PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

PLAGIAT PLAGIATMERUPAKAN MERUPAKANTINDAKAN TINDAKANTIDAK TIDAKTERPUJI TERPUJI

DEBIT OUTPUT POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI MENGGUNAKAN PANJANG TABUNG 50 CM PADA VARIASI KETINGGIAN OUTPUT

SKRIPSI Untuk memenuhi sebagai persyaratan mancapai gelar Sarjana Teknik Mesin Program Studi Teknik Mesin

Oleh : ARGAND FEBRY WIJAYA 105214013

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2015 i


OUTPUT DISCHARGE OF 2 INCH LINEAR HYDRAM PUMP USING 50 CM AIR TUBE IN HEAD OUTPUT VARIATION

THESIS Presented as partial fulfillment of the requirements to obtain Sarjana Teknik in Mechanical Engineering

Presented by : ARGAND FEBRY WIJAYA 105214013

MECHANICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2015

ii



Disusun oleh: ARGAND FEBRY WIJAYA NIM : 105214013

Tanggal : 4 Februari 2015 Telah disetujui oleh :

iii



Yang dipersiapkan dan disusun oleh :

iv


PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Dengan ini saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa dalam Skripsi dengan judul :

DEBIT OUTPUT POMPA HIDRAM LINIER 2 INCI MENGGUNAKAN PANJANG TABUNG 50 CM PADA VARIASI KETINGGIAN OUTPUT Yang dibuat untuk melengkapi persyaratan yang wajib ditempuh untuk menjadi Sarjana Teknik pada Program Strata-1, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan tiruan dari skripsi yang sudah dipublikasikan di Universitas Sanata Dharma maupun di Perguruan Tinggi manapun. Kecuali bagian informasinya dicantumkan dalam daftar pustaka.

v


LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma Yogyakarta : Nama

: ARGAND FEBRY WIJAYA,

Nomor Mahasiswa

: 105214013.

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma Yogyakarta karya ilmiah saya yang berjudul :


Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.

vi


INTISARI

Untuk menunjang kehidupan makhluk hidup, banyak kebutuhan pokok yang wajib terpenuhi, salah satu kebutuhan yang sangat dibutuhkan adalah air. Dalam proses pemanfaatan air, masyarakat terkendala oleh lokasi sumber air yang jauh dari pemukiman. Oleh karena itu pemilihan pompa hidram linier bagi masyarakat sangat tepat. Mudah dalam pembuatan dan perawatan serta tidak membutuhkan bahan bakar dalam penggunaannya. Pompa hidram linier adalah pompa hidram yang berbentuk linier yang dapat mengalirkan air dari tempat rendah ke tempat yang lebih tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui hasil debit output (q) terbaik dari pompa hidram linier 2 inci pada ketinggian output 3,13 m, 4,13 m , dan 5,13 m dengan menggunakan variasi langkah, variasi pemberat, dan variasi ketinggian input. Dalam proses penelitian ini, pompa hidram linier ini berukuran 2 inci dengan bahan PVC dan menggunakan panjang tabung udara 50 cm. Pompa hidram menggunakan ketinggian input 0,7 m; 1,2 m dan 1,7 m. Sedangkan ketinggian output yang digunakan 3,13 m; 4,13 m dan 5,13 m. Pemberat yang digunakan di pompa hidram linier ini, mulai dari tanpa menggunakan pemberat, pemberat 50 gram, pemberat 100 gram. Serta panjang langkah yang digunakan adalah 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm. Pada penelitian ini, variasi yang digunakan adalah pemberat, ketinggian input, dan panjang langkah. Variasi yang digunakan mempengaruhi debit hasil pompa hidram linier pada ketinggian output 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m. Pada ketinggian output 3,13 m debit hasil terbanyak sebesar 9,39 l/menit pada pemberat 50 gram dengan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang langkah 1,25 cm. Pada ketinggian output 4,13 m debit hasil terbanyak sebesar 4,60 l/menit pada pemberat 100 gram dengan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang langkah 1,25 cm. Pada ketinggian output 5,13 m debit hasil terbanyak sebesar 3,91 l/menit pada pemberat 100 gram denggan ketinggian input 1,7 m menggunakan panjang langkah 1,25 cm. Kata kunci : pompa hidram linier, ketinggian output, ketinggian input, pemberat, panjang langkah.

vii


ABSTRAC

To support human life, a lot of primary needs that should be fulfilled, for the example is water. In the process of water usage, sometime people face some difficulties to find water sources, because it located far away from their village. Because that, the election of linear hydram pump was right for these people. It’s easy to be made and also it’s not quite difficult to be maintained. Linear hydram pump is a tool which can channel the water from lower to higher place. The point of this study was to identify the best linear hydram pump discharge with 2 inches diameter in head output 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 with length variation, ballast variation, and head input variation. In the process of this study, this linear hydram pump using PVC and it has air tube length 50 cm. Hydram pump using head input 0,7 m; 1,2 m; and 1,7 m it’s mean while head output 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 m. Then the ballast which are used were from zero, 50 gram and 150 gram. For the lenght variation, the research used 1 cm; 1,25 cm and 1,5 cm. In this study, the variation which was used by te research is ballast, head input, and lenght variation. Those variation effects the results of linear hydram pump in 3,13 m; 4,13 m; and 5,13 m head output. First, when the head output 3,13 m; the results of the discharge was 9,39 l/minutes on 50 gram ballast and 1,7 m head input using 1,25 cm lenght. Second, when the head output 4,13 m; the results of the discharge was 4,60 l/minutes on 100 gram ballast and 1,7 m head input using 1,25 cm lenght. The last, when the head output 5,13 m; the results of the discharge was 3,91 l/minutes on 100 gram ballast and 1,7 m head input using 1,25 cm length. Key world : hydram linear pump, head output, head input, ballast, lenght.

viii


KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas lindungan dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi dalam mencapai gelar Sarjana S-1 pada Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Dalam menyusun laporan ini penulis banyak mendapat bantuan, bimbingan, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih kepada : 1.

Paulina Heruningsih Prima Rosa, S.Si., M.Sc. sebagai Dekan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2.

