LAPORAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN SISTEM HIDROLIK UNTUK

MESIN PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG

432KN

MUNJAHID

NIM : 2013540058

DOSEN PEMBIMBING

Ir. MASRUKI KABIB, MT.

QOMARUDDIN, ST., MT

PROGAM STUDI TEKNIK MESIN (SI)

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MURIA KUDUS

2017

RANCANG BANGUN SISTEM HIDROLIK UNTUK MESIN

PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG 432 KN

Nama Mahasiswa : Munjahid

NIM : 201354058

Pembimbing :

1. Ir. Masruki Kabib, M.T

2. Qomaruddin, S.T., M.T

ABSTRAK

Salah satu kegiatan didalam dunia industry manufaktur adalah

pemotongan dan pembentukan plat dengan sistem hidrolik. Dalam proses mesin

pemotongan, diperlukan sistem kontrol pada mesin yang dapat memberikan gaya

terhadap benda kerja. Sistem hidrolik dapat melalui tahapan – tahapan dalam

menentukan perancangan desain sistem kontrol yang bertujuan dalam

pengoperasian mesin pemotong plat yang mampu memberikan tekanan sebesar

432 Kn.

Metode yang akan dilakukan adalah tinjauan pustaka, merancang sistem

hidrolik meliputi (desain sistem hidrolik, menghitung aktuator, menghitung

tekanan fluida, menghitung kapasitas fluida, menghitung pompa, menghitung

daya motor, menghitung pressure drop, menghitung kebutuhan minyak hidrolik,

pemilihan valve dan relif valve),simulasi sistem hidrolik dan pembuatan sistem

hidrolik pemotong plat.

Hasil yang diharapkan adalah rancang bangun sistem hidrolik untuk

pemotong plat dengan gaya pemotongan 432 KN

Kata kunci : Perancangan Sidtem Hidrolik , Pemotongan Hidrolik,Simulasi

RANCANG BANGUN SISTEM HIDROIK UNTUK MESIN

PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA POTONG 432 KN

Nama Mahasiswa : Munjahid

NIM : 201354058

Pembimbing :

1. Ir. Masruki Kabib, M.T

2. Qomaruddin, S.T., M.T

ABSTRACT

One of the activities in the manufacturing industry is cutting and forming the plate

with a hydraulic system. In the process of cutting machines, a control system is

required on the machine that can provide a style to the workpiece. Hydraulic

system can be through stages in determining design of control system design

aimed at operation of cutting plate machine capable of giving pressure equal to

432 Kn.The methods to be carried out are literature review, designing hydraulic

systems including (hydraulic system design, counting actuators, calculating fluid

pressure, calculating fluid capacity, counting pumps, calculating motor power,

calculating pressure drop, calculating hydraulic oil requirement, valve and valve

valve election) , Hydraulic system simulation and manufacture of plate cutting

hydraulic system.

The expected result is the design of a hydraulic system for cutting plate with 432

KN cutting force

Keywords: Hydraulic Sidtem Design, Hydraulic Cutting, Simulation

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Warohmatullohi Wabarokatuh.

Segala puji dan syukur kehadirat allah SWT serta sholawat dan salam kita

haturkan kepada Nabi Muhammad SAW. Dengan rahmat dan ridhonya penulisan

laporan tugas akhir ini yang berjudul “RANCANG BANGUN SISTEM

HIDROLIK UNTUK MESIN PEMOTONG PLAT DENGAN GAYA

POTONG 432 KN”, dapat terselesaikan.

Dalam proses penyelesaian laporan ini, banyak pihak yang telah membantu,

baik secara langsung maupun secara tidak langsung, secara materi, moral, maupun

scara spiritual. Untuk itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan rasa terima

kasih dan hormat yang sebesar-besarnya:

1. Bapak Rektor Universitas Muria Kudus.

2. Bapak Dekan Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus.

3. Bapak Kaprogdi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria

Kudus.

