commit to user
xi
PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK
LENGAN WHEEL LOADER
(SILINDER LENGAN)
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi DIII Teknik Mesin
Disusun oleh:
PUTRA ADI KARYANTO
I 8 6 1 0 0 2 6
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to user
xi
HALAMAN PENGESAHAN
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas
Sebelas Maret
Dengan judul :
PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK LENGAN
WHEEL LOADER
(SILINDER LENGAN)
Disusun oleh :
PUTRA ADI KARYANTO NIM. I 8610026
Telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Surakarta, Juli 2012
Pembimbing I Pembimbing II
Eko Prasetya Budiana, S.T.,M.T. NIP. 197109261999031002
Wahyu Purwo Raharjo, S.T.,M.T. NIP.197202292001021001
Mengetahui
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret
commit to user
xi
HALAMAN MOTTO
· Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi hanya Tuhan yang dapat
menentukan.
· Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai doa, usaha
yang keras dan tekad yang kuat.
· Hidup didunia ini penuh perjuangan dan kegigihan, perjuangan tuk
mendapatkan prestasi, kemandirian dan kesuksesan, berusahan dan berdoa
merupakan kunci yang paling kuat tuk mendapatkan keberhasilan yang
commit to user
xi
HALAMAN PERSEMBAHAN
Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang
ingin aku persembahkan kepada:
1. Allah SWT, karena dengan Rahmat serta hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar.
2. Kedua Orang Tua yang aku sayangi yang telah memberi dorongan moril
maupun materil serta memberikan semangat yang tinggi sehingga saya dapat
menyelesikan tugas akhir ini.
3. Kedua Adikku yang aku sayangi.
4. Teman-teman seperjuangan yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.
5. Teman-teman yang lainnya atas semua bantuan yang telah diberikan apapun
bentuknya, mengucapkan terima kasih.
commit to user
xi
PUTRA ADI KARYANTO: PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK
LENGAN WHEEL LOADER (SILINDER LENGAN)
ABSTRAK
Alat berat berperan penting dalam kehidupan manusia. Wheel loader merupakan alat berat yang digunakan untuk pemuatan material ke dump truck. Sistem hidrolik merupakan tenaga penggerak dari wheel loader.Tujuan dari tugas akhir ini adalah memberikan gambaran tentang mekanisme sistem hidrolik pada lengan wheel loader. Komponen penyusun sistem hidrolik diantara lain : motor listrik, gear pump, pressure relief valve, manual control valve, selang, silinder double actions. Dalam tugas akhir ini yang diperhitungkan adalah gaya piston, volume ruang hidrolik,fluida yang diperlukan. Hasil perhitungan gaya tarik batang 2120,5 N, gaya dorong batang 2826 N.
Kata kunci : lengan, gaya hidrolik, wheel loader
ABSTRACT
Heavy device plays an important part in human life. Wheel loader is the heavy device used to load material into dump truck. Hydraulic system is the motor of wheel loader. The objective of final project was to give a description on hydraulic system mechanism during wheel loader arm. The components making hydraulic system were: electric motor, gear pump, pressure relief valve, manual control valve, hose, double-actions cylinder. This final project estimated piston force. The result of estimation showed that the impressive force of rod was 2120,5 N, impetus force of rod was 2826 N,
commit to user
xi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan
hidayah-Nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Miniatur Lengan
Wheel Loader ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan yang berarti.
Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam
mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII
Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh
gelar Ahli Madya (A.Md)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Heru Sukanto, ST, MT. selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Bapak Eko Prasetya Budiana, ST.,MTselaku pembimbing I.
3. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, ST.,MT selaku pembimbing II.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST. selaku koordinator Tugas Akhir.
5. Laboratorium Proses Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempat
pengerjaan alat dan Laboran Mas Endriyanto serta Mas Arifin.
6. Rekan-rekan D III Produksi dan Otomotif angkatan 2010.
Penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu
pendapat, kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi
pembaca pada umumnya, Amin.
