MODUL PRAKTIKUM

FENOMENA DASAR MESIN

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCUBUANA

JAKARTA

2008

MODUL

PRAKTIKUM FENOMENA DASAR

LABORATORIUM TEKNIK MESIN Q

No. DokumenDistribusi

Tanggal Efektif ALL

MODUL

PRAKTIKUM FENOMENA DASAR

LABORATORIUM TEKNIK MESIN

Nama FungsiParaf

Dibuat oleh :KA Laboratorium Teknik Mesin

Disetujui oleh :KA Prodi Teknik Mesin

MODUL PRAKTIKUM

FENOMENA DASAR MESIN

ALAT UJI GOVERNOR

ALAT UJI GESEK

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MERCUBUANATATA TERTIB DAN KESELAMATAN KERJASelama praktikum para praktikan harus melaksanakan ketentuan yang tercantum dala Tata Tertib dan Keselamatan Kerja.

2.1Tata Tertib

1. Yang berhak mengikuti praktikum adalah mahasisiwa yang :

a. Telah lulus mata kuliah Teknologi Mekanik I dan II

b. Telah memenuhi administrasi praktikum

2. Praktikan wajib membawa Kartu Praktikum

3. Praktikan wajib dating dan pulang tepat pada waktu yang telah ditentukan

4. Praktikan wajib mengisi daftar hadir

5. Jenis materi praktikum hari, jam, untuk masing-masing praktikum ditentukan dan diikuti sesuai dengan jadwal.

6. Seluruh peralatan menjadi tanggung jawab masing-masing praktikan baik dari kerusakan maupun kelalaian.

7. Pada saat praktikum mahasiswa dilarang

a. Merokok didalam laboraturium

b. Bergurau, bermain apalagi mengenakan peralatan praktikumc. Hanya memakai kaos dalam (singlet) disarankan memakai pakaian kerja (wark pak)

d. Memakai sandal

8. Setelah selesai praktikum, praktikan harus :

a. Mengembalikan peralatan yang dipinjam

b. Membersihkan mesin-mesin peralatan yang digunakan

c. Menyerahkan benda kerja kepada Instruktur dan Asisten Mahasiswa

9. Benda kerja yang telah selesai harus diberi nomor induk dan mendapat nilai dari Instruktur dan Asisten Mahasiswa.

10. Praktikum wajib mengikuti petunjuk-petunjuk dari Instruktur dan Asisten Mahasiswa.

11. Mentaati peraturan keselamatan kerja dalam laboraturium.

12. Bagi praktikan yang melanggar Tata Tertib ini, dapat dikenakan sangsi akademis sesuai peraturan tang berlaku di Jurusan Teknik Mesin.2.2Keselamatan Kerja

2.2.1Petunjuk Umum

1. Tanyakan segera kepada Instruktur dan Asisten Mahasiswa apabila ada keragu-raguan.2. Gunakan perkakas dan peralatan yangt benar.

