PERANCANGAN PESAWAT ANGKAT PINTU PELIMPAH
DOUBLE DRUM DI BENDUNGAN PANDAN DURI
–
NTB
(Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
MOH. RIFAI HADISAPUTRA 09510124
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
vii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI
Design of Spillway Gate Hoist Double Drum in Pandanduri Dam West Nusa Tenggara (With 41 Ton Spillway Gate Load)
Moh. Rifai Hadisaputra
Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRACT
As an effort to support food endurance program's a surplus 10 million tons, the government through Directorate General of water resources (SDA) Public Works Ministry continues to push the increase Shelter water through the development some dam, one of them is a dam Pandanduri that were in the village Suwangi Sakra Sub District East Lombok. Construction of dams is expected to be able to meet around 60 thousand hectares of farm land stretching from west to east Nusa Tenggara Province. Provision of clean water with the method shelter in a dam also has the benefit that are able to suppress debit flood in the river downstream part dam (debit the top 1,517.94 m³/det up to 1,170 m³/det).
To suppress water intakes, the door spillway plays an important role in balancing amounts of water will come in and out with the mechanisms open and close. This design is intended to get construction and blue-print of Hoist with the burden the spillway 41,000 kgf according to the ISO standard.
Based on the result calculation that has been done to get a Hoist design with a capacity 40,000 kgf, it was concluded as follows: by a steel with a diameter 32.8 mm; type 6 x 37 1 fiber core, and dimensions drum acquired, Diameter : 623.2 mm, Length : 525.58 mm, thick : 22.46 mm, with the power 6.517 kg/mm2, chosen material shaft : steel S45 C, diameter : 160 mm, motor that are required for a 7.5 kw.
viii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI
Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)
Moh. Rifai Hadisaputra
Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRAK
Sebagaiupaya mendukung program ketahanan pangan surplus 10 juta ton, pemerintah melalui Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (SDA) Kementerian Pekerjaan Umum terus mendorong peningkatan tampungan air melalui pembangunan beberapa bendungan, salah satunya adalah bendungan Pandanduri yang berada di Desa Suwangi Kecamatan Sakra Kabupaten Lombok Timur. Pembangunan bendungan itu diharapkan mampu memenuhi sekitar 60 ribu hektar lahan pertanian yang membujur dari barat ke timur NTB. Penyediaan air dengan metode penampungan pada bendungan juga mempunyai manfaat yaitu mampu meredam debit banjir di sungai bagian hilir bendungan (debit puncak 1.517,94 m³/det menjadi 1.170 m³/det).
Untuk meredam debit air, pintu pelimpah bereperan penting dalam menyeimbangkan jumlah air yang akan masuk dan keluar. Mekanisme dalam menyeimbangkan jumlah air adalah pintu pelimpah akan dibuka ketika jumlah air melebihi kapasitas bendungan dan ditutup ketika jumlah air tidak melebihi kapasitas bendungan. Perancangan ini bertujuan untuk mendapatkan konstruksi dan gambar kerja sesuai ISO Alat Pengangkat dengan beban yaitu 41.000 kgf.
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan untuk mendapatkan desain Pesawat Angkat dengan kapasitas 40.000 kgf, disimpulkan sebagai berikut : Diperoleh Tali baja dengan diameter 32,8 mm ; tipe 6 x 37 + 1 fiber core, dan dimensi drum didapat, Diameter : 623,2 mm, Panjang : 525,58 mm, Tebal : 22,46 mm, dengan kekuatan 6,517 kg/mm2, dipilih material poros : baja S45 C, diameter : 160 mm, daya motor yang dibutuhkan yaitu 7,5 kW.
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul “Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan
Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)” dapat diselesaikan dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan yang menjadi pelambat pengerjaannya.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang. Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan hidayah-Nya.
2. Kedua Orang tua saya, Kaka saya dan Keluarga besar saya yang telah banyak mendukung saya baik dalam hal do’a, moral, masukan, arahan, motivasi, dan materi.
x
bimbingan, motivasi, arahan, dan saran-saran yang sangat berharga pada penulis selama menyusun skripsi.
4. Bapak Ir. Daryono, MT, selaku pembimbing II saya, serta selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammdiyah Malang yang dengan penuh kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan banyak memberikan petunjuk arahan serta bimbingan untuk mengerjakan skripsi ini.
