MATPEL DPTM KELAS X KD 3.12 DAN 3.12

 Kompetensi Dasar

3.12 Menganalisis sistem tegangan dan momentum pada suatu konstruksi

4.12 Menghitung tegangan dan momen pada suatu konstruksi

Materi  :

B. GAYA, TEGANGAN, DAN MOMEN

1. Gaya

(KD 3.11 dan 4.11) 

2. Tegangan

   Tegangan timbul akibat adanya tekanan , tarikan, bengkokkan, dan reaksi. pada pembebanan tarik terjadi tegangan tarik, pada pembebanan tekan terjadi tegangan tekan, begitupula pada pembebanan yang lain.

a. Tegangan Normal (Normal Stress)

    Gaya internal yang bekerja pada sebuah potongan dengan luasan yang sangat kecil akan bervariasi, baik besar maupun arahnya. Pada umumnya gaya-gaya tersebut berubah-rubah dari suatu titik ke titik yang lain dan berarah miring pada bidang perpotongan.

    Tegangan normal adalah intensitas gaya yang bekerja normal (tegak lurus) terhadap irisan yang mengalami tegangan dan dilambangkan dengan sigma/ lihat gambar bawah :

Gambar 1.1 lambang Sigma

Jika gaya-gaya luar yang bekerja pada suatu batang sejajar terhadap sumbu utamanya dan potongan penampang batang tersebut konstan, tegangan internal yang dihasilkan adalah sejajar terhadap sumbu tersebut. Gaya-gaya seperti itu disebut gaya aksial dan tegangan timbul dikenal sebagai tegangan aksial.

b. Tegangan Geser (Sharing Stress)

     Jika gaya normal/tangensial merupakan gaya sejajar arah memanjang batang, gaya geser merupakan gaya berarah tegak lurus dengan panjang batang. Ciri dari gaya geser atau gaya lintang adalah melintang batang atau tegak lurus batang.

3. Momen

  a. Momen Gaya

      Momen gaya merupakan besaran yang dipengaruhi oleh gaya dan lengan. Besaran yang dapat menyebabkan benda berotasi itulah yang dinamakan momen gaya atau torsi. Benda dapat melakukan gerak rotasi karena adanya momen gaya. Momen gaya timbul akibat gaya yang bekerja pada benda tidak tepat pada pusat massa. Momen gaya torsi (t) merupakan besaran yang menyebabkan benda berotasi. Momen gaya merupakan hasil kali antara lengan gaya dan gaya yang saling tegak lurus. Torsi merupakan besaran vektor yang dihasilkan dari perkalian silang antara vektor r dan vektor F.

Gambar 1.2 Momen gaya

    Agar orang tersebut dapat dengan mudah mengencangkan baut tersebut dapat dilakukan dua cara yaitu:

    (1) Memberi gaya yang besar

    (2) Memberi lengan gaya yang panjang. Dengan kata lain, orang tersebut harus memberi momen yang besar titik besar momen gaya:

Gambar 1.3 Momen gaya

    Momen gaya merupakan besaran vektor. Momen gaya ada dua macam yaitu, momen gaya positif dan momen gaya negatif. Jika pada sebuah partikel bekerja beberapa buah momen gaya sebidang, momen gaya resultannya merupakan jumlah aljabar momen-momen gaya tersebut.

Menentukan Arah Momen Gaya

.. sedang dimuat....

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.11 DAN 4.11

Kompetensi dasar

3.11 Menerapkan langkah-langkah vektor, resultan gaya dan keseimbangan

4.11 Melakukan langkah-langkah vektor, gaya resultan, , gaya dan keseimbangan

Materi :

ILMU MEKANIKA

A. BESARAN VEKTOR DAN SISTEM SATUAN (KD 3.10 & 4.10)

B. GAYA, TEGANGAN, DAN MOMEN

    Dalam mekanik gaya, tegangan dan momen merupakan suatu perlakuan benda guna untuk mengubah atau menggeser suatu benda. Terdapat macam-macam jenis gaya tegangan maupun momen.

  1. GAYA

   Gaya adalah tarikan atau dorongan yang terjadi terhadap suatu benda titik gaya dapat menimbulkan perubahan posisi, gerak, atau perubahan bentuk pada benda. Gaya termasuk ke dalam besaran vektor karena memiliki nilai dan arah. Sebuah gaya disimbolkan dengan huruf F (force) dan satuan gaya dalam SI (satuan internasional) adalah n disingkat dengan N.   

    Pengukuran gaya dapat dilakukan dengan alat yang disebut dinamometer atau neraca pegas. usaha (tenaga) diperlukan untuk melakukan sebuah gaya, semakin besar gaya yang hendak dilakukan, maka semakin besar pula usaha atau tenaga yang harus dikeluarkan.

    a. Macam-macam Gaya

   Ditinjau dari gerak suatu benda, gaya terdiri atas :

      1) Gaya Tarik Bumi

Gambar 1.1 Gaya tarik bumi (gravitasi)

   Gaya tarik bumi di sebut juga gravitasi, yaitu gaya yang menyebabkan benda mempunyai gaya berat. Misalnya benda yang diletakkan diatas meja maka meja akan menerima gaya berat dari benda tersebut. Suatu benda yang dilemparkan ke atas pada suatu saat benda tersebut akan mengalami perubahan kecepatan dari bergerak cepat berubah menjadi lambat dan lambat laun kecepatannya menurun pada akhirnya menjadi nol. Pada ketinggian tertentu yaitu pada kecepatan nol, benda akan berhenti dan turun lagi dengan kecepatan yang semakin lama semakin besar. Penyebab perubahan kecepatan suatu saat pada benda tadi adalah gravitasi atau gaya tarik bumi.

      2) Gaya Alam

Gambar 1.2 Kincir angin menggerakkan dinamo

     Sebuah kincir angin berputar menggerakkan dinamo listrik atau perahu nelayan yang bergerak di laut lepas. Air terjun yang menggerakkan turbin di PLTA adalah suatu contoh dari daya alam.

      3) Gaya Otot

    Gaya otot adalah gaya yang ditimbulkan oleh otot, baik otot manusia maupun hewan. contoh:

     a) Membuka baut dengan menggunakan kunci tangan.

     b) Menggergaji dengan gergaji tangan, menarik gerobak dengan kuda.

     c) Menempa dengan menggunakan palu tangan.

      4) Gaya Tekanan Pembakaran

Gambar 1.3 Gaya pada motor bakar torak

     Pada motor bakar, bahan bakar dibakar di dalam silinder dan tekanan dari gas pembakaran tersebut mendorong torak untuk bergerak dengan gaya yang sangat tinggi. Gaya dari torak selanjutnya diteruskan ke poros engkol dengan mengubah gerak bolak-balik torak menjadi gerak putar.

