jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas...
TRANSCRIPT
PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS BEARING
DENGAN KAPASITAS 20 TON
TUGAS AKHIR
DIAJUKAN KEPADA
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR
SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)
DISUSUN OLEH :
MUHAMAD SYAIFUL RIZAL
201210120311184
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2017
iii
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR
PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS BEARING DENGAN
KAPASITAS 20 TON
Diajukan Kepada
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
Disusun Oleh :
Nama : Muhamad Syaiful Rizal
NIM : 201210120311184
Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Murjito, ST, MT Dra. Roro Heni Hendaryati, MT
Nip: 108.9404.0313 Nip: 108.8909.0125
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
Ir. Daryono, MT.
Nip: 108.8909.0248
iv
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI
Nama : M.Syaiful Rizal
No ST Pemb TA : Tgl ST.TA Keluar:05-10-2016
No. Induk :
201210120311184
Judul :
Pembimbing I : Murjito, ST, MT.
No Tgl
Konsultasi
Catatan Asistensi Paraf
1 10/10/2016 Konsultasi BAB I
2 24/10/2016 Konsultasi BAB I
3 14/11/2016 ACC BAB I
4 12/1/2017 Konsultasi BAB II
5 20/4/2017 ACC BAB II
6 20/4/2017 Konsultasi BAB III
7 25/4/2017 ACC BAB III
8 26/9/2017 Konsultasi BAB IV
9 12/10/2016 ACC BAB IV
10 12/10/2017 ACC BAB V
Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing I
PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS
BEARING DENGAN KAPASITAS 20 TON
v
(Ir. Daryono, MT.) (Murjito, ST, MT.)
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK
JURUSAN TEKNIK MESIN
Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127
Fax (0341) 460782 Malang 65144
LEMBAR ASISTENSI
Nama : M.Syaiful Rizal
No. ST Pemb TA : Tgl ST, TA Keluar:5-10-2016
No. Induk :
201210120311184
Judul :
Pembimbing II : Dra, Roro Heni Hendaryati, MT
No Tgl
Konsultasi
Catatan Asistensi Paraf
1 13/10/2016 Konsutasi BAB 1
2 17/11/2016 ACC BAB I
3 26/9/2017 Konsultasi BAB II
4 26/9/2017 ACC BAB II
5 26/9/2017 Konsultasi BAB III
6 26/9/2017 ACC BAB III
7 26/9/2017 Konsultasi BAB IV
8 12/10/2017 ACC BAB IV
9 12/10/2017 ACC BAB V
Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing II
(Ir. Daryono, MT.) (Dra. Roro Heni Hendaryati. MT)
Perancangan Mesin Hidraulik Press Bearing Dengan
Kapasitas 20 Ton
vi
ix
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, atas limpahan rahmat sert
a hidayah-Nya lah Tugas Akhir yang berjudul “Perancangan Mesin Hidraulik
Press Bearing Dengan kapasitas 20 Ton” ini dapat terselesaikan.
Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidaklah lepas dari dukungan banyak
pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih
yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam
proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu :
1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan dan mendukung
selalu hingga saya dapat menjadi seperti sekarang.
2. Bapak Murjito ST, MT dan Ibi Dra. Roro Heni Hendaryati MT yang telah
membimbing dalam penyusunan Tugas Akhir.
3. Seluruh dosen Teknik Mesin yang telah membimbing selama kuliah.
4. Semua teman - teman Teknik Mesin Angkatan 2012,
5. Semua teman – teman kosan yang selalu menemani saya disaat saya
kesepian
6. Pak yadi selaku bapak kosan yang baik
7. Bromo_project yang telah memberi tambahan penghasilan selama di malang
Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila ada kesalahan
dalam penyusunan tugas akhir ini. Oleh karena itu, mohon saran dan kritik yang
bersifat membangun demi perbaikan tugas akhir ini, dan penulis berharap Tugas
Akhir ini berguna bagi semua pihak.
