## “RANCANG BANGUN INSTALASI SISTEM PNEUMATIK PADA BENGKEL SEPEDA MOTOR KAPASITAS 5 PIT”
Ir. Syawalludin,MM,MT 1 .,Andre Mahendra 2
Lecture 1 ,College student 2 ,Departement of machine, Faculty of Engineering, University Muhammadiyah Jakarta, Jalan Cempaka Putih Tengah 27 Jakarta Pusat 10510, Tlp 021- 4244016,4256024, email : syawaluddin@winayucorps.com

## ABSTRAK
Dengan  pertumbuhan  penggunaan  sepeda  motor  yang  demikian  pesatnya,  Maka bermunculanlah  tempat-  tempat  perawatan  sepeda  motor  ,  mulai  dari  kelas  pinggir jalan hingga bengkel- bengkel resmi ATPM.maka faktor- faktor yang mempengaruhi perancangan ini adalah :
 Kebutuhan akan gerak yang dilakukan oleh sistem pneumatik
 Komponen – kompeonen apa saja yang diperlukan
 Efisiensi antara kebutuhan dengan jumlah komponen yang diperlukan
Untuk  itu  dirancang  suatu  alat  dengan  sistem  pneumatik  dan  hasil  perhitungan diperoleh  kebutuhan  udara  mampat  rata-rata  319,6  liter/  menit  ,sehingga  untuk memenuhi  kebutuhan  tersebut  digunakan  Kompresor  Swan  Model  SVP(U)-203 dengan kapasitas  produksi  355 liter/  menit.  Selain itu juga dirancang  Bike lift yang digunakan  yang  mempunyai  beban  maksimal  350  Kg.  Pemilihan  ini  berdasar  dari berat sepeda motor yang banyak beredar di Indonesia
Kata Kunci : Alat pneumatic, compressor,Bike Lift

## 1.PENDAHULUAN
Dalam perancangan ini dilakukan pertimbangan – pertimbangan dalam hal : Efisiensi daya kompresorPerawatan dan daya tahan dari system keseluruhan Efisiensi dalam penggunaan peralatan serta efiensi rancangan instalasi pneumatik

## 2. METODA EKSPERIMEN DAN FASILITAS YANG DIGUNAKAN 2.1.Sistem perpipaan
Pada  peraancangan  kali  ini  jenis  fluida  yang  dialirkan  dalam  saluran  pipa  adalah udara,  dengan  tekanan  kerja  antara  7  -    9  Bar.  Sambungan  pipa  dengan  menggunakan flanges lebih  diutamakan  demi  memperlancar  jalannya  perbaikan  dan  pemeliharaan.  Pipa hisap ( suction ) dan buang( discharge ) harus benar- benar  diperhatikan fleksibilitasnya, terutama  untuk  temperatur  rendah  atau  tinggi  dan  tekanan  tinggi. guide dan anchor juga harus  menjadi  perhatian.Jenis  pipa  yang  digunakan  adalah  pipa galvanis ,  karena  selain tahan  karat,  pipa galvanis juga  lebih  murah  dibanding  dengan  pipa  aluminium.  Diameter pipa  yang    digunakan  adalah  0,5  inchi  untuk  saluran  utama  dan  0,25  inchi  untuk  saluran kerja.  Saluran flens digunakan  untuk  penghubung  antara  saluran  kerja  dengan  alat-  alat pneumatik.Tujuannya  adalah  agar  penggunaan  alat-  alat  tersebut  lebih  fleksibel.  Pada instalasi  ini  saluran flens yang  digunakan  adalah  jenis  slang  spiral  diameter  0,25  inchi panjang              5  meter  sebanyak  10  unit  untuk  penghubung  antara  saluran  kerja  dengan impact  wrench,  dan  saluran  kerja  dengan air  gun .  Saluran  flens  lurus  yang  digunakan adalah dengan diameter 0,25 inchi, panjang 2 meter, digunakan untuk penghubung antara
saluran  kerja  dengan bike  lift sebanyak  5  unit.  Saluran flens dengan air  hose  reel , digunakan sebagai penghubung antara saluran kerja dengan pengisi angin ban.
Gbr2.1  Slang spiral 0,25 inc
Gbr 2.2 Saluran flens

