TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN POMPA HIDRAM DAN ANALISA PERUBAHAN
DIAMETER OUTLET TERHADAP TINGGI AIR
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan
Tugas Akhir Di Jurusan Teknik Mesin Program Studi Teknik Manukfaktur Politeknik Negeri Padang
Disusun Oleh :
Nama : ALDINO PUTRA No BP : 1311042011
Program Studi : D-IV TEKNIK MANUFAKTUR
JURUSAN TEKNIK MESIN PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK MANUFAKTUR POLITENIK NEGERI PADANG
LEMBARAN PENGESAHAN
Proposal Mulai Dari Tanggal 07 April 2017
RANCANG BANGUN POMPA HIDRAM DAN ANALISA PERUBAHAN
DIAMETER OUTLET TERHADAP TINGGI AIR
Proposal Ini Disampaikan Untuk Memenuhi Syarat Kelulusan Menyelesaikan Tugas Akhir Di Jurusan Teknik Mesin Program Studi D-IV Teknik Manufaktur
Semester VIII ( Delapan ) 2017
Oleh ALDINO PUTRA NO BP : 1311042011 Diperiksa dan disahkan oleh :
Mengetahui :
Ketua Program Studi Manufaktur
( Drs, Yusri., MT. ) NIP. 195808111986031023
JURUSAN TEKNIK MESIN
PROGRAM STUDI : D - IV TEKNIK MANUFAKTUR POLITEKNIK NEGERI PADANG
2017
Pembimbing II
( MENHENDRY, DIPL. ING. HTL., M. ENG. ) NIP. 19660404199512001
Pembimbing I
( ASMED, ST., MT. ) NIP. 196403041991031004
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN POMPA HIDRAM DAN ANALISA PERUBAHAN DIAMETER OUTLET TERHADAP TINGGI AIR
Disusun Oleh :
Nama : ALDINO PUTRA
Nomor Bp. : 1311042011 Jurusan : Teknik Mesin
Program Studi : DIV Teknik Manufaktur Telah Lulus Sidang Pada Tanggal : 03 Oktober 2017 Pembimbing I
Asmed, ST, MT NIP. 196403041991031004
Pembimbing II
Menhendry, Dipl.Ing.HTL, M.Eng NIP. 196604041995121001
Disahkan Oleh : Kepala Program Studi
DIV Teknik Manufaktur
Drs, Yusri, MT NIP. 195808111986031002 Ketua Jurusan Teknik Mesin Dr. Junaidi, ST, MP NIP. 196606211992031005
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN POMPA HIDRAM DAN ANALISA PERUBAHAN DIAMETER OUTLET TERHADAP TINGGI AIR
Tugas Akhir Ini Telah Diuji dan Dipertahankan di Depan Tim Penguji Tugas Akhir Diploma IV Jurusan Teknik Mesin
Program Studi DIV Teknik Manufaktur Politeknik Negeri Padang Pada Tanggal : 03 Oktober 2017
Tim Penguji : Ketua/Penguji I Asmed, ST, MT NIP. 196403041991031004 Sekretaris/Penguji II Mulyadi, ST, MT NIP. 196306071995011001
Anggota I/ Penguji III
Nota Effiandi, ST, MPd NIP. 196111151988031002
Anggota II/ Penguji IV
Nasrullah, ST, MT NIP. 197306292002121001
HALAMAN PERSEMBAHAN
Alhamdulillah …..
Ya Allah berikanlah aku ilmu untuk mensyukuri segala nikmat Mu Yang telah Engkau anugerahkan kepadaku
Dan kepada kedua ibu bapakku
Dan untuk mengerjakan amal shaleh yang engkau ridhoi Dan masukkanlah aku dengan rahmatmu ke dalam
Golongan hamba – hamba Mu yang shaleh (QS : An - Naml : 19)
Ya Allah………
Detik ini ku bersujud syukur Atas berkah Mu
Setitik kebahagiaan telah ku nikmati Sekeping cita-cita telah ku raih
Namun …………
Bukan sampai disini perjalananku Masih ada detik-detik esok
Yang harus kuperjuangkan
Terimalah ……..
Setitik hargaku ini sebagai baktiku
Atas segala pengorbana yang telah kucurahkan kepada Mu Dengan segala rasa syukur ku bersujud di hadapan Mu
Secercah harapan telah ku genggam Sepenggal asa telah ku gapai
Hari ini……
Seiring rasa syukur kepada Mu Ya Allah Dari lubukhati yang paling dalam Ku persembahkan setetes keberhasilan ku
Kepada Ibunda ku Tercinta “Rosmaniar”
Yang telah melahirkan, membesarkan serta mendidik dan membimbing ananda Hingga ananda menjadi orang yang berguna
Dalam curahan kasih sayangmya telah ku raih sepenggal cita Dan berjuta rasa yang pernah ada
Ya Allah rangkullah Ibuku dalam rahmat dan karunia MU Dan berikanlah kesehatan jasmani maupun rohani
Kepada Ayahhandaku “Erman”
Yang tak kurangnya memberikan semangat dan kasih sayang kepada ananda Hingga menjadi manusia yang sedikit tau tentang kehidupan ini
Memberikan moril dan harapan kepada ananda Tak sepatutnya malas dan menghiraukan masa depan ini Insha Allah Anakmu ini akan mewujudkan impian mu
Amiiiiiinnnn… Doa ibunda dan ayahhanda selalu mengiringi anakmu ini
Thanks To My Family ,,,,,,
Terimakasih kepada Abangku tercinta “ Verdi Andriko ’
Doa serta dukungan baik moral maupun dana, hingga abang sadari keinginan adikmu ini . Maaf bg belum bisa membalasnya sampai sekarang ini.
Terimasih untuk Kekasih Hatiku “ Rifina Sabillah Caesarika T “Sang motivator hidupku. Doa serta dukungan semangat yang tak henti-hentinya kamu berikan kepada aku ini. Mengupayakan apapun yang telah engkau semangati selama ini dan selalu menolong aku disaat kesulitan ataupun senang. Sering menemani aku
membuat/menyelesaikan tugas akhir ini hingga sampai saat yang membahagiakan ini. Semoga kamu juga bisa cepat selesaiin skripsinya ya. Amiiiinnnn..
Usaha yang kulakukan ini takkan berjalan dengan maksimal tanpa nasehat dan dukunagan dari keluarga besar ku ini.
Thanks To The meaning people behind My S.ST…….
Thanks full to dosen pembimbing Bpk Asmed, ST, MT & Bpk Menhendry, Dipl.Ing.HTL, M.Eng yang selalu sabar menuntun dan memberi pengarahan dalam menyelesaikan TA ini dan juga for All my lecture”s along study in PNP
Thanks To My Friends ………
Kepada kawan2 seperjuangan TA : Ilham Handoko, Ilham Dani NP, Fatwa Permata, Putri Adeliza, Yunanda Putra, Alfi Akbar, Muhammad Ziyad Tabrani,Fauzan Filfajri, Ravi Pratama, Kwan2 Manufaktur 2013 Pokoknyo hahaha., Kwan2 nan rela2 manolongan sidang wak : Ilham Dani NP, Yunanda Putra, Putri Adeliza, nursyakina, nofia rozy, dan Terimakasih sekali buat Fatwa Permata yang rela basah manolongan saat pengujian TA awak sampai-sampai buka sapatunyo hahaha.., dan thanks to Irsad Dunas,Fajryan Rozalisman,Fauzan Filfajri, yang mangawanan bagadang dikos Yunanda Putra, Kwan2 Manufaktur 2013 semoga kedepanya kita bisa sukses bersamaa amiin....
Thanks To Kawan2 dakek dan warga pondok barasok
Terima kasih atas semangat yang telah diberikan : Sibro “Lana ” yang rela begadang sampai pagi untuk mangarajoan gambar revisi awak hahaha... dan Terimakasih atas berkat bantuan PPT dari "bang fuad S,PD" yang rela membagikan sedikit karyanya kepada saya, mungkin sangat berjasa sekali atas bantuanya bang puad sekaligus abak dari warga pondok barasok hahaha, dan terimakasih kepada teman warga pondok brasok yang telah mengasih support kepada saya disaat dan sesudah TA ini selesai, &
SATU PESAN PENYEMANGAT DARI PENULIS
---YAKINLAH KEPADA DIRI SENDIRI
HIRAUKAN PERKATAAN DAN OCEHAN SEMUA ORANG
BUKTIKAN DENGAN TINDAKAN TANPA PENGECUALIAN
TINGKATKAN KEMAMPUANMU
HIDUPLAH DENGAN APA YANG KAMU INGINKAN
GAPAILAH SEMUA HARAPAN DIMULAI DARI NOL
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Air merupakan salah satu sarana yang penting bagi kehidupan manusia baik itu hewan dan tumbuh-tumbuhan. Dalam semua aspek kehidupan, air merupakan komponen yang mutlak harus tersedia baik sebagai komponen utama maupun sebagai komponen pendukung. Usaha sebagai pemenuhan kebutuhan air dalam kehidupan sehari-hari dapat melakukan dengan memanfaatkan kondisi alam dan hokum dasar fisika ataupun memanfaatkan peralatan mekanis hasil karya manusia. Bagi masyarakat yang berada jauh dari sumber air atau yang berada pada daerah yang lebih tinggi dari sumber air, dapat menggunakan peralatan mekanis untuk membantu dalam penyediaan air. pompa adalah peralatan mekanis yang telah digunakan dari generasi ke generasi untuk membantu transportasi dari ketempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari suatu tempat ketempat yang lain dengan jarak tertentu.