      5) Gaya Pegas

Gambar 1.4 Gaya pegas

    Jika Jika kamu menekan pegas atau per, tangan kamu akan terasa adanya dorongan. Sebaliknya, tangan kamu akan terasa ada yang menarik kembali jika pegas ditarik. hal yang menyebabkan dorongan atau tarikan pada tangan kamu adalah gaya pegas. Gaya pegas banyak dimanfaatkan misalnya untuk menggerakkan robot, peredam getaran atau shock absorber pada kendaraan, pegas katup dan semacamnya.

       6) Gaya Sentrifugal

Gambar 1.5 Gaya sentrifugal

     Sebuah bandul diikat dengan tali, kemudian talinya dipegang dan diputar. Lakukan putaran pelan hingga putaran cepat Anda dapat mengamati bandul tersebut, yaitu bandul pada putaran rendah berada di bawah dan pantul akan berputar ke atas dan pada tali menjadi tegang pada putaran tinggi. Jika tali tidak kuat kemungkinan besar talinya akan putus dan bandul akan terlempar. penyebab putusnya tali dan terlemparnya bandul tersebut dikarenakan oleh gaya yang disebut dengan gaya sentrifugal.

    gaya sentrifugal banyak dijumpai misalnya pada pompa sentrifugal atau pengatur kecepatan pada alat pemutus arus pada motor. Gaya sentrifugal ialah gaya yang mengarah keluar sedangkan gaya yang mengarah ke dalam dan berlawanan dengan arah gaya sentrifugal disebut dengan gaya sentripetal.

    b. Results Gaya

     Resultan gaya adalah dua atau lebih gaya yang bekerja pada suatu benda dalam satu garis kerja yang diganti oleh 1 gaya. istilah ini seringkali dipraktekkan dalam kehidupan sehari-hari tetapi banyak orang yang tidak mengetahui konsep yang digunakannya.

Gambar 1.6 Resultan dari beberapa gaya yang bekerja pada benda

    Jika kamu tidak sanggup mendorong suatu benda yang akan dipindahkan, tentu kamu akan meminta bantuan orang lain untuk mendorong benda tersebut itu dari arah yang sama. dengan demikian, benda tersebut akan terasa lebih ringan dan mudah untuk dipindahkan. namun jika kamu dan teman-teman kamu mendorong dari arah yang berlawanan benda tersebut akan terasa lebih berat dan mungkin tidak akan berpindah. Saat benda tersebut didorong dari arah yang sama gaya yang diberikan teman kamu akan memperbesar gaya yang telah kamu berikan. Sebaliknya, jika arah dorongan kamu berlawanan, gaya yang diberikan teman kamu akan mengurangi gaya yang kamu berikan.

    Persamaan Results Gaya

     Arah Resultan gaya adalah arah dari sebuah gaya yang nilainya lebih besar dari gaya yang lainnya. Secara matematis resultan gaya ditulis:

R=F1 + F2 + F3 + ... + Fn 

Di mana :

R = Resultan gaya

F = Gaya yang di jumlahkan

n = Banyaknya gaya

     Berikan tanda positif untuk gaya yang mengarah ke kanan dan ke atas, serta tanda negatif untuk gaya yang mengarah ke kiri dan ke bawah untuk mempermudah perhitungan. Misalnya, pada saat mendorong lemari dengan arah berlawanan, gaya yang diberikan adalah F1 = 22 N mengarah ke kiri. Sementara itu, gaya yang teman kamu berikan adalah F2 = 20 N mengarah ke kanan sehingga resultan gaya itu adalah

R = F1 + F2

    = (-22 N) + 20 N

    = (-2 N)

    Resultan gaya diperoleh sebesar (-2 N). Artinya , besar resultan gaya adalah 2 N dan arahnya sama dengan arah F1, yaitu ke kiri. Benda berada pada keadaan seimbang atau benda tidak akan bergerak (diam) jika resultan gaya (R) yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol. 

  Resultan gaya terbagi menjadi dua jenis, yaitu :

    c. Penggambaran Gaya

     Gaya merupakan besaran vektor karena memiliki besar dan arah. oleh karena itu gaya dapat digambarkan dengan diagram vektor berupa anak panah.

Gambar 1.13. Penggambaran gaya

     Pada gambar di atas, titik p disebut sebagai titik tangkap gaya, arah anak panah dari p ke q menyatakan arah gaya dan besarnya gaya dinyatakan dengan panjang anak panah pq. Jumlah dan selisih gaya yang tidak segaris dapat dilukiskan dengan cara atau metode poligon.

    d. Melukis Gaya

   Gaya merupakan suatu yang abstrak sehingga tidak dapat dilihat titik oleh karena itu, ada beberapa persyaratan dalam melukis atau menggambarkan suatu gaya, yaitu:

    1) Ada titik tangkap gaya

    2) Ada besar gaya

    3) Ada arah gaya

    4) Ada skala gaya dan skala panjang.

Jika keempat persyaratan di atas sudah terpenuhi, Anda dapat menggambarkan gaya.

Lihat pada gambar berikut ini:

   1) Titik Tangkap Gaya

      Titik tangkap gaya ialah tempat gaya bekerja yang. (Lihat titik A pada gambar di atas). Besar gaya dinyatakan dalam banyaknya gaya dalam satuan N, kgf atau lbf.

   2) Skala Gaya

     Supaya gaya dapat digambar, gaya tersebut harus diberi skala dari besar gaya yang mempunyai satuan gaya (N), (kgf) atau (lbf) menjadi garis yang mempunyai satuan mm,  cm atau inci dengan panjang sebanding dengan besarnya gaya. Misalnya panjang 1 cm garis menunjukkan 10 N untuk menyatakan 50 N harus di gambar garis sepanjang 5 cm, contoh skala gaya 1 cm # 10 N.

    3) Arah Gaya

     Gaya mempunyai arah tertentu, misalnya gaya dengan arah ke kanan mendatar gaya dengan arah ke atas, dan sebagainya. Anak panah digunakan untuk menunjukkan arah dari suatu gaya (lihat gambar diatas).

    4) Skala Panjang

     Penggambaran suatu gaya perlu disesuaikan dengan kondisi kertas yang digunakan. Misalnya, letak antara gaya yang satu dengan gaya yang lain mempunyai jarak 4 meter, sedangkan kertas akan digunakan adalah kertas A4 yang mempunyai ukuran 210 x 294 mm sehingga salah satu gaya tersebut akan terletak di luar kertas gambar. Oleh sebab itu supaya gaya dengan jarak tertentu dapat digambarkan di atas kertas gambar maka jarak atau panjang gaya tersebut harus diberi skala.

