BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah Perkembangan teknologi yang kian meningkat, khususnya dalam bidang perindustrian. Kita ketahui bahwa dalam bidang perindustrian sangat dibutuhkan pekerjapekerja yang ahli didalam bidangnya masing-masing. Sebagaimana kita ketahui didalam industri-industri baik sekala kecil, menengah, maupun sekal besar tidaklah terlepas dari Pompa (Pump), yang berbungsi untuk memindahkan cairan dari satu tempat ketempat lainnya. Setiap peralatan-peralatan yang digunakan dalam industri-industri tidaklah selalu dalam keadaan baik. Namun pada sewaktu-waktu akan mengalami kerusakan atau tidak berfungsi secara maksimal, untuk itu maka dibutuhkanlah pekerja-pekerja yang ahli dibidangnya agar peralatan-peralatan yang digunakan dapat dirawat dengan baik. kita sebagai mahasiswa/i Teknik yang akan terjun didalamnya haruslah memiliki ilmu pengetahuan baik secara teori maupun praktek. Untuk itulah mahasiswa/i Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan dibekali ilmu pengetahuan secara teori maupun praktek terhadap peralatan-peralatan yang digunakan dalam industri-industri. Penulisan laporan praktek Gear Pump ini juga merupakan suatu kewajiban yang harus diselesaikan oleh seorang mahasiswa Teknik Mesin Politeknk Negeri Medan setelah menyelesaikan praktek. Penulisan laporan juga sebagai bahan pertimbangan bagi dosen pembing-bing dalam memberikan nilai akhir semester. B. Batasan Masalah Dalam laporan paraktek bengkel ini yang berjudul Gear Pump, penulis membatasi ruang lingkup pembahasan, yaitu : 1. Bagaimana teori dasar Gear Pump? 2. Bagaimana proses pembongkaran dan perakitan Gear Pump? 3. Bagaimana menganalisa Gear Pump?
C. Tujuan Tujuan dilakukannya praktek Gear Pump ini adalah : 1. Agar Mahasiswa/i dapat mengerti tentang teori Gear Pump; 2. Agar Mahasiswa/i dapat membongkar, merakit Gear Pump dengan baik dan benar; 3. Agar Mahasiswa/i dapat menganalisa kerusakan Gear Pump; D. Manfaat Laporan praktek Gear Pump ini diharapkan bermanfaat bagi : 1. Penulis sendiri, di mana dalam penulisan laporan praktek Gear Pump ini dapat menambah wawasan; 2. Sebagai acuan untuk perbandigan antara teori dengan praktek; 3. Agar menjadi perbandingan bagi adik-adik mahasiswa yang nantinya akan melakukan hal yang sama; E. Teknik Pengumpulan Data Penulis melakukan teknik pengumpulan data yang dibutuhkan dalam penyusunan laporan Gear Pump ini antara lain dengan cara: 1. Study literature, yaitu membaca buku referensi yang berhubungan dengan Gear Pump; 2. Mengumpulkan data-data dari Internet; 3. Melakukan diskusi dengan rekan-rekan mahasiswa ME-5H2 dan mahasiswa/i Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan
BAB II TEORI DASAR Bentuk sederhana dari roda gigi terdiri dari dua buah roda gigi lurus yang sama, bekerja dengan celah antara roda-gigi roda –gigi dan rumah pompa yang kecil.
Bentuk
roda gigi dirancang sedemikian rupa agar dapat membentuk hubungan yang rapat pada titik kontaknya seperti ditunjukkan pada gembar berikut.
Salah satu roda giginya dihubungkan denga poros tenaga, sedang yang lainnya berfungsi sebagai roda-gigi yang digerakkan. Sebelum pompa ini bekerja ruang roda-gigi harus sudah terisi fluida. Setelah roda-gigi berputar fluida akan terperangkap antara gigigiginya dan akan dialirkan pada sisi pengeluaran. Putaran roda gigi tersebut akan menimbulkan tekanan yang mendorong fluida kedalam pipa pengeluaran.
