TUGAS AKHIR

(1)

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN KOMPRESOR UDARA DENGAN MEMANFAATKAN TABUNG REFRIGERANT

BERTEKANAN 100 PSI

TUGAS AKHIR

Disusun Untuk Memenuhi Syarat Dalam Menyelesaikan Pendidikan Strata 1 Pada Program Studi Teknik Mesin

Oleh:

PRI ANANTA 1802220094

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS TRIDINANTI PALEMBANG

2022

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

vi

MOTTO DANPERSEMBAHAN

MOTTO

“Allah tidak membebani seseorang melainkan sesuai dengan kesanggupannya”.

(OS. Al-Baqarah: 286)

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, Maka apabila kamu telah selesai (dari suatu urusan), kerjakanlah dengan sungguh-sungguh

(urusan) yang lain”.

(QS. Al–Insyiroh: 6-7).

PERSEMBAHKAN

Kupersembahkan untuk :

Rasa syukur kepada Allah SWT atas karunia dan Rahmat-nya.

Kedua orang tuaku yang senantiasa mendoakan dalam setiap langkahku.

Saudara-Saudariku yang telah memberikan dukungan.

Para pendidikku yang terhormat.

Teman-teman seperjuangan.

(10)

vii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas berkat dan karunia-Nya, sehingga penulisan dapat menyelesaikan Tugas Akhir

“Perancangan Dan Pembuatan Kompresor Udara Dengan Memanfaatkan Tabung Refrigerant Bertekanan 100 Psi” ini tepat waktunya.

Tugas Akhir ini merupakan persyaratan untuk menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tridinanti Palembang. Dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini, penulisan banyak menerima bimbingan dan bantuan dari semua pihak, dan pada kesempatan ini dengan segala kerendahan hati penulisan mengucapkan terima kasih yang sebesar–besarnya

Penulis menyadari di dalam penyusun Tugas Akhir ini masih banyak terdapat kekurangan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang sifatnya membangun dari pembaca untuk kesempurnaan laporan ini.

Perkenankanlah untuk menyampaikan rasa hormat dan terima kasih kepada pihak- pihak yang telah membantu didalam penyusunan Tugas Akhir ini, baik secara langsung maupun tidak langsung. Khususnya kepada :

1. Ibu Dr. Ir. Hj. Nyimas Manisah, MP. Selaku Rektor Universitas Tridinanti Palembang.

2. Bapak Ir. Zulkarnain Fatoni, MT., MM. Selaku Dekan Fakultas Teknik Sekaligus Sebagai Dosen Pembimbing I.

3. Bapak Ir. H. Muhammad Lazim, MT. Selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tridinanti Palembang

(11)

viii

4. Bapak Martin Luther King, ST., MT. Selaku Sekretaris Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tridinanti Palembang

5. Bapak Ir. Togar P.O Sianipar, MT. Selaku Dosen Pembimbing II

6. Orang tua saya Bapak Arlan, S.Sos. Dan Ibu Rusdiani serta keluarga yang telah mendo’akan dan memotivasi penulis untuk menyelesaikan Tugas Akhir tepat waktu

7. Seluruh Staf Dosen dan Karyawan Fakultas Teknik Mesin Universitas Tridinanti Palembang.

8. Seluruh pihak yang telah membantu selama proses penyusunan Tugas Akhir yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat berguna bagi mahasiswa. Khususnya Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Tridinanti Palembang.

Palembang, 11 Oktober 2022 Penulis,

Pri Ananta

(12)

ix DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN I ... ii

HALAMAN PENGESAHAN II ... iii

HALAMAN LULUS UJIAN ... iv

LEMBARAN PERNYATAAN KEASLIAN ... v

MOTTO ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL ... xiv

ABSTRAK ... xv

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ... 1

1.2. Rumusan Masalah ... 2

1.3. Batasan Masalah ... 2

1.4. Tujuan ... 2

1.5. Manfaat ... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kompresor ... 3

2.2. Jenis-jenis Kompresor ... 3

2.2.1.Kompresor Udara Mini ... 3

2.2.2. Kompresor Udara Direct Driven ... 4

(13)

