LAPORAN PRAKTIKUM
PENGUJIAN FENOMENA DASAR MESIN
MODUL PRAKTIKUM PENGUJIAN MEKANIKA MATERIAL
TANGGAL PRAKTIKUM 5 JUNI 2010
KELOMPOK III (Tiga)
NAMA / NIM Sopari / 2006030467
NAMA REKAN KERJA 1. Johan Kresnawan
2. Margono
3. Mus Ikrom
4. Yurohman
PEMBIMBING Ir. Djuhana, M.Si
LABORATORIUM PENGUJIAN PRESTASI MESIN
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PAMULANG
TANGERANG SELATAN - 2010
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI …………………………………………………………………….i
PRAKTIKUM II PENGUJIAN MEKANIKA MATERIAL
1. Tujuan Percobaan ………………..……………….….….………… 1
2. Teori Dasar………………………..………………..……...……….. 1
3. Metode Mercobaan……………………………..……...….……….. 3
3.1. Langkah-Langkah Percobaan………………………………..………. 4
4. Perhitungan-Perhitungan……..……………………….......…….… 4
5. Tugas……………………..………………………….………..…….. 5
GAMBAR PRAKTIKUM…………………………………………………….. 6
HASIL PRAKTIKUM...……………………………….…………………..…… 7
PERHITUNGAN………………………………………………………………. 8
PERCOBAAN TEKUK ( BUCKLING )
1. TUJUAN
Pembebanan pada batang dapat terjadi beban tarik, tekan dan punter ( torsi ). Beban tekan tidak diperbolehkan sampai menyebabkan batang tidak stabil kedudukannya. Kalau pembebanan terlalu besar dan panjang batang cukup panjang, batang dapat berubah kedudukannya ( melengkung ). Jika terjadi ketidak stabilan, batang akan mengalami perubahan posisi yang disebut lekukan.
Tujuan percobaan ini untuk menunjukkan peristiwa dan kebenaran rumus tekuk Euler.
2. TEORI
Tekuk dapat terjadi pada batang yang mendapat beban tekan. Pada yang langsing yaitu batang yang mempunyai perbandingan panjang batang terhadap jari – jari girasi penampang yang besar dapat mengalami tekuk sebelum tegangan normal beban yang di ijinkan tercapai. Peristiwa tekuk dapat di analisa secara matematis dan menghasilkan rumus Euler yang dapat dilihat pada tabel berikut :
Tumpuan Jepit - Jepit Engsel - Engsel Jepit - Engsel
Gambar Pembebanan P
1
P
1
P
1
Pkr Pkr Pkr Pkr
Gambar 1 Macam-macam tumpuan
3. PERALATAN
Dengan memutar ulir pembeban, batang akan dikenai gaya tekan. Konstruksi unit penyangga dan konfigurasi alat mengakibatkan gaya tekan ini akan bekerja searah garis sumbunya. Akibat gaya tekan tersebut, batang akan melendut dengab besar lendutan tertentu tergantung jenis penjepit di kedua ujungnya, inilah yang disebut peristiwa tekuk. Besar lendutan ini dapat diukur dengan menggunakan dial gauge yang dipasng pada posisi lendutan terbesar batang, dan besar gaya tekan yang bekerja dapat dilihat pada timbangan gantung.
SALURAN UDARA SERBA GUNA
1. TUJUAN PERCOBAAN
Pada umumnya udara disekitar kita relative panas dan lembab, sehingga akan melelahkan untuk suasana kerja.
Menurut hasil pengamatan, manusia umumnya merasa nyaman bila berada di lingkungan yang bertemperatur 25oC dan kelembaban relative 50 %.
Perbedaan temperatur dan kelembaban ini memerlukan pembuangan panas dan pengurangan uap air dari udara. Proses ini tidak dapat berjalan begitu saja, tetapi harus mengikuti aturan-aturan tertentu.
Tujuan percobaan ini untuk memberikan pemahaman cara pengukuran parameter-parameter (besaran-besaran) dalam pengkondisian udara seperti kecepatan dan laju aliran masa udara dan temperatur bola basah dan bola kering.
2. TEORI
2.1 Pengukuran laju alliran massa udara :
Untuk mengetahui laju aliran massa udara digunakan anemometer untuk kecepatan udara pada bagian saluran keluar (duct).