Pompa adalah peralatan mekanis untuk mengubah energy mekanik ke energy tekan fluida untuk membantu memindahkan fluida ketempat yang lebih tinggi elevasinya. Selain itu, pompa juga dapat digunakan untuk memindahkan fluida ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi atau memindahkan fluida ketempat lain dengan jarak tertentu.
Pompa tersebut dinamakan pompa hidram. Berasal dari kata hydraulic ram pump, bisa diartikan pompa air dengan tenaga hantaman tinggi. Pompa hidram merupakan salah satu pompa air yang hemat energi dan ramah lingkungan. Pompa ini memanfaatkan tenaga aliran air yang jatuh dari tempat suatu sumber yang tinggi dan sebagian dari air itu dipompakan dengan pompa hidram ke tempat yang lebih tinggi. Pompa hidraulik ram bekerja berdasarkan prinsip palu air. Penutupan katup limbah menyebabkan aliran air seperti dihentikan secara tiba-tiba sehingga terjadi perubahan bentuk energi. Pompa hidram hanya dapat digunakan pada aliran air memiliki kemiringan, sebab pompa ini memerlukan energy terjunan air dengan ketinggian lebih besar atau sama dengan satu meter yang masuk melalui pompa. Air mengalir melalui pompa penggerak kedalam pompa dan keluar melalui katup limbah yang terbuka.
Pada kecepatan alir yang mencukupi katup ini akan menutup dengan sangat cepat, akibatnya tekanan tinggi akan terjadi didalam pompa, selanjutnya air hanya dapat keluar lewat katup tekan kedalam tabung udara serta mengkomprensi udara yang ada didala tabung
sampai kecepatan aliran menjadi nol. Udara yang telah dikomprensi tadi akan menekan air kedalam tabung pipa penyalur. Akan tetapi pompa hidram tidak dapat memompa semua air yang masuk, sebagian air masuk dan sebagian lagi keluar melalui katup limbah.
Pada berbagai situasi, penggunaan pompa hidraulik ram memiliki keuntungan dibandingkan penggunaan jenis pompa lainnya, Pompa hidram merupakan teknologi tepat guna dalam bidang pemompaan dengan menggunakan tenaga momentum air (water hammer) untuk menaikkan air yang dipompa, sehingga pompa hidram salah satu pompa air yang tidak menggunakan BBM dan listrik. Keuntungan lain dari pompa hidram adalah tidak membutuhkan pelumas, bentuknya sederhana, biaya pembuatan serta pemeliharaannya murah dan tidak membutuhkan ketrampilan teknik tinggi untuk pembuatannya.
Pompa ini bekerja 24 jam per hari. Pompa hidraulik ram ini sangat tepat untuk daerah-daerah yang penduduknya mempunyai keterampilan teknis yang terbatas, karena pemeliharaan yang dibutuhkan sederhana. Pada kesempatan ini penulis ingin menunjukkan bahwa, siapapun yang memiliki bakat teknis yang minimal dapat melakukan survei, merencanakan dan membuat sendiri hidraulik ram dari bahan-bahan yang mudah diperoleh dan melakukan pemeliharaan yang diperlukan.
Penelitian mengenai pompa hidram telah banyak dilakukan, akan tetapi masih banyak pula yang perlu dikaji sehingga pengetahuan tentang perencanaan pompa hidram lebih baik. Efektifitas kinerja dari pompa hidram dipengaruhi beberapa parameter, antara lain tinggi jatuh, diameter pipa, jenis pipa, karakteristik katub limbah, panjang pipa inlet, diameter outlet dan panjang pipa pada katub limbah. Penelitian ini bermaksud untuk mengetahui perubahan diameter pipa outlete terhadap tinggi volume air.
1.2 Tujuan Penelitian
Pada penulisan skripsi ini penulis membagi tujuan penulis menjadi dua, yaitu tujuan umum dan tujuan khusus:
Tujuan Umum
1. Memenuhi salah satu syarat program diploma IV (DIV) di Politeknik Negeri Padang. 2. Sebagai pengembangan ilmu yang telah didapat selama perkuliahan, baik dalam ilmu teori
atau praktek.
3. Memperoleh ilmu tentang merancang alat. Tujuan Khusus
2. Agar mahasiswa dapat mengerti cara mengaplikasikan pompa hidram dalam kehidupan sehari-hari.
3. Agar mahasiswa dapat mengembangkan pompa hidram lebih efisien dan efektif.
1.3 Batasan Masalah
Dalam rancangan pompa hidrolik ram ini sebagai alat penyedia ketersediaan air, ada beberapa jenis masalah yang terdapat didalamnya, namun saya akan membatasinya terhadap komponen yang berfungsi dalam pemompaan air. batasan masalah akan dibatasi sekitar pembuatan dengan analisa perubahan diameter outlet terhadap tinggi volume air.
1.4 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui komponen-komponen yang terdapat pada pompa hidram.
2. Penelitian ini diharapakan dapat menjadi salah satu usaha mensosialisasikan teknologi hidram, sebagai solusi dalam penyediaan air bersih dan pengaliran persawahan bagi masyarakat.
3. Penelitian ini memberikan referensi bagi para pembuat pompa hidram agar dapat membuat dengan perhitungan konstruksi lebih baik.
4. Mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan tenaga listrik dengan menumbuhkan kesadaran untuk memanfaatkan potensi alam secara optimal.
1.5 Jadwal Tugas Akhir
1. Merancang alat yang akan dibuat. 2. Mencari material yang akan dipakai. 3. Melaksanakan pembuatan alat. 4. Menganalisis alat tersebut.
1.6 Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan mempermudah pembaca memahami tulisan ini, dan tidak menyimpang dari yang telah ditemukan, maka sistematika dari penulisan proposal ini adalah sebagai berikut :
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan pendahuluan mengenai latar belakang judul skripsi tersebut dan juga sejarah dari pompa hidram, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah, sistematika penulisan.
BAB II : TEORI DASAR
Pada bab 2 ini menjelaskan tentang tinjauan pustaka yaitu membahas mengenai teori-teori yang berhubungan dengan penulisan skripsi. Dasar teori-teori didapatkan dari berbagai sumber, diantaranya berasal dari buku - buku pedoman, jurnal, paper, tugas akhir, e-mail, e-book, dan enews.
BAB III : METODOLOGI
Pada bab ini akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, alat dan bahan yang dipakai pada pengujian.
BAB III : PEMBAHASAN
Pada bab 4 akan dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan.
BAB IV : PEMBAHASAN
Berisikan tentang proses pembahasan dan hasil pembahasan berupa teoritik, baik secara kualitatif dan kuantitatif.
BAB V : PENUTUP
Berisikan tentang kesimpulan dan saran-saran dari proses penulisan laporan ini.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pompa
Pompa adalah peralatan mekanis untuk mengubah energi mekanik dari mesin penggerak pompa menjadi energi tekan fluida yang dapat membantu memindahkan fluida ke tempat yang lebih tinggi elevasinya. Selain itu, pompa juga dapat digunakan untuk memindahkan fluida ke tempat dengan tekanan yang lebih tinggi atau memindahkan fluida ke tempat lain dengan jarak tertentu. Pompa dapat diklarifikasikan dalam dua macam, yaitu: 1. Pompa Perpindahan Positif (Positive Displacement Pump) Pada pompa perpindahan positif energi ditambahkan ke dalam fluida kerja secara periodik oleh suatu daya yang dikenakan pada satu atau lebih batas (boundary) sistem yang dapat bergerak. Pompa perpindahan positif dapat dibagi menjadi :
a. Pompa Torak (Reciprocating Pump) b. Pompa Putar (Rotary Pump)
c. Pompa Diafragma (Diaphragm Pump) 2. Pompa Dinamik (Dynamic Pump)
Pada pompa dinamik proses penambahan energi ke dalam fluida kerja dilakukan secara kontinyu untuk menaikkan kecepatan fluida di sisi isap. Kemudian dilakukan penurunan kecepatan fluida dibagian sisi keluar pompa untuk mendapatkan energi tekan. Pompa dinamik dapat dibagi menjadi :
a. Pompa Sentrifugal (Centrifugal Pump) • Pompa aliran radial (radial flow) • Pompa aliran aksial (axial flow) • Pompa aliran campuran (mixed flow) b. Pompa Jenis Khusus (Special Pump) • Jet Pump
• Pompa Gas Lift (Gas Lift Pump) • Pompa Hydraulic Ram (Hidram)
Penggunaan pompa untuk pemenuhan kebutuhan air memang sebuah solusi tepat dan telah terbukti sukses digunakan dari generasi ke generasi. Namun jika dicermati lebih mendalam, ternyata masih ada kendala yang dihadapi ketika dihadapkan pada kebutuhan energi sebagai sumber tenaga penggerak utama (prime mover) pompa. Pada umumnya, penggerak utama pompa yang digunakan adalah motor listrik yang memerlukan konsumsi
energi listrik sebagai tenaga penggerak. Masalahnya, tidak semua daerah telah mendapatkan aliran listrik, masih banyak daerah yang belum dapat menikmati listrik dalam kesehariannya.Oleh karena itu, sebagai solusinya digunakanlah pompa yang tidak memerlukan listrik atau bahan bakar yaitu Pompa Hidram (Hidraulik Ram).
2.2 Pompa Hidram
Pompa hidraulik ram merupakan suatu alat yang digunakan untuk menaikkan air dari tempat rendah ke tempat yang lebih tinggi secara automatik dengan energi yang berasal dari air itu sendiri (Hanafie dan De Longh, 1979). Beragam penelitian pernah dilakukan untuk mungkaji performansi dari pompa ini. Pada tahun 2008, S.Imam Wahyudi dan Fauzi Fachrudin melakukan penelitian untuk mencari korelasi tekanan dan debit air pompa hidram. Berdasarkan pengujian yang dilakukan, didapatkan sebuah korelasi antara tekanan input dan tekanan output pompa hidram. Hasil yang didapatkan untuk korelasi tekanan input dan output di sajikan pada diagram di bawah ini.