## 2.2 Aktuator
Dalam perancangan kali ini, aktuator  yang digunakan adalah : a.Silinder pneumatik berfungi  untuk  menggerakkan bike  lift ,  sehingga bike  lift dapat  bergerak  naik  dan  turun. Jumlah  yang  digunakan  sebanyak  5  buah.Dari  data  di  atas  diketahui  bahwa  berat  kosong maksimal  adalah  169  Kg.  Maka  Untuk  pemilihan bike  lift dipilih  yang  mempunyai  daya angkat lebih dari 147 Kg. Pada perancangan kali ini  dipilih bike lift dengan beban angkut maksimal 350  Kg. Hal ini dipilih karena data berat sepeda motor  di atas merupakan berat kosong.  Silinder  pneumatik  sebagai  penggerak bike  lift .  Tekanan  kerja  7  –  10  Bar, kebutuhan udara mampat 300 L /jam, sebanyak 5 buah.
Gambar 2.3
Bike lift kapasitas angkat maksimal 350 Kg
b.Impact wrench Jenis impact  wrench yang  digunakan  adalah  air  tool  dengan Output  drive 1/4",    putaran bebas 1800 rpm, torsi kerja maksimal 4.97 Nm, torsi kerja minimal 3.5 Nm,Berat 1.13 kg, panjang  245 mm,  konsumsi  udara  rata-  rata  113 liter/menit,  konsumsi  udara  aktual 453 liter/menit.
Gambar 2.4 Impact Wrench
c.Penyemprot udara ( Air blow Gun )
Penyemprot udara ( airblow gun ) digunakan untuk membersihkan alat- alat otomotif yang diperbaiki,  karena  tidak  semua  bagian  dapat  dibersihkan  dengan  sikat.  Penyemprot  udara mampu menjangkau bagian yang sulit dijangkau alat lain. Pada perancangan ini digunakan air blow gun dari Metabo dengan konsumsi udara               200 liter/menit. Air blow gun yang digunakan sebanyak 5 unit, sesuai dengan jumlah pit.
Gambar 2.5 Air Blow Gun

## d.Pengisi angin ban ( Tyre Gun )
Pada  rancagan  ini  pengisi  angin  ban  ( tyre  gun )  dipasang  hanya  1  unit,  yang  dilengkapi dengan pembaca tekanan.
Gambar 2.6 Tyre Gun

## 2.3.Instrumen Pendukung

## a.Filter udara
Pada  rancangan  ini  digunakan  sebanyak      4  unit.  1  unit  dipasang  pada  saluran  keluar setelah tabung penyimpanan dan 3 unit lagi dipasang sebelum saluran masuk bike lift , air flow gun serta tyre gun , dan impact wrench .

## Gambar 2.7 Air Filter

## 1. Pengatur  tekanan dengan manometer
Pada  rancangan  kali  ini  pengatur  tekanan  dipasang  pada  saluran  setelah  kompresor  dan pada  saluran  kerja  sebelum  alat  pneumatik.  Sehingga  diperlukan  3unit  pengatur  tekanan dan diseting pada tekanan maksimal 9 Bar.

## 2. Alat pelumas kabut
Pada  rancangan  kali  ini  diperlukan  2unit  alat  pelumas  kabut,  1unit  dipasang  sebelum saluran masuk silinder pneumatik pada bike lift , dan 1unit sebelum saluran masuk impact wrench.
Gambar 2.8
Unit integrasi pengatur tekanan dengan manometer, filter udara,dan alat pelumas kabut
3. Pengontrol kecepatan gerak torak
Pada  rancangan  ini  digunakan  5  unit  pengatur  kecepatan  torak  yang  dirangkai  sebelum saluran masuk ke silinder pada bike lift .
Gambar  2.9Denah Bengkel dengan 5 pit
Kompresor Torak Tenaga LIstrik Impact Wrench M Bike lift III Bike lift II Bike lift IV Bike lift V Bike lift I Air Gun Tyre Gun Tabung Penyimpanan
Gambar 2.10 Instalasi Pneumatik Bengkel Kapasitas 5 Pit

