jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas...

PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS BEARING

DENGAN KAPASITAS 20 TON

TUGAS AKHIR

DIAJUKAN KEPADA

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

DISUSUN OLEH :

MUHAMAD SYAIFUL RIZAL

201210120311184

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK


2017

iii

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS BEARING DENGAN

KAPASITAS 20 TON

Diajukan Kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Disusun Oleh :

Nama : Muhamad Syaiful Rizal

NIM : 201210120311184

Telah diperiksa, disetujui dan disahkan oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Murjito, ST, MT Dra. Roro Heni Hendaryati, MT

Nip: 108.9404.0313 Nip: 108.8909.0125

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT.

Nip: 108.8909.0248

iv


FAKULTAS TEKNIK


Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI

Nama : M.Syaiful Rizal

No ST Pemb TA : Tgl ST.TA Keluar:05-10-2016

No. Induk :

201210120311184

Judul :

Pembimbing I : Murjito, ST, MT.

No Tgl

Konsultasi

Catatan Asistensi Paraf

1 10/10/2016 Konsultasi BAB I

2 24/10/2016 Konsultasi BAB I

3 14/11/2016 ACC BAB I

4 12/1/2017 Konsultasi BAB II

5 20/4/2017 ACC BAB II

6 20/4/2017 Konsultasi BAB III

7 25/4/2017 ACC BAB III

8 26/9/2017 Konsultasi BAB IV

9 12/10/2016 ACC BAB IV

10 12/10/2017 ACC BAB V

Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing I

PERANCANGAN MESIN HIDRAULIK PRESS

BEARING DENGAN KAPASITAS 20 TON

v

(Ir. Daryono, MT.) (Murjito, ST, MT.)


FAKULTAS TEKNIK


Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp (0341) 464318-21 Psw. 127

Fax (0341) 460782 Malang 65144

LEMBAR ASISTENSI

Nama : M.Syaiful Rizal

No. ST Pemb TA : Tgl ST, TA Keluar:5-10-2016

No. Induk :

201210120311184

Judul :

Pembimbing II : Dra, Roro Heni Hendaryati, MT

No Tgl

Konsultasi

Catatan Asistensi Paraf

1 13/10/2016 Konsutasi BAB 1

2 17/11/2016 ACC BAB I

3 26/9/2017 Konsultasi BAB II

4 26/9/2017 ACC BAB II

5 26/9/2017 Konsultasi BAB III

6 26/9/2017 ACC BAB III

7 26/9/2017 Konsultasi BAB IV

8 12/10/2017 ACC BAB IV

9 12/10/2017 ACC BAB V

Ketua Jurusan Teknik Mesin Dosen Pembimbing II

(Ir. Daryono, MT.) (Dra. Roro Heni Hendaryati. MT)

Perancangan Mesin Hidraulik Press Bearing Dengan

Kapasitas 20 Ton

ix

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, atas limpahan rahmat sert

a hidayah-Nya lah Tugas Akhir yang berjudul “Perancangan Mesin Hidraulik

Press Bearing Dengan kapasitas 20 Ton” ini dapat terselesaikan.

Dalam penyelesaian Tugas Akhir ini, tidaklah lepas dari dukungan banyak

pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih

yang sebesar-besarnya kepada pihak-pihak yang telah banyak membantu dalam

proses penyelesaian Tugas Akhir ini, yaitu :

1. Bapak dan Ibu saya tercinta yang senantiasa mendoakan dan mendukung

selalu hingga saya dapat menjadi seperti sekarang.

2. Bapak Murjito ST, MT dan Ibi Dra. Roro Heni Hendaryati MT yang telah

membimbing dalam penyusunan Tugas Akhir.