Gambar 2.1. Perbandinga n tinggi tekanan input dan tekanan output. (Wahyudi dan Fachrudin, 2008)
Dari diagram yang disajikan di atas, didapatkan rata-rata tinggi tekanan output adalah 7 kali tinggi tekanan input pompa hidram. Pengujian berikutnya dilakukan untuk mendapatkan korelasi antara debit input dan output pompa hidram. Berdasarkan hasil pengujian dan perhitungan yang dilakukan, korelasi antara debit input dan output pompa hidram di sajikan pada diagram di bawah ini.
Gambar 2.2. Korelasi antara debit input dan debit output pompa hidram. (Wahyudi dan Fachrudin, 2008)
2.2.1 Komponen Utama Pompa Hidram dan Fungsinya
Beberapa komponen utama sebuah pompa hidram dijelaskan pada uraian di bawah ini: 1. Katup Limbah (Waste Valve)
Katup limbah merupakan salah satu komponen terpenting pompa hidram,oleh sebab itu katup limbah harus dirancang dengan baik sehingga berat dan gerakannya dapat disesuaikan. Katup limbah sendiri berfungsi untuk mengubah energi kinetik fluida kerja yang mengalir melalui pipa pemasukan menjadi energy tekanan dinamis fluida yang akan menaikkan fluida kerja menuju tabung udara. Beberapa desain katup limbah yang sering digunakan diantaranya:
Gambar 2.3. Jenis-jenis Desain Katup Limbah (Yahya Hanafie & Hans de longh, 1979)
Adapun bagian – bagian sebuah katup limbah dapat dilihat dari gambar dibawah ini:
Gambar 2.4. Bagian – Bagian Katup Limbah.
Keterangan gambar : 1.Tangkai Katup 2.Mur Penjepit Atas 3.Karet Katup 4.Plat Katup
2.Katup Penghantar (Delivery Valve)
Katup penghantar adalah sebuah katup satu arah yang berfungsi untuk menghantarkan air dari badan hidram menuju tabung udara untuk selanjutnya dinaikkan menuju tangki penampungan. Katup penghantar harus dibuat satu arah agar air yang telah masuk ke dalam tabung udara tidak dapat kembali lagi ke dalam badan hidram. Katup penghantar harus mempunyai lubang yang besar sehingga memungkinkan air yang dipompa memasuki ruang udara tanpa hambatan pada aliran (Hanafie dan De Longh, 1979).
3. Tabung Udara (Air Chamber)
Tabung udara harus dibuat dengan perhitungan yang tepat, karena tabung udara digunakan untuk memampatkan udara di dalamnya dan untuk menahan tekanan dari siklus ram. Selain itu, dengan adanya tabung udara memungkinkan air melewati pipa penghantar secara kontinyu. Jika tabung udara penuh terisi air, tabung udara akan bergetar hebat, dapat menyebabkan tabung udara pecah. Jika terjadi kasus demikian, ram harus segera dihentikan. Pendapat dari beberapa ahli, untuk menghindari hal – hal di atas, volume tabung udara harus dibuat sama dengan volume dari pipa penghantar.
4. Katup Udara (Air Valve)
Udara dalam tabung udara, secara perlahan – lahan akan ikut terbawa ke dalam pipa penghantar karena pengaruh turbulensi air. Akibatnya, udara dalam pipa perlu diganti dengan udara baru melalui katup udara. Ukuran katup udara harus disesuaikan sehingga hanya mengeluarkan semprotan air yang kecil setiap kali langkah kompresi. Jika katup udara terlalu besar, udara yang masuk akan terlampau banyak dan ram hanya akan memompa udara. Namun jika katup udara kurang besar, udara yang masuk terlampau sedikit, ram akan bergetar hebat, memungkinkan tabung udara pecah. Oleh karena itu, katup udara harus memiliki ukuran yang tepat.
5. Pipa Masuk (Driven Pipe)
Pipa masuk adalah bagian yang sangat penting dari sebuah pompa hidram. Dimensi pipa masuk harus diperhitungan dengan cermat, karena sebuah pipa masuk harus dapat menahan tekanan tinggi yang disebabkan oleh menutupnya katup limbah secara tib-tiba. Untuk menentukan panjang sebuah pipa masuk, bisa digunakan referensi yang telah tersedia seperti di bawah ini:
6H < L < 12H (Eropa dan Amerika Utara) L = h + 0.3 (h/H) (Eytelwein)
L = 900 H/(N2*D) (Rusia) L = 150 < L/D < 1000 (Calvert) Dengan :
L = Panjang pipa masuk H = Head supply
h = Head output
D = Diameter pipa masuk
N = Jumlah ketukan katup limbah per menit
Menurut beberapa penelitian seperti yang telah dilakukanTeferi Taye (1998) dan yang terakhir baru-baru ni saudara daniel dan parulian (2012), referensi perhitungan panjang pipa masuk oleh Calvert memberikan hasil yang lebih baikdengan efisiensi 30 %.
2.2.2. Sistem Operasi Pompa Hidram
Gambar 2.5 menunjukkan diagram seluruh komponen sistem pompa hydraulic ram pump. Pompa hydraulic ram pump adalah suatu peralatan yang unik dimana peralatan ini menggunakan energi dari aliran air yang memiliki ketinggian jatuh rendah (H) sebagai energi
penggerak untuk memompa sebagian air ke tempat yang jauh lebih tinggi dari head sumber air (h). Aliran air yang kontinu mengakibatkan pengoperasian pompa ini juga kontinu dengan tidak menggunakan sumber energi lain.
Gambar 2.5. Instalasi Pengujian Pompa Hidram (Yahya Hanafie & Hans de longh, 1979)
Pompa hydram pump adalah suatu alat yang sederhana dan secara struktur, terdiri atas dua bagian yang bergerak yaitu: katup pembuangan (waste valve), dan katup pengeluaran (delivery valve). Unit ini juga terdiri atas tangki penyimpan udara (air chamber) dan katup udara masuk (snifter valve). Pengoperasian pompa hydram pump adalah intermitent akibat siklus pembukaan dan penutupan dari katup buang dan pengeluaran. Penutupan katup buang yang secara tiba-tiba akan mengakibatkan peningkatan tekanan surge yang tinggi di dalam pipa penggerak (drive pipe) yang dikenal sebagai water hammer. Tangki penyimpan udara dibutuhkan untuk mencegah tekanan yang tinggi ini dan digunakan untuk memompakan air yang mengalir secara intermitent menjadi suatu aliran yang kontinu. Katup udara memberikan udara masuk ke hydram pump menggantikan udara yang diabsorb oleh air akibat tekanan yang tinggi dan percampuran di dalam tangki udara (air chamber). Siklus pemompaan pompa jenis ini dapat dibagi menjadi empat periode, yang didasarkan pada posisi katup pembuangan seperti yang terlihat dalam gambar berikut ini :
Gambar 2.6 Siklus Pemo mpaan Pompa Hidram (Yahya Hanafie & Hans de longh, 1979)
Dengan urutan penjelasan langkah sebagai berikut :
A. Akselerasi: Katup pembuangan terbuka dan air mulai mengalir dari sumber dan keluar
melalui katup pembuangan. Aliran mengalami percepatan akibat pengaruh ketinggian sumber (H), sampai kecepatan nol dicapai di dalam pipa penggerak.
B. Kompresi: Katup pembuangan terus menutup dan akhirnya tertutup penuh. Dan pada saat
itu air bergerak sangat cepat dan tiba-tiba kesegala arah yang kemudian mengumpulkan energi gerak yang berubah menjadi energi tekan.
C. Delivery: Katup pembuangan tertutup penuh dan tetap tertutup. Penutupan tiba-tiba
mengakibatkan tekanan yang tinggi di dalam hydram dan pada katup kendali (check valve) yang melebihi tekanan penyaluran statis. Katup kendali didorong terbuka dan pemompaan berlangsung sampai kecepatan maksimum dan proses pemompaan berhenti, dibawah pengaruh perlambatan head tekanan penyaluran.
D. Rekoil: Katup penyaluran tertutup. Tekanan dekat tekanan katup kendali jauh lebih tinggi
daripada tekanan sumber statis dan aliran balik terhadap sumber aliran. Peristiwa ini disebut kegiatan pembalikan (action recoil). Peristiwa pembalikan mengakibatkan ruang vakum di hydram, secara temporari mendorong sejumlah kecil udara diisap masuk ke dalam hydram melalui katup udara. Tekanan pada bagian bawah katup pembuangan juga terkurangi dan bersamaan dengan pengaruh beratnya sendiri, katup pembuangan membuka secara automatis. Air di dalam pipa penggerak kembali ke tekanan sumber statis sebagaimana sebelumnya dan siklus berikut nya dimulai. Peristiwa ini secara otomatis diulang pada saat pemompaan.
