MODUL 1

LEMBAR PENGESAHAN

Yang bertanda tangan dibawah ini menerangkan bahwa :

Nama : Firizki Alfalah

Nrp : 112 12 0007

Prodi : Teknik Mesin

Mahasiswa Institut Teknologi Indonesia, Program studi Teknik Mesin, telah menyelesaikan praktikum di laboratorium Pengujian Mesin Modul II ( Pengujian Kompresor Torak ).

Dengan nilai : .. ( dengan angka )

Demikian surat pengesahan ini di buat untuk dapat digunakan seperlunya.

Serpong, 6 Februari 2015

Asisten Koor. Lab. Pengujian Mesin

(.) (.........................................)

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penyusun dipanjatkan kehadiran Allah SWT atas rahmat dan karunianya penyusun dapat menyelesaikan laporan ini. Adapun laporan ini hasil dari praktikum Pengujian Mesin Modul II yaitu Pengujian Kompresor Torak.

Penyusun mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyusun dalam penyusunan laporan ini, dengan sesame rekan mahasiswa dan asisten yang telah membantu penyusun dalam melaksanakan praktikum.

Demikian laporan ini penyusun susun, semoga dapat bermanfaat bagi diri penyusun dan umumnya bagi pembaca.

Serpong, 6 Februari 2015

Penyusun

BAB IPENDAHULUANI. TUJUAN PENGUJIAN1. Mencari P-V diagram pada kecepatan putaran poros tertentu

2. Mencari karateristik kompresor pada putaran tertentu:

1. Kurva P vs V.2. Kurva efisiensi volumetrik vs pressure ratio.3. Kurva efisiensi isothermal vs pressure ratio.II. INSTALASI PENGUJIANKerja kompresor torak (reciprocating air compressor) didasarkan kepada pengisapan dan penekanan sejumlah udara pada silinder selama langkah kerjanya. Udara dikompresikan secara politropis untuk menambah tekanan dan temperaturnya. Udara bertekanan dari silinder akan keluar melalui katup tekan ke dalam sistem yang bertekanan lebih rendah. Gerak torak maju mundur ini menghasilkan siklus aliran dan berlangsung secara terus menerus.

Instalasi pengujian seperti terlihat pada gambar menunjukan aliran udara.secara skematis kompresor torak digerakan oleh motor listrik. Transmisi daya adalah transmisi sabuk.kerja mekanik yang dilakukan oleh motor dapat dicari dengan mengukur tegangan, arus, voltmeter, dan ampermeter.

Kondisi-kondisi udara pada stasion-stasion yang penting dapat diketahui dengan mengukur tekanan dan temperaturnya (temperature bola basah dan temperature bola kering).

Laju aliran udara diukur dengan menggunakan orifis dan menometer pipa-U.II. 1. Spesifikasi Kompresor

Diameter piston

: 55,3mmJumlah

: 2buahLangkah torak

: 34,29mmLangkah sisa

: 1,65mmn motor

: 2750mmn kompresor

: 1250mmIII. TEORI DASAR

III.1. Uraian Umum

Istilah bolak-balik (torak) digunakan untuk mesin yang pistonnya bergerak maju-mundur di dalam silinder. Gerakan ini dapat saja dihubungkan dengan gerakan putar poros atau dapat beraksi langsung dengan cara bolak-balik (resiprokasi) seperti pada mesin piston bebas. Kompresor dan motor bakar torak adalah salah satu jenis mesin perpindahan positif (positive displacement). Dengan kata lain, permukaan (biasanya pejal) bergerak melalui volume yang terukur pada masing-masing siklus. Mesin-mesin aliran tunak (steady-flow) seperti kompresor dan turbin sentrifugal dan aliran-aksial bukanlah jenis perpindahan positif.

Mesin aksi-ganda (double-acting) memakai permukaan ujung-kepala (head-end) maupun ujung-engkol (crank-end) piston dalam siklus kerja yang terpisah, dan melakukan satu siklus pada masing-masing ujung dalam setiap perputaran poros engkol. Mesin aksi-tunggal (single-action) menghasilkan atau menyerap kerja melalui aksi fluida pada sisi piston ujung-kepala saja. Walaupun pada beberapa motor bakar siklus dua-langkah mengisap isian segar ke dalam karter (crankcase) oleh gerakan piston ke atas dan kemudian sedikit memampatkannya dengan gerakan piston ke bawah untuk penghantaran berikutnya ke sisi ujung-kepala, motor bakar ini pada dasarnya adalah mesin-mesin aksi-tunggal. Istilah titik mati dalam (inner dead center) akan dipakai untuk menandakan kedudukan piston yang menghasilkan volume fluida yang minimum, dan titik mati luar untuk menandakan volume fluida yang maksimum.

Ada dua metode pengkonversian gerak bolak-balik ke gerak putar atau sebaliknya. Mekanisme engkol-luncur (slider-crank mechanism) adalah yang sering digunakan. Mekanisme Yok-Scotch (Scotch-yoke mechanism) memberikan gerakan harmonik sederhana piston untuk kecepatan sudut engkol yang konstan, dan kadang-kadang tidak diinginkan. Kecepatan dan percepatan piston dapat ditentukan dengan mendiferensialkan pernyataan perpindahan terhadap waktu (diferensial kedua untuk percepatan).

Beberapa susunan yang mungkin untuk silinder antara lain, susunan tegak dan bentuk-V adalah susunan yang lazim baik untuk kompresor maupun motor bakar, dan di mana motor bakar nekasilinder (multicylinder) biasanya mempunyai enam silinder sebaris (in line) untuk susunan tegak atau empat silinder sebaris pada masing-masing sisi-V motor bakar delapan silinder. Bentuk-V 900 dengan satu silinder mendatar dan satu lagi vertikal disebut susunan sudut (angle arrangement) dan susunan ini kadang-kadang dipakai untuk kompresor dua-tingkat atau untuk gabungan motor bakar/kompresor.

