O slideshow foi denunciado.
Seu SlideShare está sendo baixado. ×

Pompa001Share.pdf

Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Anúncio
Carregando em…3
×

Confira estes a seguir

1 de 57 Anúncio

Mais Conteúdo rRelacionado

Mais recentes (20)

Anúncio

Pompa001Share.pdf

  1. 1. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Pompa :Jantung sistem hidrolik : mengkonversikan energi mekanis ke dalam energi hidrolik. … diperoleh dari motor listrik … diserahkan ke sistem hidrolik
  2. 2. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: PRINSIP PEMOMPAAN Aksi mekanis menghasilkan kondisi vakum di ruang sisi inlet pompa minyak dari tangki terisap memasuki pompa akibat tekanan minyak di tangki lebih tinggi dari tekanan di sisi inlet pompa pompa mendorong minyak memasuki sistem hidrolik
  3. 3. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: KLASIFIKASI POMPA Nonpositive displacement pumps (pompa hidrodinamis) Positive displacement pumps (pompa hidrostatis) Tekanan rendah (s.d. 200 – 300 psi) vs laju aliran besar Untuk fluid transport system Jarang untuk fluid power system Tekanan tinggi (s.d. 10000 psi) vs laju aliran relatif kecil Umum untuk fluid power system Efisiensi volumetris tinggi dan re- latif tetap terhadap perubahan te- kanan Menyediakan jangkauan tekanan dan kecepatan yang sangat luas
  4. 4. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: POSITIF DISPLACEMENT PUMPS (Pompa Hidrostatis) Gear Pumps Vane Pumps Piston Pumps a. External g.p. b. Internal g.p. c. Lobe pump d. Gerotor pump e. Screw pump a. Unbalanced v.p. (fixed dan variable displacement) b. Balanced v.p. (hanya fixed dis- placement) a. Axial b. Radial umum untuk sistem hidrolik
  5. 5. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Gear Pumps Off- centered internal gear pump Centered internal gear pump / gerotor pump Screw pump Vane pump Radial Piston Pumps External gear pump Axial Piston Pumps Tilting block Stationary cylinder block Rotating cylinder block Tilting cam plate
  6. 6. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Fixed displacement pump: : Jenis pompa yang jumlah aliran per putaran porosnya tidak bisa diubah Variable displacement pump: : Jenis pompa yang jumlah aliran per putaran porosnya bisa diubah-ubah Volumetric displacement : : Jumlah fluida yang dapat tertampung dalam ruang pompa.
  7. 7. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Pompa v.s.Tekanan Semakin besar hambatan yang dijumpai fluida maka tekanan dalam sistem penyaluran akan semakin tinggi, terutama bila saluran dalam keadaan tertutup, tekanan fluida akan bertambah tinggi dengan sangat cepat. Jadi, tekanan fluida yang timbul merupakan akibat penyaluran fluida, tetapi harus ditanggung pula oleh pompa. Perlu dipahami bahwa, pada dasarnya fungsi pompa bukan sebagai penghasil tekanan dalam sistem berdaya fluida tetapi untuk menghasilkan keadaan vakum di sisi inlet (sisi isapnya)-nya dan mendorong fluida keluar melalui lubang outlet (pintu keluar)-nya secara kontinyu. Tekanan fluida dalam sistem terjadi akibat adanya hambatan-hambatan yang dijumpai dalam penyaluran fluida tersebut.
  8. 8. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: External Gear Pump (Pompa Roda Gigi Eksternal) “EXTERNAL GEAR PUMP” Lambang komponen hidrolik yang ditunjukkan di sebelah kanan menunjukkan pompa-pompa jenis fixed displacement. Jenis roda gigi yang digunakan: kebanyakan adalah roda gigi lurus (seperti pada gambar), tetapi kadang roda gigi miring yang lebih tidak berisik (hanya untuk tekanan dibawah 200 psi) atau roda gigi miring ganda (untuk tekanan sampai 750 psi). Pompa roda gigi yang menggunakan roda gigi miring ganda (herringbone gear pump) beroperasi sehalus roda gigi miring dan menyediakan laju aliran yang lebih besar dan sangat sedikit menimbulkan goncangan.
