aplikasi respon getar untuk fenomena kavitasi pada pompa...

12
APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA SENTRIFUGAL DENGAN VARIASI KERUSAKAN IMPELER Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta oleh : MASKUH ASTRIYANTO D 200 030 096 JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA 2012

Upload: hoanghanh

Post on 26-May-2019

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

ii

APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI

PADA POMPA SENTRIFUGAL DENGAN VARIASI

KERUSAKAN IMPELER

Tugas Akhir ini Disusun Guna Memperoleh Gelar Sarjana Strata Satu

pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

oleh :

MASKUH ASTRIYANTO

D 200 030 096

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2012

Page 2: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

ii

PERNYATAAN KEASLIAN TOPIK TUGAS AKHIR

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa usulan judul tugas

akhir “Aplikasi Respon Getar Untuk Visualisasi Fenomena Kavitasi

Pada Pompa Sentrifugal Dengan Variasi Kerusakan Impeler”, yang

dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana S1

pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan atau

duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai

untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas

Muhammadiyah Surakarta atau Instansi manapun, kecuali bagian yang

sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana mestinya.

Surakarta, 7 Agustus 2012

Page 3: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

iii

Page 4: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

iv

Page 5: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

v

Page 6: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

vi

MOTTO

Mohonlah pertolongan kepada allah dan bersabarlah

(QS. Al A’raaf: 128)

Hanya kepada allah kami menyembah dan hanya kepada allah kami

memohon pertolongan

(QS. Al Fatihah: 5)

Jalani hidup dengan semangat, berdoa dan berusaha. Semoga ridho allah

menyertai kita.

(Maskuh Astriyanto)

Page 7: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

vii

Aplikasi Respon Getar Untuk Visualisasi Fenomena Kavitasi Pada Pompa Sentrifugal Dengan Variasi

Kerusakan Impeler

Maskuh Astriyanto, Wijianto, Subroto Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah

Surakarta Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan Kartasura

ABSTRAKSI

Pada sistem pemipaan dengan menggunakan pompa sentrifugal dapat menimbulkan terjadinya penurunan tekanan pada saluran isap pompa sampai dibawah tekanan uap jenuhnya sehingga timbul gelembung uap atau fenomena kavitasi. Hal tersebut menjadi kendala utama industri-industri kimia dan minyak yang menggunakan pompa sebagai alat utamanya. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon getaran yang terjadi dan fenomena kavitasi pada pompa sentrifugal dengan cara memvariasi kerusakan impeller.

Penelitian ini di mulai dengan perakitan semua peralatan termasuk manometer vakum dan tekan, rota meter. Dilanjutkan dengan membuat variasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I, variasi II, variasi III, dan variasi IV yang berturut-turut semakin besar level kerusakannya. Pengujian ini dilakukukan dengan mengukur tekanan pada saluran isap dengan saluran tekan pompa dan mengukur getaran pompa.

Kondisi kavitasi pada rangkaian alat uji ini belum terpenuhi karena tekanan terukur pada sisi isap pompa masih lebih besar dari tekanan uap jenuhnya. Semakin besar kerusakan impeler maka tekanan isap(suction) pompa semakin naik. Semakin besar kerusakan impeler maka tekanan pada sisi tekan(discharge) pompa semakin turun. Kerusakan impeler tidak berpengaruh terhadap kenaikan tertinggi nilai accelerometer. Kata kunci: Pompa, Kavitasi, Impeler, Getaran.

Page 8: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

viii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillahi rabbil‘alamin kami panjatkan kehadirat Allah

SWT atas berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan

penelitian ini dapat terselesaikan.

Tugas Akhir berjudul “Aplikasi Respon Getar Untuk Fenomena

Kavitasi Pada Pompa Sentrifugal Dengan Variasi Kerusakan

Impeler”, dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak. Untuk

itu pada kesempatan ini, penulis dengan segala ketulusan dan keiklasan

hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya kepada :

1. Wijianto, ST, M.Eng, Sc, selaku dosen pembimbing utama

yang telah banyak memberikan ilmu dan arahan serta

bimbingannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

2. Ir. Subroto, MT selaku dosen pembimbing pendamping

terimakasih atas waktu, pengarahan, bimbingan, saran dan

dorongannya dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.

