perancangan hollow cone valve pada bendungan …
Post on 02-Dec-2021
15 Views
Preview:
TRANSCRIPT
PERANCANGAN HOLLOW CONE VALVE
PADA BENDUNGAN RAKNAMO
NUSA TENGGARA TIMUR
TUGAS AKHIR
Disusun Oleh:
ADE RIZKI PRADIPTA
201410120311022
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ix
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah Yang Maha Esa yang telah
memberikan segala berkah dan hidayah serta rahmat-Nya sehingga saya dapat
menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Perancangan Hollow Cone Valve pada
Bendungan Raknamo Nusa Tenggara Timur”.
Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang
dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa
ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu saya ungkapkan terima kasih atas jasa yang
selama ini telah diterima, baik nasihat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa
apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan skripsi ini.
ungkapan terimakasih tersebut disampaikan kepada:
1. Kedua orang tua saya. Bapak Dwi Purwanto dan Ibu Umi Lutfiyanti yang
selalu mendukung dan mendoakan saya dalam setiap aktifitas saya.
2. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT selaku dosen pembimbing I yang selalu
membimbing dan mengarahkan saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
3. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing II yang selalu membimbing
dan mengarahkan saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
4. Seluruh dosen dan staf pengajar di jurusan Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Malang.
5. Teman-teman teknik mesin angkatan 2014 khususnya kelas A yang selalu
memberikan motivasi dan do’a dalam penyelesaian tugas akhir ini.
6. Teman – teman jurusan teknik mesin yang telah memberikan dukungan dan
bantuan dalam penyelesaian tugas akhir ini yaitu, M. Hasby, Ian Wicaksono,
Fajar Pamung, Vonidi Alkarni, dan Tetuko Adi.
7. Seluruh teman-teman LSO Mekatronik khusunya Rangga Ade, Yudho Terial,
Zannah, dan Afrianto yang telah memberikan dukungan dan do’a dalam
menyelesaina tugas akhir ini.
8. Teman – teman diluar kampus yaitu, Sintya Aulia, Myrna Sutomo, Aisyah
Nabila, Dendy, Dani, Tanti Dwi, Annisa Wahyu.
9. Semua pihak lain yang turut membantu pembuatan tugas akhir ini.
x
Semoga Allah Yang Maha Esa memberikan balasan yang sebesar-besarnya
atas segala kemurahan hati dan kebaikan kepada pihak yang telah membantu.
Saya menyadari bahwa dalam pembuatan tugas akhir ini masih banyak
kekurangan dan keterbatasan, untuk itu saya sangat berterima kasih atas saran dan
kritik yang bersifat membangun sehingga dapat meningkatkan kemampuan saya
dimasa yang akan datang.
Malang, 27 Oktober 2018
Ade Rizki Pradipta
x
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ........................................................................................ i
POSTER ........................................................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................... iii
LEMBAR KONSULTASI ........................................................................... iv
LEMBAR SURAT PERNYATAAN TIDAK PLAGIAT ......................... vi
ABSTRAKSI INDONESIA ........................................................................ vii
ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS ............................................................. viii
KATA PENGANTAR .................................................................................. ix
DAFTAR ISI ................................................................................................. x
DAFTAR TABEL ........................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ............................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Tujuan Perancangan ...................................................................... 2
1.4 Manfaat Perancangan .................................................................... 2
1.5 Batasan Masalah ............................................................................ 3
1.6 Konsep Desain ............................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Profil Bendungan ........................................................................... 6
2.2. Katup ............................................................................................. 7
2.3. Tinjauan Hollow Cone Valve ......................................................... 9
2.4. Hollow Cone Valve ........................................................................ 11
2.5. Tekanan Hidrostatis ....................................................................... 12
2.6. Koefisien Aliran ............................................................................ 13
2.7. Koefisien Debit .............................................................................. 14
2.8. Tekanan Pancar.............................................................................. 14
2.9. Gaya Gesek .................................................................................... 15
2.10. Poros .............................................................................................. 16
2.11. Ulir ................................................................................................. 18
2.12. Klasifikasi Roda Gigi .................................................................... 21
xi
2.13. Kekuatan Sambungan Las ............................................................. 24
BAB III METODE PERANCANGAN
3.1. Diagram Alir Perancangan ............................................................ 25
3.2. Studi Literatur ................................................................................ 26
3.3. Pengambilan Data .......................................................................... 26
3.4. Perencanaan Konsep ...................................................................... 26
3.4.1. Perhitungan Debit Maksimum ............................................. 26
3.4.2. Perhitungan Beban Operasi .................................................. 26
3.4.3. Perhitungan Mekanisme Penggerak ..................................... 27
3.4.4. Menentukan Tegangan Ijin .................................................. 27
3.5. Gambar Desain .............................................................................. 28
BAB IV PERANCANGAN
4.1. Kondisi Perancangan ..................................................................... 29
4.2. Debit Maksimum ........................................................................... 29
4.3. Beban Operasi ............................................................................... 31