## PERHITUNGAN KOMPRESOR DANKEBUTUHAN UDARA MAMPAT
a. Perhitungan Kebutuhan Udara Mampat

## 1. Silinder Pneumatik sebagai penggerak Bike Lift
Tekanan kerja 7 ~ 10 Bar, digunakan untuk  mengangkat  beban maksimal 350 Kg sepeda motor  rata  –  rata  pemakaian  sebanyak  10  kali  per bike  lift per  hari.  Hal  ini  diperoleh  dari rata – rata pengerjaan servis yang dilakukan selama 10 jam kerja, dengan asumsi 1 jam 1 kali  pengerjaan  servis  sepeda  motor.  Waktu  yang  diperlukan  untuk  mengangkat  beban untuk sekali angkat adalah 10 detik.
D d l Gambar  2.11Silinder Single acting Diketahui  : W   = 350 Kg = ( 350 x 2,205 ) lbs
= 771,75 lbs P = 10 Bar = ( 10 x 14,5 ) Psi = 145 Psi T per stroke = 10 s Rumus yang digunakan : A silinder total =  π R 2
A batang silinder = π r 2
A ruang silinder = ( A silinder total ) – ( A batang silinder ) W  =  P x A ruang silinder
Kebutuhan udara  = Perhitungan : W  =  P x A ruang silinder
A ruang silinder =
= = 5,32 in 2
Jika  kita  menggunakan  silinder  dengan  diameter  4  in,  maka  akan diperoleh :
A ruang silinder = ( A silinder total ) – ( A batang silinder ) 5,32  = ( 3,14 x 2 2 ) -  ( 3,14 x r 2 )
12,56 – 5,32  = 3,14 x r 2 r 2 =
r = √ = 1,52 in maka diameter batang  = 1,52 x 2 = 3,4 in Jika panjang langkah silinder yang kita gunakan 6 in maka :
Konsumsi udara  =
= = galon/ menit
= 3,14 liter /menit
Karena  jumlah  total  silinder  yang  digunakan  adalah  5  unit,  pemakaian  10  kali  angkat, dengan pemakaian 10 detik sekali angkat, maka akan diperoleh :
T pemakaian per unit per hari = 10 x 10 detik = 100 detik =     1,67 menit, maka konsumsi udara per unit per hari adalah :
Konsumsi udara per unit = 3,14 liter/menit x 1,67 menit= 5,2 liter Dari  perhitungan  di  atas  dapat  diperoleh  konsumsi  udara  total  per  hari  pada  silinder  bike lift adalah :Konsumsi udara total = 5,2 liter/menit x 5 = 26 liter

## 2. Impact Wrench
Jenis impact  wrench yang  digunakan  adalah air  tool dengan Output  drive 1/4",    putaran bebas 1800 rpm, torsi kerja maksimal 4.97 Nm, torsi kerja minimal 3.5 Nm,Berat 1.13 kg, panjang  245 mm,  konsumsi  udara  rata-  rata  113 liter/menit.Berdasarkan  observasi  yang dilakukan di bengkel sepeda motor &2, untuk mengendurkan baut per sekali servis dengan menggunakan impact  wrench dibutuhkan  waktu  total  rata-  rata  5  menit  dan  untuk mengencangkan baut waktu total rata- rata 6 menit. Sehingga waktu total yang digunakan impact wrench adalah 11 menit per servis. Asumsi total servis sehari adalah 10 kali, maka waktu  total  pemakaian impact  wrench sehari  adalah  11  menit  x  10  =  110  menit.  Maka dapat dihitung per unit :
Konsumsi udara per unit=113 liter/menitx110menit= 12430 liter Untuk Konsumsi udara total keseluruhan per harinya adalah : Konsumsi udara total = 12430 liter x 5 = 62150 liter
3. Penyemprot Udara ( Air Blow Gun )
Pada  perancangan  ini  digunakan air  blow  gun dari  Metabo  dengan  konsumsi  udara  200 liter/menit. Air blow gun yang digunakan sebanyak 5 unit, sesuai dengan jumlah pit. Waktu total  pemakaian air  blow  gun per  servis  7  menit,  jumlah  servis  per  hari  10  kali.  Maka waktu  total  pemakaian  per  unit  per  hari  per air  blow  gun 70  menit.  Konsumsi  udara  per unit per hari adalah :
Konsumsi udara per unit = 200 liter/menit x70 menit= 14000 liter Untuk Konsumsi udara total keseluruhan per harinya adalah : Konsumsi udara total = 14000 liter x 5 = 70000 liter

