Pembuatan Alat Peraga Sistem Hidrolik Lengan Wheel Loader (Silinder Lengan) COVER

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK
LENGAN WHEEL LOADER
(SILINDER LENGAN)

PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna
memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

PUTRA ADI KARYANTO
I8610026
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN PRODUKSI
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA

2013
commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

HALAMAN PENGESAHAN
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Univesitas
Sebelas Maret
Dengan judul :

PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK LENGAN
WHEEL LOADER
(SILINDER LENGAN)

Disusun oleh :
PUTRA ADI KARYANTO
NIM. I 8610026

Telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Surakarta,

Juli 2012

Pembimbing I

Pembimbing II

Eko Prasetya Budiana, S.T.,M.T.
NIP. 197109261999031002

Wahyu Purwo Raharjo, S.T.,M.T.
NIP.197202292001021001

Mengetahui
Ketua Program Studi Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret


Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

HALAMAN MOTTO

·

Manusia sepantasnya berusaha dan berdoa, tetapi hanya Tuhan yang dapat
menentukan.

·

Apa yang kita cita-citakan tidak akan terwujud tanpa disertai doa, usaha
yang keras dan tekad yang kuat.


·

Hidup didunia ini penuh perjuangan dan kegigihan, perjuangan tuk
mendapatkan prestasi, kemandirian dan kesuksesan, berusahan dan berdoa
merupakan kunci yang paling kuat tuk mendapatkan keberhasilan yang
telah dilakukan.

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

HALAMAN PERSEMBAHAN

Sebuah hasil karya yang kami buat demi menggapai sebuah cita-cita, yang
ingin aku persembahkan kepada:


1. Allah SWT, karena dengan Rahmat serta hidayah-Nya saya dapat
melaksanakan `Tugas Akhir’ dengan baik serta dapat menyelesaikan laporan
ini dengan lancar.
2. Kedua Orang Tua yang aku sayangi yang telah memberi dorongan moril
maupun materil serta memberikan semangat yang tinggi sehingga saya dapat
menyelesikan tugas akhir ini.
3. Kedua Adikku yang aku sayangi.
4. Teman-teman seperjuangan yang aku sayangi, ayo kejar terus cita-citamu.
5. Teman-teman yang lainnya atas semua bantuan yang telah diberikan apapun
bentuknya, mengucapkan terima kasih.
6. Adek-adek angkatanku, Jangan pernah menyerah ya!!!

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

PUTRA ADI KARYANTO: PEMBUATAN ALAT PERAGA SISTEM HIDROLIK

LENGAN WHEEL LOADER (SILINDER LENGAN)

ABSTRAK
Alat berat berperan penting dalam kehidupan manusia. Wheel loader merupakan
alat berat yang digunakan untuk pemuatan material ke dump truck. Sistem hidrolik
merupakan tenaga penggerak dari wheel loader .Tujuan dari tugas akhir ini adalah
memberikan gambaran tentang mekanisme sistem hidrolik pada lengan wheel loader.
Komponen penyusun sistem hidrolik diantara lain : motor listrik, gear pump,
pressure relief valve, manual control valve, selang, silinder double actions. Dalam
tugas akhir ini yang diperhitungkan adalah gaya piston, volume ruang hidrolik,fluida
yang diperlukan. Hasil perhitungan gaya tarik batang 2120,5 N, gaya dorong batang
2826 N.
Kata kunci : lengan, gaya hidrolik, wheel loader

ABSTRACT
Heavy device plays an important part in human life. Wheel loader is the heavy
device used to load material into dump truck. Hydraulic system is the motor of wheel
loader. The objective of final project was to give a description on hydraulic system
mechanism during wheel loader arm. The components making hydraulic system
were: electric motor, gear pump, pressure relief valve, manual control valve, hose,

double-actions cylinder. This final project estimated piston force. The result of
estimation showed that the impressive force of rod was 2120,5 N, impetus force of
rod was 2826 N,
Keywords: arm, hydraulic force, wheel loader.

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat, karunia dan
hidayah-Nya. Sehingga laporan Proyek Akhir dengan judul Miniatur Lengan
Wheel Loader ini dapat terselesaikan dengan baik tanpa halangan yang berarti.

