BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
4.2 Perencanaan Komponen Pendukung
Dimana :
σ
t = Tegangan tarik yang diizinkan (kg/ cm²) F1 = Gaya tarik baut (kg)dp = Diameter baut pengikat (cm) Maka : dp ≥ = ____F1____ 0,5
π
.σ
t 4 dp ≥ = ___742,17___ 0,5 3,14 . 2000 4 dp ≥ = 2,36 cmMaka dapatlah hasil dari diameter baut yang diambil sebesar 2,4 cm.
4.2 Perencanaan Komponen Pendukung 4.2.1 Perencanaan Bantalan
Bantalan (bearing) merupakan suatu elemen mesin yang berfungsi untuk mendukung atau menumpu elemen mesin yang bergerak atau berputar, dengan adanya bantalan ini maka putaran poros dapat berlangsung dengan baik dan aman. Apabila pada mesin, dimana bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi mesin tersebut secara keseluruhannya akan menurun atau tidak dapat bekerja sebagai mana semestinya dan dapat mengakibatkan kerusakan yang lain. Bantalan dapat dibedakan menurut beban yang didukungnya terhadap poros, yaitu sebagai berikut :
1. Bantalan aksial
Dimana arah beban yang ditumpu oleh bantalan adalah sejajar dengan sumbu poros.
2. Bantalan radial
Arah beban yang ditumpu oleh bantalan tersebut adalah tegak lurus dengan sumbu poros.
3. Bantalan aksial radial
Pada bantalan ini arah beban yang akan ditumpu oleh bantalan adalah kombinasi dari kedua beban yang sejajar dan tegak lurus dengan sumbu poros.
Menurut gerakan yang terjadi pada bantalan terhadap poros, maka bantalan dapat dibedakan atas dua tipe, yaitu : bantalan luncur dan bantalan antifriksi. Jadi definisi dari bantalan adalah berfungsi untuk mendukung bagian yang berputar dan membatasi geraknya.
4.2.1.1 Perhitungan Beban Ekivalen
Beban ekivalen dinamis adalah suatu beban yang besarnya sedemikian rupa sehingga memberikan umur yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya. Pada perencanaan bantalan ini perhitungan beban ekivalen terdiri atas dua, dimana penjelasannya adalah sebagai berikut : 1. Untuk bantalan radial
Pada bantalan radial ini, persamaan yang digunakan untuk bantalan radial ini, yaitu sebagai berikut (Bianchi, 1981) :
2. Untuk bantalan aksial
Sedangkan pada bantalan aksial ini, rumus yang digunakan untuk bantalan ini adalah, sebagai berikut (Bianchi, 1981) :
Pa = XFr + YFa
4.2.2 Perencanaan Pasak
Pasak adalah merupakan suatu elemen mesin yang berfungsi untuk menetapkan bagian – bagian mesin terutama bagian mesin yang berputar. Pada pompa sentrifugal pasak berfungsi untuk menetapkan atau mengikat impeller pada poros pompa. Dengan demikian pasak tersebut memiliki fungsi untuk meneruskan daya dan putaran dari poros ke impeller.
Dalam perencanaan ini, bentuk dari pasak yang akan digunakan adalah pasak dengan bentuk penampang segi empat. Adapun tujuan dari dibuatnya pasak segi empat adalah untuk memudahkan pada saat pemasangan dan pencabutan yang sering dilakukan pasa saat perbaikan (over houl) pompa.
Pasak dengan penampang segi empat, dapat dilihat pada (gambar 4.5) dibawah ini. Bahan pasak biasanya harus lebih lunak dari pada bahan untuk perencanaan poros dan impeller, sehingga harga pasak relative lebih murah. Dalam perencanaan ini bahan pasak yang akan digunakan adalah S 45 C dimana mempunyai kekuatan tarik sebesar 70 kg/mm².
h b
h
L
T1 T2
Gambar 4.5 Pasak dan dimensinya. Sumber : Bianchi, 1981.
