p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020

## Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221
Ucok Mulyo Sugeng 1* , Imam Yafi Mukhtar 2 1,2 Institut Sains dan Teknologi Nasional Jl. Moh. Kahfi II, Bhumi Srengseng Indah, Jagakarsa, Jakarta Selatan
*Email: ucok@istn.ac.id

## ABSTRACT
Background  At  present  the  technology  for  supplying  water  is  still  mostly  using  pumps  with  electric motor drives. Most of these pumps have a dependency on electrical energy or oil fuel as pump driving energy. One of the technologies being developed is hydraulic ram pump. The hydram pump works on the principle of a water hammer.
Aim Design the hydram pump that can works on the principle of a water hammer. Method This study propose a design engineering of hydram pump.
Result When the fluid flow is stopped suddenly, the change in momentum of the fluid mass will increase the pressure suddenly. This increased pressure is used to lift some of the water to a higher place. Then designed a hydram pump that uses water potential energy as a driving force. In the design of a hydram pump that the author did, using variations in the height of the air tube with a height of 0.55 m with a diameter of 3 inches and a length variation of the intake pipe with a length of 1.64 m, the height of the supply  line  0.3  m  and  1.55  m  output  channel  height  can  maximum  pump  capacity  of  0,00041  mᶾ⁄s maximum hydram pump efficiency of 5.9%.
Conclusion Based on the tests carried out, the air tube in the hydram pump functions is to increase the hydram pump output pressure and reduce the pulsation of the flow in the delivery pipe.
Keywords: Hydram pump, water hammer, air tube, length of intake pipe, hydram pump efficiency.

## 1. PENDAHULUAN
Air merupakan unsur penting yang dibutuhkan oleh makhluk hidup termasuk manusia. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air antara lain untuk memenuhi keperluan  rumah  tangga,  pertanian,  dan  pekerjaan  lainnya.  Selain  sebagai  kebutuhan  utama  untuk kelangsungan  hidup  manusia,  air  juga  berperan  sebagai  penentu  kesehatan  masyarakat.  Di  beberapa daerah,  kebutuhan  akan  air  ini  bisa  tercukupi  dengan  tersedianya  sumber-sumber  air  yang  mudah didapat  yang  berasal  dari  sumur,  sungai,  kolam,  sumber  mata  air  dan  lain  lain.  Di  daerah  tertentu lainnya,  kebutuhan akan  air  ini  hanya  bisa  didapat  dari sumber  air  yang  sangat terbatas.  terutama  di waktu musim kemarau.
Gejala ini sering terlihat di daerah-daerah pegunungan, oleh karena keadaan topografinya maka untuk mendapatkan kebutuhan air yang minim sekalipun harus dicapai dengan susah payah serta banyak membuang  waktu  dan  tenaga.  Salah  satu  wilayah  tersebut  adalah  Desa  Batur,  Kecamatan  Getasan, Kabupaten  Semarang.  Elevasi  pemukiman  yang  lebih  tinggi  dari  mata  air  mengakibatkan  beberapa dusun  tidak  mendapatkan  suplai  air  baku  untuk  digunakan  dalam  kehidupan  sehari–hari.  Salah  satu upaya untuk memenuhi kebutuhan air, terutama untuk wilayah yang posisinya lebih tinggi dari mata air adalah dengan mengunakan pompa air.
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020
Oleh  karena  itu,  perlu  dicari  sistem  pompa  yang  memadai,  menggunakan  teknologi  tepat  guna, efisien, dan ekonomis sehingga dalam pengelolaannya tidak tergantung pada tenaga listrik atau bahan bakar  lainnya,  sebuah  teknologi  yang  membutuhkan  biaya  operasional  yang  murah  dan  tidak membebani  masyarakat  dalam  pengoperasiannya.  Salah  satu  teknologi  yang  mulai  dikembangkan adalah pompa hydraulic ram atau lazim disebut pompa hidram (Panjaitan & Sitepu, 2012).
Pompa hidram pertama kali dibuat oleh John Whitehurst seorang peneliti asal Inggris pada tahun 1772.  Pompa  hidram  buatan  Whitehurst  masih  berupa  hidram  manual,  di  mana  katup  limbah  masih digerakkan secara manual. Pompa ini pertama kali digunakan untuk menaikkan air sampai ketinggian 4,9  meter  (16  kaki).  Pada  tahun  1783,  Whitehusrt  memasang  pompa  sejenis  ini  di  Irlandia  untuk keperluan air bersih sehari - hari.
Pompa hidram otomatis pertama kali dibuat oleh seorang ilmuwan Prancis bernama Joseph Michel Montgolfier  pada  tahun  1796.  Desain  pompa  buatan  Montgolfier  sudah  menggunakan  2  buah  katup ( waste valve dan delivery valve ) yang bergerak secara bergantian. Pompa ini kemudian digunakan untuk menaikkan  air  untuk  sebuah  pabrik  kertas  di  daerah  Voiron.  Satu  tahun  kemudian,  Matius  Boulton, memperoleh hak paten atas pompa tersebut di Inggris.
Pada tahun 1820, melalui Easton’s Firma yang mengkhususkan usahanya di bidang air dan sistem drainase, Josiah Easton mengembangkan hidram hingga menjadi usaha ram terbaik dalam penyediaan air  bersih  untuk  keperluan  rumah  tangga,  peternakan  dan  masyarakat  desa.  Pada  tahun  1929,  usaha Eastons ini dibeli oleh Green and Carter, yang kemudian meneruskan manufaktur ram tersebut.

