Volume. (m 3 ) Bila pompa digerakkan oleh mesin penggerak mula yang mempunyai jumlah putaran n maka kapasitas fluida yang dihasilkan adalah :

dokumen-dokumen yang mirip
POMPA TORAK. Oleh : Sidiq Adhi Darmawan. 1. Positif Displacement Pump ( Pompa Perpindahan Positif ) Gambar 1. Pompa Torak ( Reciprocating Pump )

Gambar 1.1 Jenis-jenis Pompa Torak

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. yang bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfir. Dalam hal ini disebut pompa

BAB III PROSES PERANCANGAN, PERAKITAN, PENGUJIAN DAN PERHITUNGAN POMPA SENTRIFUGAL UNTUK AIR MANCUR

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika


PERANCANGAN KOMPRESOR TORAK UNTUK SISTEM PNEUMATIK PADA GUN BURNER

Antiremed Kelas 11 FISIKA

BAB II LANDASAN TEORI

KOPLING. Kopling ditinjau dari cara kerjanya dapat dibedakan atas dua jenis: 1. Kopling Tetap 2. Kopling Tak Tetap

TUGAS AKHIR PERENCANAAN SISTEM HIDRAULIK PADA BACKHOE LOADER TYPE 428E

BAB III METODA PERENCANAAN

9. Dari gambar berikut, turunkan suatu rumus yang dikenal dengan rumus Darcy.

K13 Antiremed Kelas 11 Fisika

Lampiran 1. Analisis Kebutuhan Daya Diketahui: Massa silinder pencacah (m)

PERTEMUAN III HIDROSTATISTIKA

ANALISA KAPASITAS DAN EFESIENSI POMPA TORAK. : Danang Sularso Wicaksono :

Soal SBMPTN Fisika - Kode Soal 121

BAB II LANDASAN TEORI

Rumus Minimal. Debit Q = V/t Q = Av

Antiremed Kelas 11 Fisika

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. fluida yang dimaksud berupa cair, gas dan uap. yaitu mesin fluida yang berfungsi mengubah energi fluida (energi potensial

BUKU PETUNJUK PRAKTIKUM MESIN-MESIN FLUIDA

BAB IV PERHITUNGAN SISTEM HIDRAULIK

PERANCANGAN SISTEM DISTRIBUSI AIR BERSIH DINGIN DARI TANGKI ATAS MENUJU HOTEL PADA THE ARYA DUTA HOTEL MEDAN

FISIKA IPA SMA/MA 1 D Suatu pipa diukur diameter dalamnya menggunakan jangka sorong diperlihatkan pada gambar di bawah.

BAB 5 TEKANAN. Tekanan merupakan gaya yang bekerja pada satuan luas bidang tekan, atau dengan definisi lain bahwa tekanan adalah gaya persatuan luas.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

SOAL - JAWAB FISIKA Soal 1. Kation terjadi jika sebuah atom. a. melepaskan satu atau lebih protonnya b. melepas kan satu atau lebih elektronnya c.

PERANCANGAN POROS DIGESTER UNTUK PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN KAPASITAS OLAH 12 TON TBS/JAM DENGAN PROSES PENGECORAN LOGAM

1.2. Tekanan dan Satuannya. Konsep Tekanan. Satuan-Satuan Tekanan

PENGARUH DIAMETER NOZEL UDARA PADA SISTEM JET

BAB II DASAR TEORI. kata lain kompresor adalah penghasil udara mampat. Karena proses. dengan tekanan udara lingkungan. Dalam keseharian, kita sering

ANALISA DONGKRAK ULIR DENGAN BEBAN 4000 KG

BAB IV PENGOLAHAN DATA DAN ANALISA DATA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN

FLUID MACHINES LABORATORY MECHANICAL ENGINEERING BRAWIJAYA UNIVERSITY JL. MAYJEN HARYONO 167 MALANG TELP/FAX :

BAB 3 POMPA SENTRIFUGAL

Soal No. 2 Seorang anak hendak menaikkan batu bermassa 1 ton dengan alat seperti gambar berikut!

PENGERTIAN HIDROLIKA

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III LANDASAN TEORI. 3.1 Sistem Kerja Pompa Torak Menggunakan Tenaga Angin. sebagai penggerak mekanik melalui unit transmisi mekanik.

