PERANCANGAN PESAWAT ANGKAT PINTU PELIMPAH

DOUBLE DRUM DI BENDUNGAN PANDAN DURI – NTB

(Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh :

MOH. RIFAI HADISAPUTRA

09510124

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMDIYAH MALANG

2014

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

STATUS TERAKREDITASI

Design of Spillway Gate Hoist Double Drum in Pandanduri Dam West Nusa

Tenggara (With 41 Ton Spillway Gate Load)

Moh. Rifai Hadisaputra

Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT

Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144

ABSTRACT

As an effort to support food endurance program's a surplus 10 million tons,

the government through Directorate General of water resources (SDA) Public

Works Ministry continues to push the increase Shelter water through the

development some dam, one of them is a dam Pandanduri that were in the village

Suwangi Sakra Sub District East Lombok. Construction of dams is expected to be

able to meet around 60 thousand hectares of farm land stretching from west to east

Nusa Tenggara Province. Provision of clean water with the method shelter in a dam

also has the benefit that are able to suppress debit flood in the river downstream

part dam (debit the top 1,517.94 m³/det up to 1,170 m³/det).

To suppress water intakes, the door spillway plays an important role in

balancing amounts of water will come in and out with the mechanisms open and

close. This design is intended to get construction and blue-print of Hoist with the

burden the spillway 41,000 kgf according to the ISO standard.

Based on the result calculation that has been done to get a Hoist design with

a capacity 40,000 kgf, it was concluded as follows: by a steel with a diameter 32.8

mm; type 6 x 37 1 fiber core, and dimensions drum acquired, Diameter : 623.2 mm,

Length : 525.58 mm, thick : 22.46 mm, with the power 6.517 kg/mm2, chosen

material shaft : steel S45 C, diameter : 160 mm, motor that are required for a 7.5

kw.

Key Word : Dam, The door Spillway, Hoist, Drum

viii

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

STATUS TERAKREDITASI

Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan

Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)

Moh. Rifai Hadisaputra

Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT, Pembimbing II : Ir. Daryono, MT

Fakultas Teknik, Jurusan Teknik Mesin, Universitas Muhammdiyah Malang

Jl. Raya Tlogomas No.246 Tlp. (0341) 464318-128 Fax. (0341) 460782 Malang 65144

ABSTRAK

Sebagai upaya mendukung program ketahanan pangan surplus 10 juta ton,

pemerintah melalui Direktorat Jenderal Sumber Daya Air (SDA) Kementerian

Pekerjaan Umum terus mendorong peningkatan tampungan air melalui

pembangunan beberapa bendungan, salah satunya adalah bendungan Pandanduri

yang berada di Desa Suwangi Kecamatan Sakra Kabupaten Lombok Timur.

Pembangunan bendungan itu diharapkan mampu memenuhi sekitar 60 ribu hektar

lahan pertanian yang membujur dari barat ke timur NTB. Penyediaan air dengan

metode penampungan pada bendungan juga mempunyai manfaat yaitu mampu

meredam debit banjir di sungai bagian hilir bendungan (debit puncak 1.517,94

m³/det menjadi 1.170 m³/det).

Untuk meredam debit air, pintu pelimpah bereperan penting dalam

menyeimbangkan jumlah air yang akan masuk dan keluar. Mekanisme dalam

menyeimbangkan jumlah air adalah pintu pelimpah akan dibuka ketika jumlah air

melebihi kapasitas bendungan dan ditutup ketika jumlah air tidak melebihi

kapasitas bendungan. Perancangan ini bertujuan untuk mendapatkan konstruksi dan

gambar kerja sesuai ISO Alat Pengangkat dengan beban yaitu 41.000 kgf.

Berdasarkan hasil perhitungan yang telah dilakukan untuk mendapatkan

desain Pesawat Angkat dengan kapasitas 40.000 kgf, disimpulkan sebagai berikut :

Diperoleh Tali baja dengan diameter 32,8 mm ; tipe 6 x 37 + 1 fiber core, dan

dimensi drum didapat, Diameter : 623,2 mm, Panjang : 525,58 mm, Tebal : 22,46

mm, dengan kekuatan 6,517 kg/mm2, dipilih material poros : baja S45 C, diameter

: 160 mm, daya motor yang dibutuhkan yaitu 7,5 kW.

