BAB IV PERHITUNGAN HIDRAULIK

(1)

38 BAB IV

PERHITUNGAN HIDRAULIK

4.1. Perhitungan Silinder-silinder Hidraulik 4.1.1. Kecepatan Rata-rata

Menurut Audel Pumps dan Compressor Hand Book by Frank D. Graha dan Tara Poreula, kecepatan piston dipilih berdasarkan berat beban yang diterima oleh silinder.

Tabel 1.

Berat beban (Kg) Kecepatan piston Cm/det

---- 2268 12,70 --- 25,40 2268 ---- 3629 10,17 --- 20,34 36,29 ---- 5443 7,62 --- 15,24

dari tabel diatas, dipilih kecepatan piston (V) = 13,54 cm/det Kecepatan fluida yang melalui silinder, bila perbandingan diameter 0 1 D D = 1,34 (diperkirakan) Maka : 2 ₁ 0 1 0 ( ) V D D V = ⋅ (4 . 1) = 1,342 . 13,54 = 24,31 cm/det 4.1.2. Silinder Angkat (Lift Cylinder)

Dalam menentukan ukuran silinder angkat ini, pertama-tama harus ditentukan berapa beban maksimum yang harus didukung, kemudian berapa tekanan fluida maximum yang diizinkan.

Gaya-gaya yang harus didukung oleh silinder adalah : F = Wt2 + Fi + Fg

(2)

39 dimana :

F = gaya total yang harus didukung silinder

Wt2 = beban yang harus diangkat

beserta peralatannya

Fi = gaya inersia yang terjadi akibat adanya

percepatan

Fg = gaya gesek yang terjadi

Sedangkan tekanan yang direncanakan adalah P = 180 Kg/cm2

Gambar Distribusi Berat Mast

Keterangan Gambar :

1. Batang penyangga luar (Outher Mast) W1 = 140 Kg

2. Batang penyangga dalam (Inner Mast) W2 = 125 Kg

3. Silinder angkat (Lift Cylinder) W3 = 50 Kg

4. Batang piston (Rod) W4 = 70 Kg

1 2 3 4 5 6

(3)

40

5. Garpu (Fork) W5 = 60

Kg

6. Peralatan angkat (Vingger bar) W6 =

93 Kg Jumlah Wt1 = 538 Kg S1 = 924 mm S0 = 2075 mm

Gambar Langkah Mast

Tinggi angkat (Lift) = S0 + S1 (4 . 2)

= 2075 + 925 = 3000 mm Panjang langkah (Stoke) = S1

= 925 mm

Percepatan terjadi pada saat silinder mulai bergerak sampai pada kecepatan konstan V1. Tetapi pada akhir

langkah akan terjadi perlambatan yang akhirnya akan berhenti.

(4)

41 V Cm/det t1 t2 t3 V1 S1 t det S mm

Gambar Analisa Percepatan Beban yang harus didukung oleh lift cylinder :

- Batang penyangga dalam ( Inner Mast ) W2 = 125 Kg

- Berat beban W = 3000

Kg

- Garpu (Fork) W5 = 60

Kg

- Peralatan pengangkat W6 = 93 Kg

- Batang piston (Rod) W4 = 70

Kg

Jumlah Wt2 = 3348 Kg

Gaya Inersia (lihat persamaan 3 . 23)

t V V1− 0 × = g W Fi t2 Bila diketahui :

Wt2 = beban yang harus diangkat beserta

peralatannya = 3348 Kg

(5)

42

V1 = kecepatan piston (tabel 1, kecepatan torak)

= 13,54 cm/dt maka : Fi 46,2Kg 1 0 54 , 13 = − × = 981 3348

• Gaya gesek ( Fg ) (lihat persamaan 3 . 19)

Fg = Fgp + Fgbp

Dimana :

