analisa aliran fluida pada selang udara - Repository UMA

Pada percobaan ini hasil cetakan yang baik diperoleh pada tekanan 3 Kg/cm2, sehingga gambar yang dihasilkan cukup merata pada kertas cetakan. Segala puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat yang diberikan kepada kita semua, yang telah memberikan kita kekuatan, kesempatan dan kesehatan sehingga skripsi ini dapat terselesaikan. Skripsi ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa Fakultas Teknik Mesin Universitas Medan Area untuk memperoleh gelar sarjana. Dalam hal ini, judul skripsi penulis adalah “Analisis Aliran Fluida pada Selang Udara Alat Uji Impact Sistem Pneumatik Kapasitas 220 psi”.

Staf pengajar studi Teknik Mesin Universitas Medan Area bersama staf administrasi Fakultas Teknik. Ayahanda Pasang Sitepu dan Ibu tercinta Tinurmaya Sinambela telah memberikan banyak motivasi dan semangat dalam penyusunan skripsi ini. Adik-adik penulis, Yusuf Richardo Sitepu, ST, Yosua Ronaldo Sitepu, S.Sos, Lundu Rambo Sitepu, Ebrina Lisa Sitepu itotieet, yang telah banyak memberikan bantuan moril dan materil.

Dear Friend, Debora Eunike Simanjuntak, S.Pd yang selalu hadir di setiap momen indah dalam hidupku dan juga banyak menggangguku dalam penulisan skripsi ini, kalian sungguh luar biasa. Walaupun penulis telah berusaha semaksimal mungkin, namun penulis menyadari bahwa skripsi ini masih mempunyai banyak kekurangan yang perlu diperbaiki. Akhir kata, penulis berharap agar skripsi ini dapat lebih sempurna dan memberikan manfaat bagi penulis dan pembaca pada umumnya.

Tabel 2.1 Efisiensi Vometris ..........................................................................

Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Sistematika Penulisan

Kajian penelitian ini merupakan analisis aliran fluida (udara) pada pipa udara untuk impact tester sistem pneumatik impact 220 psi. Tujuan umum penelitian adalah untuk memperoleh karakteristik aliran fluida (udara) pada tabung udara alat uji tumbukan sistem pneumatik. Manfaat penelitian ini adalah sebagai pengaplikasian ilmu bagi penulis yang berhubungan dengan mekanika fluida khususnya pada alat uji yang menggunakan sistem udara tekan, menggunakan katup dan sistem kendali pneumatik pada alat uji tumbukan horizontal.

Bagi para akademisi, semoga bermanfaat dalam menganalisis sistem aliran udara pada alat uji tumbukan horizontal dengan menggunakan sistem pneumatik. Penelitian ini disusun dengan sistem penulisan sebagai berikut: Bagian pendahuluan memuat halaman judul, halaman ucapan terima kasih, kata pengantar, daftar isi, daftar gambar, dan daftar lampiran. Isi laporan penelitian terdiri atas: pendahuluan Bab I yang berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, tujuan dan manfaat, batasan masalah dan sistematika penulisan laporan.

Pengertian Kompresor

Asas Kerja dan Klasifikasi Kompresor

Asas Pemampatan Zat
Asas Kompresor

Dalam hal ini, gas terkompresi tidak boleh bocor melalui celah di antara dinding yang bergerak. Dengan kompresor ini, piston tidak digerakkan dengan tangan, melainkan oleh motor melalui poros engkol seperti terlihat pada gambar 1. Kompresor piston banyak menimbulkan getaran yang terlalu keras sehingga tidak cocok untuk bekerja pada kecepatan tinggi.

Teori Kompresi

Hubungan Antara Tekanan dan Volume
Hubungan antara Temperatur dan volume

Dengan mengukur koefisien muai berbagai gas, diperoleh kesimpulan sebagai berikut: “Jika suhu semua gas dinaikkan sebesar 1oC pada tekanan tetap, maka volumenya akan bertambah 1/273 volumenya pada 0oC.

Proses Kompresi

Kompresi Isotermal
Kompresi Adiabatik
Kompresi Politropik

Dari pengukuran koefisien muai berbagai gas diperoleh kesimpulan sebagai berikut: “Jika suhu semua gas pada tekanan tetap dinaikkan sebesar 1oC, maka volumenya akan bertambah 1/273 volumenya pada 0oC. Sebaliknya jika suhu diturunkan sebesar 1oC maka akan terjadi hal yang sama.Pada prakteknya proses adiabatik tidak pernah berlangsung sempurna karena isolasi pada silinder juga tidak akan pernah sempurna.Kompresi pada kompresor sebenarnya bukan merupakan proses isotermal, melainkan proses isotermal. ini juga bukan proses adiabatik, namun proses sebenarnya berada di antara keduanya dan disebut Kompresi Politropik.

Hubungan antara P dan V pada indeks politropik ini dapat dirumuskan sebagai berikut: P. 2.2) Untuk n disebut indeks politropik dan nilainya terletak antara 1 (proses isotermal) dan k (proses adiabatik).

Efisiensi Volumetrik

Ketika piston mencapai titik mati atas, antara bagian atas piston dan kepala silinder, masih terdapat volume sisa Vc. Volume ini idealnya harus sama dengan 0 sehingga gas dapat dikeluarkan sepenuhnya dari silinder tanpa residu. Namun dalam prakteknya harus ada jarak (clearance) di atas piston agar piston tidak mengenai kepala silinder.