Ir. PK Purwadi, M.T. sebagai Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

3.

A. Prasetyadi, S.Si., M.Si., selaku Dosen Pembimbing Akademik.

4.

R.B. Dwiseno Wihadi, ST, M.Si., selaku Dosen pembimbing Skripsi.

5.

Seluruh dosen, staf dan karyawan Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta atas kuliah, bimbingan, serta fasilitas yang diberikan selama masa kuliah.

6.

Alm. Suhono dan Erna Dwi S. selaku orang tua yang telah memberikan dukungan moril maupun materiil secara penuh hingga saat ini.

7.

Vika Elly M. selaku saudara kandung yang selalu memberikan semangat dari mulai proses pembuatan, pengambilan data, hingga selesai.

ix


8.

Aloysius Krisna Askrinda, Prasetyo Edi Wibowo, Ig. Robby Dwi Hermawan, Markus Dwi Melandri Saputra, selaku teman satu tim yang membantu

dalam

perancangan,

pembuatan,

perbaikan

alat

dan

pengambilan data. 9.

Seluruh teman-teman Teknik Mesin khususnya Teknik Mesin Angkatan 2010 dan teman-teman saya lainnya yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.

10. Semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan Skripsi ini, terima kasih. Dalam penulisan Skripsi ini masih banyak kekurangan, kekeliruan, dan kurang dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun demi kemajuaan yang akan datang. Akhir kata semoga Skripsi ini member dan menambah informasi yang bermanfaat bagi kita semua.

x


DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL...........................................................................................i TITLE PAGE ......................................................................................................ii LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................iii SUSUNAN DEWAN PENGUJI .........................................................................iv PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .............................................................v LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI..............................vi INTISARI............................................................................................................vii ABSTRAC ..........................................................................................................viii KATA PENGANTAR ........................................................................................ix DAFTAR ISI .......................................................................................................xi DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................xiv DAFTAR TABEL ...............................................................................................xvi BAB I ..................................................................................................................1 PENDAHULUAN .............................................................................................1 1.1. Latar belakang ...........................................................................1 1.2. Rumusan masalah......................................................................3 xi


1.3. Batasan masalah ........................................................................3 1.4. Tujuan penelitian .......................................................................4 1.5. Manfaat penelitian .....................................................................4 BAB II .................................................................................................................6 LANDASAN TEORI ..........................................................................................6 2.1. Tinjauan pustaka .......................................................................6 2.2. Landasan teori ...........................................................................7 2.3. Persamaan yang digunakan .......................................................15 BAB III ...............................................................................................................18 METODE PENELITIAN ....................................................................................18 3.1. Alat penelitian ...........................................................................18 3.2. Tahap persiapan dan Susunan alat ............................................19 3.3. Variabel penelitian ....................................................................21 3.4. Variasi panjang langkah ............................................................21 3.5. Variasi pemberat .......................................................................23 3.6. Variasi ketinggian input (H) dan output (h) ..............................24 3.7. Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air pada Sensor Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung limbah........................................................................................25 3.8. Perhitungan ketinggian Air pada V – Notch Limbah................26 3.9. Perhitungan ketinggian Air pada V – Notch Output .................27

xii


3.10. Diagram flow chart ...................................................................28 BAB IV ...............................................................................................................30 HASIL DAN PEMBAHASAN ...........................................................................30 4.1. Hasil penelitian..........................................................................30 4.2. Perhitungan ...............................................................................35 4.3. Pembahasan ...............................................................................41 BAB V.................................................................................................................47 KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................................47 5.1. Kesimpulan ...............................................................................47 5.2. Saran ..........................................................................................48 DAFTAR PUSTAKA .........................................................................................49 LAMPIRAN ........................................................................................................50

xiii


DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Pompa hidram linier ............................................................8 Gambar 2. Komponen pompa hidram linier .........................................9 Gambar 3. Aliran air periode pertama ..................................................10 Gambar 4. Aliran air periode kedua ......................................................11 Gambar 5. Aliran air periode ketiga .....................................................11 Gambar 6. Aliran air periode keempat ..................................................12 Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram ...................................13 Gambar 8. Penampang V- notch ...........................................................15 Gambar 9. Susunan alat yang digunakan dalam pengambilan data ......20 Gambar 10. Panjang langkah 1 cm .......................................................22 Gambar 11. Panjang langkah 1,25 cm ..................................................22 Gambar 12. Panjang langkah 1,5 cm ....................................................23 Gambar 13. Tanpa pemberat .................................................................23 Gambar 14. Pemberat 50 gram .............................................................24 Gambar 15. Pemberat 100 gram ...........................................................24 Gambar 16. Input dan output ................................................................25 Gambar 17. Bak tampung limbah .........................................................26 Gambar 18. Bak tampung output ..........................................................27 Gambar 19. Diagram alir pompa hidram ..............................................28

xiv


Gambar 20. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 3,13 m ................................................................41 Gambar 21. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 4,13 .....................................................................43 Gambar 22. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 5,13 .....................................................................45

xv


DAFTAR TABEL

Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 3,13 m tanpa menggunakan pemberat .................................... 30 Tabel 2. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 3,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram ................... 31 Tabel 3. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 3,13 m dengan menggunakan pemberat 100 gram ................. 31 Tabel 4. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 4,13 m tanpa menggunakan pemberat .................................... 32 Tabel 5. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 4,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram ................... 32 Tabel 6. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 4,13 m denggan menggunakan pemberat 100 gram .............. 33 Tabel 7. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 5,13 m tanpa menggunakan pemberat .................................... 33 Tabel 8. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 5,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram ................... 34 Tabel 9. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 5,13 m dengan menggunakan pemberat 100 gram ................. 34 Tabel 10. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m tanpa menggunakan pemberat .......................................................... 36

xvi


Tabel 11. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m menggunakan pemberat 50 gram ......................................... 37 Tabel 12. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m menggunakan pemberat 100 gram ....................................... 37 Tabel 13.

Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 4,13 m tanpa menggunakan pemberat .............................................. 38

Tabel 14. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 4,13 m menggunakan pemberat 50 gram ......................................... 38 Tabel 15. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 4,13 m menggunakan pemberat 100 gram ....................................... 39 Tabel 16.

Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 5,13 m tanpa menggunakan pemberat .............................................. 39

Tabel 17.

Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 5,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram............................. 40

Tabel 18.

Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 5,13 m dengan menggunakan pemberat 100 gram........................... 40

xvii


BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Latar belakang Untuk menunjang kehidupan makhluk hidup, banyak kebutuhan pokok yang wajib terpenuhi agar siklus kehidupan dapat berjalan dengan baik. Salah satu kebutuhan pokok bagi makhkuk hidup yang sangat penting adalah air. Air merupakan senyawa yang paling penting bagi semua aspek

kehidupan

manusia,

hewan

dan

tumbuh-tumbuhan.

Ketersediaan air yang melimpah cukup untuk memenuhi kebutuhan makhluk hidup di bumi yang juga cukup banyak. Namun kebutuhan air yang cukup banyak sering kali menimbulkan permasalahan baru bagi manusia, khususnya bagi masyarakat yang tinggal jauh dari sumber air. Masyarakat biasa menggunakan pompa air untuk memompa air dari sumber air ke tempat tinggal mereka. Pada proses penggunaan pompa air masih banyak mengalami kesulitan, antara lain tidak tersedianya sumber tenaga listrik, sulitnya mendapat bahan bakar dan mahalnya biaya operasional pompa (Nurromdhoni ,2013).

1


2

Masyarakat sangat membutuhkan keberadaan air bagi pemenuhan kebutuhan dan kelangsungan hidupnya. Tetapi, ketersediaan air tidak selalu dapat dirasakan masyarakat. Bagi masyarakat yang bertempat tinggal jauh dari sumber air dan jauh dari sumber tenaga listrik ataupun bahan bakar, membutuhkan suatu alat yang dapat memompakan air, yang tidak terkendala sumber tenaga listrik dan bahan bakar. Pompa hidram memiliki banyak keuntungan, pompa hidram ini dinilai merupakan jalan keluar dan solusi yang tepat untuk menyelesaikan permasalahan bagi masyarakat yang kesulitan untuk mendapat pasokan air. Pompa hidram ini tidak memerlukan sumber tenaga listrik dan juga tidak memerlukan bahan bakar dalam pengoperasiannya, pompa hidram dapat memompakan air ke daerah yang letaknya lebih tinggi dari sumber air. Selain itu pompa hidram merupakan alat dengan perawatan yang relatif mudah dan proses pembuatannya cukup sederhana, pompa hidram juga merupakan pompa dengan instalasi yang mudah sehingga tidak memerlukan tempat yang sangat luas. Dalam perancangan pompa hidram, agar menghasilkan debit output yang baik harus di lakukan penelitian terhahap komponen - komponen utama pada pompa hidram.


1.2.

3

Rumusan masalah Bagaimana debit output sebuah pompa hidram linier, jika dilakukan variasi terhadap ketinggian output keluaran air, ketinggian input masukan air, panjang langkah kerja pompa hidram dan pemberat ?

1.3.

Batasan masalah Batasan masalah yang dapat diambil dari pembuatan hidram linier ini adalah : 1. Pengaruh gesekan air didalam pipa PVC diabaikan. 2. Katup hantar yang digunakan sebesar 103% dari diameter tabung udara 2 inci. 3. Panjang tabung udara yang digunakan 50 cm. 4. Luasan input pompa hidram sebesar 2 inci. 5. Panjang langkah katup buang sebesar 1 cm, 1.25 cm, 1.5 cm. 6. Input pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian input sebesar 0,7 m; 1,2 m; dan 1,7 m. 7. Output pada pompa hidram menggunakan variasi ketinggian output sebesar 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m.


4

8. Pemberat yang digunakan sebesar 0 gram (tanpa pemberat), 50 gram, 100 gram. 9. Gesekan antara air dengan material pompa diabaikan (head lost). 1.4.

Tujuan penelitian Mengetahui hasil debit output (q) terbaik dari pompa hidram linier 2 inci menggunakan variasi pemberat, variasi ketinggian input, dan variasi panjang langkah terhadap ketinggian output.

1.5.

Manfaat penelitian Bagi Mahasiswa : 1. Mahasiswa mendapat pengetahuan mengenai cara membuat pompa hidram linier. 2. Mahasiswa mendapat pengetahuan secara nyata mengenai pompa hidram. 3. Mahasiswa dilatih untuk aktif berfikir kreatif dan logis dalam menyelesaikan satu perasalahan. Bagi Universitas : 1. Dapat memberikan wawasan kepada rekan universitas tentang fungsi dan cara kerja hidram.


5

2. Dapat memberikan referensi bagi pengembang hidram tingkat lanjutan. 3. Dapat menjadi acuan agar menghasilkan hidram yang lebih baik. Bagi Masyarakat : 1. Dapat menjadi alternatif dalam sistem pengairan tanpa menggunakan bahan bakar atau listrik. 2. Dapat menjadi solusi bagi daerah yang mengalami kekeringan air.


BAB II DASAR TEORI

2.1.

Tinjauan pustaka Cahyanta dan Indrawan (1996) telah melakukan penelitian dengan kesimpulan bahwa besar kecilnya pemberat pada katup buang sangat berpengaruh pada efektifitas kerja pompa hidram terutama pada debit pemompaan. Candrika (2014) berdasarkan hasil analisis data didapatkan nilai debit rata – rata pompa hidram pada tinggi permukaan air keluar 1,3 meter sebesar 0,144 liter/ menit dengan efisiensi 26,28 %; pada tinggi permukaan air keluar 1,8 meter sebesar 0,079 liter/ menit dengan efisiensi 18,31 %; dan pada tinggi permukaan air keluar 2,3 meter sebesar 0,0494 liter/ menit dengan efisiensi 13,52 %. Semakin tinggi permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan pompa hidram semakin kecil dan semakin rendah permukaan air keluar, debit air yang dihasilkan pompa hidram semakin besar.

6


2.2.