4.2.2.1 Dimensi – dimensi Pasak
Dalam menentukan pemilihan dimensi – dimensi pasak dilakukan berdasarkan pada besar diameter poros, dalam perencanaan ini diketahui diameter poros adalah sebesar 60 mm, maka gaya Tangesial (F) pada permukaan poros dapat ditentukan dengan rumus, yaitu sebagai berikut :
F = ( T ) Dp/2 Dimana :
F = Gaya Tangesial (kg) dp = Diameter poros (mm)
T = Momen rencana dari poros (kgm)
T = 245562,18 kg.mm (lihat pada perhitungan momen puntir). Maka :
F = 245562,18 60 / 2 F = 8185,41 kg.
Diameter poros 60 mm, dari tabel pasak (lampiran), maka didapat dimensi – dimensi pasak yaitu :
b = 18
n = 11
Kedalaman alur pasak pada poros
t
`1 = 7,0 mm Kedalaman alur pasak pada pra naf
t
`2 = 4,0 mmBahan pasak S 45 C dicelup dingin dan dilunakkan, maka Tb = 70 kg/mm² (kekuatan tarik). Persamaan yang digunakan adalah :
Skf1 . skf2 = 6 x 3
= 18.
Maka tegangan geser yang diizinkan adalah sebesar : Tka = 70 / 18
Tka = 3,9 kg/mm².
Untuk diameter pada tekanan permukaan yang diizinkan Pa = 10 kg/mm² adalah : P ≤ = _____ F_______ L x (
t
1 ataut
2 ) L = 8185,41 60 / 2 L = 272,85 mm. Maka : b/dp = 18 / 60 = 0,3.Pada perencanaan ini sebaiknya lebar pasak berkisar antara 25 –35 ∞, maka :
0,25 < 0,3 < 0,35 baik Lk /dp = 272,85 / 60 = 4,55
Maka hasil dari pada ukuran pasak untuk perencanaan ini adalah :
18 x 4 standard
Panjang pasak didapat sebesar = 272,85 mm.
4.2.2.2 Penyekat Poros (shaft Seal)
Sekat poros (shaft seal) memiliki fungsi untuk mencegah agar udara tidak masuk kedalam rumah pompa pada saat pengisapan dan mencegah keluarnya air yang sedang dipompakan pada saat penekanan.
Pada perencanaan ini maka untuk mendapatkan penyekatan (sealing) yang baik maka bahan sekat harus mempunyai sifat – sifat sebagai berikut ini :
1. Tahan terhadap tekanan air
2. Tahan terhadap temperature fluida
74
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dalam setiap pemilihan suatu pompa haruslah terlebih dahulu diketahui jenis fluida yang akan dialirkan, kapasitas aliran dan head yang diperlukan untuk mengalirkan zat cair yang akan dipompa. Selain dengan ketepatan pemilihan pompa, hal yang perlu diperhatikan agar pompa dapat bekerja dengan baik, perlu diperhatikan pula tentang instalasi pompa. Instalasi pompa yang dimaksud disini adalah meliputi letak pompa, perpipaan, katup, kran, belokan dan bak penampungan. Berdasarkan hasil dari analisis perhitungan pompa, maka penulis dapat menarik kesimpulan pada pompa yang dipilih seperti yang telah dijelaskan pada spesifikasi perencanaan pompa berikut ini.