4. Bapak Ir. Masruki Kabib., M.T., selaku Dosen pembimbing I dan selaku

dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus yang

telah meluangkan waktu, wacana, serta perhatian sehingga penulis dapat

menyelesaikan laporan proyek akhir ini.

5. Bapak Qomaruddin,S.T., M.T. selaku Dosen pembimbing II dan selaku

Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muria Kudus. Terima

kasih untuk segala masukan serta memberi dorongan untuk dalam

membimbing penulisan selama menyusun laporan ini.

6. Kepada seluruh dosen Teknik Mesin Universitas Muria Kudus, terima

kasih atas ilmu yang diberikan, semoga penulis dapat mengamalkan dan

menjadi amal jariyah.

7. Rekan-rekan seperjuanagn yang banyak membantu dalam penyusunan

laporan ini.

8. Keluarga besar penulis dirumah, ayahanda, ibunda tercinta terima kasih

atas kesabaran juga kasih sayang serta do’anya yang senantiasa

mendukung penuh untuk kesuksesan penulis, baik moril, maupun materil.

Penulis banyak menyadari bahwadalam penyusunan laporan ini mungkin

belum bisa dikatakan sempurna. Oleh karena itu penuliusmengharapkan

masukan kritik dan sumubangan pemikiran agar tercipta laporan yang lebih

baik. Semoga hasil karya penulisan ini dapat memberikan banyak manfaat

bagi kehidupan dan pengembangan ilmu pengetahuan berikutnya.

Kudus, 28 Agustus 2017

Penyusun

DAFTAR ISI

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

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................... ii

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

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ............................................................. iv

ABSTRAK ............................................................................................................... v

ABSTRAC ............................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ......................................................................................... vii

DAFTAR ISI ......................................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xi

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

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

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

1.2 Perumusan Masalah ........................................................................................ 3

1.3 Batasan Masalah ............................................................................................. 3

1.4 Tujuan ............................................................................................................. 3

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

BAB II TINJUAN PUSTAKA ............................................................................... 5

2.1 Sistem Hidrolik ............................................................................................... 5

2.2 Sistem pemotong plat Hidrolik ...................................................................... 8

2.3 Tekanan dan Gaya .......................................................................................... 8

2.4 Komponen utama sistem hidrolik ............................................................................. 9

2.5 Macam – macam pompa ..................................................................................... 11

2.5.1 Pompa Roda Gigi External .................................................................. 11

2.5.2 Pompa Roda Gigi Internal ................................................................... 12

2.6 Unit Penggerak Aktuator .................................................................................... 12

2.6.1 Silinder Kerja Tunggal ( Single Acting Cylinder ) ........................... 12

2.6.2 Silinder Penggerak Ganda ( Double Acting Cylinder ) ..................... 13

2.7 Katup ( Valve ) ..................................................................................................... 14

2.7.1 Katup Pengatur Tekanan ( Relief Valve ) ............................................... 14

2.7.2 Katup Pengatur Arah Aliran ..................................................................... 15

2.7.3 Katup Pengatur Jumlah Aliran ................................................................. 15

2.8 Manometer ............................................................................................................ 16

2.9 Saringan Filter ( oil filter ) ................................................................................. 17

2.10 Istilah dan Lambang ........................................................................................... 18

2.11 Konsep Dasar Perencanaan Hidrolik ................................................................ 22

2.12 Tekanan Kerja Untuk Pemotong Plat ............................................................... 23

2.13 Kecepatan Silinder .............................................................................................. 24

2.14 Pompa Hidrolik ................................................................................................... 26

BAB III METODOLOGI ....................................................................................... 28

3.1 Alur Penelitian ...................................................................................................... 28

3.2 Studi Literatur ....................................................................................................... 29

