PEMBUATAN UNIVERSAL CHARACTERISTIC PUMP TEST.

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PEMBUATAN UNIVERSAL CHARACTERISTIC PUMP TEST
PROYEK AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar
Ahli Madya

Disusun oleh :
YUDA NAVY SATRIA
NIM. I 8611040

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2015
commit to user


perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commit to user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini dengan judul Pembuatan

Universal Characteristic Pump Test. Hal ini ditempuh sebagai salah satu langkah menambah
ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya di bidang Teknik Mesin.
Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma Tiga di Jurusan
Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, maka selaku
mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek akhir untuk menerapkan dan menguji
ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan. Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek
akhir dari bulan Agustus sampai dengan Desember 2014.
Atas terselesaikannya laporan proyek akhir ini, maka penulis mengucapkan
terimakasih kepada :
1. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin UNS.
2. Bapak Dr. Budi Santoso selaku pembimbing I proyek akhir.
3. Bapak Purwadi Joko Widodo, M. Kom selaku pembimbing II proyek akhir.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T,M.T. selaku koordinator proyek akhir.
5. Bapak Sukmaji Indro C, S.T., M.Eng selaku dosen proyek akhir.
6. Bapak Miftahul AnwarS.Si.,M.Eng selaku dosen proyek akhir.
7. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Produksi dan Otomotif
serta seluruh pihak yang terkait.
Dalam penulisan laporan dengan judul Pembuatan Universal Characteristic Pump
Test, penulis menyadari masih ada kekurangan. Oleh karena itu kritik dan saran yang
membangun diharapkan untuk kesempurnaan laporan ini.


Surakarta, 5 Januari 2014

Penulis
commit to user
iii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PEMBUATAN UNIVERSAL CHARACTERISTIC PUMP TEST
Oleh : Yuda Navy Satria

ABSTRAK
Universal Characteristic Pump Test merupakan suatu alat uji pompa yang
digunakan untuk menentukan karakteristik kinerja pada pompa yaitu menentukan
head (H), debit (Q), Water Horse Power (WHP), Brake Horse Power (BHP) dan
efisiensi (η). Proyek akhir ini diharapkan dapat menjadikan alat uji pompa yang
relatif simple, akurat dan murah.

Tujuan proyek akhir ini adalah pembuatan pada Universal Characteristic
Pump Test. Perencanaan dan pembuatan meliputi mendesain gambar dan
perhitungan untuk menentukan komponen - komponen yang akan digunakan
dalam proyek akhir seperti bantalan, modifikasi transmisi rantai dan rangka.
Selanjutnya proses produksi dan perakitan.
Hasil penulisan proyek akhir ini adalah bantalan yang dipilih yaitu jenis
bantalan gelinding (Self Aligning Ball Bearing). Perhitungan transmisi rantai yaitu
jumlah gigi untuk sproket (T1) motor listrik 31 dan jumlah gigi untuk sproket (T2)
pompa 13. Tegangan lentur pada rangka penumpu bawah sebesar 50,42 N/mm2,
angka tersebut lebih kecil dari tegangan tarik ijin material yaitu 91,09 N/mm2
maka, kekuatan rangka yang digunakan aman. Komponen – komponen alat uji
pompa ini adalah motor listrik, pompa sentrifugal, reservoir, panel kelistrikan dan
inverter micromaster 420.

Kata kunci : pompa sentrifugal, unjuk kerja, inverter.

commit to user
iv

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL.......................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN............................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
ABSTRAK .......................................................................................................... iv
DAFTAR ISI....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL............................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... viii
DAFTAR RUMUS ............................................................................................. x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah................................................................................ 2
1.3 Tujuan Proyek Akhir ......................................................................... 2
1.4 Manfaat Proyek Akhir ....................................................................... 2
BAB II DASAR TEORI
2.1 Pompa Sentrifugal ............................................................................. 4

2.1.1 Bagian-bagian........................................................................... 5
2.1.2 Prinsip kerja.............................................................................. 6
2.1.3 Klasifikasi................................................................................. 6
2.1.4 Kurva Karakteristik .................................................................. 9
2.2 Dynamometer .................................................................................... 10
2.3 Elemen Mesin.................................................................................... 10
2.3.1 Bantalan (Bearing) ................................................................... 11
2.3.2 Transmisi (Rantai).................................................................... 13
2.4 Statika................................................................................................ 13
2.4.1 Gaya Luar ................................................................................. 14
2.4.2 Gaya Dalam.............................................................................. 15
2.4.3 Tumpuan................................................................................... 15
2.5 Analisa Kekuatan Material................................................................ 16
tostress)
user ............................................ 16
2.5.1 Tegangan Normalcommit
(normal
v

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

2.4.2 Tegangan Tarik (Tensile Stress)..................................................... 17
2.4.3 Tegangan Tekan (Compressive Stress) .......................................... 17
2.4.4 Tegangan Geser (Shearing Stress) ................................................. 18
2.4.5 Tegangan Lentur (Bending Stress)................................................. 19
2.4.5 Tegangan Batas, Tegangan Ijin, Faktor Keamanan ....................... 20
BAB III PERANCANGAN DAN GAMBAR
3.1 Flow Chart ....................................................................................... 21
3.2 Perancangan Produk ......................................................................... 22
3.3 Perhitungan Bantalan (Bearing)....................................................... 24
3.2 Perhitungan Transmisi Rantai .......................................................... 27
3.2 Perhitungan Rangka ......................................................................... 30
BAB IV PROSES PEMBUATAN
4.1 Desain................................................................................................ 36
4.2 Perbaikan Motor Listrik .................................................................... 38
4.3 Perbaikan Pompa Sentrifugal Grundfos ............................................ 41
4.4 Pembuatan Rangka ............................................................................ 42
4.5 Pembuatan Sambungan Poros ........................................................... 46