BAB III PEMBAHASAN
A. Pengertian Pump (Pompa) Pompa adalah suatu alat yang digunakan untuk memindahkan suatu cairan dari suatu tempat ke tempat lain dengan cara menaikkan tekanan cairan tersebut. Kenaikan tekanan cairan tersebut digunakan untuk mengatasi hambatan-hambatan pengaliran. Hambatan-hambatan pengaliran itu dapat berupa perbedaan tekanan, perbedaan ketinggian atau hambatan gesek. B. Klasifikasi Pump (Pompa) Secara umum pompa dapat diklasifikasikan menjadi 2 bagian yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa kerja dinamis (non positive displacement pump). Pump (Pompa) Kerja Positif Pada pompa kerja positif kenaikan tekanan cairan di dalam pompa disebabkan oleh pengecilan volume ruangan yang ditempati cairan tersebut. Adanya elemen yang bergerak dalam ruangan tersebut menyebabkan volume ruangan akan membesar atau mengecil sesuai dengan gerakan elemen tersebut. Secara umum pompa kerja positif diklasifikasikan menjadi : 1.
Pump (Pompa) Reciprocating
Pompa reciprocating adalah pompa dimana energi mekanik dari penggerak pompa diubah menjadi energi aliran dari cairan yang dipompa dengan menggunakan elemen yang bergerak bolak-balik di dalam silinder. Elemen yang bergerak bolak-balik itu dapat berupa piston atau plunyer. Ketika volume silinder membesar akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam silinder akan turun dan relatif lebih kecil daripada tekanan pada sisi isap, sehingga fluida pada sisi isap akan masuk ke dalam pompa. Sebaliknya ketika volume silinder mengecil akibat gerakan piston atau plunyer maka tekanan dalam silinder akan naik sehingga fluida akan tertekan keluar. Pompa reciprocating mempunyai tekanan yang tinggi sehingga mampu melayani sistem dengan head yang tinggi. Namun kapasitas pompa ini biasanya rendah. Tekanan yang dihasilkan tidak tergantung
pada kapasitas tetapi tergantung pada daya penggerak dan kekuatan bahan. Pompa ini juga dapat bekerja pada pengisapan kering. Kekurangan pompa reciprocating adalah alirannya tidak kontinu (berpulsa) dan tidak steady yang disebabkan adanya gaya enersia akibat gerakan bolak-balik oleh piston atau plunyer. 2. Pump (Pompa) Rotari Pompa rotari adalah pompa perpindahan positif dimana energi mekanis ditansmisikan dari mesin penggerak ke cairan dengan menggunakan elemen yang berputar (rotor) di dalam rumah pompa (casing). Pada waktu rotor berputar di dalam rumah pompa, akan terbentuk kantong-kantong yang mula-mula volumenya besar (pada sisi isap) kemudian volumenya berkurang (pada sisi tekan) sehingga fluida akan tertekan keluar. Beberapa pompa rotari yang banyak ditemukan antara lain : a. Pompa roda gigi luar, rotornya berupa sepasang roda gigi yang berputar di dalam rumah pompa. Roda gigi itu dapat berupa gigi heliks-tunggal, heliks-ganda atau gigi lurus. b. Pompa roda gigi dalam, mempunyai rotor yang berupa roda gigi dalam yang berpasangan dengan roda gigi luar yang bebas (idler). c. Pompa kam dan piston, disebut juga pompa plunyer rotari, terdiri dari lengan eksentrik dan lengan bercelah pada bagian atasnya. d. Pompa cuping (pompa lobe), mempunyai dua rotor atau lebih dengan dua, tiga, empat cuping atau lebih pada masing-masing rotor. e. Pompa sekrup, mempunyai satu, dua, tiga sekrup yang berputar dalam rumah pompa yang diam. f. Pompa vane, rotornya berupa elemen berputar yang dipasang eksentrik dengan rumah pompa. Pada keliling rotor terdapat alur-alur yang diisi bilah-bilah sudu yang dapat bergerak bebas. Ketika rotor diputar sudu-sudu bergerak dalam arah radial akibat gaya sentrifugal, sehingga salah satu ujung sudu selalu kontak dengan permukaan dalam rumah pompa membentuk sekat-sekat ruangan di dalam pompa.