2.2.3. Palu air (Water hammer)
Palu air terjadi dalam konduit tertutup yang dialiri penuh bila terdapat perlambatan atau percepatan aliran, seperti pada perubahan yang terjadi dengan dibukanya sebuah katup pada jalur pipa. Jika perubahan terjadi secara berangsur-angsur, perhitungannya dapat dilaksanakan dengan metode lonjakan, dengan memandang cairannya sebagai tak mampu mampat dan konduitnya tegar. Bila sebuah katup pada jalur pipa ditutup secara cepat pada waktu aliran berlangsung, berkuranglah aliran melalui katup itu. Hal ini meningkatkan tekanan disebelah katup dan menyebabkan merambatnya suatu pulasa tekanan tinggi ke hulu dengan kecepatan gelombang sonik. Pulsa tekanan ini akan memperkecil kecepatan aliran. Di sebelah hilir katup tekanan berkurang, dan suatu gelombang tekanan merendah melintas ke hilir dengan kecepatan yang juga memperkecil kecepatan. Jika penutupannya cukup dan tekanan stedinya cukup rendah, maka dapat terbentuk gelembung uap disebelah hilir katup. Bila hal ini terjadi, ronggs tersebut akhirnya mengempes dan menimbulkan gelombang tekanan tinggi ke hilir. Secara sederhana berdasarkan hasil penelitian dari PlastOMatics Valves inc (www.plastomatic.Com) perhitungan palu air dapat dinyatakan sebagai berikut:
Dimana :
∆P = kenaikan tekanan (Bar) P1= Tekanan Inlet (Bar) v = Kecepatan aliran (m/s)
t = waktu yang diperlukan dalam penutupan katup secara tiba-tiba (s) L = Panjang pipa (ft)
Persamaan ini digunakan untuk aliran steady dalam pipa, tekanan yang meningkat terjadi akibat penutupan valve secara tiba-tiba.
2.3. Persamaan Energi Pada Pompa Hidram
2.3.1. Energi Yang Dibangkitkan Pada Pompa Hidram
Energi yang dibangkitkan (bisa juga disebut energi yang dibutuhkan) pada pompa hidram berasal dari energi fluida itu sendiri. Air yang mengalir melalui pipa masuk dari ketinggian H (ketinggian permukaan air dalam supply tank), mengalami percepatan. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat dari gambar di bawah ini:
Gambar 2.7. Instalasi Pengujian Pompa Hidram
Dengan :
P0= tekanan pada titik 0 yaitu tekanan atmosfer pada bak pemasok air [= 0], (N/m2) P3= tekanan pada katup buang, (N/m² )
V0 = kecepatan aliran air pada titik 0 pada bak pemasok [= 0] karena debit konstan, (m/s) V3 = kecepatan aliran air pada katub buang [= 0] karena aliran air terhenti seiring menutupnya katub limbah, (m/s)
Z0 = ketinggian titik 0 dari datum, (m)
Z3 = ketinggian pada katup buang [= 0] karena diasumsikan segaris datum, m HL= Head Losses,( m)
ρ = massa jenis fluida, untuk air, (kg/m3 g = percepatan gravitasi m/s2)
Jika dimasukkan harga – harga yang telah ditentukan, maka persamaan Bernoulli di atas menjadi:
Dengan:
HL atau Head Loss terdiri dari Major Head Loss dan Minor Head Loss. Karena air mengalir dari supply tank yang memiliki ketinggian tertentu, maka akan timbul gaya yang disebabkan percepatan yang dialami air, yang besarnya sama dengan hasil kali massa fluida yang mengalir dan percepatan yang dialami fluida (Hukum Newton). Seperti di bawah ini:
F= ma Dengan:
F= gaya fluida yang mengalir, (N) m= massa fluida yang mengalir, (kg) a= percepatan fluida yang mengalir, (m/s²) m = ρ.A.L
ρ = massa jenis fluida, untuk air,( kg/m³) A = luas penampang pipa masuk,(m²) L = panjang pipa masuk, (m)
Tekanan di titik 3 dapat dicari dengan cara membagi gaya pada titik 3 (gaya akibat percepatan air) dengan luas penampang pipa masuk (A)
Karena,
Maka,
Dengan HL adalah head losses pada pipa, yang besarnya ditentukan dengan persamaan di bawah ini:
Dengan:
HL= Head Losses, (m)
v = kecepatan aliran rata-rata fluida dalam pipa (m/s) g = percepatan gravitasi (m/ s2)
f= faktor gesekan bahan pipa masuk L= panjang pipa masuk (m)
D= diameter pipa masuk, (m)
Untuk menghitung besarnya energi yang dibangkitkan pada pompa hidram, kita tinjau kondisi di masing – masing titik saat awal pengoperasian pompa hidram, dimana pada kondisi demikian air yang masuk ke badan hidram langsung keluar melalui katup limbah dengan kecepatan tertentu (v3), dan tekanan pada katup buang, P3, akan sama dengan atmosfer (P3= 0) karena katup limbah dalam keadaan terbuka penuh. Sehingga persamaan Bernoulli akan menjadi:
Kecepatan V3 dapat dihitung dengan menggunakan persamaan kontinuitas, dimana harga debit (Q) bernilai konstan (kondisi awal semua fluida yang masuk langsung keluar melalui katup limbah). Sehingga:
Dengan:
Q = debit air yang keluar melalui katup limbah, (m3/s)
V3 = kecepatan air di titik 3 (yang melalui katup limbah), (m/s) Aw= luas penampang lubang katup limbah, (m2)
Setelah nilai v3 didapatkan, maka kita dapat menghitung energi yang dibangkitkan hidram, dengan rumus:
Dengan:
E= energi hidram, (J)
m= massa fluida yang mengalir, (kg)
v3= kecepatan massa fluida yang mengalir,(m/s) L= panjang pipa masuk, (m)
A= luas penampang pipa masuk, (m²) Ρ= massa jenis air, (kg/m³)
2.4 Tinjauan Mekanika Fluida 2.4.1 Tekanan Pada Fluida
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, di mana gaya F dipahami bekerja tegak lurus terhadap permukaan A:
Keterangan : P = Tekanan F = Gaya
A = Luas Permukaan
Satuan SI untuk tekanan adalah N/m2. Satuan ini mempunyai nama resmi pascal (Pa).
2.4.2 Gerak Fluida dan Laju aliran
Dua jenis aliran utama pada fluida yaitu lurus atau laminar dan aliran turbulen. Aliran lurus atau laminar adalah jika aliran tersebut mulus, yaitu lapisan-lapisan yang bersebelahan meluncur satu sama lain dengan mulus. Sedangkan aliran turbulen ditandai dengan lingkaran-lingkaran tak menentu, kecil dan menyerupai pusaran yang disebut sebagai arus eddy. Laju aliran massa didefinisikan sebagai massa Δm dari fluida yang melewati titik tertentu persatuan waktu Δt; laju aliran massa = Δm/Δt. Pada gambar 2.1 volume fluida yang melewati titik 1 (yaitu, melalui luas A1) dalam waktu Δt adalah A1Δl1, di mana Δl1 adalah jarak yang dilalui fluida dalam waktu Δt. Karena kecepatan fluida yang melewati titik 1 adalah v1= Δl1/Δt, laju aliran massa Δm/Δt melalui luas A1 adalah:
Gambar 2.8 Aliran Fluida Melalui Pipa yang Diameternya Berubah-ubah
Di mana ΔV1= A1Δl1 adalah volume dengan massa Δdan adalah massa jenis fluida. Dengan cara yang sama, pada titik 2 (melalui luas A2), laju aliran adalah . Karena tidak ada aliran
fluida yang masuk atau keluar dari sisi-sisi, laju aliran melalui A1 dan A2 harus sama.Dengan demikian, karena:
Maka,
Persamaan ini disebut persamaan kontinuitas. Jika fluida tersebut tidak dapat ditekan (ρ tidak berubah terhadap tekanan), yang merupakan pendekatan yang baik untuk zat cair dalam sebagian besar kondisi (dan kadang-kadang juga untuk gas). Maka, dan persamaan kontinuitas menjadi;
Persamaan ini memperlihatkan bahwa di mana luas penampang lintang besar, kecepatan kecil, dan di mana luas penampang kecil, kecepatan besar. Untuk mendapatkan kalor yang maksimal maka luas penampang dibuat besar dan debit air yang digunakan kecil.
2.5 KONSEP FISIKA YANG MENDASARI
Penerapan konsep konsep fisika sangat terlihat pada penggunaan Pompa Hidrolik Ram ini. Diantaranya adalah sebagai berikut :
2.5.1 Sifat fluida
Cairan dan gas disebut fluida, sebab zat cair tersebut dapat mengalir. Untuk mengerti aliran fluida maka harus mengetahui beberapa sifat dasar fluida. Adapun sifat – sifat dasar fluida yaitu; kerapatan (density), berat jenis (specific gravity), tekanan (pressure), kekentalan (viscosity).
Kerapatan (density)
Kerapatan adalah dinyatakan dengan 𝜌 (bahasa yunani disebut “rho”), didefenisikan sebagai massa per satuan volume.
dimana: 𝜌 = kerapatan (𝑘𝑔/𝑚3) m = massa (kg)
V = volume (𝑚3)
Kerapatan adalah suatu sifat karakteristik setiap bahan murni. Benda tersusun atas bahan murni, misalnya emas murni, yang dapat memiliki berbagai ukuran ataupun massa, tetapi
kerapatannya akan sama untuk semuanya. Pada hal ini fluida yang digunakan adalah air murni, yang memiliki kerapatan / Massa jenis 1 g/cm3 atau sama dengan 1000 kg/m3.
Berat Jenis
Berat jenis adalah perbandingan relatif antara massa jenis sebuah zat dengan massa jenis air murni.