Antiremed Kelas 11 Fisika

FISIKA STATIKA FLUIDA SMK PERGURUAN CIKINI

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR

TUGAS AKHIR PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL PENGISI KETEL DI PT. INDAH KIAT SERANG

BAB II DASAR TEORI. bagian yaitu pompa kerja positif (positive displacement pump) dan pompa. kerja dinamis (non positive displacement pump).

contoh soal dan pembahasan fluida dinamis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB FLUIDA A. 150 N.

BAB III PERALATAN DAN PROSEDUR PENGUJIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Uji Unjuk Kerja Pompa Pedal Multi Piston

BAB III PENGUJIAN DAN ANALISA POMPA VAKUM

BAB IV PENGERTIAN - PENGERTIAN

LABORATORIUM SATUAN OPERASI

K13 Antiremed Kelas 10 Fisika

K13 Revisi Antiremed Kelas 11 Fisika

POMPA. Pompa Dinamik. Pompa Perpindahan A. POMPA SENTRIGUGAL

F L U I D A. Besaran MKS CGS W Newton Dyne. D n/m 3 dyne/cm 3 g m/det 2 cm/det 2

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISA DATA

PERENCANAAN MOTOR BAKAR DIESEL PENGGERAK POMPA

V 1,2 = kecepatan aliran fluida dititik 1 dan 2 (m/det)

Materi Fluida Statik Siklus 1.

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III METODOLOGI PENELITIAN


Benda B menumbuk benda A yang sedang diam seperti gambar. Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, maka kecepatan benda A dan B

Uji Fungsi Dan Karakterisasi Pompa Roda Gigi

Analisa Efisiensi Turbin Vortex Dengan Casing Berpenampang Lingkaran Pada Sudu Berdiameter 56 Cm Untuk 3 Variasi Jarak Sudu Dengan Saluran Keluar

Materi Kuliah: - Tegangan Permukaan - Fluida Mengalir - Kontinuitas - Persamaan Bernouli - Viskositas

RANGKUMAN MATERI TEKANAN MATA PELAJARAN IPA TERPADU KELAS 8 SMP NEGERI 55 JAKARTA

Fluida atau zat alir adalah zat yang dapat mengalir. Zat cair dan gas adalah fluida. Karena jarak antara dua partikel di dalam fluida tidaklah tetap.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

Oleh : Endiarto Satriyo Laksono Maryanto Sasmito

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Dinamika Rotasi, Statika dan Titik Berat 1 MOMEN GAYA DAN MOMEN INERSIA

BAB IV ANALISA PERBANDINGAN DAN PERHITUNGAN DAYA

Tugas Akhir SUBMERSIBLE PUMP TEKNOLOGI TEPAT GUNA DENGAN MENGGUNAKAN KINCIR ANGIN

LEMBAR KERJA PESERTA DIDIK ( LKPD )

Menguasai Konsep Elastisitas Bahan. 1. Konsep massa jenis, berat jenis dideskripsikan dan dirumuskan ke dalam bentuk persamaan matematis.

BAB III ANALISA DAN PERHITUNGAN

MEKANIKA FLUIDA A. Statika Fluida

Dinamika. DlNAMIKA adalah ilmu gerak yang membicarakan gaya-gaya yang berhubungan dengan gerak-gerak yang diakibatkannya.

BAB V PERHITUNGAN MOTOR MENGGUNAKAN SATUAN INTERNASIONAL (SI)

TEKANAN. Tahukah kamu apakah Tekanan itu? Sebelum mengetahui definisi tekanan, marilah kita memahami

BAB III ANALISA DAN PERHITUNGAN

PERENCANAAN POMPA SENTRIFUGAL DENGAN KAPASITAS 1,5 M 3 / MENIT

TUGAS AKHIR BIDANG KONVERSI ENERGI PERANCANGAN, PEMBUATAN DAN PENGUJIAN POMPA DENGAN PEMASANGAN TUNGGAL, SERI DAN PARALEL

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Sebagai motor penggerak utama Forklift ini digunakan mesin diesel 115

BAB II LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

FLUIDA. Standar Kompetensi : 8. Menerapkan konsep dan prinsip pada mekanika klasik sistem kontinu (benda tegar dan fluida) dalam penyelesaian masalah.