  9. 9. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: External Gear Pump (Pompa Roda Gigi Eksternal) inlet outlet
  10. 10. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: External Gear Pump (Pompa Roda Gigi Eksternal)
  11. 11. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: External Gear Pump (Pompa Roda Gigi Eksternal) INLET OUTLET Rumah pompa Roda gigi penggerak 1. Ketika roda gigi penggerak berputar dan menggerakkan roda gigi pasang- annya, kondisi vakum tercipta disini. Minyak dari tangki terisap masuk. 2. Minyak dibawa oleh gigi-gigi roda gigi mengelilingi rumah pompa. 3. Minyak mengisi ruang sisi outlet 4. dan minyak terdesak keluar karena tidak memungkinkan kembali ke ruang sisi inlet. Poros menerima tekan- an dalam arah ini
  12. 12. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: OUTLET INLET Volumetric Displacement untuk External Gear Pump clearance [ < 0,001 in] Kebocoran internal (rugi-rugi volume) ( ) L D D V i o D ⋅ − = 2 2 4 π Efisiensi volumetris [η ≤ 90%] • Laju aliran teoritis pompa: n V Q D T × = η T A Q Q = • Laju aliran aktual yang dihasilkan pompa: L = lebar roda gigi n = r.p.m poros
  13. 13. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Laju Aliran Aktual v.s. Tekanan Pada pompa-pompa jenis positive displacement: Laju aliran Q berbanding lurus dengan kecepatan putaran poros N. Secara teoritis, laju aliran Q tidak tergantung pada tekanan p, tetapi akibat timbulnya kebocoran internal, laju aliran akan menurun seiring dengan bertambahnya tekanan. Rugi-rugi internal Tekanan.(p) Kurva aliran aktual Kurva aliran teoritis Laju aliran (Q)
  14. 14. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 1: Sebuah pompa roda gigi mempunyai: • diameter kepala roda gigi 3-in, • diameter kaki 2-in dan • lebar 1-in. Jika dalam kondisi aktualnya pompa ini mengalirkan fluida dengan laju aliran 28 gpm dengan putaran poros pompa 1800 rpm, berapakah efisiensi volumetris pompa ini? Menentukan laju aliran teoritis: Penyelesaian Menentukan volumetric displacement, [ ] 3 2 2 in. 93 , 3 ) 1 ( ) 2 ( ) 3 ( 4 = ⋅ − = π D V gpm 6 , 30 231 ) 1800 )( 93 , 3 ( 231 = = × = N V Q D T Menentukan efisiensi volumetris: % 3 , 91 % 100 6 , 30 28 = × = η
  15. 15. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 2: Sebuah pompa roda gigi mempunyai: • diameter kepala roda gigi 75 mm, • diameter kaki 50 mm dan • lebar 25 mm. Jika efisiensi volumetris pompa ini adalah 90% pada tekanan nominalnya, berapakah laju aliran fluida yang dihantarkan? Kecepatan poros pompa 1000 rpm. Menentukan laju aliran teoritis: Penyelesaian Menentukan displacement volume, [ ] rev L 0614 , 0 rev m 0,0000614 ) 025 , 0 ( ) 050 , 0 ( ) 075 , 0 ( 4 3 2 2 = = ⋅ − = π D V min m 0,0614 1000 0000614 , 0 3 = × = × = N V Q D T Menentukan laju aliran aktual: min L 3 , 55 min m 0553 , 0 0614 , 0 90 , 0 3 = = × = ⋅ = T A Q Q η
  16. 16. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Internal Gear Pump (Pompa Roda Gigi Internal) 1 Rumah pompa 2. Flens 3 Poros roda gigi eksternal 4 Roda gigi internal
  17. 17. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Internal Gear Pump (Pompa Roda Gigi Internal) “INTERNAL GEAR PUMP” Relief valve pengaman Tampak dalam gambar, bahwa pompa ini telah dilengkapi dengan relief valve pengaman.
  18. 18. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Internal Gear Pump (Pompa Roda Gigi Internal) Roda gigi internal INLET OUTLET Sil bulan sabit Rumah pompa Roda gigi reguler 1. Minyak dari tang- ki masuk ke ru- ang pompa lewat sini E 2. karena tarikan gi- gi-gigi roda gigi ini. 3. Dari ruang-ruang antar gi- gi roda gigi internal E 5. Sampai di sini minyak dipaksa keluar. 4. dibawa masuk ke dalam ruang-ru- ang ini. Sebagai sil atau perapat antara ruang sisi isap dan ruang sisi tekan
  19. 19. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Lobe Pump (Pompa Cuping) Inlet outlet “LOBE PUMP” Prinsip kerja pompa ini sama dengan prinsip kerja pompa roda gigi eksternal. Hanya saja, kedua cuping (lobe) digerakkan secara eksternal sehingga keduanya tidak benar-benar bersentuh- an. Oleh karena itu, pompa ini lebih tenang dibandingkan dengan pompa roda gigi lainnya. Volumetric displacement yang dihasilkan oleh pompa ini pada umumnya lebih besar dibandingkan jenis pompa roda gigi lainnya.
  20. 20. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Gerotor Pump (Pompa Gerotor) “GEROTOR PUMP” Jumlah gigi roda gigi dalam selisih satu lebih sedikit dari roda gigi luar. Volumetric displacement pompa ini ditentukan oleh ruangan yang dibentuk oleh kelebihan gigi pada roda gigi luar.
