TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN SISTEM HIDRAULIK DAN MEKANISME GERAK ELEMEN BATANG PADA EXCAVATOR BACKHOE

Transkripsi

1 TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN SISTEM HIDRAULIK DAN MEKANISME GERAK ELEMEN BATANG PADA EXCAVATOR BACKHOE Oleh : JONLAMSUIS LIMBONG DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK PROGRAM PENDIDIKAN SARJANA EKSTENSION UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN

2 TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN SISTEM HIDRAULIK DAN MEKANISME GERAK ELEMEN BATANG PADA EXCAVATOR BACKHOE OLEH : JONLAMSUIS LIMBONG NIM : Telah Disetujui Dari Hasil Sidang Sarjana Periode Ke 117 Tanggal 30 Desember 2008 Dosen Pembimbing, Ir.Tugiman, MT. NIP

3 TUGAS SARJANA MESIN PEMINDAH BAHAN PERANCANGAN SISTEM HIDRAULIK DAN MEKANISME GERAK ELEMEN BATANG PADA EXCAVATOR BACKHOE OLEH : JONLAMSUIS LIMBONG NIM : Telah Disetujui Dari Hasil Sidang Sarjana Periode Ke 117 Tanggal 30 Desember 2008 Dosen Pembanding I, Dosen Pembanding II, Ir. Isril Amir Ir. Mulfi Hazwi, M.Sc NIP NIP

4 KATA PENGANTAR Segala puji syukur penulis ucapkan kehadiran Allah Bapak yang telah menemani dan melimpahkan kasih dan karunia-nya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas sarjana ini tepat pada waktunya. Tugas sarjana ini berjudul Perancangan Sistem Hidraulik dan Mekanisme Gerak Elemen Batang pada Excavator Backhoe Tugas sarjana ini disusun sebagai salah satu syarat yang ditempuh bagi setiap Mahasiswa untuk memperoleh gelar sarjana pada Departemen Tehnik Mesin Fakultas Teknik. Sebagai manusia biasa penulis sadar bahwa dalam penyelesaian Tugas Sarjana ini masih banyak terdapat kekurangan,sehingga penulis mengharapkan kritik beserta saran agar tugas ini dapat menjadi sempurna dan bermamfaat bagi semua. Penulis banyak mendapatkan bantuan selama menyelesaikan Tugas Sarjana ini, baik bantuan secara langsung maupun tidak langsung. Penulis secara khusus menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua Orang Tua tercinta Ayahanda M. Limbong dan Ibunda E. Br Sihotang, yang senantiasa melimpahkan kasih sayang perhatian dan dorangan yang terutama dalam materil. Pada kesempatan ini penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar besarnya kepada: 1. Bapak Ir. Tugiman, MT selaku dosen Pembimbing Tugas Sarjana 2. Bapak DR.Ing. Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku Ketua Departemen Teknik Mesin USU. 3. Kakak- Kakak ku Leris, Vera dan adekku Mak Gita,Ceve serta keponakanku yang sangat cantik dan lucu Resgita ( Gita) 4. Seluruh staff pengajar yang mendidik penulis selama perkuliahan dan para pegawai Departemen Teknik Mesin USU. 5. Teman-teman ku seperjuangan Edo, Irwan, Ricat, Roy, Charles, Satria, Ilham, Dedi, Sabam, Alwin, Beslin, Amsal, Muel, Santo, Kucing, Aan, dan seluruh Mahasiswa Ekstension. 4

5 6. Rekan satu kostku Terutama sahabat aku Ernesto Simbolon Thanzya printernya 7. Serta pihak-pihak yang tidak tersebutkan, yang telah mendukung penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas sarjana ini. Akhirnya penulis memohon dan berdoa semoga Tuhan senantiasa membalas semua budia baik kita semua, dan semoga tugas sarjana ini bermamfaat bagi semua pembacanya. Medan, 20 Desember 2008 Penulis (Jonlamsuis Limbong)

6 DAFTAR SIMBOL SIMBOL KETERANGAN SATUAN µdynamika Koefisien Gesek dymanis _ µstatis Koefisien Gesek statis _ A Luas permukaan m 2 a Percepatan m/s 2 di diameter dalam m d0 diameter luar m E modulus elastis N/cm 2 F gaya Newton fc Faktor koreksi _ g Grafitasi bumi m/s 2 h Ketinggian m Hf Head losses m I Momen inersia m 4 L Panjang batang m m Modul - n Putaran rpm p Tekanan Pa Pd Daya rancangan kwatt Q Kapasitas aliran m 3 /s r Jari-jari m Re Bilangan Reynold - S1,S2,Sf Faktor keamanan - S Langkah m Sg Spesifik Grafitasi - t Tebal m 6

7 t Waktu detik v kecepatan m/s V Volume m 3 w Berat Kg x Jarak m z Jumlah gigi gigi π phi - ρ massa jenis kg/m 3 σ Tegangan cincin kgf/cm 2 7

8 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i SPESIFIKASI TUGAS.. iii DAFTAR ISI. iv DAFTAR SIMBOL... v BAB I PENDAHULUAN LATAR BELAKANG PENULISAN TUJUAN PERANCANGAN METODE PENULISAN BATASAN MASALAH.. 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ENERGI PADA SISTEM HIDRAULIK SISTEM HIDRAULIK Sistem Lup Terbuka Sistem Lup Tertutup Sistem Lup Servo KOMPONEN HIDRAULIK Pompa Silinder Hidrolik (Aktuator) Katup Fluida Hidrolik dan Penyaringan Tangki Hidrolik Perapat BAB III ANALISA BEBAN PADA SISTEM HIDROLIK EXCAVATOR BACKHOE BATASAN MASALAH ANALISIS ANALISIS BEBAN STATIS

9 3.2.1 Analisis beban yang harus dipenuhi oleh komponen hidrolik pada kondisi mengangkut beban penuh Analisis beban yang harus dipenuhi oleh komponen hidrolik pada kondisi menggali ANALISIS BEBAN DYNAMIS Pada Silinder Bucket Pada Silinder stick Pada Silinder Bucket ANALISIS KINEMATIS. 70 BAB IV PERHITUNGAN KOMPONEN HIDROLIK SILINDER ( Aktuator) Analisis Tegangan Cincin Analisis Buckling Pemilihan Perapat FLUIDA HIDRAULIK PEMIPAAN PADA SISTEM HIDROLIK POMPA HIDROLIK YANG DIBUTUHKAN BAB V SARAN DAN KRITIK KESIMPULAN SARAN 108 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 9