Laporan Praktikum Hidrolik Kontrol MOTOR AKSI GANDA

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK KONTROL

RANGKAIAN PENGGERAK AKTUATOR “MOTOR AKSI GANDA”

Kelompok : Genap

Nama Kelompok :

1. Raynaldi Syahputra

2. Ridwan

3. Titin Suhaeni

4. Wilda Fauziah

KELAS : 5J

PROGRAM STUDI TEKNIK KONVERSI ENERGI

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA

2015

(2)

BAB I PENDAHULUAN

A. Tujuan

1. Tujuan Kompetensi Umum

Mahasiswa/i memahami Rangkaian Penggerak Aktuator

2. TujuanKompetensiKhusus

- Mahasiswa/i dapat menggambar rangkaian Motor Aksi Ganda - Mahasiswa/i dapat merangkai Sistem Hidrolik Motor Aksi Ganda - Mahasiswa/i dapat mengoperasikan Sistem hidrolik Motor Aksi Ganda - Mahasiswa/i dapat mengnalisis data-data hasil praktikum ini

- Mahasiswa/i dapat membuat laporan hasil praktikum hidrolik control.

3. TujuanPraktikum

- Mahasiswa/i dapat menghitung nilai Torsi dan kemiringan sudut gelincir dari data praktikum Motor Aksi Ganda

(3)

BAB II

DASAR TEORI

A. Hidrolik Kontrol

Unjuk kerja suatu motor aksi tunggal terletak pada kemampuannya menghasilkan torsi

dan daya. Untuk menghasilkan torsi dan daya motor dilihat dari adanya perubahan

tekanan yang diikuti oleh perubahan debit aliran fluida, akan setara dengan waktu putar yang diperlukan motor untuk bergerak (berrotasi). Jadi mengikuti persamaan P = T . Suatu system hidrolik control membutuhkan beberapa alat, diantaranya:

1. Power Unit

Merupakan suatu “modal” atau komponen terpenting dari hidrolik kontrol. Terdiri dari stabilizer, motor, PRV (Pressure Reducing Valve), pompa dan tangki.

Gambar 2.1Rangkaian Power Pack

Proses konversi energi dalam power pack ;

E.listrik E.mekanik E.fluida E.mekanik Motor listrik Pompa hidrolik RPM

V x I x t Torsi P x Q x t (Nm) (Nm) (Nm)

(4)

2. Safety Unit

Merupakan unit yang berfungsi memproteksi system hidrolik kontrol, terdiri dari alat ukur berupa manometer (Pressure Relief Valve/PRV )1

untuk membaca tekanan pada system hidrolik kontrol agar tekanan pada system ini. Bisa diawasi sehingga tidak melebihi bata saman.

Gambar 2.2 Pressure Relife Valve

3. Valve Unit

Merupakan system katup yang berfungsi untuk mengatur arah fluida yang mengalir.Terdiri dari 2 bagian yaitu port (posisi) dan way (lubang). Terdapat 2 sistem pembacaan port dan way yaitu system Amerika dan Eropa, dimana system Amerika pembacaan port diikuti pembacaan way. Sedangkan system Eropa berkebalikan dengan system Amerika, pembacaan way terlebih dahulu lalu diikuti pembacaan port.

Gambar 2.3 Contoh Valve Unit, terdiridari 3 port (posisi) dan 4 way (lubang) sistemAmerika (3/4); sistemEropa (4/3)

4. Actuator Unit

Actuator merupakan pewujud energy hidrolik.

Gambar 2.4 Aktuator pada Single Aksi Ganda

(5)

5. Tank/Tangki

Tempat penyimpanan fluida untuk dialirkan melalui pompa, maupun sebagai tempat penyimpanan fluida saat system hidrolik komtrol selesai digunakan.

B. Motor AksiGanda

Perputaran bolak balik dari Motor Aksi Ganda memungkinkan terjadinya penyebaran (disipasi) energy secara langsung berupa panas, bunyi dan getaran dari perbedaan torsi motor sebagai data yakni tekanan, debit, dan waktu putarannya masing-masing torsi yang terjadi.

