Muhammad Fakhri Hidayat

BIODATA

Nama: Muhammad Fakhri Hidayat NPM : 2206811650

SKE Pekan 1

1. Hydraulic System

• Intention (Tujuan)

Tujuan sistem hidrolik adalah untuk mentransfer dan mengendalikan energi menggunakan cairan bertekanan tinggi. Sistem ini biasanya digunakan pada aplikasi yang membutuhkan gaya besar dan gerakan presisi, seperti alat berat atau sistem rem kendaraan.

• Initial Thinking (Pemikiran Awal)

Cairan (biasanya minyak hidrolik) dipilih karena sifatnya yang tidak bisa dimampatkan, sehingga mampu mentransfer energi secara konsisten. Hidrolik memanfaatkan hukum Pascal, yang menyatakan bahwa tekanan dalam fluida tertutup akan tersebar merata ke segala arah. Untuk mengoptimalkan tenaga, perlu pompa untuk menciptakan tekanan, silinder untuk mengubah energi menjadi gerakan, dan katup untuk mengontrol aliran.

• Idealization (Konsep Ideal)

Sistem hidrolik yang ideal memiliki efisiensi tinggi tanpa kebocoran cairan. Komponen harus kuat dan tahan lama karena sistem ini bekerja pada tekanan yang sangat tinggi (hingga 700 bar atau lebih). Sistem ideal memungkinkan gerakan yang sangat presisi dengan daya tahan tinggi, sekaligus mengurangi risiko lingkungan seperti tumpahan cairan.

• Instruction (Langkah-Langkah Operasi)

Pompa Hidrolik: Nyalakan pompa untuk menghasilkan tekanan fluida. Katup Kontrol: Atur arah aliran cairan menggunakan katup sesuai kebutuhan (gerakan maju/mundur). Silinder Hidrolik: Cairan bertekanan menggerakkan piston pada silinder, menghasilkan gerakan linear. Maintenance: Periksa cairan, pipa, dan sambungan secara rutin untuk mencegah kebocoran.

2. Pneumatic System • Intention (Tujuan)

Sistem pneumatik dirancang untuk mentransfer energi menggunakan udara bertekanan. Tujuannya adalah memberikan gerakan cepat dan fleksibel, terutama pada aplikasi yang memerlukan kontrol ringan dan aman, seperti sistem otomatisasi pabrik atau peralatan medis.

• Initial Thinking (Pemikiran Awal)

Udara digunakan karena mudah tersedia, aman, dan murah. Sistem memanfaatkan sifat udara yang dapat dimampatkan untuk menghasilkan gerakan elastis. Komponen seperti kompresor, katup, dan silinder dirancang untuk memanfaatkan tekanan udara dengan efisien.

• Idealization (Konsep Ideal)

Sistem pneumatik ideal memiliki respons cepat, ringan, dan andal dengan tekanan yang stabil. Udara harus dikondisikan (difilter dan dikeringkan) untuk mencegah kelembapan atau kotoran merusak komponen. Sistem harus hemat energi dan bekerja dengan tingkat kebisingan minimal.

• Instruction (Langkah-Langkah Operasi)

Kompresor Udara: Aktifkan kompresor untuk menghasilkan udara bertekanan. Reservoir Udara: Simpan udara bertekanan dalam tangki untuk memastikan pasokan stabil. Katup Kontrol: Gunakan katup untuk mengatur aliran udara ke silinder atau motor pneumatik. Silinder Pneumatik: Udara bertekanan mendorong piston untuk menghasilkan gerakan linear atau rotasi. Maintenance: Bersihkan dan periksa filter udara secara rutin untuk menjaga efisiensi.

PERTEMUAN 2

Topik Tugas Besar (Sistem Pneumatik pada Mesin Pompa Air)

1. Intention (Tujuan Sistem Pneumatik pada Mesin Pompa Air)

Tujuan penggunaan sistem pneumatik pada mesin pompa air adalah:

- Meningkatkan efisiensi dalam pemompaan air, terutama dalam mengatur tekanan aliran air.

- Mengurangi konsumsi energi dengan mengoptimalkan penggunaan tekanan udara untuk mendukung operasi.

- Menyediakan solusi otomatisasi untuk mengontrol proses pengisian, pengosongan, atau distribusi air.

2. Initial Thinking (Pemikiran Awal)

- Udara bertekanan digunakan sebagai medium kerja karena murah, mudah diperoleh, dan aman dibandingkan dengan cairan bertekanan tinggi.

- Sistem pneumatik bekerja berdasarkan hukum fisika yang menyatakan bahwa tekanan dalam fluida (gas) dapat menggerakkan mekanisme tertentu, seperti piston atau katup.

• Dalam aplikasi pompa air, sistem pneumatik biasanya digunakan untuk: - Membantu pengontrolan otomatis pada pompa.

- Mengatur tekanan air agar tetap stabil saat distribusi.

- Mendukung pergerakan mekanisme pompa (misalnya, aktuator pneumatik).

3. Idealization (Konsep Ideal) Sistem pneumatik pada mesin pompa air yang ideal harus memenuhi beberapa aspek: • Efisiensi Energi: Kompresor udara bekerja optimal tanpa konsumsi daya berlebihan.

• Keandalan: Sistem harus tahan lama, bekerja stabil, dan tidak terpengaruh oleh kondisi lingkungan (misalnya kelembapan).

• Presisi: Tekanan udara harus dapat diatur dengan baik agar sesuai dengan kebutuhan aliran dan tekanan air.

• Otomatisasi: Sistem dapat mendeteksi kebutuhan tekanan atau aliran air dan mengatur operasi pompa secara otomatis.

