Analisis Kecepatan Dan Percepatan Mekanisme Empat Batang (Four Bar Lingkage) Fungsi Sudut Crank

dokumen-dokumen yang mirip
PENGGUNAAN DINDING GESER SEBAGAI ELEMEN PENAHAN GEMPA PADA BANGUNAN BERTINGKAT 10 LANTAI

DEPARTMEN FISIKA ITB BENDA TEGAR. FI Dr. Linus Pasasa MS Bab 6-1

BAB II DASAR TEORI (2.1) Keterangan: i = jumlah derajat kebebasan q i. = koordinat bebas yang digeneralisasi Fq i = gaya yang digeneralisasi


2.1 Sistem Makroskopik dan Sistem Mikroskopik Fisika statistik berangkat dari pengamatan sebuah sistem mikroskopik, yakni sistem yang sangat kecil

PENDAHULUAN Latar Belakang

ANALISIS TEGANGAN BIDANG (PLANE STRESS) DINDING GESER (SHEAR WALL) GEDUNG BERTINGKAT

PENENTUAN DENSITAS PERMUKAAN

MEKANIKA TANAH 2 KESTABILAN LERENG ROTASI. UNIVERSITAS PEMBANGUNAN JAYA Jl. Boulevard Bintaro Sektor 7, Bintaro Jaya Tangerang Selatan 15224

BAB 1 PENDAHULUAN. Pertumbuhan dan kestabilan ekonomi, adalah dua syarat penting bagi kemakmuran

PENGARUH LOKASI RETAK PADA POROS TERHADAP KARAKTERISTIK DINAMIK SISTEM POROS ROTOR

RANGKAIAN SERI. 1. Pendahuluan

LAMPIRAN A PENURUNAN PERSAMAAN NAVIER-STOKES


BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

Teori Himpunan. Modul 1 PENDAHULUAN. impunan sebagai koleksi (pengelompokan) dari objek-objek yang

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

ANALISIS DATA KATEGORIK (STK351)

Kata kunci : daya, bahan bakar, optimasi, ekonomis. pembangkitan yang maksimal dengan biaya pengoperasian unit pembangkit yang minimal.

BAB 3 PEMBAHASAN. 3.1 Prosedur Penyelesaian Masalah Program Linier Parametrik Prosedur Penyelesaian untuk perubahan kontinu parameter c

Bab 2 AKAR-AKAR PERSAMAAN

FUNGSI ALIH SISTEM ORDE 1 Oleh: Ahmad Riyad Firdaus Politeknik Batam

KARAKTERISASI STRUKTURAL MATERIAL HEKSAGONAL MESOPORI-MESOSTRUKTUR

Model Potensial Gravitasi Hansen untuk Menentukan Pertumbuhan Populasi Daerah

BAB 2 LANDASAN TEORI. Universitas Sumatera Utara

Seminar Nasional Aplikasi Teknologi Informasi 2004 Yogyakarta, 19 Juni 2004

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilakukan di MTs Negeri 2 Bandar Lampung dengan populasi siswa

SEMINAR NASIONAL MATEMATIKA DAN PENDIDIKAN MATEMATIKA 2010 ANALISIS DISKRIMINAN DISKRIT UNTUK MENGELOMPOKKAN KOMPONEN

SISTEM LINEAR MAX-PLUS KABUR WAKTU INVARIANT AUTONOMOUS

SEARAH (DC) Rangkaian Arus Searah (DC) 7

P n e j n a j d a u d a u l a a l n a n O pt p im i a m l a l P e P m e b m a b n a g n k g i k t Oleh Z r u iman

MODEL MATEMATIKA SISTEM THERMAL

BAB 4 METODOLOGI PENELITIAN DAN ANALISIS

CONTOH SOAL #: PENYELESAIAN PERSAMAAN DIFERENSIAL BIASA. dx dengan nilai awal: y = 1 pada x = 0. Penyelesaian: KASUS: INITIAL VALUE PROBLEM (IVP)