Contoh :

    e. Menjumlah Gaya

        1) Menjumlah Gaya tidak sama dengan menjumlah suatu benda misalnya kelereng karena menjumlah gaya dipengaruhi oleh besar dan arah gaya. Penjumlahan dua gaya dapat dicontohkan sebagai berikut:

     Menjumlah dua gaya dengan arah dan titik tangkap sama. Dua buah gaya masing-masing F1 = 20 N dengan titik tangkap titik A dan F2 = 40 N dengan titik tangkap di titik B. Kedua gaya tersebut mempunyai arah sama, yaitu ke kanan mendatar. Gambarkan kedua gaya tersebut dan tentukan jumlah gayanya !

Jawab : Skala gaya 10 N # 1 cm

        2) Menjumlah dua gaya dengan satu titik tangkap dan arah berlawanan

     Dua buah gaya masing-masing F1 = 20 N dan F2 = 40 N dengan titik tangkap sama di titik O. Kedua gaya tersebut mempunyai arah berlawanan yaitu F1 ke kiri mendatar dan F2 ke kanan mendatar.

Gambarkan kedua gaya tersebut dan tentukan jumlah gayanya!

      3) Menjumlah gaya dengan satu titik tangkap dan arah berlainan

   Dua buah gaya masing-masing F1 = 30 N dan F2 = 40 N dengan titik tangkap sama di titik A. Kedua gaya tersebut mempunyai arah yang berlainan, yaitu F1 ke atas tegak lurus F2 mempunyai arah ke kanan mendatar.

Gambarkan kedua gaya tersebut dan tentukan jumlah gayanya!

   Menjumlah gaya dapat dilakukan dengan dua cara, YAITU :

  a) Lukisan

    (1) Menjumlah Gaya dengan Lukisan Jajaran Genjang

     Menyusun atau menjumlah Gaya mempunyai gaya lebih dari dua dengan titik tangkap caranya sama dan dapat dijelaskan dengan gambar berikut:

     Sebagai persiapan untuk melukis gaya diperlukan alat-alat gambar terutama mistar segitiga satu pasang, alat tulis serta teknik-teknik menggunakan mistar segitiga satu pasang, yaitu untuk membuat garis-garis sejajar. Buatlah gambar komponen gaya yang terdiri atas empat gaya yang mempunyai arah berlainan dengan titik tangkap sama seperti gambar dibawah ini!  Panjang garis disesuaikan dengan skala gayanya.

    Jumlah F1 dengan F2 dengan cara jajaran genjang. Gunakan mistar satu setel untuk menarik garis-garis sejajarnya sehingga didapat F1 + F2 = R1 seperti terlihat pada gambar dibawah ini.

   jumlah kan F1 + F2 + F3 = R2 atau R1 + F3 = R2 dengan cara jajaran genjang seperti atas. Lihat gambar berikut ini!

     Jumlahkan F 1 + F2 + F3 + F4 = R atau R1 + R2 + F4 = R3 = R dengan cara jajaran genjang seperti di atas. Lihat gambar berikut ini!

      (2) Menjumlah Gaya Dengan Lukisan Kutub

       Lukisan kutub dapat digunakan untuk menjumlah gaya yang mempunyai lebih dari dua gaya dengan titik tangkap sama dan arah berlainan. Caranya dijabarkan sebagai berikut:

Bersambung.......

 

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.10 DAN 4.10

 Kompetensi dasar

3.10 Memahami konsep besaran dan sistem satuan

4.10 Mengidentifikasi besaran dan sistem satuan

Materi :

ILMU MEKANIKA

A. BESARAN VEKTOR DAN SISTEM SATUAN

    Mekanika adalah cabang ilmu fisika yang membahas keadaan benda yang diam atau bergerak di bawah pengaruh aksi gaya. Tidak ada pengetahuan lain yang berperan lebih besar dalam analisis teknik daripada mekanika. Sejarah awal ilmu ini merupakan permulaan teknik. Penelitian dan pengembangan modern di bidang getaran, kekuatan struktur mesin dan robot, desain roket dan pesawat angkasa; pengendalian otomatis, kemampuan mesin, aliran fluida, mesin dan alat-alat listrik, serta perilaku molekul atom dan subatom sangat bergantung pada prinsip-prinsip dasar mekanika. Pengertian yang yang mendalam tentang pengetahuan mekanika merupakan prasyarat pokok untuk bekerja dalam bidang-bidang tersebut maupun bidang-bidang lainnya.

1. Besaran Vektor

    Besaran vektor memiliki arah dan harus mematuhi hukum jajaran genjang penjumlahan titik contoh vektor adalah perpindahan kecepatan percepatan momen dan momentum. besaran fisis yang berupa vektor dapat dikelompokkan ke dalam tiga kelompok yaitu bebas geser dan tetap. sebuah vektor bebas adalah tekstur yang aksinya tidak dibatasi atau dikaitkan dengan sebuah garis yang tunggal dalam ruang. Sebagai contoh Jika sebuah benda bergerak tanpa rotasi, gerakan atau pergeseran setiap titik pada benda tersebut dapat dianggap sebagai sebuah vektor. Vektor ini akan menggambarkan besaran serta arah pergeseran setiap. Pada benda tersebut titik oleh karena itu pergeseran benda yang demikian dapat digambarkan sebagai sebuah vektor bebas.

     Sebuah vektor geser adalah vektor yang suatu garis tunggal dalam ruangnya harus dipertahankan sepanjang besaran vektor tersebut bekerja. Jika dibahas suatu aksi luar dari suatu gaya pada sebuah benda tegar, gaya tersebut dapat dikenakan pada sembarang titik sepanjang garis kerjanya tanpa mengubah efeknya pada benda secara keseluruhan. Hal itu dapat dipandang sebagai vektor geser.

     Sebuah vektor tetap adalah vektor yang titik kerja tunggalnya ditentukan. oleh karena itu, vektor tersebut menempati posisi khusus dalam ruang titik akses sebuah gaya pada benda yang dapat berubah bentuk atau benda tak tegar harus ditentukan oleh sebuah vektor tetap pada titik kerja gaya yang bersangkutan. Dalam hal ini gaya dan perubahan bentuk didalam benda tadi akan bergantung pada titik kerja gaya, besar gaya, serta garis kerjanya.

     Besaran yang memiliki besar dan arah disebut besaran vektor. Contohnya gaya, kecepatan dan percepatan. dalam skema suatu besaran vektor dinyatakan dengan anak panah, sedangkan dalam persamaan maupun dalam teks besaran vektor dilambangkan dengan beberapa cara salah satunya dengan dicetak tebal. Besar vektor dilambangkan dengan huruf sesuai lambang vektor dengan dicetak miring atau tetap ditulis tebal, tetapi diapit tanda harga mutlak. Misalnya, simbol vektor gaya adalah F, sedangkan simbol besar vektor gaya itu adalah |F| atau F.

