Mechanical Seal
Mechanical Seal adalah salah satu jenis dari dinamik Seal yang berfungsi untuk menghindari/ meniadakan kebocoran yang terjadi pada Stuffing Box pompa & kompresor centrifugal. Mechanical Seal terdiri dari komponen-komponen Rotating dan Stasionary yang dipasang dengan posisi tegak lurus pada shaft sleeve. Komponen-komponen utama dari Seal Face dibuat dari material yang berbeda karakteristiknya guna menghindari kehausan permukaan seal yang tidak merata.
Fungsi utama dari seal adalah untuk mencegah kebocoran yang mungkin terjadi pada sambungan-sambungan. Seal mekanik digunakan diantara poros yang berputar dengan rumahnya, seperti pompa rotasi. Pada umunya, klarifikasi Mechanical Seal ini di tentukan oleh jumlah dan susunan Rotating Face dalam Seal Chamber. Singel Seal berarti Stuffing box mempunyai satu Rotating face dan satu Matting Face. Rotating Face dapat di tumpu oleh satu (1) atau banyak pegas (multi Spring) serta tekanan Fluida dalam Stuffing Box ( Hydroulic Pressure )
Diantara permukaan Rotating dan stasionary terdapat lapisan Film dari fluda kerja yang berfungsi sebagai penyekat, pendingin dan pelumas kompenen-komponen Seal. Lapisan film ini dioptimalkan pada tingkat ketebalan minimumagar emisi fluida kerja dengan ambang batas persyaratan lingkungan.
Kontruksi Mechanical Seal
Mechanical Seal secara umum terdiri dari dua bagian utama yaitu :
1. Stasionary Face ( Permukaan yang diam)
2. Rotary Face (permukaan yang berputas)
Adapu bagian-bagian dari kedua permukaan tersebut :
1. Stasionary Face
a. Stationary Face
b. Seat Gasket
c. Flange Seal
2. Rotary Face
a. Set Screw
b. Spring Holder
c. Coil Spring
d. Retating
e. Rotating Face Gasket
f. Rotating Face.
Mechanical Tandem Seal
Tandem Seal merupakan kombinasi dua Single Seal yang disusun secara seri dalam satu Stuffing Box dan dipakai bila fluida tersebut :
1. Fluida Berbahaya
2. Temperatur Operasi yang tinggi
3. Fluida Kerja bersifat abrasive
4. Fluida dengan viskositas yang tinggi
Material yang digunakan pada Seal Face bersifat dan mempunyai material itu sendiri jenis, ada pun sifat dan jenis material tersebut :
1. Sifat Seal Face
a. Bersifat Cukup Keras
b. Tahan Terhadap Korosi
2. Janis_jenis Material Seal Face
a. Carbon
b. Tangsten carbide
c. Silicon Carbide
Mechanical Tandem Seal mempunyai karakteristrik Fluida yang tak stabil (mudah menguap) pada tekanan Atmosfir, kedalam Secondary Seal Camber (ruanganya diantara Primary dan Secondary Seal ) dialirkan cairan pengganti Fluida kerja (Barrier Fluid)yang berfungsi sebagai Sealing, pelumas dan pendingin Secondary Seal Face
Pada kondisi normal, Primary Seal bekerja seperti Single Seal sementara Sirkulasi Baier Fluid dalam Secondary Seal Camber dilakukan pada tekanan yang besarnya sedikit lebih besar dari Atmosfir, dengan kata lain Secondary Seal Face beroperasi pada tekananyang lebih rendah dari tekanan Primary Seal sehingga umur pengoperasian Secondary Seal lebih panjang.
Sabtu, 04 Desember 2010
Pompa Sentrifugal
Pengertian Pompa
Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida cair dari tekanan yang rendah ke tekanan yang lebih tinggi dengan cara menambah energi pada fluida cair yang akan dipindahkan dan berlangsung secara kontinu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian masuk (inlet/suction) dan bagian keluar (outlet/discharge). Dalam industri perminyakan pompa memegang peranan yang penting yaitu menunjang kelancaran proses pengolaan dan operasi.
Klasifikasi Pompa
Pompa diklasifikasikan berdasarkan penggunaan dan cara kerjanya, jenis kontruksi materialnya, fluida yang akan dipompakan dan perbedaan ketinggian. Berdasarkan tekanan yang ditimbulkan dan prinsip kerjanya, pompa dibagi dalam dua kelompok umum yaitu :
1. Pompa tekanan dinamis ( Dinamic pumps )
2. Pompa tekanan statis ( Positive Displacement pumps )
1. Pompa Tekanan Dinamis
Pompa jenis ini disebut juga rotating dinamic pumps, turbo pumps, impeler pumps dan mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
- Mempunyai bagian utama berupa impeler dengan serangkaian sudu disekeliling
poros.
- Fluida mengalir melalui sudu-sudu secara kontinyu dan diantara sudu dan
fluida terjadi pertukaran energi.
2. Pompa Tekanan Statis
Pompa tekanan statis merupakan pompa yang cara kerjanya mengisap fluida karena perbedaan tekanan, kemudian menjebaknya didalam suatu ruangan dan setelah itu dilakukan penekanan secara positif.
Pompa Sentrifugal.
Pada umumnya industri-industri sekarang ini banyak menggunakan pompa sentrifugal kerena secara umum kontruksinya sederana, mudah dioperasikan dan mudah dalam perawatan. Pompa sentrifugal dapat menaikkan tegangan sampai ketingkat yang cukup head atau perbedaan tekanan antara dua bejana yang bertekanan rendah.
Prinsip Kerja.
Pompa sentrifugal bekerja berdassarkan prinsip gaya sentrifugal untuk memindahkan cairan yang dipompakannya, pompa sentrifugal mempunyai suatu ruangan yang disebut rumah siput ( volue casing ) dimana didalamnya terdapat sudu-sudu yang berputar yang disebut dengan impeler. Impeler ini adalah salah satu komponen utama yang menerima tenaga mekanik dari proses yang digerakkan oleh motor.
Cairan mengalir melalui lubang masuk pompa dan terus kedalam pusat impeler
(impeler eye ). Impeler memutar cairan kearah luar dari bagian tengah dengan gaya sentrifugal sebagai hasil perputaran impeler yang sangat cepat, kecepatan dari cairan yang mengalir menjadi bertambah, pada tahap ini cairan tersebut memperoleh energi kinetik. Selanjutnya cairan ini sampai dibagian luar rumah pompa dan mengalir melalui saluran peripheral ( tepi ). Pada saat ini kecepatan turun dan enrgi kecepatan diubah menjadi energi tekanan. Tekanan yang keluar dari pompa akan lebih tinggi dari tekanan yang masuk kedalam pompa, dan besarnya kenaikan tekanan ini tergantung pada diameter impeler pompa.
Komponen Utama Pompa
Pompa mempunyai lima bagian utama yaitu : pump casing ( rumah pompa ), rotating element ( elemen yang berputar ), stasionary rings, stuffing box, dan busing.
a. Pump Casing
Pump casing yaitu rumah pompa yang mengarahkan fluida cair dari imepeler dan
merubah enrgi kinetik menjadi enrgi mekanik
b. Rotating Element.
Rotating elemen merupakan bagian yang berputar yang mempunyai peranan
penting dari sebuah kontruksi pompa. Bagian rotating elemen adalah :
1. Shaft adalah poros pompa yang memutar impeler dengan getaran, gerak
radial dan aksial sedikit mungkin. Poros ditunjang dua tempat oleh
bantalan-bantalan yang melakukan fungsi-fingsi berikut :
- memperkecil gesekan akibat perputaran
- Mengontrol gerakan aksial ( ujung keujung ).
- Mengontrol gerakan radial ( ayun ).
2. Impeler ialah elemen yang berputar dari pompa dan secara langsung
digerakkan oleh motor.
c. Stasionary Ring
Stasionary ring adalah cincin sekat stasioner yang terdiri dari komponen
yang bukan logam yang berfungsi untuk melindungi dari getaran .
d. Stuffing Box
Stuffing box adalah tempat packing yang berfungsi sebagai tempat dudukan
packing.
e. Bushing
Bushing merupakan komponen tempat yang berfungsi untuk menumpu dan
melindungi shaft dari getaran, beban aksial, dan beban radial
Net Positif Suction Head ( NPSH )
NPSH adalah ukuran keamanan terhadap kavitasi, untuk menghindari kavitasi harus diusahakan tidak ada satu bagianpun dari aliran pada temperatur yang bersangkutan. Ada dua macam tekanan yang perlu diperhatikan yaitu tekanan yang ditentukan oleh kondisi lingkungan dimana pompa dipasang dan tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran di dalam pompa:
1. Net Positif Suction Head Available (NPSHA)
NPSHA adalah tekanan absolut pada sisi isap yang dirubah menjadi head atau head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa.
