Derek

Latar Belakang

Derek adalah mesin yang mampu mengangkat dan menurunkan benda berat dan memindahkannya secara horizontal. Derek dibedakan dari kerekan, yang dapat mengangkat benda tetapi tidak dapat memindahkannya ke samping. Derek juga dibedakan dari konveyor, yang mengangkat dan memindahkan material curah, seperti biji-bijian dan batu bara, dalam proses yang berkelanjutan. Kata bangau diambil dari fakta bahwa mesin ini memiliki bentuk yang mirip dengan burung tinggi berleher panjang dengan nama yang sama.

Manusia telah menggunakan berbagai macam alat untuk mengangkat benda berat sejak zaman kuno. Salah satu versi paling awal dari bangau yang dikembangkan adalah shaduf, pertama kali digunakan untuk memindahkan air di Mesir sekitar empat ribu tahun yang lalu. Shaduf terdiri dari balok panjang yang berputar yang diseimbangkan pada penyangga vertikal. Sebuah beban berat dipasang di salah satu ujung balok dan ember di ujung lainnya. Pengguna menarik ember ke sumber air, mengisinya, lalu membiarkan beban menarik ember ke atas. Balok kemudian diputar ke posisi yang diinginkan dan ember dikosongkan. Shaduf masih digunakan di daerah pedesaan Mesir dan India.

Pada awal abad pertama, derek dibangun yang ditenagai oleh manusia atau hewan yang mengoperasikan treadmill atau roda besar. Derek awal ini terdiri dari balok kayu panjang, yang dikenal sebagai boom, terhubung ke alas yang berputar. Roda atau treadmill menggerakkan drum, di mana tali dililitkan. Tali itu terhubung ke katrol di bagian atas boom dan ke pengait yang mengangkat beban.

Perkembangan penting dalam desain derek terjadi selama Abad Pertengahan, ketika lengan horizontal yang dikenal sebagai jib ditambahkan ke boom. Jib dipasang pada boom dengan cara yang memungkinkannya berputar, memungkinkan rentang gerak yang lebih luas. Pada abad keenam belas, crane dibangun dengan dua treadmill, satu di setiap sisi rumah berputar yang berisi boom.

Crane terus mengandalkan tenaga manusia atau hewan sampai pertengahan abad kesembilan belas, ketika mesin uap dikembangkan. Pada akhir abad kesembilan belas, mesin pembakaran internal dan motor listrik digunakan untuk menggerakkan crane. Pada saat ini, baja daripada kayu digunakan untuk membuat sebagian besar derek.

Selama paruh pertama abad kedua puluh, derek Eropa dan Amerika berkembang dengan cara yang berbeda. Di Eropa, di mana sebagian besar crane digunakan di kota-kota dengan jalan sempit, crane cenderung dibangun dalam bentuk menara yang tinggi dan ramping, dengan boom dan operator di atas menara. Karena pengoperasian yang tenang sangat penting di kota-kota yang padat, derek menara ini biasanya ditenagai oleh motor listrik ketika tersedia secara luas.

Di Amerika Serikat, crane sering digunakan di lokasi yang jauh dari pemukiman. Crane cenderung dibangun dengan boom yang terhubung ke troli, yang dapat dipindahkan dengan mudah dari satu tempat ke tempat lain. Derek bergerak ini cenderung ditenagai oleh mesin pembakaran dalam. Selama tahun 1950-an, ketersediaan baja yang lebih kuat, dikombinasikan dengan peningkatan permintaan untuk bangunan yang lebih tinggi, menyebabkan pengembangan derek dengan boom yang sangat panjang yang dipasang pada truk kecil, atau crawler dengan tapak ulat. Mobile crane dan tower crane dari berbagai jenis digunakan secara luas di lokasi konstruksi di seluruh dunia.

Bahan Baku

Bahan terpenting yang digunakan untuk membuat crane adalah baja. Baja adalah paduan besi dan sejumlah kecil karbon. Untuk struktur yang tidak memerlukan kekuatan yang sangat tinggi, digunakan bentuk baja umum yang dikenal sebagai baja karbon. Menurut definisi, baja karbon mengandung kurang dari 2% elemen selain besi dan karbon. Baja karbon ada dalam berbagai bentuk. Faktor terpenting dalam menentukan sifat-sifat baja karbon adalah jumlah karbon yang ada, yang berkisar dari kurang dari 0,015% hingga lebih dari 0,5%.

