rpm (3)
DESCRIPTION
Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Pertemuan ke-3TRANSCRIPT
III.A MATERI TATAP MUKA TYPE MESIN/FONDASI
Tipe suatu pondasi mesin berbeda-beda, tergantung dari jenis gaya yang bekerja pada mesin tersebut untuk disalurkan ke tanah, dengan kata lain jenis pondasi mesin tergantung dari jenis operasional mesinnya. Ada 3 jenis operasional dari mesin, yaitu:
1. Reciprocating machines;2. Impact machines; dan3. High speed rotary machines.
Reciprocating Machines
Pada mesin jenis reciprocating, menggunakan sejenis engkol untuk pergerakannya/operasionalnya. Engkol ini terus berputar bolak-balik sehingga menimbulkan gaya dinamis. Jadi, mesin jenis reciprocating menimbulkan beban bolak-balik akibat mekanisme engkol. Pondasi yang digunakan umumnya pondasi blok. Berikut beberapa contoh mesin jenis reciprocating:
1. Internal combustion engine;2. Steam engine;3. Piston type pump; dan4. Compressor.
Berikut beberapa contoh grafik yang akan terjadi akibat pengoperasian mesin reciprocating:
Gambar 1. Contoh-contoh grafik mesin reciprocatingSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Gambar 2. Contoh mesin dengan lengan penggerakSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Gambar di atas adalah salah satu contoh sketsa penempatan mesin reciprocating di atas blok pondasi, dari gambar ini terlihat jenis lengan engkol yang akan bekerja bolak-balik pada mesin. Untuk memperkecil intensitas getaran yang terjadi pada saat pengoperasian mesin, kita dapat mengurangi massa dari engkol ini, yaitu dengan cara melubangi lengannya, seperti yang terlihat pada gambar berikut:
Gambar 3. Contoh pengurangan massa pada mesinSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Impact Machines
Pondasi pada mesin jenis ini, akan menerima beban berupa impak atau tumbukan. Sama seperti pada reciprocating machines, pondasi yang umum digunakan pada mesin jenis ini adalah jenis pondasi blok. Contoh mesin jenis impact ini adalah forging hammer. Berikut sebuah sketsa mesin pemecah batu.
Gambar 4. Contoh mesin pemecah batuSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Contoh grafik yang akan terjadi akibat pengoperasian mesin impact adalah sebagai berikut:
Gambar 4. Contoh grafik mesin impactSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011) High-speed Rotary Machines
High-speed rotary machines merupakan tipe mesin dengan frekuensi operasional yang tinggi. Kecepatannya lebih dari 3000 rpm (rotasi per menit), bahkan dapat mencapai 10000 rpm. Pondasi yang digunakan pada mesin tipe high-speed rotary machines ini umumnya merupakan pondasi yang terdiri atas slab dan kolom juga rangka. Beberapa contoh mesin tipe high-speed rotary adalah sebagai berikut:
1. Turbogenerator;2. Turbin; dan3. Rotary compressor.
Contoh-contoh pondasi dinamis (Prakash & Puri, 1987)
Gambar 5. Contoh pondasi dinamis (Prakash & Puri, 1987)Sumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Gambar 6.Contoh fondasi untuk reciprocating machinesSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
Gambar 7.Contoh fondasi untuk reciprocating machinesSumber: Kuliah Rekayasa Pondasi Mesin Prof. Dr. Ir. H. Munirwansyah, M.Sc
(2011)
III.B PENGEMBANGAN MATERITYPE MESIN/FONDASI
Dikutip dari tesis program magister ITS (Institut Teknologi Surabaya) karangan Muhammad Imamuddin, Berdasarkan bentuk strukturnya, pondasi mesin dibedakan dalam empat tipe :
1. Tipe blok, berupa blok beton di mana mesin langsung diletakkan diatasnya;
2. Tipe box, yang terdiri dari blok beton berongga yang menopang mesin dibagian atasnya;
3. Tipe dinding, yang terdiri dari sepasang dinding yang menopang mesintepat di atasnya; dan
4. Tipe portal, berbentuk portal di mana mesin diletakkan di atas portal.
Gambar 1. Tipe-tipe pondasi mesin; kiri atas: tipe blok, kanan atas: tipe box, kiri bawah: tipe dinding, kanan bawah: tipe portal.
Sumber: e-USU Repository
Mesin yang menghasilkan tumbukan secara periodik dengan kecepatan yang rendah biasanya di letakkan pada pondasi tipe blok. Sedangkan untuk
mesin yang bekerja pada putaran tinggi digunakan pondasi dengan tipe portal. Kecepatan mesin pada saat beroperasi dibagi dalam tiga kelompok:
Frekuensi rendah sampai menengah : 0 – 500 rpm; Frekuensi menengah sampai tinggi : 300 – 1000 rpm; dan Frekuensi sangat tinggi : > 1000 rpm
Kelompok pertama meliputi mesin-mesin dengan ukuran yang besar seperti kompresor dan blower-blower besar. Frekuensi kerjanya berada pada rentang 50 – 250 rpm. Untuk kelompok ini digunakan pondasi tipe blok dengan luasan bidang kontak dengan tanah yang besar.
Kelompok kedua adalah mesin-mesin dengan ukuran sedang seperti mesin-mesin disel dan bensin. Dianjurkan untuk menggunakan pondasi tipe blok yang diberi spring di bagian bawahnya. Pemberian spring ini adalah dalam rangka untuk menjaga agar frekuensi alam pondasi lebih rendah dari pada frekuensi operasi mesin.