Fgp = Gaya gesek piston dengan cylinder

= µ x W ⇒ µ = koeffisien gesek antara piston

dengan cylinder

= 0,10 --- 0,17 diambil 0,14 Fgp = 0,14 x 3000

= 420 Kg = 4200 N

Fgbp = Gaya gesek batang piston

( diperkirakan 6% dari gaya gesek piston ) = 6% x Fgp

= 0,06 x 4200 = 252 N

Sehingga gaya gesek total ⇒ Fg = Fgp + Fgbp

= 4200 + 252 = 4452 N

Sehingga gaya yang harus didukung oleh lift cylinder adalah :

Ftot = Wt2 + Fi + Fg

= 33480 + 462 + 4452 = 38394 N

karena memakai dua buah lift cylinder, maka : F =

2 Ftot

(6)

43

=

2 38394

= 1919,7 N

Dimensi Lift Cylinder (lihat persamaan 3 . 10) P = A F Dimana P = tekanan fluida = 1,800 N/m2

F = gaya yang harus didukung oleh cylinder lift = 38394 N

A = luas permukaan piston = 2 4dp π sehingga dp = P F × × π 4 (4 . 4) = 8 , 1 38394 4 × × π = 0,00521 m

= 5,21 cm ⇒_{dipilih diameter piston} dp = 5,44 cm

= 54,4 mm • Tebal lift silinder

ts = L p d P σ × × 2 (4 . 5) = 728 2 44 , 5 180 × × = 0,67 cm = 6,7 mm • Diameter luar lift silinder

(7)

44

= 5,44 + 2 . 0,67 = 6,78 cm

= 67,8 mm • Diameter dalam lift cylinder

Ddl = dp

= 5,44 cm = 54,4 mm

• Diameter batang piston ( rod ) lift cylinder

Direncanakan memakai batang piston pejal dengan diameter dbp = 4,5 cm = 45 mm • Tebal piston tpL = dlp - dbp (4 . 7) = 5,44 - 4,5 = 0,94 cm = 9,4 mm • Panjang piston Lp = ( 1 --- 1,25 ) dLp (4 . 8) = 1,25 x 5,44 = 6,8 cm = 68 mm • Diameter dalam piston

ddp = dbp

= 4,5 cm = 45 mm

(8)

45 4.1.3. Silinder Miring (Tilt Cylinder)

Sesuai dengan fungsinya dimana silinder miring ini digunakan untuk menarik batang penyangga dengan sudut tertentu, baik ke depan (forward) maupun belakang (backward). Pada perencanaan ini ditentukan sudut maksimum kedepan θf = 60 dan sudut kebelakang

maksimum θr = 120. Adapun beban terberat yang harus

didorong oleh silinder miring (tilt cylinder) adalah pada posisi dimana batang penyangga berada pada posisi θr = 12 0

(pada posisi beban ke belakang). Tekanan fluida yang bekerja adalah P = 180 Kg/cm2.

(9)

46

Gambar Tilt Cylinder

A. Gaya yang harus diatasi oleh setiap tilt cylinder adalah sebagai berikut :

F = ½ {( W + Wt1 ) sin θr + FI + 2Fg + 2F2}

(4 . 9) Dimana : W = berat beban

= 3000 Kg Wt1 = berat mast = 538 Kg θr = 120 FI = gaya inersia = t V V g W W _t1) 1 0 ( − × + = 1 0 54 , 13 981 ) 538 3000 ( − × + = 488 N Fg = gaya gesek = Fgp + Fgbp ⇒ Fgp = µ x W θ Fi Fi Fr W sin α W Θr G F1 F2 Fi Fgp Fgbp W Q1 Q2

(10)

47 = 0,14 x 30000 = 4200 N Fgbp = 6% x Fgp = 0,06 x 4200 = 252 N Fg = 4200 + 252 = 4452 N F2 = 4 ) ( 2 d dbp P ⋅π⋅ − dimana :

P2 = tekanan balik (back pressure)