Kompresor torak hampir selalu beroperasi pada siklus dua-langkah (satu kali perputaran poros engkol). Fluida dimampatkan dan dialirkan pada langkah dari titik mati-luar ke titik mati-dalam, dan pada langkah balik, sesudah pengekspansian fluida volume sisa (clearance volume), isian baru dimasukkan ke dalam silinder begitu piston bergerak ke arah titik mati-luar.

IV. PROSEDUR PERCOBAANIV.1. Pemeriksaan Sebelum Pengujian1. Periksalah seluruh peralatan, apakah semua dalam keadaan baik.

2. Periksa volume cairan manometer pipa U.3. Periksa kondisi air pembasah pada termometer bola basah.4. Periksa tinggi minyak (oil) pelumas kompresor.5. Periksa tegangan listrik, apakah sesuai dengan kebutuhan.6. Masukan stecker listrik kemudian tekan tombol ke posisi ON.

IV.2. Menjalankan dan Mematikan Kompresor

1. Buka katup pengontrol aliran udara pada panel instrumen. Periksa apakah tekanan udara pada tangki penumpang menunjukkan angka nol.

2. Tekan tombol ON pada panel kontrol.3. Untuk maksud pemanasan, biarkan kompresor berjalan sekitar 3 menit.4. Spesifikasi kompresor yang digunakan adalah tekanan maksimum 10 bar dan putaran kompresor 1250 rpm

5. Untuk menghentikan motor, tekanlah tombol OFF pada panel.6. Bila pengujian telah selesai, buanglah air kondensat pada tangki penampungan melalui katup pembuangan.

IV.3. Pengukuran dan Pengamatan

untuk setiap kondisi pengujian dilakukan pengukuran dan pengamatan:

Temperatur bola basah dan bola kering pada stasion 1, 2, dan 3. Tekanan udara pada stasion 1, 2, dan 3. (p pada orifis. Tegangan dan arus motor penggerak dengan voltmeter dan ampermeter.V. BEBERAPA PERHITUNGANV.1. Rumus-rumus untuk Perhitungan:

1. Kerja politropik.

(4.1)

2. Kerja isothermal.Wiso = ma T1 ln (rp) (kW)(4.2)

3. Kerja mekanis.Wmek = V x A(4.3)

4. Efisiensi politropik.(pol = x 100 (%)(4.4)

5. Efisiensi isothermal.(iso = x 100 (%)(4.4)

6. Efisiensi volumetrik.(vol = x 100 (%)(4.6)

7. Laju aliran massa udara.ma = 4,289 x 10-3 (kg/det)(4.7)

8. Laju massa aliran uap air.mv = ma (kg/det)(4.8)

=

= diperoleh dari diagram psikometrik

dengan:n= indeks politropik

R= 0,287 (kJ/kgK)

rp=

P1= Po + 9,678 x 10-5 Pi

(atm abs)

P2= Po + 9,618 x 10-5 Pi

(atm abs)

P3= Po + 9,678 x 10-5 Pi

(atm abs)

P= Po + 9,618 x 10-5 Pi

Po= tekanan atmosfir

(atm)

Pi= dari data pengamatan

i = 1, 2, 3,

(P= dalam mmH2O

Ti= ti (0C) + 273

i = 1, 2, 3, (K)

ti= dari data pengamatan

(0C)

V.2. Cara Menentukan Nilai Indeks Politropik (n)

Untuk menentukan kompresi politropik berlaku:

=

(4.9)ambil logaritmanya:

(4.10)

misalkan,yi = ln dan xi ln

maka persamaan (10) dapat ditulis sebagai berikut:

yi = a xidengan metode least square

a =

(4.11)

dengan demikian, maka n dapat ditentukanVI. TUGAS TUGAS

VI.1. Tugas yang Harus Dibuat dalam Laporan

1. Buktikan rumus 1 dan 2.2. hitung indeks politropik (n).3. hitung aliran massa uap air pada saat masuk dan keluar kompresor, mv in, mv out, dan mv in mv out.4. Buat diagram ma, wpol, wiso, wmek, (pol, (iso, (vol, mv in mv out Vs rp.5. buat diagram indikator (diagram P-V).VI.2. Cara Membuat Diagram P - V.P

3 2 P2 Pyi yi

pxi

xi

4 1 p1 Vyi

VxiVVc

Vl

V1Langkah 1-2 dibuat dengan menggunakan hubungan:P1V1n = P2V2n = A = Konstan

n dihitung dari hubungan:

P1, P2, T1, dan T2 dari data pengujian

V1= Vc + VL

, i 5

Pxi = dipilih antara P1 dan P2.P3V3 = P4V4 = PyVy = B = Konstan

P3= P2, V3 = Vc, P4 = P1Titik-titik yi ditentukan dari hubungan

,i 5

Pyi = dipilih antara P3 dan P4 _1113593788.unknown

_1113595399.unknown

_1113599032.unknown

_1115837543.unknown

_1180879279.unknown

_1115837609.unknown

_1113599829.unknown

_1115837535.unknown

_1113599372.unknown

_1113596089.unknown

_1113596237.unknown

_1113596045.unknown

_1113594552.unknown

_1113594868.unknown

_1113593942.unknown

_1113593313.unknown

_1113593632.unknown

_1113593667.unknown

_1113593516.unknown

_1113592666.unknown

_1113592943.unknown

_1113592095.unknown