Gambar 1.1 vektor

   Sebuah vektor digambarkan dengan sebuah anak panah lihat gambar, yaitu panjang panah yang menunjukkan nilai atau besarnya vektor dan arah anak panah menunjukkan arah vektor. 

Keterangan: 

Titik A: adalah titik awal (titik tangkap) vektor

Titik B: adalah arah vektor

Panjang AB merupakan panjang atau besar vektor

Dibawah ini Tabel Besaran skalar dan Besaran vektor

Gambar 1.2 Persamaan komponen vektor

  

    Komponen vektor merupakan proyeksi vektor pada sumbu sistem koordinat. komponen vektor disebut juga dengan komponen skalar. Sebuah vektor F berada dalam bidang datar yang membentuk sudut a(alpha) terhadap sumbu X (lihat gambar). Vektor tersebut jika diproyeksikan terhadap sumbu X dan sumbu Y akan memiliki komponen-komponen vektor terhadap sumbu-sumbu tersebut yaitu Fx dan Fy.

Persamaan komponen vektor tersebut :

2. Sistem Satuan

     Sistem satuan internasional atau lebih dikenal dengan sebutan satuan SI adalah sistem satuan yang telah diolah oleh organisasi standar internasional yang juga dikenal dengan nama ISO (Internasional Organization for Standardization). Adapun sistem SI ini terdiri atas tiga macam satuan, yaitu : satuan dasar, satuan tambahan, dan satuan turunan.

  a. Satuan Panjang

    Besaran panjang memiliki satuan meter dengan lambang satuan (m). Nama satuan meter termasuk satuan dasar untuk SI.

   Untuk mengetahui asal-usul standar panjang, ada baiknya anda lihat kilas balik abad ke-18. pada waktu itu, ada dua pendekatan yang bersaing untuk mendefinisikan satuan standar panjang. Beberapa pihak mendefinisikan 1 meter sebagai panjang pendulum yang memiliki setengah periode 1 detik.  Pihak lain mendefinisikan 1 meter sebagai sepersepuluh juta dari panjang garis meridian bumi sepanjang kuadran (sepetempat lingkaran bumi). Setelah revolusi Perancis pada tahun 1791, Akademi ilmu pengetahuan Perancis memilih definisi Meridian daripada definisi pendulum karena gaya gravitasi bervariasi jika sedikit di atas permukaan bumi yang mempengaruhi periode pendulum.

  Jadi, 1 meter untuk pertama kalinya distandarkan berdasarkan sepersepuluh juta jarak dari kutub utara ke khatulistiwa yang melewati kota Paris di Prancis. Pada tahun 1889, di buatlah sebuah meteran standar dari bahan paduan platinum-iridium (10%). Pada meteran standar ini dibuat 2 buah goresan dari emas yang digosok pada suhu 0 derajat Celsius, yaitu pada titik leleh es. Jarak antara 2 goresan inilah yang disebut sebagai 1 meter. seiring perkembangan zaman, jarak 2 goresan ini masih memberikan angka ketidakpastian yang cukup besar sehingga pada tahun 1960 definisi 1 meter diganti dengan panjang gelombang radiasi isotop kripton-86. Pada tahun 1989 definisi satu meter kembali diganti dengan jarak yang ditempuh oleh cahaya yaitu 1 M adalah jarak yang ditempuh oleh cahaya di ruang hampa selama 1/299.792.458 detik. Namun, meteran standar dari bahan platinum iridium yang dibuat pada tahun 1889 masih tetap dijaga dan disimpan di Paris Perancis.

Gambar 1.3 Alat ukur panjang

  b. Satuan Massa

    Nama satuan untuk besaran massa adalah kg dengan lambang satuan (kg). Kilogram termasuk satuan dasar untuk SI.

  Pada akhir abad ke-18, 1 kg di definisikan sebagai banyaknya massa air dengan volume 1 liter pada suhu 4 derajat Celsius. Selanjutnya sebuah standar 1 kg dibuat dengan menggunakan bahan platinum iridium(10%) dengan bentuk silinder yang disimpan secara khusus pada tahun 1889. 1 kg dideklarasikan sebagai masa yang terkandung di dalam silinder platinum-iridium ini.

   Ada perbedaan mendasar antara berat dan massa. Massa adalah isi suatu zat, sedangkan berat dipengaruhi oleh gravitasi. Massa setiap benda antara tetap dan massa merupakan besaran dasar sedangkan berat adalah besaran turunan dari massa yang dipengaruhi oleh besar gravitasi bumi.

  c. Satuan Gravitasi

   Percepatan disebabkan oleh gaya tarik bumi titik gaya tarik bumi disebut juga dengan gravitasi dan percepatan yang disebabkan oleh gaya tarik bumi disebut percepatan gravitasi. gravitasi diberi lambang satuan (g). Pada umumnya, besar gravitasi diambil dengan 9,8 m/s2 di dalam menyelesaikan soal-soal.

    1) Satuan Waktu

      Satuan waktu bernama detik dengan lambang satuan s.

   Pada awalnya, 1detik definisikan sebagai 1/86.400 waktu matahari yang diukur melalui pengamatan astronomis yang sangat teliti dan lama. Namun, ketidakberaturan rotasi bumi sangat mempengaruhi hasil pengukuran waktu matahari ini. Pada tahun 1967. 1 detik didefinisikan sebagai periode sebesar 9. 192.631.770 dari radius atom Cesium 133 yang bertransisi diantara 2 hyperfine level dari ground state.

    2) Satuan Gaya

    Nama satuan untuk gaya menurut SI adalah Newton dengan lambang N. Gaya adalah satuan turunan yang mempunyai nama dan lambang sendiri. Gaya menyebabkan percepatan pada benda dan besar percepatan itu tergantung pada besar massa benda dan besar gaya.

Selamat belajar....

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.9 DAN 4.9

 Kompetensi Dasar

3.9 Menganalisis Sistem Kontrol

4.9 Menunjukan Sistem Kontrol

Materi :

DASAR KELISTRIKAN DAN SISTEM KONTROL

B. SISTEM KONTROL

    Sistem kontrol yang ada berfungsi untuk mempermudah Operator mengoperasikan pembangkit listrik agar efesien dan reliabel. Pada kesempatan kali ini akan kita bahas sistem kontrol dasar yang digunakan pada pembangkit listrik tenaga uap. Sesuai dengan kemajuan teknologi, sistem kontrol otomatis lebih tepat digunakan pada banyak penggunaan daripada kontrol manual. Ada beberapa alasan yang menyertai pernyataan tersebut, yaitu :

1. Pertama adalah  sistem terotomatisasi mengurangi faktor human error ( kesalahan manusia) pada sistem operasi, sehingga lebih menciptakan sistem kerja yang aman bagi keselamatan manusia.