Terjadinya perbedaan torsi ini disebabkan adanya kemiringan swashed plat yang menjadi tumpuan jalannya piston untuk memutarkan poros motor, dengan menggunakan pendekatan logika matematis, takni piston dalam keadaan bergerak, sehingga dari fenomena operasi yang muncul sebagai data, dapat digunakan sebagai elemen rumusan teori aplikatif yaitu tekanan, debit dan waktu tempuhnya untuk menentukan kemirigan sudut gelincir tersebut.

Motor Aksi Ganda bekerja dengan sistem 3 port dan 4way. Mekanisme kerja Motor Aksi Ganda adalah saat motor listrik dalam kondisi on, maka pompa akan bekerja dan mengalirkan fluida berupa oli kedalam system hidrolik.

(a) (b)

Gambar 2.6 (a) 3/4 port way Motor Aksi Ganda; (b) Aktuator Motor aksi ganda

Setelah oli mengalir kesistem dan katup di buka, maka actuator akan berputar dengan 2 arah yaitu searah jarum jam dan berlawanan arah jarum jam, tergantung dari pergerakan katup. Lalu pada kondisi katup tertutup, maka actuator tidak akan berputar.

(6)

BAB III

PROSEDUR PRAKTIKUM

A. Lokasi dan Waktu

Tanggal : 13 November 2015

Lokasi : Laboratorium Mesin, Politeknik Negeri Jakarta

B. Peralatan Praktikum

No Alat

1 Seperankat elemen Sistem Hidrolik control dengan pressure gauge dan flow meter 2 Stop Watch

C. LangkahPraktikum

1. Membuat gambar rangkaian system Hidrolik Kontrol Motor Aksi Ganda

2. Merangkai Penggerak Aktuator Motor Aksi Ganda sesuai dengan gambar pada nomor 1 3. Operasikan motor listrik agar pompa mendapatkan daya.

4. Atur tekanan pressure gauge pada angka 10 bar, lalu buka katup kearah kanan,

(7)

5. Saat actuator beputar searah jarum jam, baca banyaknya fluida yang mengalir pada flow meter; penurunan tekanan yang terbaca di pressure gauge; dan waktu yang terbaca di stop watch untuk mencapai 20 putaran actuator.

6. Setelah dicapai 20 putaran, tutup katup. 7. Catat data yang terbaca.

8. Kemudian buka katup kearah kiri. 10. Setelah dicapai 20 putaran, tutup katup.

11. Ulangi langkah 4-10 sebanyak 4 kali (jumlah praktikan 4), dengan interval kenaikan tekanan setting sebanyak 2 bar.

(8)

BAB IV

PENYAJIAN DATA PRAKTIKUM

No Nama Praktikan Preset (bar)

Tekanan Debit Waktu

ΔPa ΔPi Qa Qi ta ti 1 Ridwan 10 6 6.5 5 4.5 36.37 34.31 2 Raynaldi Syahputra 12 7.6 7.7 5 5 25.47 26.01 3 Wilda Fauziah 14 9 9.3 6 6 21.41 21.46 4 Titin Suhaeni 16 12 11 5 5.5 21.02 19.51 Keterangan :  Frekuensi putaran = 20

 ΔPa = perbedaan tekanan saat motor bergerak searah jarum jam

 ΔPi = perbedaan tekanan saat motor bergerak berlawanan arah jarum jam

 Qa = laju fluida saat motor bergerak searah jarum jam

 Qi = laju fluida saat motor bergerak berlawan anarah jarum jam

 ta = waktu tempuh saat motor bergerak searahjarum jam selama 20putaran

 ti = waktu tempuh saat motor bergerak berlawanan arah jarum jam selama 20putaran

(9)

BAB V ANALISA DATA

Dalam praktikum ini terdapat parameter, konstanta, dan variable. Untuk konstanta di sini dapat kita cari melalui

k = . Q . t

k = 10

5N

/m

2

.