  21. 21. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Screw Pump (Pompa Sekrup) “SCREW PUMP” Umumnya, pompa ini didesain dengan tekanan nominal 500 psi dan dapat mengalirkan fluida sampai 123 gpm. Tetapi ada pula yang dirancang dengan tekanan sampai 3500 psi dengan laju aliran sampai 88 gpm. Pompa ini merupakan pompa jenis positive displacement aliran aksial. Pompa ini mampu menghantarkan aliran secara efisien, tenang dan tanpa gon- cangan. Gaya-gaya hidrolik aksial yang timbul, diatasi dengan menempatkan bantalan- bantalan aksial (thrust bearings) di depan sisi hisap (inlet) pompa.
  22. 22. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Screw Pump (Pompa Sekrup) “SCREW PUMP” Balance Cup Trust Cage Rotor Houshing Balance Piston Idler Rotor Mechanical Seal Ball Bearing Power Rotor Outlet Inlet
  23. 23. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) Poros Rotor Casing Rongga-rongga Pemompaan Vane (sudu) Cincin Cam memiliki alur-alur radial yang ditem- pati sudu-sudu. berada di dalam alur rotor dan bergerak keluar masuk akibat gaya sentrifugal yang muncul saat rotor berputar Sebagai pemandu dan pembatas ujung-ujung luar sudu-sudu.
  24. 24. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) Eksentrisitas maksimum (emax) yang mungkin diberikan oleh pompa: DC ≈ diameter cincin cam DR ≈ diameter rotor L ≈ lebar rotor 2 max R C D D e − = Volumetric displacement (VD) yang diberikan oleh pompa: ( ) L e D D V R C D ⋅ ⋅ + ⋅ = 2 π Eksentrisitas
  25. 25. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) Penyetelan kompensator tekanan (putar searah jarum jam untuk memperbesar) Thrust Block Cincin Cam Penyetelan displacement maksimum (putar searah jarum jam untuk mengurangi aliran maksimum). Pelat Katup Tutup Pelat Cincin datar untuk menetap- kan clearance diantara rotor dan pelat-pelat
  26. 26. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) “PRESSURE-COMPENSATED VANE PUMP” Cincin Cam
  27. 27. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) Inlet Inlet Inlet Outlet Outlet Outlet Poros penggerak Rotor Sudu Cincin cam Port-port tekanan yang berhadapan ini untuk menghilangkan beban sam- ping pada poros.
  28. 28. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Balanced Vane Pump
  29. 29. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Vane Pump (Pompa Sudu) “BALANCED VANE PUMP” Hanya tersedia dalam jenis fixed displacement
  30. 30. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 3: Sebuah pompa sudu mempunyai volumetric displacement 5 in.3 Pompa ini mempunyai diameter rotor 2-in, diameter cincin cam 3 in. dan lebar sudu 2 in. Berapakah besarnya eksentrisitas yang diberikan ? Penyelesaian: Dari rumus yang telah diberikan terdahulu, dapat dituliskan: in. 318 , 0 ) 2 )( 3 2 ( ) 5 ( 2 ) ( 2 = + = ⋅ + = π π L D D V e R C D Contoh Soal 4: Sebuah pompa sudu mempunyai diameter rotor 50 mm, diameter ring cam 75 mm dan lebar sudu 50 mm. Jika besarnya eksentrisitas yang diberikan adalah 8 mm, tentukan volumetric displacement pompa ini. Penyelesaian: Dengan menggunakan rumus sebelum- nya: ( ) L e D D V R C D ⋅ ⋅ + ⋅ = 2 π ( ) mL 5 , 78 L 0785 , 0 m 0,0000785 ) 050 , 0 ( ) 008 , 0 ( 075 , 0 050 , 0 2 3 = = = ⋅ ⋅ + ⋅ = π D V Diperoleh hasil
  31. 31. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) PRINSIP KERJA Torak bergerak bolak- balik dalam lubang silinder menarik fluida ketika bergerak mundur JENIS-JENIS POMPA TORAK Axial design Radial design mendorong fluida ketika bergerak maju bent-axis swash plate design
  32. 32. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Saluran yang terhubung ke inlet Saluran yang terhubung ke outlet Minyak didorong ke out- let akibat gerakan maju torak masuk ke dalam lubangnya Poros ini berputar menyebabkan torak bergerak bolak-balik Torak menarik fluida dari inlet masuk ke lubangnya Torak Tangkai torak Blok silinder Universal link Sejajar dengan sumbu blok silinder Blok silinder juga ikut berputar
  33. 33. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak)