2. Net Positif Suction Head Required ( NPSHR )
NPSHR adalah head minimum yang diperlukan pada pipa isap agar cairan masuk ke impeller tanpa penguapan.
Head Losses
Head losses terdiri dari head kerugian gesek didalam pipa ( friction losses ) dan head kerugian dalam belokan – belokan pipa ( minor losses ). Friction losses merupakan kerugian gesek yang ada pada pipa – pipa isap dan discharge.
Kavitasi Dan Gelembung Uap
Kavitasi dan gelembung uap ( vapour lock ) adalah istilah – istilah yang sering digunakan untuk menerangkan kegagalan pompa.
1. Kavitasi
Kavitasi adalah peristiwa terbentuk dan pecahnya gelembung – gelembung udara atau campuran keduanya dalam suatu aliran liquid yang disebabkan oleh dinamik action.
2. Gelembung Uap
Gelembung uap terjadi apabila gas memasuki pompa bersama cairan dan terpisah dari aliran didalam pompa, gas ini mengisi suluruh atau sebagian dari pompa.
Flow Recirculation ( Aliran Balik )
Flow Recirculation adalah aliran balik yang terjadi pada suction atau pada discharge. Side dari impeler akibat dari pengoperasian pompa yang jauh dari titik operasinya. Aliran balik ini terjadi karena kecepatan aliran tidak mampu melewati retriction yang ada di impeller pompa. Aliran ini mengakibatkan lokal turbulen vortex, pressure pulsation, vibrasi dan kavitasi yang akan merusak impeller dari casing.
Mechanical Seal
Mechanical seal adalah salah satu jenis dari dynamic seal yang berfungsi untuk menghindari terjadinya kebocoran pada stuffing box pompa dan compressor sentrifugal.
Dynamic seal adalah seal dengan tekanan yang berasal dari coil spring yang terdapat di salah satu seal.
Mechanical seal digunakan khusus untuk pekerjaan berat. Permukaan seal terdiri dari dua permukaan ring yang rigit ( kaku ) yang disebut dengan stasionary face dan rotary face. Kedua permukaan ini ditekan oleh spring yang terdapat didalam bagian yang berputar. Permukaan kontak yang digunakan pada mechanical seal ini dibuat dari baha dengan koefisien gesek yang kecil. Oleh karena itu mechanical seal dapat dioperasikan pada putaran dan kecepatan gesek yang tinggi tanpa ragu akan gesekan,keausan yang tejadi.
Pada type dynamic seal, beban yang terjadi pada seal adalah hasil perkalian koefisien gesek dengan beban dynamic yang bekerja pada seal. Besarnya beban untuk dynamic seal juga tergantung kepada kecepatan gesek pada seal ( rubbing speed seal)
Gesekan
Gesekan yang terjadi pada dynamic seal sangat tergantung pada beberapa factor;
- Material dan desain
- Karakteristik dan tekanan fluida
- Temperatu
- Kecepatan gesek dan kondisi permukaan
Pompa adalah suatu mesin yang digunakan untuk memindahkan fluida cair dari tekanan yang rendah ke tekanan yang lebih tinggi dengan cara menambah energi pada fluida cair yang akan dipindahkan dan berlangsung secara kontinu. Pompa beroperasi dengan mengadakan perbedaan tekanan antara bagian masuk (inlet/suction) dan bagian keluar (outlet/discharge). Dalam industri perminyakan pompa memegang peranan yang penting yaitu menunjang kelancaran proses pengolaan dan operasi.
Klasifikasi Pompa
Pompa diklasifikasikan berdasarkan penggunaan dan cara kerjanya, jenis kontruksi materialnya, fluida yang akan dipompakan dan perbedaan ketinggian. Berdasarkan tekanan yang ditimbulkan dan prinsip kerjanya, pompa dibagi dalam dua kelompok umum yaitu :
1. Pompa tekanan dinamis ( Dinamic pumps )
2. Pompa tekanan statis ( Positive Displacement pumps )
1. Pompa Tekanan Dinamis
Pompa jenis ini disebut juga rotating dinamic pumps, turbo pumps, impeler pumps dan mempunyai ciri-ciri sebagai berikut :
- Mempunyai bagian utama berupa impeler dengan serangkaian sudu disekeliling
poros.
- Fluida mengalir melalui sudu-sudu secara kontinyu dan diantara sudu dan
fluida terjadi pertukaran energi.
2. Pompa Tekanan Statis
Pompa tekanan statis merupakan pompa yang cara kerjanya mengisap fluida karena perbedaan tekanan, kemudian menjebaknya didalam suatu ruangan dan setelah itu dilakukan penekanan secara positif.
Pompa Sentrifugal.
Pada umumnya industri-industri sekarang ini banyak menggunakan pompa sentrifugal kerena secara umum kontruksinya sederana, mudah dioperasikan dan mudah dalam perawatan. Pompa sentrifugal dapat menaikkan tegangan sampai ketingkat yang cukup head atau perbedaan tekanan antara dua bejana yang bertekanan rendah.
Prinsip Kerja.
Pompa sentrifugal bekerja berdassarkan prinsip gaya sentrifugal untuk memindahkan cairan yang dipompakannya, pompa sentrifugal mempunyai suatu ruangan yang disebut rumah siput ( volue casing ) dimana didalamnya terdapat sudu-sudu yang berputar yang disebut dengan impeler. Impeler ini adalah salah satu komponen utama yang menerima tenaga mekanik dari proses yang digerakkan oleh motor.
Cairan mengalir melalui lubang masuk pompa dan terus kedalam pusat impeler
(impeler eye ). Impeler memutar cairan kearah luar dari bagian tengah dengan gaya sentrifugal sebagai hasil perputaran impeler yang sangat cepat, kecepatan dari cairan yang mengalir menjadi bertambah, pada tahap ini cairan tersebut memperoleh energi kinetik. Selanjutnya cairan ini sampai dibagian luar rumah pompa dan mengalir melalui saluran peripheral ( tepi ). Pada saat ini kecepatan turun dan enrgi kecepatan diubah menjadi energi tekanan. Tekanan yang keluar dari pompa akan lebih tinggi dari tekanan yang masuk kedalam pompa, dan besarnya kenaikan tekanan ini tergantung pada diameter impeler pompa.
Komponen Utama Pompa
Pompa mempunyai lima bagian utama yaitu : pump casing ( rumah pompa ), rotating element ( elemen yang berputar ), stasionary rings, stuffing box, dan busing.
a. Pump Casing
Pump casing yaitu rumah pompa yang mengarahkan fluida cair dari imepeler dan
merubah enrgi kinetik menjadi enrgi mekanik
b. Rotating Element.
Rotating elemen merupakan bagian yang berputar yang mempunyai peranan
penting dari sebuah kontruksi pompa. Bagian rotating elemen adalah :
1. Shaft adalah poros pompa yang memutar impeler dengan getaran, gerak
radial dan aksial sedikit mungkin. Poros ditunjang dua tempat oleh
bantalan-bantalan yang melakukan fungsi-fingsi berikut :
- memperkecil gesekan akibat perputaran
- Mengontrol gerakan aksial ( ujung keujung ).
- Mengontrol gerakan radial ( ayun ).
2. Impeler ialah elemen yang berputar dari pompa dan secara langsung
digerakkan oleh motor.
c. Stasionary Ring
Stasionary ring adalah cincin sekat stasioner yang terdiri dari komponen
yang bukan logam yang berfungsi untuk melindungi dari getaran .
d. Stuffing Box
Stuffing box adalah tempat packing yang berfungsi sebagai tempat dudukan
packing.
e. Bushing
Bushing merupakan komponen tempat yang berfungsi untuk menumpu dan
melindungi shaft dari getaran, beban aksial, dan beban radial
Net Positif Suction Head ( NPSH )
NPSH adalah ukuran keamanan terhadap kavitasi, untuk menghindari kavitasi harus diusahakan tidak ada satu bagianpun dari aliran pada temperatur yang bersangkutan. Ada dua macam tekanan yang perlu diperhatikan yaitu tekanan yang ditentukan oleh kondisi lingkungan dimana pompa dipasang dan tekanan yang ditentukan oleh keadaan aliran di dalam pompa:
1. Net Positif Suction Head Available (NPSHA)
NPSHA adalah tekanan absolut pada sisi isap yang dirubah menjadi head atau head yang dimiliki oleh zat cair pada sisi isap pompa.
2. Net Positif Suction Head Required ( NPSHR )
NPSHR adalah head minimum yang diperlukan pada pipa isap agar cairan masuk ke impeller tanpa penguapan.