2. Kedua adalah sistem terotomatisasi mengurangi jumlah pekerja/operator, sehingga dapat menghemat biaya pekerja.

3. Ketiga adalah sistem terotomatisasi lebih efisien daripada sistem manual, karena sistem kontrol otomatis lebih cepat merespons dan akurat dibandingkan sistem manual pada saat terjadi perubahan kondisi proses kerja.

     Sistem kontrol dapat di klarifikasikan berdasarkan cara kerjanya menjadi dua jenis, yaitu : 

- Tipe On-Off

- Tipe modulating

    Tipe On-Off berfungsi untuk menghasilkan sistem kontrol yang tetap ( discrete). Salah satu contohnya adalah pada saat menyalakan dan mematikan sebuah motor listrik. Sistem kontrol hanya memiliki dua perintah untuk motor listrik tersebut, yaitu perintah start dan stop saja. Sedangkan pada sisi motor, ia juga hanya memiliki dua feedback, yaitu motor berputar dan motor berhenti berputar. 

   Sistem kontrol Modulating memberikan output perintah yang dapat bervariasi secara smooth dari nilai satu ke yang lainnya. Sebagai contoh adalah pada pengaturan debit aliran suatu fluida di dalam pipa dengan menggunakan sebuah control valve. Aliran fluida dapat di sesuaikan besarnya sesuai dengan kebutuhan dengan mengatur besar bukaan Valve tersebut.

1. Kontrol On-Off

Gambar 1.1 Sistem kontrol on-off

    Kontrol On-Off memiliki banyak istilah lain, yaitu tombol digital , binatu control, discrete control, kontrol sekuen, atau motor interlock. Fungsi ini terbagi menjadi beberapa bagian penggunaan pada sebuah pembangkit listrik, yaitu:

  a. Pada alat berputar berpenggerak motor seperti kipas, pompa, kompresor, dan konveyor

  b. Pada Valve dan damper yang berpenggerak motor.

  c. Pada penggerak solenoid seperti shutoff Valve pneumatik.

2. Kontrol Modulasi

    Sistem kontrol pada sebuah heat exchanger yang memanaskan air dengan menggunakan uap air. Temperatur air di jaga pada nilai tertentu dengan cara mengatur supply uap air yang masuk ke heat exchanger.

Gambar 1.2 Sistem Kontrol modulasi

    Elemen dasar yang digunakan pada sistem kontrol modulasi yaitu :

  a. Variabel terkontrol : Parameter dari proses yang dikontrol pada nilai tertentu sesuai set point.

  b. Controller : Bagian yang membandingkan antara variabel terkontrol dengan nilai set point dan memberikan aksi kontrol untuk mengoreksi deviasi set point ke nilai nol.

  c. Variabel manipulasi : Parameter yang divariasikan besarnya sebagai hasil dari aksi kontrol dari controller, sehingga dapat mengubah nilai dari variabel terkontrol supaya mendekati nilai set point.

  d. Elemen Kontrol akhir : Alat yang dapat mengubah nilai dari variabel manipulasi untuk mengoreksi nilai deviasi set point berdasarkan aksi kontrol dari controller.

   Pada sistem kontrol heat exchanger di atas, temperatur air yang keluar dari heat exchanger menjadi variabel yang terkontrol. Untuk itu terpasang temperature probe pada pipa sisi air yang keluar dari head exchanger dan menjadi sinyal masuk ke controller. Controller memproses sinyal dengan jalan mengatur elemen kontrol akhir yang berupa control valve. Control Valve mengatur debit aliran uap air yang masuk ke heat exchanger sebagai variabel manipulasi sehingga temperatur air dapat dijaga pada nilai tertentu.

Selamat belajar...

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.8 DAN 4.8

 Kompetensi Dasar 

3.8 Memahami dasar-dasar kelistrikan

4.8 Mempraktikkan dasar-dasar kelistrikan

Materi :

DASAR KELISTRIKAN DAN SISTEM KONTROL

A. Prinsip Dasar Kelistrikan

    Sesuai dengan hukum kekekalan energi, bahwa energi dapat diubah dari satu bentuk energi ke bentuk energi yang lain. Energi listrik sebagai salah satu bentuk energi memenuhi hukum ini.  Dari berbagai bentuk energi, listrik merupakan energi yang mudah diubah menjadi berbagai macam energi sehingga energi listrik banyak di gunakan oleh manusia.

Contoh : 

  1. Energi listrik dapat diubah menjadi energi kimia : pengisian aki

  2. Energi listrik dapat diubah menjadi energi kalor : setrika listrik

  3. Energi listrik dapat diubah menjadi energi bunyi : bel listrik

  4. Energi listrik dapat diubah menjadi energi gerak : motor listrik

   Berikut ini merupakan salah satu contoh bentuk energi yang sesuai dengan hukum kekekalan energi

1. Arus Listrik

    Setiap peralatan listrik dapat berfungsi bila dilalui arus listrik. Arus listrik merupakan sejumlah elektron yang mengalir pada suatu penghantar dalam tiap detiknya. Arus listrik dilambangkan dengan huruf I dan diukur dengan satuan ampere. Pada suatu rangkaian akan mengalir arus apabila memenuhi syarat-syarat berikut.

  a. Adanya sumber tegangan

  b. Adanya alat penghubung

  c. Adanya beban

   Pada kondisi sakelar  S terbuka, maka arus tidak akan mengalir melalui beban. Apabila sakelar S di tutup, maka akan mengalir arus ke beban R dan amperemeter akan menunjuk. Dengan kata lain, syarat mengalir arus pada suatu rangkaian harus tertutup.

2. Tegangan Listrik

    Tegangan merupakan dorongan atau tenaga yang memungkinkan terjadi arus listrik. Tegangan listrik dibedakan menjadi dua, sebagai berikut :

    a. Tegangan Listrik Direct Current (DC)

   Tegangan listrik DC memungkinkan arus listrik hanya mengalir pada satu arah saja, yaitu dari titik satu ke titik lain dan nilai arus yang mengalir adalah konstan/tetap

    b. Tegangan Listrik Alternating Current (AC)

   Tegangan arus AC memungkinkan arus listrik mengalir dengan dua arah pada tiap-tiap setengah siklusnya. Nilainya akan berubah-ubah secara periodik.

3. Resistansi (Tahanan)

   Resistansi (tahanan) dapat di artikan sebagai apapun yang dapat menghambat aliran arus listrik dan mempengaruhi besarnya arus yang dapat mengalir. Pada dasarnya semua material adalah konduktor (penghantar), namun resistansi lah yang menyebabkan sebagian material disebut isolator. Disebut isolator karena memiliki resistansi yang besar. Disebut konduktor jika memiliki resistansi yang kecil.

