ANALISA PENGARUH VARIASI KATUP PENGANTAR (DELIVERY VALVE),

DEBIT INPUT DAN KETINGGIAN AWAL

TERHADAP DEBIT OUPUT POMPA HIDROLIK RAM

TUGAS AKHIR

Diajukan Sebagai Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang

Disusun oleh:

Laillly Sufa Askawardani

201310120311045

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2018

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR

ANALISA PENGARUH VARIASI KATUP PENGHANTAR (DELIVERY

VALVE), DEBIT INPUT DAN KETINGGIAN AWAL TERHADAP DEBIT

OUTPUT POMPA HIDRAULIK RAM

Diajukan kepada

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Disusun Oleh

Nama : Lailly Sufa Askawardani

NIM : 201310120311045

Malang, 6 Febuari 2018 Yang telah disahkan oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Dr.Ir. Suwarsono, MT

NIP. 105.9309.094

Ir. Sudarman, MT

NIP.108.8909.132

Mengetahui

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT

NIP 108.8909.0124

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita panjatkan kepada Allah SWT karena Rahmat dan KaruniaNya-lah

Penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini tepat pada waktunya dengan

judul “Analisa Pengaruh Variasi Katup Pengantar (Delivery Valve), Debit Input

dan Ketinggian Awal Terhadap Debit Ouput Pompa Hidrolik Ram”.

Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan untuk memenuhi

persyaratan akademik Program Sarjana Teknik (S1) Universitas Muhammadiyah

Malang.

Selama mengikuti pendidikan S1 Teknik Mesin sampai dengan proses penyelesaian

Tugas Akhir, berbagai pihak telah memberikan fasilitas, membantu, membina dan

membimbing penulis untuk itu khususnya kepada :

1. Allah SWT, karena atas izin dan kehendak-Nya, tugas akhir ini dapat

terselesaikan.

2. Bapak dan Ibu beserta keluarga selaku mendorong semangat dalam pencapaian

tugas akhir ini.

3. Bapak Dr, Suwarsono, MT selaku dosen pembimbing I dan Ir. Sudarman, MT

selaku dosen pembiming II yang telah membimbing sampai tugas akhir ini

selesai.

4. Bapak Ir.Daryono, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin yang telah

mengarahkan pencapaian tugas akhir ini.

5. Bapak Budiono, S.Si., MT selaku Dosen Jurusan Teknik Mesin yang telah

mengarahkan dan membimbing dalam penyelesaian tugas akhir ini.

6. Rizky Farizan Fiqri, Yusuf Dedy Setiawan dan Dimas Ari Prayoga kelompok

pompa Hidram yang selalu kompak dari awal hingga akhir

7. Keluarga Mesin 2013 A, B, C dan D, Ilham, Faris, Yusuf, Feriy, dan masih

banyak lagi yang tidak bisa disebutkan yang selalu besama berjuang

menyelesaikan Tugas Akhir ini.

8. Anak-anak Predator, Rizqinda, Vindri, Resti dan Putri Dyandara yang

mendukung dan membantu secara moril serta “Sida Tumbur” Yuyun, Asep,

Dindon, Uli, Rindi, Purin, Zelika, dan Wiwid untuk dukungan secara online.

9. Kedua adik tercintaku Ami dan Akmal.

Penulis menyadari, Tugas Akhir ini masih banyak kelemahan dan kekurangan.

Karena itu kritik dan saran yang membangun akan diterima dengan senang hati, mudah

– mudahan keberadaan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan

kita.

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman

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

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

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

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

LEMBAR PERNYATAAN TIDAK PLAGIASI ................................................................ vi

ABSTRAK INDONESIA ............................................................................................ vii

ABSTRAK INGGRIS ................................................................................................. viii

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

DAFTAR ISI ........................................................................................................... xi

DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xiii

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

BAB I PENDAHULUAN

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

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

1.3. Tujuan Penelitian ........................................................................................ 3

1.4. Batasasan Penelitian ................................................................................... 3

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

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pompa Hidram (Hydraulic Ram Pump) ....................................................... 5

2.2.Mekanisme Pompa Hidram .......................................................................... 7

2.3. Komponen Utama Pompa Hidram .............................................................. 13

2.3.1. Pipa pemasukan (drive pipe) ............................................................ 13

2.3.2. Pipa pengantar (delivery pipe) .......................................................... 15

2.3.3. Katup limbah (waste valve) .............................................................. 16

2.3.4. Katup pengantar (delivery valve) ...................................................... 16

2.3.5. Ruang udara (air chamber) ............................................................... 17

2.3.6. Katup udara (air valve) ..................................................................... 18

2.4. Teori Palu Air ............................................................................................... 19

2.5. Efisiensi Pompa Hidram .............................................................................. 20

BAB III METODOLOGI PENGUJIAN

3.1. Diagram Alir ................................................................................................. 22

3.2. Survei dan Pengambilan Data ..................................................................... 24

3.3. Studi Literatur ............................................................................................. 25

3.4. Perancangan Alat ........................................................................................ 25

3.5. Pembuatan Alat ........................................................................................... 27

3.6. Pengujian Variasi Katup Pengantar ............................................................. 27

3.6.1. Langkah Pengujian dan Pengambilan Data ...................................... 28

BAB IV ANALISA PENGUJIAN POMPA HIDRAM

4.1. Data Awal Analisa ........................................................................................ 31

4.2. Analisa Pompa Dengan Variasi Katup Penghantar ...................................... 32

4.2.1. Waktu (t) dan Debit hasil (Q2) dg Pegas Panjang 100 mm ............... 34

4.2.2. Waktu (t) dan Debit hasil (Q2) dg Pegas Panjang 80 mm ................. 36

4.2.3. Waktu (t) dan Debit hasil (Q2) dengan Tanpa Pegas ........................ 37

4.3. Data Hasil Pengujian Diameter Katup Limbah Menggunakan

RSM (Response Surface Method) .................................................... 39