Laju aliran massa udara
m=A.ρ.V
A : Luas pnampang duct ( 260 x 280 mm2 )
Ρ : Massa jenis udara
V : Kecepatan udara
Dalam satuan metrik massa jenis udara dapat dihitung dengan rumus :
ρ = ρo
ρ = 1,22 kg / m3
Yang mana
ρo = massa jenis udara pada kondisi standard (1 atm, 20oC)
ρ = massa jenis udara pada kondisi yang bersangkutan
p = tekanan statik mutlak udara
T = temperatur mutlak udara (oK)
Gambar 1. Diagram Psikhometrik
A – B Proses Pemanasan
B – C Proses Pendinginan
C – D Proses Pemanasan Ulang
Proses A – B
Laju Kenaikan Kelembaban dalam saluran udara
= (WB – WA)
Laju Perubahan entalpi dalam saluran udara
= (hB – hA)
Proses B – C
Laju Perubahan entalpi dalam saluran udara
= (hC – hB)
Laju Pengendapan
= (WB – WC)
Proses C –D
Laju perubahan entalpi dalam saluran udara
= (hD – hC)
dimana :
= Laju aliran massa udara
hA, hB, hC, hD = entalpi
WA, WB, WC, WD = Kelambaban Relatif
4. ALAT PERCOBAAN
Alat Percobaan ditunjukan pada Gambar 2
1. Rangka saluran udara 7. Thermometer bola basah & kering
2. Centrifugal Fan 8. Thermometer bola basah & kering
3. Pemanas air 9. Thermometer bola basah & kering
4. Pemanas udara 2 x 1000 Watt 10. Pemanas udara 2 x 500 Watt
5. Unit Pendingin 11. Unit Kontrol
6. Thermometer bola basah & kering
Gambar 2 Alat Percobaan
PRAKTIKUM V:
POPMA SENTRIFUGAL
SERI DAN PARALEL
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 TUJUAN PENGUJIAN
a. Mendapatkan diagram H vs Q pada putaran konstan untuk 2 (dua) pompa yang bekerja secara seri dan pararel
b. Mencari garis-garis iso effesiensi untuk susunan diatas
c. Mencari karakteristik pompa yang bekerja secara seri dan pararel
1.2 INSTALASI PENGUJIAN
Pompa setentrifugal terdiri dari bilah-bilah pendesak yang berputar didalam suatu wadah, Fluida masuk dari arah sumbu melalui mata wadah itu, tertangkap oleh bilah-bilah pendesak, dan dilontarkan menyinggung (tangensial) dan radial keluar, sehingga meninggalkan ujung-ujung bilah-bilah pendesak pada keliling baling-baling yang berputar itu dan masuk ke dalam bagian pembaur. Fluida itu memperoleh tekanan dan kecepatan sewaktu melewati bilah-bilah pendesak tersebut. Bagian wadah yang merupakan pembaur berbentuk kue donat atau pilin memperlambat aliran dan makin memperbesar tekanannya.
Instalasi pengujian seperti terlihat pada gambar (1). Secara skematis pompa digerakan oleh motor listrik . Air dari bak penampungan diisap oleh pompa kemudian dialarkan ke wiermeter lalu air dialirkan kembali ke bak penampungan.
Putaran pompa dapat diatur dengan menggunakan variable speed (inverter). Tekanan isap dan tekan pompa diukur dengan manometer. Debit air yang keluar dari pompa di ukur dengan menggunakan wiermeter.
Gambar-1 Sistem pengujian pompa sentrifugal seri dan paralel
BAB II
DASAR TEORI
2.1 PEMERIKSAAN SEBELUM PENGUJIAN
1. Periksalah seluruh peralatan, apakah semua [erlatan dalam keadaan baik
2. Periksalah air di dalam bak penampung
3. Periksalah manometer pada seksi isap dan tekan pompa
4. Periksalah Voltmeter dam Amperemeter
5. Periksalah skala wiermeter
6. Periksalah katup isap dan katup tekan pompa dan set keadaan terbuka
2.2 MENJALANKAN POMPA