5.1.1 Spesifikasi Hasil Perencanaan A. Perencanaan Pompa Kapasitas pompa = 0,066 M³/s Head pompa = 50 m (0,05 m³/s) Putaran pompa = 2,975 Rpm Daya pompa = 75 Kw Putaran spesifik = 5216,17 Rpm
Jenis pompa = Sentrifugal
Tipe impeller = Radial (LSI)
B. Penggerak Pompa
Jenis penggerak pompa = Motor linstrik induksi AC Daya = 75 Kw Voltage = 380 Volt Phase = 3 Pole = 2 Putaran (speed) = 3000 Rpm
C. Ukuran - ukuran Utama Perencanaan
Diameter poros pompa = 60 mm
Diameter hub impeller = 70,32 mm
Diameter eye impeller = 138,90 mm
Diameter sudu sisi masuk = 139,90 mm
Lebar impeller sisi masuk = 27,60 mm
Sudut masuk sudu = 15˚
Kecepatan relatif fluida = 21,538 m/s
Kecepatan tangesial = 21,44 m/s
Jumlah tingkat = 1 tingkat
Diameter sisi keluar impeller = 273,05 mm
Lebar impeller sisi keluar = 14,8 mm
Kecepatan tangesial = 42,154 m/s
Sudut fluida teoritis = 7˚41`
Kecepatan absolut teoritis = 35,44 m/s
Kecepatan tangesial aktual = 26,38 m/s
Sudut fluida aktual = 10˚ 13˚ 40,08``
Kecepatan absolut aktual = 26,72 m/s
Jumlah sudu = 8 buah
Jarak bagi antar sudu sisi hisap = 54,17 mm
Tebal sudu sisi masuk = 2,96 mm
Tebal sudu sisi keluar = 6,0 mm
Tebal rumah pompa = 8,6 cm
Diameter baut pengikat rumah pompa = 2,4 cm
Panjang pasak = 272,85 mm
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian pada unit produksi PDAM Tirta Meulaboh tentang perencanaan ulang pompa sentrifugal berkapasitas 50 liter/detik, maka saran yang dapat diberikan adalah :
1. Dengan hasil penelitian ini dapat dilanjutkan penelitian yang lebih luas yaitu dalam hal perencanaan penjadwalan pemesanan komponen agar komponen yang akan diganti dapat tersedia pada saat akan diganti.
Karena pembahasan Tugas Akhir ini hanya dibatasi pada perencanaan ulang pompa sentrifugal berkapasitas 50 liter/detik, Maka untuk bisa menenentukan alternatif penggunaan pompa yang baik perlu dibahas lagi suatu penelitian atau studi lanjutan tentang masalah tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
1. Haruo Tahara, Sularso. 2004. Pompa dan Kompressor (terjemahan). Pradnya Paramita, Jakarta.
2. M. White, Frank dan Hariandja, Manahan 1988. Mekanika Fluida (terjemahan). Erlangga, Jakarta.
3. Manga, J.B. 1990. Dasar - dasar Pompa dan Perancangan. Fakultas Teknik, Ujung Pandang.
4. Raswari. 1986. Teknologi Dan Perencanaan Sistem Perpipaan. Edisi Kedua. Universitas Indonesia, Jakarta.
5. Streeter, Victor L. dan Prijono, Arko 1988. Mekanika Fluida (terjemahan). Erlangga, Jakarta.
6. V.Giles, Ranald dan Herman Widodo Sumitro. 1984. Mekanika Fluida dan Hidrolika (terjemahan). Edisi kedua., Erlangga, Jakarta.
7. Bianchi L.W.P dan Bustraan, Pompa (terjemahan) Hendarji, PT.Pradya padamita, Jakarta 1981.
8. Chruch A.H, Pompa dan Blower Sentrifugal (terjemahan) Zulkifli Harahap,.Erlangga, Jakarta 1986.
9. Khetagurov M, Marine Auxiliary Machinery and System, uni on of soviet socialist republics, publishers Moscow 1980.
Lampiran 1. Grafik fungsi dari Angka Reynold (Reynolds Number) dan Kekasaran relatif.
