponen yang tidak berfungsi dengan baik. Adapun tahapan pengujian yang

akan dilakukan yaitu sebagai berikut:

1. Mengangkat beban yang telah disiapkan dengan menggunakan

forklift dengan cara menekan tombol naik pada panel kontrol, pada

saat mengangkat beban dilakukan pencatatan waktu.

2. Melepaskan pengunci roda kemudian, dorong forklift ke tempat

yang di inginkan.

3. Mengunci roda forklift, lalu turunkan beban dengan cara menekan

tombol turun yang ada pada panel kontrol, pada saat menurunkan

beban dilakukan pencatatan kecepatan waktu.

20
3.3.5 Teknik Analisi Data
Data yang diperoleh melalui pengujian tersebut diuji secara deskripsi,

yaitu memberikan gambaran tentang ketahanan dan kekuatan hand forklift

sistem elektrik dalam mengangkat beban.

3.3.6 Diagram Alir

Adapun bagan alir dalam proses pembuatan hand forklit sistem elektrik

dapat dilihat pada gambar berikut:

Mulai

Analisi perancangan
dan perhitungan

Gambar kerja

Tidak Pengadaan Alat dan Bahan

Pembuatan /Perakitan alat

Uji Fungsi
Alat

Yaa
Pengambilan Data

Penyususnan Laporan

Kesimpulan

Selesai
21
 BAB IV

HASIL DAN DESKRIPSI

4.1 Hasil Pembuatan

4.1.1 Hasil Pembuatan Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik
Hasil perancangan dan pembuatan Hand Forklif Sistem Elektrik dapat dilihat

pada gambar berikut:

Gambar 4.1 Hasil pembuatan Hand Forklift

4.1.2 Hasil Perhitungan

a. Perhitungan Kekuatan Las

Bahan elektroda yang digunakan adalah AWS E6013 dengan kekuatan tarik

maksimum 60 Kpsi dan tegangan tarik maksimum elektroda 427,47 N∕mm2.

a. Kekuatan tarik las fillet joint

Berdasarkan persamaan (1) kekuatan tarik untuk las fillet joint adalah:

22
 . 𝘨
𝜎 =
. , .

Diketahui: s = 5 mm

l = 50 mm

m = 100 kg

g = 9,8 m∕s2
. 𝘨
Maka diperoleh: 𝜎 = . , .

100 . 9,8
𝜎 =
5 . 0,707 . 50

980
𝜎 =
176,75

𝜎𝑡 = 5,544 N∕mm2

Nilai yang diperoleh melalui persamaan 1 membuktikan bahwa hasil

pengelasan aman karena nilai yang diperoleh tidak melebihi nilai kekuatan tarik

maksimum elektroda yang digunakan.

2. Kekuatan las butt joint

Tegangan tarik pengelasan dapat dihitung berdasarkan persamaan (2)

dengan beban sebesar 100 kg.

Jika diketahui: m = 100 kg

g = 9,8 m∕s2

t = 5 mm

l = 50 mm

23
 . 𝘨
Maka,𝜎 =
.

. ,
=
.

𝜎 = 3,92 N∕mm2

Berdasarkan hasil perhitungan diatas, maka hasil pengelasan yang

dilakukan aman karena nilai kuat tarik yang diperoleh tidak melebihi nilai tarik

maksimum elektroda yang digunakan.

b. Momen Tahanan Bengkok Pada Rangka

Untuk mencari momen tahanan bengkok untuk bahan yang digunakan

untuk membuat rangka yaitu baja karbon dengan ukuran 50 x 50 x 2 mm dengan

menggunakan persamaan (3) maka diperoleh:

( × × )
𝑊=

( × × )
𝑊=

( , )
𝑊 =

= 5,908.48 𝑚𝑚

24
c. Momen Inersia Penampang Simetri

Momen Inersia untuk bentuk penampang simetri sebenarnya dari bentuk

penampang standar dan bisa dicari dengan cara menjumlahkan momen inersia dari

setiap elemen luas penampang-penampang tersebut Itot = ∑ I, dan momen

tahanan bisa dicari dari momen Inersia dibagi jarak dari sumbunya ke sisi-sisinya

Gambar 4.2 Ukuran Besi UNP

Dalam penyelesaian momen inersia penampang simetris, maka dibagi dulu

elemen luas yang ada dan tentukan titik pusatnya berada di sumbunya.