= 9 Kg/cm2

dbp = diameter batang piston

= 0,34 x 7,04 = 2,46 cm F2 = 4 ) 46 , 2 04 , 7 ( 9⋅π⋅ − = 32,37 Kg/cm

sehingga gaya yang bekerja pada Tilt Cylinder adalah : F = ½ {( 300 + 538 ) sin 120 + 48,8 + 2.445,2 + 2.32,37 }

= 869,8 Kg/cm

B. Dimensi Tilt Cylinder

• Diameter luar piston (dlp) lihat persamaan 4 . 4 :

dlp = P F × × π 4 = 180 8 , 869 4 × × π = 2,48 cm ⇒ dlp = 24,8 mm

Dipilih untuk diameter luar piston Tilt cylinder dlp = 7,04 cm

(11)

48 ts = l lp d P σ × × 2 = 728 2 04 , 7 180 × × = 0,87 cm ⇒_t_s_{= 8,7 mm} • Diameter luar Tilt Cylinder

Dlt = dp + ( 2 . ts )

= 7,04 + ( 2 x 0,87 )

= 8,78 cm ⇒_D_lt_{= 87,8 mm} • Diameter dalam Tilt Cylinder

Ddt = dlp

= 7,0 4cm ⇒_D_dt_{= 70,4 mm}

• Diameter batang piston (rod) Tilt Cylinder

Direncanakan memakai batang piston pejal dengan diameter

dbp = 3,0 cm

= 30 mm • Tebal piston Tilt Cylinder

Tpt = dlp - dbp

= 7,04 - 3,0 = 4,04 cm = 40,4 mm • Panjang piston Tilt Cylinder

Lpt = ( 1 ---- 1,25 ) dlp

= 1,25 x 7,04 = 8,8 cm = 88 mm

• Diameter dalam piston Tilt Cylinder Ddp = Dbp = 3,0 cm

(12)

49

4.1.4. Silinder Kemudi (Steering Cylinder)

Didalam kita mengendarai suatu kendaraan, sangatlah diperlukan adanya suatu mekanisme atau peralatan yang dapat digunakan untuk mengatur arah jalannya kendaraan tersebut. Untuk keperluan tersebut kendaraan dilengkapi dengan sistem kemudi, yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak ke segala arah sesuai dengan kehendak pengendaranya.

Jadi fungsi sistem kemudi untuk memungkinkan kendaraan dibelokkan kemana saja, melalui roda-roda belakang dengan cara memutar roda kemudi.

Untuk meringankan pengemudi dalam

mengemudikan kendaraannya maka digunakan sistem kemudi hidraulik dengan silinder kemudi sebagai penggeraknya.

Ujung silinder kemudi satu dihubungkan ke kerangka kendaraan sedangkan yang satunya lagi dihubungkan ke batang relay hubungan kemudi.

Dengan prodak gear box kemudi, katup pengarah akan ikut bergerak dan bekerja untuk mengarahkan fluida yang bertekanan ke silinder kemudi. Hasil gerak silinder dibantu dengan draklink ini akan mendesak/menarik center arm yang kemudian akan merubah posisi roda belakang.

(13)

50

Gambar Steering Cylinder 1. Dimensi Stering Cylinder

• Diameter luar Steering Cylinder

Direncanakan diameter luar Steering Cylinder Dls = 5,4 cm

• Tebal Steering Cylinder

Direncanakan tebal Steering Cylinder ts = 0,2 cm

• Diameter luar piston (dlp)

(14)

51

= 5,4 - ( 2 . 0,2 )