7

Landasan teori Pompa hidram atau singkatan dari hydraulic ram berasal dari kata hidro berarti air (cairan), dan ram adalah hantaman, pukulan atau tekanan, Jadi pompa hidram adalah sebuah pompa yang energi atau tenaga penggeraknya berasal dari tekanan atau hantaman air yang masuk kedalam pompa melalui pipa. Masuknya air yang berasal dari berbagai sumber air ke dalam pompa harus berjalan secara kontinyu atau terus menerus (Fane dkk, 2012). Penggunaan hidraulik ram tidak terbatas hanya pada penyediaan air untuk kebutuhan rumah tangga, tetapi juga dapat digunakan untuk pertanian, peternakan dan perikanan darat. Pompa ini bekerja tanpa menggunakan bahan bakar minyak (BBM) atau tanpa motor listrik. Prinsip kerja pompa hidram linier hampir sama dengan pompa hidram pada umumnya, namun pompa hidram linier mempunyai model berbentuk linier sehingga antara pipa masuk, katup buang, katup hantar, tabung udara mempunya kedudukan yang sama atau sejajar.


8

Gambar 1. Pompa hidram linier Water Hammer Di dalam pompa hidram, terjadi proses palu air, gejala palu air terjadi karena adanya air dari reservoir dialirkan melalui pipa secara tiba -tiba dihentikan oleh suatu penutupan katup, air dari reservoir menuju pompa akan menekan naik katup buang sehingga terjadi penutupan tiba-tiba yang mengakibatkan terjadi proses palu air. Proses yang terjadi berulang-ulang inilah yang mendorong naik air ke pipa penghantar untuk kemudian diteruskan ke bak penampung (Fane dkk, 2012).


Komponen pompa hidram

6.

4.

5. 3. 1.

2.

Gambar 2. Komponen pompa hidram linier Komponen utama pada pompa hidram linier : 1. Katup Buang 2. Katup penghantar 3. Tabung udara 4. Lubang udara 5. Pipa masuk 6. Pipa output

9


10

Prinsip kerja pompa hidram Secara sederhana prinsip kerja pompa hidram linier dibagi menjadi 4 periode yaitu: 1. Aliran air periode pertama. Air mengisi rangkaian hidram, percepatan air mulai bertambah karena adanya beda ketinggian antara bak input air dengan hidram. Air mulai keluar melalui katup buang.

Aliran air Katup buang

Gambar 3. Aliran air periode pertama 2. Aliran air periode kedua. Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup buang yang terbuka, sehingga menyebabkan tekanan pada katup buang, pada akhirnya katup buang mulai bergerak menutup dan akhrinya tertutup sepenuhnya.


11

Katup buang tertutup

Gambar 4. Aliran air periode kedua 3. Aliran air periode ketiga. Tertutupnya katup buang menimbulkan tekanan yang besar di dalam rangkaian hidram. Demikian pula yang terjadi pada katup hantar. Kemudian dengan cepat katup hantar akan terbuka, sebagian air terpompa masuk ke tabung udara. Udara pada tabung udara

tertekan,

kemudian

mulai

mengembang

untuk

menyeimbangkan tekanan, dan mendorong air keluar melalui lubang output. Air terpompa keluar

Gambar 5. Aliran air periode ketiga


12

4. Aliran air periode keempat. Katup hantar tertutup akibat dari tekanan udara dan air yang berada di tabung udara lebih besar dari pada tekanan di badan hidram. Namun tekanan disekitar badan hidram masih lebih besar dari pada tekanan statis pipa input, sehingga aliran berbalik arah dari badan hidram menuju bak tampungan input. Peristiwa inilah yang disebut dengan recoil. Recoil menyebabkan terjadinya kevakuman pada badan hidram, yang mengakibatkan masuknya sejumlah udara dari luar masuk ke badan hidram melalui katup pernafasan (air valve). Tekanan di sisi bawah katup buang juga berkurang, dan juga karena berat katup buang itu sendiri, maka katup buang kembali terbuka. Tekanan air pada pipa kembali ke tekanan statis sebelum siklus berikutnya terjadi lagi. Katup hantar tertutup Hisapan udara Katup buang tertutup

Gambar 6. Aliran air periode keempat


13

Dalam satu siklus hidram terdapat lima periode yang digambarkan dengan grafik, yaitu :

Gambar 7. Diagram siklus kerja pompa hidram (Hanafie, 1979) Keterangan Diagram siklus kerja pompa hidram : 1. Periode Pertama Akir siklus yang sebelumnya, kecepatan air melalui ram mulai bertambah, air melalui katup buang yang sedang terbuka timbul tekanan negatif yang kecil dalam ram.


14

2. Periode Kedua Aliran bertambah sampai maksimum melalui katup buang yang terbuka dan tekanan dalam pipa-pipa masuk juga bertambah secara bertahap. 3. Periode Ketiga Katup buang mulai menutup dengan demikan menyebabkan naiknya tekanan dalam ram. Kecepatan aliaran dalam pipa pemasukan telah mencapai maksimum. 4. Periode Keempat Katup buang tertutup, menyebabkan terjadinya water hammer yang mendorong air melalui katup penghantar. Kecepatan dalam pipa pemasukan berkurang dengan cepat. 5. Periode kelima Denyut tekanan terpukul kedalam pipa pemasukan, menyebabkan timbulnya hisapan kecil dalam ram. Katup buang terbuka karena hisapan dan pemberat di katup buang. Air mulai mengalir lagi melalui katup buang dan siklus hidraulik ram terulang lagi (Panjaitan dan Sitepu, 2012).


2.3.

15

Persamaan yang digunakan Persamaan yang digunakan dalam penghitungan hidram linier ini, mengguakan beberapa cara. Penghitungan persamaan dengan menggunakan cara : 1.

Perhitungan debit dengan menggunakan V-notch, yaitu: Dalam perhitungan debit output maupun debit limbah,

peneliti menggunakan sensor ketinggian. Dari sensor tersebut didapatkan data yang kemudian diolah menggunakan rumus debit menggunakan v-notch (Streeter dkk, 1985). √ dengan Qt adalah debit air. takik V-notch.

⁄

adalah gaya gravitasi.

