STUDI EKSPERIMENTAL PENGARUH VARIASI SUDUT KONIS TERHADAP POLA GERAK PENDULUM DAN VOLTASE BANGKITAN PADA SIMULATOR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT SISTEM BANDUL (PLTGL SB) KONIS Dosen Pembimbing : Ir. J. Lubi BAHAIROTUL LU LU (2107100010)
Kebutuhan manusia akan sumber energi yang semakin meningkat Perlunya alternatif energi yang ramah lingkungan Indonesia merupakan negara kepulauan terbesar di dunia Pemanfaatan energi gelombang laut
PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA GELOMBANG LAUT
Rumusan Masalah PLTGL SB KONIS SUDUT KONIS FREKUENSI AMPLITUDO PENGARUH TERHADAP POLA GERAK PENDULUM DAN VOLTASE BANGKITAN YANG DIHASILKAN www.themegallery.com
Tujuan PLTGL SB KONIS Mengetahui pengaruh sudut konis terhadap pola gerak pendulum dan voltase bangkitan simulator Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem Bandul (PLTGL SB) Konis www.themegallery.com
Batasan Masalah PLTGL SB KONIS 1. Seluruh massa yang bergerak dianggap kaku. 2. Gerakan gelombang laut disimulasikan dalam sebuah mekanisme. 3. Gelombang laut diasumsikan sinusoidal. 4. Profil gelombang laut hanya terjadi pada arah sumbu x dan y yang menghasilkan gerak jungkat jungkit pada ponton. www.themegallery.com
PLTGL SB KONIS Manfaat 1. Menyempurnakan penelitian penelitian lain mengenai Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut Sistem Bandul yang sudah ada. 2. Mengetahui pengaruh sudut konis terhadap pola gerak pendulum dan voltase bangkitan simulator PLTGL SB Konis. www.themegallery.com
Karya Zamrisyaf SY dari Badan Penelitian dan Pengembangan Ketenagalistrikan PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero), yang dipatenkan pada tahun 2002. Bandul yang digunakan terpasang secara vertikal dan merupakan tipe bandul matematis.
Teori Gelombang Laut Reguler Wave Random Wave
Reguler Wave Digunakan sebagai batasan masalah untuk mempermudah dan menyederhanakan permodelan.
START STUDI LITERATUR PERENCANAAN MEKANISME PEMBUATAN MEKANISME PENGUJIAN MEKANISME KESIMPULAN END
STUDI LITERATUR Mempelajari penelitian penelitian sebelumnya dari berbagai sumber. PERENCANAAN MEKANISME PEMBUATAN MEKANISME PENGUJIAN MEKANISME
PERENCANAAN MEKANISME Text Daya Poros Bearing
Penentuan Daya Sistem
Analisa Free Body Diagram Free Body Diagram 4...(4.3)
Analisa Free Body Diagram Free Body Diagram 3 (4.5) F 34y F 34x = -13.71 N = -270.6725 N
Analisa Free Body Diagram Free Body Diagram 2
Penentuan Daya Sistem Pemilihan Motor Penggerak Merk : Toshiba Seri : DGM 204 2A Voltase : 24 Volt Putaran Output : 4400 RPM Daya : 1.5 HP
Perencanaan Poros Penyangga Pendulum Momen Bending Terbesar = 31310.83 lb in Torsi = 24.48 lb in Perencanaan Poros : Material : Alluminium Alloys 2024 T48 Diameter Poros : 1.5 cm
Perencanaan Poros Penyangga Ponton Fr Fv O B A Ft Fh 2.5cm = 0.98in 0.5cm = 0.19in Momen Bending Terbesar = 2196.7 lb in Torsi = 65.31 lb in Perencanaan Poros : Material : AISI 1095 N Diameter Poros : 1 cm