Untuk struktur yang membutuhkan kekuatan besar, terutama pada derek yang dirancang untuk mengangkat benda yang sangat berat, digunakan berbagai bahan yang dikenal sebagai baja paduan rendah berkekuatan tinggi (HSLA). Baja HSLA mengandung kadar karbon yang relatif rendah, biasanya sekitar 0,05%. Mereka juga mengandung sejumlah kecil satu atau lebih elemen lain yang menambah kekuatan. Unsur-unsur ini termasuk kromium, nikel, molibdenum, vanadium, titanium, dan niobium. Selain kuat, baja HSLA tahan terhadap korosi atmosferik dan lebih cocok untuk pengelasan daripada baja karbon.

Tergantung pada desain yang tepat dari derek, berbagai macam bahan lain dapat digunakan dalam pembuatan. Karet alam atau sintetis digunakan untuk membuat ban untuk mobile crane. Komponen struktural tertentu dapat dibuat dari berbagai logam seperti perunggu dan aluminium. Komponen listrik dapat mencakup tembaga untuk kabel dan elemen semikonduktor seperti silikon atau germanium untuk sirkuit elektronik. Bahan lain yang dapat digunakan antara lain keramik dan plastik kuat.

Desain

Sangat sedikit mesin yang ada dalam berbagai desain seperti derek. Sebelum derek dibangun, pabrikan harus mempertimbangkan lokasi di mana derek akan digunakan dan berat yang perlu diangkat. Selain itu, crane sering dimodifikasi agar sesuai dengan kebutuhan pengguna. Untuk alasan ini, tidak berlebihan untuk mengatakan bahwa tidak ada dua bangau yang persis sama.

Crane yang digunakan untuk keperluan industri umumnya dirancang untuk tetap berada di satu lokasi secara permanen. Derek ini sering melakukan tugas berulang yang dapat diotomatisasi. Jenis derek industri yang penting adalah derek jembatan. Bepergian di atas rel yang dipasang pada dua balok horizontal, yang dikenal sebagai jembatan, troli memungkinkan pergerakan derek jembatan. Biasanya, jembatan itu sendiri dapat dipindahkan sepanjang sepasang rel paralel, memungkinkan derek mencapai area persegi panjang yang besar. Derek jembatan juga dapat dirancang sedemikian rupa sehingga salah satu ujung jembatan ditopang oleh poros tengah sementara ujung lainnya bergerak di atas rel melingkar, memungkinkan tercapainya area bundar yang besar.

Derek bepergian di atas kepala adalah sejenis derek jembatan di mana relnya terletak tinggi di atas tanah. Biasanya ditopang dari langit-langit gedung, overhead travelling crane memiliki keunggulan tidak menimbulkan halangan di area kerja.

Derek yang digunakan dalam konstruksi sering melakukan berbagai tugas dan harus dikendalikan oleh operator yang sangat terampil. Derek konstruksi dibagi menjadi derek bergerak dan derek menara. Mobile crane dipasang pada truk atau crawler untuk melakukan perjalanan dari satu tempat ke tempat lain. Derek artikulasi adalah derek bergerak di mana ada sambungan antara dua bagian boom, memungkinkannya bergerak dengan cara yang mirip dengan buku jari di jari manusia. Derek artikulasi umumnya digunakan untuk mengangkat benda yang jaraknya relatif dekat, tetapi dengan rentang gerak yang luas. Telescoping crane adalah mobile crane di mana dua atau lebih bagian boom dapat diperpanjang dan ditarik kembali, mengubah panjang boom. Derek teleskopik kurang fleksibel daripada derek artikulasi, tetapi biasanya mampu mengangkat benda yang lebih berat yang terletak lebih jauh.

Tower crane digunakan dalam konstruksi gedung-gedung tinggi. Mereka dipasang saat konstruksi dimulai dan dibongkar saat bangunan selesai. Tower crane eksternal dipasang di luar gedung. Saat gedung bertambah tinggi, derek dinaikkan dengan mengangkat bagian atas derek dan menambahkan bagian menara baru di bawahnya. Tower crane internal dipasang di dalam Bangau bergerak. bangunan. Saat gedung bertambah tinggi, derek diangkat dengan mengangkat dasar derek ke tingkat yang lebih tinggi di dalam gedung..

Manufaktur
Proses

Membuat komponen baja

• 1 Baja cair dibuat dengan melebur bijih besi dan kokas (zat kaya karbon yang dihasilkan ketika batubara dipanaskan tanpa udara) dalam tungku, kemudian menghilangkan sebagian besar karbon dengan meledakkan oksigen ke dalam cairan. Baja cair kemudian dituangkan ke dalam cetakan besi besar berdinding tebal, di mana ia mendingin menjadi batangan.
• 2 Untuk membentuk produk datar seperti pelat dan lembaran, atau produk panjang seperti batangan dan batangan, ingot dibentuk di antara rol besar di bawah tekanan yang sangat besar. Tabung berongga, seperti yang digunakan untuk membentuk kisi-kisi boom dari derek besar, dapat dibuat dengan menekuk lembaran baja dan mengelas sisi-sisi yang panjang menjadi satu. Mereka juga dapat dibuat dengan menusuk batang baja dengan kerucut baja yang berputar.