Surakarta, Juli 2013
commit to user
2.2. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik ... 4
2.2.1 Keuntungan Sistem Hidrolik ... 4
2.2.2 Kekurangan Sistem Hidrolik ... 4
2.3. Dasar – dasar Sistem Hidrolik ... 4
2.4. Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidrolik ... 6
commit to user
xi
2.4.9 Unit Pompa Hidrolik (hydraulic pump) ... 14
2.5 Rumus Perhitungan silinder hidrolik ... 14
2.5.1 Gaya Piston ... 14
2.5.2 Panjang Langkah ... 15
2.5.3 Kecepatan Piston ... 16
2.5.4 Kapasitas alir... 16
2.6 Istilah dan Lambang dalam sistem hidrolik ... 17
BAB III PERENCANAAN KOMPONEN ... 20
3.1 Proses Perencanaan ... 20
3.2 Komponen-Komponen Hidrolik ... 20
3.2.1 Silinder Hidrolik ... 20
3.2.2 Pompa roda gigi internal ... 21
3.2.3 Motor Listrik ... 21
3.2.4 Katup Pengatur Tekanan... 21
3.2.5 Katup Pengatur Manual ... 22
3.2.6 Coupling... 22
3.2.7 Selang ... 23
3.2.8 Nipel ... 23
BAB IV MEKANISME DAN PERHITUNGAN ... 24
4.1 Bagian-bagian miniatur lengan wheel loader ... 24
4.2 Mekanisme Sistem Hidrolik ... 26
4.2.1 Mekanisme Control Valve ... 29
4.3 Perhitungan Silinder Hidrolik ... 30
commit to user
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram Aliran Sistem Hidrolik ... 3
Gambar 2.2 Fluida dalam pipa menurut Hukum Pascal ... 5
Gambar 2.3 Motor Listrik ... 6
Gambar 2.4 Pompa Hidrolik ... 7
Gambar 2.5 Pompa single-stage tekanan rendah... 8
Gambar 2.6 Double pump ... 8
Gambar 2.7 External gear pump ... 9
Gambar 2.8 Internal gear pump ... 9
Gambar 2.9 Katup pengarah tekanan ... 10
Gambar 2.10 Kontsruksi silinder kerja penggerak tunggal ... 11
Gambar 2.11 Konstruksi silinder kerja penggerak ganda ... 11
Gambar 2.12 Pressure Gauge dengan prinsip kerja Bourdon ... 12
Gambar 2.13 Filter Oli ... 12
Gambar 3.4 Katup Pengatur Tekanan ... 21
Gambar 3.5 Katup Pengatur Manual ... 22
Gambar 3.6 Coupling ... 23
Gambar 3.7 Selang Hidrolik ... 23
Gambar 3.8 Nipel ... 23
Gambar 4.1 Miniatur Lengan Wheel Loader ... 24
Gambar 4.2 bagian-bagian miniatur Wheel Loader ... 25
Gambar 4.3 Miniatur Lengan Wheel Loader Tampak Depan ... 26
Gambar 4.4 Skema rangkaian sisitem hidrolik ... 27
Gambar 4.5 Arah aliran fluida saat manual control valve posisi netral ... 28
Gambar 4.6 Arah aliran fluida saat manual control valve posisi maju ... 28
commit to user
xi
Gambar 4.8 Manual Control Valve ... 29
Gambar 4.9 Skema kerja Control Valve ... 30
Gambar 4.10 Sketsa Sistem Hidrolik ... 31
Gambar 4.11 Kondisi Beban Miniatur Lengan Wheel Loader ... 32
commit to user
xi
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol....18
commit to user
xi
DAFTAR NOTASI
= Gaya masuk
= Gaya keluar
= Luas penampang piston kecil
= Luas penampang piston besar
Fr = Besarnya gaya geser (N)
Ff = Gaya balik pada pegas (N)
F = Gaya (N)
P = Tekanan Kerja (bar)
D = Diameter silinder (cm) d = Diameter batang torak (cm)
Q = Debit oli yang dipakai silinder (L/min)
v = Jumlah langkah Tiap menit
