HIDROLIK_KONTROL_SILINDER_AKSI_TUNGGAL[1].docx

LAPORAN PRAKTIKUM HIDROLIK KONTROL “SILINDER AKSI TUNGGAL” DISUSUN DAN DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS PRAKTIKUM HIDROLIK KONTROL

OLEH : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

ACHMAD TRIYANTO ANGGI WIJAYA BAGUS ALDI FEBRIAN DARMANSYAH DWIKI BAHTIAR ERICK LEONARDUS MARBUN IQBAL FADILLAH

1214010001 1214010003 1214010004 1214010006 1214010007 1214010041 1214010009

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI JAKARTA 2016

BAB I PENDAHULUAN

A. Tujuan 1. Tujuan Kompetensi Umum

Mahasiswa/i memahami Rangkaian Penggerak Aktuator

2. Tu Tujuan juan Kompetensi Khusus 

Mahasiswa dapat menggambar rangkaian Silender Aksi Tunggal.



Mahasiswa dapat merangkai Sistem Hidrolik Silender Aksi Tunggal .



Mahasiswa dapat mengoperasikan Sistem Hidrolik Silender Aksi Tunggal.



Mahasiswa dapat menganalisis menganalisis data-data hasil praktikum ini.



Mahasiswa dapat membuat membuat laporan hasil praktikum hidrolik control.

3. Tu Tujuan juan Praktikum 

Mahasiswa/i dapat menghitung menghitung besarnya silinder

aksi

massa yang membebani tunggal

BAB II DASAR TEORI

A. Teori Dasar

Dimensi diameter dinding dalam silinder aksi ganda dapat diketahui dengan jalan pengukuran, baik secara langsung maupun tidak langsung; pengukuran secara langsung kurang memungkinkan untuk dilakukan sebab silinder harus dibuka (piston dalam keadaan diam) dan dipasang kembali dengan keterampilan dan alat yang berketilitian tinggi. Pada pengukuran tidak langsung, menggunakan pendekatan teori aplikatif dan teori empiris , yakni piston dalam keadaan bergerak,sehingga dari fenomena operasi yang muncul sebagai data, dapat digunakan sebagai elemen teori aplikatif yakni tekanan, debit, dan waktu tempuhnya; sedangkan pada teori empiris tidak perlu memperhatikan tekanannya 1. Power Unit

Merupakan suatu “modal” atau komponen terpenting dari hidrolik kontrol. Terdiri dari stabilizer , motor, PRV (Pressure Reducing Valve), pompa dan tangki.

Gambar 2.1 Rangkaian Power Pack

Proses konversi energi dalam power pack ;

E. Listrik E. Mekanik E. Fluidae

Motor listrik

Pompa Hidrolik

VxIxt (Nm)

E. Mekanik

Rangkaian Pengerak Akuator

Torsi (Nm)

PxQxt (Nm)

2. Safety Unit

Merupakan unit yang berfungsi memproteksi system hidrolik kontrol, terdiri dari alat ukur berupa manometer ( Pressure Relief Valve/PRV ) untuk membaca tekanan pada system hidrolik kontrol agar tekanan pada system ini. Bisa diawasi sehingga tidak melebihi bata saman.

P U

Gambar 2.2 Safety Unit Berdasar gambar unit pengaman sistem yang merupakan sub sistem utama pada hidrolik kontrol, jika pada sistem penggerak (Power Unit/Power Pack) yang menggunakan katup pembatas tekanan atau katup pengaman terhadap tekanan (Pressure Reliefe of Valve), maka pada unit

pengaman sistem ini digunakan katup pereduksi tekanan (Pressure Reducing of Valve).

Prinsip kerja unit ini mengikuti hukum Pascal yaitu “Dalam suatu bejana yang tertutup, jika diberi tekanan maka tekanan itu akan diteruskan kesegala arah dengan sama besar”. Oleh karena itu jika pada Power Unit digunakan katup pembatas tekanan (simbol pegasnya tanpa tanda panah) maka pada Savety Unit digunakan katup pereduksi tekanan (pada simbol, pegasnya menggunakan tanda panah).

Hal

ini

mengindikasikan bahwa pada Power Unit tekanannya tidak dapat diatur, tetapi keluaranya cukup dibatasi sehiungga fungsi PRV disini sebagai penyetabil tekanan (stabilisator) sedangkan pada Unit pengaman, PRV berfungsi sebagai pengatur tekanan (dynamisator)

3. Valve Unit

Merupakan system katup yang berfungsi untuk mengatur arah fluida yang mengalir.Terdiri dari 2 bagian yaitu port (posisi) dan way (lubang). Terdapat 2 sistem pembacaan port dan way yaitu system Amerika dan Eropa, dimana system Amerika pembacaan port diikuti pembacaan way. Sedangkan

system

Eropa

berkebalikan

dengan

system

Amerika,

pembacaan way terlebih dahulu lalu diikuti pembacaan port . Katup yang digunakan untuk silinder aksi tunggal adalah katup 4/3 NC

Gambar 2.3 Contoh Valve Unit, terdiridari 3 port (posisi) dan 4 way (lubang). SistemAmerika (3/4); sistemEropa (4/3) 4. Actuator Unit

Actuator merupakan pewujud energy hidrolik.