  34. 34. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) dapat diubah-ubah dengan mengatur sudut belok θ Langkah torak maksimum Sudut belok maksimum Langkah torak pendek Sudut belok kecil Langkah torak nol Sudut belok nol θ θ
  35. 35. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Bila: θ ≈ sudut belok (o) s ≈ panjang langkah (stroke) torak (in., m) d ≈ diameter lingkar susunan torak (in., m) θ s d maka d s = ) tg(θ atau ) ( tg θ ⋅ = d s Bila: z ≈ jumlah torak dan maka displacement volume total yang dihasilkan pompa adalah s A z VD ⋅ ⋅ = A ≈ luas penampang torak (in.2,m2) d θ atau ) ( tg θ ⋅ ⋅ ⋅ = d A z VD Bila n ≈ rpm poros pompa, maka laju aliran fluida yang dihasilkan pompa adalah: ) ( tg θ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = n d A z Q
  36. 36. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Variable displacement Poros penggerak Torak Blok silinder Universal link Blok katup Stroking cylinder Yoke yang dapat digeser untuk me- ngubah displace- ment Silinder yang menahan yoke dengan stroking cylinder
  37. 37. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 5: Contoh Soal 6: Tentukan sudut belok untuk sebuah pompa torak aksial yang menghantarkan fluida dengan laju aliran 16 gpm pada putaran poros pompa 3000 rpm. Pompa ini mempunyai sembilan torak dengan diameter torak masing-masing ½-in. yang disusun pada lingkar torak berdiameter 5- in. Penyelesaian: 14 , 0 ) 3000 )( 5 ]( ) )( 4 / )[( 9 ( ) 16 )( 231 ( ) 231 ( tg 2 2 1 = = ⋅ ⋅ ⋅ = π θ n d A z Q θ = 8o ) ( tg θ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = n d A z Q Tentukan laju aliran dalam L/s yang dihantarkan oleh pompa torak aksial dengan putaran poros penggerak 1000 rpm. Penyelesaian: Pompa ini mempunyai sembilan torak yang masing- masing berdiameter 15-mm yang disusun pada lingkar torak berdiameter 125-mm. Sudut belok yang diberikan sebesar 10o. Dengan menggunakan rumus: diperoleh: L/s 584 , 0 1000 60 1 0,0351 /min m 0,0351 ) 10 ( tg ) 1000 ( ) 125 , 0 ( 015 , 0 4 ) 9 ( 3 o 2 = × × = = ⋅ ⋅ ⋅       × ⋅ = π Q
  38. 38. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Pena-pena pe- nerus gaya pe- gas ke cincin bola yang me- nahan pelat se- patu. Pelat sepatu Torak Cincin bola Sepatu torak Kelompok bagian yang berputar Pelat katup Hubungan-hu- bungan ke port Torak Pelat sepatu Swash plate Bantalan Poros penggerak Rumah pompa Sil poros Pada pompa jenis ini, sumbu blok silinder dibuat berimpit dengan sumbu poros penggerak. Fixed displacement Torak-torak dihubungan dengan se- buah pelat sepatu yang ditahan oleh swash plate yang dibuat miring. Blok silinder Poros penggerak Saat blok silinder berputar, torak-torak akan bergerak maju mundur akibat sepatu-sepatu torak mengikuti permu- kaan swash plate yang miring.
  39. 39. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Variable displacement Yoke diputar, sudut swash plate berubah Compensator Hubungan-hu- bungan ke port Pelat katup Kelompok elemen yang berputar Pintle Rumah pompa Swash plate Poros penggerak Sil poros Bantalan Kemiringan swash plate pada jenis pompa ini dapat diubah sehingga pompa berlaku sebagai variable displacement. Sudut swash plate dapat diubah dengan memutar yoke (kait). Bila sudut swash plate sama dengan nol, maka pompa tidak akan mengalirkan fluida. Kemiringan swash plate paling besar hanya dapat disetel hingga sudut 17,5o.
  40. 40. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Drum silinder Casing Garis sumbu cincin reaksi Garis sumbu drum silinder Outlet Pintle Torak Inlet Cincin reaksi Ditunjukkan sebuah pintle yang dipakai untuk mengarahkan fluida masuk atau keluar silinder, sebuah drum silinder dengan torak- torak, sebuah rotor dan cincin reaksi. Torak-torak akan bersentuhan dengan cincin reaksi oleh karena gaya sentrifugal. Agar terjadi aksi pemompaan, garis sumbu cincin reaksi harus ada jarak dengan sumbu poros atau drum silinder. Ketika drum silinder berputar, sebagian torak bergerak keluar. Fluida ditarik masuk melewati port isap pintel. Sebagian torak yang lain dipaksa masuk ke dalam oleh cincin reaksi. Fluida ditekan keluar melewati port tekan pintel.