4.4. Efisiensi Pompa Hidram .............................................................................. 45

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan .................................................................................................. 48

5.2. Saran ........................................................................................................... 48

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN :

Curriculum Vitae

Gambar Desain

Naskah Publikasi

Makalah Presentasi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1: Perbandingan diameter pipa pemasukan dan pipa pengantar ........... 15

Tabel 2.2: Kemampuan pompa hidram John Blake ............................................ 16

Tabel 3.1: Data awal yang di dapat dari survei ..................................................... 24

Tabel 4.1: Hasil Pengujian Pompa Dengan Katup Pengantar Pegas 100 mm ....... 35

Tabel 4.2: Hasil Pengujian Pompa Dengan Katup Pengantar Pegas 80 mm ......... 36

Tabel 4.3: Hasil Pengujian Pompa Dengan Katup Katup Pengantar Tanpa Pegas 37

Tabel 4.4: Data parameter dan debit hasil pengujian pompa hidram .................. 40

Tabel 4.5: Efisiensi pompa hidram efisiensi D’Aubuission .................................... 45

Tabel 4.6: Efisiensi pompa hidram efisiensi Rankine ............................................ 47

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Prinsip Kerja Pompa ......................................................................... 7

Gambar 2.2. Skema pompa hidram pada tahap askselerasi ................................ 8

Gambar 2.3 Skema pompa hidram pada tahap kompresi ..................................... 9

Gambar 2.4 Skema pompa hidram pada tahap penghantar ............................... 10

Gambar 2.5 Skema pompa hidram pada tahap rekoil ......................................... 11

Gambar 2.6 Diagram satu siklus kerja pompa hidram .......................................... 12

Gambar 2.7 Komponen hidraulik ram................................................................... 13

Gambar 3.1 Diagram alir pengujian variasi katup pengantar ............................... 22

Gambar 3.2 Rancangan pompa hidram ................................................................. 26

Gambar 3.3 Instalasi pompa hidram, dengan ketinggian 2,8 meter ...................... 27

Gambar 3.4 Permodelan 3 variasi bukaan untuk debit awal ................................. 28

Gambar 3.5 Instalasi pompa dengan variasi head awal (h1 )…………………… 28

Gambar 3.6 Katup pengantar tampilan dari atas. ....................................................... 29

Gambar 3.7 Variasi katup pengantar ,(A) pegas 100 mm; (B) pegas 80 mm; (C) tanpa

pegas ..................................................................................................................... 29

Gambar 3.8 Alat ukur debit berupa tabung dengan dimensi diameter 8 cm

dan tinggi tabung 18 cm; (B) Pengukuran debit hasil ........................................... 30

Gambar 4.1 Permodelan 3 variasi bukaan untuk debit awal ................................. 31

Gambar 4.2 Permodelan 3 variasi katup pengantar .............................................. 32

Gambar 4.3 Permodelan kerja katup pengantar secara teoritis ............................. 33

Gambar 4.4 Ilustrasi instalasi pompa hidram ........................................................ 34

Gambar 4.5 Pengujian pompa hidraulik ram ........................................................ 39

Gambar 4.6 Grafik hubungan ketinggian – jenis pegas terhadap output debit hasil

pompa ................................................................................................................... 42

Gambar 4.7 Grafik hubungan bukaan awal - jenis pegas terhadap output debit hasil

pompa ................................................................................................................... 42

Gambar 4.8 Grafik hubungan bukaan awal - ketinggian terhadap output debit hasil

pompa ................................................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA

A. M. Michael,. S. D. Kheper, 1997, Water Well Pump Engineering, McGraw Hill

Publishing Compact Limited, New Delhi.

Hanafie, Jahja, dkk, 1979, Teknologi Pompa Hidraulik Ram. Bandung: Istitut

Teknologi Bandung.

Mohammed, Shuaibu ndache, 2007, Design and Construction of Hydraulic Ram

Pump. Leonardo Electronic Journal of Practice and Technologies.

Santoso, G., 2003. Studi Karakteristik Volume Tabung Udara dan Beban Katup

Limbah Terhadap Efisiensi Pompa Hydraulic Ram. Universitas Kristen Petra,

Surabaya. hal, 34.

Tahara, Haruo dan Sularso. 2004. Pompa dan Kompressor. PT.Pradnya Paramita

Jakarta.

Taye, T., 1998, Hydraulic Ram Pump, Journal of the ESME, Vol II.

Watt, S.B. 1975. A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water, The

Intermediate Technology Development Group: UK.