Tekanan
Tekanan didefinisikan sebagai gaya per satuan luas, dengan gaya F dianggap bekerja secara tegak lurus terhadap luas permukaan A.
maka :
dengan F = gaya A = luas permukaan
P = tekanan
Viskositas
Viskositas merupakan pengukuran dari ketahanan fluida yang diubah baik dengan tekanan maupun tegangan. semakin rendah viskositas suatu fluida, semakin besar juga pergerakan dari fluida tersebut. Pada fluida cair, viskositas disebabkan oleh gaya kohesif antara molekul-molekulnya. Viskositas didefinisikan sebagai koefisien kekentalan dengan persamaan sebagai berikut,
dimana :
𝜇 = koefisien kekentalan (𝑃𝑎. 𝑠) F = gaya (𝑁)
A = luasan fluida yang bersinggungan dengan setiap lempengan (𝑚) v = kecepatan fluida (𝑚/𝑠)
2.5.2 Kapasitas Aliran Fluida
Besarnya kecepatan akan mempengaruhi besarnya fluida yang mengalir dalam suatu pipa. Jumlah dari aliran fluida mungkin dinyatakan sebagai volume,berat atau massa fluida dengan masing-masing laju aliran ditunjukkan sebagai laju aliran volume (m3/s), laju aliran berat (N/s) dan laju aliran massa (kg/s).
2.5.3 Gerak Fluida dan Laju Aliran
(Hanum Uratmi dkk. : 2009 : 87) menjelaskan bahwa Gerak fluida ada 2 kemungkinan yaitu :
Aliran Garis Lurus
Aliran garis lurus adalah aluran fluida yang mengikuti garis (lurus atau melengkung) yang jelas ujung pangkalnya.
Aliran turbulen
Aliran turbulen ditandai oleh adanya aliran berputar akibat partikel-partikel yang arah geraknya berbeda bahkan berlawanan dengan arah gerak keseluruhan. Pengukuran laju aliran laju alir dengan masing-masing laju aliran Q merupakan fungsi luas pipa A dan kecepatan v dari cairan yang mengalir lewat pipa, yakni:
Q = A.v
Dimana;
A = luas penampang (m2)
v = kecepatan rata rata aliran fluida (m/s)
Q = debit (m3/s)
tetapi dalam praktek, kecepatan tidak merata, lebih besar di pusat. Jadi kecepatan terukur rata-rata daricairan atau gas dapat berbeda dari kecepatan rata-rata sebenarnya. Gejala ini dapat dikoreksi sebagai berikut:
Q = K.A.v
di mana K adalah konstanta untuk pipa tertentu dan menggambarkan hubungan antara kecepatan rata-rata sebenarnya dan kecepatan terukur. Nilai konstanta ini bisa didapatkan melalui eksperimen.
2.5.4 Persamaan Kontinuitas
Persamaan kontinuitas adalah persamaan yang menghubungkan kecepatan fluida dalam dari satu tempat ke tempat lain. persamaan kontinuitas dituliskan sebagai berikut : ∆𝑚1 = ∆𝑚2
𝜌1 𝐴1 𝑣1= 𝜌2 𝐴2 𝑣2
𝐴1𝑣1= 𝐴2𝑣2 [ρ = konstan]
apabila luas penampang lintang besar maka kecepatan kecil, dan apabila luas penampang kecil maka kecepatan besar. Sehinga untuk mendapatkan kalor yang maksimal maka luas penampang dibuat besar dan debit air yang kecil.
2.5.5 Energi
Energi didefenisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Energi dinyatakan dalam satuan N.m (Joule). Setiap fluida yang sedang bergerak selalu mempunyai energi. Dalam menganalisa masalah aliran fluida yang harus dipertimbangkan adalah mengenai energi potensial, energi kinetik nya dan energi tekanan.
Energi potensial
Energi otensial adalah energi akibat dari ketinggian. Pada fluida, energi potensial adalah energi yang dimiliki fluida dengan tempat jatuhnya. Didefinisikan sbb :
Ep = m g h dengan Ep = energi potensial (J)
m = massa (kg)
g = grafitasi (m/s2) h = tempat jatuh nya (m)
Energi kinetik
Energi kinetik menunjukkan energi yang dimiliki oleh fluida karena pengaruh kecepatan yang dimilikinya.
𝐸𝐾 = 𝑚2 dengan EK = energi kinetik (J) m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Energi aliran
Energi aliran adalah jumlah kerja yang dibutuhkan untuk memaksa elemen fluida bergerak menyilang pada jarak tertentu dan berlawanan dengan tekanan fluida yang bersatuan joule (J).
Didefinisikan sebagai E.aliran= p . A . L p = tekanan yang dialami oleh fluida (N/m)
A = luas penampang aliran (m2) L = panjang pipa (m)
2.5.6 Azas Bernoulli
Prinsip Bernoulli adalah sebuah istilah di dalam mekanika fluida yang menyatakan bahwa pada suatu aliran fluida, peningkatan pada kecepatan fluida akan menimbulkan penurunan tekanan pada aliran tersebut. Ada 2 aliran yaitu :
Aliran Tak-termampatkan
Aliran tak-termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan tidak berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida tak-termampatkan adalah: air, berbagai jenis minyak, emulsi, dll. Bentuk Persamaan Bernoulli untuk aliran tak-termampatkan adalah sebagai berikut:
di mana:
v = kecepatan fluida
g = percepatan gravitasi bumi
h = ketinggian relatif terhadap suatu referensi
= densitas fluida
Dalam bentuk lain, Persamaan Bernoulli dapat dituliskan sebagai berikut: Aliran Termampatkan
Aliran termampatkan adalah aliran fluida yang dicirikan dengan berubahnya besaran kerapatan massa (densitas) dari fluida di sepanjang aliran tersebut. Contoh fluida termampatkan adalah: udara, gas alam, dll. Persamaan Bernoulli untuk aliran termampatkan adalah sebagai berikut:
di mana:
= energi potensial gravitasi per satuan massa; jika gravitasi konstan maka = entalpi fluida per satuan massa
Catatan: , dimana adalah energi termodinamika per satuan massa, juga disebut sebagai energi internal spesifik.
2.6 PRINSIP KERJA ALAT
Berikut ini adalah uraian dan prinsip kerja pompa hidram,
Secara singkat, prinsip kerja pompa hidram ini adalah dengan memanfaatkan tenaga aliran air yang mengalir dari ketinggian kemudian diubah dengan mekanisme penutupan katup yang cepat sehingga timbul tenaga hentakan balik (water ham-mer). Hentakan air yang mendadak tersebut kemudian dimanfaatkan sebagai tenaga pendorong untuk bisa mengalirkan air ke tempat yang lebih tinggi. Pompa ini bekerja seperti transformator hidrolik dimana air yang masuk ke dalam pompa, yang mempunyai hydraulic head (tekanan) dan debit tertentu, menghasilkan air dengan hydraulic head yang lebih tinggi namun dengan debit yang lebih kecil. Pompa ini memanfaatkan Water hammer effect untuk menghasilkan tekanan yang memungkinkan sebagian dari air yang masuk memberi tenaga kepada pompa, diangkat ke titik lebih tinggi dibandingkan head awal dari air tersebut. Pompa Hydram ini sangai sesuai untuk digunakan di daerah terpencil, dimana terdapat sumber air yang mempunyai head rendah, serta diperlukan memompa air kelokasi pemukiman yang mempunyai elevasi lebih tinggi dari sumber air tersebut. Pada kondisi seperti inilah pompa hydram menjadi sangat bermanfaat sekali, karena pompa ini tidak membutuhkan sumber daya lain selain energi kinetik dari air yang mengalir itu sendiri.
2.6.1 Energi Yang Dibutuhkan Pada Pompa Hidram
Energi yang dibangkitkan (bisa juga disebut energi yang dibutuhkan) pada pompa hidram berasal dari energi potensial fluida itu sendiri karena air yang mengalir dari tangki melalui pipa masuk dari ketinggian h mengalami percepatan. Selain itu akan timbul gaya yang disebabkan percepatan yang dialami air, yang besarnya sama dengan hasil kali massa fluida yang mengalir dan percepatan yang dialami fluida (Hukum Newton) 𝐹 = 𝑚𝑎. Gaya tersebut yang mendorong fluida terus bergerak, sehingga timbul kecepatan v dapat dihitung dengan menggunakan persamaan kontinuitas, dimana harga debit (Q) bernilai konstan (kondisi awal semua fluida yang masuk langsung keluar melalui katup limbah). Sehingga energi yang dibangkitkan hidram merupakah energi kinetik dari masa fluida yang mengalir memalui pipa masuk dan juga kecepatan fluida tersebut saat mengalir.
2.6.2 Peningkatan Tekanan Pada Pompa Hidram
Prinsip kerja pompa hidram adalah membuat air yang mengalir melalui pipa masuk berhenti secara tiba-tiba, yang akan mengakibatkan terjadinya kenaikan tekanan pada air. Kenaikan tekanan tersebut akibat dari adanya Water hammer effect” dan menekan air kebawah sehingga delivery valve tertutup dan air terdorong keluar, menuju pipa yang dialirkan ke daerah yang lebih tinggi. Jika pada persamaan bernoulli h1dianggap sama dengan h2 maka untuk daerah aliran fluida yang kecepatannya kecil mempunyai tekanan besar. Sedangkan daerah aliran fluida yang kecepatannya besar mempunyai tekanan kecil (Hanum Uratmi dkk, 2009 : 90).