Malang 24 Oktober 2017
Penulis
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ............................................................................................... i
POSTER ............................................................................................................... ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii
LEMBAR ASISTENSI I ..................................................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI II ................................................................................... v
SURAT PERNYATAAN .................................................................................... vi
ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA .............................................................. vii
ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS .................................................................... viii
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ x
DFTAR TABEL .................................................................................................. xiii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 3
1.3 Tujuan Perancangan .............................................................................. 3
1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3
1.5 Manfaat Perancangan ............................................................................ 4
1.6 Konsep Desain ....................................................................................... 4
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pengertian Sistem Hidraulik .................................................................. 5
2.2 Keuntungan dan kerugian Sistem Hidraulik .......................................... 5
2.1.1 Keuntungan Sistem Hidraulik ................................................. 5
2.1.2 Kekurangan Sistem Hidraulik ................................................. 6
2.3 Dasar-Dasar Sistem Hidraulik ............................................................... 7
xi
2.4 Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidraulik .............................. 9
2.5 Istilah dan Lambang Dalam Sistem Hidraulik....................................... 18
2.6 Statika .................................................................................................... 23
2.7 Tegangan................................................................................................ 23
2.8 Defleksi .................................................................................................. 24
2.9 Pengertian Bearing................................................................................. 25
2.10 Fungsi Bearing ..................................................................................... 25
2.11 Jenis-Jenis Bearing .............................................................................. 25
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN
3.1 Metodologi Perancangan ....................................................................... 29
3.2 Diagram Alir .......................................................................................... 31
3.3 Data Perancangan .................................................................................. 32
3.3.1 Syarat Pemilihan Bahan Mesin Hidraulik .............................. 32
3.3.2 Pemilihan Bahan ..................................................................... 33
3.4 Studi Lapangan ...................................................................................... 33
3.4.1 Studi Literatur ......................................................................... 33
3.4.2 Perencanaan dan Perhitungan ................................................. 33
3.4.3 Kesimpulan ............................................................................. 33
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Tekanan Pengepresan ............................................................................ 34
4.1.1 Luas Piston .............................................................................. 34
4.1.2 Gaya Pengepresan ................................................................... 35
4.1.3 Luas Plunger Dalam Pompa ................................................... 35
4.1.4 Gaya Pompa ............................................................................ 36
4.1.1 Gaya Manual Oleh Tangan ..................................................... 36
4.2 Desain Rangka Mesin Press................................................................... 37
4.2.1 Desain Plat Atas ...................................................................... 37
4.2.2 Analisa Tegangan ................................................................... 38
4.2.2.1 Momen Tahan Bending ............................................... 39
4.2.2.2 Tegangan Bending ....................................................... 39
xii
4.3 Kekuatan Baut ...................................................................................... 40
4.3.1 Tegangan Geser Langsung ...................................................... 40
4.3.2 Tegangan Tarik Tak Langsung ............................................... 41
4.3.3 Beban Tarik Equivalen ........................................................... 41
4.3.4 Ukuran Baut ............................................................................ 42
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 44
5.2 Saran ...................................................................................................... 46
Daftar Pustaka ..................................................................................................... xvi
Lampiran ............................................................................................................. xvii
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Simbol-simbol pipa hidraulik ............................................................ 17
Tabel 2.2 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol ... 18
Tabel 2.3 Simbol-simbol untuk melayani katup ................................................ 19
Tabel 2.4 Lambang komponen Penyusun dalam system hidraulik .................... 20
Tabel 3.1 Tabel daftar persyaratan pemilihan bahan ......................................... 32
Tabel 4.1 Tabel spesifikasi baut ......................................................................... 42
Tabel 4.2 Tabel spesifikasi kekuatan bearing ................................................... 42
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Konsep desain mesin press ........................................................... 4
Gambar 2.1 Fluida dalam pipa menurut hukum pascal .................................... 7
Gambar 2.2 Pompa single stage tekanan rendah............................................... 9
Gambar 2.3 Pompa single stage tekanan tinggi ................................................ 7
Gambar 2.4 Double pump ................................................................................. 10
Gambar 2.5 External gear pump ....................................................................... 10
Gambar 2.6 Internal gear pump ........................................................................ 11
Gambar 2.7 Pompa aksial tipe sumbu bengkok (bent axel type) ...................... 11
Gambar 2.8 Pompa aksial tipe plat pengatur (sswash plate type) ..................... 12
Gambar 2.9 Katup pengatur tekanan................................................................. 13
Gambar 2.10 Katup pengatur arah tekanan ......................................................... 13
Gambar 2.11 Flow control throttling valve ......................................................... 14
Gambar 2.12 Pengukur tekanan (manometer) dengan prinsip kerja bourdon .... 15
Gambar 2.13 Sketsa prinsip statika kesetimbangan ............................................ 21
Gambar 2.14 Solid bearing ................................................................................. 23
Gambar 2.15 Ball bearing ................................................................................... 25
Gambar 2.16 Roller bearing ................................................................................ 25
Gambar 2.17 Needle bearing .............................................................................. 26
Gambar 3.1 Skets gambar mesin press ............................................................. 30
Gambar 3.2 Diagram alir perancangan mesin hidraulik press bearing
kapasitas 20 ton ............................................................................ 31
Gambar 4.1 Sketsa pompa ................................................................................ 36
Gambar 4.2 FBD gaya tuas pengungkit ............................................................ 36
Gambar 4.3 Sketsa pembebanan plat atas ......................................................... 38
Gambar 5.1 Sketsa rangka mesin press hidraulik kapasitas 20 ton .................. 43
xv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Hidrolik Pess ................................................................................. xvii
Lampiran 2 Dimensi Ulir .................................................................................. xviii
xvi
DAFTAR PUSTAKA
Daryono. 2002. Buku Ajar: Mekanika Kekuatan Material.
Giles, Renald V. 1986. Teori dan Soal-soal Mekanika Fluida dan Hidrolika. Edisi
kedua. Jakarta: Erlangga.
Mansur. 2013. Makalah Sistem Hidrolik. http://Samoeji.blogspot.in/2013/04/
makalah-sistem-hidrolik.html. Diakses tanggal 20 Oktober 2016.
Marblemist. 2012. Kelebihan dan Kekurangan Sistem Hidrolik. http://glamorous-
hani.blogspot.com/2012/05/kelebihan-dan-kekurangan-sistem.html.
Diakses tanggal 5 Oktober 2016.
Pramadika, Ilham. 2012. Rancang Bangun Sistem Hidrolik pada Mesin Press
Batako, Sterofoam dan Botol Plastik. Skripsi: Universitas 11 Maret
Surakarta.
Smith, William F. 1990. Principles off Material Science and Engineering. Second
Edition. Mc. Graw Hill Publishing Company.