Fisika Dasar I (FI-321) Usaha dan Energi

Prediksi Kelainan Refraksi Berdasarkan Panjang Sumbu Bola Mata Pada Pasien Myopia Axial Melalui Regresi Bootstrap

BAB I PENDAHULUAN. Semakin tinggi penerimaan Pajak di Indonesia, semakin tinggi pula kualitas

BAB III METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

PEMODELAN PASANG SURUT AIR LAUT DI KOTA SEMARANG DENGAN PENDEKATAN REGRESI NONPARAMETRIK POLINOMIAL LOKAL KERNEL

EFISIENSI DAN AKURASI GABUNGAN METODE FUNGSI WALSH DAN MULTIGRID UNTUK MENYELESAIKAN PERSAMAAN INTEGRAL FREDHOLM LINEAR

BAB III HIPOTESIS DAN METODOLOGI PENELITIAN

HUBUNGAN KEMAMPUAN KEUANGAN DAERAH TERHADAP PERTUMBUHAN EKONOMI PROVINSI NUSA TENGGARA BARAT

BAB 2 ANALISIS ARUS FASA PADA KONEKSI BEBAN BINTANG DAN POLIGON UNTUK SISTEM MULTIFASA

PENERAPAN METODE MAMDANI DALAM MENGHITUNG TINGKAT INFLASI BERDASARKAN KELOMPOK KOMODITI (Studi Kasus pada Data Inflasi Indonesia)

BAB 1 PENDAHULUAN. meningkatnya arus reaktif. Harmonisa telah terbukti memiliki dampak kerusakan

DIMENSI PARTISI GRAF GIR

III. METODE PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di SMP Negeri 13 Bandar Lampung. Populasi dalam

III. METODE PENELITIAN. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah metode

BAB I PENDAHULUAN. Perkembangan matematika tidak hanya dalam tataran teoritis tetapi juga pada

BAB III LANDASAN TEORI. berasal dari peraturan SNI yang terdapat pada persamaan berikut.

BAB.3 METODOLOGI PENELITIN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini di laksanakan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) N. 1 Gorontalo pada kelas

Dasar-dasar Aliran Fluida

BAB II DASAR TEORI DAN METODE

Penerapan Metode Runge-Kutta Orde 4 dalam Analisis Rangkaian RLC

PEMBUATAN GRAFIK PENGENDALI BERDASARKAN ANALISIS KOMPONEN UTAMA (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

BAB III OBYEK DAN METODE PENELITIAN. Obyek dalam penelitian ini adalah kebijakan dividen sebagai variabel

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. George Boole dalam An Investigation of the Laws of Thought pada tahun

III. METODE PENELITIAN

APLIKASI FUZZY LINEAR PROGRAMMING UNTUK MENGOPTIMALKAN PRODUKSI LAMPU (Studi Kasus di PT. Sinar Terang Abadi )

BAB VII STABILITAS TEBING

BAB III METODE PENELITIAN. penelitian dilakukan secara purposive atau sengaja. Pemilihan lokasi penelitian

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB 1 PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Vol. 21 No. 3 Oktober 2014 ISSN :

PEMODELAN KARAKTERISTIK TINGKAT PENDIDIKAN ANAK DI PROVINSI JAWA BARAT MENGGUNAKAN LOG LINEAR

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di SMA Negeri I Tibawa pada semester genap

A. 1,0 m/s 2 B. 1,3 m/s 2 C. 1,5 m/s 2 D. 2,0 m/s 2 E. 3,0 m/s 2

Interpretasi data gravitasi

APLIKASI METODE ELEMEN HINGGA UNTUK PERHITUNGAN PERAMBATAN PANAS PADA KONDISI TUNAK

2 TINJAUAN PUSTAKA. sistem statis dan sistem fuzzy. Penelitian sejenis juga dilakukan oleh Aziz (1996).

Fisika Dasar I (FI-321)

BAB 1 PENDAHULUAN. dependen (y) untuk n pengamatan berpasangan i i i. x : variabel prediktor; f x ) ). Bentuk kurva regresi f( x i

PENJADWALAN PRODUKSI di PT MEUBEL JEPARA PROBOLINGGO

Tinjauan Algoritma Genetika Pada Permasalahan Himpunan Hitting Minimal

ε adalah error random yang diasumsikan independen, m X ) adalah fungsi

BAB IV PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN

III PEMODELAN MATEMATIS SISTEM FISIK

Bab 1 PENDAHULUAN Latar Belakang

BAB 2 LANDASAN TEORI. estimasi, uji keberartian regresi, analisa korelasi dan uji koefisien regresi.

