Upload
others
View
12
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PERANCANGAN PESAWAT ANGKAT PINTU PELIMPAH
DOUBLE DRUM DI BENDUNGAN PANDAN DURI – NTB
(Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)
TUGAS AKHIR
Diajukan Kepada :
Universitas Muhammadiyah Malang
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin
Disusun Oleh :
MOH. RIFAI HADISAPUTRA
09510124
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG
2014
ii
POSTER
iii
iv
v
vi
vii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI
Design of Spillway Gate Hoist Double Drum in Pandanduri Dam West Nusa
Tenggara (With 41 Ton Spillway Gate Load)
Moh. Rifai Hadisaputra
Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT
Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang
Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRACT
As an effort to support food endurance program's a surplus 10 million tons,
the government through Directorate General of water resources (SDA) Public
Works Ministry continues to push the increase Shelter water through the
development some dam, one of them is a dam Pandanduri that were in the village
Suwangi Sakra Sub District East Lombok. Construction of dams is expected to be
able to meet around 60 thousand hectares of farm land stretching from west to east
Nusa Tenggara Province. Provision of clean water with the method shelter in a dam
also has the benefit that are able to suppress debit flood in the river downstream
part dam (debit the top 1,517.94 m³/det up to 1,170 m³/det).
To suppress water intakes, the door spillway plays an important role in
balancing amounts of water will come in and out with the mechanisms open and
close. This design is intended to get construction and blue-print of Hoist with the
burden the spillway 41,000 kgf according to the ISO standard.
Based on the result calculation that has been done to get a Hoist design with
a capacity 40,000 kgf, it was concluded as follows: by a steel with a diameter 32.8
mm; type 6 x 37 1 fiber core, and dimensions drum acquired, Diameter : 623.2 mm,
Length : 525.58 mm, thick : 22.46 mm, with the power 6.517 kg/mm2, chosen
material shaft : steel S45 C, diameter : 160 mm, motor that are required for a 7.5
kw.
Key Word : Dam, The door Spillway, Hoist, Drum
viii
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN
STATUS TERAKREDITASI
Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan
Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)
Moh. Rifai Hadisaputra
Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT
Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang
Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144
ABSTRAK
Sebagai upaya mendukung program ketahanan pangan surplus 10 juta ton,
pemerintah melalui Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (SDA) Kementerian
Pekerjaan Umum terus mendorong peningkatan tampungan air melalui
pembangunan beberapa bendungan, salah satunya adalah bendungan Pandanduri
yang berada di Desa Suwangi Kecamatan Sakra Kabupaten Lombok Timur.
Pembangunan bendungan itu diharapkan mampu memenuhi sekitar 60 ribu hektar
lahan pertanian yang membujur dari barat ke timur NTB. Penyediaan air dengan
metode penampungan pada bendungan juga mempunyai manfaat yaitu mampu
meredam debit banjir di sungai bagian hilir bendungan (debit puncak 1.517,94
m³/det menjadi 1.170 m³/det).
Untuk meredam debit air, pintu pelimpah bereperan penting dalam
menyeimbangkan jumlah air yang akan masuk dan keluar. Mekanisme dalam
menyeimbangkan jumlah air adalah pintu pelimpah akan dibuka ketika jumlah air
melebihi kapasitas bendungan dan ditutup ketika jumlah air tidak melebihi
kapasitas bendungan. Perancangan ini bertujuan untuk mendapatkan konstruksi dan
gambar kerja sesuai ISO Alat Pengangkat dengan beban yaitu 41.000 kgf.
Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan untuk mendapatkan
desain Pesawat Angkat dengan kapasitas 40.000 kgf, disimpulkan sebagai berikut :
Diperoleh Tali baja dengan diameter 32,8 mm ; tipe 6 x 37 + 1 fiber core, dan
dimensi drum didapat, Diameter : 623,2 mm, Panjang : 525,58 mm, Tebal : 22,46
mm, dengan kekuatan 6,517 kg/mm2, dipilih material poros : baja S45 C, diameter
: 160 mm, daya motor yang dibutuhkan yaitu 7,5 kW.
Kata kunci : Bendungan, Pintu Pelimpah, Pesawat Angkat, Drum
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul
“Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan
Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)” dapat diselesaikan
dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan yang menjadi pelambat
pengerjaannya.
Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan
gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.
Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami
kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan
berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat
diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan
penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi
ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan hidayah-
Nya.
2. Kedua Orang tua saya, Kaka saya dan Keluarga besar saya yang telah banyak
mendukung saya baik dalam hal do’a, moral, masukan, arahan, motivasi, dan
materi.
3. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT, selaku pembimbing I yang telah dengan sabar,
tekun, tulus, ikhlas meluangkan waktu, tenaga dan pikiran memberikan
x
bimbingan, motivasi, arahan, dan saran-saran yang sangat berharga pada
penulis selama menyusun skripsi.
4. Bapak Ir. Daryono, MT, selaku pembimbing II saya, serta selaku Ketua
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammdiyah Malang
yang dengan penuh kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan
banyak memberikan petunjuk arahan serta bimbingan untuk mengerjakan
skripsi ini.
5. Bapak Ir. M Lukman, MT, yang telah banyak memberi saran, motivasi dan
kritik – kritik membangun untuk lebih teliti lagi dalam penyusunan skripsi ini.