x

2.2.3. Kompresor Udara Belt Driven ... 5

2.2.4. Kompresor Udara Screw ... 5

2.3. Dasar-dasar Pemillihan Bahan ... 6

2.3.1. Efesiensi Bahan ... 6

2.3.2. Bahan Yang Mudah Didapatkan ... 6

2.3.3. Sesuai Fungsi ... 6

2.3.4. Spesifikasi Bahan Yang Digunakan ... 7

2.4. Klasifikasi Kompresor ... 7

2.4.1. Kompresor Torak Resiprokal ... 7

2.4.2. Kompresor Putar ... 8

2.5. Komponen-komponen Perancangan Alat ... 9

2.5.1. Kompresor AC ... 9

2.5.2. Otomatis Kompresor ... 12

2.5.3. Tabung Refrigerant ... 13

2.5.4. Check Valve ... 13

2.5.5. Selang ... 14

2.5.6. Safety Valve ... 14

2.5.7. Pressure Gauge ... 14

2.5.8. Roda Troli ... 15

2.5.9. Stop Kran ... 15

2.5.10. Besi Holo ... 16

2.5.11. Tire Inflator ... 16

2.6. Rumus Yang Digunakan ... 17

2.6.1. Analisa Volume Tabung ... 17

2.6.2. Tegangan Longitudinal Pada Tabung ... 17

2.6.3. Tegangan Circumferental Pada Tabung ... 18

2.6.4. Material Tabung ... 20

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Diagram Alir Penelitian ... 21

(14)

xi

3.2. Metode Penelitian ... 22

3.2.1. Studi Literatur ... 22

3.2.2. Studi Lapangan ... 22

3.3. Rancangan Alat ... 22

3.4. Alat Dan Bahan ... 24

3.4.1. Alat Yang Digunakan ... 24

3.4.2. Bahan Yang Digunakan ... 24

3.5. Cara Kerja Alat ... 25

3.6. Prosedur Perakitan Alat ... 25

3.7. Pengujian Alat ... 26

3.8. Tempat dan Waktu Pembuatan Alat ... 27

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBUATAN ALAT 4.1. Perhitungan Bagian-bagian Utana Alat ... 28

4.1.1. Menghitung Volume Tabung ... 28

4.1.2. Tegangan Longtiduinal ... 28

4.1.3. Tegangan Circumferental ... 29

4.1.4. Material Tabung ... 29

4.2. Hasil Pengujian Dan Pembahasan ... 30

4.2.1. Hasil Pengujian Kecepatan Isi Tabung ... 30

4.2.2. Hasil Pengujian Penggunaan Kompresor ... 31

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan ... 32

5.2. Saran ... 32 DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

(15)

xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Kompresor Udara Mini ... 4

Gambar 2.2Kompresor Udara Direct Driven ... 4

Gambar 2.3 Kompresor Udara Belt Driven ... 5

Gambar 2.4 Kompresor Udara Screw ... 5

Gambar 2.5 Diagram Pembagian Klasifikasi Kompresor ... 7

Gambar 2.6 Kompresor Torak ... 8

Gambar 2.7 Kompresor Rotari Dengan Pisau Tetap ... 9

Gambar 2.8 Kompresor AC... 9

Gambar 2.9 Kompresor AC Rotary Dengan Daun Pisau Tetap ... 10

Gambar 2.10 Skema Kerja Kompresor Rotary... 11

Gambar 2.11 Otomatis Kompresor ... 12

Gambar 2.12 Tabung Refrigent ... 13

Gambar 2.13 Check Valve ... 13

Gambar 2.14 Selang ... 14

Gambar 2.15 Safety Valve ... 14

Gambar 2.16 Pressure Gauge ... 15

Gambar 2.17 Roda Troli ... 15

Gambar 2.18 Stop Kran ... 15

Gambar 2.19. Besi Holo ... 16

Gambar 2.20. Tire Inflator ... 16

(16)

xiii

Gambar 2.21. Gaya-gaya Yang Bekerja Pada Tabung ... 17

Gambar 2.22. Tegangan Circumperential dan Tegangan Longitudinal ... 19

Gambar 3.1. Diagram Alir Perencanaan ... 21

Gambar 3.2. Perancangan Alat Kompresor Udara ... 23

Gambar 4.1. Dimensi Tabung Angin ... 28

(17)

xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1. Faktor Keamanan Berdasarkan Tegangan Luluh ... 20

Tabel 3.1. Kegiatan Pembuatan Alat ... 27

Tabel 4.1. Hasil Pengujian Kecepatan Pengisian Tabung ... 30

Tabel 4.2. Hasil Pengujian Pengisian Ban Angin Sepeda Motor ... 31

(18)

xv ABSTRAK

Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini berkembang sangat pesat khususnya teknologi dibidang industri. Penggunaan AC di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan, oleh karena itu AC menjadi salah satu limbah elektronik seperti pada bagian kompresor dan tabung refrigerant yang akan dimanfaatkan penulis sebagai kompresor udara.

Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah perancangan, pembuatan, kemudian melakukan pengujian. Kompresor ini dirancang dengan tekanan maksimum pada tabung sebesar 100 Psi dan membutuhkan waktu 2 menit 34 detik untuk pengisian kedalam tabung. Dengan tekanan yang dihasilkan, kompresor dapat mengisi 4 ban sepeda motor dengan tekanan ban depan 25-30 Psi dan tekanan ban belakang 30-35 Psi.

