Upload
others
View
23
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
LAPORAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN SISTEM HIDROLIK UNTUK
MESIN PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG
432KN
MUNJAHID
NIM : 2013540058
DOSEN PEMBIMBING
Ir. MASRUKI KABIB, MT.
QOMARUDDIN, ST., MT
PROGAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MURIA KUDUS
2017
RANCANG BANGUN SISTEM HIDROLIK UNTUK MESIN
PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG 432 KN
Nama Mahasiswa : Munjahid
NIM : 201354058
Pembimbing :
1. Ir. Masruki Kabib, M.T
2. Qomaruddin, S.T., M.T
ABSTRAK
Salah satu kegiatan didalam dunia industry manufaktur adalah
pemotongan dan pembentukan plat dengan sistem hidrolik. Dalam proses mesin
pemotongan, diperlukan sistem kontrol pada mesin yang dapat memberikan gaya
terhadap benda kerja. Sistem hidrolik dapat melalui tahapan – tahapan dalam
menentukan perancangan desain sistem kontrol yang bertujuan dalam
pengoperasian mesin pemotong plat yang mampu memberikan tekanan sebesar
432 Kn.
Metode yang akan dilakukan adalah tinjauan pustaka, merancang sistem
hidrolik meliputi (desain sistem hidrolik, menghitung aktuator, menghitung
tekanan fluida, menghitung kapasitas fluida, menghitung pompa, menghitung
daya motor, menghitung pressure drop, menghitung kebutuhan minyak hidrolik,
pemilihan valve dan relif valve),simulasi sistem hidrolik dan pembuatan sistem
hidrolik pemotong plat.
Hasil yang diharapkan adalah rancang bangun sistem hidrolik untuk
pemotong plat dengan gaya pemotongan 432 KN
Kata kunci : Perancangan Sidtem Hidrolik , Pemotongan Hidrolik,Simulasi
RANCANG BANGUN SISTEM HIDROIK UNTUK MESIN
PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG 432 KN
Nama Mahasiswa : Munjahid
NIM : 201354058
Pembimbing :
1. Ir. Masruki Kabib, M.T
2. Qomaruddin, S.T., M.T
ABSTRACT
One of the activities in the manufacturing industry is cutting and forming the plate
with a hydraulic system. In the process of cutting machines, a control system is
required on the machine that can provide a style to the workpiece. Hydraulic
system can be through stages in determining design of control system design
aimed at operation of cutting plate machine capable of giving pressure equal to
432 Kn.The methods to be carried out are literature review, designing hydraulic
systems including (hydraulic system design, counting actuators, calculating fluid
pressure, calculating fluid capacity, counting pumps, calculating motor power,
calculating pressure drop, calculating hydraulic oil requirement, valve and valve
valve election) , Hydraulic system simulation and manufacture of plate cutting
hydraulic system.
The expected result is the design of a hydraulic system for cutting plate with 432
KN cutting force
Keywords: Hydraulic Sidtem Design, Hydraulic Cutting, Simulation
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Warohmatullohi Wabarokatuh.
Segala puji dan syukur kehadirat allah SWT serta sholawat dan salam kita
haturkan kepada Nabi Muhammad SAW. Dengan rahmat dan ridhonya penulisan
laporan tugas akhir ini yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM
HIDROLIK UNTUK MESIN PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA
POTONG 432 KN”, dapat terselesaikan.
Dalam proses penyelesaian laporan ini, banyak pihak yang telah membantu,
baik secara langsung maupun secara tidak langsung, secara materi, moral, maupun
scara spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima
kasih dan hormat yang sebesar-besarnya:
1. Bapak Rektor Universitas Muria Kudus.
2. Bapak Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.
3. Bapak Kaprogdi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria
Kudus.
4. Bapak Ir. Masruki Kabib., M.T., selaku Dosen pembimbing I dan selaku
dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus yang
telah meluangkan waktu, wacana, serta perhatian sehingga penulis dapat
menyelesaikan laporan proyek akhir ini.
5. Bapak Qomaruddin,S.T., M.T. selaku Dosen pembimbing II dan selaku
Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. Terima
kasih untuk segala masukan serta memberi dorongan untuk dalam
membimbing penulisan selama menyusun laporan ini.
6. Kepada seluruh dosen Teknik Mesin Universitas Muria Kudus, terima
kasih atas ilmu yang diberikan, semoga penulis dapat mengamalkan dan
menjadi amal jariyah.
7. Rekan-rekan seperjuanagn yang banyak membantu dalam penyusunan
laporan ini.
8. Keluarga besar penulis dirumah, ayahanda, ibunda tercinta terima kasih
atas kesabaran juga kasih sayang serta do’anya yang senantiasa
mendukung penuh untuk kesuksesan penulis, baik moril, maupun materil.
Penulis banyak menyadari bahwadalam penyusunan laporan ini mungkin
belum bisa dikatakan sempurna. Oleh karena itu penuliusmengharapkan
masukan kritik dan sumubangan pemikiran agar tercipta laporan yang lebih
baik. Semoga hasil karya penulisan ini dapat memberikan banyak manfaat
bagi kehidupan dan pengembangan ilmu pengetahuan berikutnya.