3. Simpan peralatan dan perkakas pada tempat yang tidak membahayakan atau pada tempatnya apabila tidak digunakan.

4. Sediakan alat pemadam kebakaran dan tempatkan disekitar daerah kerja. Yakini bahwa tahu cara menggunakannya.

5. Jangan berlari-lari di dalam laboraturium dan jaga agar laboraturium tetap bersih.

6. Jangan melempar-lemparkan sesuatu dan bersedagurau di dalam laboraturium.

7. Jangan meninggalkan mesin sedang berputar / bekerja.

8. Sediakan kotak obat P3K dengan isinya yang lengkap.

9. Laporkan segera bila terjadi kecelakaan walaupun kecil.

10. Gunakan selalu kaca mata pengaman pada waktu bekerja.

11. Gunakan sepatu tertutup dan gunakan pelindung bila dibutuhkan.

12. Pakaian kerja selama praktikum harus terkancing, gulung lengan baju yang panjang atau lipat dan kancingkan.

13. Jaga rambut tetap pendek atau gunakan penutup kepala.

14. Yaini bahwa semua tutup pengaman mesin sudah pada tempatnya sebelum menghidupkan mesin.

15. Periksa daerah kerja, apakah sudah tertib, sebelum menghidupkan mesin.

16. Hati-hati terhadap gram.17. Jaga tangan dari putaran roda gigi

18. Jangan menyimpan alat-alat yang tajam seperti obeng, penggores dan lain-lain di dalam kantong pakaian kerja.

19. Jangan mencoba menghentikan putaran mesin dengan tangan.

20. Jangan melepas penutup, kecuali mesin sedag berhenti.

21. Jangan bersandar pada mesin.

2.2.2Pengamanan Mesin

1. Periharalah agar mesin tetap bersih dan dalam kondisi baik.

2. Yakini bahwa anda sudah tahu cara mematikan mesin sebelum anda menghidupkannya.

3. Matikan segera apabila ada sesuatu kesalahan.

4. Periksa batas minyak pelumas mesin sebelum menghidupkan.

5. Laporkan segera apabila ada kerusakan atau gangguan listrik.

6. Matikan saklar utama / induk apabila pemakaian mesin telah selesai.

7. Perbaiki segera apabila adabagian-bagian yang rusak.

8. Yakini bahwa benda kerja sudah diklem dengan kuat.

9. Jangan mencoba-coba menggunakan mesin sebelum anda tahu cara pemakaiannya.

10. Jangan memasang atau menggunakan batu gerinda yang retak.PERAGA GOVERNOR

Governor adalah merupakan suatu alat pengatur kecepatan putaran pada mesin pengerak mula. Fungsi dari governor adalah mengatur kecepatan putaran poros keluaran pada mesin penggerak mula yan g dipasang alat pengatur ini. Sehingga bisa diperoleh kecepatan putaran poros keluaran yang stabil, meskipun beban yang ditanggung oleh mesin tersebut bervariasi dan berubah-ubah. Governor bekerja bedasarkan prubahan besarnya gaya sentrifugal yang terjadi karana adanya perubahan kecepatan putaran poros. Tanggapan dari governor ini diteruskan kesuatu system lain yang mempengaruhi besarnya kecepatan putaran dari mesin-mesin penggerak mula.

TUJUAN PENGUJIAN

Pada dasarnya pengujian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik dari pengatur dengan membuat grafik yang menyatakan hubungan antara kecepatan poros (W) dan posisi sleeve untuk berbagai beban dan berebgai berat bola. Berdasarkan grafik-grafik tersebut maka dapat disimpulkan didaerah-daerah mana suatu pengatur stabil dan tidak stabil.

TEORI

Penggerak mula sering kali harus beroperasi pada putaran yang relatif konstan walaupun daya yang harus dihasilkannya berfariasi. Untuk mencapai kondisi operasi seperti yang diperlukan suatu alat yang disebut pengatur (governor). Berdasarkan cara kerjanya pengaturan dibedakan menjadi dua yaitu :

a. Pengaturan sentrifugal (centrifugal governor)

b. Pengaturan inersia (inersia governor)

Pengaturan sentrifugal bekerja berdasarkan gaya sentrifugal sedangkan pengatur inersia bekerja berdasarkan momen inersia yang timbul kerena terjadinya percepatan sudut. Karena lebih rumit maka jenis pengatur inersia tidak banyak digunakan walaupun reaksinya lebih cepat. Dalam pengujian ini yang dibahas hanya pengatur sentrifugal jenis porter.

Pada dasarnya pengatur dalam keadaan setimbang bila gaya sentrifugal, berat dan gaya pegasnya seimbang.

Ukuran geometri dari pengatur porter dan hubungan antara jari-jari (r) jarak pemberat dari titik pusat (h) dan pembacaan skala.