= 5,0 cm ⇒_d_lp_{= 50 mm} • Diameter dalam Steering Cylinder

Ddt = dlp

= 5,0 cm ⇒_d_lp_{= 50 mm} • Diameter batang piston (rod) Steering Cylinder

Direncanakan memakai batang piston pejal dengan diameter

dbp = 2,5 cm ⇒ dlp = 25 mm

• Tebal piston Steering Cylinder Tpt = dlp - dbp

= 5,0- 2,5

= 2,5 cm ⇒_d_lp_{= 25 mm} • Panjang piston Steering Cylinder

Lpt = ( 1 ---- 1,25 ) dlp

= 1,25 x 5,0

= 6,25 cm ⇒_d_lp_{= 62,5 mm} • Diameter dalam piston Steering Cylinder

Ddp = Dbp

= 2,5 cm ⇒_d_lp_{= 25 mm} 4.2 Pemeriksaan Silinder Hidraulik Terhadap Tekuk

Menentukan karakteristik batang piston silinder hidraulik, diasumsikan bahwa silinder hidraulik lebih kaku dibandingkan batang piston, sehingga lendutannya dapat diabaikan.

Gambar 3.9 pemeriksaan tekuk pada lift cylinder L

P P

b

(15)

52

Lendutan lateral silinder karena beban tekan Untuk ; x < b (dari gambar diatas)

b L y d d x y − − = sehingga l b a b p p b L l l b l a p p p cr cr cr cr _⋅ ⋅ − ⋅ − − = ⋅ ⋅ ⋅ − π π π sin cos l b b L l l b l ⋅ − − = ⋅ π π π sin cos

Didapat persamaan karakteristik batang piston : ) ( ) ( l L L b Tg L l L b l− =− π × π

Grafik karakteristik batang piston silinder hidraulik :

Gambar 3.10 Grafik Karakteristik Batang Piston

4.2.1. Pemeriksaan Tekuk Pada Lift Cylinder dbp = 4,5 cm b b = s = 95 cm L L = 295 cm 322 , 0 295 95 = = L b

Dari grafik karakteristik batang piston, didapat :

05 06 07 08 09 03 04 05 06 07

(16)

53 =0,53 L l l=0,53×295=156,35 cm Momen Inersia : Ppr = 64 4 bp d ⋅ π (4 . 11) Ppr = 64 ) 5 , 4 ( 4 ⋅ π = 20,13 cm4 Beban kritis Pcr = 2 2 l P E⋅ _pr ⋅ π (4 . 12) Pcr = ₂ 6 2 35 , 156 13 , 20 10 1 , 2 × ⋅ ⋅ π = 170673,9 Kg

Sedangkan beban terberat yang harus diatasi oleh silinder angkat adalah :

F = 1919,7 Kg Sehingga Pcr > F

Jadi silinder angkat (Lift Cylinder) aman terhadap tekuk

4.2.2. Pemeriksaan Tekuk Pada Tilt Cylinder dbp = 3,0 cm b b = s = 27 cm L L = 49 cm 55 , 0 49 27 = = L b

(17)

54 =0,53 L l l=0,53×49=25,97 cm Momen Inersia : Ppr = 64 4 bp d ⋅ π (4 . 11) Ppr = 64 ) 0 , 3 ( 4 ⋅ π = 3,98 cm4 Beban kritis Pcr = ₂ 2 l P E⋅ _pr ⋅ π (4 . 12) Pcr = ₂ 6 2 97 , 25 98 , 3 10 1 , 2 × ⋅ ⋅ π = 122308,94 Kg = 1223089,4 N

Sedangkan beban terberat yang harus diatasi oleh silinder miring adalah :

F = 8698 N Sehingga Pcr > F

Jadi silinder miring (Tilt Cylinder) aman terhadap tekuk

4.2.3. Pemeriksaan Tekuk Pada Steering Cylinder dbp = 2,5 cm b b = s = 25 cm L L = 105 cm 24 , 0 105 25 = = L b

Dari grafik karakteristik batang piston, didapat : =0,53

L l

(18)

