PENGHITUNGAN DASAR DONGKRAK HIDROLIK DAN PNEUMATIK
MAKALAH Untuk memenuhi tugas matakuliah Belajar dan Pembelajaran yang dibina Oleh Bapak Purnomo
Oleh Hadi Imam Sahrowi Hafidh Ikhsanu Indra Eka setiawan Irwan nurdiantoro M. Irfan Nabhani Mohammad Ulin Nuha Moch. Rudiyanto M. Yusuf Efendi
120513428401 120513428448 120513428495 120513428473 120513428456 120513428398 120513428397 120513404277
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN April 2013
DAFTAR ISI Halaman Sampul .......................................................................................................... i Daftar Isi....................................................................................................................... ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ....................................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah .................................................................................................. 1 1.3 Tujuan .................................................................................................................... 1 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Dongkrak Hidrolik ................................................................................................. 2 2.1.1 Prinsip Kerja dongkrak ...................................................................................... 3 2.1.2 Perhitungan Dongkrak Hidrolik .......................................................................... 4 2.1.3 Prinsip Kerja Tuas ............................................................................................... 5 2.1.4 Keuntungan Mekanik Tuas ................................................................................. 6 2.1.5 Contoh Soal Dongkrak Hidrolik ......................................................................... 6 2.2 Dongkrak Pneumatik .............................................................................................. 8 2.2.1 Contoh Soal Dongkrak Pneumatic ...................................................................... 9 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan ............................................................................................................ 10 DAFTAR RUJUKAN .................................................................................................. 11
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang Kendaraan seperti mobil tidak selamanya akan berfungsi dengan baik, pada suatu saat akan mengalami kerusakan. Kerusakan itu terjadi bisa karena kurangnya perawatan atau disebabkan faktor yang lain. Bagi kendaraan roda empat seperti mobil memiliki kapasitas yang agak besar maka diperlukan alat khusus untuk mengangkat beban mobil tersebut. Alat yang sering digunakan berupa dongkrak. Dongkrak tersebut berfungsi untuk memperingan pengangkatan suatu beban. Tenaga yang digunakan untuk mengangkat sebuah beban besar dapat menggunakan tenaga yang cukup kecil dengan perhitungan mekhanisme pesawat angkat. Sehingga dengan perhitungan tersebut akan memperoleh berapa besar maksimum beban yang mampu diangkat dengan efisiensi kemampuan dongkrak tersebut. Dengan demikian untuk mengetahui seberapa perhitungan pesawat angkat pada mekhanisme beberapa dongkrak tersebut akan diulas secara rinci pada makalah ini. Pembahasan ini terkair perhitungan pesawat angkat Dongkrak Ringan, Tuas, Inggris, Hidrolik, dan Pneumatik.
1.2 Rumusan Masalah 1.
Bagaimana Perhitungan Dongkrak Hidrolik?
2.
Bagaimana Perhitungan Dongkrak Pneumatik?
1.3 Tujuan
1.
Bagaimana Perhitungan Dongkrak Hidrolik?
2.
Bagaimana Perhitungan Dongkrak Pneumatik?
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Dongkrak hidrolis Dongkrak hidrolik merupakan dongkrak yang ringan dan sederhana untuk digunakan. Ukurannya beraneka ragam. Ukuran kecil digunakan pada beberapa mobil. Dongkrak ukuran kecil dapat dioperasikan secara mekanik mempunyai beberapa manfaat dalam penggunaannya.
Gambar 2.4.1: Dongkrak Hidrolik Dan Skemanya. Keterangan: L
: Beban
A & B : Silinder Dongkrak ( Besar & Kecil) C & D : Torak Dongkrak ( Besar & Kecil) G
: Tuas Dongkrak
H
: Titik pusat Tuas
K
: Katup dongkrak
R
: Pegas pengembali
P
: Gaya kerja dongkrak
M
: Tempat minyak
E
: Penghubung
S
: Saluran Hisap
a
: Jarak dari titik pusat
b
: Jarak torak D dari titik pusat
Perhitungan kerja dongkrak tersebut ialah: Qxb=Pxa Atau
dan
Q= Kerja Q inilah yang menekan torak D ke bawah. Kalau luas silinder B = f maka tekanan pada cairan itu
Tekanan cairan sebesar itulah yang merambat ke silinder besar. Kalau tuas silinder besar = F, maka gaya yang mengangkat beban L =
Kita ganti nilai Q: L= “Jadi, beban yang diangkat oleh dongkrak hidrolis tergantung pada Luas silinder dan panjang tuas”.