6. Dosen wali saya bapak Ir. Ali Syaifullah, MT, yang telah banyak-banyak
memberi motivasi dan semangat kepada saya untuk lekas menyelesaikan
skripsi ini.
7. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa
pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan
tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi
ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.
8. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak
memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.
9. Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan
sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya.
10. Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan
waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.
11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah membantu
dalam pengerjaan skripsi ini.
xi
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i
POSTER ................................................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ........................................................... iv
LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ............................................................ v
LEMBAR SURAT PERNYATAAN .................................................................... vi
ABSTRAK INGGRIS .......................................................................................... vii
ABSTRAK INDONESIA ................................................................................... viii
KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix
DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah.......................................................................................... 2
1.4 Tujuan ........................................................................................................ 3
1.5 Manfaat ...................................................................................................... 3
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 5
2.1 Definisi Pemindah Bahan ............................................................................ 5
2.2 Klasifikasi Pesawat Angkat dan angkut ...................................................... 5
2.2.1 Secara Umum Perlengkapan Penanganan Bahan ........................... 6
2.3 Pintu Pelimpah ............................................................................................ 8
2.4 Komponen Utama .................................................................................... 12
2.4.1 Tali Baja (steel wire rope) ............................................................. 12
2.4.2 Pully .............................................................................................. 19
2.4.3 Load handling mechanism (Kait) ................................................. 22
2.4.4 Breaking Devie (rem) ................................................................... 22
2.4.5 Driven (Motor Penggerak) ........................................................... 23
BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ...................................................... 25
3.1 Prosedur Perancangan oleh Gerhard Pahl & Wolfgang Beitz’z .............. 25
xiii
3.2 Perencanaan & Penjelasan Tugas ............................................................. 26
3.3 Perancangan Konsep ................................................................................. 27
3.4 Perancangan Bentuk ................................................................................. 29
3.5 Perencanaan detail .................................................................................... 29
BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................. 30
4.1 Data Desain yang Dirancang ..................................................................... 30
4.2 Perhitungan Tali Baja ................................................................................ 32
4.2.1 Gaya Maksimum Pada Tali .......................................................... 32
4.2.2 Luas Penampang ........................................................................... 32
4.2.3 Diameter Tali Baja (d) ................................................................. 33
4.2.4 Kekuatan Tali Baja ....................................................................... 34
4.2.5 Umuru Tali Baja ........................................................................... 35
4.3 Perencanaan Puli ...................................................................................... 37
4.4 Drum Penggulung Tali Baja ..................................................................... 40
4.4.1 Diameter Drum ............................................................................. 40
4.4.2 Jumlah Lilitan (Z) Pada Drum ...................................................... 41
4.4.3 Panjang Alur Drum ...................................................................... 42
4.4.4 Tebal Dinding Drum .................................................................... 42
4.4.5 Kekutan Drum .............................................................................. 42
4.5 Roda Gigi Drum & Pinion ....................................................................... 43
4.5.1 Gear Drum .................................................................................... 44
4.5.2 Torsi Pada Poros Drum ................................................................. 45
4.5.3 Diameter Poros Drum ................................................................... 45
4.6 Motor Penggerak ...................................................................................... 45
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 46
5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 46
5.2 Saran ......................................................................................................... 47
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 48
LAMPIRAN – LAMPIRAN
xiv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Dmin/d ............................................................................................. 17
Tabel 2.2 Harga Minimum Faktor k dan e1 yang Diizinkan .................................... 18
Tabel 2.3 Nilai Faktor e4 .......................................................................................... 20
Tabel 2.4 Roda Puli Untuk Tali Kawat Baja (mm) ................................................... 21
Tabel 4.1 Data Desain ............................................................................................... 30
Tabel 4.2 Dimensi Lain Pada Puli ............................................................................ 38
Tabel 4.3 Harga Tekanan Pada Kecepatan Keliling ................................................. 39
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Jenis – jenis Perlengkapan Penanganan Bahan ................................... 6
Gambar 2.2 Tali Baja (wire rope) ........................................................................ 12
Gambar 2.3 Lapisan Tali (strand) dan Konstruksi Tali (strand) ........................... 13
Gambar 2.4 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Mesin – mesin penanganan
bahan .................................................................................................................... 14
Gambar 2.5 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Pada Mesin – mesin
Penanganan Bahan ................................................................................................ 15
Gambar 2.6 Dimensi Roda Puli ............................................................................ 21
Gambar 2.7 Mekanisme Pengereman .................................................................. 22
Gambar 3.1 Diagram Alir dari Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah .... 26
Gambar 3.2 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ........................................... 28
Gambar 4.1 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ........................................... 31
Gambar 4.2 Ukuran Puli ...................................................................................... 38
Gambar 4.3 Dimensi Alur Drum ........................................................................... 41
xvi
DAFTAR PUSTAKA
http://sumbawabaratnews.com/?p=7862
http://www.open.edu/openlearnworks/mod/page/view.php?id=41201
Muin, Syamsir A. 1990. “Pesawat – pesawat pengangkat”. Jakarta: Rajagrafindo
persada
Rudenko, N. 1994. “Mesin Pemindah Bahan”. Jakarta: Erlangga
Sularso & Suga kiyokatsu. 1985 “Dasar Perencanaan & Pemilihan Elemen
Mesin”. Jakarata: Pradya Paramita