5. Bapak Ir. M Lukman, MT, yang telah banyak memberi saran, motivasi dan kritik – kritik membangun untuk lebih teliti lagi dalam penyusunan skripsi ini. 6. Dosen wali saya bapak Ir. Ali Syaifullah, MT, yang telah banyak-banyak memberi motivasi dan semangat kepada saya untuk lekas menyelesaikan skripsi ini.
7. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan
tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi
ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.
8. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.
9. Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya. 10.Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan
waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.
xii DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ... i
POSTER ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ... v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN ... vi
ABSTRAK INGGRIS ... vii
ABSTRAK INDONESIA ... viii
KATA PENGANTAR ... ix
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR TABEL ... xiv
DAFTAR GAMBAR ... xv
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1Latar Belakang ... 1
1.2Perumusan Masalah ... 2
1.3Batasan Masalah... 2
1.4Tujuan ... 3
1.5Manfaat ... 3
BAB II LANDASAN TEORI ... 5
2.1Definisi Pemindah Bahan ... 5
2.2Klasifikasi Pesawat Angkat dan angkut ... 5
2.2.1 Secara Umum Perlengkapan Penanganan Bahan ... 6
2.3Pintu Pelimpah ... 8
2.4Komponen Utama ... 12
2.4.1 Tali Baja (steel wire rope) ... 12
2.4.2 Pully ... 19
2.4.3 Load handling mechanism (Kait) ... 22
2.4.4 Breaking Devie (rem) ... 22
2.4.5 Driven (Motor Penggerak) ... 23
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ... 25
xiii
3.2Perencanaan & Penjelasan Tugas ... 26
3.3Perancangan Konsep ... 27
3.4Perancangan Bentuk ... 29
3.5Perencanaan detail ... 29
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ... 30
4.1Data Desain yang Dirancang ... 30
4.2Perhitungan Tali Baja ... 32
4.2.1 Gaya Maksimum Pada Tali ... 32
4.2.2 Luas Penampang ... 32
4.2.3 Diameter Tali Baja (d) ... 33
4.2.4 Kekuatan Tali Baja ... 34
4.2.5 Umuru Tali Baja ... 35
4.3Perencanaan Puli ... 37
4.4Drum Penggulung Tali Baja ... 40
4.4.1 Diameter Drum ... 40
4.4.2 Jumlah Lilitan (Z) Pada Drum ... 41
4.4.3 Panjang Alur Drum ... 42
4.4.4 Tebal Dinding Drum ... 42
4.4.5 Kekutan Drum ... 42
4.5Roda Gigi Drum & Pinion ... 43
4.5.1 Gear Drum ... 44
4.5.2 Torsi Pada Poros Drum ... 45
4.5.3 Diameter Poros Drum ... 45
4.6Motor Penggerak ... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 46
5.1Kesimpulan ... 46
5.2Saran ... 47
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Dmin/d ... 17
Tabel 2.2 Harga Minimum Faktor k dan e1 yang Diizinkan ... 18
Tabel 2.3 Nilai Faktor e4 ... 20
Tabel 2.4 Roda Puli Untuk Tali Kawat Baja (mm) ... 21
Tabel 4.1 Data Desain ... 30
Tabel 4.2 Dimensi Lain Pada Puli ... 38
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Jenis – jenis Perlengkapan Penanganan Bahan ... 6
Gambar 2.2 Tali Baja (wire rope) ... 12
Gambar 2.3 Lapisan Tali (strand) dan Konstruksi Tali (strand) ... 13
Gambar 2.4 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Mesin – mesin penanganan bahan ... 14
Gambar 2.5 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Pada Mesin – mesin Penanganan Bahan ... 15
Gambar 2.6 Dimensi Roda Puli ... 21
Gambar 2.7 Mekanisme Pengereman ... 22
Gambar 3.1 Diagram Alir dari Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah .... 26
Gambar 3.2 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ... 28
Gambar 4.1 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ... 31
Gambar 4.2 Ukuran Puli ... 38
xvi
DAFTAR PUSTAKA
http://sumbawabaratnews.com/?p=7862
http://www.open.edu/openlearnworks/mod/page/view.php?id=41201
Muin, Syamsir A. 1990. “Pesawat –pesawat pengangkat”. Jakarta: Rajagrafindo persada
Rudenko, N. 1994. “Mesin Pemindah Bahan”. Jakarta: Erlangga
Sularso & Suga kiyokatsu. 1985 “Dasar Perencanaan & Pemilihan Elemen
1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Sebagaiupaya mendukung program ketahanan pangan surplus 10 juta ton, pemerintah melalui Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (SDA) Kementerian Pekerjaan Umum terus mendorong peningkatan tampungan air melalui pembangunan beberapa bendungan. Salah satunya adalah bendungan Pandanduri yang berada Desa Suwangi Kecamatan Sakra Kabupaten Lombok Timur. Pembangunan bendungan itu diharapkan mampu memenuhi sekitar 60 ribu hektar lahan pertanian yang membujur dari barat ke timur NTB.