Gambar 2.4 Aktuator pada Slinder aksi tunggal dengan batang berujung tunggal

Gambar 2.5 Aktuator pada silinder aksi tunggal dengan batang berujung ganda

A

B

Gambar 2.6 Aktuator pada silinder aksi gandal dengan batang berujung tunggal

A

B

Gambar 2.7 Aktuator pada silinder aksi gandal dengan batang berujung ganda

Inp

Out

Gambar 2.8 Aktuator pada motor aksi tunggal

Gambar 2.9 Aktuator pada motor aksi ganda

5. Tank/Tangki

Tempat penyimpanan fluida untuk dialirkan melalui pompa, maupun sebagai tempat penyimpanan fluida saat system hidrolik komtrol selesai digunakan. B. Silinder Aksi Tunggal

Dalam praktikum Rangkaian penger ak Aktuator “Silinder Aksi Tunggal” bertujuan untuk menentukan massa yang membebani silinder aksi tunggal. Berdasar teori sederhananya misal untuk menentukan besarnya massa yang membebani silinder aksi tunggal. “ Bobot mati yang membebani Silinder Aksi Tunggal dapat diketahui dengan jalan

pengukuran,

baik

secara

langsung,

maupun

tidak

langsung;

pengukuran secara langsung kurang memungkinkan untuk dilakukan, sebab beban harus dibuka (piston dalam keadaan diam) dan dipasang kembali dengan keterampilan dan menggunakan alat yang mampu menahan beban berat. Pada pengukuran tidak langsung, menggunakan pendekatan teori aplikatif dan teori empiris, yakni piston dalam keadaan bergerak, sehingga dari fenomena operasi yang muncul sebagai data, dapat digunakan sebagai elemen rumusan teori aplikatif yaitu tekanan, debit dan waktu tempuhnya; sedangkan pada teori empiris yang perlu diperhatikan tekanannya saat beban bergerak turun.”

BAB III PROSEDUR PRAKTIKUM

A. Lokasi dan Waktu

Tanggal : 17 Mei 2016 Lokasi : Laboratorium Mesin, Politeknik Negeri Jakarta B. Peralatan Praktikum

No 1 2

Alat Seperankat elemen Sistem Hidrolik control dengan pressure gauge dan flow meter Stop Watch

C. LangkahPraktikum

1. Membuat gambar Rangkaian system hidrolik kontrol (penggerak silinder aksi tunggal) 2. Merangkai Penggerak Silinder Aksi Tunggal berdasarkan gambar rangkaian yang telah dibuat. 3. Memastikan keamanan setiap sambungan, dari kemungkinan pemasangan sambungan selang yang kurang tekan, kemungkinan pemakaian selang yang terlalu pendek sehingga terlalu kaku, dan dengan memberikan pengaruh gaya luar berupa gaya aksial dan gaya tangensial terhadap sambungan selang. 4. Sambungkan rangkaian kelistrikan motor listrik sebagai penggerak pompa hidrolik ke sumber tegangan bolak balik (AC) dan on kan motor listrik. 5. Atur tekanan kerja fluida dengan mengatur dynamizer sehingga terbaca tekanan sebesar 10 [bar] pada Pressure Gauge 1.(*perhatikan gambar rangkaian pada percobaan ini kita memakai 2 pressure gauge yang 1

terhubung dengan saluran dynamizer safety unit untuk mengatur tekanan kerja sistem, dan pressure gauge 2 yang berhubungan dynamizer pada asembly silinder untuk membaca tekanan fluida yang keluar dari slinder ketika piston bergerak menurun). 6. Lalu lakukan pengecekan dengan menggerakan tuas katup 4/3 NC ke kiri dan ke kanan dan lihat pergerakan SAC (Single Acting Cylinder). 7. Pada percobaan ini kita tidak perlu menandakan awal pergerakan langkah piston, karena sudah terasa ketika menekan katup 4/3 NC ke kanan maka piston akan bergerak turun sampai terasa getaran akibat hentakan beban dan itu menandakan titik bawah atau awal langkah piston, yang perlu diperhatikan adalah titik akhir langkah piston ketika bergerak naik. Yaitu jangan sampai batang piton sepenuhnya masuk kedalam silinder karena bisa merusak karet seal pada silinder akibat tekanan beban. 8. Lalu tekan katup 4/3 NC ke kiri maka silinder bergaerak naik , dan lepas ketika piston berada di titik batas akhir langkahnya, kemudian ketika proses tersebut berlangsung catat data hasil percobaan sebagai berikut : tekanan pada pressure gauge 1, Waktu yang dibutuhkan pada stopwatch, di lembar kerja. 9. Lalu tekan katup 4/3 NC ke kanan maka silinder bergaerak turun , dan lepas ketika piston berada di titik batas awal langkahnya, kemudian ketika proses tersebut berlangsung catat data hasil percobaan sebagai berikut : tekanan pada pressure gauge 2, Debit pada flow meter dan Waktu yang dibutuhkan pada stopwatch, di lembar kerja. 10. Lakukan secara berulang langkah 8 dan 9 sebanyak anggota kelompok (atau secukupnya) dengan catatan menambah tekanan kerja dengan kelipatan 2 [bar]. 11. Setelah selesai rapikan kembali peralatan praktikum dan simpan sesuai tempatnya.

