commit to user
PEMBUATAN
UNIVERSAL CHARACTERISTIC PUMP TEST
PROYEK AKHIR
Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya
Disusun oleh :
YUDA NAVY SATRIA
NIM. I 8611040
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan judul Pembuatan
Universal Characteristic Pump Test. Hal ini ditempuh sebagai salah satu langkah menambah
ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang Teknik Mesin.
Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma Tiga di Jurusan
Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka selaku
mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek akhir untuk menerapkan dan menguji
ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek
akhir dari bulan Agustus sampai dengan Desember 2014.
Atas terselesaikannya laporan proyek akhir ini, maka penulis mengucapkan
terimakasih kepada :
1. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin UNS.
2. Bapak Dr. Budi Santoso selaku pembimbing I proyek akhir.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, M. Kom selaku pembimbing II proyek akhir.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T,M.T. selaku koordinator proyek akhir.
5. Bapak Sukmaji Indro C, S.T., M.Eng selaku dosen proyek akhir.
6. Bapak Miftahul AnwarS.Si.,M.Eng selaku dosen proyek akhir.
7. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Produksi dan Otomotif
serta seluruh pihak yang terkait.
Dalam penulisan laporan dengan judul Pembuatan Universal Characteristic Pump
Test, penulis menyadari masih ada kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang
membangun diharapkan untuk kesempurnaan laporan ini.
Surakarta, 5 Januari 2014
commit to user
iv
PEMBUATAN
UNIVERSAL CHARACTERISTIC PUMP TEST
Oleh : Yuda Navy Satria
ABSTRAK
Universal Characteristic Pump Test merupakan suatu alat uji pompa yang digunakan untuk menentukan karakteristik kinerja pada pompa yaitu menentukan
head (H), debit (Q),Water Horse Power (WHP),Brake Horse Power (BHP) dan
efisiensi (η). Proyek akhir ini diharapkan dapat menjadikan alat uji pompa yang relatifsimple, akurat dan murah.
Tujuan proyek akhir ini adalah pembuatan pada Universal Characteristic Pump Test. Perencanaan dan pembuatan meliputi mendesain gambar dan perhitungan untuk menentukan komponen - komponen yang akan digunakan dalam proyek akhir seperti bantalan, modifikasi transmisi rantai dan rangka. Selanjutnya proses produksi dan perakitan.
Hasil penulisan proyek akhir ini adalah bantalan yang dipilih yaitu jenis bantalan gelinding (Self Aligning Ball Bearing). Perhitungan transmisi rantai yaitu jumlah gigi untuk sproket (T1) motor listrik 31 dan jumlah gigi untuk sproket (T2)
pompa 13. Tegangan lentur pada rangka penumpu bawah sebesar 50,42 N/mm2, angka tersebut lebih kecil dari tegangan tarik ijin material yaitu 91,09 N/mm2 maka, kekuatan rangka yang digunakan aman. Komponen – komponen alat uji pompa ini adalah motor listrik, pompa sentrifugal, reservoir, panel kelistrikan dan inverter micromaster 420.
commit to user
v
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL... i
HALAMAN PENGESAHAN... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... iv
DAFTAR ISI... v
DAFTAR TABEL... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR RUMUS ... x
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Batasan Masalah... 2
1.3 Tujuan Proyek Akhir ... 2
1.4 Manfaat Proyek Akhir ... 2
BAB II DASAR TEORI 2.1 Pompa Sentrifugal ... 4
2.1.1 Bagian-bagian ... 5
2.1.2 Prinsip kerja... 6
2.1.3 Klasifikasi... 6
2.1.4 Kurva Karakteristik ... 9
2.2 Dynamometer ... 10
2.3 Elemen Mesin... 10
2.3.1 Bantalan (Bearing) ... 11
2.3.2 Transmisi (Rantai)... 13
2.4 Statika... 13