  41. 41. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Piston Pump (Pompa Torak) Pompa ini memiliki cincin reaksi yang dapat digeser, seperti yang ditunjukkan pada gambar di samping ini. Pompa ini tersedia dalam tiga ukuran volumetric displacement, yakni 2,4 ; 3,00 dan 4,00 in.3. Cincin reaksi
  42. 42. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: SUMBER DAYA HIDROLIK UNJUK KERJA POMPA Unjuk kerja yang diberikan oleh sebuah pompa sangat tergantung pada tingkat kepresisian dalam pembuatannya. Komponen-komponennya harus dibuat dengan toleransi-toleransi yang ketat dan harus dapat dipertahankan selama jangka waktu dan kondisi operasi pompa yang diharapkan. Efisiensi menyeluruh (overall efficiency) sebuah pompa dapat dihitung dengan membandingkan daya yang diberikan oleh outputnya dengan daya yang diserap pada inputnya. Efisiensi menyeluruh ini dapat dipecah kedalam dua jenis efisiensi, yakni efisiensi volumetris dan efisiensi mekanis. 1. Efisiensi volumetris (ηv) Efisiensi volumetris menunjukkan tingkat kebocor- an yang terjadi di dalam pompa, yang dapat dihitung dari rumus berikut: ; QA ≈ laju aliran aktual yang dihasilkan pompa % 100 × = T A v Q Q η QT ≈ laju aliran teoritis yang seharusnya dihasil- kan pompa Kisaran efisiensi volumetris untuk beberapa jenis pompa: 80 – 90 % untuk pompa roda gigi; 82 – 92 % untuk pompa sudu dan 90 – 98 % untuk pompa torak.
  43. 43. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: ; p ≈ tekanan sisi keluar (discharge) pompa ter- ukur ( Pa ) % 100 × ⋅ ⋅ = ω η A T m T Q p 2. Efisiensi mekanis (ηm) Efisiensi mekanis menunjukkan banyaknya rugi- rugi energi yang penyebabkan bukan karena kebocoran. Misalnya gesekan pada bantalan-bantalan dan bagian-bagian yang bergerak dan turbulensi fluida. Pada umumnya, efisiensi mekanis untuk berbagai jenis pompa berkisar dari 90 – 95 %. Efisiensi mekanis ini dapat dihitung dengan membandingkan daya teoritis yang diperlukan untuk mengoperasikan pompa dengan daya aktual yang diserap pompa. atau dengan membandingkan daya output pompa (dengan asumsi tanpa rugi-rugi) dengan daya input yang diserap pompa. yang dapat dirumuskan sebagai: QT ≈ laju aliran pompa teoritis terhitung ( m3/s ) TA ≈ torsi input aktual atau yang terukur pada poros penggerak utama pompa ( N.m ) ω ≈ kecepatan sudut poros pompa terukur ( rad/s ) atau dengan menggunakan satuan British % 100 63000 / 1714 / × ⋅ ⋅ = n T Q p T m η Untuk ini: p dalam psi; QT dalam gpm; T dalam in.lb dan n dalam rpm. SUMBER DAYA HIDROLIK UNJUK KERJA POMPA
  44. 44. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: 2. Efisiensi menyeluruh (ηo) Efisiensi menyeluruh (overall efficiency) menunjukkan keseluruhan rugi-rugi energi yang dihitung dari memperkalikan efisiensi volumetris dan efisiensi mekanis.. (%) 100 × ⋅ = m v o η η η Dengan demikian, efisiensi volumetris pompa ini adalah: % 6 , 92 % 100 6 , 21 20 % 100 = × = × = T A v Q Q η gpm 6 , 21 231 ) 1000 )( 5 ( 231 = = ⋅ = n V Q D T Contoh soal 7: Sebuah pompa mempunyai displacement volume 5 in.3 yang menghantarkan 20 gpm fluida dengan kecepatan poros 1000 rpm dan pada tekanan 1000 psi. Penyelesaian: a. Dengan menggunakan rumus yang tersedia, diperoleh laju aliran teoritis: Jika penggerak utama memberikan torsi sebesar 900 in.-lb, a. Berapakan efisiensi menyeluruh pompa ini ? b. Berapakah torsi teoritis yang diperlukan untuk mengopersikan pompa ini ? SUMBER DAYA HIDROLIK UNJUK KERJA POMPA
  45. 45. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Efisiensi mekanis pompa ini adalah: % 100 63000 / 1714 / × ⋅ ⋅ = n T Q p T m η ( ) ( ) [ ] ( ) ( ) [ ] % 88,1 % 100 63000 / 1000 900 1714 / 6 , 21 1000 = × ⋅ ⋅ = m η 100 m v o η η η ⋅ = Dengan demikian, efisiensi menyeluruh pompa ini adalah: Lanjutan penyelesaian Soal 7: b. Torsi teoritis yang diperlukan untuk mengoperasi- kan pompa ini adalah: % 6 , 81 100 1 , 88 6 , 92 = × = o η lb in. 793 881 , 0 900 ⋅ = × = ⋅ = m A T T T η Jadi, akibat rugi-rugi mekanis di dalam pompa, diperlukan torsi sebesar 900 in.lb untuk menyediakan 793 in.lb yang secara teoritis diperlukan. SUMBER DAYA HIDROLIK UNJUK KERJA POMPA