. s

k =

Nm

k = 1,667

sehingga menjadi T =

k . . Q . t

Besarnya daya yang dihasilkan

P = T . P = Daya [ Nm/s ~ watt]

= kecepatan sudut [rps]

Dimana =

.

n merupakan kecepatan putaran [rpm]. Pengertian dari rpm disini ialah waktu yang dibutuhkan untuk 1x rotasi/ berputar. Sehingga n :

N

= 60

A. Perhitungan Data

Nama Praktikan : Ridwan

Psetting = 10 (bar) ΔPa = 6 (bar) Qa = 5 (l/m) ta = 36,37 (sekon) f = 20 ΔPi = 6,5 (bar) Qi = 4.5 (l/m) ti = 34,31 (sekon)

 N = Jumlah putaran actuator per menit [rpm] f = N = t  sekon f = t  sekon 60 60 × f t sekon

-

Saat actuator berputar searah jarum jam Na =

60 × f

ta 

=

60 x 20

36,37

=

32,99 rpm - lalu torsi yang didapat adalah:

Ta =

k . . Q . t

Ta = 1,667. 6 . 5 . 36,37 = 1818,86

Nm

-

Saat actuator berputar berlawan anarah jarum jam Ni = 60 × f = 60 x 2 0 = 34,97rpm

ti   34,31 - lalu torsi yang didapat adalah:

Ti =

k . . Q . t

(10)

 ƩT (Nm) ƩT = Ta + Ti ƩT = 1818,86 + 1672,94  ƩT = 3491,8 Nm  δT (Nm) δT = |Ta – Ti| δT = 1818,86 – 1672,92  δT = 145,92 Nm  α (°) α = tan -1 α = tan -1

 α = 4,8°

Nama Praktikan : Raynaldi Syahputra

Psetting = 12 (bar) ΔPa = 7.6 (bar) Qa = 5 (l/m) ta = 25,47 (sekon) f = 20 ΔPi = 7.7 (bar) Qi = 5 (l/m) ti = 26,01 (sekon)

 N = Jumlah putaran actuator per menit [rpm] f = N = t  sekon f = t  sekon 60 60 × f t  sekon

-

60 × f

ta  

=

60 x 20

25,47

=

47,11 rpm

- lalu torsi yang didapat adalah: Ta =

k . . Q . t

Ta = 1,667. 7,6 . 5 . 25,47 = 1613,42

Nm

-

Saat actuator berputar berlawan anarah jarum jam Ni = 60 × f = 60 x 2 0 =46,13 rpm

ti   26,01 - lalu torsi yang didapat adalah:

Ti =

k . . Q . t

Ti = 1,667. 7,7 . 5 . 26,01 = 1669,3

Nm

 ƩT (Nm) ƩT = Ta + Ti

(11)

 δT (Nm) δT = |Ta – Ti| δT = 1613,42 – 1669,3  δT = 55,88 Nm  α (°) α = tan -1 α = tan -1

 α = 1,9°

Nama Praktikan : Wilda Fauziah

Psetting = 14 (bar) ΔPa = 9 (bar) Qa = 6 (l/m) ta = 21,41 (sekon) f = 20 ΔPi = 9.3 (bar) Qi = 6 (l/m) ti = 21,46 (sekon)

 N = Jumlah putaran actuator per menit [rpm] f = N = t  sekon f = t  sekon 60 60 × f t sekon 