Laporan Tugas Akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam
mata kuliah Tugas Akhir dan merupakan syarat kelulusan bagi mahasiswa DIII

Teknik Mesin Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta dalam memperoleh
gelar Ahli Madya (A.Md)
Dalam penulisan laporan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih
atas bantuan semua pihak, sehingga laporan ini dapat disusun. Dengan ini penulis
menyampaikan terima kasih kepada:
1. Bapak Heru Sukanto, ST, MT. selaku Ketua Program D-III Teknik Mesin
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Bapak Eko Prasetya Budiana, ST.,MT selaku pembimbing I.
3. Bapak Wahyu Purwo Raharjo, ST.,MT selaku pembimbing II.
4. Bapak Jaka Sulistya Budi, ST. selaku koordinator Tugas Akhir.
5. Laboratorium Proses Produksi Universitas Sebelas Maret Surakarta, tempat
pengerjaan alat dan Laboran Mas Endriyanto serta Mas Arifin.
6. Rekan-rekan D III Produksi dan Otomotif angkatan 2010.
Penulisan laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu
pendapat, kritik dan saran yang membangun dari pembaca sangat dinantikan.
Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan bagi
pembaca pada umumnya, Amin.

Surakarta,


Penulis
commit to user
xi

Juli 2013

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................

i

HALAMAN PENGESAHAN ..........................................................................

ii


HALAMAN MOTTO .......................................................................................

iv

HALAMAN PERSEMBAHAN .......................................................................

v

ABSTRAKSI .....................................................................................................

vi

KATA PENGANTAR.......................................................................................

vii

DAFTAR ISI......................................................................................................

viii


DAFTAR GAMBAR ........................................................................................

x

DAFTAR TABEL .............................................................................................

xii

DAFTAR NOTASI ...........................................................................................

xiii

BAB I

PENDAHULUAN .............................................................................

1

1.1. Latar Belakang ..........................................................................

1

1.2. Perumusan masalah ..................................................................

2

1.3. Tujuan Proyek Akhir ................................................................

2

1.4. Manfaat Proyek Akhir ..............................................................

2

BAB II DASAR TEORI .................................................................................

3

2.1. Pengertian Sistem Hidrolik ......................................................

3

2.2. Keuntungan dan Kekurangan Sistem Hidrolik .......................

4

2.2.1

Keuntungan Sistem Hidrolik .......................................

4

2.2.2

Kekurangan Sistem Hidrolik .......................................

4

2.3. Dasar – dasar Sistem Hidrolik .................................................

4

2.4. Komponen-Komponen Penyusun Sistem Hidrolik ................

6

2.4.1 Motor................................................................................

6

2.4.2 Pompa Hidrolik ...............................................................

6

2.4.3 Katup (va lve) ...................................................................

9

2.4.4 Silinder Kerja Hidrolik ...................................................

10

2.4.5 Pressure Gauge ................................................................

11

2.4.6 Saringan oli (oil filter) ....................................................

12

2.4.7 Fluida Hidrolik ................................................................
commit
to user
2.4.8 Selang saluran
oli ............................................................

12

xi

13

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

2.4.9 Unit Pompa Hidrolik (hydraulic pump).........................

14

2.5 Rumus Perhitungan silinder hidrolik ..........................................

14

2.5.1 Gaya Piston ......................................................................

14

2.5.2 Panjang Langkah .............................................................

15

2.5.3 Kecepatan Piston .............................................................

16

2.5.4 Kapasitas alir....................................................................

16

2.6 Istilah dan Lambang dalam sistem hidrolik ...............................

17

BAB III PERENCANAAN KOMPONEN .....................................................

20

3.1 Proses Perencanaan .....................................................................

20

3.2 Komponen-Komponen Hidrolik .................................................

20

3.2.1 Silinder Hidrolik ..............................................................

20

3.2.2 Pompa roda gigi internal .................................................

21

3.2.3 Motor Listrik ...................................................................

21

3.2.4 Katup Pengatur Tekanan.................................................

21

3.2.5 Katup Pengatur Manual ..................................................

22

3.2.6 Coupling...........................................................................

22

3.2.7 Selang ...............................................................................

23

3.2.8 Nipel .................................................................................

23

BAB IV MEKANISME DAN PERHITUNGAN ...........................................