Head Losses
Head losses terdiri dari head kerugian gesek didalam pipa ( friction losses ) dan head kerugian dalam belokan – belokan pipa ( minor losses ). Friction losses merupakan kerugian gesek yang ada pada pipa – pipa isap dan discharge.
Kavitasi Dan Gelembung Uap
Kavitasi dan gelembung uap ( vapour lock ) adalah istilah – istilah yang sering digunakan untuk menerangkan kegagalan pompa.
1. Kavitasi
Kavitasi adalah peristiwa terbentuk dan pecahnya gelembung – gelembung udara atau campuran keduanya dalam suatu aliran liquid yang disebabkan oleh dinamik action.
2. Gelembung Uap
Gelembung uap terjadi apabila gas memasuki pompa bersama cairan dan terpisah dari aliran didalam pompa, gas ini mengisi suluruh atau sebagian dari pompa.
Flow Recirculation ( Aliran Balik )
Flow Recirculation adalah aliran balik yang terjadi pada suction atau pada discharge. Side dari impeler akibat dari pengoperasian pompa yang jauh dari titik operasinya. Aliran balik ini terjadi karena kecepatan aliran tidak mampu melewati retriction yang ada di impeller pompa. Aliran ini mengakibatkan lokal turbulen vortex, pressure pulsation, vibrasi dan kavitasi yang akan merusak impeller dari casing.
Mechanical Seal
Mechanical seal adalah salah satu jenis dari dynamic seal yang berfungsi untuk menghindari terjadinya kebocoran pada stuffing box pompa dan compressor sentrifugal.
Dynamic seal adalah seal dengan tekanan yang berasal dari coil spring yang terdapat di salah satu seal.
Mechanical seal digunakan khusus untuk pekerjaan berat. Permukaan seal terdiri dari dua permukaan ring yang rigit ( kaku ) yang disebut dengan stasionary face dan rotary face. Kedua permukaan ini ditekan oleh spring yang terdapat didalam bagian yang berputar. Permukaan kontak yang digunakan pada mechanical seal ini dibuat dari baha dengan koefisien gesek yang kecil. Oleh karena itu mechanical seal dapat dioperasikan pada putaran dan kecepatan gesek yang tinggi tanpa ragu akan gesekan,keausan yang tejadi.
Pada type dynamic seal, beban yang terjadi pada seal adalah hasil perkalian koefisien gesek dengan beban dynamic yang bekerja pada seal. Besarnya beban untuk dynamic seal juga tergantung kepada kecepatan gesek pada seal ( rubbing speed seal)
Gesekan
Gesekan yang terjadi pada dynamic seal sangat tergantung pada beberapa factor;
- Material dan desain
- Karakteristik dan tekanan fluida
- Temperatu
- Kecepatan gesek dan kondisi permukaan
Jumat, 03 Desember 2010
TURBIN GAS
Teori Dasar Turbin Gas
Turbin gas adalah suatu pengerak mula yang memamfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energy kinetic dikonfensikan menjadi energy mekanik berupa yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya dan putaran. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin, dan bagian turbin disebut stator atau rumah turbin.
Turbin gas merupakan salah satu komponen dan suatu system turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen utama yaitu :
- Kompresor
- Ruang bakar
- Dan Sudu turbin
Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas
Udara masuk ke kompresor melalui saluran masuk udara ( inlet ). Kompresor ini berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akiatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Didalam ruang bakar udara disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan tejadinya proses pembakaran. Proses pembekaran tersebut berlangsung dalam keadaan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperature. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan melaui suatu nozzle yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu – sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin tersebut digunakan untk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik . Sehingga untuk gas sisa dengan sendirinya akan keluar melalui saluran udara.
Pada kenyataannya tidak ada proses yang selalu ideal, tetap ada terjadi proses kerugian yang dpat menurunkan daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat menurunnya performasi turbin itu sendiri. Kerugian – kerugian tersebut dapat terjadi pada tiga komponen system turbin gas , sebab –sebab terjadi kerugian antara lain :
- Adanya gesekan –gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan ( pressure
losses ) di ruang bakar.
- Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan
antara bantalan turbin dengan udara.
- Berubah nilai cp dan fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperature dan perubahan
komposisi kimia dan fluia kerja.
- Adanya mechanical loss.
Untuk memperkecil kerugian yang terjadi, hal yang dapat kita lakukan antara lain dengan perawatan ( maintenance ) yang teratur atau modifikasi peralatan yang ada.
Siklus –Siklus Turbin Gas
Ada tiga siklus turbin gas yang dikenal yaitu :
1. Siklus Ericson
Siklus Ericson adalah siklus mesin kalor yang dapat balik atau secara “ external dapat balik “ /external reversible yang terdiri dari dua proses “ isotermis dapat balik dan dua proses isobar dapt balik. Proses perpindahan panas pada proses isobar terjadi di dalam komponen siklus internal ( regenerator ) sehingga efisiensi termisnya sebagai berikut :
ήth = 1- T1 / Th
Dimana :
T1 = temperature buang
Th = temperature panas
2. Siklus Stirling
Siklus stirling adalah siklus mesin kalor dapat balik secara external dan merupakan satu - satunya siklus daya ideal yang dapt dipakai dalam praktek. Siklus ini terdiri dari proses “ isotermis dapat balik “ dengan volume tetap. Efisiensithermis dari siklus starling sama dengan siklus Ericson.
3. Siklus Brayton
Siklus bryton adalah siklus daya thermodinamika ideal untuk turbin gas dan mesin turbo jet yang merupakan siklus daya utama yang beroperasi sebagai motor bakar maupun mesin pembakaran luar dengan siklus empat proses :
Proses 1 -2
1. Fluida kerja dikompresikan secara “ adipatis dapat balik “ dikompresor.
Proses 2 – 3
2. Proses penambahan panas dalam proses “ isobarik dapat balik “dimana p = pmax dalam ruang
pembakaran atau penukar panas.
Proses 3 -4
3. Gas ber expansi di dalam turbin secara “ adiabatis dapat balik atau isentropis “ dimana
S = S max
Proses 4 -1
4. Proses pembuangan gas panas sisa dalam proses “ isobarik dapat balik “ dimana P = Pmin
Klasifikasi Turbin Gas
Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari :
- Turbin gas siklus tertutup (close cycle )
- Turbin gas siklus terbuka ( open cycle )
Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir expansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, sedangkan untuk siklus tertutup akhir expansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali kedalam proses awal.
Komponen – Komponen Turbin Gas
Komponen turbin gas terdiri dari :
1. Komponen Utama
1. Air Inlet Section
Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor, bagian ini terdiri dari :
1. Air inlet housing, merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya terdapat pembersih
udara.
2. Inertia separator, berfungsi untuk membersihkan debu – debu atau partikel yang terbawa
bersama udara masuk.
3. Pre – filter, merupakan penyaringan udara awal yang dipasang pada inlet house.
4. Main filter, merupakan penyaring utama yang terdapat pada bagian dalam inlet house, udara
yang telah melewati penyaring ini masuk kedalam kompresor aksial.
5. Inlet bellmouth, berfungsi untuk membagi udara agar merata pada saat memasuki ruang
kompresor.
6. Inlet guide vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur jumlah udara yang masuk
agar sesuai dengan yang diperlukan.
2. Compressor Section
Komponen utama pada bagian ini adalah aksial flow compressor, berfungsi untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section hingga bertekanan tinggi sehingga pada saat terjadi pembakaran dapat menghasilkan gas panas berkecepatan tinggi yang dapat menimbulkan daya aoutput turbin yang besar.
3. Combustion Section
Pada bagian terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara yang bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah mensuplai energi panas ke siklus turbin.
4. Turbin section
Turbin section merupakan tempat terjadinya konversi energy kinetic menjadi energy mekanik yang digunakan sebagai penggerak kompresor aksial dan perlengkapan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan kira –kira 60% digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
5. Exchaust section
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas.
Dan Komponen Pembantu Lainnya..
Turbin gas adalah suatu pengerak mula yang memamfaatkan gas sebagai fluida kerja. Didalam turbin gas energy kinetic dikonfensikan menjadi energy mekanik berupa yang menggerakkan roda turbin sehingga menghasilkan daya dan putaran. Bagian turbin yang berputar disebut rotor atau roda turbin, dan bagian turbin disebut stator atau rumah turbin.