BAB V PENGEMBANGAN MODEL FUZZY PROGRAM LINIER

Bab III Analisis Rantai Markov

BAB 2 LANDASAN TEORI. persamaan penduga dibentuk untuk menerangkan pola hubungan variabel-variabel

BAB 2 LANDASAN TEORI

BAB 1 PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. Di dalam matematika mulai dari SD, SMP, SMA, dan Perguruan Tinggi

BAB 5 HASIL DAN PEMBAHASAN. Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah data pengujian pada

PRAKTIKUM 6 Penyelesaian Persamaan Non Linier Metode Newton Raphson Dengan Modifikasi Tabel

III PEMBAHASAN. merupakan cash flow pada periode i, dan C. berturut-turut menyatakan nilai rata-rata dari V. dan

BAB X RUANG HASIL KALI DALAM

PENERAPAN METODE LINIEAR DISCRIMINANT ANALYSIS PADA PENGENALAN WAJAH BERBASIS KAMERA

BAB 2 LANDASAN TEORI

EVALUASI TINGKAT PENDIDIKAN ANAK DI PROVINSI JAWA BARAT MENGGUNAKAN FIRST ORDER CONFIGURAL FREQUENCY ANALYSIS

BAB V ANALISA PEMECAHAN MASALAH

BAB V INTEGRAL KOMPLEKS

PENGGUNAAN STRUKTUR BRESING KONSENTRIK TIPE X UNTUK PERBAIKAN KINERJA STRUKTUR GEDUNG BERTINGKAT TERHADAP BEBAN LATERAL AKIBAT GEMPA

PROPOSAL SKRIPSI JUDUL:

BAB IV PERHITUNGAN DAN ANALISIS

BAB III MODEL - MODEL KEAUSAN

Transkripsi:

ISSN 907-0500 Analss Kecepatan Dan Percepatan Mekansme Empat Batang (Four Bar ngkage Fungs Sudut Crank Nazaruddn Fak. Teknk Unverstas Rau nazaruddn.unr@yahoo.com Abstrak Pada umumnya analss knematka dan dnamka permesnan dasumskan setap batang danggap kaku. Asums n danggap benar jka mekansme bergerak dengan kecepatan rendah. Jka doperaskan pada kecepatan tngg, efek nersa tdak dapat dabakan. Akbatnya batang-batang mengalam deformas dan efek fleksbltas menmbulkan ketdakstablan parametrk. Metode penyelesaan masalah n dlakukan dengan cara analss tegangan dan regangan setap batang. Pemodelan elemen hngga dan tnjauan knematka serta dnamka pada mekansme akan menghaslkan besaran-besaran tegangan dan regangan tersebut. Matrk massa dan matrk kekakuan dperoleh dar pemodelan elemen hngga. Besaran lan yang dapat dhaslkan dar langkah n adalah frekuens prbad (natural frequency mekansme pada poss tertentu. Analss knemtka dan dnamka menghaslkan besaran kecepatan dan percepatan batang setap poss. Gaya dnamk akbat efek nersa dperoleh dar tnjauan secara dnamka. Akbat gaya nersa n akan terjad regangan per batang. Perkalan antara regangan dan modulus elaststas dperoleh tegangan setap batang. Stud kasus yang dlakukan adalah mekansme empat batang yang berputar pada kecepatan 0 rpm dengan modulus elaststas bahan 0. 0 6 ps. Regangan yang dhaslkan regangan dar batang elastk coupler -0,8E- dan follower 0,85E- serta tegangan yang terjad adalah 8000 ps pada sudut crank 75 o Kata-kata kunc : knematka, dnamka, efek fleksbltas, ketdaktablan parametrk,frekuens prbad, tegangan, regangan PENDAHUUAN Pada umumnya analss dnamk suatu sstem mekank ddasarkan asums bahwa batang-batang danggap benda kaku. Prosedur perancangan n akurat untuk sstem yang beroperas pada kecepatan rendah, tetap pada kecepatan tngg efek nersa sangat domnan, batang mengalam deformas sehngga asums benda kaku menjad tdak benar. Perlaku dnamk sstem dengan batang-batang yang mengalam deformas akan berbeda dar mekansme dengan batang kaku. Untuk mekansme yang beroperas pada kecepatan tngg, efek nersa dapat dkurang dengan mengurang massa, yatu dengan memperkecl ukuran batang-batang mekansme sampa pada suatu besaran yang nyata (feasble, akbatnya batang-batang mengalam deformas yang menyebabkan munculnya efek fleksbltas. Hal n menyebabkan ketdakstablan parametrk yang dtanda dengan menngkatnya level getaran. Getaran yang tdak dngnkan n akan menyebabkan cepat rusak atau gagalnya komponen-komponen mesn. Semnar Nasonal Teknk Kma Oleo & Petrokma Indonesa 008