2.6.3 Karakteristik Pompa Hidrolik Ram
Karakteristik pompa hidrolik ram yang bekerja pada keadaan tertentu dimana jarak antara lubang dan katup limbah konstan, tinggi vertikal tangki pemasukan tetap tinggi sedangkan tinggi pemompaan berubah-ubah, ternyata bahwa jumlah denyutan katup limbah tiap menit bertambah pada setiap penambahan tinggi pemompaan. Pompa hidrolik ram yang dirancang dengan baik dapat bekerja baik pada semua keadaan dengan pemeliharaan yang minimum. Pompa yang terbuat dari bahan besi cor yang kuat dapat bekerja dengan baik hingga sampai bertahun-tahun. Hal ini merupakan penghematan investasi yang luar biasa bagi kelompok petani. Ukuran pompa hidrolik ram ditentukan oleh kapasitas yang dikehendaki dan juga dibatasi oleh jumlah air yang tersedia untuk menggerakkan pompa. Pompa harus di pasang serata mungkin untuk meyakinkan bahwa katup limbah yang diberi beban dapat jatuh tegak lurus ke bawah dengan gesekan sekecil mungkin. Pemasangan pipa juga harus diperhatikan agar tidak ada belokan-belokan tajam atau sudut yang mengurangi kekuatan aliran air. Hasil eksperimen juga menunjukkan bahwa adanya ruang udara pada
pompa hidram semakin meningkatkan efisiensi pompa dalam mengalirkan air ke tempat yang lebih tinggi. Pemasangan ruang udara meningkatkan efisiensi pompa hidram dari 0,7 % menjadi 19,45 %.
Secara spesifik, menurut Direktorat Pengelolaan Air Departemen Pertanian, daerah yang bisa untuk memanfaatkan teknologi irigasi pompa hidram adalah memiliki ciri sebagai berikut :
1. Merupakan daerah sentra produksi pertanian yang memiliki potensi luas lahan untuk dijadikan sebagai lahan pertanian beririgasi.
2. Di sekitar lokasi pengembangan, terdapat sumber air permukaan seperti sungai dengan jumlah dan kualitas air yang memadai, terutama pada musim kemarau.
3. Di lokasi pengembangan terdapat kelompok tani yang aktif. 4. Lokasi merupakan lahan milik petani dan sekaligus penggarap.
5. Penentuan / penetapan lokasi berdasarkan kesepakatan kelompok dan tidak menuntut ganti rugi atas pemanfaatan lahan.
Syarat tersebut dimaksudkan agar sistem irigasi tersebut dapat digunakan dan terpelihara dalam jangka panjang. Jika suatu daerah sudah memenuhi syarat umum tersebut, maka pembangunan sistem irigasi dengan menggunakan pompa hidram bisa dimulai. Selain syarat utama tadi, pembuatan pompa Hidram perlu memperhatikan perbandingan tinggi terjunan dan tinggi pemompaan air yaitu 1:5. Tiap beda tinggi terjunan 1 meter akan mampu memompa air setinggi 5 meter dari rumah pompa ke tempat tandon air. Jadi bukan hal yang mustahil ketika beda tinggi terjunan air 12 meter di perkebunan teh mampu memompa air hingga ketinggian lebih dari 50 meter dengan jarak lebih dari 500 meter. Hal kedua yang perlu diperhatikan adalah penyesuaian diameter pompa dengan debit air. Untuk mengoptimalkan tekanan semakin besar debit air, diameter pompa semakin besar pula.
2.6.4 Manfaat Pompa Hidram
Manfaat pompa hidram yang paling signifikan adalah efisiensi biaya untuk membeli energi seperti listrik atau BBM. Dengan berfungsinya pompa hidram maka lahan-lahan yang dulunya tidak terjangkau irigasi dapat dipergunakan untuk budidaya tanaman. Dapat pula dipergunakan sebagai penyuplai air kebutuhan industri dan rumah tangga termasuk air minum dengan menggunakan filtrasi. Usaha perikanan dan peternakan juga akan sangat terbantu dengan adanya aliran air. Dengan sedikit memodifikasi, aliran air dalam pompa hidram juga dapat berfungsi menggerakkan turbin generator.
Dalam tataran yang lebih makro, dengan semakin banyak pompa hidram dioperasikan, dapat mengurangi resiko banjir. Kemudian dengan semakin meratanya penggunaan air, maka tanaman keras di perbukitan akan lebih mudah tumbuh, ini berarti konservasi lahan dan air tanah juga semakin terjaga, ditambah dengan manfaat berkurangnya tanah longsor dan erosi di perbukitan yang semakin rimbun tanaman keras.
2.6.5 Pengalaman Dari Filipina
Pulau Negros di Filipina pada awalnya penuh dengan lahan tanaman tebu dan masyarakat menggantungkan hidupnya dari pertanian tebu. Namun sejak harga gula jatuh di tahun 1980 banyak orang kehilangan mata pencarian dan mulai timbul berbagai konflik sosial. Kemudian terjadi reformasi agraria dan penduduk beralih untuk menanam padi. Laju penebangan hutan yang cukup tinggi di masa lalu telah menjadikan parapetani di pulau Negros kesulitan air di musim kemarau dan petani yang tidak sanggup menghadapi hal ini memilih meninggalkan lahan pertaniannya untuk berpindah mata pencarian. Kondisi geografis pulau Negros adalah berbukit-bukit dan masyarakat/petani harus turun ke lembah untuk mendapatkan air dari sungai. Kegiatan itu dilakukan dua kali sehari dengan cara memanggul jerry can di punggungnya. Kegiatan tersebut tidak hanya melelahkan dan memakan waktu, namun juga berbahaya sehingga hanya bisa dilakukan oleh anggota masyarakat yang bertubuh kuatsaja. Oleh karena itu, di saat musim kemarau, air hanya diambil secukupnya untuk memenuhi kebutuhan pokok seperti minum dan memasak.
Irigasi untuk pertanian dan sanitasi keluarga sudah tidak dihiraukan lagi saat musim kemarau sehingga tingkat kesehatan dan kesejahteraan masyarakat juga menurun .Kondisi yang buruk ini kemudian diubah oleh yayasan AIDFI, sebuah lembaga nirlaba di Filipina yang peduli terhadap nasib petani didaerah terpencil. Program yang dilakukan adalah menyelesaikan permasalahan pokok masyarakat setempat tentang suplai air di musim kemarau dengan cara memasang pompa hidram disungai untuk memompa air dari sungai ke desa di atas bukit. Pompa hidram yang dipasang oleh yayasan AIDFI di desa-desa di pulau Negros mampu mengangkatair dari permukaan sungai hingga ketinggian 200 meter ke atas bukit dengan debitantara 1.500 sampai 72.000 liter air per hari.
Untuk menyesuaikan dengan kondisi geografis setempat, yayasan AIDFI melakukan modifikasi desain pompa hidram, sehingga pompa dapat diletakkan di dekat aliran sungai. Sebelum memasuki pompa, air sungai terlebih dahulu dilewatkan ke bak pengendap agar air tidak membawa pasir dan kerikil saat masuk ke pipa pemasukan. Modifikasi desain ini dilakukan dengan maksud agar kelompok tani yang bertugas memelihara pompa ini di masa
depan, bisa melakukan perbaikan-perbaikan kecil pada pompa dengan peralatan bengkel sederhana seandainya terjadi kerusakan pada pompa. Pompa hidram yang dipasang oleh yayasan AIDFI terbuat dari besi dan bebera-pa bagian penting seperti katup yang bergerak dibuat dari stainless steel agar masapakai pompa itu bisa sangat lama. Diharapkan satu pompa hidram yang sudah terpasang bisa beroperasi untuk minimal selama 20 tahun.
Biaya operasional pompa hidram tersebut juga sangat rendah. Data dari kelompok masyarakat di pulau Negros yang sudah mendapatkan instalasi menyebutkan bahwa mereka bisa menghemat antara 7.500 sampai 9.000 peso (sekitar 1.200.000 sampai 1.500.000 rupiah) setiap bulan saat menggunakan pompa hidram dibandingkan saat mereka menggunakan pompa air listrik atau diesel. Jika dana yang diperoleh dari penghematan biaya tiap bulan tersebut dikumpulkan, maka biaya investasi awal untuk pembangunan sistem irigasi menggunakan pompa hidram ini dapat dilunasi dalam waktu dua tahun. Dengan adanya instalasi air menggunakan pompa hidram, kebutuhan air masya-rakat sekitar dapat dipenuhi tanpa mereka harus turun ke lembah. Suplai air yang terus menerus menyebabkan mereka bisa meningkatkan kesehatan karena mereka dapat mandi dengan mudah dan yang lebih penting lagi lahan pertanian dan ternak mereka bisa mendapatkan suplai air di saat musim kemarau .Kunci keberhasilan proyek pembangunan sistem irigasi pompa hidram yang dilakukan oleh yayasan AIDFI di pulau Negros adalah peran serta aktif kelompok masyarakat di lokasi proyek. Keterlibatan masyarakat tersebut dimulai sejak proses survey, proses pembangunan hingga pada pemeliharaan rutin setelah pompa beroperasi.
Dari setiap kelompok masyarakat ada beberapa orang yang dilatih ketrampi-lan teknis dasar agar mereka bisa melakukan perbaikan sendiri dan juga mampu membuat sendiri spare part pompa yang dibutuhkan. Tanpa keterlibatan kelompok masyarakat ini merupakan kunci sukses dari keberlanjutan sistem irigasi pompa hidram.
2.6.7 Pemanfaatan Di Indonesia
Setelah melihat keberhasilan pembangunan sistem irigasi dengan pompa hidramdi Filipina, metode yang sama perlu lebih ditingkatkan penerapannya di Indonesia sebagai solusi dari permasalahan pemenuhan kebutuhan air di kawasan terpencil. Meskipun pembangunan instalasi irigasi pompa hidram ini juga membutuhkan investasi awal yang cukup besar, namun biaya investasi tersebut akan bisa tertutup setelah 2 tahun pompa itu beroperasi. Jadi dalam jangka panjang hal pompa hidram lebih menguntungkan jika dibandingkan pompa sumur akuifer dalam.