## 2. METODE.
Salah satu pendukung dalam sistem pembelajaran dan pengajaran yaitu praktek. Praktek dilakukan sebagai  implementasi  teori  yang  telah  diajarkan.  Pada  program  studi  Teknik  Mesin  S1  dengan konsentrasi  Konversi  Energi  telah  diajarkan  teori  tentang  mekanika  fluida  dan  pompa,  teori  tersebut mempelajari mengenai aliran fluida, sistem perpipaan, rugi-rugi gesekan, pompa hidram dan sebagainya (Herawati, Teknik, & Muhammadiyah, 2009).
Untuk mendukung hal tersebut dibutuhkanlah suatu alat peraga untuk mengimplementasikan teori yang sudah dipelajari salah satu alatnya yaitu alat pompa hidram dengan harga yang lebih murah.
Untuk  mendukung  hal  tersebut  dibutuhkanlah  suatu  alat  peraga  untuk  mengimplementasikan (Herawati et al., 2009) teori yang sudah dipelajari salah satu alatnya yaitu alat pompa hidram dengan harga yang lebih murah. Untuk merancang alat pompa (Teknik, Fakultas, & Surakarta, 2014) agar dapat digunakan untuk membantu masyarakat yang krisis sumber air.
Sebelum kita mencapai spesifikasi, kita belum mengetahui gambaran secara garis besar mengenai bagaimana  bentuk  alat  pompa  hidram  yang  sederhana  dapat  dibongkar  pasang  dan  mudah  dalam pengoperasiannya, maka disusun daftar kehendak alat pompa hidram (Prijo Utomo & Santoso, 2015). Daftar  persyaratan  mula-mula  dicantumkan  secara  acak,  kemudian  disusun  secara  sistematik  dan akhirnya ke dalam suatu format yang disebut sebagai spesifikasi.
Tahap pertama dikumpulkan ide-ide yang dikehendaki, yang keadaannya masih belum teratur, ide-ide tersebut adalah sebagai berikut :
1. Alat pompa hidram memiliki skala kecil
2. Mudah dioperasikan
3. Mudah dalam perawatan
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020
4. Bentuk yang kokoh
5. Komponen mudah didapatkan
6. Bebas polusi terhadap lingkungan
7. Aman dalam pengoperasiannya.
Seluruh  data  yang  berkaitan  dengan  tugas  yaitu  tujuan  pemecahan,  sifat  yang  harus  dimiliki, didefinisikan secara lengkap dan jelas menjadi daftar persyaratan seperti pada tabel

## 1. Diagram Alir Perancangan
Berikut ini merupakan diagram alir dalam merancang alat pompa hidram
Gambar 1 . Diagram alir perancangan.
Seluruh  data  yang  berkaitan  dengan  tugas  yaitu  tujuan  pemecahan,  sifat  yang  harus  dimiliki, didefinisikan  secara  lengkap  dan  jelas  menjadi  daftar  persyaratan  seperti  pada  tabel  1  dijelaskan Keterangan :
D : Permintaan yang merupakan kehendak yang harus dipenuhi
W : Harapan yang merupakan kehendak yang akan diambil bilamana memungkinkan
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020
Setelah daftar persyaratan selesai dibuat, maka dilakukan abstraksi I dan II. Langkah demi langkah untuk  mendefinisikan  komponen  pokoknya  hasil  dari  abstraksi  daftar  persyaratan  yang  dapat  dilihat pada tabel 1 berikut ini :
Tabel 1. Abtrasi I
Tabel 2 . Abtrasi I
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Di dalam rancang bangun alat pompa hidram ini diperlukan analisa waktu produksi bertujuan untuk mengetahui prosedur kerja yang lebih efisien, menetapkan jumlah pekerja atau peralatan-peralatan kerja yang  diperlukan,  menetapkan  waktu  baku  dan  menetapkan  dasar-dasar  yang  rasional.  Berikut  ini merupakan  gambar  detail  perencanaan  rangka  beserta  waktu  produktif  dan  tidak  produktif  dalam produksi rangka, seperti yang di tunjukan pada gambar 4.1 dan tabel 4.2 dibawah ini :
Gambar 2. Detail Gambar Rangka dalam Satuan cm
Waktu  produksi  pemasangan  pompa  dan  sambungannya,  berikut  ini  merupakan  gambar  detail perencanaan  pemasangan  pompa  dan  sambungan  beserta  waktu  produktif  dan  tidak  produktif  dalam produksinya, seperti ditunjukan pada gambar 2 dan tabel 3 dibawah ini :