55 l=0,53×105=55,65 cm Momen Inersia : Ppr = 64 4 bp d ⋅ π (4 . 11) Ppr = 64 ) 5 , 2 ( 4 ⋅ π = 1,92 cm4 Beban kritis Pcr = ₂ 2 l P E⋅ pr ⋅ π (4 . 12) Pcr = ₂ 6 2 65 , 55 92 , 1 10 1 , 2 × ⋅ ⋅ π = 129655,7 Kg = 1296557 N

Sedangkan beban terberat yang harus diatasi oleh silinder kemudi adalah :

F = 4166,5 N Sehingga Pcr > F

Jadi silinder kemudi (Steering Cylinder) aman terhadap tekuk

4.3. Ukuran Pipa Saluran Fluida 4.3.1. Silinder Angkat (Lift Cylinder)

Kapasitas fluida : Q = A . V = ⋅d )⋅V 4 (π 2 (4 . 13) = 5,44 ) 13,54 4 (π ⋅ 2 ⋅ = 314,707 cm3/det = 18,9 l/min

diameter dalam pipa saluran (lihat persamaan 3 . 30) dp = V Q 6 , 4

(19)

56 = 2 , 3 9 , 18 6 , 4 = 11,2 mm Diameter dalam pipa diambil :

dp = ¾ inc = 19,05 mm

Diameter luar pipa diambil : dlp = 1 inc = 25,4 mm

Diameter dalam sambungan : ds = V Q 6 , 4 ds = 6 9 , 18 6 , 4 = 8,2 mm

Diameter luar sambungan diambil : dls = ¾ inc = 19,05 mm Tebal t = 3,75 mm Sehingga : ds = dls - 2 . t = 19,05 - 2 . 3,75 = 11,55 mm 4.3.2. Silinder Miring (Tilt Cylinder)

Kapasitas fluida : Q = A . V = ⋅d )⋅V 4 (π 2 = 7,04 ) 3,9 4 (π ⋅ 2 ⋅ = 151,81 cm3/det = 9,11 l/min diameter dalam pipa saluran

dp = V Q 6 , 4

(20)

57 = 2 , 3 11 , 9 6 , 4 = 7,76 mm Diameter dalam pipa diambil :

dp = ¼ inc = 6,35 mm

Diameter luar pipa diambil :

dlp = ½ inc = 12,7 mm

Diameter dalam sambungan diambil : dls = ½ inc = 12,7 mm Tebal t = 3,75 mm Sehingga : ds = dls + 2 . t = 12,7 + 2 . 3,75 = 20,2 mm

4.3.3. Silinder Kemudi (Steering Cylinder) Kapasitas fluida : Q = A . V = ⋅d )⋅V 4 (π 2 = 5,0 ) 3,5 4 (π ⋅ 2 ⋅ = 68,7 cm3/det = 4,12 l/min diameter dalam pipa saluran

dp = V Q 6 , 4

(21)

58 = 2 , 3 12 , 4 6 , 4 = 5,2 mm

Diameter dalam pipa diambil : dp = ¼ inc = 6,35 mm

Diameter luar pipa diambil :

dlp = ½ inc = 12,7 mm

Diameter dalam sambungan diambil : dls = ½ inc = 12,7 mm Tebal t = 3,75 mm Sehingga : ds = dls + 2 . t = 12,7 + 2 . 3,75 = 20,2 mm

4.4. Perhitungan Pompa Hidraulik

Kapasitas Pompa Yang Dibutuhkan

Qp = Qmax + Qbocor + Qdrain (4 . 14)

Dimana :

Qmax = kapasitas aliran maximum pada silinder

= 2 . Qsil.Lift + 2 . Qsil.Tilt (4 . 15) ⇒ _Q_sil.Lift_{= A}_L_{x V}_L _{(4 . 16)} = d )×V_L 4 (π 2 (4 . 17)

(22)