(2.1) adalah sudut

adalah ketinggian air dari permukaan V-notch.

Gambar 8. Penampang V- notch ( Munson dkk, 2004).


2.

16

Rumus tekanan hidrostatis Besarnya tekanan pada fluida dapat dihitung dengan

menggunakan rumus : (2.2) dengan P adalah tekanan fluida,

adalah massa jenis air, g adalah

gaya gravitasi, h adalah ketinggian permukaan air. 3.

Rumus energi kinetik Energi kinetik menunjukkan adanya pengaruh kecepatan

yang dimiliki suatu fluida. Energi kinetik dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut. Ek dengan Ek adalah energi kinetik, m adalah massa fluida,

(2.3) adalah

kecepatan fluida. 4.

Rumus energi potensial Energi potensial merupakan energi akibat dari ketinggian.

Pada fluida, energi potensial pada fluida adalah energi yang dimiliki fluida karena pengaruh ketinggian permukaan fluida terhadap permukaan tanah. Energi potensial dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut. Ep

(2.4)

dengan Ep adalah energi potensial, m adalah massa fluida, g adalah percepatan gravitasi, h adalah ketinggian permkaan fluida.


5.

17

Hukum Bernoulli Dalam pompa hidram, aliran yang digunakan adalah aliran

yang termampatkan karena fluida yang bekerja berupa fluida cair. Untuk itu, persamaan Bernoulli yang digunakan yaitu sebagai berikut. (Triatmojo, 1996) zA + PA/γ + vA2/2g =

zB + PB/γ + vB2/2g

(2.5)

dengan z adalah elevasi (ketinggian tempat), P/γ adalah ketinggian tekanan, v2/2g adalah ketinggian kecepatan. 6.

Kecepatan aliran pada suatu titik Kecepatan aliran pada suatu titik dapat dihitung dengan

menggunakan rumus : v =√ dengan v adalah kecepatan aliran, adalah ketinggian permukaan air.

(2.6) adalah percepatan gravitasi, h


BAB III METODE PENELITIAN

3.1.

Alat penelitian : Penelitan ini menggunakan hidram 2 inci dengan tabung udara 50 cm, alat yang digunakan untuk pengambilan data adalah : 1.

Pompa hidram Pompa

hidram

merupakan

komponen

utama

dalam

penelitian. Pompa hidram yang digunakan adalah pompa hidram linier berukuran 2 inci. 2.

Pompa air Pompa air digunakan untuk mengisi bak input agar

ketersediaan air pada pompa hidram tetap tersedia. 3.

Pipa input Pipa pralon input ini berguna untuk menyalurkan air dari

bak input ke hidram linier. Ketersediaan air pada pompa hidram sangat bergantung pada pipa pralon input ini. Paralon yang dipakai sebesar 3 inci.

18


4.

19

Selang saluran output Dalam menyalurkan air keluaran pompa, dibutuhkan selang

guna menyalurkan air dari pompa hidram menuju tempat yang ingin dialirkan air. 5.

Mikro prosesor Arduino Sensor digunakan sebagai pengukur ketinggian permukaan

air hasil dan air limbah, sensor ini dipakai guna mempermudah pengambilan data. Sensor diletakan di bak output dan juga bak limbah. 6.

Bak V-notch Bak v-notch ini berfungsi untuk menampung hasil dari

pemompaan maupun air limbah. Pada bak ini terdapat v-notch yang berguna untuk mengukur debit yang dihasilkan 7.

Notebook Notebook digunakan sebagai alat pengolah data yang

didapatkan dari sensor, dengan cara mengukur jarak antara sensor dengan tinggi permukaan air. Data yang didapatkan dari sensor langsung masuk ke dalam notebook. 3.2.

Tahap persiapan dan Susunan alat Sebelum proses pengambilan data, proses atau tahap persiapan dan penyusunan alat akan dilakukan. Mulai dari tahap


20

persiapan pompa hidram, proses persiapan bak iput dan ouput hingga persiapan netbook saat pengambilan data.

G a m b a r G a m b a r 9. Susunan alat yang digunakan dalam pengambilan data Keterangan gambar susunan alat : 1.

Pompa air

2.

Bak tampungan input

3.

Pipa saluran input

4.

Pompa hidram

5.

Selang saluran output

6.

Bak tampungan output

7.

Sensor ketinggian

8.

Bak tampungan air limbah

9.

Notebook


3.3.

21

Variabel penelitian Variabel dalam penelitian ini adalah : 1.

Variabel bebas : a. Variasi pemberat pada katup buang : tanpa pemberat (0 gram) , 50 gram, 100gram. b. Variasi panjang langkah : 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm. c. Variasi ketinggian input : 0,7 m; 1,2 m; 1,7 m. d. Variasi ketinggian output : 3,13 m; 4,13 m; 5,13 m.

2.

Variabel terikat : a. Debit air limbah (Q) b. Debit output (q) Dalam penelitian ini, terdapat 81 variasi, pengambilan data

ketinggian air bak v-notch dilakukan pada setiap variasi dengan menggunakan alat ukur v-notch dan sensor. Pengambilan data tersebut dilakukan setiap 8 detik selama 5 menit pada setiap variasi. Sehingga setiap variasi didapat data sebanyak kurang lebih 30 sampai 35 data. Dari perolehan data tersebut dicari nilai rata – rata. 3.4.

Variasi panjang langkah Panjang langkah pada hidram berfungsi untuk menentukan langkah gerak katup buang dalam pemompaan hidram linier. Sebagai acuan langkah itu sendiri, panjang langkah di ukur dari kondisi katup buang saat menutup, kemudian katup buang dibuka


22

sesuai dengan variasi langkah yang akan di pakai. Variasi panjang langkah yang digunakan adalah 1 cm; 1,25 cm; 1,5 cm. 1.

Panjang langkah 1 cm. 1 cm

Gambar 10. Panjang langkah 1 cm 2.

Panjang langkah 1,25 cm. 1,25 cm

Gambar 11. Panjang langkah 1,25 cm


3.

23

Panjang langkah 1,5. 1,5 cm

Gambar 12. Panjang langkah 1,5 cm 3.5.