Turbin gas merupakan salah satu komponen dan suatu system turbin gas. Sistem turbin gas yang paling sederhana terdiri dari tiga komponen utama yaitu :
- Kompresor
- Ruang bakar
- Dan Sudu turbin
Prinsip Kerja Sistem Turbin Gas
Udara masuk ke kompresor melalui saluran masuk udara ( inlet ). Kompresor ini berfungsi untuk menghisap dan menaikkan tekanan udara tersebut, akiatnya temperatur udara juga meningkat. Kemudian udara yang telah dikompresi ini masuk kedalam ruang bakar. Didalam ruang bakar udara disemprotkan bahan bakar sehingga bercampur dengan udara tadi dan menyebabkan tejadinya proses pembakaran. Proses pembekaran tersebut berlangsung dalam keadaan konstan sehingga dapat dikatakan ruang bakar hanya untuk menaikkan temperature. Gas hasil pembakaran tersebut dialirkan melaui suatu nozzle yang berfungsi untuk mengarahkan aliran tersebut ke sudu – sudu turbin. Daya yang dihasilkan oleh turbin tersebut digunakan untk memutar kompresornya sendiri dan memutar beban lainnya seperti generator listrik . Sehingga untuk gas sisa dengan sendirinya akan keluar melalui saluran udara.
Pada kenyataannya tidak ada proses yang selalu ideal, tetap ada terjadi proses kerugian yang dpat menurunkan daya yang dihasilkan oleh turbin gas dan berakibat menurunnya performasi turbin itu sendiri. Kerugian – kerugian tersebut dapat terjadi pada tiga komponen system turbin gas , sebab –sebab terjadi kerugian antara lain :
- Adanya gesekan –gesekan fluida yang menyebabkan terjadinya kerugian tekanan ( pressure
losses ) di ruang bakar.
- Adanya kerja yang berlebih waktu proses kompresi yang menyebabkan terjadinya gesekan
antara bantalan turbin dengan udara.
- Berubah nilai cp dan fluida kerja akibat terjadinya perubahan temperature dan perubahan
komposisi kimia dan fluia kerja.
- Adanya mechanical loss.
Untuk memperkecil kerugian yang terjadi, hal yang dapat kita lakukan antara lain dengan perawatan ( maintenance ) yang teratur atau modifikasi peralatan yang ada.
Siklus –Siklus Turbin Gas
Ada tiga siklus turbin gas yang dikenal yaitu :
1. Siklus Ericson
Siklus Ericson adalah siklus mesin kalor yang dapat balik atau secara “ external dapat balik “ /external reversible yang terdiri dari dua proses “ isotermis dapat balik dan dua proses isobar dapt balik. Proses perpindahan panas pada proses isobar terjadi di dalam komponen siklus internal ( regenerator ) sehingga efisiensi termisnya sebagai berikut :
ήth = 1- T1 / Th
Dimana :
T1 = temperature buang
Th = temperature panas
2. Siklus Stirling
Siklus stirling adalah siklus mesin kalor dapat balik secara external dan merupakan satu - satunya siklus daya ideal yang dapt dipakai dalam praktek. Siklus ini terdiri dari proses “ isotermis dapat balik “ dengan volume tetap. Efisiensithermis dari siklus starling sama dengan siklus Ericson.
3. Siklus Brayton
Siklus bryton adalah siklus daya thermodinamika ideal untuk turbin gas dan mesin turbo jet yang merupakan siklus daya utama yang beroperasi sebagai motor bakar maupun mesin pembakaran luar dengan siklus empat proses :
Proses 1 -2
1. Fluida kerja dikompresikan secara “ adipatis dapat balik “ dikompresor.
Proses 2 – 3
2. Proses penambahan panas dalam proses “ isobarik dapat balik “dimana p = pmax dalam ruang
pembakaran atau penukar panas.
Proses 3 -4
3. Gas ber expansi di dalam turbin secara “ adiabatis dapat balik atau isentropis “ dimana
S = S max
Proses 4 -1
4. Proses pembuangan gas panas sisa dalam proses “ isobarik dapat balik “ dimana P = Pmin
Klasifikasi Turbin Gas
Turbin gas dapat dibedakan berdasarkan siklusnya, kontruksi poros dan lainnya. Menurut siklusnya turbin gas terdiri dari :
- Turbin gas siklus tertutup (close cycle )
- Turbin gas siklus terbuka ( open cycle )
Perbedaan dari kedua tipe ini adalah berdasarkan siklus fluida kerja. Pada turbin gas siklus terbuka, akhir expansi fluida kerjanya langsung dibuang ke udara atmosfir, sedangkan untuk siklus tertutup akhir expansi fluida kerjanya didinginkan untuk kembali kedalam proses awal.
Komponen – Komponen Turbin Gas
Komponen turbin gas terdiri dari :
1. Komponen Utama
1. Air Inlet Section
Berfungsi untuk menyaring kotoran dan debu yang terbawa dalam udara sebelum masuk ke kompresor, bagian ini terdiri dari :
1. Air inlet housing, merupakan tempat udara masuk dimana didalamnya terdapat pembersih
udara.
2. Inertia separator, berfungsi untuk membersihkan debu – debu atau partikel yang terbawa
bersama udara masuk.
3. Pre – filter, merupakan penyaringan udara awal yang dipasang pada inlet house.
4. Main filter, merupakan penyaring utama yang terdapat pada bagian dalam inlet house, udara
yang telah melewati penyaring ini masuk kedalam kompresor aksial.
5. Inlet bellmouth, berfungsi untuk membagi udara agar merata pada saat memasuki ruang
kompresor.
6. Inlet guide vane, merupakan blade yang berfungsi sebagai pengatur jumlah udara yang masuk
agar sesuai dengan yang diperlukan.
2. Compressor Section
Komponen utama pada bagian ini adalah aksial flow compressor, berfungsi untuk mengkompresikan udara yang berasal dari inlet air section hingga bertekanan tinggi sehingga pada saat terjadi pembakaran dapat menghasilkan gas panas berkecepatan tinggi yang dapat menimbulkan daya aoutput turbin yang besar.
3. Combustion Section
Pada bagian terjadi proses pembakaran antara bahan bakar dengan fluida kerja yang berupa udara yang bertekanan tinggi dan bersuhu tinggi. Hasil pembakaran ini berupa energi panas yang diubah menjadi energi kinetik dengan mengarahkan udara panas ke transition pieces yang juga berfungsi sebagai nozzle. Fungsi dari keseluruhan sistem adalah mensuplai energi panas ke siklus turbin.
4. Turbin section
Turbin section merupakan tempat terjadinya konversi energy kinetic menjadi energy mekanik yang digunakan sebagai penggerak kompresor aksial dan perlengkapan lainnya. Dari daya total yang dihasilkan kira –kira 60% digunakan untuk memutar kompresornya sendiri, dan sisanya digunakan untuk kerja yang dibutuhkan.
5. Exchaust section
Exhaust section adalah bagian akhir turbin gas yang berfungsi sebagai saluran pembuangan gas panas sisa yang keluar dari turbin gas.
Dan Komponen Pembantu Lainnya..
Silmulasi Proses Pemesinan Milling Gambar Timbul Dengan Mastercam
Mesin CNC TU-3A merupakan salah satu produk buatan EMCO MAIER & Co Austria. Mempunyai 3 sumbu yaitu X, Y dan Z, tetapi mesin ini tidak dilengkapi dengan pergantian pahat secara otomatis, Mesin CNC TU-3A dirancang dengan sistem pengontrolan motor melalui software pada personal komputer. Penelitian ini bertujuan merencanakan program NC bentuk timbul menggunakan perangkat lunak CAD/CAM supaya bisa digunakan pada mesin CNC TU-3A, sehingga dapat mengurangi terjadinya kesalahan dalam pengoperasian mesin CNC.
Menurut Gibbs dan Thomas crandell dalam buku yang berjudul “Dasar-dasar teknik dan pemrograman CNC (Computer Numeric Control)”, CAD (Computer Aided Design) merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan proses, dimana perancang teknik (Engineering designers) menggunakan komputer sebagai peranti kreatif yang dapat menghasilkan, mengevaluasi, memodifikasi dan menyelesaikan desain.
Mastercam merupakan sebuah software CAD/CAM untuk aplikasi proses disign, miling EDM, dan turning.
Jenis-jenis perangkat lunak CNC sebagai berikut:
1. Part program
2. Service program
3. Control program
Keuntungan menggunakan mesin CNC adalah :
1. Laju produksi tinggi
2. Keseragaman produksi
3. Pemborosan komponen berkurang
4. Biaya perlengkapan berkurang
5. Operator yang terlibat sedikit
6. Pembuatan bentuk-bentuk yang kompleks dapat dilakukan
Bentuk timbul yang direncanakan terdiri dari gambar yang dibuat dengan Autocad seperti tampak depan mesjid raya dan ukurannya, panjang 100 mm. lebar 50 mm, tebar 10 mm.
Alat yang digunakan:
1. Mata milling (2 mm)
2. Alumenium
Langkah-langkah pengukuran yang dilakuakn dalam penilitian ini adalah sebagai berikut:
- Membuat gambar 2D dengan Autocad
- Memindahkan gambar dari Autocad ke mastercam
- Membuat arah jalannya mata milling dengan mengunakan mastercam
- Memlihat program
- Menggetes program dengan mesin CNC.
