4 RANCANGAN, KONSTRUKSI, DAN UNJUK KERJA 23
4.2 Konstruksi Flume Tank 24
4.2.3 Sistem pembangkit arus air 25
Sistem pembangkit arus air terdiri dari dua komponen utama, yaitu sistem propulsi (baling-baling) dan motor listrik tenaga penggerak baling-baling. Sistem tenaga penggerak menggunakan motor listrik 3 fase dengan kekuatan 0,5 Hp (0,37 kW). Gambar motor listrik dan speknya berturut-turut disajikan pada Gambar 10 dan Tabel 1. Gambar dan spek pabrik dari motor yang digunakan di unduh dari website karena spek dan gambar dari motor tersebut tidak disertakan pada saat dibeli, disamping itu spek yang tertera pada motor kurang memadai..
Tenaga putar dari as motor listrik tersebut di atas diteruskan ke as baling- baling. As baling-baling terbuat dari besi stainless steel berdiameter 19 mm dan panjang 70 cm. Ada beberapa cara yang sudah dicoba digunakan untuk menghubungkan atau meneruskan tenaga putar dari as motor listrik ke as baling- baling. Pertama menggunakan sistem conical gear; conical gear digunakan untuk meneruskan tenaga putar dari dua as yang membentuk sudut 900, dalam hal ini as motor listrik yang posisinya horizontal sedangkan as baling-baling vertikal. As baling-baling dipasang pada kerangka flume tank dengan diberi dua dudukan yang terdiri dari flexible bearing agar mudah terpasang dengan posisi vertikal serta lurus (center) terhadap poros baling-baling.
Sumber:http://www.toolmex.com/new/products/product.cfm?id=34432&cid=83_73&v=50&mc=Y
Saat di uji coba jalan dengan menggunakan perangkat conical gear sebagai penerus tenaga putar, baling-baling dapat berputar dengan baik sebagaimana diharapkan. Kelemahan dari penggunaan conical gear ini adalah suara bising yang ditimbulkannya cukup tinggi (>100db). Menurut KEP-48/MNLH/11/1996 tentang Baku Mutu Kebisingan 1996 kebisingan pada tingkat tersebut melebihi batu mutu batas aman untuk kesehatan kesehatan manusia disekitarnya. Oleh karena itu digunakan cara lain untuk menghubungkan as motor listrik dengan as baling-baling, yaitu cara ke dua.
Cara kedua adalah dengan menggunakan kombinasi pulley dan v-belt. Pulley di pasang pada masing-masing ujung as motor listrik dan as baling-baling kemudian antara kedua pulley ditautkan dengan v-belt. Pada cara ini ini motor listrik dipasang dengan posisi vertikal, sehingga asnya sejajar dengan as baling-baling. Penggunaan v-belt sebagai penerus tenaga penggerak dari motor listrik ke as baling-baling cukup dapat mengurangi tingkat kebisingan, namun kendala tidak berhenti sampai disini. Jarak yang dibutuhkan antara as motor listrik dan baling-baling harus lebih jauh, disamping itu tidak praktis dalam konstruksinya. Penggunaan v-belt juga menyebabkan kecepatan putaran as baling-baling yang kurang stabil. Hal tersebut bisa disebabkan oleh beberapa hal seperti sifat v-belt yang lentur, pemasangan v-belt Tabel 1 Spesifikasi teknis motor listrik SG 71-4B
Product Group Unit Metric [IEC]
Net Weight lb 13 Horse power HP 0.5 RPM RPM 1500 Nominal RPM RPM 1380 Frame SG 71-4B Voltage V 220/380 Hertz Hz 50 Phase PH 3
Full Load Torque Nm 2.598
Full Load Amps (230/380.V) A 2.1/1.2
yang kurang pas posisinya terhadap as baling-baling, dan tingkat ketegangan v-belt itu sendiri saat terpasang. Bila terlalu kendur v-belt akan sering slip, sebaliknya bila terlalu tegang akan membuat gaya gesekan as terhadap poros makin tinggi sehingga kerja motor semakin berat. Konstruksi penghubung motor dan baling-baling dengan cara ketiga adalah penyambungan langsung as motor listrik dengan as baling-baling. Pada cara ini as baling- baling dan as motor listrik berada pada formasi satu garis lurus, dan vertikal. Penyambungan ini dengan menggunakan flexiblejoint coupling.