59 = 5,44 ) 13,54 4 (π 2 × = 314,7 cm3/det = 18,9 l/min QsiL.Tilt = At x Vt = d )×V_t 4 (π 2 = 7,04 ) 3,9 4 (π 2 × = 151,81 cm3/det = 9,1 l/min

jadi : Qmax = 2 . Qsil.Lift + 2 . Qsil.Tilt

= ( 2 x 18,9 ) + ( 2 x 9,1 ) = 56 l/min

Qdrain = jumlah kapasitas aliran yang kembali ke

tangki dari katup relief dan yang berada dalam pipa, diasumsikan 27% . Qmax

= 0,27 . 56 = 15,12 l/min

Qbocor = jumlah kapasitas aliran yang bocor dari silinder,

diasumsikan 1% Qmax

= 0,01 . 56 = 0,56 l/min

Sehingga kapasitas pompa Qp = 56 + 15,12 + 0,56

= 71,68 l/min Diambil kapasitas pompa Qp = 72 l/min

• Diameter saluran pompa (lihat persamaan 3 . 30) dsp = V Q 6 , 4 = 2 , 3 72 6 , 4 = 21,82 mm

(23)

60

Dari ukuran standart diambil : - Inlet dsp = 1 in = 25,4 mm

dp = 1,5 in = 38,1 mm

- outlet dsp = ¾ in = 19,05 mm

dp = 1 in = 25,4 mm

Dimensi Pompa

Dari “Oil Hydraulik Power and Its Industrial Aplication” , untuk kapasitas pompa :

Qp < 75,7 l/min atau Qp = 20 gpm

Maka :

modulnya m = 5 ---- 8 putaran n = 1200 ---- 1800 rpm • Pada perencanaan ini dipilih :

m = 5 z = 12 (jumlah gigi) n = 1200 rpm • Diameter pitch (dpc) : dpc = m x z (4 . 18) = 5 x 12 = 60 mm persamaan 3 . 31 : Qp = π x dpc x 2 . m x b x n x 10-6 145,5 = π x 60 x 2 . 5 x b x 1200 x 10-6 b = 53,6 mm

• Lebar roda gigi diambil (b) = 50 mm • Tinggi puncak gigi (addendum) :

hk1 = m

= 5 mm • Tinggi alas gigi (dedendum) :

(24)

61 = 5 mm • Diameter addendum : Da = dpc + 2 . hk1 (4 . 19) = 60 + 2 . 5 = 70 mm • Diameter dedendum : Dd = dpc - 2 . hk1 (4 . 20) = 60 - 2 . 5 = 50 mm

Daya pompa yang diperlukan Diketahui :

Tekanan keluar pompa Pp = 180 Kg/cm2

Kapasitas aliran Qp = 72 l/min

Diperekirakan effesiensi volumetric ηv = 85%

Effesiensi mekanis ηm = 90%

• Maka effesiensi total (lihat persamaan 3 . 32) ηtot = ηv x ηm

= 0,85 x 0,90 = 0,765

• Daya output pompa adalah (lihat persamaan 3 . 33): Np = 62 , 455 Q P× (HP) Dimana :

Np = daya output pompa (HP)

Q = kapasitas aliran (l/min) Pp = tekanan pompa (Kg/cm2) Maka : Np = 62 , 455 72 180 × = 28,5 HP

(25)

62

• Daya input yang diperlukan (lihat persamaan 3 . 34) : N = t p N η = 765 , 0 5 , 28 = 37,18 HP

Poros pompa hidraulik

- Daya pompa N = 37,18 HP

- Putaran n = 1200 rpm

- Diameter Pitch dpc = 60 mm

- Lebar roda gigi b = 50 mm

• Momen puntir : Mt = 716 n N (4 . 21) = 716 1200 18 , 37 = 22,184 Kgm = 221,84 Nm = 221840 Nmm • Gaya tangensial : Ph = 2 / d M_t (4 . 22) = 2 / 60 22184 = 739,47 Kg = 7394,7 N • Gaya radial : Pv = Ph x tg 200 (4 . 23) = 7394,7 x tg 200 = 2691,5 N • Resultan gaya : p = p_h2+p_v2 (4 . 24)