2.4.1 Gaya Luar ... 14
2.4.2 Gaya Dalam... 15
2.4.3 Tumpuan... 15
2.5 Analisa Kekuatan Material... 16
commit to user vi
2.4.2 Tegangan Tarik (Tensile Stress)... 17
2.4.3 Tegangan Tekan(Compressive Stress)... 17
2.4.4 Tegangan Geser(Shearing Stress)... 18
2.4.5 Tegangan Lentur(Bending Stress)... 19
2.4.5 Tegangan Batas, Tegangan Ijin, Faktor Keamanan ... 20
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR 3.1 Flow Chart... 21
3.2 Perancangan Produk ... 22
3.3 Perhitungan Bantalan (Bearing)... 24
3.2 Perhitungan Transmisi Rantai ... 27
3.2 Perhitungan Rangka ... 30
BAB IV PROSES PEMBUATAN 4.1 Desain... 36
4.2 Perbaikan Motor Listrik ... 38
4.3 Perbaikan Pompa Sentrifugal Grundfos ... 41
4.4 Pembuatan Rangka ... 42
4.5 Pembuatan Sambungan Poros ... 46
4.6 Pembuatan Sambungan Pipa, Reservoir... 48
4.7 Pembuatan panel & kelistrikan ... 53
4.8 Perakitan keseluruhan ... 55
4.9 Rincian biaya pembuatanuniversal characteristic pump test... 58
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan... 60
5.2 Saran... 60
DAFTAR PUSTAKA
commit to user
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian–bagian pompa sentrifugal... 5
Gambar 2.2 Pompa volut ... 7
Gambar 2.3 Pompa diffuser ... 7
Gambar 2.4 Pompa aliran campur ... 8
Gambar 2.5 Pompa turbin ... 9
Gambar 2.6 Kurva standar karakteristik ... 9
Gambar 2.7 Arah beban pada bearing... 11
Gambar 2.8 Konstruksi bearing ... 12
Gambar 2.9 Transmisi rantai... 13
Gambar 2.10Prinsip statika keseimbangan... 14
Gambar 2.11 Reaksi tumpuan jepit... 15
Gambar 2.12 Komponen–komponen tegangan normal dan geser ... 19
Gambar 2.13 Batang prismatik ... 17
Gambar 2.14 Gaya tarik aksial... 17
Gambar 2.15 Gaya tekan aksial ... 18
Gambar 2.16 Batang mengalami tegangan geser... 18
Gambar 2.17 Batang dengan beban lentur ... 19
Gambar 3.1 Diagram alur perencanaan... 21
Gambar 3.2 Komponen utama ... 23
Gambar 3.3 Prinsip kerjauniversal characteristic pump test... 24
Gambar 3.4Self Aligning Ball Bearing UCP 205... 24
Gambar 3.5 Sproket dan rantai ... 37
Gambar 3.6 FBD batang A - B ... 30
Gambar 3.7 SFD ... 32
Gambar 3.8 BMD... 32
Gambar 4.1 Gambar konsep rancangan komponen utama 3D... 36
Gambar 4.2 Motor listrik ... 38
Gambar 4.3 Rumah motor listrik ... 39
Gambar 4.4 Poros... 39
Gambar 4.5 Pengecatanbodymotor listrik... 40
Gambar 4.6 Motor listrik ... 41
Gambar 4.7 Sudu impeller pada pompa... 42
Gambar 4.8 Spesifikasi pompa sentrifugal grundfos ... 42
Gambar 4.9 Las catat atautack weldpada rangka ... 43
Gambar 4.10 Pengelasan dudukan ... 44
Gambar 4.11 Rangka ... 45
Gambar 4.12Finishingpada rangka ... 45
Gambar 4.13 Sambungan transmisi rantai ... 48
Gambar 4.14 Lubang diameter 7 cm... 48
commit to user
Gambar 4.16 Bagian bawahreservoir... 49
Gambar 4.17 Sambungan pipa darireservoirbawah ke pompa ... 50
Gambar 4.18 Saluran air ke impeller pompa ... 50
Gambar 4.19 Sambungan pipa ke saluranreservoirbawah dan ke atas... 51
Gambar 4.20 Sambungan pipa T (bypass) ... 51
Gambar 4.21 Sambungan pipa yang mengarah kereservoiratas... 52
Gambar 4.22 Pressure gauge dan alat ukur padareservoir... 52
Gambar 4.23 Box panel ... 53
Gambar 4.24 Voltmeter dan amperemeter ... 53
Gambar 4.25 MCB unit dan cam starter ... 54
Gambar 4.26 Panel box... 54
Gambar 4.27 Kelistrikan ... 54
Gambar 4.28 Dudukan poros motor listrik ... 55
Gambar 4.29 Pemasangancoupleberupa transmisi rantai ... 56
Gambar 4.30 Pemasangan neraca ... 56
commit to user
vii
DAFTAR TABEL
commit to user
x
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Tegangan Tekan... 18
Rumus 2.2 Tegangan Geser ... 18
Rumus 2.3 Tegangan Lentur ... 19
Rumus 2.4 Momen ... 20
Rumus 2.5 Tegangan Ijin ... 20