TUGAS SARJANA MESIN-MESIN FLUIDA

2.1 Pengertian Umum Mesin Pemipil Jagung. 2.2 Prinsip Kerja Mesin Pemipil Jagung BAB II DASAR TEORI

SILABUS MATA KULIAH FISIKA DASAR

Transkripsi:

A. Perhitungan Kapasitas Pompa Torak 1. Pompa Torak Kerja Tunggal Pompa tipe ini mempunyai tekanan kerja tinggi sesuai dengan tenaga penggeraknya. Kerja piston hanya pada satu sisi sehingga disebut kerja tunggal. Operasi pompa ini dapat dilakukan secara manual maupun menggunakan tenaga penggerak mula. Gambar. Pompa Torak Kerja Tunggal Sesuai konstruksinya, kecepatan gerak piston setiap saat berubah mulai dari nol cepat nol dan seterusnya sehingga aliran fluida keluar pompa tidak merata. Dalam satu cicles operasi terjadi satu kali langkah isap dan satu kali langkah tekan sehingga volume fluida yang dialirkan pompa dapat dihitung dengan rumus : V Volume D (m 3 ) Bila pompa digerakkan oleh mesin penggerak mula yang mempunyai jumlah putaran n maka kapasitas fluida yang dihasilkan adalah : Kapasitas Q D xn (m 3 /menit) atau (m 3 /detik) Karena adanya kebocoran, gesekan, sudut mati dan kavitasi maka timbul kerugian volume, jadi kapasitas sesungguhnya disebut kapasitas efektif adalah:

(m 3 /detik) dimana : Q kapasitas teoritis pompa (m 3 /detik) Qe kapasitas efektif pompa (m 3 /detik) D diameter piston/plunger ( m ) S langkah gerak piston ( m ) n putaran mesin penggerak (rpm) v efisiensi volumetrik ( % ). Pompa Torak Kerja Ganda Tipe pompa ini juga termasuk pompa yang mempunya tekanan kerja tinggi sesuai dengan mesin penggeraknya. Dalam operasinya, setiap langkah piston melakukan pengisapan dan penekanan fluida. Pada langkah mundur, sisi bagian kiri piston menekan fluida ke outlet dan sisi bagian kanan mengisap fluida dari inlet dan begitu pula sebaliknya pada langkah piston maju. Karena kedua sisi piston bekerja secara bersama maka disebut pompa kerja ganda yang menghasilkan aliran fluida merata dengan kapasitas yang lebih besar. Gambar.3 Pompa Torak Kerja Ganda Dalam satu cicles operasi, volume fluida yang dialirkan ke outlet adalah : Volume langkah maju V.D (m 3 )

. D. d Volume langkah mundur V (m 3 ) Bila pompa digerakkan oleh mesin yang mempunyai putaran n, maka kapasitas pompa adalah : Kapasitas langkah maju Kapasitas langkah mundur Q mj D xn Q md ( D d ) xn Kapasitas Pompa Torak Kerja Ganda Q Q mj + Q md Q (D d ) xn (m 3 /menit) (m 3 /menit) (m 3 /menit) atau (m 3 /det) dan (m 3 /detik) 3. Pompa Diferensial Pompa diferensial ini merupakan gabungan antara pompa kerja tunggal dan kerja ganda dimana aliran fluida lebih stabil tapi kapasitasnya sama dengan pompa kerja tunggal. Pada saat operasi, ruang kanan dan kiri piston penuh berisi fluida. Prinsip kerja dari pompa ini dapat diuraikan sebagai berikut : Piston bergerak ke kanan a. Ruang kiri piston terjadi pengisapan fluida, volume fluida yang terisap.d masuk ke dalam selinder Vi (m 3 ) b. Ruang kanan piston terjadi penekanan sehingga volume fluida mengalir keluar Vtkn. D. d (m 3 )

Piston bergerak ke kiri Gambar. Pompa Diferensial a. Fluida di ruang kiri piston ditekan sehingga mengalir ke ruang piston bagian kanan dan sebagian keluar pompa. Volume fluida yang tertekan : (Vt).D (m 3 ) Volume fluida yang masuk ke ruang kanan : Vkn. D. d b. Volume keluar Pompa :.d Vtkr Vt Vkn (m 3 ) (m 3 ) Dalam satu cicles gerak piston, volume fluida yang keluar pompa adalah : V Vtkn + Vtkr V.D. D. d +.d (m 3 ), Bila terjadi jumlah cicles atau putaran mesin penggerak adalah n maka Kapasitas Pompa Diferesnsial sama dengan Kapasitas Pompa torak kerja tunggal yaitu sebesar : Kapasitas Teoritis Pompa Diferensial (m 3 /detik) Kapasitas Efektif Pompa Diferensial dimana : Q kapasitas teritis pompa Qe kapasitas efektif pompa (m 3 /detik) (m 3 /detik) (m 3 /detik)