Kudus, 28 Agustus 2017
Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL .................................................................................................. i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................. iv
ABSTRAK ............................................................................................................... v
ABSTRAC ............................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii
DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................................ 1
1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 3
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 3
1.4 Tujuan ............................................................................................................. 3
1.5 Manfaat ........................................................................................................... 4
BAB II TINJUAN PUSTAKA ............................................................................... 5
2.1 Sistem Hidrolik ............................................................................................... 5
2.2 Sistem pemotong plat Hidrolik ...................................................................... 8
2.3 Tekanan dan Gaya .......................................................................................... 8
2.4 Komponen utama sistem hidrolik ............................................................................. 9
2.5 Macam – macam pompa ..................................................................................... 11
2.5.1 Pompa Roda Gigi External .................................................................. 11
2.5.2 Pompa Roda Gigi Internal ................................................................... 12
2.6 Unit Penggerak Aktuator .................................................................................... 12
2.6.1 Silinder Kerja Tunggal ( Single Acting Cylinder ) ........................... 12
2.6.2 Silinder Penggerak Ganda ( Double Acting Cylinder ) ..................... 13
2.7 Katup ( Valve ) ..................................................................................................... 14
2.7.1 Katup Pengatur Tekanan ( Relief Valve ) ............................................... 14
2.7.2 Katup Pengatur Arah Aliran ..................................................................... 15
2.7.3 Katup Pengatur Jumlah Aliran ................................................................. 15
2.8 Manometer ............................................................................................................ 16
2.9 Saringan Filter ( oil filter ) ................................................................................. 17
2.10 Istilah dan Lambang ........................................................................................... 18
2.11 Konsep Dasar Perencanaan Hidrolik ................................................................ 22
2.12 Tekanan Kerja Untuk Pemotong Plat ............................................................... 23
2.13 Kecepatan Silinder .............................................................................................. 24
2.14 Pompa Hidrolik ................................................................................................... 26
BAB III METODOLOGI ....................................................................................... 28
3.1 Alur Penelitian ...................................................................................................... 28
3.2 Studi Literatur ....................................................................................................... 29
3.3 Desaian Rangkain Sistem Hidrolik .................................................................... 33
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 45
4.1 Perhitungan Aktuator .................................................................................. 45
4.1.1 Perhitungan Diameter Torak .............................................................. 45
4.1.2 Perhitungan Diameter Batang Torak .................................................. 46
4.2 Perhitungan Tekanan Kerja ........................................................................ 48
4.3 Perhitungan Debit Fluida ............................................................................ 50
4.4 Perhitungan Daya Motor ............................................................................ 53
4.5 Kebutuhan Presure Drop ............................................................................ 54
4.6 Kebutuhan Minyak Hidrolik ...................................................................... 55
4.7 Kebutuhan Tangki Hidrolik ........................................................................ 57
4.8 Pemilihan Valve ......................................................................................... 57
4.9 Simulasi ...................................................................................................... 57
4.10 Pembuatan Sistem Hidrolik ...................................................................... 58
4.10.1 Perancangan Instalasi Sistem Hidrolik Pada Mesin Pemotong Plat . 58
4.10.2 Pembuatan Instalasi Sistem Hidrolik ............................................... 59
a) Pembuatan Tangki
b) Pembuatan Manifold
c) Pembuatan Power Pack
BAB V PENUTUP ............................................................................................... 61
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 63
5.2 Saran ............................................................................................................. 63
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64
LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Ilustrasi Pada Hukum Pascal ............................................................... 6
Gambar 2.2.Fluida Dalam Pipa Menurut Hukum Pascal ......................................... 7
Gambar 2.3.Sistem Hidrolik Pada Mesin Pemotong Plat ........................................ 8
Gambar 2.4.Pompa Roda Gigi External ................................................................. 11
Gambar 2.5.Pompa Roda Gigi Internal .................................................................. 12
Gambar 2.6.Silinder Kerja Tunggal ....................................................................... 13
Gambar 2.7 Silinder Penggerak Ganda. ................................................................. 13
Gambar 2.8.Katup Pengatur Tekanan .................................................................... 15
Gambar 2.9.Katup Pengatur Jumlah Aliran ........................................................... 15
Gambar 2.10 Katup Pengatur Jumlah Aliran. ........................................................ 16
Gambar 2.11.Manometer Dengan Prinsip Kerja Bourdon ..................................... 17
Gambar 2.12.Cara Kerja Saringan ......................................................................... 18
Gambar 2.13.Beban Tekuk Menurut Euler ............................................................ 22
Gambar 2.14.Debit Fluida Saat Gerakan Maju ...................................................... 24
Gambar 2.15.Debit Fluida Saat Gerakan Mundur ................................................. 25
Gambar 2.16.Aktuator ............................................................................................ 33
Gambar 2.17Aktuator Double Akting .................................................................... 34
Gambar 2.18. Katup Pengatur Tekanan ................................................................. 38
Gambar 2.19. Flow Control Throtling Valve ......................................................... 39
Gambar 3.1. Perancangan Instalasi Hidrolik.......................................................... 41
Gambar 3.2. Dimensi Aktuator .............................................................................. 43
Gambar 3.3. Luas Torak......................................................................................... 48
Gambar 3.4. Tekanan ............................................................................................. 49
Gambar 3.5. Debit .................................................................................................. 50
Gambar 4.1. Debit Masuk ...................................................................................... 51
Gambar 4.2. Debit Keluar ...................................................................................... 52
Gambar 4.3. Tangki Penampung Oli...................................................................... 56
Gambar 4.4. Perancangan Instalasi Sistem Hidrolik .............................................. 58
Gambar 4.5. Tangki ............................................................................................... 59
Gambar 4.6. Manifold ............................................................................................ 60
Gambar 4.7. Power Pack ........................................................................................ 62
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Simbol – Simbol Pipa Hidrolik ............................................................. 19
Tabel 2.2. Simbol Katup Pengarah Menurut Jumlah Lumbang ............................. 20
Tabel 2.3. Beberapa Lubang Komponen................................................................ 28
Tabel 2.4. Berdasarkan Table Untuk Batang Torak ............................................... 47