4.6 Pembuatan Sambungan Pipa, Reservoir............................................ 48
4.7 Pembuatan panel & kelistrikan ......................................................... 53
4.8 Perakitan keseluruhan ....................................................................... 55
4.9 Rincian biaya pembuatan universal characteristic pump test........... 58
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan....................................................................................... 60
5.2 Saran................................................................................................. 60
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

commitvito user

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

commitvito user

perpustakaan.uns.ac.id


digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bagian – bagian pompa sentrifugal.................................................
Gambar 2.2 Pompa volut ....................................................................................
Gambar 2.3 Pompa diffuser ................................................................................
Gambar 2.4 Pompa aliran campur ......................................................................
Gambar 2.5 Pompa turbin ...................................................................................
Gambar 2.6 Kurva standar karakteristik .............................................................
Gambar 2.7 Arah beban pada bearing.................................................................
Gambar 2.8 Konstruksi bearing ..........................................................................
Gambar 2.9 Transmisi rantai...............................................................................
Gambar 2.10 Prinsip statika keseimbangan ............................................................
Gambar 2.11 Reaksi tumpuan jepit.....................................................................
Gambar 2.12 Komponen – komponen tegangan normal dan geser ....................
Gambar 2.13 Batang prismatik ...........................................................................
Gambar 2.14 Gaya tarik aksial............................................................................
Gambar 2.15 Gaya tekan aksial ..........................................................................
Gambar 2.16 Batang mengalami tegangan geser................................................
Gambar 2.17 Batang dengan beban lentur ..........................................................

Gambar 3.1 Diagram alur perencanaan...............................................................
Gambar 3.2 Komponen utama ............................................................................
Gambar 3.3 Prinsip kerja universal characteristic pump test.............................
Gambar 3.4 Self Aligning Ball Bearing UCP 205 ..............................................
Gambar 3.5 Sproket dan rantai ...........................................................................
Gambar 3.6 FBD batang A - B ...........................................................................
Gambar 3.7 SFD .................................................................................................
Gambar 3.8 BMD................................................................................................
Gambar 4.1 Gambar konsep rancangan komponen utama 3D............................
Gambar 4.2 Motor listrik ....................................................................................
Gambar 4.3 Rumah motor listrik ........................................................................
Gambar 4.4 Poros................................................................................................
Gambar 4.5 Pengecatan body motor listrik.........................................................
Gambar 4.6 Motor listrik ....................................................................................
Gambar 4.7 Sudu impeller pada pompa..............................................................
Gambar 4.8 Spesifikasi pompa sentrifugal grundfos ..........................................
Gambar 4.9 Las catat atau tack weld pada rangka ..............................................
Gambar 4.10 Pengelasan dudukan ......................................................................
Gambar 4.11 Rangka ..........................................................................................
Gambar 4.12 Finishing pada rangka ...................................................................

Gambar 4.13 Sambungan transmisi rantai ..........................................................
Gambar 4.14 Lubang diameter 7 cm...................................................................
commit to user
Gambar 4.15 Reservoir atas ................................................................................

viii

5
7
7
8
9
9
11
12
13
14
15
19
17
17
18
18
19
21
23
24
24
37
30
32
32
36
38
39
39
40
41
42
42
43
44
45
45
48
48
49

ix
digilib.uns.ac.id

perpustakaan.uns.ac.id

Gambar 4.16 Bagian bawah reservoir ................................................................
Gambar 4.17 Sambungan pipa dari reservoir bawah ke pompa .........................
Gambar 4.18 Saluran air ke impeller pompa ......................................................
Gambar 4.19 Sambungan pipa ke saluran reservoir bawah dan ke atas.............
Gambar 4.20 Sambungan pipa T (bypass) ..........................................................
Gambar 4.21 Sambungan pipa yang mengarah ke reservoir atas.......................
Gambar 4.22 Pressure gauge dan alat ukur pada reservoir.................................
Gambar 4.23 Box panel ......................................................................................
Gambar 4.24 Voltmeter dan amperemeter..........................................................
Gambar 4.25 MCB unit dan cam starter .............................................................
Gambar 4.26 Panel box.......................................................................................
Gambar 4.27 Kelistrikan .....................................................................................
Gambar 4.28 Dudukan poros motor listrik .........................................................
Gambar 4.29 Pemasangan couple berupa transmisi rantai .................................
Gambar 4.30 Pemasangan neraca .......................................................................
Gambar 4.31 Universal characteristic pump test ...............................................

commit to user

49
50
50
51
51
52
52
53
53
54
54
54
55
56
56
57

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Nilai Gaya Dalam................................................................................ 32
Tabel 3.2 Momen Inersia (I) ............................................................................... 33
Tabel 4.1 Rincian Biaya...................................................................................... 58

commit to user
vii

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Tegangan Tekan................................................................................
Rumus 2.2 Tegangan Geser ................................................................................
Rumus 2.3 Tegangan Lentur ...............................................................................
Rumus 2.4 Momen ..............................................................................................
Rumus 2.5 Tegangan Ijin ....................................................................................
Rumus 2.6 Faktor Keamanan..............................................................................

commit to user
x

18
18
19
20
20
20