Banyak faktor yang harus dibenahi agar teknologi pompa hidram yang sudah ada lebih dari 30 tahun di Indonesia menjadi teknologi yang popular dan banyak digunakan di
daerah - daerah terpencil. Modifikasi dan inovasi desain pompa harus terus dilakukan oleh para ahli agar pompa lebih mudah digunakan oleh petani danagar efisiensinya semakin meningkat. Modifikasi juga perlu dilakukan agar pompa tetap bisa bekerja walaupun tekanan masukan air rendah seperti yang dilakukan di Filipina.
Publikasi dan sosialisasi tentang kelebihan penggunaan pompa hidram dan manfaat positifnya bagi lingkungan harus lebih aktif dilakukan dan merata di berbagai lapisan masyarakat, hingga teknologi pompa hidram bisa menjadi alternatif pertama yang muncul di benak masyarakat Indonesia saat mereka dihadapkan pada permasalahan pemenuhan kebutuhan air di wilayahnya. Pedoman teknis dari Departemen Pertanian serta pengalaman yayasan AIDSI di Filipina jelas menunjukkan bahwa tahapan pertama yang harus dilakukan dalam proyek pembangunan sistem irigasi ini adalah mengorganisir kelompok masyarakat setempat. Dengan melakukan pengorganisiran masyarakat, maka anggota masyarakat bisa dilibatkan dalam proyek ini sejak dini dan diharapkan ikut memelihara sistem irigasi ini dalam jangka panjang. Dalam hal ini dibutuhkan seorang inisiator yang mempunyai motivasi dan kemampuan untuk mengorganisir masyarakat setempat agar mereka bisa merasa menjadi bagian proyek yang bisa bermanfaat bagi mereka di masa depan. Peran serta lembaga swadaya masyarakat atau individu yang peduli terhadap peningkatan kualitas hidup masyarakat di daerah terpencil sangat dibutuhkan agar keberhasilan proyek irigasi pompa hidram di Pulau Negros dapat diterapkan juga di berbagai daerah di Indonesia.
2.7 KEUNTUNGAN DAN KERUGIAN PENGGUNAAN POMPA HIDRAM 2.7.1 Kelebihan Pompa Hydraulic Ram
a. Hemat energi.
b. Bisa beropeasi tanpa bantuan energi listrik atau BBM.
c. Prinsip kerja sederhana, sehingga dapat dibuat atau direkayasa dengan mudah oleh semua
orang.
d. Pemeliharaan sederhana sehingga tidak membutuhkan teknisi ahli.
e. Mampu bekerja secara non-stop tanpa diragukan adanya malfungsi serius pada
komponen-komponennya.
2.7.2 Kekurangan Pompa Hydraulic Ram
a. Klep pembuangan membuka karena beban klep terlalu ringan
b. Klep pembungan menutup karena beban klep berlebihan.
c. Perawatan harus rutin.
BAB III METODOLOGI
3.1 SKEMA PENELITIAN
Metodologi penelitian yang dilakukan pada tugas akhir ini dapat dinyatakan dalam diagram alir sebagai berikut:
Pembuatan pompa hidram ini berawal dari mempelajari teori-teori dasar serta proses aliran air yang terjadi pada pompa, nantinya akan didapatkan data-data serta persamaan-persamaan untuk merancang pompa hidram. Perhitungan-perhitungan yang nantinya akan dijadikan dasar pembuatan pompa dengan ukuran tertentu.
Mulai
Ide dan Gagasan Mengenai Rancangan Konstruksi Pompa Hidram
Mencari Material Yang Akan Dipakai Dalam Pembuatan Pompa Hidram
Melaksanakan Pembuatan Alat Pompa Hidram
Mengetest Atau Mensimulasikan Alat tersebut
Menganalisis Data Permasalahan Yang Ada Pada Pompa Hidram Mengumpulkan Data Yang Di Dapat
Selesai
Tahap pembuatan dapat dilakukan setelah mengetahui dimensi setiap komponen pompa. Tahap ini dimulai dengan pembuatan komponen satu persatu, yang dapat dimulai dari pembuatan rumah pompa, tabung udara, klep hantar, dan yang terakir klep buang. Setiap komponen dibuat berdasarkan gambar kerja, akan nantinya dapat bekerja maksimal. Setelah itu semua komponen dirangkai hingga menjadi sebuah pompa hidram.
Setelah pembuatan pompa hidram selesai, pompa harus diuji untuk melihat kinerja pompa apakah sesuai dengan teori yang direncanakan. Dalam pengujian, pompa seharusnya memberikan hasil yang mendekati perencanaan teori, dan itu dianggap berhasil. Namun jika tidak, kita harus kembali lagi ketahap perencanaan. Memeriksa kembali setiap komponen pompa hingga kebutuhan minimal pompa untuk dapat beroperasi. Semua itu dilakukan berulang kali hingga pompa dapat benar-benar berjalan dan memberikan hasil yang diharapkan.
3.2 ALAT DAN BAHAN
Alat dan bahan yang digunakan adalah pipa, drum,pipa sok, sambungan T, sambungan L, seltip, lem pipa, lempengan besi, bor, sdd, sdl, penyaring air, mata gerinda, dan sambungan pipa dari besar ke kecil.
3.3 CARA KERJA
1. Persiapkan alat dan bahan.
2. Rangkai bagian-bagian alat satu persatu, dimulai dengan melubangi drum pada bagian bawah dan memasang potong karet sebelum dipasang sdd dan sdl. Hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya kebocoran. Lalu posisikan drum diatas ketinggian 2,5 meter dari tanah. Pasang pipa dari menara kebawah dengan panjang pipa 2,3 meter.
3. Pada sambungan dari bawah, pasangkan selang ulir yang diikat erat menggunakan klep.
4. Potong dan haluskan besi membentuk 4 (empat) lingkaran menggunakan gerinda.kemudian lubangi 2 (dua) lingkaran dengan satu lubang dan 2 lingkaran lain dengan 6 lubang.
5. Rangkai semua alat membentuk badan hidram.
6. Setelah hidram selesai, sambungkan dengan selang dari drum. Sebelumnya isi penuh drum dengan air, kemudian lakukanlah percobaan.
3.2 DAFTAR PUSTAKA
http://id.portalgaruda.org/index.php?page=2&ipp=10&ref=search&mod=document&select =title&q=pompa+hidram&button=Search+Document
http://id.portalgaruda.org/index.php?ref=browse&mod=viewarticle&article=298218 garuda.org/article.php?article=298218&val=6726&title=PENGARUH VARIASI TABUNG UDARA TERHHADAP DEBIT PEMOMPAAN POMPA HIDRAM
http://id.portalgaruda.org/index.php?ref=browse&mod=viewarticle&article=305834 http://download.portalgaruda.org/article.php?article=305834&val=5243&title=PENGARUH %20TINGGI%20PIPA%20BUANG%20TERHADAP%20EFISIENSI%20POMPA%20HIDRAM id.portalgaruda.org/?ref=browse&mod=viewarticle&article=58328 http://download.portalgaruda.org/article.php?article=4632&val=430&title=POMPA%20HID RAM%20UNTUK%20KEBUTUHAN%20PETANI%20DI%20DAERAH%20BERBUKIT http://download.portalgaruda.org/article.php?article=110855&val=4135&title=RANCANG% 20BANGUN%20POMPA%20HIDRAM%20DAN%20PENGUJIAN%20PENGARUH%20VARIASI%2 0TINGGI%20TABUNG%20UDARA%20DAN%20PANJANG%20PIPA%20PEMASUKAN%20TERHA DAP%20UNJUK%20KERJA%20POMPA%20HIDRAM http://download.portalgaruda.org/article.php?article=152899&val=5239&title=PENGARUH %20VARIASI%20PANJANG%20PIPA%20MASUK%20(DRIVE%20PIPE)%20DAN%20BEBAN%20 KATUP%20BUANG%20(WASTE%20VALVE)%20TERHADAP%20EFISIENSI%20POMPA%20HIDR AM http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/47845 http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/47845/Chapter%20II.pdf?sequenc e=4&isAllowed=y http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/47845/Cover.pdf?sequence=7&is Allowed=y http://repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/47845/Chapter%20I.pdf?sequenc e=5&isAllowed=y https://www.google.com/search?q=skripsi+pompa+hidram&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b http://eprints.ums.ac.id/28963/
LAMPIRAN
GAMBAR POMPA HIDRAMLEMBARAN URAIAN TUGAS AKHIR POLITEKNIK NEGERI PADANG
Nama : Aldino Putra
Bp. : 1311042004
Program Studi : D. IV Teknik Manufaktur
Jurusan : Teknik Mesin
Judul Tugas Akhir : Rancang Bangun Pompa Hidram Dan Analisa Perubahan Diameter Outlet Terhadap Tinggi Air
Uraian Tugas: ... ... ... ... ... ... ... ... Dimulai Tanggal : ... Selesai Tanggal : ... Pembimbing I Asmed, ST., MT. Nip. 196403041991031004 Pembimbing II
Menhendry, Dipl. Ing,HTL, M. Eng. Nip. 196604041995120012
Nama : Aldino Putra
Nomor. Bp : 1311042011
Program Studi : D IV Teknik Manufaktur Pembimbing I : Asmed, ST., MT
Pembimbing II : Menhendry,Dipl.Ing.HTL,M.Eng
Judul Tugas Akhir : Rancang Bangun Pompa Hidram Dan Analisa Perubahan Diameter Outlet Terhadap Tinggi Air
Diberikan tgl dan selesai tgl : S/D
No Hari / Tanggal Materi Bimbingan
Paraf Pembimbing I II
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI PADANG
FORMULIR No. Formulir
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR
Edisi Revisi
Berlaku Efektif
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI PADANG
FORMULIR No. Formulir
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR
Edisi Revisi
Berlaku Efektif
Padang, 2017 MENGETAHUI
Pembimbing I Pembimbing II Mahasiswa
Asmed, ST., MT Menhendry,Dipl.Ing.HTL,M.Eng Aldino Putra Nip. 196403041991031004 Nip. 196604041995121 001 NIM 1311042011
KEMENTERIAN PENDIDIKAN NASIONAL
POLITEKNIK NEGERI PADANG
FORMULIR No. Formulir
LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR
Edisi Revisi
Berlaku Efektif
Tugas Akhir ini telah dipertahankan didepan sidang penguji dan dinyatakan lulus pada tanggal :
03 Oktober 2017
Abstrak telah disetujui oleh penguji :
Tanda Tangan 1 2 3 4
Nama Terang Asmed, ST, MT Mulyadi, ST, MT Nota Effiandi, ST,
MPd Nasrullah, ST, MT Mengetahui :
Ketua Jurusan Teknik Mesin : Dr. Junaidi, ST, MP
Nip. 196606211992031005 Tanda Tangan Alumni telah mendaftar ke Politeknik Negeri Padang dan mendapatkan nomor alumni :
Petugas Politeknik Nomor Alumni Jurusan Nama Tanda Tangan Nomor Alumni Politeknik Nama Tanda Tangan
No. Alumni Politeknik
Negeri Padang Nama
No. Alumni Fakultas
ALDINO PUTRA
BIODATA
(a) Tempat / Tgl Lahir : Padang / 06 November 1994 (b) Nama Orang Tua : Erman dan Rosmaniar (c) Jurusan : Teknik Mesin. (d) Prodi : DIV Teknik Manufaktur (e) No. BP : 1311042011 (f) Tanggal Lulus : 03 Oktober 2017 (g) Predikat Lulus : Dengan Pujian (h) IPK : (i) Lama Studi : 4 Tahun 1 bulan (j) Alamat Orang Tua : JL. Seberang Air Pisang, Kecamatan Pauh, RT 001/RW 003, No. 36, Kota Padang, Sumatera Barat.