Gambar 4.3 Ukuran Potongan Besi UNP

Moment inersia dan moment tahanan sumbu x

𝐼 =2.𝐼 + 𝐼 = 2. +

. .
𝐼 = 2. + = 18,3474 . 10 𝑚𝑚

25
 ,
𝑊 = = = 1,077. 10 𝑚𝑚

Moment inersia dan moment tahanan sumbu y

𝑏ℎ 𝑏ℎ
𝐼 =𝐼 −𝐼 . = −
12 12

45. 80 6. 68
𝐼 = − = 34.784 𝑚𝑚
12 12

Momen tahanan sumbu y

𝐼 34.784
𝑊 = =
𝑒 34

= 1.023 𝑚𝑚

d. Perhitungan Kekuatan mekanis katrol

a) F = m.g

F = 100 kg x 9,8 𝑚⁄𝑠

F= 981 N
b) W . lb = F .lk

Km = =1

Km = =1

e. Perhitungan Kekuatan Tali

SWL = 1/8” x 1/8” x 8 = 125 kg

26
4.2 Hasil Pengujian
Tabel. 4.1 Hasil rata-rata Pengujian Beban Bervariasi
Pengujian Beban Tinggi Waktu (detik) Arus yang mengalir
(KG) Angkat(CM) (Amper)
Naik Turun Naik Turun
1 25 150 6,20 5,8 1,49 1,71

2 50 150 6,29 5,9 1,84 1,69

3 75 150 6,52 6,1 2,14 1,35

4 100 150 6,73 6,2 2,40 1,22

Berikut grafik hasil pengujian.

7,4 Waktu (detik) Naik Waktu (detik) Turun

7,1
6,73
6,8
6,52
6,5 6,29
WAKTU(S)

6,2 6,2
6,1
6,2
5,9
5,8
5,9

5,6

5,3

5,0
25 50 75 100
MASSA (KG)

Gambar 4.4 Grafik Hasil Pengujian

Berdasarkan tabel dan grafik diatas menunjukkan bahwa tinggi

pengangkatan merata dan beban yang berbeda yang dimana semakin besar massa

yang diberikan maka waktu pengangkatan semakin lambat.

27
 Tabel. 4.2 Hasil Pengujian Beban Merata
Pengujian Beban (KG) Tinggi Waktu (detik)
Angkat(CM) Naik Turun
1 100 150 6,64 5,3

2 100 150 6,72 5,26

3 100 150 6,84 5,40

Rata-rata 6,7 5,8

Gambar 4.5 Grafik Hasil Pengujian

4.3 Deskripsi Hasil Pengujian

Pada data hasil pengujian yang dilakukan sebanyak empat kali dengan massa

bervariasi dan tinggi angkat yang sama. Berikut hasil yang diperoleh:

1. Pada pengujian pertama, dilakukan dengan mengangkat beban 25 kg,

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

28
 sekitar 6,20 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan sekitar waktu 5,8 detik. Kemudian pada saat pengangkatan arus

yang mengalir dalam kabel sikitar 1,49 Amper. Sedangkan pada saat turun

arus yang mengalir didalam kebel sekitar 1,71 Amper.

2. Pada pengujian kedua, dilakukan dengan mengangkat beban 50 kg, dengan

tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan yang

dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu sekitar

6,29 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh dengan

sekitar waktu 5,9 detik. Kemudian pada saat pengangkatan arus yang

mengalir dalam kabel sikitar 1,84 Amper. Sedangkan pada saat turun arus

yang mengalir didalam kebel sekitar 1,69 Amper.

3. Pada pengujian Ketiga, dilakukan dengan mengangkat beban 75 kg.

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

sekitar 6,52 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan sekitar waktu 6,1 detik. Kemudian pada saat pengangkatan arus

yang mengalir dalam kebel sikitar 2,14 Amper. Sedangkan pada saat turun

arus yang mengalir didalam kebel sekitar 1,35 Amper.

4. Pada pengujian keempat, dilakukan dengan mengangkat beban 100 kg,

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

sekitar 6,73 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan sekitar waktu 6,2 detik. Kemudian pada saat pengangkatan arus

29
 yang mengalir dalam kebel sikitar 2,40 Amper. sedangkan pada saat turun

arus yang mengalir didalam kebel sekitar 1,22 Amper.

Sedangkan pada massa yang sama dan tinggi angkat yang sama dengan

beban yang merata diperoleh hasil:

1. Pada pengujian pertama, dilakukan dengan mengangkat beban 100 kg,

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

sekitar 6,64 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan waktu sekitar 5,3 detik.