4. Hukum Ohm

   Pada suatu rangkaian tertutup, besarnya arus I berubah sebanding dengan tegangan V dan berbanding terbalik dengan beban tahanan R, atau dinyatakan dengan rumus :

Keterangan :

I  : Arus listrik yang mengalir pada sirkuit dinyatakan dalam Ampere (A)

V : Tegangan yang diberikan pada sirkuit dinyatakan dalam Volt (V)

R : Tahanan pada sirkuit dinyatakan dalam Ohm 

5. Rangkaian Listrik

    Agar sistem kelistrikan dapat bekerja, listrik harus mengalir dalam suatu rangkaian yang lengkap dari asal sumber listrik melewati komponen-komponen dan kembali lagi ke sumber listrik. Aliran listrik tersebut minimal memiliki satu lintasan tertutup, yaitu suatu lintasan yang dimulai dari titik awal dan akan kembali lagi ke titik semula tanpa terputus dan tidak memandang seberapa jauh atau dekat lintasan tempuh.

a. Rangkaian seri

   Rangkaian seri adalah rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri).

b. Rangkaian Paralel

    Rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel).

c. Rangkaian kombinasi

    Rangkaian Listrik yang disusun dengan menggabungkan seri dan paralel.

Contoh gambar lain

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.7 DAN 4.7 BAGIAN 3

TENAGA MESIN FLUIDA

B.CARA KERJA MESIN TENAGA FLUIDA

   Pada dasarnya setiap mesin memiliki cara kerja sendiri-sendiri sesuai dengan fungsinya, berikut cara kerja dalam mesin tenaga fluida:

1. Cara Kerja Mesin Kompresor

    a. Kompresor Radial/Sentrifugal

    Kompresor sentrifugal digunakan di seluruh Industri karena kompresor ini memiliki lebih sedikit bagian yang mengalami gesekan, energi relatif yang efisien dan memberikan aliran udara yang lebih tinggi dari kompresor reciprocating yang berukuran hampir sama (perpindahan positif). Kelemahan utamanya adalah kompresor ini tidak dapat mencapai rasio kompresi tinggi Tanpa beberapa tahapan.

    cara kerja: kompresor udara sentrifugal merupakan kompresor dinamis yang tergantung pada transfer energi dari impeller berputar ke udara titik rotor melakukan pekerjaan ini dengan mengubah momen dan tekanan udara titik momen ini diubah menjadi tekanan tertentu dengan penurunan udara secara perlahan dalam diffuser statistik kemudian aliran udara tersebut keluar melalui discharge volute mengikuti gaya sentrifugal.

    b. Kompresor Aksial

    Kompresor axial secara luas digunakan pada turbin gas, seperti mesin cetak mesin kapal kecepatan tinggi dan pembangkit listrik skala kecil. Kompresor aksial yang dikenal sebagai superchargers juga telah digunakan untuk meningkatkan kekuatan mesin reciprocating dengan menekan isapan udara, meskipun ini sangat jarang terjadi.

   Cara kerja : kompresor aksial terdiri dari komponen berputar dan stasioner. Sebuah poros drum Drive pusat dipertahankan oleh bantalan yang memiliki sejumlah baris airfoil annulus terpasang. Hal ini merotasi antara jumlah yang sama airfoil baris stasioner terpasang pada casing tubular stasioner. Baris bergantian antara airfoils yang berputar (Rotor) dan stasioner airfoils (stator), dengan menanamkan rotor energi ke fluida, dan mengonversi stators peningkatan energi kinetik rotasi ke tekanan statis melalui difusi. Sepasang airfoils rotasi dan stasioner disebut tahap. Pada luas penampang antara drum Rotor dan casing berkurang dalam arah aliran untuk mempertahankan kecepatan aksial cairan yang ditekan.

    c. Kompresor Screw

    Fluida dipindahkan oleh sepasang rotor yang berbentuk sekrup, pasangan rotor ini berputar serempak dan arah putarannya berlawanan di dalam rumah (casing) yang tingginya tetap. Salah satu rotor tersebut sebagai driver (dihubungkan langsung dengan motor penggerak) yang dikenal dengan male rotor dan yang satunya sebagai driven (digerakkan oleh rotor male) yang dikenal dengan nama female rotor yang kedua ujungnya ditumpu oleh bantalan.

    Saat udara atau gas memasuki kompresor melalui sisi isap, udara atau gas isapan ini dengan segera akan ditutup /disekat oleh putaran sekrup. Setiap pemasukan udara atau gas ditangkap di antara celah Rotor dan Rumah (Casing), kemudian udara atau gas dipindahkan sepanjang alur rotor dari sisi masuk ke sisi keluar. Dalam kompresor screw volume udara atau gas berkurang pada saat udara atau gas didorong atau dipindahkan ke arah sisi keluar. Pengurangan volume ini menyebabkan tekanan udara atau gas naik.

   

Gambar 1.1 Cara kerja kompresor screw

   Pada gambar diatas dijelaskan langkah pemampatan pada kompresor screw:

   1) Pada posisi (a) udara diisap sepenuhnya melalui lubang isap, masuk ke dalam ruang alur. Isapan akan selesai setelah ruang alur tertutup seluruhnya oleh dinding rumah (casing), langkah ini disebut langkah akhir isapan.

   2) Pada posisi (b) menunjukkan pertengahan proses kompresi dimana volume udara atau gas didalam ruang alur sudah ada di tengah, langkah ini disebut langkah awal kompresi.

   3) Pada posisi (c) memperlihatkan akhir kompresi di mana udara atau gas yang terkurung sudah mencapai lubang keluar. Langkah ini disebut langkah akhir kompresi.

   d) Pada posisi (d) udara atau gas yang terkurung dalam alur tadi telah dikeluarkan sebagian hingga tinggal sebagian yang akan diselesaikan, langkah ini disebut langkah pengeluaran.

    d. Kompresor Reciprocating/Torak

    Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya dibuat sedemikian rupa hingga gerakan putar dari penggerak mula menjadi gerak bolak-balik. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.

 1) Hisap

     Bila proses engkol berputar dalam arah panah, torak bergerak ke bawah oleh tarikan engkol. Kemudian terjadilah tekanan negatif (dibawah tekanan atmosfer) di dalam silinder dan katup isap terbuka oleh perbedaan tekanan sehingga udara terisap.

 2) Keluar atau Buang

      Bila torak bergerak ke atas, tekanan di dalam silinder akan naik, maka katup keluar akan terbuka oleh tekanan udara atau gas, dan udara atau gas akan keluar.