  46. 46. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 8: Sebuah pompa mempunyai displacement volume 100 cm3. Pompa ini menghantarkan minyak dengan laju aliran 0,0015 m3/s pada putaran poros pompa 1000 rpm dan dengan tekanan 70 bar. Jika torsi input penggerak pompa 120 N.m, a. Berapa efisiensi menyeluruh pompa ini ? b. Berapa torsi teoritis yang diperlukan untuk mengoperasikan pompa ini ? Penyelesaian: /s m 0,00167 rev/s 60 1000 ) /rev m 000100 , 0 ( 3 3 =       = × = n V Q D T a. Volumetric displacement pompa ini adalah: /rev m 000100 , 0 cm 100 m 1 rev cm 100 3 3 3 =       × = D V Laju aliran teoritis minyak yang dihantarkan pompa adalah: Untuk ini, efisiensi volumetris pompa ini: % 89,8 % 100 00167 , 0 0015 , 0 % 100 = × = × = T A v Q Q η Efisiensi mekanis pompa ini: % 0 , 93 100 m/s N 12570 m/s N 11690 % 100 rad/s 60 2 1000 ) m N 120 ( ) /s m 00167 , 0 )( N/m 10 (70 % 100 3 2 5 = × ⋅ ⋅ = ×       × ⋅ × = × ⋅ ⋅ = π ω η A T m T Q p Dengan demikian, efisiensi menyeluruh pompa: % 5 , 83 100 0 , 93 8 , 89 100 = × = ⋅ = m v o η η η SUMBER DAYA HIDROLIK
  47. 47. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: SUMBER DAYA HIDROLIK Jenis Pompa Rating Tekanan (psi) Rating R.P.M Efisiensi Menyeluruh (%) HP per lb Laju aliran (gpm) Roda gigi Eksternal 2000 – 3000 1200 – 2500 80 – 90 2 1 – 150 Roda Gigi Internal 500 – 2000 1200 –2500 70 – 85 2 1 – 200 Kipas 1000 – 2000 1200 – 1800 80 – 95 2 1 – 80 Torak Aksial 2000 – 12000 1200 – 3000 90 – 98 4 1 – 200 Torak Radial 3000 – 12000 1200 – 1800 85 – 95 3 1 – 200 PERBANDINGAN FAKTOR-FAKTOR UNJUK KERJA UNTUK BERBAGAI JENIS POMPA
  48. 48. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Kebisingan adalah suara yang tidak diharapkan semua orang. Telinga menerima gelombang-gelombang suara dan mengubahnya menjadi isyarat-isyarat listrik yang ditransmisikan ke otak. Akibat yang dapat ditimbulkan, misalnya: Kehilangan pendengaran Menutupi suara yang seharusnya dapat didengar: misalnya suara orang dan isyarat- isyarat peringatan yang berasal dari peralatan keamanan. Suara yang terdengar muncul sebagai gelombang tekanan yang merambat dengan perantaraan medium udara sekitar. Gelombang tekanan yang memiliki amplitudo dan frekuensi ini dibangkitkan oleh sebuah obyek yang bergetar, seperti pompa, motor hidrolik, atau saluran- saluran perpipaan. Otak menerjemahkan isyarat-isyarat listrik ini ke dalam sensasi suara. Kekuatan gelombang suara, yang tergantung pada amplitudo tekanan disebut sebagai intensitas suara. Intensitas suara didefinisikan sebagai laju perubahan energi suara yang ditransmisikan dalam satuan luas atau daya per satuan luas (W/m2) Tetapi, pada umumnya intensitas suara ini dinyatakan dalam decibel (dB). Satuan decibel ini sebenarnya menyatakan besaran relatif yang merupakan hasil perbandingan logaritma suatu intensitas suara dengan intensitas suara ambang batas pendengaran yang bisa ditangkap manusia. SUMBER DAYA HIDROLIK KEBISINGAN OLEH POMPA
  49. 49. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: OSHA (Occupational Safety and Health Agency) menetapkan 90 dB sebagai batas intensitas suara maksimum yang boleh didengar selama 8-jam oleh orang-orang yang bekerja di pabrik-pabrik. Pengendalian tingkat kebisingan merupakan aspek penting dalam mencegah kecelakaan yang dise- babkan oleh terganggunya pendengaran, terlebih mencegah kehilangan pendengaran yang permanen. Pompa r. gigi, 80 - 100 dB (VERY LOUD) Pompa sudu, 65 - 85 dB (LOUD) Pompa torak, 60 - 80 dB (LOUD) Pompa ulir, 50 - 70 dB (MODERAT) Sebagai gambaran intensitas-intensitas suara yang dihasilkan oleh berbagai jenis pompa hidrolik adalah: Tingkat kebisingan dapat dikendalikan melalui usaha- usaha sebagai berikut: 1. Melakukan perbaikan pada peralatan yang menjadi sumber suara. Persoalan-persoalannya mungkin akibat tidak segarisnya kopling-kopling pom- pa/motor, buruknya pemasangan pompa/motor pada pelat-pelat penahannya, kavitasi pada pompa dan kecepatan atau tekanan pompa yang berlebihan. 2. Mengubah komponen-komponen yang berhubung- an dengan sumber suara utama. Misalnya peng- klem-an pipa-pipa hidrolik pada penahan-penahan mungkin harus ditempatkan tersendiri. 3. Menggunakan bahan-bahan peredam suara, saringan suara atau penyekat. Dengan ini akan mengurangi pantulan gelombang suara ke kawasan lain. SUMBER DAYA HIDROLIK KEBISINGAN OLEH POMPA