Joint coupling yang berfungsi sebagai penghubung as motor listrik dengan poros as propeller digunakan jenis flexible coupling berbahan aluminum dengan ukuran couple FL24/28-1/1a (Lampiran 1 a). Flexible join coupling ini terdiri dari tiga bagian, yaitu 2 buah komponen berupa silinder metal dan satu buah komponen “plastik” yang terbuat dari bahan polyurethane yang menyerupai impeler. Komponen ini dipasang sebagai penghubung dan juga sekat diantara kedua silinder metal yang terbuat dari bahan alumunium. Kegunaan komponen plastik ini selain meredam
Plat Besi 0,5 mm As Baling-baling Motor listrik Pulley V-belt Flexible bearing
getaran juga mencegah terjadinya gesekan antara kedua silinder metal. Penyambungan dengan menggunakan flexible coupling ini menghasilkan performa yang lebih baik, selain mudah menyambung dan memisahkan antara dua as, juga menghasilkan suara yang jauh lebih tenang dibandingkan dengan kedua cara penyambungan sebelumnya. Disamping itu cara ini juga menjadikan sistem propulsi lebih kompak dan ringkas secara konstruksi, sehingga tidak menghabiskan ruang yang lebih besar.
As baling-baling terbuat dari besi stainless steel sepanjang 33 cm dengan diameter 19 mm. As ini dibubut pada kedua bagian ujungnya, sehingga masing- masing diameternya pas dengan lubang joint coupling, bearing, mechanical seal serta poros baling-baling. Bagian ujung as di-senai untuk mur nomor 14.
Semula material as baling-baling yang digunakan adalah terbuat dari besi, namun sangat mudah berkarat yang pada akhirnya mengganggu kualitas air pada flume tank. Material stainless steel menjadi pilihan terbaik dikarenakan bahan ini tahan terhadap karat yang dapat disebabkan oleh air tawar maupun air laut.
Baling- baling semula dibuat dari bahan fibreglass (FRP), terdiri dari 3 daun, dan sepenuhnya hand made. Baling-baling ini dapat berfungsi sebagai pembangkit arus air dengan baik, namun mempunyai kelemahan diantaranya mudah pecah serta kurang seimbang (balance). Kekurang seimbangan ini menyebabkan getaran yang cukup besar pada saat baling-baling diputar dengan kecepatan tinggi. Kendala ini akhirnya coba diatasi dengan mengganti baling-baling alumunium pabrikasi. Baling- baling ini biasa digunakan untuk perahu “ketinting” tipe tiga daun, namun karena ukuran terkecilnya 6 inchi maka baling-baling tersebut diperkecil diameternya hingga menjadi 4,5 inchi, sudut daun baling-baling 45o, seperti disajikan pada Lampiran 1b.
Baling-baling dipasang pada bagian ujung as yang telah disenai dan dibaud dengan dengan baut nomor 14. Posisi pemasangan baling-baling berada di tengah tengah lingkaran bagian ujung pipa paralon. Posisi baling-baling harus tetap dan berada ditengah-tengan lingkaran paralon, untuk itu pada bagian dalam paralon ini dipasang booster yang terbuat dari plastik PU yang diselubungi pipa stainless steel. Booster ini berfungsi untuk dudukan sekaligus menahan ujung as baling-baling untuk tetap berada pada titik tengah lingkaran paralon.
Mechanical seal berukuran 16 mm dipasang pada bagian dalam dari dudukan as propeller agar tidak terjadi kebocoran air melalui celah antara as dengan dudukan as. Antara dudukan as dan tutup bagian atas flume tank di beri O ring seal.
Motor listrik ½ Hp
Kaki/dudukan motor listrik
Flexible joint coupling ukuran FL24/28-1/1a.
Tutup bagian atas flume tank
Bearing dan O ring seal
mechanical seal 16 mm
As Baling-baling
Baling-baling
Baut penahan baling-baling
Konstruksi sistem pembangkit arus yaitu motor listrik berikut propeller disajikan pada Gambar 12.