Hasil Pengukuran pada sumbu Z
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) gerak pada sumbu Z dilakukan dalam arah vertical sejajar dengan spindle utama yang bergerak secara naik dan turun.
Hasil Pengukuran pada Sumbu X
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) pada sumbu X dilakukan dalam arah Horizontal bergerak secara maju dan mundur.
Hasil Pengukuran pada Sumbu Y
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) pada sumbu Y dilakukan dalam arah Horizontal bergerak secara maju dan mundur berpotongan dengan arah gerak sumbu X.
Penentuan Kondisi Pemotongan
Dalam mendapatkan kondisi pemotongan yang mendekati pada mesin CNC, maka bentuk feature dan jenis tur direncanakan sesuai dengan literature. Perencanaan proses permesinan pada tiap sisi pengerjaan pemakanan benda kerja diupayakan selesai sampai dengan ukuran geometri produk.
Setelah dilakukan simulasi pemesinan dengan memvariasikan lintasan path pada bentuk timbul menggunakan software mastercam, maka diketahui jenis lintasan pahat zig-zag menunjukan waktu pemesinan lebih optimum, dibandingkan dengan jenis lintasan pahat lainnya.
Penentuan Toolpath
Penentuan toolpath dapat mengefesiensikan waktu produksi juga bisa menghasilkan permukaan yang lebih bagus dan memperpanjang umur alat potong. Setelah penentuan semua parameter alat potong, maka kita bisa melihat toolpath yang paling optimum dihasilkan oleh software mastercam.simulasi alat potong memperlihatkan kondisi pemotongan yang akan dilalui pada path tersebut.
Intruksi Pemotongan dalam Bentuk Kode G
Hasil proses pembuatan berbentuk timbul bagian tegang dengan menggunakan software mastercam akan menghasilkan kode G yang akan dimasukkan kedalam mesim CNC dengan perantara kabel RS232 untuk melakukan proses pembuatan berbentuk timbul.
Menurut Gibbs dan Thomas crandell dalam buku yang berjudul “Dasar-dasar teknik dan pemrograman CNC (Computer Numeric Control)”, CAD (Computer Aided Design) merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan proses, dimana perancang teknik (Engineering designers) menggunakan komputer sebagai peranti kreatif yang dapat menghasilkan, mengevaluasi, memodifikasi dan menyelesaikan desain.
Mastercam merupakan sebuah software CAD/CAM untuk aplikasi proses disign, miling EDM, dan turning.
Jenis-jenis perangkat lunak CNC sebagai berikut:
1. Part program
2. Service program
3. Control program
Keuntungan menggunakan mesin CNC adalah :
1. Laju produksi tinggi
2. Keseragaman produksi
3. Pemborosan komponen berkurang
4. Biaya perlengkapan berkurang
5. Operator yang terlibat sedikit
6. Pembuatan bentuk-bentuk yang kompleks dapat dilakukan
Bentuk timbul yang direncanakan terdiri dari gambar yang dibuat dengan Autocad seperti tampak depan mesjid raya dan ukurannya, panjang 100 mm. lebar 50 mm, tebar 10 mm.
Alat yang digunakan:
1. Mata milling (2 mm)
2. Alumenium
Langkah-langkah pengukuran yang dilakuakn dalam penilitian ini adalah sebagai berikut:
- Membuat gambar 2D dengan Autocad
- Memindahkan gambar dari Autocad ke mastercam
- Membuat arah jalannya mata milling dengan mengunakan mastercam
- Memlihat program
- Menggetes program dengan mesin CNC.
Hasil Pengukuran pada sumbu Z
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) gerak pada sumbu Z dilakukan dalam arah vertical sejajar dengan spindle utama yang bergerak secara naik dan turun.
Hasil Pengukuran pada Sumbu X
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) pada sumbu X dilakukan dalam arah Horizontal bergerak secara maju dan mundur.
Hasil Pengukuran pada Sumbu Y
Pengujian ulang (Repeatability) dan keakuratan (Accuracy) pada sumbu Y dilakukan dalam arah Horizontal bergerak secara maju dan mundur berpotongan dengan arah gerak sumbu X.
Penentuan Kondisi Pemotongan
Dalam mendapatkan kondisi pemotongan yang mendekati pada mesin CNC, maka bentuk feature dan jenis tur direncanakan sesuai dengan literature. Perencanaan proses permesinan pada tiap sisi pengerjaan pemakanan benda kerja diupayakan selesai sampai dengan ukuran geometri produk.
Setelah dilakukan simulasi pemesinan dengan memvariasikan lintasan path pada bentuk timbul menggunakan software mastercam, maka diketahui jenis lintasan pahat zig-zag menunjukan waktu pemesinan lebih optimum, dibandingkan dengan jenis lintasan pahat lainnya.
Penentuan Toolpath
Penentuan toolpath dapat mengefesiensikan waktu produksi juga bisa menghasilkan permukaan yang lebih bagus dan memperpanjang umur alat potong. Setelah penentuan semua parameter alat potong, maka kita bisa melihat toolpath yang paling optimum dihasilkan oleh software mastercam.simulasi alat potong memperlihatkan kondisi pemotongan yang akan dilalui pada path tersebut.
Intruksi Pemotongan dalam Bentuk Kode G
Hasil proses pembuatan berbentuk timbul bagian tegang dengan menggunakan software mastercam akan menghasilkan kode G yang akan dimasukkan kedalam mesim CNC dengan perantara kabel RS232 untuk melakukan proses pembuatan berbentuk timbul.
Pengertian Mesin Bubut
Marsyahyo, eko (2003) mengatakan, pengertian tentang mesin bubut adalah merupakan mesin perkakas untuk proses pemotongan logam (Metal cutting process). Operasi dasar dari mesin bubut adalah dengan melibatkan benda kerja yang berputar dan cutting tool-nya yang bergerak linier. Kekhususan dan keandalan dari operasi mesin bubut adalah digunakan untuk memproses benda kerja dengan hasil atau bentuk penampang lingkaran atau benda kerja silindris serta digunakan untuk memotong benda yang diputar. Bubut sendiri merupakan suatu proses pemakanan benda kerja yang sayatannya dilakukan dengan cara memutar benda kerja kemudian dikenakan pada pahat yang digerakkan secara translasi sejajar dengan sumbu putar dari benda kerja. Gerakan putar dari benda kerja disebut gerak potong relatif dan gerakkan translasi dari pahat disebut gerak umpan dan dengan mengatur perbandingan kecepatan rotasi benda kerja dan kecepatan translasi pahat maka akan diperoleh berbagai macam ulir dengan ukuran kisar yang berbeda.
Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir. Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan pembuatan ulir, jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai kekhususan karena digunakan untuk mengkonversi dari ulir metrik menjadi ke ulir inci.
Macam-macam Jenis Mesin Bubut
• Mesin Bubut Ringan
Digunakan untuk latihan serta untuk pekerjaan mesin yang ringan, bentuk peralatannya kecil dan sederhana, dapat dipakai untuk mengerjakan benda kerja yang berukuran kecil.
• Mesin Bubut Standar
Mesin ini memilki konstruksi yang lebih berat cocok digunakan untuk pekerjaan yang lebih besar daripada yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut ringan.
• Mesin Bubut Sedang
dari segi konstruksi mesin ini lebih cermat dan dilengkapi dengan suatu peralatan khusus. Digunakan untuk mengerjakan pekerjaan yang lebih bervariasi, dan yang membutuhkan ketelitian.
• Mesin Bubut Beralas Panjang
Mesin ini termasuk kedalam kategori mesin bubut yang digunakan pada industri yang dapat mengerjakan pekerjaan-pekerjaan yang mempunyai geometri yang besar dan panjang seperti poro-poros kapal dan poros transmisi.
• Mesin Bubut Revolver
Mesin bubut ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak dan dalam pengerjaan awal dari benda kerja.
Prinsip Kerja Mesin Bubut
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat.
Bagian-bagian Utama Mesin Bubut
1. Spindel: bagian yang berputar terpasang pada headstock gunanya untuk memutar chuck yang
berfungsi sebagai pencekam benda kerja.
2. Headstock : adalah bagian dimana transmisi pengerak benda kerja.
3. Tailstock: bagian yang berfungsi untuk mengatur center/pusat atau titik tengah yang
dapat diatur untuk proses membubut parallel atau taper.
4. Carriage sadel: bagian ini berfungsi sebagai penghantar pahat potong (cutting tool) yang
terpasang pada tool post yang dapat bergerak sepanjang meja bubut pada saat operasi
pembubutan berlangsung.