  50. 50. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Suara merupakan sebuah parameter yang dapat digunakan sebagai petunjuk untuk menentukan unjuk kerja sebuah pompa. Bila terjadi peningkatan level suara, ini biasanya menandakan telah terjadi keausan yang besar pada komponen-komponen pompaE Pompa adalah sebuah pembangkit yang baik tetapi sebuah pemancar (radiator) suara yang buruk (terutama pada frekuensi yang rendah). Getaran-getaran atau goncangan-goncangan fluida yang bersumber dari pompa akan terdengar lebih keras dibandingkan dengan yang datang dari pompa itu sendiri. Kecepatan putaran pompa ternyata mempunyai pengaruh yang paling kuat terhadap suara, diikuti tekanan dan ukuran pompa dibawahnya. Secara umum, pompa-pompa dengan fixed displacement memiliki tingkat kebisingan yang lebih rendah dibandingkan pompa-pompa dengan variable displacement karena konstruksinya yang lebih rigid. karena segera kemudian akan disusul dengan kegagalan pompa. SUMBER DAYA HIDROLIK KEBISINGAN OLEH POMPA
  51. 51. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Kavitasi (cavitation) dalam pompa juga menimbulkan suara yang berisik. Kavitasi, dapat terjadi akibat adanya gelembung-gelembung udara dalam fluida hidrolik atau penguapan fluida hidrolik. Kavitasi, dapat menimbulkan kecepatan fluida yang berlebihan dan gaya-gaya tumbuk yang dapat mengikis komponen-komponen logam sehingga memperpendek umur pompa. Langkah-langkah berikut ini dapat dipakai untuk mengendalikan atau mencegah kavitasi dalam pompa, dengan tujuan utama agar tekanan hisap pompa selalu berada di atas tekanan jenuh fluida. 1. Pertahankan kecepatan aliran dalam saluran isap di bawah 5 ft/s (≈1,5 m/s). 2. Usahakan saluran-saluran inlet pompa sependek mungkin. 3. Minimalkan jumlah sambungan (fitting) dalam saluran inlet pompa 4. Tempatkan pompa sedekat mungkin dengan tangki (reservoir). 5. Gunakan saringan (filter atau strainer) inlet jenis low pressure-drop. Gunakan filter atau strainer yang memiliki indikator sehingga dapat diganti dalam jangka waktu yang tepat bila telah dinyatakan kotor oleh indikator tsb. 6. Gunakan jenis minyak hidrolik seperti yang dianjurkan oleh pembuat pompa. Langkah-langkah untuk mengendalikan kavitasi dalam pompa : SUMBER DAYA HIDROLIK KEBISINGAN OLEH POMPA
  52. 52. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Dalam melakukan pemilihan pompa yang tepat untuk suatu sistem hidrolik yang lengkap, diperlukan pertimbangan-pertimbangan dari berbagai aspek. Diantaranya adalah: Kebutuhan laju aliran fluida (gpm) Kecepatan (rpm) kerja pompa Rating tekanan (psi) Unjuk-kerja Kehandalan Perawatan Biaya dan Suara Urut-urutan pekerjaan yang berkaitan dengan pemilihan pompa, lazimnya adalah sbb: 1. Memilih aktuator (silinder atau motor hidrolik) atas dasar jenis beban yang ditangani. 2. Menentukan laju aliran yang dibutuhkan, atas dasar hasil perhitungan laju aliran yang diperlukan untuk menggerakkan aktuator atau beban dengan kecepatan gerak yang dibutuhkan. 3. Menentukan kecepatan (rpm) dan ukuran (volumetric displacement) pompa serta memilih penggerak utamanya, yang juga atas dasar hasil perhitungan laju aliran. 4. Memilih jenis pompa atas dasar aplikasinya (pompa roda gigi, kipas atau piston; fixed atau variable displacement). 5. Memilih tekanan sistem, atas dasar ukuran aktuator dan besarnya gaya hambatan yang diberikan oleh beban ekternal pada sistem. Juga, tergantung jumlah total daya yang diteruskan oleh pompa. SUMBER DAYA HIDROLIK PEMILIHAN POMPA