Variasi pemberat Fungsi pemberat pada hidram adalah sebagai pemberat pada katup buang, pemberat ini dipasang agar katup buang dapat terbuka saat terjadi siklus pemompaan ataupun saat tidak terjadi siklus pemompaan. Panjang baut yang digunakan 18 cm, letak pemasangan pemberat 5 cm dari ujung baut. Berikut gambar pemberat dan pemasangan pemberat :

1.

Tanpa pemberat.

Letak pemberat

Gambar 13. Tanpa pemberat


2.

24

Pemberat 50 gram. Panjang baut 18 cm

Gambar 14. Pemberat 50 gram 3.

Pemberat 100 gram.

5 cm

Gambar 15. Pemberat 100 gram 3.6.

Variasi ketinggian input (H) dan output (h) Dalam penelitian ini terdapat 3 variasi ketinggian input (H) dan

ketinggian

output

(h),

masing-masing

variasi,

nilai

ketinggiannya dinyatakan secara terukur. Ketinggian output (h) di ukur dari pompa hidram linier sampai ketinggian dimana air keluar dari selang ke bak penampungan output. Untuk Ketinggian input (H) di ukur dari pompa hidram linier sampai permukaan air pada bak input. Hasil pengukuran ketinggian input (H) dan output (h) sebagai berikut :


25

Ketinggian input (H) : 0,7 m; 1,2 m; dan 1,7 m. Ketinggian output (h) : 3,13m; 4,13m; dan 5,13m.

Bak output

Bak input

Hidram Linier Gambar 16. Input dan output 3.7.

Metode Perhitungan Ketinggian Rata – Rata Air pada Sensor Ketinggian rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung limbah: Tinggi rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung limbah (Hs limbah) = (

)

Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada variasi panjang langkah 1 cm dengan ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 3,13 m dan berat pemberat 0 gram. (Hs limbah) = (

)

(Hs limbah) = 0,11 m Tinggi rata – rata air yang diukur sensor pada bak tampung output (Hs output) = (

)


26

Sebagai contoh perhitungan, ambil salah satu hasil pengambilan data pada variasi panjang langkah 1 cm dengan ketinggian input 0,7 m, ketinggian output 3,13 m dan berat pemberat 0 gram. (Hs output) = (

)

(Hs output) = 0,14 m 3.8.

Perhitungan ketinggian Air pada V - notch Limbah

Hs limbah 0,15 m Hv limbah 3 cm

Gambar 17. Bak tampung limbah Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,15 m. H total tidak dihitung dari dasar bak, namun dihitung pada permukaan dasar v-notch, maka untuk mendapatkan Hv hasil digunakan persamaan : Hv limbah = H total - Hs limbah Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter, tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung output adalah 0,11 m. Hv limbah = H total - Hs limbah


27

Hv limbah = 0,15 - 0,11 Hv limbah = 0,04 m. 3.9.

Perhitungan ketinggian Air pada V - notch Output

Hs limbah 0,15 m Hv limbah 3 cm

Gambar 18. Bak tampung output Pada bak tampung output, tinggi total adalah 0,15 m. H total tidak dihitung dari dasar bak, namun dihitung pada permukaan dasar v-notch , maka untuk mendapatkan Hv hasil digunakan persamaan : Hv output = H total - Hs output Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter, tinggi rata – rata yang diukur sensor pada bak tampung output adalah 0,14 m. Hv output = H total - Hs output Hv output = 0,15 - 0,14 Hv output = 0,01 m.


3.10.

Diagram flow chart

Pemasangan pompa hidram

Variasi panjang langkah (1 cm, 1,25 cm, 1,5 cm) Variasi ketinggian input (0,7 m; 1,2 m; 1,7 m)

Variasi ketinggian output (3,13 m; 4,13 m; 5,13m) Variasi pemberat (0 gram, 50 gram, 100 gram) Uji coba TIDAK CEK

YA

Pengambilan data

CEK YA

BELUM

Pengolahan data

selesai Gambar 19. Diagram alir pompa hidram

28


29

Penjelasan diagram flow chart : Setelah pemasangan pompa hidram selesai, pengambilan data dimulai dengan panjang langkah 1cm menggunakan ketinggian input 0,7 m, output 3,13 m dan tanpa pemberat. Setelah persiapan selesai, dilakukan uji coba untuk mengetahui hidram dapat bekerja atau tidak. Jika pompa hidram tidak atau belum bekerja secara baik, maka akan dilakukan perakitan ulang hidram agar hidram dapat bekerja. Namun jika hidram dapat bekerja, maka akan langsung dilakukan pengambilan data. Setelah pengambilan data dengan variasi panjang 1cm dan ketinggian input 0,7 m, output 3,13 m dan semua variasi pemberat selesai; maka pengambilan data berikutnya berlangsung dengan menggunakan input 0,7 m dan output 4,13 m. Setelah pengambilan data menggunakan input 0,7 m dan output 4,13 m dengan semua variasi pemberat yang telah di terapkan selesai; maka pengambilan data dengan input 0,7 m dan output 5,13 m dapat dilakukan dan seterusnya hingga semua penggantian semua variasi selesai dilakukan.


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.

Hasil penelitian Hasil

penelitian

diperoleh

dari

sensor,

sensor

ini

menghitung ketinggian air dari bak v-notch ke sensor. Data yang diperoleh ini kemudian diolah untuk mendapatkan debit limbah, debit output. Namun oleh karena adanya gangguan angin serta daun yang masuk kedalam alat ukur, maka terdapat data yang kurang baik. Dalam perhitungan, data yang kurang baik tersebut kemudian dihilangkan. Data yang didapatkan dari alat ukur debit kemudian diambil rata-ratanya saja dan dimasukkan ke dalam tabel hasil. Dari hasil penelitian didapatkan hasil sebagai berikut Tabel 1. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 3,13 m tanpa menggunakan pemberat. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h output (m) 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13