5. Bed: meja dimana terdapat headstock, tailstock, dan bagia-bagian lainnya terpasang kuat
dimeja ini.
Penentuan Spesifikasi Dimensi Mesin Bubut:
1. Maksimum diameter benda kerja yang mampu dicekam pada workholder (chuck), semakin besar
diameter pada pencekaman maka semakin besar diameter poros benda kerja yang dapat
dibubut.
2. Maksimum panjang meja, panjang lintasan carriage, tool post, dan semakin panjang ukuran
meja serta semakin panjang benda kerja yang dapat kerjakan.
3. Maksimum panjang benda kerja yang dapat dicekam antara jarak headstock ke spindel dan
dari tailstock ke spindle.
4. Range atau peringkat kecepatan spindel, jumlah tingkat kecepatan transmisi roda gigi
yang terdapat pada headstock, semakin bervariasi jangkauan kecepatan spindel maka
semakin lengkap pengaturan kecepatan potong benda kerja yang akan dibubut.
5. Daya motor penggerak penggerak transmisi spindel, semakin besar daya motor penggerak
tersebut semakin besar pula torsi yang dihasilkan untuk memutar benda kerja.
Hal ini dapat dilakukan dengan jalan menukar roda gigi translasi yang menghubungkan poros spindel dengan poros ulir. Roda gigi penukar disediakan secara khusus untuk memenuhi keperluan pembuatan ulir, jumlah gigi pada masing-masing roda gigi penukar bervariasi besarnya mulai dari jumlah 15 sampai dengan jumlah gigi maksimum 127. Roda gigi penukar dengan jumlah 127 mempunyai kekhususan karena digunakan untuk mengkonversi dari ulir metrik menjadi ke ulir inci.
Macam-macam Jenis Mesin Bubut
• Mesin Bubut Ringan
Digunakan untuk latihan serta untuk pekerjaan mesin yang ringan, bentuk peralatannya kecil dan sederhana, dapat dipakai untuk mengerjakan benda kerja yang berukuran kecil.
• Mesin Bubut Standar
Mesin ini memilki konstruksi yang lebih berat cocok digunakan untuk pekerjaan yang lebih besar daripada yang dikerjakan dengan menggunakan mesin bubut ringan.
• Mesin Bubut Sedang
dari segi konstruksi mesin ini lebih cermat dan dilengkapi dengan suatu peralatan khusus. Digunakan untuk mengerjakan pekerjaan yang lebih bervariasi, dan yang membutuhkan ketelitian.
• Mesin Bubut Beralas Panjang
Mesin ini termasuk kedalam kategori mesin bubut yang digunakan pada industri yang dapat mengerjakan pekerjaan-pekerjaan yang mempunyai geometri yang besar dan panjang seperti poro-poros kapal dan poros transmisi.
• Mesin Bubut Revolver
Mesin bubut ini khusus untuk memproduksi benda kerja yang ukurannya sama dan dalam jumlah yang banyak dan dalam pengerjaan awal dari benda kerja.
Prinsip Kerja Mesin Bubut
Poros spindel akan memutar benda kerja melalui piringan pembawa sehingga memutar roda gigi pada poros spindel. Melalui roda gigi penghubung, putaran akan disampaikan ke roda gigi poros ulir. Oleh klem berulir, putaran poros ulir tersebut diubah menjadi gerak translasi pada eretan yang membawa pahat.
Bagian-bagian Utama Mesin Bubut
1. Spindel: bagian yang berputar terpasang pada headstock gunanya untuk memutar chuck yang
berfungsi sebagai pencekam benda kerja.
2. Headstock : adalah bagian dimana transmisi pengerak benda kerja.
3. Tailstock: bagian yang berfungsi untuk mengatur center/pusat atau titik tengah yang
dapat diatur untuk proses membubut parallel atau taper.
4. Carriage sadel: bagian ini berfungsi sebagai penghantar pahat potong (cutting tool) yang
terpasang pada tool post yang dapat bergerak sepanjang meja bubut pada saat operasi
pembubutan berlangsung.
5. Bed: meja dimana terdapat headstock, tailstock, dan bagia-bagian lainnya terpasang kuat
dimeja ini.
Penentuan Spesifikasi Dimensi Mesin Bubut:
1. Maksimum diameter benda kerja yang mampu dicekam pada workholder (chuck), semakin besar
diameter pada pencekaman maka semakin besar diameter poros benda kerja yang dapat
dibubut.
2. Maksimum panjang meja, panjang lintasan carriage, tool post, dan semakin panjang ukuran
meja serta semakin panjang benda kerja yang dapat kerjakan.
3. Maksimum panjang benda kerja yang dapat dicekam antara jarak headstock ke spindel dan
dari tailstock ke spindle.
4. Range atau peringkat kecepatan spindel, jumlah tingkat kecepatan transmisi roda gigi
yang terdapat pada headstock, semakin bervariasi jangkauan kecepatan spindel maka
semakin lengkap pengaturan kecepatan potong benda kerja yang akan dibubut.
5. Daya motor penggerak penggerak transmisi spindel, semakin besar daya motor penggerak
tersebut semakin besar pula torsi yang dihasilkan untuk memutar benda kerja.
Perawatan Pada Kompresor Torak
Perawatan adalah suatu kombinasi berbagai tindakan yang dilakukan untuk menjaga suatu barang atau memperbaikinya sampai suatu kondisi yang bisa diterima.
Macam-macam bentuk perawatan adalah sebagai berikut :
1. Perawatan Terencana (Prevensive Maintenance)
Prevensive Maintenance adalah salah satu aktifitas perawatan yang direncanakan dan
dilaksanakan pada waktu tertentu. Tujuan utama diadakan perawatan ini yaitu untuk
melaksanakan perawatan tepat waktunya dengan persiapan dan jumlah waktu yang
direncanakan.
2. Perawatan Korektif (Corrective Maintenance)
Corrective Maintenance adalah pekerjaan yang dilakukan untuk memperbaiki dan
meningkatkan kondisi mesin sehingga tercapai standar yang diterima.
3. Perawatan Berjalan (Running Maintenance)
Running Maintenance adalah pekerjaan perawatan yang dilakukan pada saat peralatan dalam
keadaan berjalan. Perawatan berjalan ini dipakai pada mesin-mesin yang harus
dioperasikan dalam produksi.
4. Perawatan Setelah Terjadi Kerusakan (Break Down Maintenance)
Break Down Maintenance adalah cara perawatan yang direncanakan untuk memperbaiki
kerusakan.
5. Perawatan Darurat (Emergency Maintenance)
Emergency Maintenance adalah perawatan yang segera dilakukan karena terjadinya kemacetan
yang tidak terduga.
Kompresor
Kompresor adalah mesin yang berfungsi untuk memampatkan atau menaikkan tekanan udara atau fluida gas atau memindahkan fluida gas dari suatu tekanan statis rendah ke suatu keadaan tekanan statis yang lebih tinggi. Udara atau fluida gas yang diisap kompresor biasanya adalah fluida gas dari atmosfir walaupun banyak pula yang menghisap fluida gas spesifik dan bertekanan lebih tinggi dari atmosfir (kompresor berfungsi sebagai penguat atau booster). Kompresor ada pula yang mengisap fluida gas yang bertekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfir yang biasa disebut pompa vakum. Pemampatan fluida gas dapat dijelaskan dengan hukum Pascal yaitu tekanan yang dikenakan pada satu bagian fluida dalam wadah tertutup akan diteruskan ke segala arah sama besar.
Konstruksi Kompresor
Dalam pembuatan tugas akhir ini hanya akan dibahas khusus konstruksi kompresor torak, karena pada umumnya kompresor udara yang digunakan pada bidang kerja otomotif skala menengah kecil adalah kompresor torak.
Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah merubah gerakan putar dari penggerak mula menjadi gerak bolak-balik torak/ piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.
Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan memampatkannya. Langkah kerja kompresor torak hampir sama dengan konsep kerja motor torak yaitu:
1. Langkah Isap
Langkah isap adalah bila poros engkol berputar searah putaran jarum jam, torak bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Tekanan negatif terjadi pada ruangan di dalam silinder yang ditinggalkan torak sehingga katup isap terbuka oleh perbedaaan tekanan dan udara terisap masuk ke silinder.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak dari TMB ke TMA, katup isap dan katup buang tertutup sehingga udara dimampatkan dalam silinder
3. Langkah Keluar
Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar akan terbuka oleh tekanan udara sehingga udara akan keluar.
