Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
4.4.1 Lebar Sudu-Sudu Gerak Baris Pertama Dan Kedua
Menurut lit. 1 hal 292 lebar sudu berkisar 20 ÷ 25 mm untuk turbin kapasitas menengah dan besar. Dalam rancangan ini ditetapkan lebar sudu 20 mm.
jari busur Baris pertama dihitung dari : mm
b R
94 ,
10 42
, 22
cos 42
, 25
cos 20
cos cos
2 1
1
= +
° =
+ =
β β
Jari-jari busur sudu-sudu baris kedua : mm
b R
59 ,
18 96
, 55
cos 96
, 58
cos 20
cos cos
, 2
, 1
2
= °
+ °
= +
= β
β Jari-jari busur sudu pengarah:
mm b
R
p
24 ,
11 98
, 32
cos 20
cos 20
cos cos
2 1
= °
+ °
= +
= α
α
4.4.2 Jarak Antara Masing –Masing Sudu
Jarak bagi sudu –sudu gerak baris pertama
1
t dihitung dari: mm
R t
5 ,
13 42
, 25
sin 94
, 10
sin sin
2 1
1
= °
= +
= β
β Jarak bagi sudu-sudu gerak baris kedua
2
t : mm
R t
03 ,
11 96
, 55
sin 96
, 58
sin 59
, 18
sin sin
, 2
, 1
2 2
= °
+ °
= +
= β
β Jarak bagi sudu-sudu pengarah :
mm R
t
P p
69 ,
12 98
, 32
sin 20
sin 24
, 11
sin sin
2 1
= °
+ °
= +
= α
α
4.4.3 Jumlah Sudu
Jumlah sudu- sudu baris pertama
1
Z : 156
5 ,
13 673
. .
1 1
= =
= π
π t
d Z
buah Jumlah Sudu –sudu baris Kedua
2
Z : 192
03 ,
11 673
. .
2 2
= =
= π
π t
d Z
buah
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
Jumlah sudu-sudu baris pengarah
p
Z
: 167
69 ,
12 573
. π
π = =
p p
t d
Z buah
4.4.4 Kekuatan Sudu
Kekuatan sudu turbin cukup dihitung pada bagian yang terlemah, dan bila pada bagian ini ternyata sudah aman maka bagian yang lain akan lebih aman.
Penampang yang paling berbahaya pada sudu dengan penampang yang konstan adalah penampang pada akar sudu, karena penampang ini diperlemah oleh adanya
lubang paku keling dan lain-lain. Besarnya tegangan tarik akibat gaya sentrifugal pada sudu gerak baris
kedua yang memiliki nilai terbesar adalah:
+ =
− s
s o
s av
r t
F F
r l
n .
. 10
. 88
,
, ,
2 2
7
σ kg
2
cm Dimana :
, ,
2
l = tinggi sudu gerak baris kedua =2,601 cm
av
r = jari –jari rata-rata sumbu sudu
cm 652
, 33
2 3
, 67
= =
Dengan mengangap gaya resultan Po kostan sepanjang sudu gerak Pertama maka momen lengkung yang terjadi adalah:
2 .
1
l P
M
xl
=
Dimana : P = Po cos
=
ϕ Po karena
=
ϕ 0 Tegangan lentur yang terjadi di sepanjang sudu gerak baris pertama yang
memiliki nilai terbesar dapat dihitung dengan persamaan :
b
σ =
y xl
xl
W M
M =
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
dimana : Wy = momen perlawanan terkecil sudu relative terhadap sumbu yy
momen dicari sebagai berikut : Table 4.1 Momen perlawanan terkecil sudu relative terhadap sudu y-y
No F
e F.e
eo-e² Feo-e²
1 0,5065
0,33 0,167145
51,37879 26,02336 2
1,2311 0,83
1,021813 44,46089
54,7358 3
1,7838 1,33
2,372454 38,04299 67,86109
4 2,6897
1,83 4,922151
32,12509 86,40686
5 4,2032
2,33 9,793456
26,70719 112,2557
6 6,9121
2,83 19,56124
21,78929 150,6098
7 11,9904
3,33 39,92803
17,37139 208,2899
8 14,2559
3,83 54,59991
13,45349 191,7909
9 13,3556
4,33 57,82953
10,03559 134,0308
10 12,4552
4,83 60,15862
7,11769 88,65226
11 11,5549
5,33 61,58735
4,69979 54,30537
12 10,6303
5,83 61,97436
2,78189 29,57219
13 9,5261
6,33 60,30021
1,36399 12,99351
14 7,7518
7,33 52,94445
0,44609 3,457981
15 4,7474
34,79836 0,02819
0,133831 ∑ 113,5937
521,9591
= ∑
y
l
1221,119
Keterangan :
Tangkas Mario Heli : Rancangan Turbin Uap Penggerak Generator Listrik Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Kapasitas Olah 30 Ton TbsJam, 2009.
USU Repository © 2009
F = luas bilah elemeter mm E = jarak sumbu yo-yo ketitik bobot bilah elementer mm
F.e = momen luas terhadap sumbu y
o
-y
o
mm
3
eo-e = jarak sumbu utama y-y ke titik bobot bilah elemnter mm
2
Feo-e = momen inersia bilah terhadap sumbu utama y-y mm Wy = momen perlawanan lengkung terhadap sumbu y mm
3
Sehingga : Eo =
954 ,
4 .
= ∑
∑ F
e F
Maka : W
y
=
= ∑ eo
l
y
162,86 mm3 = 0,16286 cm
3
Menurut lit. 1 hal 299 untuk turbin pemasukan parsial : 190
≤
b
σ kgcm
2
Dengan demikian turbin yang direncanakan masih memenuhi.
Gambar 4.1 Gaya-gaya lentur pada sudu
4.5 Perhitungan Cakram