Panjang langkah (cm) 1 1 1 1,25 1,25 1,25 1,5 1,5 1,5

30

Hs Hs Hv output limbah limbah (m) (m) (m) 0,14 0,11 0,04 0,14 0,12 0,03 0,13 0,12 0,03 0,13 0,11 0,04 0,13 0,11 0,04 0,13 0,12 0,03 0,14 0,09 0,06 0,14 0,10 0,05 0,13 0,09 0,06

Hv output (m) 0,01 0,01 0,02 0,02 0,02 0,02 0,01 0,01 0,02


31

Tabel 2. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 3,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h Panjang Hs Hs Hv Hv output langkah output limbah limbah output (m) (cm) (m) (m) (m) (m) 3,13 1 0,14 0,11 0,04 0,01 3,13 1 0,14 0,12 0,03 0,01 3,13 1 0,13 0,12 0,03 0,02 3,13 1,25 0,14 0,10 0,05 0,02 3,13 1,25 0,13 0,11 0,04 0,02 3,13 1,25 0,12 0,12 0,03 0,03 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02 3,13 1,5 0,14 0,09 0,06 0,01 3,13 1,5 0,13 0,09 0,06 0,02


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



32

Tabel 4. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 4,13 m tanpa menggunakan pemberat. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



33


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7


Tabel 7. Hasil penelitian pompa hidram dengan ketinggian output 5,13 m tanpa menggunakan pemberat. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



34


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



4.2.

35

Perhitungan Perhitungan debit output (q), debit limbah (Q), dilakukan dengan mempergunakan data-data seperti tersaji pada Tabel 1, Tabel 2, Tabel 3, Tabel 4, Tabel 5, Tabel 6, Tabel 7, Tabel 8,Tabel 9. Data lain yang dipergunakan yaitu : gaya gravitasi (g)

: 9,8 m/s2

sudut Ø

: 60o

tan Ø/2

: 0,58

Perhitungan Debit Limbah (Q) Perhitungan debit limbah pada percobaan pompa hidram dihitung menggunakan persamaan : Q=

√

⁄

(2.1)

Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter tanpa pemberat pada Tabel 1. Hv limbah yaitu 0,03 meter. Q=

√

Q=

√

Q = 21,08 l/menit.

⁄

⁄


36

Perhitungan Debit Output (q) Perhitungan debit output pada percobaan pompa hidram dihitung menggunakan persamaan : q=

⁄

√

(2.1)

Sebagai contoh perhitungan, data yang dipergunakan yaitu data dengan ketinggian input 0,7 meter dan ketinggian output 3,13 meter tanpa pemberat pada Tabel 1. Hv output yaitu 0,01 meter. q=

√

q=

√

⁄

⁄

q= 0,79 l/menit.

Tabel 10. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m tanpa menggunakan pemberat. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h output (m) 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13

Panjang Q q langkah (l/menit) (l/menit) (cm) 1 21,08 0,79 1 13,30 1,54 1 12,59 2,75 1,25 34,58 2,74 1,25 25,75 5,66 1,25 12,21 6,55 1,5 75,35 1,27 1,5 53,65 1,11 1,5 64,58 5,21


37

Tabel 11. Hasil perhitungan Q, q, pada ketinggian output 3,13 m dengan menggunakan pemberat 50 gram. No 1 2 3 4 5 6 7 8 9

H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h output (m) 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13 3,13



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h Panjang Q q output langkah (l/menit) (l/menit) (m) (cm) 3,13 1 28,24 1,00 3,13 1 16,73 1,82 3,13 1 16,58 4,12 3,13 1,25 52,47 3,02 3,13 1,25 33,45 7,43 3,13 1,25 16,79 6,53 3,13 1,5 99,07 1,52 3,13 1,5 74,41 0,76 3,13 1,5 84,73 4,72


38


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7

h output (m) 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13 4,13



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



39


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



40


H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



H input (m) 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7 0,7 1,2 1,7



Pembahasan Dari hasil penelitian di atas, untuk penjelasan dari Tabel 10,Tabel 11, Tabel 12, Tabel 13, Tabel 14, Tabel 15, Tabel 16, Tabel 17, Tabel 18 dengan hubungan ketinggian input dengan panjang langkah terhadap debit output (q) :

Pemberat 0 gram

debit hasil (q) l/m

4.3.

41

10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

50 gram

100gram 9,39

7,82

7,43

6,55

6,53

5,66

3,02

2,74

0,7

2,26

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

keinggian Input (H) m panjang langkah 1 cm

panjang langkah 1,25 cm


Gambar 20. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 3,13 m. Dilihat dari gambar 20 debit output maksimal selalu terjadi pada panjang langkah 1,25 cm. Ini menunjukan pada panjang langkah 1,25 adalah panjang langkah terbaik yang digunakan pada penelitian ini. Pada saat hidram tanpa menggunakan pemberat debit output terbaiknya pada ketinggian input 1,7 m yaitu 6,55 l/menit. Pada pemberat 50 gram debit output terbaiknya pada ketinggian


42

input 1,7 m dengan hasil 9,39 l/menit. Ketika pada pemberat 100 gram debit output terbaiknya pada ketinggian input 1,2 m dengan 7,43 l/menit sebagai hasil terbaiknya. Dari gambar 20 apabila semakin tinggi ketinggian input maka kecepatan aliran fluida semakin besar, sesuai persamaan (2.6), h mempengaruhi kecepatan aliran fluida, hal ini yang mengakibatkan tekanan di dalam badan hidram bertambah besar (karena aliran yang semakin besar maka water hammer membuat tekanan

menjadi

lebih

besar).

Tekanan

tersebut

dapat

memompakan air dari tabung udara ke ketinggian output yang diinginkan, tekanan yang besar ini mengakibatkan debit output bertambah.


43

Pemberat

debit hasil (q) l/m

0 gram 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0

50 gram

100gram 4,60

4,19

3,94

3,80

3,56

3,46

1,86

1,86

1,43

0,7

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

ketinggian Input (H) m panjang langkah 1 cm



Gambar 21. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 4,13 m. Dilihat dari gambar 21 debit output maksimal selalu terjadi pada panjang langkah 1,25 cm. Ini menunjukan pada panjang langkah 1,25 adalah panjang langkah terbaik yang digunakan pada penelitian ini. Pada gambar 20 dengan ketinggian output 3,13 m hasil debit output maksimal adalah 9,39 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m pada pemberat 50 gram. Pada gambar 21 dengan ketinggian output 4,13 m hasil debit output maksimal adalah 4,60 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m pada pemberat 100 gram.