-

60 × f

ta  

=

60 x 20

21,41

=

56,04 rpm

- lalu torsi yang didapat adalah: Ta =

k . . Q . t

Ta = 1,667. 9 . 6 . 21,41 = 1927,28

Nm

-

Saat actuator berputar berlawan anarah jarum jam Ni = 60 × f = 60 x 2 0 =55,91 rpm

ti  21,46

- lalu torsi yang didapat adalah: Ti =

k . . Q . t

Ti = 1,667. 9,3 . 6 . 21,46 = 1996,17

Nm  ƩT (Nm) ƩT = Ta + Ti ƩT = 1927,28 + 1996,17  ƩT = 3923,45 Nm  δT (Nm) δT = |Ta – Ti| δT = 1927,28 – 1996,17  δT = 68,89 Nm

(12)

 α (°)

α = tan -1

 α = 2,0°

Nama Praktikan : Titin Suhaeni

Psetting = 16 (bar) ΔPa = 12 (bar) Qa = 5 (l/m) ta = 21,02 (sekon) f = 20 ΔPi = 11 (bar) Qi = 5.5 (l/m) ti = 19,51 (sekon)

 N = Jumlah putaran actuator per menit [rpm] f = N = t  sekon f = t  sekon 60 60 × f t sekon 

-

60 × f

ta

=

60 x 20

21,02

=

57,08 rpm - lalu torsi yang didapat adalah:

Ta =

k . . Q . t

Ta = 1,667. 12 . 5 . 21,02 = 2102,42

Nm

-

Saat actuator berputar berlawan anarah jarum jam

Ni = 60 × f = 60 x 2 0 =61,5 rpm

ti 19,51

- lalu torsi yang didapat adalah: Ti =

k . . Q . t

Ti = 1,667. 11 . 5,5 . 19,51 = 1967,65

Nm  ƩT (Nm) ƩT = Ta + Ti ƩT = 2102,42 + 1967,65  ƩT = 4070,07 Nm  δT (Nm) δT = |Ta – Ti| δT = 2102,42 – 1967,65  δT = 134,77 Nm  α (°) α = tan -1 α = tan -1

 α = 3,78°

(13)

(14)

Rata-rata sudut gelincir = = 3,12°

No. Nama Praktikan

(Nama Pendata)

P settings

(bar)

Tekanan (bar) Debit ( l/m) Waktu (sekon) Putaran (rpm) Torsi (Nm)

δT (Nm) ƩT (Nm) α(°) Δpa Δpi Qa Qi ta Ti na ni Ta Ti 1 Ridwan 10 6 6,5 5 4,5 36,37 34,31 32,99 34,97 1818,86 1672,94 145,92 3491,8 4,8 2 Raynaldi Syahputra 12 7,6 7,7 5 5 25,47 26,01 47,11 46,13 1613,42 1669,3 55,88 3282,72 1,9 3 Wilda Fauziah 14 9 9,3 6 6 21,41 21,46 56,04 55,91 1927,28 1996,17 68,89 3923,45 2 4 Titin Suhaeni 16 12 11 5 5,5 21,02 19,51 57,08 61,5 2102,42 1967,65 134,77 4070,07 3,78

(15)

A. Grafik

 Grafik hubungan Perbedaan Tekanan terhadap debit

 Grafik hubungan Perbedaan Torsi terhadap Perbedaan Tekanan

0 2 4 6 8 10 12 14 5 5 6 5

Grafik f(ΔP)= Q

gerak maju gerak mundur

0 500 1000 1500 2000 2500 6 7,6 9 12

Grafik f(T)=ΔP

(16)

BAB VI KESIMPULAN

1. Pada percobaan Rangkaian Penggerak Aktuator Motor ganda, ini dapat ditentukan besar Torsi dan sudut gelincir dari actuator, baik dengan menggerakan actuator searah jarum jam maupun berlawanan

2. Pada percobaan ini didapat besarnya torsi actuator Motor ganda adalah berbanding lurus dengan perbendaan tekanan yang dihasilkan (selisih tekanan sebelum actuator dijalankan dan setelah dijalankan).

3. Didapat juga besar sudut gelincir rata-rata pada percobaan yang dilakukan oleh 4 praktikan adalah 3,12°. Percobaan ini dilakukan dengan ketelitian tinggi dengan memperbesar deviasi