D diameter piston/plunger ( m ) S langkah gerak piston ( m ) n putaran mesin penggerak (rpm) v efisiensi volumetrik ( % ) Kapasitas langkah maju berbeda dengan kapasitas langkah mundur, ini akan menyebabkan terjadi getaran pada gerak rotor secara keseluruhan yang dapat menurunkan usia pemakaian pompa. Untuk mencegah hal ini maka diusahakan kapasitas maju dan mundur harus sama dengan jalan menghitung perbandingan diameter piston dan batangnya sebagai berikut : Vtkn Vtkr. D. d.d.d.d.d D. d D : diameter piston (m) d : diameter batang piston (m). Contoh Perhitungan Kapasitas Pompa Torak Sebuah pompa mempunyai ukuran diameter plunger 10 mm, diameter batang plunger 80 mm dan langkah 00 mm berosilasi dua kali setiap detik. Randemen volumetrik 90 %. Tentukanlah kapasitas efektif (m 3 /menit) bila menggunakan : a. Pompa Torak Kerja Tunggal b. Pompa Torak Kerja Ganda c. Pompa Torak Diferensia langkah maju dan langkah mundur Penyelesaian a. Kapasitas Pompa Kerja Tunggal (Qkt)

3,1.1,..10 0 Qkt Ltr/det Qkt 6,15 liter/det,16 m 3 /jam Qekt 0,90 x,16 19,9 m 3 /jam b. Kapasitas Pompa Kerja Ganda (Qkg) 3,1.(.1, 0,8 )..10 0 Qkg Qkg 10,99 liter/det 37,077 m 3 /jam Qekt 0,90 x 37,077 33,37 m 3 /jam c. Kapasitas Pompa Diferensial (Qkd).( D d ). S. n 0 Qmaju Qmundur 3,1.(1, 0,8 )..10 0,15 ltr/det 1,91 m 3 /jam. d. S. n 0 3,1.0,8.10 0,009 ltr/det 7,35 m 3 /jam Jadi Kapasitas total Qkd Qmaju + Qmundur 1,91 + 7,35 Qkd,16 m 3 /jam Qekd 0,90 x,16 19,9 m 3 /jam B. Tekanan (Head) Pompa Torak

Secara umum pompa mempunyai head isap dan tekan, seperti pompa yang sering digunakan dirumah tangga mempunyai head isap 9 mka dan head tekan 3 mka. Jadi secara teoritis pompa ini mampu memindahkan fluida air setinggi 3 meter. Kemampuan tekan ini tergantung pada konstruksi dan tenaga penggerak pompa. Head tekan pada pompa torak sebanding dengan gaya dorong mesin penggerak dan berbanding terbalik dengan luas penampang plungernya, hal ini dapat dirumuskan sebagai berikut : ( N/m ) dimana, Pt : Tekanan pompa ( N/m ) F : Gaya dorong batang plunger dari mesin ( N ) A : Luas penampang plunger ( m ) H : Head tekan/tinggi pemindahan fluida ( N/m ) Hl : Kerugian tinggi angkat total ( N/m ) Head isap pada pompa torak mengikuti teori Boyle-Gay Lussac dan Toricelli. Teori Boyle-Gay Lussac berhubungan dengan penampang dan langkah Po. Vo Ps. Vs To Ts gerak plunger yaitu : sedangkan menurut Toricelli terkait dengan letak pemasangan pompa dan tekanan udara sekitarnya yang secara umum dapat dijelaskan seperti pada Gambar.5. Tekanan udara normal sebanding dengan76 mmhg, bila air raksa diganti air maka tinggi air Ha 10,336 meter. Posisi ketinggian pemasangan pompa sangat berpengaruh terhadap head isap atau tekanan awal dalam pompa. Bila pompa diletakkan pada ketinggian I, II atau III dari permukaan air maka :

hl adalah jumlah kerugian tinggi tekan akibat adanya belokan, orifice, gesekan turbulen, katup maupun tekanan penguapan karena perubahan tempratur. Gambar.5 Tinggi Tekan Udara Normal Pemasangan pompa pada posisi III lebih dari 10 meter dari permukaan air, maka H i3 berharga minus artinya menurut Toricelli air tidak dapat naik sehingga pompa tidak dapat mengisap atau tidak berfungsi sebagaimana mestinya. Kerugian tekanan akibat penguapan dapat dilihat pada Tabel.1 C. Tinggi Angkat dan Randemen Hidrolis