2. Cara Kerja Mesin Pompa

    a. Pompa Radial/Sentrifugal

        Pompa sentrifugal adalah suatu mesin kinetis yang mengubah energi mekanik kedalam energi hidrolik melalui aktivitas sentrifugal yaitu tekanan fluida yang sedang dipompa. Pompa sentrifugal merupakan salah satu alat industri yang simpel tetapi sangat diperlukan.

        Cara Kerja : fluida yang akan dipompa masuk kedalam suction menuju titik tengah impeller dan fluida tersebut terjebak diantara sudu-sudu dari impeller. Impeller tersebut berputar dan fluida mengalir karena gaya sentrifugal melalui impeller yang menyebabkan terjadinya peningkatan kecepatan fluida tersebut. Sesuai hukum Bernoulli jika kecepatan meningkat, maka tekanan akan menurun. Hal ini menyebabkan terjadinya zona tekanan rendah (vakum) pada sisi suction pompa. Selanjutnya fluida yang telah terisap akan terlempar keluar dari impeller akibat gaya sentrifugal yang dimiliki oleh fluida itu sendiri. Selanjutnya ditampung oleh casing (rumah pompa) sebelum dibuang ke sisi buang. Dalam hal ini ditinjau dari perubahan energi yang terjadi yaitu: energi poros pompa diteruskan ke sudu-sudu impeller kemudian sudu tersebut memberikan gaya kinetik pada fluida.

     Akibat gaya sentrifugal yang besar, fluida terlempar keluar mengisi rumah pompa dan di dalam rumah pompa inilah energi kinetik fluida sebagian besar diubah menjadi energi tekan. Arah fluida masuk ke dalam pompa sentrifugal dalam arah aksial dan keluar pompa dalam arah Radial. Pompa sentrifugal biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head medium sampai tinggi dengan kapasitas aliran yang medium

Aplikasi

  1) Pompa rumah tangga

  2) Industri perkapalan

  3) Condensate pump

  4) Boiler feed pump

  5) Pompa Aksial

  6) Ash-handling pump

  7) Chemical pump

  8) Food processing and handling

  9) Water supply

     Berputarnya impeller akan menghisap fluida yang dipompa dan menekannya ke sisi tekan dalam arah aksial karena tolakan impeller. Pompa aksial biasanya diproduksi untuk memenuhi kebutuhan head rendah dan kapasitas aliran yang besar.

     Cara Kerja : Akibat adanya perputaran dari Blande yang memiliki kedudukan sudut tertentu sehingga tekanan dari sisi isap berada pada daerah menjadi lebih rendah, akibatnya fluida mengalir ke sisi isap, blades tersebut yang selanjutnya masuk ke sisi tekan blades, pada daerah discharge yang bertekanan lebih tinggi, dan dari sini fluida bergerak atau mengalir ke tempat yang bertekanan rendah.

Gambar 1.2 Cara kerja pompa aksial

 

   Pada pompa aksial ini fluida mengalir pada suatu pipa yang sama sehingga dapat diasumsikan bahwa kecepatan aksial sebelum dan sesudah runner blades adalah sama. Dengan demikian semua teori pada pompa aksial selalu berdasarkan pada asumsi tersebut.

Aplikasi :

  1) Keperluan irigasi

  2) sirkulasi terus-menerus dari solusi korosif / abrasif, lumpur air laut, limbah pengolahan.

  3) Proses kristalisasi dan evaporasi (air garam air laut).

  4) Pabrik garam

  5) Berbagai pabrik kimia

  6) Pabrik regenerasi

  7) Pengelolaan air limbah

  8) Pabrik kalium karbonat

    b. Pompa  Screw

     Pompa ini mempunyai 1, 2 atau 3 sekrup yang berputar di dalam rumah pompa yang diam. Pompa sekrup tunggal mempunyai rotor spiral yang berputar di dalam sebuah stator atau lapisan Helios dalam ( internal helix stator). Pompa 2 sekrup atau 3 sekrup masing-masing mempunyai satu atau dua sekrup bebas (idler).

Gambar 1.3 Screw pump

   Cara kerja : Oleh gerak putar poros ulir zat cair mengalir dalam arah aksial. Pada keadaan kering pompa ini tidak dapat menghisap sendiri, sehingga sebelum digunakan pompa ini harus terisi cairan yang akan di pompa (dipancing).

Aplikasi :

  1) Mengalirkan minyak pelumas

  2) Mengalirkan gas

  3) Pabrik kimia

    c. Pompa reciprocating

    Pada pompa jenis ini, sejumlah volume fluida masuk ke dalam silinder melalui Valve inlet pada saat langkah masuk dan selanjutnya dipompa keluar dibawah tekanan positif melalui Valve outlet pada langkah maju. Fluida yang keluar dari pompa reciprocating berdenyut dan hanya bisa berubah apabila kecepatan pompanya berubah. Hal ini karena volume sisi inlet yang konstan. Pompa jenis ini banyak di gunakan untuk memompa endapan dan lumpur. Salah satu contohnya adalah pompa piston dan pompa plunger.

Gambar 1.4 Piston pump

Gambar 1.5 Plunger pump

Cara kerja piston atau Plunger bergerak ke kanan

1) Katup tekan kanan tertutup rapat, katup tekan kiri terbuka sehingga fluida bagian kiri piston masuk ke ruang outlet dan keluar melalui pipa penyalur.

2) Katup isap kiri tertutup rapat, tekanan ruang silinder kanan menurun sehingga menjadi isapan membuat katup isap terbuka dan fluida masuk ke ruang silinder bagian kanan piston.

Piston atau Plunger bergerak ke kiri :

1) Katup tekan kiri tertutup rapat, tekanan ruang kanan meningkat membuat katup tekan kanan terbuka sehingga fluida mengalir ke ruang outlet dan keluar pompa melalui pipa penyalur.

2) Katup isap kanan tertutup rapat, tekanan ruang silinder diri menurun sehingga terjadi isapan membuat katup isap kiri terbuka dan fluida masuk ke ruang silinder bagian kiri piston, selanjutnya kembali piston bergerak ke kanan dan ke kiri secara berkelanjutan.

Aplikasi :

  1) Pabrik minyak dan gas

  2) Perkapalan, dock, dan lepas pantai

  3) Water supply

  4) Industri proses

  5) Boiler feed pump

Selamat belajar...

MATPEL DPTM KELAS X KD 3.7 DAN 4.7 BAGIAN 2

 TENAGA MESIN FLUIDA

A. MACAM-MACAM DAN KOMPONEN MESIN TENAGA FLUIDA

1. Macam-macam Mesin Tenaga Fluida 

2. Kontruksi Pada Mesin Kompresor

(No 1 dan 2 dimuat di MATPEL DPTM KELAS X KD 3.7 DAN 4.7 BAGIAN 1)

3. Karakteristik Mesin Tenaga Fluida

    Berikut ini karakteristik mesin tenaga fluida :

a. Karakteristik Mesin Kompresor Radial/Sentrifugal

     Karakteristik kompresor sentrifugal secara umum sebagai berikut :

    1) Aliran discharge uniform.