4.3.1. Tekanan Hidrostatis ............................................................. 31
4.3.2. Gaya Gesek .......................................................................... 32
4.3.3. Beban Kerepatan .................................................................. 33
4.3.4. Total Beban Operasi ............................................................. 34
4.4. Gaya Pukulan Air .......................................................................... 35
4.5. Tegangan Aksial Pada Batang Penggerak ..................................... 36
4.5.1. Tegangan Aksial Saat Terbuka (Depan) .............................. 36
4.5.2. Tegangan Aksial Saat Tertutup (Depan) .............................. 37
4.5.3. Tegangan Aksial Saat Terbuka (Belakang).......................... 37
4.5.4. Tegangan Aksial Saat Tertutup (Belakang) ......................... 38
4.6. Bushing pada batang penggerak .................................................... 39
4.7. Tegangan Pada Lengan penggerak ................................................ 39
4.7.1. Tegangan Aksial Lengan Pada Saat Terbuka (Bawah) ........ 40
4.7.2. Tegangan Aksial Lengan Pada Saat Tertutup (Bawah) ....... 40
4.7.3. Tegangan Aksial Lengan Pada Saat Terbuka (Atas) ............ 40
4.7.4. Tegangan Aksial Lengan Pada Saat Tertutup (Atas) ........... 42
4.8. Tegangan Poros Berulir ................................................................. 42
xii
4.9. Daya Penggerak Poros ................................................................... 45
4.10. Tegangan Pada Pemecah Arus ...................................................... 46
4.11. Perancangan Roda Gigi Kerucut ................................................... 48
BAB V KESIMPULAN
5.1. Kesimpulan .................................................................................... 53
5.2. Saran .............................................................................................. 55
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 56
LAMPIRAN .................................................................................................. 57
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tekanan Permukaan ....................................................................... 20
Tabel 2.2 Tekanan permukaan dan kecepatan ............................................... 21
Tabel 2.3 Klasifikasi Roda Gigi ..................................................................... 21
Tabel 4.1 Nilai Koefisien gesekan dua permukaan ........................................ 31
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Peta Provinsi Nusa Tenggara Timur .......................................... 1
Gambar 1.2 Konsep Desain Hollow Cone Valve ........................................... 3
Gambar 1.3 Skema letak Hollow Cone Valve pada bedungan ....................... 4
Gambar 1.4 Kondisi pada Saat Katup Terbuka .............................................. 5
Gambar 1.5 Kondisi pada Saat Katup Tertutup ............................................. 5
Gambar 2.1 Denah Umum Bendungan Raknamo Kabupaten Kupang .......... 6
Gambar 2.2 Hartman’s Fixed Cone Valve ..................................................... 9
Gambar 2.3 Thomas Cone Valve ................................................................... 10
Gambar 2.4 Brian Fixed cone sleeve valve .................................................... 10
Gambar 2.5 Hollow Cone Valve .................................................................... 11
Gambar 2.6 : hollow cone (Lewin J, 2001) .................................................... 11
Gambar 2.7 : Pemasangan Hollow Cone Valve ............................................. 12
Gambar 2.8 : Vena Kontrakta ........................................................................ 13
Gambar 2.9. Gaya Pancar yang Mengenai Dinding Cembung ...................... 15
Gambar 2.10 Gaya gesek dari benda diatas permukaan ................................ 16
Gambar 2.11 Ulir ........................................................................................... 18
Gambar 2.12 Jenis Ulir .................................................................................. 19
Gambar 2.13 Macam – Macam Roda Gigi .................................................... 22
Gambar 2.14 Bagian – bagian Roda Gigi ...................................................... 23
Gambar 2.15 Jenis-Jenis Sambungan Sudut .................................................. 24
Gambar 4.1 Posisi Saat Katup Terbuka ......................................................... 32
Gambar 4.2 Posisi Saat Katup Tertutup ......................................................... 33
Gambar 4.3 Gaya Pancar yang Mengenai Dinding Cembung .................................. 35
Gambar 4.4 Batang Penggerak Sleeve ...................................................................... 36
Gambar 4.5 Diagram Batang Penggerak Saat Terbuka (Depan) .............................. 36
Gambar 4.6 Diagram Batang Penggerak Saat Tertutup (Depan) .............................. 37
Gambar 4.7 Batang Penggerak Katup (Belakang) ......................................... 37
Gambar 4.8 Diagram batang penggerak saat katup terbuka (belakang) ................... 38
Gambar 4.9 Diagram batang penggerak saat katup tertutup (belakang) ................... 38
Gambar 4.10 Posisi Bushing pada Batang Penggerak Sleeve Valve ........................ 39
Gambar 4.11 Lengan Penggerak Katup .................................................................... 39
xv
Gambar 4.12 Diagram Benda Bebas Lengan Penggerak Katup ............................... 40
Gambar 4.13 Posisi Poros Berulir ............................................................................. 42
Gambar 4.14 Posisi Sambungan Las Pada Sirip Cone bagian dalam ....................... 46
Gambar 4.15 Luas Permukaan dengan Inventor ....................................................... 47
DAFTAR LAMPIRAN
1. Gambar Desain Hollow Cone Valve
2. JEMME
3. Power Point Presentasi
56
DAFTAR PUSTAKA
Balai Wilayah Sungai Nusa Tenggara 2, 2010. http://bwsnt2.org/web/?q=node/52
Khurmi, R.S., Gupta, J.K., 2005, A textbook of Machine Design (S.I Units). New
Delhi: Eurasia Publishing House (PVT.) LTD.
Lewin, j., 2001. Hydraulic Gates and Valve, edisi 2. London: Thomas Telford
Publishing.
Soedibyo. 2003. Teknik Bendungan, Jakarta: PT Pradnya Paramita.
Soedrajat, A.s., 1983. Mekanika Fluida & Hidrolika. Bnadung: NOVA.
Sularso dan Suga K,. 1978, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin
Jakarta: PT Pradnya Paramita
Timoshenko, 1987. Mekanika Teknik, Jakarta: Erlangga
Yowono, I. N, 1997. Hidrolika 1. Yogyakarta: PT. Hanindita
top related