3. Seluruh dosen Teknik Mesin yang telah membimbing selama kuliah.

4. Semua teman - teman Teknik Mesin Angkatan 2012,

5. Semua teman – teman kosan yang selalu menemani saya disaat saya

kesepian

6. Pak yadi selaku bapak kosan yang baik

7. Bromo_project yang telah memberi tambahan penghasilan selama di malang

Dengan penuh kesadaran sebagai manusia, saya mohon maaf apabila ada kesalahan

dalam penyusunan tugas akhir ini. Oleh karena itu, mohon saran dan kritik yang

bersifat membangun demi perbaikan tugas akhir ini, dan penulis berharap Tugas

Akhir ini berguna bagi semua pihak.

Malang 24 Oktober 2017

Penulis

x

DAFTAR ISI

LEMBAR JUDUL ............................................................................................... i

POSTER ............................................................................................................... ii

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................ iii

LEMBAR ASISTENSI I ..................................................................................... iv

LEMBAR ASISTENSI II ................................................................................... v

SURAT PERNYATAAN .................................................................................... vi

ABSTRAKSI BAHASA INDONESIA .............................................................. vii

ABSTRAKSI BAHASA INGGRIS .................................................................... viii

KATA PENGANTAR ......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ x

DFTAR TABEL .................................................................................................. xiii

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xiv

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah ................................................................................. 3

1.3 Tujuan Perancangan .............................................................................. 3

1.4 Batasan Masalah .................................................................................... 3

1.5 Manfaat Perancangan ............................................................................ 4

1.6 Konsep Desain ....................................................................................... 4

BAB II DASAR TEORI

2.1 Pengertian Sistem Hidraulik .................................................................. 5

2.2 Keuntungan dan kerugian Sistem Hidraulik .......................................... 5

2.1.1 Keuntungan Sistem Hidraulik ................................................. 5

2.1.2 Kekurangan Sistem Hidraulik ................................................. 6

2.3 Dasar-Dasar Sistem Hidraulik ............................................................... 7

xi

2.4 Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidraulik .............................. 9

2.5 Istilah dan Lambang Dalam Sistem Hidraulik....................................... 18

2.6 Statika .................................................................................................... 23

2.7 Tegangan................................................................................................ 23

2.8 Defleksi .................................................................................................. 24

2.9 Pengertian Bearing................................................................................. 25

2.10 Fungsi Bearing ..................................................................................... 25

2.11 Jenis-Jenis Bearing .............................................................................. 25

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN

3.1 Metodologi Perancangan ....................................................................... 29

3.2 Diagram Alir .......................................................................................... 31

3.3 Data Perancangan .................................................................................. 32

3.3.1 Syarat Pemilihan Bahan Mesin Hidraulik .............................. 32

3.3.2 Pemilihan Bahan ..................................................................... 33

3.4 Studi Lapangan ...................................................................................... 33

3.4.1 Studi Literatur ......................................................................... 33

3.4.2 Perencanaan dan Perhitungan ................................................. 33

3.4.3 Kesimpulan ............................................................................. 33

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN

4.1 Tekanan Pengepresan ............................................................................ 34

4.1.1 Luas Piston .............................................................................. 34

4.1.2 Gaya Pengepresan ................................................................... 35

4.1.3 Luas Plunger Dalam Pompa ................................................... 35

4.1.4 Gaya Pompa ............................................................................ 36

4.1.1 Gaya Manual Oleh Tangan ..................................................... 36

4.2 Desain Rangka Mesin Press................................................................... 37

4.2.1 Desain Plat Atas ...................................................................... 37

4.2.2 Analisa Tegangan ................................................................... 38

4.2.2.1 Momen Tahan Bending ............................................... 39

4.2.2.2 Tegangan Bending ....................................................... 39

xii

4.3 Kekuatan Baut ...................................................................................... 40

4.3.1 Tegangan Geser Langsung ...................................................... 40

4.3.2 Tegangan Tarik Tak Langsung ............................................... 41

4.3.3 Beban Tarik Equivalen ........................................................... 41

4.3.4 Ukuran Baut ............................................................................ 42

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ............................................................................................ 44

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

Daftar Pustaka ..................................................................................................... xvi

Lampiran ............................................................................................................. xvii