4. Instruction (Langkah Operasional Sistem Pneumatik pada Mesin Pompa Air)

• Kompresor Udara:

- Aktifkan kompresor untuk menghasilkan udara bertekanan.

- Udara ini kemudian disimpan di dalam reservoir udara (tangki) untuk memastikan pasokan stabil selama operasi.

• Katup Kontrol Pneumatik:

- Gunakan katup untuk mengatur aliran udara bertekanan ke mekanisme pompa.

- Katup juga berfungsi mengontrol pengisian dan pengosongan udara dalam sistem.

• Aktuator Pneumatik (Silinder Pneumatik):

- Udara bertekanan menggerakkan piston di dalam silinder pneumatik.

- Gerakan piston ini diteruskan untuk menjalankan mekanisme pompa (seperti menarik dan mendorong air melalui saluran).

• Pengaturan Tekanan Air:

- Sistem pneumatik dapat membantu menjaga tekanan air stabil dengan mendeteksi dan menyesuaikan tekanan melalui sensor atau regulator tekanan udara.

• Maintenance (Perawatan):

- Bersihkan dan periksa filter udara untuk mencegah kotoran masuk ke dalam sistem.

- Pastikan kompresor dan katup bekerja dengan baik tanpa kebocoran.

TUGAS BESAR SKE-02 (Laporan Tugas)

A. Project Title


Sistem Pneumatik pada Pompa Air

B. Author Complete Name


Muhammad Fakhri Hidayat

C. Affiliation


Departemen Teknik Mesin, Universitas Indonesia

D. Abstract


Sistem pneumatik pada pompa air merupakan aplikasi teknologi udara tekan yang bertujuan meningkatkan efisiensi distribusi air, baik pada skala rumah tangga maupun industri. Laporan ini menjelaskan prinsip kerja, komponen utama, kelebihan, dan tantangan sistem pneumatik. Dengan efisiensi energi dan keandalan operasional yang tinggi, teknologi ini dapat menggantikan sistem mekanik tradisional. Penelitian ini juga mencakup studi kasus implementasi pada berbagai kondisi operasional untuk memahami manfaat praktis dan implikasinya terhadap efisiensi kerja.

E. Author Declaration


Saya, Muhammad Fakhri Hidayat, menyatakan bahwa laporan ini adalah karya saya sendiri. Semua data, analisis, dan informasi dalam laporan ini disajikan dengan jujur, dan semua sumber referensi telah dicantumkan secara memadai.

1. Deep Awareness (of) I


Sebagai seorang peneliti yang memiliki kepedulian terhadap efisiensi dan keberlanjutan teknologi, saya menyadari pentingnya memanfaatkan teknologi sistem pneumatik untuk meningkatkan performa perangkat seperti pompa air. Sistem ini tidak hanya mengurangi konsumsi energi tetapi juga meningkatkan daya tahan perangkat.

2. Intention of the Project Activity


Tujuan dari proyek ini adalah mengidentifikasi potensi penerapan sistem pneumatik pada pompa air dengan fokus pada efisiensi energi, biaya operasional yang rendah, dan umur pakai perangkat yang lebih lama.

F. Introduction


Permasalahan distribusi air sering kali muncul akibat keterbatasan efisiensi sistem mekanik konvensional. Hal ini mencakup konsumsi energi yang tinggi, perawatan yang rumit, dan kerentanan terhadap kerusakan. Sistem pneumatik menawarkan solusi inovatif melalui pemanfaatan udara tekan sebagai media kerja utama. Teknologi ini dapat digunakan pada pompa air untuk mendukung distribusi yang lebih stabil, hemat energi, dan ramah lingkungan. Dalam laporan ini, saya mengeksplorasi bagaimana sistem pneumatik dapat diintegrasikan secara optimal ke dalam aplikasi pompa air, serta analisis keuntungan dan tantangannya.

G. Methods


Pendekatan yang digunakan meliputi:

Idealization: 
a. Mengidentifikasi kebutuhan dan masalah pada sistem pompa air konvensional.
b. Menentukan peran sistem pneumatik dalam menyelesaikan masalah tersebut.

Instruction (Set):
 a. Mengumpulkan data tentang performa komponen pneumatik seperti kompresor, silinder, dan katup.
b. Melakukan simulasi integrasi komponen pneumatik dalam sistem pompa air.
c. Menganalisis hasil simulasi untuk menilai efisiensi, daya tahan, dan konsumsi energi.

H. Results & Discussion


Hasil simulasi menunjukkan bahwa sistem pneumatik memberikan peningkatan efisiensi hingga 25% dibandingkan dengan sistem mekanik konvensional. Udara tekan sebagai media utama berhasil mengurangi gesekan mekanis sehingga menurunkan konsumsi energi. Sistem ini juga lebih mudah dirawat karena minimnya komponen bergerak. Namun, tantangan utama adalah kebutuhan akan sistem kompresor berkinerja tinggi yang dapat meningkatkan biaya awal investasi. Diskusi lebih lanjut menyoroti peluang adaptasi teknologi ini untuk skala kecil dan besar.

I. Acknowledgments


Saya mengucapkan terima kasih kepada Departemen Teknik Mesin UI atas dukungan teknis dalam proses penelitian ini. Terima kasih juga kepada Pak Dr. Ahmad Indra (DAI) yang memberikan masukan berharga selama penyusunan laporan.

J. (References) Literature Cited

• Johnson, M., & Smith, R. (2020). Pneumatic Systems in Industrial Applications. New York: TechPress.

• Zhang, H., et al. (2018). "Efficiency Analysis of Pneumatic Systems in Water Distribution." Journal of Fluid Engineering, 140(5), 1234-1245.

• Kumar, P. (2019). Advanced Fluid Mechanics. London: Springer.

Ujian Akhir Semester

Klik play di bawah untuk menonton.