DPTM Mesin Tenaga Fluida [PDF]

Citation preview

DASAR PERANCANGAN TEKNIK MESIN Prinsip Kerja Mesin Tenaga Fluida



Oleh : TOGIK HIDAYAT



Pendahuluan • Mesin fluida adalah mesin yang berfungsi utuk merubah energi mekanik menjadi energi potensial dan sebaliknya, merubah energi mekanik dalam bentuk fluida • Fluida adalah zat cair yang berubah bentuk secara continiu ( terus menerus ) bila terkena tegangan geser, brapan pun kecilnya tegangan gesr tersebut. • Gaya geser adalah komponen yang menyinggung permukaan dan gaya yang dibagi dengan luas permukaan tersebut adalah tegangan geser rata – rata pada permukaan itu. Tegangan geser pada suatu permukaan titik adalah nilai batas perbandingan gaya geser terhadap gaya luar hingga menjadi titik tersebut.



Jenis mesin tenaga fluida Secara umum mesin – mesin fluida dapat digolongkan dalam dua golongan yaitu : 1. Golongan mesin – mesin kerja , yaitu berfungsi untuk merubah energi mekanis menjadi energi fluida, contohnya : pompa, blower, compressor, dan lain– lain. 2. Golongan mesin – mesin tenaga yang berfungsi untuk merubah energi fluida menjadi energi mekanis seperti : turbin air, turbin uap, kincir angin, dan lain – lain.



Macam macam mesin fluida 1. Pompa Pompa adalah mesin fluida yang digunakan untuk mengalirkaan fluida inkompresible ( tidak mampu mampa ) dari suatau tempat ketempat yang lain, dari suatu tempat yang rendah ketempat yang lebih tinggi atau dari tekanan yang rendah ke tekanan yanglebih tinggi.Dalam hal ini pembahasan pompa tidak terlepas dari pembahasan pipa isap ( suction pipe ) dan pipa tekan ( discharge ) yang secara keseluruhan juga tentang pemompaan ( pumping system ). Macam macam pompa adalah sebagai berikut.



a. Pompa aliran radial Arah aliran dalam sudu gerak pada pompa aliran radial pada bidang yang tegak lurus terhadap poros dan head yang timbul akibat dari gaya sentrifugal itu sendiri. Pompa aliran radial mempunyai head yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan pompa jenis yang lain.



b. Pompa aliran aksial Arah aliran dalam sudu gerak pada pompa aliran aksial terletak pada bidang yang sejajar dengan sumbu poros dan head yang timbul akibat dari besarnya gaya angkat dari sudu – sudu geraknya. Pompa aliran aksial mempunyai head yang lebih rendah tetapi kapasitasnya lebih besar.



C. Pompa Screw Pompa screw memiliki satu atau lebih screw. Untuk pompa screw dengan screw tunggal, screw berputar didalam screw housing, dan fluida akan terbawa kedepan sesuai putaranscrew. Pompa screw dengan screw lebih dari satu, masing-masing screw saling bertemu. Ulir dari kedua screw dibuat presisi sehingga terjadi perapatan antara kedua screw tersebut maupun terhadap housing. Gerakan screw mengakibatkan fluida dari sisi hisap masuk kedalam ruang diantara ulir dari masing-masing screw dan housing. Pertemuan ulir dari masing-masing screw yang berputar mengakibatkan fluida terdorong ke sisi tekan ( discharge ). Pompa jenis ini digunakan untuk memompa sampai tekanan 50 kg/cm2 dengan putaran mencapai 3500 Rpm, namun umumnya hanya pada putaran 1750 Rpm. Pengaturan jumlah aliran dilakukan dengan mengubah putaran atau mengembalikan ke sisi hisap / reservoir.



d. Pompa resiprokating Reciprocating pump adalah suatu jenis dari Positive Displacement Pump dengan menggunakan aksi displacement. Pompa reciprocating merupakan pompa bolak-balik yang dirancang untuk menghasilkan kapasitas yang cukup besar dan merupakan pompa yang mengubah energy mekanis penggeraknya menjadi aliran fluida dengan meng gunakan bagian pompa yang bergerak bolak-balik di dalam silinder.



2. Kompresor Kompresor adalah mesin atau alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan atau memampatkan fluida gas atau udara. Kompresor biasanya menggunakan motor listrik, mesin diesel atau mesin bensin sebagai tenaga penggeraknya. Udara bertekanan hasil dari kompresor biasanya diaplikasikan atau digunakan pada pengecatan dengan teknik spray/ air brush, untuk mengisi angin ban, pembersihan, pneumatik, gerinda udara (air gerinder) dan lain sebagainya.



a. Kompresor Aliran Radial Percepatan yang ditimbulkan oleh kompresor aliran radial berasal dari ruangan ke ruangan berikutnya secara radial. Pada lubang masuk pertama udara dilemparkan keluar menjauhi sumbu. Bila kompresornya bertingkat, maka dari tingkat pertama udara akan dipantulkan kembali mendekati sumbu.Dari tingkat pertama masuk lagi ke tingkat berikutnya, sampai beberapa tingkat sesuai yang dibutuhkan.Semakin banyak tingkat dari susunan sudusudu tersebut maka akan semakin tinggi tekanan udara yang dihasilkan.Prinsip kerja kompresor radial akan mengisap udara luar melalui sudu-sudu rotor, udara akan terisap masuk ke dalam ruangan isap lalu dikompresi dan akan ditampung pada tangki penyimpanan udara bertekanan hingga tekanannya sesuai dengan kebutuhan.



b. Kompresor aksial Kompresor aksial adalah kompresor yang berputar dinamis yang menggunakan serangkaian kipas air foil untuk semakin menekan aliran fluida. Aliran udara yang masuk akan mengalir keluar dengan cepat tanpa perlu dilemparkan ke samping seperti yang dilakukan kompresor sentrifugal. Kompresor aksial secara luas digunakan dalam turbin gas/udara seperti mesin jet, mesin kapal kecepatan tinggi, dan pembangkit listrik skala kecil.



c. Kompresor screw Kompresor screw merupakan jenis kompresor dengan mekanisme putar perpindahan positif, yang umumnya digunakan untuk mengganti kompresor piston, bila diperlukan udara bertekanan tinggi dengan volume yang lebih besar.



d. Kompresor Reciprocating Kompresor Reciprocating merupakan salah satu jenis kompresor yang telah digunakan untuk aplikasi yang sangat luas. Kecepatan alir masuknya dapat mencapai 100 hingga 10000 cfm (cubic feet per meter). Kompresor ini terdiri dari serangkaian penggerak mekanis seperti dalam rangkaian mekanis motor bakar. Terdapat kesamaan komponen-komponen utama antara kompresor torak dengan motor bakar diantaranya piston, batang penggerak, silinder piston, crank shaft, dan sebagainya.



TERIMAKASIH