Perencanaan Poros Connecting Rood Fr Fv O B A 2.5cm = 0.98in Ft 0.5cm = 0.19in Fh Momen Bending Terbesar = 634.489 lb in Torsi = 65.31 lb in Perencanaan Poros : Material : AISI 1095 N Diameter Poros : 0.8 cm
Perencanaan Bearing Poros Penyangga Pendulum Bearing pada Titik A: Single Bearing Deep padagroove Titik B: Ball Bearing dimension Tapered Roller series Bearing 03 d = 0.5906 0.5905 in D = 1.6535 in B C 0 = 4496.179 0.5118 inlb C 0 = 1470 5035.72 lb lb C = 2340 lb
Perencanaan Bearing Poros Penyangga Ponton Fh Fv Tipe Bearing: Single Deep Groove Ball Bearing dimension series 03 d = 0.3937 in D = 1.378in B = 0.4331 in C 0 = 845 lb C = 1400 lb
Perencanaan Bearing Poros Connecting Rood Fh Fv Tipe Bearing: Single Deep Groove Ball Bearing dimension series 02 d = 0.2756 in D = 0.7480 in B = 0.4331 in C 0 = 304 lb C = 565 lb
STUDI LITERATUR PERENCANAAN MEKANISME PEMBUATAN MEKANISME PENGUJIAN MEKANISME 1. AD - Laser Pembuatan Pulley 2. Bengkel Sumber Tehnik Pembuatan Poros Penyangga Ponton dan Poros Connecting Rood 3. Workshop Teknik Mesin ITS Pembuatan Ponton, Pendulum, Poros Penyangga Pendulum, Connecting Rood
PENGUJIAN MEKANISME Penentuan Parameter Penelitian Pengujian Mekanisme Pengambilan Data dari Mekanisme Data Pola Gerak Pendulum dan Voltase Bangkitan Frekuensi (Putaran Motor Penggerak) : 6 RPM 10 RPM 20 RPM Amplitudo (Jarak Pemasangan Connecting Rood dari Pusat Pulley) : 2 cm 4 cm 6 cm Sudut Konis : 30 0 45 0 60 0
PENGUJIAN MEKANISME Penentuan Parameter Penelitian Pengujian Mekanisme Pengambilan Data dari Mekanisme Data Pola Gerak Pendulum dan Voltase Bangkitan Data Pola Gerak Pendulum Data Voltase Bangkitan
Data Pola Gerak Pendulum Untuk Variasi Sudut Konis 45 0 dan Jarak Pemasangan Connecting Rood 6 cm dari Pusat Pulley 6 RPM 10 RPM 20 RPM
Data Voltase Bangkitan Sudut Jarak Connecting Rood Putaran Output Rata - - Rata Konis dari Pusat Pulley (cm) Motor (Rpm) Tegangan Listrik Bangkitan (mv) 6 6 890.75 863 897.376 6 6 10 10 1046 1042 1058 20 20 1120 1090 1220 6 6 536.372 534.572 567.156 45 30 60 4 4 10 10 604.042 585.742 651.798 20 20 947.916 747.378 996.59 6 6 502.224 489.704 514.318 2 2 10 10 516.5712 516.446 516.836 20 20 542.828 517.514 559.772
ANALISA GRAFIK Putaran Output Motor Terhadap Voltase Bangkitan Jarak Connecting Rood dari Pusat Pulley Terhadap Voltase Bangkitan Sudut Konis Terhadap Voltase Bangkitan
Putaran Output Motor Terhadap Voltase Bangkitan Putaran Output Motor (Rpm) Jarak Jarak Pemasangan Putaran Output Motor (Rpm) Putaran Output Motor (Rpm) Connecting Rood Pemasangan dari Connecting Rood 6 10 20 Connecting Rood dari 6 10 Pusat Pulley (cm) dari 20 6 10 20 Pusat Pulley (cm) Pusat Pulley (cm) 6 897.376 1058 1220 6 863 1042 6 1090 890.75 1046 1120 4 567.156 4651.798 534.572 996.59 585.742 4 747.378 536.372 604.042 947.916 2 514.318 2516.836 559.772 489.704 516.446 2 517.514 502.224 516.5712 542.828