Tinggi angkat adalah merupakan jumlah tinggi isap dan tinggi tekan. Misalkan air dalam sumur kedalaman 6 meter dipindahkan ke reservoir ke atas gedung tingkat lima (15 meter) dari tanah maka tinggi angkat H Hi + Ht sebesar 1 meter. Tinggi angkat yang dilakukan pompa harus lebih besar dari tinggi angkat di atas karena harus melawan kerugian gesekan, belokan, orifice dan sebagainya. Untuk mengetahui besarnya tinggi angkat pompa maka dipasang manometer vakum pada langkah isap dan manometer tekan pada langkah tekan. Manometer isap menunjukkan 5 cmhg, Gambar.6 Manometer Ketel Angin H iman 5 76 x 10 mka 6,8 mka, berarti kerugian tinggi isap karena katup, gesekan dan lain-lain adalah h li 0,8 mka. Manometer tekan menunjukkan 1 CmHg, H tman 1 x 76 10 mka 16,05 mka, Berarti kerugian tinggi tekan karena hambatan dan sebagainya h lt 1,05 mka. Perbandingan anatara tinggi angkat dan tinggi angkat manometer disebut Randemen/efisiensi hidrolis yang besarnya adalah : x100% Randemen Hidrolis X dimana, h : Randemen / Efisiensi hidraulis (%) H Hi + Ht tinggi angkat total (m) Hi : Tinggi isap (tinggi dari air ke sumbu pompa) (m) Ht : Tinggi tekan (dari sumbu pompa ke reservoir) (m)

H man Hmi + Hmt + Hl tinggi angkat total pompa (m) Hmi : Tinggi manometer isap (tinggi isap pompa) (m) Hmt : Tinggi manometer tekan (tinggi tekan pompa) (m) Hl : Kerugian tinggi tekan total (m) D. Tenaga Pompa Torak Dalam proses pemindahan zat alir dibutuhkan suatu usaha baik secara manual maupun menggunakan permesinan. Usaha adalah merupakan perkalian gaya dan jarak yang dapat dirumuskan sebagai berikut : U F x S G x Ht (Joule) G adalah Gaya berat zat cair (fluida) G V x x g (N) Ht adalah tinggi total dan sering dikenal dengan H man H + Hl Daya atau Tenaga adalah kemampuan melakukan usaha setiap detik yang mana besarnya dapat dirumuskan : Tenaga secara umum Vx t N F t GxHt t Vxxgx( H H l ) t watt Kapasitas Q Dengan mensubstitusikan harga kapasitas pompa torak kerja tunggal dan ganda ke persamaan di atas maka tenaga pompa torak dapat dirumuskan : Kerja Tunggal ( watt ) Kerja Ganda ( watt ) Karena adanya faktor gesekan antara komponen pompa maka tenaga yang dibutuhkan untuk menggerakkan pompa disebut tenaga penggerak yang besarnya adalah : Tenaga Penggerak Pompa ( watt ) dimana : N tenaga pompa torak (watt) Ne tenaga penggerak pompa ( watt )

D diameter piston/plunger ( m ) d diameter batang piston ( m ) S langkah gerak piston ( m ) n putaran mesin penggerak (rpm) massa jenis fluida (Kg/m 3 ) g gravitasi bumi (m/det ) m efisiensi mekanik ( % ) H tinggi isap + tekan ( m ) Hl kerugian tinggi tekan total (m) Contoh Perhitungan Tenaga Pompa 1. Pompa torak Kerja ganda digunakan untuk mengisap air dari kedalaman 6 meter dan menekannya setinggi meter dimana kerugian tinggi angkat diperkirakan 5 mka. Diameter dan Langkah gerak plunger masing-masing 6 dan 10 inci, diameter batang plunger 3 inci. Mesin penggerak pompa berputar pada 100 rpm. Randemen volumetrik dan mekanik masing-masing 95 dan 85 %. Hitunglah Kapasitas dan tenaga efektip pompa tersebut! Penyelesaian : D 6 inci 1,5 dm S 10 inci,5 dm d 3 inci 0,75 dm n 100 rpm, v 95% m 85% H + Hl 53 mka a. Kapasitas Pompa teoritis