Gambar 3.1. Rangkain Hidrolik Kontrol Silinder Aksi Tunggal

BAB IV PENYAJIAN DATA PRAKTIKUM

A. Lembar data hasil praktikum rangkaian penggerak aktuator silinder aksi Tunggal

No

Nama Praktikan

1 2 3 4 5 6 7

Achmad Triyanto Anggi Wijaya Bagus Aldi Febrian Darmansyah Dwiki Bahtiar Erik Leonardus Marbun Iqbal Fadhillah

P

Naik

Turun

sett

P

P

10 12 14 16 18 20 22

7,5 8,75 11 12 13,8 14 16

5 5 5,2 5,2 5 5 5

Catatan : P sett = Tekanan yang ditentukan Nk = waktu saat naik Tr = waktu saat turun g = 9,81 [m/s 2] S = 200 [mm] d = 20 [mm] Keterangan : P = tekananan [bar] Q = debit [L/menit] t = waktu [s]

Debit Q (l/min) 5 5 5 4,2 4,5 5 5

Waktu Nk

Tr

5,99 4,23 3,42 3,27 2,53 2,02 2

3,74 4,10 3,54 3,94 3,95 3,73 3,62

B. Analisa data hasil praktikum rangkaian penggerak aktuator silinder aksi tunggal

Tujuan dari praktikum rangkaian pengerak aktuator silinder aksi tunggal adalah menentukan besarnya massa yang membebabani silinder aksi tunggal. Untuk menentukan massa yang membebani silinder didapatkan dengan menggukan tiga pendekatan, yaitu :



Massa Teori Empiris



Massa Teori Aplikatif



Massa Fenomena Operasi

Massa Teori Empiris

m=



         .    m=   

[kg] = [

m=

Catatan : k=

 

   = 7,895   Dimensi ukuran : p = 14 [cm] l = 14 [cm] h = 50 [cm]




Untuk pergerakan maju

F=m.a

   =  .  .   . =  . …. (1)

 . ⃑ = (+)

[kg] =

  

[kg] =

 . []

[kg] =

  .       

 

10



 .  ⃑  =  (+)  Dengan k =

10

Dimana:

 = .  +  .. Ketika V0 = 0 => s =

 

..   = 2  =   

1    1   1000   =   1    = 1000  Dengan k =

Dan

  =  

 

 =  (  )

Untuk pergerakan mundur

F=m.a

   =  .  =  . =  .  (1)

⃐ =  .     .   =     10  .   =   .    ⃐= 10   ⃐ =   .

Dengan :

10  = 4 (  ) k=


  = ..  .    .   .   = .    1  1     10  .   1000   60  .   = 9,81 . 0,2    = , . .    =  . . .  Dengan k = 0,8494

Data hasil praktikum Hidrolik Kontrol “Silinder Aksi Tunggal”

No

Nama Praktikan

1 2 3 4 5 6 7

Achmad Triyanto Anggi Wijaya Bagus Aldi Febrian Darmansyah Dwiki Bahtiar Erik Leonardus Marbun Iqbal Fadhillah

P

Naik

Turun

sett

P

P

10 12 14 16 18 20 22

7,5 8,75 11 12 13,8 14 16

5 5 5,2 5,2 5 5 5

Catatan : P sett = Tekanan yang ditentukan Nk = waktu saat naik Tr = waktu saat turun g = 9,81 [m/s 2] S = 200 [mm] d = 20 [mm]

Analisa 1 Massa Teori Empiris

  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]

Debit Q (l/min) 5 5 5 4,2 4,5 5 5

Waktu Nk

Tr

5,99 4,23 3,42 3,27 2,53 2,02 2

3,74 4,10 3,54 3,94 3,95 3,73 3,62



 =  2  1 2 (200)  = 1000 5,99  = 0,0111 []  = 4 (  )  = 0,0368   = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 .  ⃑ =  (+)  7,5 . 7,495  10 − (0,0111+9,81) ⃑  = ,   ⃑ = 10  