Gambar 1. Geometri Pengatur PortalMETODE PENGUJIAN

Metode pengambilan data

Yang diukur dalam pengujian ini adalah :

a. Kecepatan putar poros yang diukur dengan tachometer

b. Posisi sleeve diukur dengan skala yang terhadap pada poros

c. Berat dari beban yang diberikan berikutnyaGovernor Jenis Porter

Bentuk geometri dari governor jenis porter adalah seperti gambar berikut :

Gambar 1. Goevernor PortalUntuk governor yang sedang dalam keadaan berputar, maka berlaku persamaan dinamis M = I. Pada kecepatan putar tertentu akan tercapai suatu keadaan setimbang, dimana gaya sentrufugal seimbang dengan gaya pemberat jika ini terjadi maka ada suatu titik yang memiliki percepatan sudut sebesar nol ( = 0), terjadi maka ada titik yang memiliki percepatan sudut sebesar nol ( = 0), sehingga M = 0, Persamaan gerak yang terjadi dengan M dititik 0 sama dengan 0 adalah sebagai berikut:

Jika

Persamaan menjadi :

m.r.

GOVERNOR JENIS PROELL

Bertikut geometri dari Govenor jenis Proell adalah seperti gambar :

Gambar 2. Governor Proell

Untuk Governor yang sedang dalam keadaan berputar maka berlaku persamaan dinamis ( M = I . a. Pada kecepatan putar tertentu akan tercapai suatu keadaan setimbang, dimana gaya sentrifugal seimbang dewngan gaya pemberat. Jika ini terjadi maka ada suaty titik yang memiliki percepatan sudut sebesar 0 ( a ). Sehingga (M = 0.

Pers. Gerak yang terjadi dengan (M dititik 0 = 0. Adalah sebagai berikut :

Governor Jenis Hartnell

Bentuk geometri dari jenis Hartnell adalah seperti gambar berikut :

Gambar 3. Governor Hartnell

Untuk Governor yang sedang dalam keadaan berputar maka berlaku persamaan dinamis ( M = I . a. Pada kecepatan putar tertentu akan tercapai suatu keadaan setimbang, dimana gaya sentrifugal seimbang dengan gaya pemberat. Jika ini = 0 Sehingga, (M = 0. Pers Gerak yang terjadi dengan (M = 0 adalah sebagai berikut :

R = radius governor ( mm )

H = tinggi governor ( mm )

G = Konstanta percepatan gravitasi ( m/s2 )

e. Menghitung momen puntir pada kondisi seimbang

T = F . RDimana :

T= momen puntir (Nm)

R= radius governor (mm)

F= gaya sentrifugal (N)

f. Menghitung kecepatan putar atau kecepatan sudut

= (rad/s)

Dimana :

= kecepatan putar atau kecepatan sudut (rad/detik)

W= gaya berat rangka pengatur (N)

w = gaya berat pemberat (N)

K= konstanta

g = grafitasi bumi ( m/s2 )

H= tinggi governor (mm)

Perhitunghan aktuala. Menghitung kefepatan putar atau kecepatan sudut

= (rad/s)

Dimana :

= kecepatan putar atau kecepatan sudut (rad/detik)

n = putaran governor (rpm)

b. Menghitung gaya tangensial

Ft = m . . R (rad/s)

Dimana :

Ft= gaya tangensial (N)

m = massa governor (Kg)

= kecepatan putar atau kecepatan sudut (rad/detik)

R= radius gaya governor (mm)

c. Menghitung gaya governor

P = T . (watt)

Dimana :

P= gaya governor (watt)

T= moment puntir (Nm)

= kecepatan putar atau kecepatan sudut (rad/detik)PEMASANGAN :

Salah satu dari ketiga pengukur dapat dipasang pada dudukan seperti pada gambar ( 2). Dengan menghubungkan suplai daya pada motor penggerak akan memutar gear box dan akan memutar pengatur.