3,1.(.1,5 0,75 0 ).,5.100 Q 5,5 liter/det Kapasitas sesungguhnya Qe v x Q 0,95 x 5,5 5, liter/det b. Tenaga teoritis N 3,1.(.1,5 0,75 ).,5.100.1.9,81.53 0 870,0 watt Tenaga Penggerak Pompa Np N m 870,0 0,85 3376,5 watt. Mesin uap dengan putaran 90 rpm digunakan untuk menggerakkan pompa Diferensial yang berkapasitas 70 liter/menit dan pemindahan total ketinggian H+Hl 50 mka. Langkah piston S D dan diameter piston 0,7D. Akibat gesekan dan kerugian lainnya menimbulkan efisiensi volumetrik dan mekanik masing-masing 95 dan 90 %. Hitunglah : a. Ukuran D, S dan d (mm) b. Kapasitas langkah Isap dan Tekan (liter/detik) c. Tenaga Penggerak Pompa (Kw) Penyelesaian : Q 70 liter/menit,5 dm 3 /det n 90 rpm H + Hl 50 mka S D d 0,7 D v 95%

m 90% a. Perhitungan ukuran komponen Pompa Kapasitas Pompa. D.D. n 0 0xQ 3.. n Diameter Piston D 3 0x,5.3,1.90 1,1 dm 15 mm Langkah Piston S D x15 50 mm Diameter batang Piston d 0,7D 0,7 x 15 87,5 mm b. Kapasitas Isap dan Tekan Pompa Kapasitas Isap Qi.( D d ). S. n 0 3,1.(1,5 0,875 ).,5.90 0,35 liter/det Kapasitas Tekan Qt. d S. n 0 3,1.0,875.,5.90 0,5 liter/det c. Tenaga Penggerak Pompa Tenaga Penggerak Pompa Np,5x1x9,81x50 0,95x0,90 Q.. g.( H Hl). v m Np 581,58 watt Np,58 Kw E. Perhitungan Perencanaan Ukuran Utama Pompa Torak Konstruksi umum pompa torak berbentuk selinder dan didalamnya terdapat torak/piston dan batang torak. Pompa ini harus mampu menampung sejumlah fluida yang bertekanan sesuai kebutuhan

1. Perhitungan Diameter didasarkan pada kapasitas pompa yaitu: a. Pompa Kerja Tunggal Diameter Piston Kerja Tunggal/Diferensial (m) b. Pompa Kerja Ganda dimana d (0, 0,7) D, Bila diambil d 0,5D maka harga diameter piston dapat ditentukan : Diameter piston kerja Ganda (m) dimana : D diameter piston / selinder ( m ) d diameter batang piston ( m ) S langkah gerak piston ( m ) n putaran mesin penggerak (rpm) v efisiensi volumetrik ( % ). Perhitungan Tebal Selinder didasarkan pada tekanan yang bekerja yang mengakibatkan timbulnya tegangan tarik pada dinding yang besarnya dapat diuraikan sebagai berikut : t F A F P x D x L tizin A A x t x L P. D. L tizin x t x L... t F tizin P. D. tizin... untuk mencegah ketidak rata-an, korosi dan faktor penyusutan maka harga tersebut ditambah 0,5 cm. Tebal Selinder berdinding tipis (Cm) Untuk selinder berdinding tebal, dapat menggunakan Rumus menurut Bach