1. Hubungkan kabel listrik masukan dari system dengan sunber listrik stu phasa
2. Tekan tombol ON pada inverter
3. Tekan tombol RUN pada inverter
4. Atur putaran pompa dengan menggunakan inverter
3.3 PENGUKURAN DAN PENGAMATAN
Untuk setiap kondisi pengujian pengukuran dan pengamatan yang dilakukan :
• Putaran poros pompa dengan menggunakan takometer
• Tekanan air pada seksi isap dan tekan
• Tinggi air pada skala wiermeter
• Tegangan dan arus pada voltmeter dan ampermeter
3.4 BEBERAPA PERHITUNGAN
Parameter pompa adalah head (H), debit air (Q), daya poros (Np), daya hidrolik dan efisiensi pompa (ηp). Head pompa dinyatakan dalam persamaan :
Dengan :
H =head pompa total (m)
P1 =tekanan pada seksi isap (Pa)
P2 = tekanan pada seksi tekan (Pa)
ρ =masa jenis air (kg/m3)
g =gaya gravitasi (m/det2)
Daya hidrolik dinyatakan sebagai :
Nh = ρ g Q H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .(4.2)
Karena = (ρ g) adalah sama dengan berat jenis (γ) maka daya fluida menjadi :
Nh = γ Q H . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . ..(4.3)
Dengan :
Nh =Daya hidrolik (Watt)
γ =berat jenis fluida (N/m3)
Q =fluida yang mengalir dinyatakan dalam satuan volume/detik (m3/detik)
H =head pompa (m)
Daya poros pompa adalah daya yang diperlukan untuk menjalankan pompa. Besarnya daya poros ini dapat diukur dari momen punter dan putarannya, jadi :
Np=M x ω . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . …. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .(4.5)
Dengan :
Np =daya poros (Watt)
M =momen punter dalam (Nm)
ω =kecepatan sudut dari poros dalam (rad/det)
Selain itu daya poros dapat diukur dengan mengukur arus (A) dan tegangan (V) pada motor listrik, namun harus dikalikan dengan konstanta (k) = 0,6 – 0,8
Np =k x V x A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … . . . . . . (4.5)
Efisinsi pompa (ηp) adalah perbandingan antara masukan dan keluaran. Masukan merupakan daya poros dan keluaran daya hidrolik. Jadi efisiensi pompa adalah perbandingan antara daya hidrolik dan daya poros, dalam runus dapat dinyatakan sebagai berikut :
Hp =Nh/Np x 100% . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . … . (4.6)
Dengan :
Hp = efisiensi pompa (%)
Nh = daya hidrolik (watt)
Np = daya poros (watt)
Pengukuran wiermeter dengan cara membaca ketinggian aliran air pada skala wiermeter. Hasil pengamatan wiermeter kemudian di hitung debitya dengan menggunakan rumus :
Q = 8/15√2g ce hw5/2 tg θ/2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4.7)
Dengan :
Q = debit air (m3/detik)
g = percepatan gravitasi (m/det2)
ce = konstanta (0,5765)
hw = tinggi air dalam skala wiermeter (m)
θ = sudut wiermeter (60o)
3. 5. TUGAS-TUGAS
1. Hitung head pompa (H),daya hidrolik (Nh), daya poros (Np), debit air (Q) dan efisinsi pompa (ηp)
2. Buat gravik head pompa (H) vs debit air (Q), efisiensi (ηp) vs debit air (Q), daya poros (Np) vs debit air (Q), dan daya hidrolik (Nh) vs debit air (Q)
3. Buat grafik ISO efisinsi
BAB III
DATA DAN ANALISA
DATA
A. RANGKAIAN SERI
NO TEKANAN POMPA1 TEKANAN POMPA 2
RPM
TINGGI AIR
KRAN AIR
ISAP
(P 1) TEKAN (P2) ARUS
( A ) VOLT
( V ) ISAP
(P 1) TEKAN (P2)
ARUS
( A )