3.3 Desaian Rangkain Sistem Hidrolik .................................................................... 33

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 45

4.1 Perhitungan Aktuator .................................................................................. 45

4.1.1 Perhitungan Diameter Torak .............................................................. 45

4.1.2 Perhitungan Diameter Batang Torak .................................................. 46

4.2 Perhitungan Tekanan Kerja ........................................................................ 48

4.3 Perhitungan Debit Fluida ............................................................................ 50

4.4 Perhitungan Daya Motor ............................................................................ 53

4.5 Kebutuhan Presure Drop ............................................................................ 54

4.6 Kebutuhan Minyak Hidrolik ...................................................................... 55

4.7 Kebutuhan Tangki Hidrolik ........................................................................ 57

4.8 Pemilihan Valve ......................................................................................... 57

4.9 Simulasi ...................................................................................................... 57

4.10 Pembuatan Sistem Hidrolik ...................................................................... 58

4.10.1 Perancangan Instalasi Sistem Hidrolik Pada Mesin Pemotong Plat . 58

4.10.2 Pembuatan Instalasi Sistem Hidrolik ............................................... 59

a) Pembuatan Tangki

b) Pembuatan Manifold

c) Pembuatan Power Pack

BAB V PENUTUP ............................................................................................... 61

5.1 Kesimpulan ................................................................................................... 63

5.2 Saran ............................................................................................................. 63

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 64

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Ilustrasi Pada Hukum Pascal ............................................................... 6

Gambar 2.2.Fluida Dalam Pipa Menurut Hukum Pascal ......................................... 7

Gambar 2.3.Sistem Hidrolik Pada Mesin Pemotong Plat ........................................ 8

Gambar 2.4.Pompa Roda Gigi External ................................................................. 11

Gambar 2.5.Pompa Roda Gigi Internal .................................................................. 12

Gambar 2.6.Silinder Kerja Tunggal ....................................................................... 13

Gambar 2.7 Silinder Penggerak Ganda. ................................................................. 13

Gambar 2.8.Katup Pengatur Tekanan .................................................................... 15

Gambar 2.9.Katup Pengatur Jumlah Aliran ........................................................... 15

Gambar 2.10 Katup Pengatur Jumlah Aliran. ........................................................ 16

Gambar 2.11.Manometer Dengan Prinsip Kerja Bourdon ..................................... 17

Gambar 2.12.Cara Kerja Saringan ......................................................................... 18

Gambar 2.13.Beban Tekuk Menurut Euler ............................................................ 22

Gambar 2.14.Debit Fluida Saat Gerakan Maju ...................................................... 24

Gambar 2.15.Debit Fluida Saat Gerakan Mundur ................................................. 25

Gambar 2.16.Aktuator ............................................................................................ 33

Gambar 2.17Aktuator Double Akting .................................................................... 34

Gambar 2.18. Katup Pengatur Tekanan ................................................................. 38

Gambar 2.19. Flow Control Throtling Valve ......................................................... 39

Gambar 3.1. Perancangan Instalasi Hidrolik.......................................................... 41

Gambar 3.2. Dimensi Aktuator .............................................................................. 43

Gambar 3.3. Luas Torak......................................................................................... 48

Gambar 3.4. Tekanan ............................................................................................. 49

Gambar 3.5. Debit .................................................................................................. 50

Gambar 4.1. Debit Masuk ...................................................................................... 51

Gambar 4.2. Debit Keluar ...................................................................................... 52

Gambar 4.3. Tangki Penampung Oli...................................................................... 56

Gambar 4.4. Perancangan Instalasi Sistem Hidrolik .............................................. 58

Gambar 4.5. Tangki ............................................................................................... 59

Gambar 4.6. Manifold ............................................................................................ 60

Gambar 4.7. Power Pack ........................................................................................ 62

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Simbol – Simbol Pipa Hidrolik ............................................................. 19

Tabel 2.2. Simbol Katup Pengarah Menurut Jumlah Lumbang ............................. 20

Tabel 2.3. Beberapa Lubang Komponen................................................................ 28

Tabel 2.4. Berdasarkan Table Untuk Batang Torak ............................................... 47