Tebal selinder berdinding tebal Keterangan : t ; tebal dinding selinder ( Cm ) P ρ.g. H man : tekanan kerja pompa (Kg/cm ) D : diameter dalam selinder ( Cm ) R 1 : Jari-jari dalam selinder ( Cm ) R : Jari-jari luar selinder ( Cm ) tizin : Tegangan tarik izin bahan selinder (Kg/cm ) tizin Besi tuang 150 50 (Kg/cm ) tizin Baja tuang 350 550 (Kg/cm ) 3. Perhitungan Batang Piston, alat ini berfungsi untuk meneruskan gaya dorong mesin penggerak ke piston guna menekan dan mengisap fluida. Besarnya gaya dorong yang dibutuhkan dapat dihitung sebagai berikut : Gaya dorong F A x P. D.. g. H t ( N ) Gaya ini menimbulkan tegangan tekan pada batang piston yang besarnya : Tegangan tekan d F a tizin a d dengan mensubstitusikan ke dua persamaan tersebut maka diperoleh ukuran diameter : Diameter batang piston ( m ) Untuk menjaga supaya batang piston tidak bengkok / buckling, maka gaya dorong yang terjadi harus lebih kecil dari gaya buckling yang besarnya

menurut Euler adalah : Fb. E. I v. L F Jadi Panjang batang Piston Keterangan : L : panjang batang piston ( cm ) E : modulus elastis bahan Besi-Baja Tuang (0 ).10 5 (Kg/cm ) F : gaya dorong piston ( Kgf ) v : vaktor keamanan untuk gaya bolak-balik ( 8 ) I A.y momen inertia (cm ) y : radius of gyration (jari-jari gyrasi) yang harganya adalah : y I A untuk benda bulat I.d 6 dan A.d Jadi, jari-jari girasi y Faktor kelangsingan batang piston d Besi tuang 90 dan Baja tuang 135. Contoh L y yang harganya adalah Pompa Diferensial mempunyai randemen hidraulis 85 %, volumetrik 95 % dan mekanik 90 % digunakan untuk memindahkan air 19 liter/det dari reservoir ke gedung lantai 1 yang tingginya,5 m. Langkah piston dua kali diameternya dan panjang batang piston 750 mm. Putaran mesin uap sebagai penggerak pompa 90 rpm. Bahan komponen pompa dari baja tuang. Hitunglah : a. Diameter dalam selinder ( mm ) b. Tebal selinder ( mm ) c. Diameter batang torak ( mm ) d. Kapasitas langkah isap dan tekan (liter/det) e. Tenaga yang dibutuhkan ( Kw ) Penyelesaian

H,5 m h 0,85 S.D L 750 mm n 90 rpm m 0,90 Qe 19 lit/det v 0,95 tizin Baja tuang 350 550 (Kg/cm ) 350 (Kg/cm ) a. Diameter dalam Selinder (D) Kapasitas Pompa Diferensial S.D Q Qe v D 3 0. Q.. n. v 3 0.19.3,1.90.0,95 Diameter torak diameter dalam selinder,0 dm 0 mm D 0 mm b. Tebal Selinder (t) ( cm ) P.g.H.. H g h 1000 x 10 x,5/0,85 P 500000 N/m 5 Kgf/cm D 0, cm Jadi tebal selinder 5.0, t 0, 5.350 tizin 350 kgf/cm 0,65 cm 7 mm Menurut Bach R 10, 3500,.5 3501,3.5 T 10,33 10, 10,33 cm 0,13 cm 1,3 mm Dari ke dua perhitungan di atas lebih aman menggunakan t 7 mm c. Diameter Batang Torak (d)

F A x P D.P Berdasarkan Pompa Diferensial 0,785 x 0, x 5 1633,3 (Kgf) d.1633,3 3,1.350, Cm d 0,71.D 0,71.0, 1,5 cm Jadi lebih aman menggunakan d 15 mm, mengingat panjang batang piston 750 mm, apakah kuat terhadap buckling? ( syarat F Fb ) 3,1..10 6 8.75.0.05.1,5 1633,3 Fb. E. I v. L F 606,6 1633,3 jadi sangat aman terhadap buckling d. Kapasitas Isap dan Tekan Pompa Diferensial 3,1.(,0 1,5 ).,08.90 0.( D d ). S. n 0 Kapasitas Isap b Qi 9,9 lit/det. d S. n 0 Kapasitas Tekan Qt 3,1.1,5.,08.90 0 10,1 liter/det e. Tenaga yang dibutuhkan (Np) N Q x ρ x g x Ht watt N 0 x 1 x 10 x 50 10000 watt N 10 Kw jadi tenaga yang dibutuhkan N p 11, 1Kw 0 10,99

Sumber : 971955-Modul-Pompa.doct Link : Didownload pada 19 maret 016