Jarak Connecting Rood dari Pusat Pulley Terhadap Voltase Bangkitan Putaran Output Motor (Rpm) Jarak Pemasangan Connecting Jarak Pemasangan Connecting Putaran Output Putaran Output Rood Rood Motor dari(rpm) Pusat Puley dari Pusat Motor Puley (Rpm) 6 4 6 2 4 2 Jarak Pemasangan Connecting Rood dari Pusat Puley 6 4 2 6 897.376 6567.156 863 514.318 534.572 6 489.704 890.75 536.371 502.224 10 1058 10651.798 1042 516.836 585.742 10 516.446 1046 604.042 516.712 20 1220 20996.59 1090 559.772 747.378 20 517.514 1120 947.016 542.828
Sudut Konis Terhadap Voltase Bangkitan Putaran Output Motor (Rpm) Putaran Sudut Output Konis Sudut Putaran Konis Output 60 Motor (Rpm) 45 30 60 Motor (Rpm) 45 30 Sudut Konis 60 45 30 6 897.376 6 890.75 514.318 863 502.224 6 489.704 567.156 536.372 534.572 10 1058 10 1046 516.836 1042 516.5712 10 516.446 651.798 604.042 585.742 20 1220 20 1120 559.772 1090 542.828 20 517.514 996.59 947.916 747.378
Sudut Konis Terhadap Voltase Bangkitan Putaran Jarak Connecting Sudut Motor Rood dari Konis (RPM) Pusat Pulley (cm) Voltase Bangkitan (mv) 90 944.72 75 1017.96 70 1335 20 6 67.5 1321 60 1220 45 1120 30 1090
o Semakin besar putaran motor dan semakin besar jarak pemasangan connecting rood dari pusat pulley akan membuat o Pola gerak pendulum masih cenderung acak. nilai voltase bangkitan simulator semakin tinggi. Pola gerak paling baik pada variasi sudut konis 45 0, jarak o Terdapat range sudut konis tertentu yang dapat menghasilkan pemasangan connecting rood dari pusat pulley 6 cm dan dengan voltase bangkitan tinggi pada simulator. menggunakan putaran motor 20 rpm. Pola gerak yang dihasilkan cenderung pada arah CCW saja. o Voltase bangkitan paling besar yang dihasilkan simulator adalah 1335 mv, pada variasi sudut konis 70 0, jarak pemasangan connecting rood dari pusat pulley 6 cm dan menggunakan putaran motor 20 rpm.
Achmad, Abdul Aziz, Kinematika I, Jurusan Teknik MEsin ITS, Surabaya, 2005. Balitbang Ketenagalistrikan PLN dan LPPM ITS, Studi Pemodelan dan Simulasi Pembangkit Listrik Tenaga Gelombang Laut-Sistem Bandulan (PLTGL-SB), Surabaya, 2010. Deutschman, Aaron D., Machine Design, Macmillan Publishing Co. Inc., New York, 1975. D. Dimargonas, Andrew, Vibration for Engineers, Prentice Hall PTR, New jersey, 2002. Hibbeler, R.C., Mekanika Teknik Dinamika, PT. Prenhallindo, Jakarta, 1998. Holowenko, A.R., Dinamika Permesinan, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1984. Kelly, S. Graham, Fundamentals of Mechanical Vibrations, McGraw Hill, Singapore, 2000. Martin, George H., Kinematika dan Dinamika Teknik, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1982. Meirovitch, Leonard, Fundamentals of Vibrations, McGraw Hill, Singapore, 2001. Rao, Singiresu S., Mechanical Vibration, 3 rd Edition, Addison Wesley Publishing Company. Inc. United State of America, 1995. Seto, William W., Getaran Mekanis, Erlangga, Jakarta, 1992. Sutantra, I Nyoman, Dinamika Lanjut, Jurusan Teknik Mesin ITS, Surabaya. Thomson, William T., Teori Getaran dengan Penerapan, Penerbit Erlangga, Jakarta, 1992.