Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
Gambar 4.4. Bentuk dan Ukuran Cawan tuang.
4.3.3. Saluran Pengalir
Saluran pengalir menghubungkan antara saluran turun dengan saluran masuk. Ukuran saluran pengalir disesuaikan dengan perbandingan sebagai berikut:
Luas saluran turun Ast : Luas pengalir Ap = 1 : 1,5-2 dipilih 1 : 1,5 Dengan demikian dapat diperoleh luas pengalir adalah sebagai berikut:
4 ,
796 5
, 1
39 4
5 ,
1
2
= ×
= =
π
ST P
A A
2
mm …..
lit 10 hal 71
Bentuk pengalir yang akan digunakan direncanakan berbentuk trapezium dengan perbandingan ukuran seperti pada gambar 4.4 berikut:
Gambar 4.5. Penampang pengalir
6d 0,5d
d d
1,5d
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
Dari gambar dapat dihitung ukuran penampang pengalir adalah sebagai berikut:
4 ,
796 3
3 2
1 =
+ +
− ×
= A
A A
A
P
2
mm
2
A = 796,4
2
mm A = 28,22 mm.
≈ 28 mm Dari tabel 2.1 untuk pengalir dengan A = 40 panjang pengalir adalah 2000 mm
Maka untuk A = 28 mm, panjang pengalir = 2000 × 2840 = 1400 mm
4.3.4. Saluran Masuk
Saluran masuk adalah saluran diaman logam-logam cair dari saluran turun dimasukkan kedalam rongga cetakan. Ukuran saluran masuk ditentukan
berdasarkan ukuran –ukuran saluran turun. Perbandingan antara ukuran saluran masuk dengan ukuran saluran turun untuk baja cor adalah sebagai berikut:
Luas saluran turun Ast : Luas saluran masuk Asm = 1:2-4, dipilih 1:3. Luas saluran turun adalah:
2
4
ST ST
d A
× =
π
=
2
39 4
×
π
= 1194,6
2
mm Maka luas saluran masuk total adalah:
3 1
=
total SM
A
ST
A
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
=
3 6
, 1194
= 398,2
2
mm Jumlah saluran masuk yang direncanakan adalah 4 empat buah. Maka
luas dari masing-masing saluran masuk
SM
A adalah:
4 2
, 398
=
SM
A = 99,55
2
mm Saluran pengalir yang direncanakan berbentuk bujur sangkar, maka ukuran
sisi-sisi dari saluran masuk adalah:
SM SM
A S
= =
55 ,
99
= 9,97 mm
4.3.5. Saluran Penambah
Selama masa terjadinya pembekuan logam cair dalam rongga cetakan akan terjadi penyusutan. Untuk mengimbangi penyusutan tersebut, maka diperlukan
tambahan logam cair kedalam rongga cetakan dan harus membeku lebih lambat dari coran. Banyaknya penambah tergantung pada tebal dan panjang coran. Kalau
penambah terlalu besar, maka persentase terpakai akan dikurangi dan kalau penambah terlalu kecil akan terjadi rongga penyusutan. Oleh karena itu penambah
harus mempunyai ukuran yang cocok. Penambah digolongkan menjadi dua macam, penambah samping dan
penambah atas. Penambah samping diletakkan disamping coran dan langsung dihubungkan dengan saluran turun dan pengalir. Penambah macam ini sangat
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
efektif dipakai untuk coran ukuran menengah dan besar. Penambah atas dipasang diatas coran yang biasanya berbentuk silinder dan mempunyai ukuran kecil.
Pada pengecoran poros turbin ini, tebal coran yang paling besar adalah pada poros tingkat II dengan diameter 200,04 mm. Dengan menyesuaikan grafik
Hubungan antara Tebal Coran T dan Jarak Isi dari Penambah JP, maka diperoleh jarak pengisian JP = 483,4 mm. Banyaknya penambah untuk masing-
masing tingkat poros dapat dihitung sebagai berikut:
1. Poros tingkat I
1 54
, 4
, 483
2 00
, 518
2
1
= =
× =
× =
JP p
l n
buah ….
lit 10 hal 81
2. Poros tingkat II
1 64
, 4
, 483
2 60
, 619
2
1
= =
× =
× =
JP p
l n
buah 3.
Poros tingkat III 1
75 ,
4 ,
483 2
20 ,
721 2
1
= =
× =
× =
JP p
l n
buah
Sebelum menghitung perbandingan volume penambah dengan volume coran maka harus terlebih dahulu dihitung factor bentuk yaitu:
Faktor bentuk =
T L
P +
....
lit 10 hal 81
Dimana: P
= Panjang coran Panjang coran adalah panjang pola yang digunakan
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
L = Lebar coran
T = Tebal Coran, dimana penambah harus dipasangkan
lebar dan tebal coran adalah diameter dari poros itu
Volume penambah Volume coran ditentukan dari kurva dibawah ini.
Gambar 4.6 Kurva Pellini
Sumber : Prof. Ir. Tata Surdia M. S Met E, Prof. Dr. Kenji Chijiiwa, Teknik Pengecoran Logam, Penerbit PT. Pradnya Paramita, Jakarta, 1986
Untuk poros tingkat I
8 ,
3 72
, 179
72 ,
179 518
= +
= +
T L
P
Maka sesuai dengan kurva Pellini : 8
, =
coran Volume
penambah Volume
Volume penambah
p l
p d
V
p 1
2 1
4 8
, ×
× ×
=
π
= 518
72 ,
179 4
8 ,
2
× ×
× π
= 10.512.413,81
3
mm
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
= 10.512,41
3
cm Dengan menganggap diameter saluran adalah d maka tinggi saluran
penambah adalah d
h 2
, 5
, 1
± =
. Pada perancangan ini dipilih h = 1,4d.
d d
V
p
4 ,
1 4
2
× ×
=
π
10.512,41 =
3
1 ,
1 d
d =
3
1 ,
1 10.512,41
diameter penambah = 21,22 cm Tinggi saluran penambah: h = 1,4d
= 1,4 x 21,22 = 29,71 cm.
Untuk poros tingkat II
10 ,
4 04
, 200
04 ,
200 60
, 619
= +
= +
T L
P
Maka sesuai dengan kurva Pellini :
77 ,
= ⋅
⋅ coran
Volume penambah
Volume
Volume penambah
p l
p d
V
p 2
2 2
4 77
, ×
× ×
=
π
= 60
, 619
04 ,
200 4
77 ,
2
× ×
× π
= 14.994.283,14
3
mm = 14.994,28
3
cm d
d V
p
4 ,
1 4
2
× ×
= π
Wisnu Anjaswara : Perancangan Dan Pembuatan Poros Turbin Air Francis Yang Berdaya 950 Kw Dan Putaran 300 Rpm Dengan Proses Pengecoran Logam, 2009.
USU Repository © 2009
14.994,28 =
3
1 ,
1 d
d =
3
1 ,
1 14.994,8
diameter penambah = 23,89 cm Tinggi saluran penambah: h = 1,4d
= 1,4 x 23,89 = 33,45 cm.
Untuk poros tingkat III
Karena pada poros tingkat III diameternya sama dengan poros tingkat I maka tinggi saluran penambah yang digunakan adalah sama dengan tinggi
penambah poros tingkat I yaitu 29,71 cm.
4.4. Pemberat