24

4.1 Bagian-bagian miniatur lengan wheel loader ............................

24

4.2 Mekanisme Sistem Hidrolik .......................................................

26

4.2.1 Mekanisme Control Valve ...............................................

29

4.3 Perhitungan Silinder Hidrolik .....................................................

30

4.4 Pengujian ......................................................................................

35

4.5 Hasil Pengujian ............................................................................

35

BAB V PENUTUP ..........................................................................................

36

5.1. Kesimpulan ...............................................................................

36

5.2. Saran ..........................................................................................

36

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................

37

LAMPIRAN

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram Aliran Sistem Hidrolik ..................................................

3

Gambar 2.2 Fluida dalam pipa menurut Hukum Pascal.................................

5

Gambar 2.3 Motor Listrik .................................................................................

6

Gambar 2.4 Pompa Hidrolik .............................................................................

7

Gambar 2.5 Pompa single-stage tekanan rendah.............................................

8

Gambar 2.6 Double pump .................................................................................

8

Gambar 2.7 External gear pump ......................................................................

9

Gambar 2.8 Internal gear pump .......................................................................

9

Gambar 2.9 Katup pengarah tekanan ...............................................................

10

Gambar 2.10 Kontsruksi silinder kerja penggerak tunggal ............................

11

Gambar 2.11 Konstruksi silinder kerja penggerak ganda ...............................

11

Gambar 2.12 Pressure Gauge dengan prinsip kerja Bourdon ........................

12

Gambar 2.13 Filter Oli ......................................................................................

12

Gambar 2.14 Selang Oli ....................................................................................

13

Gambar 2.15 Arah udara pada saat maju dan mundur ....................................

16

Gambar 3.1 Silinder Kerja Ganda ....................................................................

20

Gambar 3.2 pompa roda gigi ............................................................................

21

Gambar 3.3 Motor Listrik .................................................................................

21

Gambar 3.4 Katup Pengatur Tekanan ..............................................................

21

Gambar 3.5 Katup Pengatur Manual ................................................................

22

Gambar 3.6 Coupling ........................................................................................

23

Gambar 3.7 Selang Hidrolik .............................................................................

23

Gambar 3.8 Nipel ..............................................................................................

23

Gambar 4.1 Miniatur Lengan Wheel Loader ...................................................

24

Gambar 4.2 bagian-bagian miniatur Wheel Loader ........................................

25

Gambar 4.3 Miniatur Lengan Wheel Loader Tampak Depan ........................

26

Gambar 4.4 Skema rangkaian sisitem hidrolik ................................................

27

Gambar 4.5 Arah aliran fluida saat manual control valve posisi netral .........

28

Gambar 4.6 Arah aliran fluida saat manual control valve posisi maju ..........

28

Gambar 4.7 Arah aliran fluida saatcommit
manualtocontrol
user valve posisi mundur .....

29

xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

Gambar 4.8 Manual Control Valve ..................................................................

29

Gambar 4.9 Skema kerja Control Valve ..........................................................

30

Gambar 4.10 Sketsa Sistem Hidrolik ...............................................................

31

Gambar 4.11 Kondisi Beban Miniatur Lengan Wheel Loader .......................

32

Gambar 4.12 Reaksi Gaya Luar pada Lengan Wheel Loader ........................

33

commit to user
xi

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR TABEL
Table 2.1 Simbol katup pengarah menurut jumlah lubang dan posisi kontrol....18

Tabel 2.2 Beberapa lambang komponen penyusun sistem hidrolik................

commit to user
xi

19

perpustakaan.uns.ac.id

digilib.uns.ac.id

DAFTAR NOTASI

= Gaya masuk
= Gaya keluar
= Luas penampang piston kecil
= Luas penampang piston besar
Fr

= Besarnya gaya geser (N)

Ff

= Gaya balik pada pegas (N)

F

= Gaya (N)

P

= Tekanan Kerja (bar)

D

= Diameter silinder (cm)

d

= Diameter batang torak (cm)

Q

= Debit oli yang dipakai silinder (L/min)

v

= Jumlah langkah Tiap menit

g

= gravitasi (m/s2)

commit to user
xi