Kata kunci : Bendungan, Pintu Pelimpah, Pesawat Angkat, Drum

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas

berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, penyusunan skripsi yang berjudul

“Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah Double Drum Di Bendungan

Pandan Duri – NTB (Dengan Beban Pintu Pelimpah 41 Ton)” dapat diselesaikan

dengan baik, meskipun terdapat halangan-halangan yang menjadi pelambat

pengerjaannya.

Penyusunan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan

gelar SarjanaTeknik jurusan Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang.

Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami

kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan

berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat

diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan banyak-banyak terima kasih dan

penghargaan kepada pihak-pihak yang telah membantu dalam penuyusnan skripsi

ini. Selain itu juga disampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT yang telah memberi kesempatan, kesehatan, berkah, dan hidayah-

Nya.

2. Kedua Orang tua saya, Kaka saya dan Keluarga besar saya yang telah banyak

mendukung saya baik dalam hal do’a, moral, masukan, arahan, motivasi, dan

materi.

3. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT, selaku pembimbing I yang telah dengan sabar,

tekun, tulus, ikhlas meluangkan waktu, tenaga dan pikiran memberikan

x

bimbingan, motivasi, arahan, dan saran-saran yang sangat berharga pada

penulis selama menyusun skripsi.

4. Bapak Ir. Daryono, MT, selaku pembimbing II saya, serta selaku Ketua

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammdiyah Malang

yang dengan penuh kesabaran telah banyak meluangkan waktu beliau, dan

banyak memberikan petunjuk arahan serta bimbingan untuk mengerjakan

skripsi ini.

5. Bapak Ir. M Lukman, MT, yang telah banyak memberi saran, motivasi dan

kritik – kritik membangun untuk lebih teliti lagi dalam penyusunan skripsi ini.

6. Dosen wali saya bapak Ir. Ali Syaifullah, MT, yang telah banyak-banyak

memberi motivasi dan semangat kepada saya untuk lekas menyelesaikan

skripsi ini.

7. Terimakasih yang terdalam juga kepada keluarga besar SIN-C 09 tanpa

pengecualian yang telah banyak-banyak memberi masukan, motivasi, bantuan

tenaga, moral maupun materi, dan do’anya sampai terselesaikannya skripsi

ini. “Tanpa Kalian Saya ZERO Kawan-kawan”.

8. Dosen-dosen dan staf kepengajaran dibangku perkuliahan yang telah banyak

memberikan saya ilmu, pengetahuan, dan wawasan kepada penulis.

9. Dosen penguji skripsi, yang telah banyak memberikan masukan, kritik, dan

sarannya tentang materi-materi yang penulis belum pahami sebelumnya.

10. Staf Tata Usaha (TU) jurusan Teknik Mesin, yang telah meluangkan

waktunya untuk saya mengurus keperluan administrasi.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebut satu persatu yang telah membantu

dalam pengerjaan skripsi ini.

xi

xii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

POSTER ................................................................................................................ ii

LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. iii

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING I ........................................................... iv

LEMBAR ASISTENSI PEMBIMBING II ............................................................ v

LEMBAR SURAT PERNYATAAN .................................................................... vi

ABSTRAK INGGRIS .......................................................................................... vii

ABSTRAK INDONESIA ................................................................................... viii

KATA PENGANTAR .......................................................................................... ix

DAFTAR ISI ........................................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................... xiv

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xv

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Perumusan Masalah ................................................................................... 2

1.3 Batasan Masalah.......................................................................................... 2

1.4 Tujuan ........................................................................................................ 3

1.5 Manfaat ...................................................................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI ................................................................................ 5