    2) Kapasitas tersedia dari kecil sampai besar.

    3) Mampu memberikan unjuk kerja pada efisiensi yang tinggi dengan beroperasi pada range tekanan dan kapasitas yang besar.

   Kompresor ini umumnya beroperasi pada putaran tinggi, di atas 3000 rpm digerakkan oleh motor listrik atau turbin uap. Untuk tekanan discharge (keluaran) yang tinggi di pakai kompresor bertingkat banyak    (impellernya lebih dari satu). Ada juga kompresor yang mempunyai aliran isap bertingkat lebih dari satu dengan pendingin antara ( intercooler).

       Kompresor sentrifugal pada dasarnya mempunyai keuntungan dan kerugian sebagai berikut:

1) Keuntungan Kompresor Sentrifugal

a) Mampu beroperasi dalam jangka waktu yang lama.

b) Kapasitas dan tekanan mudah diatur (baik dengan discharge valve atau dengan variabel speed).

c) Aliran secara kontinu dan seragam.

d) Vibrasi atau getaran relatif rendah.

2) Kerugian Kompresor Sentrifugal

a) Konstruksinya lebih rumit (perlu ketelitian dalam pemasangannya agar efisiensi dapat dipertahankan).

b) Sangat peka terhadap sifat udara atau gas.

c) Biaya investasi relatif lebih tinggi.

b. Karakteristik Mesin Pompa

1) Karakteristik Pompa Berdasarkan Head

       Setiap pompa yang dibuat oleh produsen memiliki karakteristik yang berbeda-beda sesuai dengan fungsi dan desain pembuatannya. Hal ini dipengaruhi oleh ukuran besar dan desain pompa, ukuran dari diameter impeller, serta besar putaran operasionalnya. Karakteristik sebuah pompa ditunjukkan melalui sebuah kota head vs debit pompa.

Gambar 1.1 Kurva head vs flow rate pompa

   Kurva karakteristik pompa di atas juga bisa dikenal di dunia engineering dan industri sebagai kurva performa pompa. Jika pada sebuah pompa tertentu dijaga konstan putaran porosnya maka kita dapat menggeser kurva performansinya dengan cara memvariasikan besar diameter impellernya.

Gambar 1.2 Head vs capacity pompa dengan diameter impeller bervariasi

       Begitu pula jika kita menjaga diameter impeller pompa pada kondisi konstan, lalu kita memvariasikan besar putaran porosnya, maka kita juga dapat menggeser kurva performansi pompa ke kanan maupun ke kiri.

Gambar 1.3 Head vs capacity dengan putaran poros bervariasi

     Pemvariasian kondisi pompa di atas memang tampak kurang lazim. Namun, di dunia industri hal tersebut menjadi hal yang lumrah. Pada Pembangkit Listrik Tenaga Uap misalnya, pompa utama yang menyuplai air menuju boiler harus dapat memvariasikan besar debit air yang dikeluarkan sesuai dengan kebutuhan uap air yang akan diproduksi boiler. Perubahan beban listrik maka kebutuhan uap airnya juga berbeda-beda. Pemvariasian putaran pompa menjadi solusi yang masuk akal untuk digunakan pada industri.

2) Karakteristik Mesin Pompa

    Karakteristik cari pompa sentrifugal merupakan hubungan antara tekanan yang dibangkitkan (head) dengan kecepatan aliran volume (kapasitas). Karakteristik dapat juga menyertakan kurva efisiensi dan harga brake horse power-nya. Karakteristik pompa sentrifugal dapat digambarkan dalam kurva karakteristik yang melukiskan jalannya lintasan dan besaran-besaran tertentu terhadap besaran kapasitas, besaran-besaran itu adalah:

  Karakteristik pompa berbeda-beda berdasarkan pada jenis pompa, putaran spesifik, dan pabrik pembuatnya. Contoh karakteristik sebuah pompa dapat digambarkan dalam gambar dibawah ini titik kurva kurva karakteristik yang menyatakan besarnya head total pompa daya poros dan efisiensi pompa terhadap kapasitas. kurva performansi tersebut pada umumnya digambarkan pada putaran tetap titik kurva efisiensi terhadap kapasitas dari pompa sentrifugal umumnya berbentuk lengkung seperti kurva berikut ini:

Gambar 1.4 Kurva head, efesiensi, dan daya

  Dari grafik di bawah ini terlihat bahwa kurva head kapasitas menjadi semakin curam pada pompa dengan harga NS yang semakin besar. di sini haid pada kapasitas 0 (shut of head) semakin tinggi pada ns yang semakin besar. Kurva daya terhadap kapasitas mempunyai harga minimum bila kapasitas aliran sama dengan nol pada pompa sentrifugal dengan ns kecil. Kurva efisiensi terhadap kapasitas dari pompa sentrifugal umumnya berbentuk mendekati busur lingkaran. harga efisiensinya hanya sedikit menurun bila kapasitas berubah menjauhi harga optimumnya. Dalam memilih pompa yang tepat bagi keperluan tertentu karakteristik pompa seperti diuraikan diatas sangat penting untuk diperhatikan dan dipertimbangkan.

Gambar 1.5 Kurva karakteristik pompa volut

Gambar 1.6 Kurva karakteristik pompa aliran aksial

Gambar 1.7 Kurva karakteristik pompa aliran campuran

3) Karakteristik Mesin Pompa Aksial

   Karakteristik dari pompa aksial memiliki perbedaan dengan pompa sentrifugal. Seperti yang terlihat pada gambar di atas kurva head kapasitas dari pompa aksial menunjukkan kenaikan yang signifikan jika valve ditutup/kapasitas alir dikurangi pada kecepatan putaran motor yang konstan. Selain itu, terlihat juga suatu ketidak stabilan pada head total di sekitar 140%-160% dengan acuan head 100% adalah titik pada saat efisiensi tinggi. Daya yang dikonsumsi motor (brake horse power) pada saat valve tertutup penuh mencapai nilai maksimum, berbeda dengan pompa sentrifugal dimana pada saat balap ditutup, daya yang dikonsumsi motor bernilai minimum. Hal ini yang mnjadi

 alasan perbedaan teknis dalam mengoperasikan pompa aksial dengan pompa sentrifugal dari keadaan awal yang diam.

Gambar 1.8 Kurva kinerja pompa aksial

B. CARA KERJA MESIN TENAGA FLUIDA

( BERSAMBUNG KE BAGIAN 3)