Kelompok yang ketiga meliputi mesin-mesin yang beroperasi dengan kecepatan tinggi, seperti motor listrik dan paket turbogenerator. Untuk kelompok ini digunakan pondasi tipe portal.
Banyak perangkat di rumah atau di pabrik yang bergerak misalnya memutar yang merupakan elemen penghasil getaran. Jika getaran menyetuh lantai atau dinding dari bangunan getarannya akan disalurkan ke struktur bangunan dan disebarkan melalui dinding atau lantai dalam bentuk structure-borne sound. Selama getaran ini memancarkan suara udara ke lingkungan maka akan terdengar tidak hanya dibawah atau di belakang dinding tempat alat itu terpasang, tetapi juga di daerah terpencil dari bangunan.
Transfer suara structure-borne dari mesin dapat dicegah atau dikurangi secara signifikan dengan menempelkan sumber getaran pada penyangga fleksibel, misalnya pada pegas. Untuk peralatan ringan dengan gabus, karet, dan lain-lain. Untuk mesin berat dibuat khusus dengan pegas baja dibuat dengan atau tanpa peredam tambahan.
Untuk mengantisipasi pembesaran dari amplitudo maka pada system dipakai damping yang menggunakan mekanisme disipasi energy untuk mengurangi tingkat vibrasi yang dihasilkan pada frekuensi resonansi. Damping
secara umum mempunyai fungsi penting : mengurangi transmisi dati energy vibrasi ke struktur, mengurangi amplitudo dari vibrasi pada saat resonansi, mengurangi getaran bebas atau getaran karena tumbukan.
Dikutip dari Foundations For Vibrating Machines; Special Issue, April-May 2006, of the Journal of Structural Engineering, SERC, Madras. India, karangan Shamsher Prakash (Professor Emeritus Civil, Architecture and Environmental Engineering University of Missouri Rolla, Rolla, MO, USA) dan Vijay K. Puri (Professor Civil and Environmental Engineering Southern Illnois University, Carbondale, IL, USA):
Gambar 2. Tipe pondasi mesinSumber: Special Issue, April-May 2006 Of the Journal of Structural Engineering,
SERC, Madras
Klasifikasi fondasi didasarkan atas gaya yang bekerja: Yang memproduksi gaya lentur/tumbuk (impact forces), misal
gaya tumbuk, gaya tekan, roket;
Yang memproduksi gaya periodik, misalnya: kompresor; Mesin-mesin dengan kecepatan tinggi, misal: turbines, rotary
compressor; dan Mesin tambahan pada fondasi mesin, misal: mesin pompa.
Klasifikasi fondasi didasarkan atas bentuk strukturnya: Fondasi tipe blok, terdiri dari adukan blok beton dimana mesin
akan diletakkan; Fondasi tipe box (kotak) atau kaison, terdiri dari blok beton yang
berlubang ditengahnya dan menahan mesin diatasnya; Fondasi tipe dinding, terdiri dari sepasang dinding yang menahan
mesin diatasnya; dan Fondasi tipe rangka, terdiri dari kolom vertikal yang menahan
konstruksi rangka horizontal diatasnya dimana mesin akan diletakkan.
Dengan melihat gaya yang terdapat pada mesin yaitu gaya impulsive dan gaya periodic, maka tipe blok digunakan bila mesin memproduksi gaya impuls dan gaya periodik dengan kecepatan rendah, sedang untuk kecapatan tinggi dan berotasi digunakan tipe rangka. Untuk bebarapa mesin yang menginduksi gaya dinamika kecil dapat langsung diangker pada lantai tanpa fundasi khusus.
Gambar 7. Contoh penggunaan damperSumber: http://www.globalspec.com/
Gambar 8. Diagram generator AC satu phasa dua kutub
Gambar 9. Contoh mesin-mesin turbogenerator
Gambar 10. Contoh mesin rotary screw compressor
Gambar 11. Contoh mesin-mesin steam turbin
Gambar 12. Contoh mesin compressor
Gambar 13. Contoh internal combustion engine
Gambar 15. Contoh steam engine
Gambar 16. Contoh compressor
Gambar 17. Turbin
Gambar 18. Contoh rotary screw compressor
Gambar 19. Contoh axial piston pump
DAFTAR PUSTAKA
http://badaruddin.files.wordpress.com
http://karyailmiah.tarumanagara.ac.id
http://www.migas-indonesia.com
http://www.iptek.net.id
http://jendela.web.id/
http://id.wikipedia.org
http://www.ch-non-food.com/
http://media.fastclick.net/
http://www.greensteamengine.com/
http://www.about.com/
http://www.howstuffworks.com/
http://www.globalspec.com/
http://www.mt-online.com/
http://www.weg.net/
e-USU Repository
www.ceccato.com
Gofir, Abdul, Perencanaan Pondasi Blok Segi Empat (Rectangular Block Foundations) Sebagai Pendukung Beban Dinamis Mesin, 2003
Kumala, Indah Candra, Perencanaan pondasi blok Akibat Beban Dinamis Mesin Unigrator (Penumbuk Tebu) Pada Pabrik Gula Kebon Agung Malang, 2003
Sudaryanto, Yudi; Studi Eksperimen Isolasi Getaran Mesin Terhadap Pondasi, 2006
Special Issue, April-May 2006 Of the Journal of Structural Engineering, SERC, Madras