Berikut ini akan diuraikan beberapa bagian utama dari kompresor torak :
a. Silinder dan Kepala Silinder
Silinder mempunyai bentuk silindris dan merupakan bejana kedap udara dimana torak bergerak bolak-balik untuk mengisap dan memampatkan udara.
b. Torak dan cincin torak
Torak merupakan komponen yang betugas untuk melakukan kompresi terhadap udara/ gas, sehingga torak harus kuat menahan tekanan dan panas.
c. Katup-Katup
Katup-katup pada kompresor membuka dan menutup secara otomatis tanpa mekanisme penggerak katup. Pembukaan dan penutupan katup tergantung dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder.
d. Poros Engkol dan Batang Torak
Poros engkol dan batang torak mempunyai fungsi utama untuk mengubah gerakan putar menjadi gerak bolak-balik. Secara konstruksi, poros engkol dan batang torak kompresor hampir sama dengan yang terdapat pada motor bakar.
e. Kotak Engkol
Kotak engkol adalah sebagai blok mesinnya kompresor yang berfungsi sebagai dudukan bantalan engkol yang bekerja menahan beban inersia dari masa yang bergerak bolak-balik serta gaya pada torak.
f. Pengatur Kapasitas
Volume udara yang dihasilkan kompresor harus sesuai dengan kebutuhan. Jika kompresor terus bekerja maka tekanan dan volume udara akan terus meningkat melebihi kebutuhan dan berbahaya terhadap peralatan. Untuk mengatur batas volume dan tekanan yang dihasilkan kompresor digunakan alat yang biasa disebut pembebas beban ( unloader ).
g. Pelumasan
Bagian-bagian kompresor torak yang memerlukan pelumasan adalah bagian-bagian yang saling meluncur seperti silinder, torak, kepala silang, metal -metal bantalan batang penggerak dan bantalan utama. Tujuan pelumasan adalah untuk mencegah keausan, merapatkan cincin torak dan paking, mendinginkan bagian-bagian yang saling bergesek, dan mencegah pengkaratan.
h. Peralatan Pembantu
Untuk dapat bekerja dengan sempurna, kompresor diperlengkapi dengan beberapa peralatan pembantu yang antara lain adalah sebagai berikut :
1. Saringan udara
Jika udara yang diisap kompresor mengandung banyak debu maka silinder dan cincin torak akan cepat aus bahkan dapat terbakar. Karena itu kompresor harus diperlengkapi dengan saringan udara yang dipasang pada sisi isapnya.
2. Katup pengaman
Katup pengaman harus dipasang pada pipa keluar dari setiap tingkat kompresor. Katup ini harus membuka dan membuang udara ke luar jika tekanan melebihi 1,2 kali tekanan normal maksimum dari kompresor.
3. Tangki udara
Tangki udara dipakai untuk menyimpan udara tekan agar apabila ada kebutuhan udara tekan yang berubah-ubah jumlahnya dapat dilayani dengan lancar.
4. Peralatan Pembantu
Kompresor untuk keperluan-keperluan khusus sering dilengkapi peralatan bantu antara lain : peredam bunyi, pendingin akhir, pengering, menara pendingin dan sebagainya sesuai dengan kebutuhan spesifik yang dibutuhkan sistem.
5. Peralatan pengaman yang lain
Kompresor juga memiliki alat-alat pengaman berikut ini untuk menghindari dari
kecelakaan :
a. alat penunjuk tekanan, rele tekanan udara dan rele tekanan minyak.
b. alat penunjuk temperatur dan rele thermal, temperatur udara keluar, temperatur udara
masuk, temperatur air pendingin, temperatur minyak dan temperatur bantalan.
c. Rele aliran air (mendeteksi aliran yang berkurang/ berhenti).
Macam-macam bentuk perawatan adalah sebagai berikut :
1. Perawatan Terencana (Prevensive Maintenance)
Prevensive Maintenance adalah salah satu aktifitas perawatan yang direncanakan dan
dilaksanakan pada waktu tertentu. Tujuan utama diadakan perawatan ini yaitu untuk
melaksanakan perawatan tepat waktunya dengan persiapan dan jumlah waktu yang
direncanakan.
2. Perawatan Korektif (Corrective Maintenance)
Corrective Maintenance adalah pekerjaan yang dilakukan untuk memperbaiki dan
meningkatkan kondisi mesin sehingga tercapai standar yang diterima.
3. Perawatan Berjalan (Running Maintenance)
Running Maintenance adalah pekerjaan perawatan yang dilakukan pada saat peralatan dalam
keadaan berjalan. Perawatan berjalan ini dipakai pada mesin-mesin yang harus
dioperasikan dalam produksi.
4. Perawatan Setelah Terjadi Kerusakan (Break Down Maintenance)
Break Down Maintenance adalah cara perawatan yang direncanakan untuk memperbaiki
kerusakan.
5. Perawatan Darurat (Emergency Maintenance)
Emergency Maintenance adalah perawatan yang segera dilakukan karena terjadinya kemacetan
yang tidak terduga.
Kompresor
Kompresor adalah mesin yang berfungsi untuk memampatkan atau menaikkan tekanan udara atau fluida gas atau memindahkan fluida gas dari suatu tekanan statis rendah ke suatu keadaan tekanan statis yang lebih tinggi. Udara atau fluida gas yang diisap kompresor biasanya adalah fluida gas dari atmosfir walaupun banyak pula yang menghisap fluida gas spesifik dan bertekanan lebih tinggi dari atmosfir (kompresor berfungsi sebagai penguat atau booster). Kompresor ada pula yang mengisap fluida gas yang bertekanan lebih rendah daripada tekanan atmosfir yang biasa disebut pompa vakum. Pemampatan fluida gas dapat dijelaskan dengan hukum Pascal yaitu tekanan yang dikenakan pada satu bagian fluida dalam wadah tertutup akan diteruskan ke segala arah sama besar.
Konstruksi Kompresor
Dalam pembuatan tugas akhir ini hanya akan dibahas khusus konstruksi kompresor torak, karena pada umumnya kompresor udara yang digunakan pada bidang kerja otomotif skala menengah kecil adalah kompresor torak.
Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah merubah gerakan putar dari penggerak mula menjadi gerak bolak-balik torak/ piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.
Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan memampatkannya. Langkah kerja kompresor torak hampir sama dengan konsep kerja motor torak yaitu:
1. Langkah Isap
Langkah isap adalah bila poros engkol berputar searah putaran jarum jam, torak bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Tekanan negatif terjadi pada ruangan di dalam silinder yang ditinggalkan torak sehingga katup isap terbuka oleh perbedaaan tekanan dan udara terisap masuk ke silinder.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak dari TMB ke TMA, katup isap dan katup buang tertutup sehingga udara dimampatkan dalam silinder
3. Langkah Keluar
Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar akan terbuka oleh tekanan udara sehingga udara akan keluar.
Berikut ini akan diuraikan beberapa bagian utama dari kompresor torak :
a. Silinder dan Kepala Silinder
Silinder mempunyai bentuk silindris dan merupakan bejana kedap udara dimana torak bergerak bolak-balik untuk mengisap dan memampatkan udara.
b. Torak dan cincin torak
Torak merupakan komponen yang betugas untuk melakukan kompresi terhadap udara/ gas, sehingga torak harus kuat menahan tekanan dan panas.
c. Katup-Katup
Katup-katup pada kompresor membuka dan menutup secara otomatis tanpa mekanisme penggerak katup. Pembukaan dan penutupan katup tergantung dari perbedaan tekanan yang terjadi antara bagian dalam dan bagian luar silinder.
d. Poros Engkol dan Batang Torak
Poros engkol dan batang torak mempunyai fungsi utama untuk mengubah gerakan putar menjadi gerak bolak-balik. Secara konstruksi, poros engkol dan batang torak kompresor hampir sama dengan yang terdapat pada motor bakar.
e. Kotak Engkol
Kotak engkol adalah sebagai blok mesinnya kompresor yang berfungsi sebagai dudukan bantalan engkol yang bekerja menahan beban inersia dari masa yang bergerak bolak-balik serta gaya pada torak.
f. Pengatur Kapasitas
Volume udara yang dihasilkan kompresor harus sesuai dengan kebutuhan. Jika kompresor terus bekerja maka tekanan dan volume udara akan terus meningkat melebihi kebutuhan dan berbahaya terhadap peralatan. Untuk mengatur batas volume dan tekanan yang dihasilkan kompresor digunakan alat yang biasa disebut pembebas beban ( unloader ).
g. Pelumasan
Bagian-bagian kompresor torak yang memerlukan pelumasan adalah bagian-bagian yang saling meluncur seperti silinder, torak, kepala silang, metal -metal bantalan batang penggerak dan bantalan utama. Tujuan pelumasan adalah untuk mencegah keausan, merapatkan cincin torak dan paking, mendinginkan bagian-bagian yang saling bergesek, dan mencegah pengkaratan.
h. Peralatan Pembantu
Untuk dapat bekerja dengan sempurna, kompresor diperlengkapi dengan beberapa peralatan pembantu yang antara lain adalah sebagai berikut :
1. Saringan udara
Jika udara yang diisap kompresor mengandung banyak debu maka silinder dan cincin torak akan cepat aus bahkan dapat terbakar. Karena itu kompresor harus diperlengkapi dengan saringan udara yang dipasang pada sisi isapnya.
