Besar Gaya Yang Terjadi Pada Pompa Hidram

4.3 Besar Gaya Yang Terjadi Pada Pompa Hidram

Terjadinya gaya karena air mengalir dari supply tank yang memiliki ketinggian tertentu, maka akan timbul gaya yang disebabkan percepatan yang dialami air. P = � � Maka gaya yang terjadi tiap sisi masukan air dapat dihitung sebagai berikut :

1. Pada pipa masuk saat katup tertutup

P 3 = � 3 � 3 Dimana : P 3 = Tekanan pada pipa masuk sesuai hasil pengujian 1,3 x 10 5 Nm 2 A 1 = luas penampang � = �� 2 = 0,0024093 m 2 r = 0,0277 F 3 = P 3 x A 3 = 1,3 x 10 5 x 0,0024093 = 313,21 N Dengan cara yang sama akan diperoleh gaya pada pipa masuk saat katup menutup untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut : Tabel 4.13 Besar gaya pada pipa masuk saat katup menutup untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter. No Tabung Beban Katup Limbah gram Gaya F 3 N 500 313,3 Tabung 1 tinggi 100 550 337,4 cm 600 337,4 500 313,3 Tabung 2 tinggi 80 cm 550 313,3 600 313,3 500 313,3 Tabung 3 tinggi 60 cm 550 313,3 600 313,3 Gambar 4.10 Grafik gaya pada pipa masuk saat katup tertutup vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa gaya pada tabung 2 dan 3 relatif konstan, artinya beban katup limbah tidak mempengaruhi, pada tabung 1 beban katup limbah hanya mempengaruhi sedikit gaya pada pipa masuk.

2. Pada pipa tabung udara

P 1 = � 1 � 1 Dimana : P 1 = Tekanan pada tabung udara 1,3 x 10 5 Nm 2 A 1 = luas penampang � = �� 2 = 0,008654 m 2 r =0,0525 m F 1 = P 1 x A 1 = 1,3 x10 5 x 0,008654 = 1125,02 N Dengan cara yang sama akan diperoleh gaya pada tabung udara untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut : 310 315 320 325 330 335 340 345 480 500 520 540 560 580 600 620 G aya F 3 N Beban katup limbah gram Tabung 1 Tabung 1 Tabung 3 Tabel 4.14 Besar gaya pada tabung udara untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter. No Tabung Beban Katup Limbah gram Gaya F 1 N 500 1152.02 Tabung 1 tinggi 100 550 1038,48 cm 600 1055,78 500 1125,02 Tabung 2 tinggi 80 cm 550 1125,02 600 1125,02 500 1125,02 Tabung 3 tinggi 60 cm 550 1125,02 600 1125,02 Gambar 4.11 Grafik gaya pada tabung udara vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa beban katup limbah hampir tidak mempengaruhi gaya pada tabung udara, perbedaan gaya hanya sedikit dan ini bergantung pada kepekaan melihat alat ukur tersebut. Dengan pengujian yang sama juga didapatkan tekanan P maximum dari tabung udara. Maka dapat dihitung juga gaya F maximum dari tabung udara tersebut yaitu: 1020 1040 1060 1080 1100 1120 1140 450 500 550 600 650 G aya F 1 N Beban katup limbah gram Tabung 1 Tabung 2 Tabung 3 P 1 Max = � 1 ��� � 1 Dimana : P 1 Max = Tekanan maximum pada tabung udara 1,96 x 10 5 Nm 2 A 1 = luas penampang � = �� 2 = 0,008654 m 2 r =0,0525 m F 1 Max = P 1 Max x A 1 = 1,96 x 10 5 x 0,008654 = 1696,18 N Dengan cara yang sama akan diperoleh gaya maximum pada tabung udara untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut : Tabel 4.15 Besar gaya maximum pada tabung udara untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter. No Tabung Beban Katup Limbah gram Gaya F 1 Max N 500 1696,184 Tabung 1 tinggi 100 550 1696,184 cm 600 1696,184 500 1592,336 Tabung 2 tinggi 80 cm 550 1592,336 600 1592,336 500 1557,72 Tabung 3 tinggi 60 cm 550 1557,72 600 1557,72 Gambar 4.12 Grafik gaya max pada tabung udara vs beban katup limbah Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa pengaruh volume tabung dengan gaya yang dihasilkan berbanding lurus, beban katup limbah tidak mempengaruhi gaya yang dihasilkan.

3. Pada pipa keluaran

P 2 = � 2 � 2 Dimana : P 2 = Tekanan pada tabung udara 1,25 x 10 5 Nm 2 A 2 = luas penampang � = �� 2 = 0,00061544 m 2 r =0,014 m F 2 = P 2 x A 2 = 1,25 x 10 5 x 0,00061544 = 76,93 N Dengan cara yang sama akan diperoleh gaya pada pipa keluaran untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut : 1540 1560 1580 1600 1620 1640 1660 1680 1700 1720 480 500 520 540 560 580 600 620 G aya F M ax N Beban katup limbah Tabung 1 Tabung 2 Tabung 3 Tabel 4.16 Besar gaya pada pipa keluaran untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter. No Tabung Beban Katup Limbah gram Gaya F 2 N 500 76,93 Tabung 1 tinggi 100 550 73,85 cm 600 73,85 500 76,93 Tabung 2 tinggi 80 cm 550 76,93 600 76,93 500 76,93 Tabung 3 tinggi 60 cm 550 76,93 600 76,93 Gambar 4.13 Grafik gaya pada pipa keluaran vs beban katup limbah Dari grafik diatas mempunyai penjelasan yang sama seperti pada penjelasan pada grafik sebelumnya.

4. pada pipa masuk saat katup membuka

P 3 = � 3 � 3 73 73.5 74 74.5 75 75.5 76 76.5 77 77.5 480 500 520 540 560 580 600 620 G aya F 2 N Beban katup limbah gram Tabung 1 Tabung 2 Tabung 3 Dimana : P 1 = Tekanan pada pipa masuk 0,3 x 10 5 Nm 2 A 1 = luas penampang � = �� 2 = 0,0024093 m 2 r = 0,0277 F 3 = P 3 x A 3 = 0,3 x 10 5 x 0,0024093 = 72,28 N Dengan cara yang sama akan diperoleh gaya pada pipa masuk saat katup terbuka untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan head supply 3,3 meter dalam tabel berikut: Tabel 4.17 Besar gaya pada pipa masuk saat katup terbuka untuk variasi beban katup limbah dan tabung udara dengan Head supply 3,3 meter. No Tabung Beban Katup Limbah gram Gaya F 1 N 500 72,28 Tabung 1 tinggi 100 550 72,28 Cm 600 72,28 500 72,28 Tabung 2 tinggi 80 cm 550 72,28 600 72,28 500 72,28 Tabung 3 tinggi 60 cm 550 72,28 600 72,28 Gambar 4.14 Grafik gaya pada pipa masuk saat katup terbuka vs beban katup limbah Dari grafik diatas menunjukkan gaya pada tiap tabung sama dikarenakan pada keadaan yang sama yaitu pada saat katup membuka, artinya beban katup limbah dan tabung tidak berpengaruh, jadi besar gaya nya sama.

4.4 Menghitung energi yang dibangkitkan oleh pompa hidram akibat palu