(26)

63 = 2 2 5 , 2691 7 , 7394 + = 7869,3 N • Momen lentur : ML = ) 4 2 ( 2 b L P − (4 . 25) = ) 4 50 2 70 ( 2 93 , 786 − = 8852,96 Kgmm = 88529,6 Nmm • Momen equivalent : Meq = 2 2 ) 2 ( _t L M a M + (4 . 26) a = 1 (konstanta) = 2 2 ) 221840 2 1 ( 6 , 88529 + = 180122 Nmm = 180,122 Ncm • Diameter poros : dp = 2,17 3 b M B× eq (4 . 27)

B = 1 untuk poros pejal

• Bahan poros diambil sesuai dengan bahan roda gigi b = 1000 --- 1500 Kg/cm2 maka : dp = 2,17 3 1000 22 , 1801 1× = 2,64 cm

• Diameter poros dipilih (dp) = 30 mm

4.5. Perhitungan Kerugian-kerugian Tekanan

4.5.1 Kerugian-kerugian Pada Pipa Masuk Pompa (Suction Line) Bila diameter dalam pipa : dp = 3 cm

(27)

64 2 4 p p d A =π ⋅ = 2 3 4 π = 7,04 cm2 Qpompa = 72 l/min = 72000/60 = 1200 cm3/det Vf = p pompa A Q = 07 , 7 1200 = 169,73 cm/det v = 54 cst = 0,54 cm2/det

bilangan Reynold (lihat persamaan 3 . 31) Re = v d V_f ⋅ = 54 , 0 3 73 , 169 ⋅ = 942,94

sehingga koeffisien gesek (3 . 32) f = e R 64 = 94 , 942 64 = 0,068 panjang equifalen :

panjang pipa masuk Le1 = 130 cm

rugi-rugi masuk k = 0,5 Le2 = d f k ⋅ = 3 068 , 0 5 , 0 ⋅ = 22,06 cm panjang equifalen Le = 130 + 22,06 = 152,06 cm rugi-rugi tekanan (3 . 33) :

(28)

65 Pf = ⋅ ⋅ ⋅γ g V d L f e f 2 2 Pf = (10 0,8595) 981 2 73 , 169 3 06 , 152 068 , 0 3 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = 0,044 Kg/cm2

4.5.2 Kerugian-kerugian Tekanan Pada Pipa Keluar Pompa (Discharge Line)

Bila diameter dalam pipa : dp = 2,3 cm 2 4 p p d A =π ⋅ = 2 3 , 2 4 π = 4,16 cm2 Qpompa = 72 l/min = 72000/60 = 1200 cm3/det Vf = p pompa A Q = 07 , 7 1200 = 169,73 cm/det v = 54 cst = 0,54 cm2/det

bilangan Reynold (lihat persamaan 3 . 31) Re = v d V_f ⋅ = 54 , 0 3 , 2 73 , 169 ⋅ = 722,92

(29)

66 Le2 = d f k ⋅ = 2,3 089 , 0 5 , 16 ⋅ = 426,41 cm panjang equifalen Le = 300 + 424,41 = 724,41 cm rugi-rugi tekanan (3 . 33) : Pf = ⋅ ⋅ ⋅γ g V d L f e f 2 2 Pf = (10 0,8595) 981 2 73 , 169 3 , 2 41 , 724 089 , 0 3 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = 0,354 Kg/cm2

4.5.3 Kerugian-kerugian Tekanan Pada Silinder Angkat (Lift Cylinder) Bila diameter dalam pipa : dp = 1,905 cm

2 4 p p d A =π ⋅ = ₁_,₉₀₅2 4 π = 2,85 cm2 Q = 18,9 l/min = 18900/60 = 315 cm3/det Vf = p A Q = 85 , 2 315 = 110,53 cm/det v = 54 cst = 0,54 cm2/det