2. Pada pengujian kedua, dilakukan dengan mengangkat beban 100 kg,

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

sekitar 6,72 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan waktu sekitar 5,26 detik.

3. Pada pengujian ketiga, dilakukan dengan mengangkat beban 100 kg,

dengan tinggi angkat 150 cm. Dalam pengujian ini proses pengangkatan

yang dilakukan dengan hand forklift dapat diselesaikan dengan waktu

sekitar 6,84 detik untuk naik. Sedangkan pada saat turun dapat ditempuh

dengan waktu sekitar 5,40 detik.

Setalah melakukan pengambilan data, hasil pengujian telah sesuai dengan apa

yang diinginkan, yaitu mempercepat pengangkatan. Dengan mengangkat beban

100 kg rata-rata waktu yang dibutuhkan dalam pengangkatan 6,7 detik untuk naik

sedangkan untuk turun rata-rata waktu yang dibutuhkan yaitu 5,8 detik. Waktu

30
yang diperoleh selama hasil pengujian lebih cepat dibandingkan dengan

menggunakan hand forklift manual, dimana dengan mengangkat beban 100 kg

dapat ditempuh dengan waktu 15 detik menggunakan hand forklift manual.

Sedangkan Pada beban bervariasi yang menjadi faktor perbedaan waktu

pengangkatan pada keempat pengujian yaitu massa yang berbeda-beda karena

semakin besar massa yang diberikan maka waktu pengangkatan semakin lambat.

31
 BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan
Setelah dilakukan pengujian sebanyak sembilan kali dengan deskripsi hasil

kegiatan. Dengan mengangkat beban 100 kg ,tinggi angkat 150 cm membutuhkan

waktu 6,7 detik, disimpulkan bahwa Hand Forklift Dengan Sistem Elektrik ini

dapat mempercepat waktu.

5.2 Saran
Adapun saran adalah sebagai berikut:

1. Sebelum melakukan pengangkatan pastikan roda terkunci dengan baik

agar pada saat mengangkat hand forklift tidak bergeser.

2. Sebaiknya dilakukan pemilihan ban khusus agar dapat menahan beban

yang berat.

32
 DAFTAR PUSTAKA

Boedianto, Yohanes. 2007. “Perancangan Sistem Pengangkat pada Forklift”.

Tugas Akhir. Yogyakarta: Fakultas Sains dan Teknologi Universitas
Sanata Dharma
KBBI. 2022 Forklif. (Onile),
(https://.kemdikbud.go.id/entri/Forklif) diakses 23 agustus 2022
Nur, Rusdi. dan Muhammad Arsyad Suyuti. 2018. Perancangan Mesin-mesin
Industri. Yogyakarta: Deepublish.
Rudenko, N. 1994. Mesin Pengangkat. Jakarta, Erlangga.
Suryanto. 1995. Elemen Mesin I. Bandung: Pusat Pengembangan Pendidikan
Politeknik.
Suwando, Heri. 2016. “Analisis Kerusakan Pada Forklift Elektrik Nichiyu FB20-
75C dengan Metode FMEA”, Tugas Akhir. Riau: Universitas Islam Negeri
Sultan Syarif Kasim.
Syamtidar. 2018. ”Rancang Bangun Alat pengangkat Garpu Hand Forklift
Berkapasitas 200 KG Menggunakan Sistem Penggerak Motor Elektrik”.
Tugas Akhir. Makassar: Kementrian Perindustrian R.1 Politeknik ATI
Makassar.
Wikipedia. 2022. Forklif. Online),
(https://.id.m.wikipedia.org/wiki/Forklif diakses pada 23 agustus 2022

33
 LAMPIRAN

Lampiran 1 Tabel Sifat Minimum Logam Las (Suryanto, 1995:25)

No. Elektroda Kekuatan Tarik Kekuatan Mulur Regangan

AWS (kpsi) (kpsi) %
E60XX 60 50 17-25

E70XX 70 57 22

E80XX 80 67 19

E90XX 90 77 14-17

E100XX 100 87 13-16

E120XX 120 107 14

Catatan:
1 Kpsi = 6.894.757 N∕m2
AWS = American Welding Society untuk elektroda
62 Kpsi = 427 MPa
Lampiran 2 Foto Beban yang akan diuji
Lampiran 3 Foto Pengambilan data
Lampiran 4 Foto alat setelah pengerjaan rampung