C. Jenis-Jenis Gear Pump (pompa roda gigi)
Gambar 2.1. Pompa roda gigi luar
Gambar 2.3. Pompa rotari kam & piston
Gambar 2.5. Pompa rotari tiga cuping
Gambar 2.2. Pompa roda gigi dalam
Gambar 2.4. Pompa rotari dua cuping
Gambar 2.6. Pompa rotari empat cuping
Gambar 2.7. Pompa sekrup tunggal
Gambar 2.8. Pompa sekrup ganda
Gambar 2.9. Pompa tiga sekrup
Gambar 2.10. Pompa vane
D. Penggunaan Pompa Pompa telah banyak digunakan orang sejak lama, mulai dari unit terkecil di rumah tangga sampai industri-industri besar. Penggunaan pompa yang semakin luas dari waktu ke waktu menyebabkan perkembangan pompa sangat pesat. Pada era sekarang ini berbagai macam bentuk pompa dengan berbagai keunggulannya telah banyak ditawarkan oleh perusahaan-perusahaan produsen pompa. Sering kali suatu perusahaan membuat pompa tertentu yang hanya digunakan untuk aplikasi khusus. Mengingat banyaknya jenis pompa di pasaran, maka kejelian dalam memilih pompa menjadi syarat utama agar diperoleh kerja pompa yang optimum sesuai dengan sistem yang dilayani. Dalam rumah tangga pompa banyak digunakan untuk memompa air dari sumur untuk digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Dalam bidang pertanian pompa banyak digunakan dalam sisten irigasi untuk mengairi sawah-sawah. Dalam penyediaan air minum untuk masyarakat, pompa digunakan untuk mendistribusikan air minum dari PDAM ke rumah-rumah penduduk.
Dalam industri minyak, pompa tidak hanya digunakan pada pengilangan tetapi juga digunakan pada penyaluran minyak ke pusat-pusat distribusi. Pada pusat pelayanan tenaga khususnya PLTU pompa digunakan sebagai pengisi air ketel (boiler feed pump). Selain itu juga digunakan untuk memompa kondensat (air yang diembunkan di dalam kondensor) ke pompa pengisi ketel (boiler feed pump) dan untuk mengalirkan air dingin ke kondensor. Pada gedung-gedung, pompa digunakan untuk mengalirkan air pendingin ke ruangan-ruangan dalam sistem AC sentral. Pada industri makanan secara umum, kebersihan dalam proses produksi merupakan kebutuhan utama untuk mempertahankan kualitas produk. Oleh karena itu pompa-pompa yang dipakai dalam industri makanan harus tahan karat tanpa ada kebocoran minyak pelumas ke dalam makanan. Proses pembersihannya juga harus dibuat semudah mungkin. Dalam industri makanan banyak digunakan pompa saniter yang telah memenuhi syarat-syarat kebersihan dan kesehatan. Pompa ini digunakan untuk mengalirkan bahan-bahan mentah cair (belum mengalami proses produksi) dan juga produk-produk makanan cair sebelum mengalami pengepakan. Selain itu juga digunakan untuk menyuplai kebutuhan air bersih sebagai campuran bahan-bahan lain dalam proses pabrik. Pipa-pipa yang digunakan dalam proses produksi juga harus memenuhi syarat kebersihan. Oleh karena itu bahan pipa harus tahan terhadap karat. Bahan yang sering digunakan adalah baja tahan karat (stainless steel) karena selain tahan karat pipa tersebut juga mempunyai permukaan yang halus dan pembersihannya juga mudah.
E. Prinsip Kerja Gear Pump (Pompa Roda Gigi) Pada sebuah pompa roda gigi, zat cair harus memperoleh cukup waktu untuk mengisi rongga- rongga sampai penuh disebelah sisi isap. Bila jumlah putaran itu terlampau tinggi maka rongga- rongga juga tidak lagi terisi penuh. Dengan demikian akan timbul gaya ekstra pada gigi dan poros, sedangkan tujuan yang ditentukan yaitu pembesaran aliran volume tidak tercapai. Makin kental zat cair maka makin sukar zat cair itu mengalir dan makin banyak waktu yang dibutuhkan untuk mengisi rongga- rongga gigi, jadi harus rendah pula jumlah putaran yang dibuat.