VOLT
( V )
1 -60 0 1,8 120 -10 0,1 1,2 120 40 4,5 1
2 -55 0 1,5 140 -10 0,2 1,2 125 40 4 ¼
3 -25 0 1,7 145 -15 0,15 1,5 120 45 5 1
4 -22 0 1,6 140 -8 0,2 1,5 120 45 6,5 ¼
5 -15 0 2 160 -10 0,2 1,75 145 50 5 1
6 -25 0 1,9 160 -8 0,25 1,8 150 50 5 ¼
B. RANGKAIAN PARALEL
NO TEKANAN POMPA1 TEKANAN POMPA 2
RPM
TINGGI
AIR
KRAN AIR
ISAP
(P 1) TEKAN (P2) ARUS
( A ) VOLT
( V ) ISAP
(P 1) TEKAN (P2)
ARUS
( A )
VOLT
( V )
1 -3 0 1 145 -20 0,1 1,8 160 50 5 1
2 -21 0 1,8 160 0 0,15 0,9 150 50 4,7 ¼
3 -20 0 1,4 166 0 0 0,5 120 45 4,6 1
4 -20 0 1,6 140 0 0,1 0,5 120 45 4,5 ¼
5 -20 0 1,5 140 0 0 0,5 115 40 4,5 1
6 -22 0 1,5 140 0 0,2 0,5 115 40 4,2 ¼
ANALISA DATA
3.2.1 Rangkaian Seri
A. Pompa 1
• Head
H =
H1 = = 1,837 m
H2 = = 1,837 m
H3 = = 2,5m
H4 = = 1,939 m
H5 = = 1,837m
H6 = = 1,551 m
• Daya hidrolik pompa
Nh = ρ.g.Q.H
Nh1 = 1000 x 9,8 x 4,8 x 1,837
= 86412,48 watt
Nh2 = 1000 x 9,8 x 4,5 x 1,837
= 81011,7 watt
Nh3 = 1000 x 9,8 x 3,2 x 2,5
= 78400 watt
Nh4 = 1000 x 9,8 x 5 x 1,939
= 95011 watt
Nh5 = 1000 x 9,8 x 4,7 x 1,837
= 84612,22 watt
Nh6 = 1000 x 9,8 x 4 x 1,551
= 60799,2 watt
• Daya poros
Np = k x V x A
Np1 = 0,6 x 1,3 x 130
= 101,4 watt
Np2 = 0,6 x 1,3x 130
= 101,4 watt
Np3 = 0,6 x 1,2x 130
= 93,6 watt
Np4 = 0,6 x 1,5 x 140
= 126 watt
Np5 = 0,6 x 1,5 x 140
= 126 watt
Np6 = 0,6 x 1,4 x 150
= 126 watt
• Hp = x 100 %
Hp1 = x 100 % = 63,02 %
Hp2 = x 100 % = 57,4%
Hp3 = x 100 % = 86,1%
Hp4 = x 100 % = 93%
Hp5 = x 100 % = 38,2%
Hp6 = x 100 % = 66,5%
A. Pompa 2
• Head
H =
H1 = = 0,0011 m
H2 = = 0,001 m
H3 = = 0,0015 m
H4 = = 0,00084 m
H5 = = 0,0011 m
H6 = = 0,00084 m
• Daya hidrolik pompa
Nh = ρ.g.Q.H
Nh1 = 1000 x 9,8 x 4,5 x 0,0011
= 48,51 watt
Nh2 = 1000 x 9,8 x 4 x 0,001
= 39,2 watt
Nh3 = 1000 x 9,8 x 5 x 0,0015
= 73,5 watt
Nh4 = 1000 x 9,8 x 6,5 x 0,00084
= 53,51 watt
Nh5 = 1000 x 9,8 x 5 x 0,0011
= 53,9 watt
Nh6 = 1000 x 9,8 x 5 x 0,00084
= 41,2 watt
• Daya poros
Np = k x V x A
Np1 = 0,6 x 1,2 x 120
= 86,4 watt
Np2 = 0,6 x 1,2 x 125
= 90 watt
Np3 = 0,6 x 1,5 x 120
= 108 watt
Np4 = 0,6 x 1,5 x 120
= 108 watt
Np5 = 0,6 x 1,75 x 145
= 152,25 watt
Np6 = 0,6 x 1,8 x 150
= 162 watt
• Hp = x 100 %
Hp1 = x 100 % = 56,15 %
Hp2 = x 100 % = 43,6%
Hp3 = x 100 % = 68,1%
Hp4 = x 100 % = 49,6 %
Hp5 = x 100 % = 35,4 %
Hp6 = x 100 % = 25,4 %
Untuk Rangkaian Seri Maka Beban antara pompa I dan pompa II adalah sebagai berikut:
Nh 1 pompa I + Nh 1 pompa II = 269,61 + 48,51 = 318,12 watt
Nh 2 pompa I + Nh 2 pompa II = 219,52 + 39,20 = 258,72 watt
Nh 3 pompa I + Nh 3 pompa II = 127,40 + 73,50 = 200,90 watt
Nh 4 pompa I + Nh 4 pompa II = 140,14 + 53,51 = 193,65 watt
Nh 5 pompa I + Nh 5 pompa II = 73,5 + 53,90 = 127,40 watt
Nh 6 pompa I + Nh 6 pompa II = 274,4 + 41,20 = 315,60 watt
BAB IV
PENUTUP
KESIMPULAN
• Debit aliran tertinggi terjadi pada saat keran air dibuka penuh.
• Daya poros tertinggi terjadi
Titik Deformasi W Titik Defornasi W
DATA DAN ANALISA
ENGSEL-ENGSEL 108 mm 24 Kg 114 mm 15 Kg
ENGSEL-JEPIT 118 mm 34 Kg 112 mm 17 Kg
JEPIT-JEPIT 113 mm 32 kg 98 mm 31 Kg
DIMENSI MATERIAL
STAINLESS STEEL ( SS ) KUNINGAN
Panjang 600 mm Panjang 600 mm
Lebar 24 mm Lebar 24 mm
Tinggi 3 mm Tinggi 3 mm