44

Hal ini menunjukan bahwa pada ketinggian output yang bertambah, debit output yang dihasilkan akan menurun. Ini dapat dilihat dari perbandingan gambar grafik 20 dengan ketinggian output 3,13 m dan gambar grafik 21 dengan ketinggian output 4,13; terlihat penurunan debit outputnya, dari 9,39 l/menit menjadi 4,60 l/menit.


45

Pemberat 0 gram

50 gram

100gram

4,5

debit hasil (q) l/m

4,0

3,91

3,83

3,56

3,5

3,58

3,02

3,0 2,65

2,5 2,0

1,98

1,74

1,53

1,5 1,0 0,5 0,0 0,7

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

0,7

1,2

1,7

ketinggian Input (H) m panjang langkah 1 cm



Gambar 22. Grafik hubungan antara ketinggian input dan panjang langkah terhadap debit output (q) pada ketinggian output 5,13 m. Dilihat dari gambar 22 debit output maksimal selalu terjadi pada panjang langkah 1,25 cm. Ini menunjukan pada panjang langkah 1,25 adalah panjang langkah terbaik yang digunakan pada penelitian ini. gambar 20 dengan ketinggian output 3,13 m hasil debit output maksimal adalah 9,39 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m pada pemberat 50 gram. Pada gambar 21 dengan ketinggian output 4,13 m hasil debit output maksimal adalah 4,60 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m pada pemberat 100 gram.


46

Dan pada gambar 22 dengan ketinggian output 5,13 m hasil debit output maksimal adalah 3,91 l/menit dengan ketinggian input 1,7 m pada pemberat 100 gram. Hal ini menujukan bahwa pada ketinggian output yang bertambah, debit output yang dihasilkan akan menurun. Pada ketinggian output 3,13 m dengan debit outputnya 9,39 l/menit; lalu ketinggian output 4,13 m dengan debit outputnya 4,60 l/menit; dan pada ketinggian output 5,13 m dengan outputnya 3,91 l/menit.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1.

Kesimpulan Dari penelitian yang dilakukan pada pompa hidram 2 inci dengan variasi ketinggian output 3,13 m; 4,13 m; dan 5,13 m. Karena ketinggian outputnya di variasikan menjadi tiga, maka kesimpulan yang di dapatkan sebagai berikut :

Pada gambar 20, gambar 21, dan gambar 22, debit terbaik selalu di dapat pada saat panjang langkah 1,25 cm. Ketika pada panjang langkah 1 cm selalu mengalami kenaikan debit output, mulai dari ketinggian output 0,7 m, 1,2 m hingga 1,7 m. Pada panjang langkah 1,5 cm selalu mengalami penurunan debit output pada saat ketinggian input 1,2 m dan debit output akan mengalami kenaikan lagi pada saat ketinggian input 1,7 m. Pada hidram dengan ketinggian output 3,13 m dengan beberapa variasi pemberat didapatkan debit output maksimal 9,39 l/menit pada pemberat 50 gram dengan ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah 1,25 cm. Untuk hidram dengan ketinggian output 4,13 m dengan beberapa variasi pemberat didapatkan debit output maksimal 4,60 l/menit pada pemberat 100 gram dengan ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah 1,25 cm. 47


48

Untuk hidram dengan ketinggian output 5,13 m dengan beberapa variasi pemberat didapatkan debit output maksimal 3,91 l/menit pada pemberat 100 gram dengan ketinggian input 1,7 m dan panjang langkah 1,25 cm.

5.2.

Saran 1.

Pada saat proses pengambilan data, usahakan bak output jangan sampai terkena daun dan juga getaran angin. Hal ini dapat merubah atau mempengaruhi hasil dari sensor.

2.

Diperbanyak dalam jumlah variasi, agar didapat data yang lebih baik dan juga lebih banyak.


DAFTAR PUSTAKA

Cahyanta, Y. A. dan Indrawan. (1996). Studi Terhadap Prestasi Pompa Hydraulic Ram Dengan Variasi Beban Katup Limbah, Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, Cakram. Candrika, M. (2014) : Rancang Bangun dan Pengukuran Debit Pompa Hidram Pada Ketinggian Permukaan Air 0,3 Meter dengan Sudut Kemiringan Pipa Penghantar 00 , Jurnal Tugas Akhir, 8. Fane, Didin S, Sutanto, R, Mara, I.Made. (2012) : Pengaruh Konfigurasi Tabung Kompresor Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, Jurnal Teknik Mesin Universitas Mataram, 2, 1-5. Munson, B.R, Young, D. F, Okiishi, T.H, (2004) : MEKANIKA FLUIDA, 1, 4, 155, Erlangga, Jakarta. Nurromdhoni,

A.

(2013)

:

PENGERTIAN

AIR.

[online],

Tersedia:

http://donikebumen.blogspot.com/2013/01/pengertian-air.html Diakses pada 17-08-2014. Streeter, Victor L., Wylie E. Benjamin., 1985, Mekanika Fluida, Erlangga, Jakarta, 8 (2), pp 345-347. Triatmodjo, B. (1996) : Hidraulika 1, Beta Offset, Yogyakarta, 4, 2, 144-154.

49


LAMPIRAN

Gambar Bak limbah Bak limbah berguna untuk menampung air limbah keluaran dari katup buang.

Gambar Bak output Bak output berfungsi untuk menampung ai keluaran dari pipa output.

50


51

Gambar Hidram 2 inci dengan panjang tabung 50 cm Pompa hidram linear 2 inci yang digunakan untuk mengambil data.

Gambar Pompa air yang menyuplai air ke bak input Pompa air yang digunakan untuk mengisi bak input yang menyuplai air ke pompa hidram.


52

Gambar bak tampung input Bak input yang berfungsi menampung air dari pompa air dan menyalurkannya ke hidram.

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

Recommend Documents