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Simbol-simbol pipa hidraulik ............................................................ 17

Tabel 2.2 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol ... 18

Tabel 2.3 Simbol-simbol untuk melayani katup ................................................ 19

Tabel 2.4 Lambang komponen Penyusun dalam system hidraulik .................... 20

Tabel 3.1 Tabel daftar persyaratan pemilihan bahan ......................................... 32

Tabel 4.1 Tabel spesifikasi baut ......................................................................... 42

Tabel 4.2 Tabel spesifikasi kekuatan bearing ................................................... 42

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Konsep desain mesin press ........................................................... 4

Gambar 2.1 Fluida dalam pipa menurut hukum pascal .................................... 7

Gambar 2.2 Pompa single stage tekanan rendah............................................... 9

Gambar 2.3 Pompa single stage tekanan tinggi ................................................ 7

Gambar 2.4 Double pump ................................................................................. 10

Gambar 2.5 External gear pump ....................................................................... 10

Gambar 2.6 Internal gear pump ........................................................................ 11

Gambar 2.7 Pompa aksial tipe sumbu bengkok (bent axel type) ...................... 11

Gambar 2.8 Pompa aksial tipe plat pengatur (sswash plate type) ..................... 12

Gambar 2.9 Katup pengatur tekanan................................................................. 13

Gambar 2.10 Katup pengatur arah tekanan ......................................................... 13

Gambar 2.11 Flow control throttling valve ......................................................... 14

Gambar 2.12 Pengukur tekanan (manometer) dengan prinsip kerja bourdon .... 15

Gambar 2.13 Sketsa prinsip statika kesetimbangan ............................................ 21

Gambar 2.14 Solid bearing ................................................................................. 23

Gambar 2.15 Ball bearing ................................................................................... 25

Gambar 2.16 Roller bearing ................................................................................ 25

Gambar 2.17 Needle bearing .............................................................................. 26

Gambar 3.1 Skets gambar mesin press ............................................................. 30

Gambar 3.2 Diagram alir perancangan mesin hidraulik press bearing

kapasitas 20 ton ............................................................................ 31

Gambar 4.1 Sketsa pompa ................................................................................ 36

Gambar 4.2 FBD gaya tuas pengungkit ............................................................ 36

Gambar 4.3 Sketsa pembebanan plat atas ......................................................... 38

Gambar 5.1 Sketsa rangka mesin press hidraulik kapasitas 20 ton .................. 43

xv

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Hidrolik Pess ................................................................................. xvii

Lampiran 2 Dimensi Ulir .................................................................................. xviii

xvi

DAFTAR PUSTAKA

Daryono. 2002. Buku Ajar: Mekanika Kekuatan Material.

Giles, Renald V. 1986. Teori dan Soal-soal Mekanika Fluida dan Hidrolika. Edisi

kedua. Jakarta: Erlangga.

Mansur. 2013. Makalah Sistem Hidrolik. http://Samoeji.blogspot.in/2013/04/

makalah-sistem-hidrolik.html. Diakses tanggal 20 Oktober 2016.

Marblemist. 2012. Kelebihan dan Kekurangan Sistem Hidrolik. http://glamorous-

hani.blogspot.com/2012/05/kelebihan-dan-kekurangan-sistem.html.

Diakses tanggal 5 Oktober 2016.

Pramadika, Ilham. 2012. Rancang Bangun Sistem Hidrolik pada Mesin Press

Batako, Sterofoam dan Botol Plastik. Skripsi: Universitas 11 Maret

Surakarta.

Smith, William F. 1990. Principles off Material Science and Engineering. Second

Edition. Mc. Graw Hill Publishing Company.

http://glamorous-hani.blogspot.com/2012/05/kelebihan-dan-kekurangan-sistem.html

http://glamorous-hani.blogspot.com/2012/05/kelebihan-dan-kekurangan-sistem.html

jurusan teknik mesin fakultas teknik universitas...

Documents