mata kuliah hidrolik

P1

P2

Stroke

D2

D1

TUGAS HIDROLIK & PNEUMATIK PERHITUNGAN PERENCANAAN SILINDER EXCAVATOR UNTIRTA

MERENCANAKAN SILINDER HIDROLIK DIBAGIAN PENGERUK EXCAVATOR

1. Mencari Luas Penampang Rod Dan Piston Diketahui:Berat maksimal yang diangkat hidrolik: Weight = 4 Ton ≈ 4000 Kg ≈ 40000 N ≈ 40 KNDari lampiran katalog silinder hidrolik didapat tipe silinder 15 B 10 dan dimensi silinder:

A = 31,75 mm B = 16,56 mm Stroke: C = 254 mm Diameter piston: D = 38,1 mm ≈ D2

Diameter rod: d = 19,05 mm ≈ D1

F = 25,40 mm G = 3/8 NPT H = 57,15 mm L = 431,8 mm

TUGAS BESAR HIDROLIK & PNEUMATIK 1


2. Mencari Tekanan Maksimum Hidrolik

P2=FA2

= Fπ D2

2

4

= 4 Fπ D2

2 =4 (40)

3,14(38,1)2 =0,035KN /mm2≈35000KN /m2

P1=F

A2−A1

¿ Fπ4

(D 2−D1 )2



¿4 F

π (D2−D1)2=4 (40)

3,14 (38,1−19,05)2 =0,14KN /mm2≈140000KN /m2

3. Mencari Kecepatan PistonUntuk mendorong maju silinder hidrolik dibutuhkan waktu: t = 5 detik

V= Stroket

=2545

=50,8mm/detik ≈0,0508m /detik

4. Mencari Debit Maksimum Fluida Disilinder Hidrolik

QSilinder=Vx A2=Vxπ D2

2

4=0,0508x 3,14 x ¿¿

5. Mencari Head Loss Total

H LossTotal=hfg+hfm+(hfe9 00 xn)+hfu+h fki+hfkk ¿3,12+0,0037+ (1,31 x 2 )+0,062+0,12+0,023 ¿5,95m

Bilangan Reynolds:

ℜ=V Pipa x DPipa

v=1,1x 0,0762

940 x1 07 =8,9 x1 0−12(AliranLaminer ℜ<2300)

QPompa=V Pipa x APipa

QPompa=V Pipa xπ DPipa

2

4→V Pipa=

4 xQPompa

π DPipa2

V Pipa=4 xQPompa

π DPipa2 =4 x5 x1 0−3

3,14 x ¿¿

Dimana: Kapasitas pompa: QPompa=0,3m3/menit ≈5 x 10−3m3/detik Diameter pipa : DPipa=RSilinder x 4=19,05 x 4=76,2mm≈0,0762m

Viskositas minyak silinder: v=940 x107m2/detik

Faktor gesekan untuk aliran laminar:



λ=64ℜ = 64

1x 1 0−13=6,4 x1014

Kerugian gesek dalam pipa:

h fg=λLD

V 2

2 xg=6,4 x1 014( 6

0,0762 )( 1 ,12

2 x9,81 )=3,12m

Dimana: Panjang pipa: L=6m

Kerugian pada ujung masuk pipa:

h fm=fV 2

2xg=0,06 x

1,12

2x 9,81=0,0037m

Kerugian pada belokan 900:

f=[0,131+1,847 ( D2xR )

3,5]( θ900 )

0,5

¿ [0,131+1,847 ( 0,07622x 0,019 )

3,5]( 900

900 )0,5

¿21,22

RSilinder=DPipa

4=0,0762

4=0,019m

h fe= fV 2

2 xg=21,22

1 ,12

2x 9,81=1,31m

Kerugian pada ujung keluar pipa:

h fu=fV 2

2xg=1,0

V 2

2 xg=1,0

1 ,12

2x 9,81=0,062m

Kerugian pada katup isap dengan saringan:



h fki=fV 2

2xg=1,97

V 2

2 xg=1,97

1 ,12

2 x9,81=0,12m

Dengan diameter pipa: D=0,0762m≈76,2mm→100mm

Maka didapat koefisien gesek katup isap dengan saringan: f=1,97

Kerugian pada katup kupu-kupu:

h fkk=fV 2

2xg=0,38

V 2

2 xg=0,38

1 ,12

2 x9,81=0,023m



Dengan diameter pipa: D=0,0762m≈76,2mm→100mm

Maka didapat koefisien gesek katup-kupu: f=0,6+0,16

2=0,38

6. Mencari Rugi Tekanan PLossTotal= ρxgx HLossTotal

¿872Kg /m3 ( 9,81m / s2 ) (5,95m )

¿50898Kg .m

s2

1

m2≈50898N /m2≈50,9KN /m2

Dimana: massa jenis oli hidrolik: ρ=0,872Kg /dm3≈872Kg /m3

7. Mencari Tekanan Pompa OperasiPOperasi=PMax+PLossTotal

¿140000+50,9=140050,9KN /m2≈1,400509x 105KN /m2

8. Mencari Tekanan Untuk Relief Setting ValvePRelief Valve=POperasi+10 %POperasi

¿140050,9+14005,09=154055,99KN /m2

9. Mencari Debit Fluida DipompaQ=VxA



¿Vx ( π D2

4 ) ¿1,1 x( 3,14 x 0,076 22

4 )=5 x 10−3m3/detik ≈0,30m3/menit

10. Mencari Head Total

HTotal=H a+∆ H p+HLoss Total+V 2

2 g=3+0+5,95+ 1 ,12

2 x 9,81=9m

Dimana: Tinggi permukaan:H a=3m

Perbedaan tekanan: ∆ H p=0

11. Mencari Daya Pompa Hidrolik

Ph=γQ HTotal=9,11KN /m3 x 5 x1 0−3m3/det ikx9m=0,41KW

Dimana: γ MinyakSilinder=911Kgf /m3=9110N /m3=9,11K N /m3

12. Pemilihan Pompa Hidrolik Yang Sesuai



Dari tabel diatas dengan kapasitas Q=5 x 10−3m3/detik dan HTotal=9m maka didapat No. katalog pompa yaitu: 50 x 40C4 - 5 1,5Artinya:- Diameter isap = 50 m

- Diameter keluar = 40

- Jenis rumah = C

- Jumlah kutub = 4

- Frekuensi = 50 Hz

- Daya motor = 2,2 KW



13. Mencari Volume Tangki + 13

Ruang Kosong

V= (AxL )+ 13=( π D 2

4xL)+ 1

3=( 3,14 x 0,07622

4x6)+ 1

3=0,36m3


mata kuliah hidrolik

Documents