Gerakan Elemen Beam Elastk pada Bdang Secara umum elemen beam dtunjukkan sepert suatu batang pada suatu mekansme sepert pada Gambar. Ada dua bdang acuan yatu bdang tetap (OXY dan bdang berputar (Oy. Sumbu- selalu sejajar dengan sumbu elemen beam. Deformas elastk beam dapat dgambarkan dengan 6 nodal perpndahan (u sampa u 6. Gambar Komponen perpndahan batang elastk Dar gambar tersebut dapat hubungan dbdang OXY sebaga berkut : XA ' = XA + u cosθ u sn θ ( YA ' = YA + u sn θ + u cosθ ( θ = θ + u ( A' A Kecepatan dan percepatan dperoleh dengan mengambl turunan pertama dan kedua dar persamaan datas yatu : X = X + u cosθ u θ sn θ u A' A sn θ u θ cosθ ( Y = Y + u sn θ + u θ cosθ + u A' A cosθ u θ sn θ (5 θ = θ + u (6 A' A dan percepatan X = X + u cosθ u θ sn θ u θ cosθ u θsn θ A' A u sn θ u θ cosθ + u θ sn θ u θcosθ (7 Y = Y + u sn θ + u θ cosθ u θ sn θ + u θcosθ + A' A u cosθ u θ sn θ u θ cosθ u θsn θ (8 θ = θ + u (9 A' A Fungs bentuk Elemen Beam

Fungs bentuk ddefnskan sebaga bentuk konfguras perpndahan sepanjang elemen beam sepert gambar. Gambar Fungs bentuk elemen beam Untuk enam koordnat beam mempunya fungs bentuk (j =,,6 sebaga berkut: = (0 = ( = ( = ( 5 = ( = ( 6 (5 Dengan asums perpndahan yang cukup kecl dmana teor elatstas lner mash berlaku, maka prnsp superposs berlaku untuk penjumlahan perpndahan yang berhubungan dengan berbaga macam jens fungs bentuk. Perpndahan tranversal w (, t (dukur dar sumbu y pada bdang Ay Gambar dapat dtentukan sebaga berkut:, t = u t + u t + u t + u t (6 ( ( ( ( ( ( ( ( ( w 5 5 6 6 dan dengan cara yang sama perpndahan aksal :, t = u t + u t (7 ( ( ( ( ( v j METODOOGI PENEITIAN Membentuk Matrk Massa dan Kekakuan Elemen Persamaan gerak dar batang elastk dapat dturunkan dar persamaan gerak agrange, sebaga berkut : d T T U Q dt + = u =,,...6 (8 u u Analsa Kecepatan dan Percepatan