2. Katup pengaman
Katup pengaman harus dipasang pada pipa keluar dari setiap tingkat kompresor. Katup ini harus membuka dan membuang udara ke luar jika tekanan melebihi 1,2 kali tekanan normal maksimum dari kompresor.
3. Tangki udara
Tangki udara dipakai untuk menyimpan udara tekan agar apabila ada kebutuhan udara tekan yang berubah-ubah jumlahnya dapat dilayani dengan lancar.
4. Peralatan Pembantu
Kompresor untuk keperluan-keperluan khusus sering dilengkapi peralatan bantu antara lain : peredam bunyi, pendingin akhir, pengering, menara pendingin dan sebagainya sesuai dengan kebutuhan spesifik yang dibutuhkan sistem.
5. Peralatan pengaman yang lain
Kompresor juga memiliki alat-alat pengaman berikut ini untuk menghindari dari
kecelakaan :
a. alat penunjuk tekanan, rele tekanan udara dan rele tekanan minyak.
b. alat penunjuk temperatur dan rele thermal, temperatur udara keluar, temperatur udara
masuk, temperatur air pendingin, temperatur minyak dan temperatur bantalan.
c. Rele aliran air (mendeteksi aliran yang berkurang/ berhenti).
BEARING (BANTALAN)
Bearing adalah elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan panjang umur. Bearing harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya bekerja dengan baik. Jika bearing tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh mesin akan menurun atau tak dapat bekerja secara semestinya. Jadi, bearing dalam permesinan dapat disamakan peranannya dengan pondasi pada gedung.
Seluruh peralatan berputar memerlukan poros dan bantalan sebagai pusat perputaran dan tumpuan perputaran. Bearing dirancang dengan tujuan mendapatkan masa pakai yang panjang, ketangguhan yang tinggi dan ekonomis. Beberapa hal lain yang diperhitungkan dalam pemilihan bearing adalah :
• Perletakan bearing
• Kondisi operasi, seperti : beban, kecepatan, temperature, kondisi lingkungan, shaft.
• Kebutuhan, seperti : masa pakai, precision, noise, gesekan, pendinginan, temperatur
operasi, penyambungan.
Pemilihan type bearing sangat tergantung kepada kondisi mesin pembebanan dan lingkungannya, Pembebanan pada bearing biasanya terbagi dua yaitu : beban radial dan beban aksial. Jenis bearing yang banyak dipakai pada elemen mesin yang berputar adalah radial bearing. Seperti ball dan roller bearing sudah diketahui luas tentang keunggulannnya setelah melalui masa yang panjang dalam penelitian dan pengembangan. Ball bearing digunakan hampir disemua jenis mesin dan bahagian yang berputar, tetapi bagaimanapun suatu bearing tidak dapat digunakan tanpa penelitian/perhitungan yang hati-hati dari beban dan kondisi operasi seperti penyambungan, pendinginan dan sealing.
Beban ekivalen dinamis merupakan besaran beban yang memberikan umur yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya. Jika suatu deformasi permanen, ekivalen dengan deformasi permanen maksimum yang terjadi kerena kondisi beban statis yang sebenarnya pada bahagian dimana elemen gelinding membuat kontak dengan cincin pada tegangan maksimum, maka beban yang menimbulkan deformasi tersebut dinamakan beban ekivalen statis.
Ball bearing mempunyai kemampuan untuk menahan beban aksial dalam jumlah yang cukup besar, tetapi bila seluruhnya beban aksial langsung kesumbu aksial maka thrust bearing harus digunakan. Angular kontak bearing akan menanggulangi kedua beban radial dan aksial, self aligning ball bearing akan menahan jumlah yang besar dari angular misalignment.
Seluruh peralatan berputar memerlukan poros dan bantalan sebagai pusat perputaran dan tumpuan perputaran. Bearing dirancang dengan tujuan mendapatkan masa pakai yang panjang, ketangguhan yang tinggi dan ekonomis. Beberapa hal lain yang diperhitungkan dalam pemilihan bearing adalah :
• Perletakan bearing
• Kondisi operasi, seperti : beban, kecepatan, temperature, kondisi lingkungan, shaft.
• Kebutuhan, seperti : masa pakai, precision, noise, gesekan, pendinginan, temperatur
operasi, penyambungan.
Pemilihan type bearing sangat tergantung kepada kondisi mesin pembebanan dan lingkungannya, Pembebanan pada bearing biasanya terbagi dua yaitu : beban radial dan beban aksial. Jenis bearing yang banyak dipakai pada elemen mesin yang berputar adalah radial bearing. Seperti ball dan roller bearing sudah diketahui luas tentang keunggulannnya setelah melalui masa yang panjang dalam penelitian dan pengembangan. Ball bearing digunakan hampir disemua jenis mesin dan bahagian yang berputar, tetapi bagaimanapun suatu bearing tidak dapat digunakan tanpa penelitian/perhitungan yang hati-hati dari beban dan kondisi operasi seperti penyambungan, pendinginan dan sealing.
Beban ekivalen dinamis merupakan besaran beban yang memberikan umur yang sama dengan umur yang diberikan oleh beban dan kondisi putaran sebenarnya. Jika suatu deformasi permanen, ekivalen dengan deformasi permanen maksimum yang terjadi kerena kondisi beban statis yang sebenarnya pada bahagian dimana elemen gelinding membuat kontak dengan cincin pada tegangan maksimum, maka beban yang menimbulkan deformasi tersebut dinamakan beban ekivalen statis.
Ball bearing mempunyai kemampuan untuk menahan beban aksial dalam jumlah yang cukup besar, tetapi bila seluruhnya beban aksial langsung kesumbu aksial maka thrust bearing harus digunakan. Angular kontak bearing akan menanggulangi kedua beban radial dan aksial, self aligning ball bearing akan menahan jumlah yang besar dari angular misalignment.
Kamis, 02 Desember 2010
Pengertian umum tentang pengelasan, pematrian
Menurut Duetch Industrie Normen (DIN) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau paduan logam yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Las merupakan sambungan setempat dan untuk mendapatkan keadaan lumer atau cair dipergunakan energi panas. Dari keterangan tersebut mengelas adalah menyatukan dua bagian logam atau lebih dengan mengadakan ikatan metalurgi dibawah pengaruh panas.
Keuntungan penggunaan las adalah :
a). Konstruksi sambungan las mudah dilakukan.
b). Waktu pengerjaan sambungan las relatif lebih cepat.
c). Bahan lebih hemat.
d). Konstruksi lebih ringan.
e). Diperoleh bentuk sambungan yang lebih estetis (indah).
Dari pengertian pengelasan secara umum diatas, maka cara pengelasan dibedakan menjadi beberapa macam, yakni :
a). Las Tekan
(1). Las Resistansi Listrik
(2). Las Tempa
(3). Las Tekan yang lain
b). Las Cair
(1). Las Gas
(2). Las Cair Busur Listrik
(a). Elektrode tak terumpan (Las TIG/Wolfram)
(b). Elektrode Terumpan
• Las Busur pelindung Gas (Las MIG, Las CO2)
• Las Busur pelindung Fluks (elektrode terbungkus, elektrode Inti, electrode
rendam.
• Las Busur tanpa pelindung
(c). Las Termit
(d). Las Terak
(e). Las Cair yang lain.
Keuntungan penggunaan las adalah :
a). Konstruksi sambungan las mudah dilakukan.
b). Waktu pengerjaan sambungan las relatif lebih cepat.
c). Bahan lebih hemat.
d). Konstruksi lebih ringan.
e). Diperoleh bentuk sambungan yang lebih estetis (indah).
Dari pengertian pengelasan secara umum diatas, maka cara pengelasan dibedakan menjadi beberapa macam, yakni :
a). Las Tekan
(1). Las Resistansi Listrik
(2). Las Tempa
(3). Las Tekan yang lain
b). Las Cair
(1). Las Gas
(2). Las Cair Busur Listrik
(a). Elektrode tak terumpan (Las TIG/Wolfram)
(b). Elektrode Terumpan
• Las Busur pelindung Gas (Las MIG, Las CO2)
• Las Busur pelindung Fluks (elektrode terbungkus, elektrode Inti, electrode
rendam.
• Las Busur tanpa pelindung
(c). Las Termit
(d). Las Terak
(e). Las Cair yang lain.
Langganan:
Postingan (Atom)