## Tabel 3. Waktu Produksi Rangka
No Uraian Pekerjaan Waktu Produktif Tidak Produktif 1 Persiapan Alat 10 Menit 2 Persiapan Bahan 10 Menit 3 Proses Pemotongan 20 Menit 4 Proses Perakitan 40 Menit 5 Proses Pengecatan 20 Menit Sub Total Produksi 80 Menit 20 Menit
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020
Prosses dan Waktu Produksi Pemasangan Pompa dan Sambungannya (Siahaan & Sitepu, 2013), sebagai berikut:
Gambar 4. Proses Pembuatan
Tabel 4. Waktu Produksi Perakitan Pompa dan Sambungan
No Uraian Pekerjaan Waktu Produktif Tidak Produktif 1 Persiapan Alat 10 Menit 2 Persiapan Bahan 10 Menit 3 Proses Pemotongan 10 Menit 4 Proses Pemasangan pompa dan sambungan 60 Menit Sub Total Produksi 70 Menit 20 Menit
Dalam menentukan biaya kerja dalam pembuatan pompa hidram ini sebagai berikut:
Biaya kerja : (waktu produktif + waktu tidak produktif x Rp/3 jam Biaya kerja : (150 menit + 40 menit) x Rp. 50.000,- : 3,10 Jam ½ x Rp. 50.000 : Rp. 165.000,-
Biaya produksi  : Harga bahan baku + Biaya kerja : Rp. 715.000,- + Rp. 165.000,- : Rp. 880.000
p-ISSN : 2087- 3336 TEKNOSAINS: Jurnal Sains, Teknologi dan Informatika , Vol.7, No. 1, Januari 2020, 36 – 42 http://jurnal.sttmcileungsi.ac.id/index.php/tekno
Teknosains : Jurnal Sains,Teknologi dan Informatika is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License .
Perancangan Pompa Hidram Pada Tabung Udara Dengan Metode VDI 2221 (Vol.7, No.1) Januari 2020

## 4. SIMPULAN
Dari  hasil  pembahasan  rancang  bangun  alat  Pompa  Hidram  terdapat  beberapa kesimplan  yang  dapat ditarik, terdapat tiga konsep varian alat pompa Hidram yang telah dibuat, a) Varian I. 1.1 – 2.1 – 3.2 – 4.3 – 5.3 – 6.2 – 7.2 , b) Varian II: 1.1 – 2.1 – 3.1 – 4.1– 5.2 – 6.1 – 7.2 , c) Varian III: 1.1 – 2.1 – 3.3 – 4.1 – 5.1 – 6.2 – 7.2, Konsep varian III yang dipilih dengan kombinasi prinsip solusi sebagai berikut : 1.1 – 2.1 – 3.3 – 4.1 – 5.1 – 6.2 – 7.2, Untuk instalasi pada pompa hidram pada perancangan didapat kapasitas output  0,00002 mᶾ 𝑠 ⁄ dan efisiensi 5,9 % , Pompa hidrolik ram yang di rancang dengan baik dapat bekerja baik  pada semua keadaan dengan pemeliharaan yang minimum. Berdasarkan pengujian yang dilakukan, tabung udara pada pompa hidram berfungsi untuk meningkatkan tekanan output pompa hidram dan mengurangi denyutan aliran pada delivery pipe . Penyesuaian diameter pompa,tabung udara  dengan  debit  air  adalah  hal  penting  yang  perlu  diperhatikan  dalam  pembuatan  pompa hidram.

## DAFTAR PUSTAKA
Herawati, Y., Teknik, F., & Muhammadiyah, U. (2009). Panjang Pipa Inlet Terhadap Efisiensi Pompa Hidram. Dinamika Teknik Sipil , 11 (2), 128–134.
Panjaitan,  daniel ortega, & Sitepu, T. (2012). Rancang Bangun Pompa Hidram Dan Pengujian Pengaruh Variasi Tinggi Tabung Udara Dan Panjang Pipa Pemasukan Terhadap Unjuk Kerja Pompa Hidram, 2 (2), 1–9.
Prijo Utomo, G., & Santoso, E. (2015). Analisa Pengaruh Tinggi Jatuhan Air Terhadap Head Pompa Hidram. Jurnal Pengabdian LPPM Untag Surabaya Nopember , 01 (02), 211–224.
Siahaan, P., & Sitepu, T. (2013). Rancang Bangun Dan Uji Eksperimental Pengaruh Variasi Panjang Driven Pipe Dan Diameter Air Chamber. Jurnal Dinamis , II (12), 26–33.
Teknik, J., Fakultas, M., & Surakarta, U. M. (2014). Rancang bangun dan pengujian pompa hidram menggunakan ‘.