(30)

67 sehingga koeffisien gesek (3 . 32)

f = e R 64 = 93 , 389 64 = 0,164 panjang equifalen :

katup flow control k = 16,5 Le2 = d f k ⋅ = 1,905 164 , 0 5 , 16 ⋅ = 191,66 cm panjang equifalen Le = 150 + 191,66 = 341,66 cm rugi-rugi tekanan (3 . 33) : Pf = ⋅ ⋅ ⋅γ g V d L f e f 2 2 Pf = (10 0,8595) 981 2 53 , 110 905 , 1 66 , 341 164 , 0 3 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = 0,157 Kg/cm2

4.5.4 Kerugian-kerugian tekanan Pada Silinder Miring (Tilt Cylinder)

L3 L4 dp = 0,635 cm

Q1 Q2

(31)

68

Bila diameter dalam pipa : dp = 0,635 cm 2 4 p p d A =π ⋅ = ₀_,₆₃₅2 4 π = 0,32 cm2 Q1 = 9,11 l/min = 9110/60 = 151,83 cm3/det Q2 = Q1 = 151,83 cm3/det Vf1 = p A Q = 32 , 0 83 , 151 = 474,47 cm/det Vf2 = Vf1 = 474,47 cm/det v1 = 54 cst = 0,54 cm2/det

bilangan Reynold (lihat persamaan 3 . 31) Re = v d V_f ⋅ = v d V V_f + _f )⋅ ( ₁ ₂ = 54 , 0 911 , 0 47 , 474 ⋅ = 1600,89

panjang pipa masuk sampai sambungan T Le1 = 125 cm

katup back pressure k = 16,5 Le2 = 258 cm

2 buah sambungan T, k = 1,5 Le3 = 23 cm

(32)

69 rugi-rugi tekanan (3 . 33) : Pf = ⋅ ⋅ ⋅γ g V d L f e f 2 2 Pf = (10 0,8595) 981 2 94 , 948 635 , 0 406 04 , 0 3 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = 10,09 Kg/cm2

4.5.5 Kerugian-kerugian Tekanan Pada Silinder Kemudi (Steering Cylinder)

Bila diameter dalam pipa : dp = 0,635 cm 2 4 p p d A =π ⋅ = ₀_,₆₃₅2 4 π = 0,317 cm2 Q = 4,12 l/min = 4120/60 = 68,7 cm3/det Vf = p A Q = 317 , 0 7 , 68 = 216,72 cm/det v = 54 cst = 0,54 cm2/det

sehingga koeffisien gesek (3 . 32) f = e R 64 = 85 , 284 64 = 0,225

(33)

70 panjang equifalen :

katup relief valve k = 16,5 Le2 = d f k ⋅ = 0,635 225 , 0 5 , 16 ⋅ = 46,57 cm panjang equifalen Le = 150 + 46,57 = 196,57 cm rugi-rugi tekanan (3 . 33) : Pf = ⋅ ⋅ ⋅γ g V d L f e f 2 2 Pf = (10 0,8595) 981 2 72 , 216 635 , 0 57 , 196 225 , 0 3 2 ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − = 1,433 Kg/cm2

4.6 Daya Untuk Menggerakan Kendaraan Forklift

Dalam perencanaan ini, pompa roda gigi yang digunakan untuk menggerakan sistem hidraulik selalu berputar, baik kendaraan itu berhenti maupun waktu berjalan.

Disesuaikan dengan keperluannya, maka dapat dipilih jenis mesin yang direncanakan sebagai penggerak utama dari forklift ini adalah :

Jenis mesin : Diesel

Rated Output/r.p.m : 38,3 Kw/2500 r.p.m Maximum Torque/r.p.m : 153,9 N.m/1800 r.p.m Number of Cylinder : 4 cylinders

Displacement : 2369 cc