Kata Kunci : Kompresor Udara, Kompresor AC, Tabung Refrigerant.

(19)

xvi ABSTRACT

Science and technology are currently developing very rapidly, especially technology in the industrial field. The use of air conditioners in Indonesia every year has increased, therefore air conditioners are one of the electronic wastes such as compressors and refrigerant tubes that will be used by the author as air compressors.

The method used in this study is designing, manufacturing, then conducting testing. This compressor is designed with a maximum pressure on the tube of 100 Psi and takes 2 minutes 34 seconds to fill into the tube. With the resulting pressure, the compressor can fill 4 motorcycle tires with a front tire pressure of 25-30 Psi and a rear tire pressure of 30-35 Psi.

Keywords : Air Compressor, AC Compressor, Refrigerant Tube.

(20)

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Ilmu pengetahuan dan teknologi saat ini berkembang sangat pesat, khususnya teknologi dibidang industri. Peralatan yang dikembangkan sebagian perusahaan industri manufaktur saat ini melakukan peningkatan secara bertahap dan berkelanjutan disetiap lini agar mampu bersaing dalam era globalisasi.

AC (Air Conditioner) adalah sistem mesin pendingin yang dirancang untuk menstabilkan suhu udara dan kelembapan area. Penggunaan AC di Indonesia setiap tahun mengalami peningkatan yang signifikan, oleh karena itu AC menjadi salah satu penyebab limbah elektronik. Bagian dari AC yang dapat dimanfaatkan adalah Kompresor dan Tabung Refrigerant

Kompresor secara sederhana dapat diartikan sebagai alat untuk memasukan udara atau mengirim udara dengan tekanan tinggi. Kompresor dapat kita temukan pada alat seperti pendingin ruangan, kulkas, kendaraan roda empat. kompresor mempunyai penggunaan yang sangat luas di segala bidang kegiatan industri seperti perawatan pembersihan peralatan-peralatan dan komponen-komponen mesin yang kotor dibersihkan dengan menyemprotkan udara dari kompresor, di bidang otomotif kompresor digunakan untuk perawatan mesin kendaraan. Berdasarkan hal tersebut maka penulis mengambil tugas akhir dengan judul “Perancangan Dan Pembuatan Kompresor Udara Dengan Memanfaatkan Tabung Refrigerant Bertekanan 100 Psi”. Menggunakan Kompresor AC sebagai penghisap udara dan

(21)

2

tabung refrigerant sebagai tabung kompresor yang befungsi sebagai tempat penyimpanan angin. Alat tersebut berfungsi sebagai memompa ban sepeda motor.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, dapat dirumuskan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana memanfaatkan kompresor ac bekas menjadi kompresor udara ? 2. Apakah tekanan kompresor udara dapat dipergunakan ?

1.3. Batasan Masalah

Mengingat luasnya permasalahan yang dibahas, penulis membatasi permasalahan sebagai berikut :

1. Menghitung tekanan dan tegangan yang terjadi pada tabung.

2. Pengujian kecepatan pengisian tabung dan pengisian ban motor.

1.4. Tujuan

Berdasarkan rumusan masalah, tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Dapat merencanakan pembuatan kompresor yang ramah lingkungan dengan memanfaatkan komponen-komponen bekas elektronik.

2. Untuk membantu usaha menengah kebawah seperti perbengkelan otomotif, usaha tampal ban dan sebagainya.

1.5. Manfaat

1. Memberikan pengalaman dan melatih kreatifitas mahasiswa.

2. Dapat memberikan nilai ekonomis limbah elektronik yang tak terpakai.

(22)

DAFTAR PUSTAKA

Azmi, 2018, “Pemanfaatan Limbah Kulkas Dan Tabung Freon Untuk Membuat Kompressor”, UNITEX Vol 11 No.1 Januari - Juni 2018.

Bernando 2014, “Rancang Bangun Kompresor dan Pipa Kapiler Untuk mesin pengering pakaian sistem pompa Kalor dengan daya 1 pk”, Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Eugene F. Megyesy.1998. Pressure Vessel Handbook. Pressure Vessel Handbook publishing.USA

Risman. 2007. Analisa Pengaruh Annealing Terhadap Sifat Mekanis Dari Material Tabung Freon. Skripsi thesis. Universitas Muhammadiyah Surakarta.

RS. Khurmi, JK. 2005. Gupta, Machine Design, Eurasia Publishing House (PVT) LTD, New Delhi

Sularso. Tahara, Haruo. 2000. Pompa Dan Kompreso : Pemilihan, pemakaian dan pemeliharaan. Jakarta : PT Pradnya Paramita.