⃐=  . ⃐=   . − 5 .7,495  10 ⃐ = 10  9,81 

⃐ = 38,201 [kg]


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 2.5 .5 . 3,74   = ,  Analisa 2 Massa Teori Empiris

  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 4,23  = 0,0224 []  = 4 (  )  = 0,0368 

 = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 .  ⃑ =  (+)  8,75 . 7,495  10− (0,0224+9,81) ⃑  = ,  ⃑ = 10  


 .  ⃐=   ⃐=   . − 5 .7,495  10 ⃐= 10 9,81 ⃐ = 38,201[kg] 


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 3,75 .5 . 4,1   = , 


  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 3,42  = 0,0342 []  = 4 (  )  = 0,0368   = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 .  ⃑ =  (+)  ⃑ = 10  

11 . 7,495  10 − (0,0342+9,81)

⃑ = ,  Untuk pergerakan mundur

⃐=  . ⃐=   . − 5,2 .7,495  10 ⃐= 10 9,81 ⃐ = 39,729 [kg] 


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 5,8 .5 . 3,54   = ,  Analisa 4 Massa Teori Empiris

  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 3,27  = 0,0374 []  = 4 (  )  = 0,0368   = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 . ⃑=  (+) 12 . 7,495  10 − (0,0374+9,81) ⃑  = ,   ⃑ = 10  


⃐=  .  .  ⃐=    − 5,2 .7,495  10 ⃐ = 10  9,81 

⃐ = 39,729 [kg]


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 6,8 .4,2. 3,94   = ,  Analisa 5 Massa Teori Empiris

  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 2,53  = 0,0625[]  = 4 (  )  = 0,0368 

 = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 .  ⃑ =  (+)  13,8 . 7,495  10− (0,0625+9,81) ⃑  = ,  ⃑ = 10  


 .  ⃐=   ⃐=   . − 5 .7,495  10 ⃐= 10 9,81 ⃐ = 38,201 [kg] 


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 8,8 .4,5. 3,95   = , 


  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 2,02 =0,098 []  = 4 (  )  = 0,0368   = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 .  ⃑ =  (+)  ⃑ = 10  

14 . 7,495  10 − (0,098+9,81)

⃑ = , Untuk pergerakan mundur

⃐=  . ⃐=   . − 5.7,495  10 ⃐= 10 9,81 ⃐ = 38,201[kg] 


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 9 .5. 3,73   = ,  Analisa 7 Massa Teori Empiris

  m=     m=  7,895 (141450) m=

m = 77,371 [kg]



 =  2  1 2 (200)  = 1000 2 =0,1[]  = 4 (  )  = 0,0368   = 0,02   = 4 (0,0368 0,02)  = 7,495  10−

 . ⃑=  (+) 16 . 7,495  10 − (0,1+9,81) ⃑  = ,  ⃑ = 10  


 .  ⃐=   ⃐=   . − 5.7,495  10 ⃐ = 10  9,81 

⃐ = 38,201 [kg]


  =  .. .    = 0,8495 . .    = 0,8495 . 11.5. 3,62   = , 

No 1 2 3 4 5 6 7

Nama Praktikan

Massa Beban [kg] m

⃑

⃐

77,371 57,236 38,201 Achmad Triyanto 77,371 66,699 38,201 Anggi Wijaya 77,371 83,75 39,729 Bagus Aldi Febrian 77,371 91,34 39,729 Darmansyah 77,371 104,767 38,201 Dwiki Bahtiar 77,371 105,904 38,201 Erik Leonardus Marbun 77,371 121,009 38,201 Iqbal Fadhillah Massa rata-rata 77,371 90,101 38,638 Data hasil pengolahan data Hidrolik Kontrol “Silinder Aksi Tunggal”

  39,714 65,305 78,186 95,591 135,879 142,588 169,135 103,771

BAB IV KESIMPULAN

Dari percobaan Hidrolik Kontrol “Silinder Aksi Tunggal” yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :



Pada teori empiris, massa beban memiliki nilai sama karena pengukuran dilakukan secara visual.



Pada teori aplikatif saat naik, semakin besar tekanan setting akan menyebabkan nilai massa pada perhitungan semakin besar.



Pada teori aplikatif saat turun, meskipun tekanan setting dinaikkan hasil perhitungan massa beban relatif sama.



Pada teori fenomena operasi terjadi hal yang sama dengan teori aplikatif saat naik. Semakin besar tekanan setting akan menyebabkan nilai massa beban pada perhitungan semakin besar.

HIDROLIK_KONTROL_SILINDER_AKSI_TUNGGAL[1].docx

Recommend Documents