  53. 53. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: 6. Memilih tangki (reservoir) dan instalasi yang meliputi perpipaan, katup-katup, silinder- silinder hidrolik dan motor-motor serta beragam komponen lainnya. 7. Menghitung biaya menyeluruh sistem. 8. Mempertimbangkan faktor-faktor seperti tingkat kebisingan, rugi-rugi daya, keperluan penukar kalor akibat panas yang dibangkitkan sistem, keausan pompa dan rencana-rencana perawatan agar sistem secara keseluruhan mencapai umur seperti yang diharapkan. Urut-urutan pekerjaan ini biasanya diulang-ulang beberapa kali dengan melakukan perubahan- perubahan ukuran dan jenis komponen, untuk mendapatkan beberapa sistem alternatif pilihan. Dari beberapa sistem alternatif, kemudian dipilih salah satunya yang terbaik. Proses ini disebut sebagai optimalisasi, yang berarti memilih sistem dengan efisiensi menyeluruh yang terbaik, biaya minimum dan paling sesuai dengan aplikasinya. SUMBER DAYA HIDROLIK PEMILIHAN POMPA
  54. 54. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Meskipun pompa adalah sumber daya utama dalam sistem hidrolik, tetapi peralatan- peralatan tambahan lainnya seringkali masih diperlukan untuk tujuan-tujuan tertentu. Salah satu peralatan tambahan tersebut adalah intensifier tekanan atau booster. Intensifier tekanan ini digunakan untuk memperbesar tekanan dalam sebuah sistem hidrolik sampai pada suatu harga diatas tekanan keluar (discharge) pompa. Peralatan ini akan mengubah laju aliran yang besar dengan tekanan yang rendah dari pompa menjadi aliran bertekanan tinggi tetapi dengan laju aliran yang kecil. “RACINE PRESSURE BOOSTER” Gambar di atas ini menunjukkan sebuah penampang belahan dari sebuah booster tekanan Racine (Racine pressure booster). Di dalamnya terdapat sebuah piston besar yang bergerak bolak-balik secara otomatis dengan tangkai kecil di kedua ujungnya. SUMBER DAYA HIDROLIK INTENSIFIER TEKANAN
  55. 55. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: “RACINE PRESSURE BOOSTER” Piston yang mempunyai luas penampang lintang besar menerima aliran dari pompa bertekanan rendah. Minyak bertekanan rendah ini akan menggeser piston dan tangkai piston akan mendorong minyak keluar dengan tekanan tinggi. Geometri alat ini simetris terhadap garis sumbu vertikal. Jadi, selama torak besar bergerak bolak balik dalam satu langkah, setengah bagian dari alat ini mengalami hal yang serupa. Peningkatan tekanan yang diberikan berbanding lurus dengan rasio luas torak besar dan luas tangkainya. Tetapi output volumenya berbanding terbalik dengan rasio ini. Racine pressure booster ini tersedia dalam rasio luasan 3:1, 5:1 dan 7:1, memperbesar tekanan sampai 5000 psi dan laju aliran sampai 7 gpm. Terdapat banyak aplikasi untuk intensifier tekanan ini, umumnya sebagai pengganti pompa tekanan tinggi/aliran kecil yang digunakan bersama-sama dengan pompa tekanan rendah/aliran-besar. Misalnya pada mesin punch press, yang memerlukan kecepatan torak silinder hidrolik yang tinggi dan tekanan rendah saat ram press mendekati benda kerja sebelum melakukan proses punching. Selanjutnya memerlukan laju aliran yang kecil dengan tekanan yang besar saat melakukan operasi punching. SUMBER DAYA HIDROLIK INTENSIFIER TEKANAN
  56. 56. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: Contoh Soal 9: Minyak dengan laju aliran 20 gpm dan tekanan 500 psi memasuki inlet tekanan rendah sebuah booster Racine 5:1. Tentukan laju aliran dan tekanan yang keluar dari booster tersebut. Penyelesaian: Tekanan minyak keluar = 5 (500 psi) = 2500 psi Laju aliran keluar = 20 gpm /5 = 4 gpm. UNJUK KERJA POMPA DALAM SATUAN METRIS Data unjuk kerja pompa-pompa hidrolik diukur dan ditetapkan baik dalam satuan metris maupun dalam satuan British. Misalnya, kurva-kurva data unjuk kerja aktual untuk sebuah pompa kipas berkompensasi tekanan, variable displacement Vickers Model VVB020, yang beroperasi pada putaran 1200 rpm. Kurva-kurva tersebut memberikan nilai-nilai laju aliran (gpm), efisiensi dan daya (HP dan kW) versus tekanan output (psi dan bar). Pompa ini dapat beroperasi pada kecepatan diantara 1000 dan 1800 rpm, dengan rating tekanan 2540 psi (175 bar) dan mempunyai displacement volume nominal 1,22 in3/rev (20 cm3/rev) SUMBER DAYA HIDROLIK INTENSIFIER TEKANAN
  57. 57. PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN – FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI – UNIVERSITAS SANATA DHARMA Kampus III, Paingan Maguwoharjo, Sleman –Yogyakarta Telp.(0274) 883037, 883968, 886530; Fax.(0274) 886529 BAHAN AJAR: VICKERS MODEL VVB020 Variable Displacement, Pressure-compensated Vane Pump SUMBER DAYA HIDROLIK

×