RANCANG BANGUN POMPA HIDRAM DAN ANALISA PERUBAHAN DIAMETER
OUTLET TERHADAP TINGGI AIR
Tugas Akhir D-IV oleh : Aldino Putra
Pembimbing I : Asmed, ST, MT dan Pembimbing II : Menhendry, Dipl.Ing.HTL, M.Eng ABSTRAK
Saat ini teknologi untuk menyuplai air masih kebanyakan menggunakan pompa dengan penggerak motor listrik sebagian besar pompa tersebut memiliki ketergantungan akan energi listrik atau bahan bakar minyak sebagai energi penggerak pompa . Salah satu teknologi yang mulai dikembangkan adalah pompa hydraulic ram. Pompa hidram bekerja berdasarkan prinsip palu air. Ketika aliran fluida dihentikan secara tiba-tiba maka perubahan momentum massa fluida tersebut akan meningkatkan tekanan secara tiba-tiba. Peningkatan tekanan ini digunakan untuk mengangkat sebagian air ke tempat yang lebih tinggi. Maka dirancanglah pompa hidram yang menggunakan energi potensial air sebagai penggeraknya. Dalam perancangan pompa hidram yang penulis lakukan, menggunakan variasi tinggi tabung udara dengan tinggi 100 cm dan 80 cm dan 60 cm dengan masing-masing tabung berdiameter 3’’(inch), bagian pipa pemasukan menggunakan pipa pvc berdiameter 2’’(inch), landasan pompa memakai pvc berdiameter 2’’(inch), katup hantar menggunakan bahan kuningan berdiameter 2’’(inch) dan analisa perubahan diameter outlet 1’’(inch), 3/4’’(inch), 1/2’’(inch) terhadap tinggi air.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi robbil`alamin…segala Puji hanya milik Allah, pencipta langit dan bumi dan apa yang ada diantara keduanya, Dia yang senantiasa bersemayang di `Arsy-Nya. Shlawat dan salam kepada rosullullah SAW, seorang manusia mulia yang telah Allah utus sebagai penyempurna akhlak umat seluruh alam.
Dengan segenap karunia dan nikmat serta seizin-Nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai wujud aplikasi nyata terhadap ilmu yang telah didapat sekaligus sebagai salah satu syarat penyelesaian studi di Politeknik Negeri Padang. Dengan segala keterbatasan ilmu yang penulis miliki serta kelemahan-kelemahan yang ada, penulis sangat menyadari bahwa penulisan Tugas Akhir ini masih sangat jauh dari kesempurnaan, oleh karenanya dengan keterbukaan hati yang lapang penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari segenap pembaca apabila dalam penulisan ini terdapat kekurangan maupun kesalahan dalam penyusunannya.
Penyelesaian Tugas Akhir ini bukanlah semata-mata karena kehebatan penulis dalam menyusunnya, akan tetapi karena adanya motivasi dan dukungan penuh dari segenap pihak yang turut berkonstribusi, oleh karena itu dalam kesempatan ini izinkanlah penulis untuk melantunkan Ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ibu dan Ayahanda yang tercinta yang tak pernah penat merasakan teriknya panas matahari dan dinginnya cuaca hujan, yang senantiasa mendoakan ananda siang dan malam serta memberikan yang terbaik buat ananda, ma`afkan ananda ibu,..Ayah sekiranya ananda terlalu sering mengecewakan ibuh dan ayah.
2. Seluruh anggota keluarga yang selalu mengiringi perjalanan hidup suka maupun duka, kakak-kakak dan adik-adikku semua terima kasih atas nasihat dan dukungannya selama ini.
3. Bapak Aidil Zamri, ST, MT selaku Direktur Politeknik Negeri Padang.
4. Bapak Junaidi, Dr, ST, MP selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Padang.
5. Bapak Yusri, Drs, MT selaku Ketua Prodi DIV Teknik Manufaktur Politeknik Negeri Padang.
6. Bapak Asmed, ST, MT selaku pembimbing I.
7. Bapak Menhendry, Dipl.Ing.HTL, M.Eng selaku pembimbing II. 8. Seluruh staf pengajar Jurusan Teknik Mesin Polteknik Negeri Padang.
9. Seluruh Teknisi, Terima kasih atas pelayanan yang telah diberikan, semoga mendapat balasan yang setimpal dari Allah SWT.
10. Rekan-rekan DIV Teknik Manufaktur angkatan 2013.
11. Serta seluruh pihak yang turut serta membantu memberikan dorongan dan dukungannya.
Akhirnya penulis berharap semoga Tugas Akhir ini bisa bermanfaat, untuk kita semua baik penulis, pembaca maupun masyarakat secara umum nantinya.
Padang, 21 September 2017
DAFTAR ISI
LEMBARAN HALAMAN JUDUL ... LEMBARAN PENGESAHAN ... KATA PERSEMBAHAN ... LEMBARAN TUGAS AKHIR ... LEMBARAN ASISTENSI ... ABSTRAK ... KATA PENGANTAR ... DAFTAR ISI ... DAFTAR GAMBAR ... .. DAFTAR TABEL ... .. BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Tujuan Penelitian ... 2 1.2.1 Tujuan Umum ... 2 1.2.2 Tujuan Khusus ... 2 1.3 Batasan Masalah... 3 1.4 Manfaat Penelitian ... 3 1.5 Sistematika Penulisan ... 3
BAB II TEORI DASAR ... 5
2.1 Pompa ... 5 2.2 Pompa Hidram ... 6 2.2.1 Komponen Utama Pompa Hidram Dan Fungsinya ... 7 2.2.2 Sistem Operasi Pompa Hidram ... 10 2.2.3 Palu Air (Water Hammer) ... 12
2.3 Persamaan Energi Pada Pompa Hidram ... 13 2.3.1 Energi Yang Dibangkitkan Pada Pompa Hidram... 13 2.4 Tinjauan Mekanika Fluida ... 16 2.4.1 Tekanan Pada Fluida ... 16 2.4.2 Gerak Fluida Dan Laju Aliran... 16 2.5 Konsep Fisika Yang Mendasari ... 17 2.5.1 Sifat Fluida ... 17 2.5.2 Kapasitas Aliran Fluida ... 19 2.5.3 Gerak Fluida Dan Laju Aliran... 19 2.5.4 Persamaan Kontinuitas ... 20 2.5.5 Energi ... 20 2.5.6 Azas Bernouli ... 22 2.6 Prinsip Kerja Alat ... 23 2.6.1 Energi Yang Dibutuhkan Pada Pompa Hidram ... 23 2.6.2 Peningkatan Tekanan Pada Pompa Hidram ... 24 2.6.3 Karakteristik Pompa Hidrolik Ram ... 24 2.6.4 Manfaat Pompa Hidram ... 25 2.6.5 Pengalaman Dari Filipina ... 26 2.6.6 Pemanfaatan Di Indonesia... 27 2.7 Keuntungan Dan Kerugian Penggunaan Pompa Hidram ... 28 2.7.1 Kelebihan Pompa Hidrolik Ram ... 28 2.7.2 Kekurangan Pompa Hidrolik Ram ... 29
BAB III METODOLOGI ... 30
3.1 Skema Penelitian ... 30 3.2 Alat Dan Bahan ... 31 3.2.1 Alat ... 31 3.2.2 Bahan... 32 3.3 Cara Kerja ... 34
BAB IV PEMBAHASAN ... 35
4.1 Dasar Perencanaan Pompa Hidrolik Ram ... 35 4.1.1 Perancangan Dan Persamaan-Persamaan Aliran ... 35