Selain manfaat langsung untuk menyediakan air irigasi, Bendungan Pandanduri juga mempunyai manfaat tidak langsung yaitu mampu meredam debit banjir di sungai bagian hilir bendungan (debit puncak 1.517,94 m³/det menjadi 1.170 m³/det) serta mampu meningkatkan taraf hidup masyarakat sekitar bendungan melalui pengembangan perikanan air tawar, dan mendukung pengembangan sektor pariwisata Kabupaten Lombok Timur.
(bit.ly/14YmUrL)
Bendungan Pandan Duri mempunyai 4 (empat) daun Pintu Pelimpah yang berfungsi untuk membendung debit air sebanyak 1.170 m³/det, dan masing – masing daun pintu memiliki massa 25.280 kg.
2
struktur pintu, ini akan menambah massa dari pintu pelimpah tersebut dari 25.280 kg menjadi 32.919 kgf.
Untuk fungsi penutupan pintu hanya memanfaatkan massa dari pintu tersebut ditambah dengan massa dari peralatan pendukung (roda, pully, dan lain-lian) karena tekanan dari air yang lebih kecil (7.638 kgf) dari massa pintu pelimpah (25.280 kg), jadi untuk penutupan tidak perlu penambahan tenaga.
Untuk mempermudah dalam pengoprasian mekanisme dalam membuka dan menutup Pintu Pelimpah maka dari itu penyusun tugas akhir ini mengambil judul “Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double
Drum di Bendungan Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah
41 Ton)”.
1.2. Rumusan Masalah
Dari uraian diatas perumusan masalah yang ada adalah:
Bagaimana merancang konsturksi Pesawat Angkat yang mampu mengangkat daun Pintu Pelimpah dengan beban 41.000 kgf.
Bagaimana gambar rancangan konsturksi Pesawat Angkat Pintu Pelimpah
1.3. Batasan Masalah
Agar perancangan Pesawat Angkat ini menjadi lebih terarah dan mencapai tujuan yang diinginkan, maka perlu dilakukan pembatasan masalah. Adapun batasan masalah dalam penulisan tugas akhir ini sebagai berikut :
3
Faktor temperatur dianggap tidak berpengaruh pada perhitungan Pesawat Angkat karena dioperasikan dalam temperatur ruang.
Faktor angin dianggap tidak mempengaruhi perhitungan, dikarenakan dalam pengoperasiannya pada area indoor (ruang tertutup)
1.4. Tujuan
Adapun tujuan dari perencanaan ini adalah:
Mendapatkan konstruksi Pesawat Angkat yang mampu mengangkat daun Pintu Pelimpah dengan beban 41.000 kgf.
Mendapatkan gambar kerja konstruksi Pesawat Angkat gambar ISO
1.5. Manfaat
Manfaat dari perancangan ini adalah: Manfaat bagi mahasiswa:
Dapat mengaplikasikan teori-teori yang didapat di perkuliahan
Dapat mengerti dasar-dasar perancangan yang sistematis
Mampu mewujudkan hasil rancangan dalam bentuk gambar standart ISO
Manfaat bagi Universitas Muhammadiah Malang:
Mendapatkan dampak positif bagi kampus dari masyarakat
Menjunjung tinggi nama kampus Universitas Muhammadiyah Malang
4
Mempermudah membuka dan menutup pintu pelimpah