Cara menurunkan beban kita buka jerat N, sehingga silinder
A
berhunbungan dengan tempat minyak M, minyak silinder A mengalir ke tempat minyak M.
2.1.1 Prinsip Kerja dongkrak Prinsip kerja dongkrak adalah dengan memanfaatkan hukum Pascal, "Tekanan yang diberikan pada suatu fluida dalam ruang tertutup akan diteruskan ke segala arah sama rata". Dongkrak hidrolik terdiri dari dua tabung yang berhubungan yang memiliki diameter yang berbeda ukurannya. Jika kita memberikan gaya yang kecil pada tabung yang berdiameter kecil maka tekanan akan disebarkan merata ke segala arah termasuk ke tabung besar.
Gambar 2.4.2: Ilustrasi kerja Dongkrak Hidrolis Alat ini bekerja dengan memanfaatkan gaya tekanan yang diakibatkan oleh gerakan ujung dongkrak hidrolik yang terus memanjang. Semakin kecil luas
permukaan bidang sentuhan antara ujung dongkrak hidrolik dengan luas permukaan maka tekanan yang dihasilkan semakin besar.
2.1.2 Perhitungan Dongkrak Hidrolik
Gambar 2.4.3: Penampang perhitungan Dongkrak Hidrolis Pesawat angkat itu terdiri dari gambar: A
: Peti, Untuk menampung zat cair
B
: Silinder beban; pada silinder ini diletakkan bebanya dan mempunyai ø = d2
C
: Rumah silinder
D
: Pompa, untuk memasukkan zat cair ke dalam C, atau dengan lain perkataan untuk memberikan tegangan yang diperlukan untuk mengangkat silinder-beban.
Penghisapnya mempunyai ø = d1 E
: Tingkap Hisap
F
: Tingkap Press
G
: Sumbat, untuk menutup lubang pengisi. Sumbat ini berlubang untuk memlihara agar tekanan di dalam ruangan selalu sama dengan tekanan udara luar.
H
: Baut pengatur
Tegangan yang ditimbulkan oleh penghisap kecil dalam zat cair adalah P yang terdapat dari: = P x a.........a = Panjang engkol kecil dalam cm. Atau P =
dan P =
Atau p = Akibatnya B terangkat, sebesar: L
: :
x
=Px = P=
L = P=
x
Jika harga dari gunanya = ɳ, maka: ɳ=
atau = K=
x
xɳ
2.1.3 Prinsip Kerja Tuas Cara Kerja Tuas Kalau kita akan mengangkat benda dengan menggunakan tuas, maka kita harus meletakkan benda di salah satu ujung pengungkit (tuas) kemudian memasang batu atau benda apa saja sebagai penumpu dekat dengan benda seperti pada gambar. Selanjutnya tangan kita memegang ujung batang pengungkit dan menekan batang pengungkit tersebut secara perlahan-lahan sampai benda dapat diangkat atau bergeser.
Dengan menggunakan tuas semakin jauh jarak kuasa terhadap titik tumpu, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban, atau dapat dirumuskan :
2.1.4 Keuntungan Mekanik Tuas Dengan menggunakan tuas beban kerja terasa lebih ringan berarti kita memperoleh keuntungan. Keuntungan yang diperoleh dari pesawat sederhana seperti demikian dinamakan dengan keuntungan mekanik. Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan. Keuntungan mekanik ini dapat ditulis kedalam rumus sebagai berikut:
2.1.5 Contoh Soal Dongkrak Hidrolik: 1.
Sebuah dongkrak hidrolik dengan spesifikasi diameter silinder beban 7
cm, diameter pompa penghisapnya 3 cm, tingkap press sebesar 40 cm. Sedangkan panjang engkol kecil 3 cm. Besar beban 2000 kg. Untuk efisiensi pompa sebesar 80%. Hitunglah berapa tenaga untuk mendongkrak beban tersebut? Diketahui: a = 3 cm = 7cm = 3cm
l = 40 cm L = 1000 kg ɳ = 80% Ditanya: K.......................................? Dijawab: K=
x
K= K=
xɳ x
x
x
K=
2. Sebuah dongkrak hidrolis untuk mengangkat sebuah beban L, dengan gaya sebesar 15 kg. Jarak dengan titik pusat sebesar 80 cm, jarak torak D dari titik pusat 8 cm. Luas silinder B sebesar 2 cm, dan untuk luas silinder besar A sebesar 4 cm. Berapa beban yang mampu diangkat oleh dongkrak hidrolik tersebut ? Diketahui: P : 25 Kg b : 8 cm a : 80 cm f : 1,5 cm F : 4 cm Ditanya: L..............................................? Dijawab: Perhitungan kerja dongkrak tersebut ialah: Qxb=Pxa Q= Q = 150 Kg ,maka gaya yang mengangkat beban L = L= L= L= L = 666,67 Kg
2.2 Dongkrak Pneumatik Pada dongkrak pneumatik fluida perantara yang digunakan bukanlah zat cair seperti pada dongkrak hidrolik, melainkan fluida perantaranya adalah udara bertekanan yang dihasilakn oleh kompresor. Dongkrak semacam ini banyak digunakan pada pabrik-pabrik atau bengkel-bengkel untuk mengangkat kendaraan agar memudahkan pengerja untuk bekerja. Kelebihan sistem Pneumatik antara lain: a. Fluida kerja mudah didapat dan ditransfer. b. Dapat disimpan dengan baik c. Penurunan tekanan relatif lebih kecildibandingkan dengan sistem hidrolik. d. Viskositas fluida yang lebih kecil sehingga gesekan dapat diabaikan. e. Aman terhadap kebakaran. Sedangkan kekurangan dari sistem Pneumatik antara lain: a.Gangguan suara yang bising b. Gaya yang ditransfer terbatas c. Dapat terjadi pengembunan dalam sistem. Prinsip kerja dongkrak pneumatik dapat dirangkum sebagai berikut, bila tekanan udara dalam tangki telah mencukupi, (dapat dibaca pada manometer F) udara bertekanan dari tangki persediaan udara/kompresor tersebut dapat dialirkan masuk dipipa C setelah katup A dibuka. Silinder S yang mula mula dibawah akan terdesak keatas dengan gaya angkat sebesar: P= p x d= diameter piston S p= dalam satuan kg/
jadi, beban L akan terangkat apabila P lebih besar dari berat beban. Jika dasar silinder S telah melewati lubang pipa E, maka udara bertekanan yang tertampung dibawah silinder S akan dibuang keluar. Dengan demikian tinggi pengankatan dongkrak hanyalah setinggi h1. Pada saat ini katup A dapat ditutp, maka piston akan tetap pada kedudukan setinggi h2=h1 . apabila hendak menurunkan silinder S, katup B harus dibuka maka udara dibawah silinder S akan mengalir kembali menuju pipa C kemudian menuju pipa D.
2.2.1 Contoh soal 1.
Sebuah dongkrak pneumatik. Dengan diameter 10 cm. Sedangkan gaya yang
dikerjakan pada dongkrak tersbut sebesar 2550 Kg. Berapa besar tekanan pada dongkrak tersebut? Diketahui : P = 2550kg d = 10cm Ditanya : p=? Jawab P= p x 2550kg= p x p= p = 32,48 kg/
:
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Pada suatu alat pengangkat sedapat-dapatnya kita pergunakan gaya sekecil-kecilnya untuk mengangkat beban yang seberat-beratnya. Sekarang kita ketahui bahwa untuk mengangkat beban yang berat dengan memakai gaya yang ringan caranya adalah jari-jari roda gigi diperkecil atau tangkai pemutar diperpanjang.
DAFTA RUJUKAN Suyitno. 1995. Mekanika Teknik 2. Bandung: Pusat Pengambangan Pendidikan Politeknik. Sieh, Yuan Yu. 1985. Teori Dasar Struktur Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga. Sularso. 1991. Dasar – Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta: Pradnya Paramita. Hery Sonawan. 2010. Perancangan Elemen Mesin Edisi Kesatu. Bandung: Alfabeta. Zainun Achmad. 2006. Elemen Mesin 1Edisi Kedua. Bandung: Refika Aditama. Timoshenko, S. 1986. Dasar – DasarPerhitungan Kekuatan Bahan. Jakarta: Restu Agung.