## 4. Kerugian Bocor dan Celah
Kebocoran sama dengan jumlah udara atau aliran volume yang hilang tanpa dapat diawasi. Jadi  kerugian  bocor  merupakan  bagian  dari  jumlah  udara  yang  diproduksi  yang  tidak terpakai  secara  berguna.Tabel  berikut  menunjukkan  kebocoran  udara  dan  energi  ekstra yang dibutuhkan. 1
Tabel 2.1 Kerugian Bocor Diameter bocor Rugi bocor Energi Ekstra ( mm) ( m 3 /menit ) ( kW ) 0,5 0,003 0,18 1,0 0,005 0,25 1,5 0,15 0,75 2,5 0,35 1,75 4,0 0,85 4,2
1 Thomas, op.cit., hlm.152.
Dari perancangan ini dapat dilihat jumlah sambungan  yang sangat rawan terjadi kebocoran  yaitu terletak pada sambungan  antara pipa dengan komponen- komponen  pneumatik.  Jumlah  total  sambungan  rawan  bocor  ini  adalah  sebagai berikut :
 Antara  pipa  dengan  pipa  fleksibel  dan    pipa  fleksibel  dengan bike  lift, sebanyak 5 titik
 Antara  pipa  dengan  slang  spiral  dan  slang  spiral  dengan impact  wrench , sebanyak 5 titik
 Antara  pipa  dengan  slang  spiral  dan  slang  spiral  dengan air  flow  gun , sebanyak 5 titik
 Antara pipa dengan slang spiral dan slang spiral dengan tyre  gun , sebanyak 1 titik.
Maka  jumlah  total  titik  kebocoran  pada  rancangan  ini  ada  16  titik kebocoran. Jika diameter kebocoran dapat diminimalisir sampai           0,05 mm, sesuai  dengan  ketentuan  yang  ada  pada  table  dapat  dihitung  total  rugi  bocor adalah :
Q = 0,003 m 3 / menit, maka Q total = 0,003 x 32 =  0,096 m 3 / menit, Atau 0,096 m 3 / menit = 96 liter / menit
Instalasi  ini  bekerja  selama  10  jam  per  hari  atau  600  menit,  maka total kebocoran udara adalah sebagai berikut :
Total kebocoran udara = 96 liter/menit x 600menit= 57600 liter Dari  data-  data  diatas  dapat  kita  buat  tabel  kebutuhan  udara  mampat sebagai berikut.
Tabel 2.2Kebutuhan Udara Mampat per Hari
No Alat / Komponen lain Jumlah Tekanan Kerja Konsumsi Udara Waktu pemakaian / hari per unit Kebutuhan Udara Mampat / hari Alat ( Bar ) ( liter/ menit ) ( menit ) ( liter ) 1 Bike Lift 5 7 ~ 10 3.14 1.67 26 2 Impact Wrench 5  7 ~ 10 113 110 62150 3 Air Blow Gun 5  7 ~ 10 200 70 70000 4 Kebocoran 7 ~ 10 96 600 57600 5 Tyre Gun 1  7 ~ 10 100 20 2000 Total Kebutuhan 191776

## 2.4 Perhitungan Kompresor
Dari  data  yang  didapat  untuk  kebutuhan  udara  mampat  perancangan  ini adalah  191.776  liter  per  hari  kerja.  Pada  perancangan  ini  bengkel  sepeda  motor beroperasi  10  jam  per  hari.  Jadi  kebutuhan  udara  mampat  per  hari  yang  dimaksud adalah  selama  10  jam.Berikut  adalah  data  beberapa  Kompresor  merk  Swan  yang diperoleh dari situs www.swanair.com.