  Derek menara eksternal.

• 3 Kabel yang digunakan untuk mengangkat beban terbuat dari kawat baja. Untuk membuat kawat, baja pertama-tama digulung menjadi batang panjang. Batang kemudian ditarik melalui serangkaian cetakan yang mengurangi diameternya ke ukuran yang diinginkan. Beberapa kabel kemudian dipilin bersama untuk membentuk kabel.
• 4 Baja tiba di pabrik derek dan diperiksa. Itu disimpan di gudang sampai dibutuhkan. Berbagai macam komponen yang nantinya akan dirakit menjadi crane dibuat dengan menggunakan berbagai peralatan pengerjaan logam. Mesin bubut, bor, dan mesin presisi lainnya digunakan untuk membentuk baja sesuai kebutuhan.

Memasang derek

• 5 Sebuah derek disatukan dari komponen-komponen yang diperlukan. Saat derek bergerak di sepanjang jalur perakitan, komponen baja dilas atau dibaut ke tempatnya. Prosedur pasti yang diikuti selama proses ini bervariasi tergantung pada jenis derek yang dirakit. Untuk mobile crane, komponen tersebut kemudian dirakit menjadi truk standar atau crawler dari jenis yang sesuai.
• 6 Derek yang dirakit diuji dan dikirim. Tergantung pada ukuran dan jenis derek, derek dapat dipecah menjadi subbagian untuk dipasang di lokasi. Itu juga dapat dikirim utuh dengan truk besar khusus.

Kontrol Kualitas

Keselamatan adalah faktor terpenting yang harus dipertimbangkan selama pembuatan derek. Baja yang digunakan untuk membuat derek diperiksa untuk Derek menara internal. pastikan tidak ada cacat struktural yang akan melemahkan derek. Sambungan las dan baut juga diperiksa.

Pemerintah Amerika Serikat menetapkan peraturan khusus melalui Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja yang membatasi berat yang boleh diangkat oleh derek tertentu. Asosiasi Produsen Derek Amerika menetapkan standar keselamatannya sendiri yang melebihi standar yang disyaratkan oleh pemerintah. Perangkat khusus di dalam derek mencegah pengguna mencoba mengangkat beban yang lebih berat dari yang diizinkan.

Crane yang telah selesai diuji pertama kali tanpa beban untuk memastikan bahwa semua komponennya beroperasi dengan benar. Kemudian diuji dengan beban untuk memastikan bahwa crane mampu mengangkat benda berat tanpa kehilangan stabilitas.

Keselamatan pada akhirnya tergantung pada penggunaan derek yang tepat. Operator crane harus dilatih secara khusus, harus lulus tes khusus, dan harus diperiksa untuk setiap masalah visual atau fisik. Derek harus diperiksa setiap shift kerja, dengan pemeriksaan motor dan alat pengangkat yang lebih teliti setiap bulan. Operator crane harus mewaspadai perubahan lingkungan untuk menghindari kecelakaan. Misalnya, crane tidak boleh digunakan dalam kondisi yang sangat berangin.

Masa Depan

Produsen crane terus mencari cara baru untuk memasukkan teknologi baru ke dalam produk mereka. Crane masa depan akan meningkatkan keamanan dan keserbagunaan dengan komputer dan layar video yang memungkinkan operator memindahkan benda berat dengan akurasi yang lebih tinggi.

Tanda-tanda masa depan dapat dilihat pada derek yang tidak biasa yang baru-baru ini dikembangkan oleh James S. Albus, dari Institut Nasional Standar dan Teknologi di Gaithersburg, Maryland. Robot Lingkungan Drive Independen Stewart Platform (SPIDER) tidak terlihat seperti derek biasa. Sebaliknya, SPIDER berbentuk seperti segi delapan (padatan berbentuk berlian yang terdiri dari delapan segitiga yang disatukan dalam bentuk dua piramida empat sisi). Enam katrol mendukung enam kabel dari tingkat atas SPIDER. Kabel memanipulasi tingkat yang lebih rendah dari SPIDER, yang melekat pada alat atau perangkat pegangan. Keenam kabel dapat dioperasikan bersama-sama atau secara independen, memungkinkan tingkat yang lebih rendah untuk dipindahkan ke segala arah. SPIDER dapat mengangkat benda berat dalam jarak 0,04 inci (1 mm) dari lokasi yang diinginkan, dan menahannya dalam setengah derajat sudut yang diinginkan. SPIDER dapat mengangkat hingga enam kali beratnya sendiri.