Sumber : Sularso, 2004
Lampiran 7. Jumlah air yang dipakai per orang dan waktu pemakaiannya menurut jenis gedung
Lampiran 9. Efisiensi transmisi
Lampiran 10. Perbandingan cadangan
Sumber : Manga, 1990 Lampiran 12. Efisiensi standar pompa
No. Bantalan
Ukuran luar (mm) Faktor beban aksial Konstant a Kapasitas nominal dinamis spesifik (kg) Kapasitas nominal statis spesifik (kg) d D T B b r r1 p Y1 Y0 e C C0 30302 15 42 14,25 13 11 1,5 0,5 3,3 2,1 1,2 0,28 16,40 1000 30303 17 47 15,25 14 12 1,5 0,5 4,6 2,1 1,2 0,28 2030 1280 30304 20 52 16,25 15 13 2 0,8 4,4 2,0 1,1 0,30 2490 1670 30305 25 62 18,25 17 15 2 0,8 5,0 2,0 1,1 0,30 3300 2250 30306 30 72 20,75 19 16 2 0,8 5,2 1,9 1,0 0,32 4200 2970 30307 35 80 22,75 21 18 2,5 0,8 6,0 1,9 1,0 0,32 5350 3950 30308 40 90 25,25 23 20 2,5 0,8 5,0 1,7 0,95 035 6100 4750 30309 45 10 0 27,25 25 22 2,5 0,8 5,9 1,7 0,95 0,35 7600 6050 303010 50 11 0 29,25 27 23 3 1 6,1 1,7 0,95 0,35 8900 7150 30312 60 13 0 33,5 31 26 3,5 1,2 7,1 1,7 0,95 0,35 11900 9950 32304 20 52 22,25 21 18 2 0,8 8,2 2,0 1,1 0,30 3200 2350 32305 25 62 25,25 24 20 2 0,8 9,5 2,0 1,1 0,30 4400 3300 32306 30 72 28,75 27 23 2 0,8 9,7 1,9 1,0 0,32 5650 4500 32307 35 80 32,75 31 25 2,5 0,8 12,1 1,9 1.0 0,32 7000 5700 32308 40 90 35,25 33 27 2,5 0,8 12,3 1,7 0,95 0,35 8150 7000 32309 45 10 0 38,25 36 30 2,5 0,8 12,5 1,7 0,95 0,35 9850 8600 32310 50 11 0 42,25 40 33 3 1 13,7 1,7 0,95 0,35 1200 10800 Sumber : Sularso,2004
RIWAYAT HIDUP
Nama : Riki Tandiyus
Tempat Tanggal Lahir : Meulaboh 01 April 1987 Jenis Kelamin : Laki - laki
Agama : Islam
Status : Belum Menikah
Alamat : Jl. Samudra II Lk.IV Kuta Asan Gampong Ujung Kalak Kec. Johan Pahlawan Meulaboh Aceh Barat
Email : Andyatm@yahoo.co.id Mriki.tandiyus@gmail.com Orang Tua :
- Ayah : Ridwan - Ibu : Cut Nursiah
Pendidikan :
- SD Negeri 13 Meulaboh 1994 - 2000 - SMP Negeri 1 Meulaboh 2000 – 2003
- SMK Negeri 2 Meulaboh 2003 - 2006
- S.1 Fakultas Teknik Universitas Teuku Umar 2006 – 2014
Pendidikan Non Formal :
Pengalaman Organisasi :
- Ketua Kelompok Siswa Magang SMK 2 Bidang Teknik Mekanik Otomotif Balai Latihan Pendidikan Teknik (BLPT) Semarang Provinsi Jawa Tengah 2005 – 2006
- Kabag Humas Himpunan Mahasiswa Mesin (HMM) Jurusan Teknik Mesin Universitas Teuku Umar 2008 - 2009
- Panitia Pelaksana Seminar Sumber Daya Energi 2009 Fakultas Teknik Universitas Teuku Umar 2009
- Panitia Pelaksana Pekan Olahraga Mahasiswa Daerah (POMDA) Universitas Teuku Umar 2009
- Team Relawan Gerakan Sadar Pendidikan (GSP) Tingkat SLTA Se - Kabupaten Aceh Barat dan Aceh Jaya 2010
- Team Pelatihan Technologi Perbengkelan Menuju Modernisasi Sehat Motor Medan 2010
- Panitia Pelaksana Maulid Akbar Nabi Muhammad SAW Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) Universitas Teuku Umar 2010
- Panitia Pelaksana Turnamen Voli Ball HUT HMM – III Tingkat SLTA Se - Kabupaten Aceh Barat, Nagan Raya dan Aceh Jaya 2010
- Anggota UKM – Dakwah LDK AL – Hijrah Universitas Teuku Umar 2010
- Panitia Pelaksana Maulid Akbar Nabi Muhammad SAW Pemerintahan Mahasiswa (PEMA) Universitas Teuku Umar 2010