Bila ditijau secara pintas pada sebuah pompa roda gigi tidaklah menjadi soal tentang arah putar yang diberikan. Akan tetapi terdapat beberapa alasan mengapa arah putar dari suatu pompa tidak selalu saja dapat dibalik, yakni; 1. Peralihan dari bagian kempa ke bagian hisap dari suatu pompa roda gigi terletak dalam garis Y – Y dari kedua buah roda ( lihat gbr dibawah). Pada penggigian roda yang banyak dilaksanakan, sebuah gigi menutup seluruh rongga gigi dari roda yang terletak berhadapan, sedikit sebelum gigi ini melewati garis sumbu Y – Y. Jika sedikit sisa zat cair yang masih terdapat dalam rongga gigi ketika roda berputar lebih lanjut, zat cair tidak dapat bergerak kemana- mana dan akan mengalami tekanan yang sangat tinggi. Ini akan menimbulkan gaya yang besar pada roda gigi. Untuk mencegah kejadian inimaka sedikit di sebelah kanan sumbu Y – Y dibuat sebuah lobang pelepas yang kecil, sehingga sisa zat cair yang terakhir masih dapat mengalir keluar. Jika putaran dibalik maka lobang pelepas tersebut berada disebelah garis sumbu Y – Y yang keliru. 2. Pada konstruksi tertentu, zat cair disebelah sisi kempa dapat masuk ke perapatan poros melalui bantalan. Untuk menghindari takanan yang terlalu tinggi pada perapatan bantalan ini, dibuat suatu aliran pelepasan kejurusan sisi hisap pompa. Jika arah diputar balik, maka tekanan pompaakan berada pada perapat poros yang akan mengakibatkan kebocoran pada perapat. 3. Kadang- kadang bantalan pompa dilumasi oleh zat cair pompa darisisi kempa, bila putaran dibalik maka bantalan tidak akan mendapat pelumasan. Pada sebuah pompa roda gigikadang digunakan sebuah katup limpah dengan beban pegas guna melindungi pompa dan sistem saluran terhadap tekanan tingg. Bila tekanan pompa menjadi terlalu tinggi, katup akan membuka dan tekana akan turun. Rugi bocor pada pompa roda gigi tergantung dari tekanan kempa dan dari ruang main. Pada ruang main pompa biasanya tidak memerlukan perapat karena bentuk roda gigi yang sangat presisi. Oleh karena itu pada waktu pembongkaran kita harus berhati- hati agar roda gigi/ ruang kerja tidak lecet.
BAB IV PEMBONGKARAN DAN PERAKITAN A. Peralatan yang dipakai 1. Kunci pas-ring 1 set 2. Palu plastik 3. Kunci socket 4. Dll. B. Langkah kerja pembongkaran sesuai dengan bahan peraktek
Gbr.3.1. Gambar Gear Pump Motor Desel (bahan praktek)
Gear Pump pada motor desel berfungsi untuk mengalirkan fluida pada mesin ke komponen-komponen mesin yang berputar agar tidak terjadi kehausan dan untuk mendinginkan komponen-komponen mesin yang bekerja serta sebagai pelindung agar tidak terjadi kontak langsung antara satu komponen dengan komponen yang lainnya.
C. Pembongkaran Gear Pump (pompa roda gigi) a. Melepas Gear Pump dari motor 1). Membuka 6 buah baut, menggunakan knci pasring “14”
Gambar 3.2. Gambar roda gigi pompa
2). Membuka tutup saringan oli, menggunakan kunci “14”
Gambar 3.3. Gambar rumah Gear Pump
Gambar 3.4. rumah saringan oli Gear Pump
Gambar 3.3. Gambar saringan oli Gear Pump
Gambar 3.3. Gambar saringan oli Gear Pump
b. Melepas komponen-komponen Gear Pump 1) Melepas gear 2). melepas
Gambar 3.3. Komonen-komponen Gear Pump
c. Lakukanlah penganalisaan terhadap masing-masing komponen, apah masih dapat perfungsi dengan baik atau tidak. Jika tidak laukanlah perbaikan atau penggantian dengan komponen yang baru. D. Pemasangan Gear Pump (pompa roda gigi) 1). Rakit kembali gear pump 2). Rakit kembali saringan oli 3). Pasangangkan pada rumah pompa 4). Pasangkan kembali pada motor desel E. Proses pembongkaran dan perakitan dari sumber lain 1. Langkah pembongkaran No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