Kecepatan dan percepatan pada mekansme empat batang dapat dtentukan secara knematk yatu : Kecepatan sudut: sn( θ θ ω = ω (9 sn θ θ sn ( ( θ θ ( θ θ ω = ω (0 sn Percepatan sudut: [ α sn( θ θ + ω cos( θ θ + ω cos( θ θ ω ] α = ( sn( θ θ [ α sn( θ θ + ω cos( θ θ ω cos( θ θ + ω ] α = ( sn( θ θ dmana ω, α dan, masng-masng kecepatan sudut, percepatan sudut dan panjang batang ke-. Metode Penyelesaan Jawab Stasoner Persamaan Dfferensal Mekansme Elastk Untuk mekansme elastk (coupler elastk persamaan numerknya berorde dua yang terkopel dengan waktu. Pada bagan n dkembangkan algortma untuk menghtung jawab persamaan tersebut. Persamaan dfferensal orde dapat dtulskan dalam bentuk orde satu sebaga berkut: ( t = A( t ( t f ( t + ( dengan A menyatakan koofsen matrk. Untuk sstem yang perodk berlaku hubungan ( t A( T t A = + ( a f (t = f (Tf + t (5 sedangkan jawab stasoner juga berlaku hubungan (t = (T + t (7 T, T a dan T f masng-masng menyatakan peroda jawab, perode koofsen matrk A dan perode gaya ekstas. HASI DAN PEMBAHASAN Contoh kasus : Mekansme batang elastk Bentuk umum atau penyederhanaan dar mekansme empat batang dapat dlhat pada gambar berkut. Gambar Mekansme empat batang

Dmens mekansme empat batang yang akan djadkan besaran untuk melakukan analss dapat dlhat pada tabel berkut Tabel Dmens mekansme empat batang Crank ( Coupler ( Follower ( Panjang Batang.5 n.00 n 0.65 n uas penampang A 0.67 n 0.06 n 0.06 n Momen Inersa I.88 0 - n.08 0 - n.08 0 - n Jarak pvot 0.00 n Berat bantalan 0.095 lbf W = W Modulus Elaststas 0. 0 6 ps (Materal Alumnum Berat jens (ρ 0.098 lbf/n Tga model pembagan elemen dgunakan dalam kasus batang elastk berkut n. Untuk batang yang ddealsaskan sebaga satu elemen beam, sehngga sstem mempunya 9 derajat kebebasan, sedangkan untuk pembagan dua dan tga elemen per batang, menghaslkan 8 dan 7 derajat kebebasan (lhat gambar 5 Analss dlakukan dengan cara membuat program komputer, dalam hal n dengan bahas pemrogram Matlab Vers 5.., dmana lstng program dapat dlhat pada bagan lampran laporan peneltan n. Gambar 5 Tga model pembagan elemen mekansme empat batang

Hasl analss dtamplkan dalam bentuk grafk-grafk hasl pemrogram tersebut. Gambar 6 menunjukkan grafk kecepatan dan percepatan sudut dar coupler dan follower sebaga fungs dar kecepatan sudut crank 0 rpm (5.60 rad/sec. Gambar 6. Grafk kecepatan dan percepatan sudut mekansme empat batang UCAPAN TERIMA KASIH Ucapan terma kash dsampakan kepada embaga Peneltan Unverstas Rau atas Dana Pengelolaan Peneltan Dk Suplemen (SPP/DPP dengan No. Kontrak /J9../PG/00, yang telah mendana peneltan n sampa selesa. DAFTAR PUSTAKA [] Holowenko, A.R., 99, Dnamka Permesnan, Erlangga, Jakarta [] Sandor, G., 997, Mechansm Desgn Vol. I & II, Prentce Hall, New Jersey. [] Norton, R., 998, Mechansm Desgn, Prentce Hall, New Jersey. [] Sgerlnd, J., 98, Appled Fnte Element Analyss, John Wley & Sons, Canada. [5] Satro Soemantr, Harsokoesoemo, D., 998, Dktat Kulah Elemen Hngga, ITB. [6] Dubbel, Handbook of Mechancal Engneerng, Sprnger-Verlag, 99