3. Bapak dan Ibu tercinta yang telah banyak kasih sayangnya

yang tidak pernah berhenti dan memberikan dorongan baik

semangat, moral, material dan do’a. Semoga ini menjadi awal

langkah sukses.

4. Semua pihak yang telah membantu, semoga Allah SWT

membalas kebaikanmu.

Page 9: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

ix

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,

oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca

akan penulis terima dengan senang hati.

Surakarta, 7 Agustus 2012

Penulis

Page 10: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

x

DAFTAR ISI

Halaman Judul .................................................................................... i

Pernyataan Keaslian Topik Tugas Akhir ............................................. ii

Halaman Persetujuan ......................................................................... iii

Halaman Pengesahan ........................................................................ iv

Lembar Soal Tugas Akhir ................................................................... v

Lembar Motto ...................................................................................... vi

Abstraksi ............................................................................................ vii

Kata Pengantar ................................................................................... viii

Daftar Isi ............................................................................................. x

Daftar Gambar .................................................................................... xii

Daftar Tabel ........................................................................................ xiii

Daftar Simbol ...................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ................................................................... 1

1.1. Latar Belakang ................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian ................................................................ 3

1.3. Manfaat Penelitian……………………………………………. 3

1.4. Lingkup Penelitian .............................................................. 4

1.5. Sistimatika Penulisan ......................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................... 6

2.1. Kajian Pustaka ................................................................ 6

2.2. Landasan Teori ............................................................... 10

Page 11: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

xi

2.2.1. Kerja Pompa Sentrifugal ...................................... 10

2.2.2. Frekuensi Yang Dipengaruhi Impeler ................... 12

2.2.3. Frekuensi Yang Dipengaruhi Oleh Belt ................ 13

2.2.4. NPSH (Net Positive Suction Head) ...................... 13

2.2.5. NPSH Yang Tersedia /Net Positive Suction Head

Availlable (NPSHA) .............................................. 15

2.2.6. NPSH Yang Diperlukan /Net Positive Suction Head

Required (NPSHR) ............................................... 16

2.2.7. Putaran Spesifik ................................................... 17

2.2.8. Getaran ................................................................ 28

2.2.10. Analisis Frekuensi Getaran Pompa ...................... 18

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................. 21

3.1. Diagram Alir Penelitian ..................................................... 21

3.2. Alat Penelitian .................................................................. 22

3.2.1. Alat Ukur ………... ……………………………..……22

3.3. Bahan Penelitian ………………… ..................................... .22

3.4. Perakitan bahan penelitian . ................................................25

3.5. Pemasangan pengukur getaran................. ..........................26

3.6. Langkah penelitian................................................................28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................. 32

4.1. Indikasi awal kavitasi …………… ...................................... 32

4.2. Perhitungan Frekuensi Input Getar …………… ................ 32

4.2.1. Frekuensi Yang Dipengaruhi Impeler ..................... 32

Page 12: APLIKASI RESPON GETAR UNTUK FENOMENA KAVITASI PADA POMPA ...eprints.ums.ac.id/21734/1/cover.pdfvariasi kerusakan pada impeller pompa menjadi empat level kerusakan yaitu variasi I,

xii

4.2.2. Frekuensi Belt .................................................. ...... 33

4.3. Analisis Pengaruh Kerusakan Impeller Pompa

Terhadap Tekanan ........................................................... 33

4.4. Analisis Hasil Spektrum frekwensi ................................... 35

4.4.1. penempatan accelerometer posisi A ..................... 35

4.4.2. penempatan accelerometer posisi B ...................... 37

4.4.3. penempatan accelerometer posisi C ...................... 39

4.4.4. penempatan accelerometer posisi D ...................... 41

4.4.5. penempatan accelerometer posisi E ...................... 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................. 46

5.1. Kesimpulan ....................................................................... 46

5.2. Saran ................................................................................. 46

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................... 48

LAMPIRAN