Karena adanya volume sisa ini, maka pada saat piston menyelesaikan langkah kompresinya diatas piston masih terdapat sejumlah gas bervolume Vc dan tekanan Pd, jika piston kemudian memanjangkan langkah hisapnya (bergerak ke kanan), maka katup hisap tidak dapat terbuka sebelum sisa gas mengembang di atas piston. Di sini pasokan gas baru dimulai dan proses pengisapan ini berlanjut hingga titik mati bawah. Nilai ηv sebenarnya sedikit lebih kecil dari nilai yang diperoleh rumus di atas akibat kebocoran melalui ring piston, katup, dan tahanan katup.

Jika kita mengetahui volume langkah piston maka kita dapat mengetahui volume yang ditempati kompresor (Va. Volume yang diambil kompresor (Va) adalah volume langkah dikalikan dengan efisiensi volumetrik kompresor.

Perhitungan Daya pada Kompresi Adiabatik

Untuk efisiensi volumetrik dan efisiensi adiabatik umum, harga sebenarnya tidak tetap, namun bervariasi sesuai dengan desain dan tekanan keluaran kompresor. Namun perhitungan efisiensi adiabatik dapat dianggap sekitar 80-85% untuk kompresor besar, 75-80% untuk kompresor sedang, dan 65-70% untuk kompresor kecil. Jika kita mengetahui daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor (Wc), maka kita dapat menghitung daya motor yang dibutuhkan untuk menggerakkan kompresor.

Jenis Penggerak dan Transmisi Daya Poros

Motor Listrik
Motor Bakar Torak
Transmisi Daya Poros

Mesin reciprocating digunakan untuk menggerakkan kompresor ketika tidak tersedia sumber listrik di lokasi pemasangan atau ketika kompresor merupakan kompresor portabel. Untuk tenaga yang kecil sampai dengan 5,5 kW dapat digunakan mesin bensin dan untuk tenaga yang lebih besar dapat digunakan mesin diesel. Ada beberapa cara untuk memindahkan daya dari poros motor penggerak ke poros kompresor, sebagai berikut.

Keuntungan cara ini adalah kompresor dapat berputar lebih leluasa sehingga dapat digunakan motor berkecepatan tinggi. Namun kerugiannya adalah hilangnya tenaga yang disebabkan oleh adanya selip antara puli dan sabuk serta perlunya ruang yang lebih besar untuk pemasangan. Namun cara ini memerlukan motor berkecepatan rendah, dan motor dengan rpm rendah mahal.

Namun untuk kompresor yang fluktuasi torsi putarannya besar, diperlukan kopling yang juga dapat menyalurkan torsi putaran yang besar.

Kapasitas

Konstruksi Kompresor Torak

Konstruksi Kompresor Torak
Silinder dan Kepala Silinder
Torak dan Cincin Torak
Alat Pengatur Kapasitas
Pelumasan
Peralatan Pembantu

Ketika piston bergerak dari titik mati bawah ke titik mati atas, katup hisap menutup dan udara di dalam silinder terkompresi. Untuk tekanan yang lebih rendah dari 50 kgf/cm2 (4,9 MPa), besi cor umumnya digunakan sebagai bahan silinder. Kompresor harus dilengkapi dengan suatu alat yang dapat mengatur kecepatan volume udara masuk berdasarkan kecepatan keluarnya yang dibutuhkan, yang disebut dengan unloader.

Pelega beban boleh dikelaskan mengikut prinsip kerjanya iaitu pelepas beban injap sedutan, pelepas beban ruang injap, pelepas beban gerabak sedutan dan pelepas beban suis automatik. Untuk mengurangkan beban apabila pemampat dimulakan supaya penggerak mula berfungsi dengan lancar, pelepasan beban boleh digunakan secara automatik atau manual. Kemudian injap pandu akan jatuh, laluan udara ditutup dan tekanan dalam paip pelepasan akan sama dengan tekanan atmosfera.

Pelepasan beban jenis ini banyak digunakan pada pemampat kecil kerana injap sedut pelepas beban saiz kecil agak sukar dibuat. Jika udara yang disedut masuk oleh pemampat mengandungi banyak habuk, silinder dan gelang omboh akan cepat haus malah terbakar. Jadi jika omboh ditolak ke bawah, jumlah udara yang terperangkap di bawah omboh akan berkurangan, jadi tekanan akan meningkat.

Ketika piston kemudian bergerak dari titik mati bawah (BDC) ke titik mati atas (TDC), katup hisap menutup dan udara di dalam silinder terkompresi. Katup buang kemudian terbuka karena adanya tekanan udara atau gas di dalam silinder. silinder dan udara atau gas masuk dan keluar tangki kompresor melalui saluran saluran sebagai penghantar udara/gas. Proses ini berlangsung berulang kali dalam jangka waktu tertentu hingga udara di dalam tangki kompresor mencapai titik tekanan yang telah ditentukan dan kompresor berhenti beroperasi. Misalnya pada sistem pneumatik, katup solenoid bertugas mengendalikan saluran udara tekan ke aktuator pneumatik (silinder).

Penyiapan kertas untuk pencetakan menghasilkan tekanan tertentu yang menyebabkan udara (fluida) mengalir melalui pneumatik untuk menggerakkan piston. Untuk menghasilkan tekanan yang lebih besar, dapat digunakan tabung udara yang lebih besar tergantung kebutuhan. Pada percobaan ini diperoleh cetakan yang baik pada tekanan 3 bar, sehingga gambar yang dihasilkan cukup merata pada kertas cetakan.