Gambar 3. Konstruksi Governor Porter

Prosedur Pengujian :

1. Susunlah peranglat Governor Porter

2. Hidupkan speed controller dan mulailah dari kecepatan rendah.

3. Catatlah setiap perubahan sleeve setiap 5 mm atau 10mm dan catatlah setiap posiosi ini putaran motor.

4. Lakukanlah percobaan ini berulang-ulang sesuai dengan yang telah ditentukan dengan berat beban yang berbeda-beda sehingga didapayt grafik yang dapat menunjukkan governor stabil dan tidak stabil.

Grafik hubungan antara ( rpm ) dengan S ( mm ) untuk Governor Porter

Governor dalam keadaan stabil Governor dalam keadaan tak stabil

S ( mm )

S ( mm )

80 80

1.00 2.00 n ( rpm ) 1.00 2.00 n ( rpm )

TUGAS :

a. Turunkan persamaan yang identik dengan persamaan ( 1 ) untuk pengatur jenis Porter.

b. Sebutkan contoh spesifik dimana pengatur dipakai sebagai pengatur kecepatan. ( missal : Pada turbin Air atau Motor Bakar Diesel )

c. Apa yang dimaksud dengan stabilitas dari pengatur.

ALAT UJI GESEKAN1. Konsep Gaya GesekanGaya kontak yang tegak lurus terhadap bidang kontak (bidang sentuk),yang timbul akibat dua benda saling bersentuhan.Gaya kontak ini disebut gaya normal karena arahnya tegak lurus terhadap bidang sentuh . dalam hal ini gaya kontak yang searah terhadap bidang sentuh disebut gaya gesekan.

Gaya gesek selalu timbul dua permukaan benda saling bersentuhan.permukaan yang kelihatan sangat licin pun akan tampak kasar jika diamati dibawah mikroskop.bahkan pada benda berpijak pada roda pun bekerja gesekan disebut gaya gesekan rotasi.gaya gesekan rotasi jauh lebih kecil daripada gaya gesekan translasi.itulah sebabnya kendaraan yang kita tumpangi selalu didukung oleh roda.

2. Koefisien Gesekan

Gambar 1

Gambar 1. melukiskan sebuah balok dengan berat w ditarik ke kekanan oleh gaya P dengan kelajuan tetap diatas permukaan permukaan mendatar yang kasar. Gaya normal yang dikerjakan oleh permukaan pada balo ( N ).Arah gaya gesekan fr yang selalu melawan gerakan relatif.Gaya geseknya dapat diukur secara tidak langsung dengan jalan seperti terlihat pada gambar 1, yaitu dengan menghubungka neraca pegas dengan balok tersebut dan mengukur gaya P. Oleh karena P itu bergerak dengan kelajuan tetap , maka gaya P itu besarnya sama dengan gaya gesekan. Untuk mudahnya , disini dianggap bahwa semua gaya berpotongan pada pusat balok , walaupun sebenarnya garis gaya kerja gaya gesek itu terletak pada sisi bawah dari balok itu

Gambar 2

Sekarang sebuah balok W , diletakkan diatas balok yang pertama seperti gambar 2 dan ditarik kekanan seperti gambar diatas. Berat totalnya sekarang adalah W + W , dan jelaslah pula bahwa gaya keatas akan lebih besar daripada yang dahulu ( Gambar1 ) yaitu sama dengan W + W dengan percobaan teryata bahwa gaya gesekan sebanding dengan gaya normal.Apabila untuk menyatakan harga konstan itu dipergunakan huruf yunani , kita dapat menuliskan

Perbandingan konstan itu disebuut dengan koefesien gesek yang harganya tergantung dari sifat-sifat permukaan-permukaan benda itu

Tujuan Percobaan :

1. mendapatkan koefisien gesek dari material yang berbeda.

2. mendemontrasikan gaya gesek yang terjadi pada benda uji dengan kecepatan berbeda-beda

Percobaan

1. Berikan beban pada material benda uji

2. Tentkan kecepatan tarik dari motor

3. Baca gaya yang terjadi pada neraca pegas sewakt gaya gesek terjadi

4. Ulangi percobaanitu sebanyak lima kali

5. sesudah itu tambahkan beban

_1287551407.unknown

_1287551177.unknown