## Tabel 2.3Data Tiap Tipe Kompresor Merk Swan
Model Motor W. P Kapasitas Tangki Kapasitas produksi udara Dimensi ( mm ) Massa ( HP ) (kg/cm 2 ) ( liter ) ( liter / menit ) p x l x t ( Kg ) SV-114 0,25 8 36 36  775x290x605 26 SVP-212 0,5 8 58 70  940x330x700 52 SVP(U)- 201 1 8 85 140  1000x440x780 58 SVP(U)- 202 2 8 85 225  1000x440x780 62 SVP(U)- 203 3 8 106 355  1250x450x840 110 SVP(U)- 205 5 8 155 545  1400x520x980 168 SWP(U)- 307 7,5 8 240 872  1450x650x1150 230 SWP(U)- 310 10 8 300 1151  1750x650x1200 250 SWP(U)- 415 15 8 300 1480  1750x650x1200 275 SVP(U)- 215 15 8 400 1520  1650x750x1480 560 SVP(U)- 220 20 8 400 2000  1650x750x1480 560
Untuk  memenuhi  kebutuhan  udara  mampat  dalam  rancangan  ini,  maka Produksi udara kompresor adalah :
Produksi udara kompresor = 191.776 liter : 600 menit = 319,6 liter/menit Berdasarkan  dari  data  yang  ada  di  atas,  makan  pemakaian  kompresor  yang  paling efisien  adalah  Kompressor  Swan  model  SVP(U)-203  dengan  produksi  udara  355 liter/menit

## 3.SKEMA NUMERIK

## 4.1.KESIMPULAN
Instalasi  pneumatik  terdiri  dari  3  komponen  utama  yaitu  kompresor,  saluran penghubung ( pipa/ flens / slang spiral ), dan aktuator ( silinder/ impact  wrench / air  blow gun ), serta beberapa komponen pendukung seperti unit pelayanan udara ( filter / pelumas kabut  / dryer ),  dan  pengatur  tekanan.Komponen-  komponen  gerak  seperti  silinder,  dan impact  wrench memerlukan  pelumasan  yang  diperoleh  dari  pelumas  kabut.  Namun  tidak semua komponen memerlukan pelumasan, bahkan harus semilimal mungkin mengandung minyak  dan  kotoran,  seperti  pada air  blow  gun ,  dan tyre  gun .Instalasi  pneumatik  harus memiliki air filter, tujuannya adalah agar udara yang beredar dalam instalasi harus benar- benar  bersih  dari  pengotor,  serta  harus  memiliki  dryer  yang  dilengkapi  saluran pembuangan  agar  udara  mampat  benar-  benar  dalam  keadaan  kering.  Sehingga  tidak menimbulkan  korosi  pada  pipa.Pemilihan  kompresor  harus  disesuaikan  dengan  jumlah kebutuhan  total  instalasi  dan  kapasitas  produksi  udara  mampat  (  liter  /  menit  )    pada kompresor  harus  lebih  besar  dari  kebutuhan  instalasi  (  liter/menit  ).  Namun  tidak  terlalu selisih jauh, agar pemakaian kompresor lebih efisien.

## 4.2   SARAN
Pemilihan  kompresor  dalam  instalasi  pneumatik    merupakan  hal  yang  sangat penting,  karena  kompresor  merupakan  sumber  produksi  udara  mampat  yang  kemudian digunakan dalam instalasi. Dalam rancangan kali ini kompresor digunakan di dalam ruang, sehingga  sumber  penggerak  kompresor  yang  paling  baik  adalah  dengan  menggunakan tenaga  listrik.Karena  penggunaan  tenaga  listrik  tidak  menghasilkan  gas  buang  dan  relatif lebih bersih dan tidak sebising mesin bensin ataupun mesin diesel.Instalasi pneumatik juga harus  dilengkapi  dengan  pengatur  tekanan.Setiap  komponen  pneumatik  mempunyai  batas maksimum  tekanan  yang  dianjurkan.  Apabila  batas  maksimum  tersebut  dilanggar  ,  maka akan merusak komponen tersebut. Untuk itulah diperlukan pengatur tekanan yang dipasang sebelum  saluran  masuk  terutama  pada  aktuator.Untuk  pemasangan  saluran,  diharapkan menggunakan pipa yang tahan korosi serta mampu menahan tekanan tinggi.Pada sebelum saluran  masuk  aktuator  diharapkan  menggunakan  pipa  fleksibel.  Tujuannya  adalah  agar memudahkan dalam proses perawatan dan perbaikan.

## REFERENSI
Peter, Patient., Roy Pickup, dan Norman Powell. 1985. Pengantar Ilmu Teknik Pneumatik , a.b. Alex Tri Kantjono Widodo. Jakarta: Gramedia.
Thomas, Krist. 1993. Dasar-dasar Pneumatik, a.b. Dines Ginting. Jakarta: Erlangga. Raswari. 1987. Perencanaan dan Penggambaran Sistem Perpipaan. Jakarta: UI-Press.