Langkah kerja Membuka tutup kopling Membuka baut pengikat rumah pompa Melepas pasangan gear dari dudukan Memisahkan rumah bantalan Menarik keluar bagian kopling Mengeluarkan karet kopling Membuka pasak dari poros serta koplingnya Membuka kofer gasket Melepas roda gigi Mngeluarkan bantalan rol dari poros Mengeluarkan roda gigi pemutar Mengeluarkan bantalan rol Membuka baut pemancing
Alat yang digunakan Kunci 15 Kunci 14 Kunci 15 Manual Manual Manual Palu plastik Manual Manual Kunci socket Palu plastik Kunci socket Manual
2. Langkah perakitan No 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Langkah kerja Memasang semua bantalan rol Memasang roda gigi serta porosnya Memasang rumah pompa Mengencangkan baut rumah pompa Memasang gasket Memasang bantalan luncur Memasang kopling Memasang pompa pada dudukannya Memasang cup penutup kopling Memasang baut lubang pemancing
Alat yang digunakan Palu plastik Palu Manual Kunci 14 Manual Palu plastik Manual Kunci 15 Kunci 15 Manual
F. Keselamatan Kerja Sebelum melakukan pekerjaan pembongkaran hendaknya kita harus memperhatikan keselamatan kerja. Keselamatan kerja sangat diperlukan dalam melakukan pekerjaan, secara umum keselamatan kerja meliputi adalah: 1. Keselamatan terhadap diri sendiri Pergunakanlah peralatan sesuai dengan fungsinya masing-masing 2. Keselamatan terhadap orang lain Janganlah bermain-main saat melakukan praktek 3. Keselamatan terhadap lingkungan Jagalah kebersihan lingkunan kerja, dari kemungkinan adanya sampah-sampah, tumpahan oli atau peralatan yang tidak diperlukan 4. Keselamatan peralatan Setelah selesai melakukan praktek bersihkanlah peralatan-peralatan yang digunakan.
G. Gambar Detail Pompa Roda Gigi
Gambar 4.1. Gear Pump
Gambar 4.2 Gambar Komponen-komponen Gear Pump
Gambar 4.3. susunan komonen-komponen Gear Pump
BAB V ANALISA DATA Setelah dilakukan pembongkaran dilakukan pengetesan terhadap gear pump dengan cara memutar kedua roda gigi, ternyata gear pump masih dapat bekerja dengan baik karena kedua roda gigi tersebut tidak goyang. Bagian yang sering mengalami kerusakan adalah begian kedua roda gigi pompa tersebut dan rumah roda gigi pompa tersebut karena jarak antara roda gigi dan rumah roda gigi sangat kecil dan bila saja ada kotoran yang masuk ke
ruangan roda gigi, maka akan terjadi gesekan sehingga roda gigi atau rumah pompa akan lecet. 1. Lakukanlah pembersihan terhadap masing-masing komponen gear pump; 2. Lakukanlah perbaikan jika ada kerusakan; 3. Lakukanlah pergantian komponen jika sudah melewati batas penyimpangan yang diijinkan.
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan 1. Pompa dalam kinerjanya diharapkan tidak terjadi kebocoran, untuk itu perlu dilakukan perawatan secara berkala; 2. Dalam pengoprasian gear pump sangat tidak diharapkan terjadinya putaran balik;
3
Bila jumlah putaran itu terlampau tinggi maka rongga- rongga juga tidak lagi terisi penuh. Dengan demikian akan timbul gaya ekstra pada gigi dan poros, sedangkan tujuan yang ditentukan yaitu pembesaran aliran volume tidak tercapai.
B. Saran 1. Kendala yang dihadapi pada saat melakukan praktek gear box dikarenakan tidak lengkapnya bahan praktek yang tersedia di bengkel Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 2. Diharapkan kepada setiap praktikan agar mempersiapkan materi yang sesuai dengan bahan praktek sebelum melakukan praktek; 3.
Pada saat mlakukan praktek, para praktikan agar mengikuti praktek dengan bersungguh-sungguh. .
DAFTAR PUSTAKA www.gearpump.com Diakses pada 1 Desember 2012 www.pomparodagigi.com Diakses pada 1 Desember 2012 www.pompa.com Diakses pada 2 Desember 2012
Hicks Tyler G., Edwards TW., Teknologi Pemakaian Pompa, Erlangga, Cetakan Pertama, Jakarta, 1996.