2.1 Definisi Pemindah Bahan ............................................................................ 5

2.2 Klasifikasi Pesawat Angkat dan angkut ...................................................... 5

2.2.1 Secara Umum Perlengkapan Penanganan Bahan ........................... 6

2.3 Pintu Pelimpah ............................................................................................ 8

2.4 Komponen Utama .................................................................................... 12

2.4.1 Tali Baja (steel wire rope) ............................................................. 12

2.4.2 Pully .............................................................................................. 19

2.4.3 Load handling mechanism (Kait) ................................................. 22

2.4.4 Breaking Devie (rem) ................................................................... 22

2.4.5 Driven (Motor Penggerak) ........................................................... 23

BAB III METODOLOGI PERANCANGAN ...................................................... 25

3.1 Prosedur Perancangan oleh Gerhard Pahl & Wolfgang Beitz’z .............. 25

xiii

3.2 Perencanaan & Penjelasan Tugas ............................................................. 26

3.3 Perancangan Konsep ................................................................................. 27

3.4 Perancangan Bentuk ................................................................................. 29

3.5 Perencanaan detail .................................................................................... 29

BAB IV PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN ............................................. 30

4.1 Data Desain yang Dirancang ..................................................................... 30

4.2 Perhitungan Tali Baja ................................................................................ 32

4.2.1 Gaya Maksimum Pada Tali .......................................................... 32

4.2.2 Luas Penampang ........................................................................... 32

4.2.3 Diameter Tali Baja (d) ................................................................. 33

4.2.4 Kekuatan Tali Baja ....................................................................... 34

4.2.5 Umuru Tali Baja ........................................................................... 35

4.3 Perencanaan Puli ...................................................................................... 37

4.4 Drum Penggulung Tali Baja ..................................................................... 40

4.4.1 Diameter Drum ............................................................................. 40

4.4.2 Jumlah Lilitan (Z) Pada Drum ...................................................... 41

4.4.3 Panjang Alur Drum ...................................................................... 42

4.4.4 Tebal Dinding Drum .................................................................... 42

4.4.5 Kekutan Drum .............................................................................. 42

4.5 Roda Gigi Drum & Pinion ....................................................................... 43

4.5.1 Gear Drum .................................................................................... 44

4.5.2 Torsi Pada Poros Drum ................................................................. 45

4.5.3 Diameter Poros Drum ................................................................... 45

4.6 Motor Penggerak ...................................................................................... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................... 46

5.1 Kesimpulan .............................................................................................. 46

5.2 Saran ......................................................................................................... 47

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 48

LAMPIRAN – LAMPIRAN

xiv

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Nilai Dmin/d ............................................................................................. 17

Tabel 2.2 Harga Minimum Faktor k dan e1 yang Diizinkan .................................... 18

Tabel 2.3 Nilai Faktor e4 .......................................................................................... 20

Tabel 2.4 Roda Puli Untuk Tali Kawat Baja (mm) ................................................... 21

Tabel 4.1 Data Desain ............................................................................................... 30

Tabel 4.2 Dimensi Lain Pada Puli ............................................................................ 38

Tabel 4.3 Harga Tekanan Pada Kecepatan Keliling ................................................. 39

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Jenis – jenis Perlengkapan Penanganan Bahan ................................... 6

Gambar 2.2 Tali Baja (wire rope) ........................................................................ 12

Gambar 2.3 Lapisan Tali (strand) dan Konstruksi Tali (strand) ........................... 13

Gambar 2.4 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Mesin – mesin penanganan

bahan .................................................................................................................... 14

Gambar 2.5 Penampang Lintang Tali yang Dipakai Pada Mesin – mesin

Penanganan Bahan ................................................................................................ 15

Gambar 2.6 Dimensi Roda Puli ............................................................................ 21

Gambar 2.7 Mekanisme Pengereman .................................................................. 22

Gambar 3.1 Diagram Alir dari Perancangan Pesawat Angkat Pintu Pelimpah .... 26

Gambar 3.2 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ........................................... 28

Gambar 4.1 Skema Pesawat Angkat Pintu Pelimpah ........................................... 31

Gambar 4.2 Ukuran Puli ...................................................................................... 38

Gambar 4.3 Dimensi Alur Drum ........................................................................... 41

xvi

DAFTAR PUSTAKA

http://sumbawabaratnews.com/?p=7862

http://www.open.edu/openlearnworks/mod/page/view.php?id=41201

Muin, Syamsir A. 1990. “Pesawat – pesawat pengangkat”. Jakarta: Rajagrafindo

persada

Rudenko, N. 1994. “Mesin Pemindah Bahan”. Jakarta: Erlangga

Sularso & Suga kiyokatsu. 1985 “Dasar Perencanaan & Pemilihan Elemen

Mesin”. Jakarata: Pradya Paramita