8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Anemometer

Anemometer yaitu perangkat menghitung kecepatan angin. Anemometer

ialah sebuah alat yang biasanya di gunakan di BMKG. Kata anemometer berasal

dari bahasa Yunani anemos artinya angin, ialah udara yang bergerak dari segala

arah. Pada tahun 1450 Leon Batista Alberti ialah orang yang pertama kali

memperkenalkan Anemometer. Dikenal ada anemometere tekan dan putar. Tipe

putar ini yaitu anemometere mangkok. Alat ini mempunyai 3 mangkok atau lebih

yang dipasang pada sumbu vertical (Widiatmoko, H., dkk,2005).

Anemometer diletakkan di tempat terbuka. Ketika terkena angin, baling-

baling di anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Makin besar kelajuan

angin, semakin kencang pula kelajuan putaran baling-baling. Dari total gerakan di

satu periode bisa diketahui kelajuan anginnya.

Anemometer ini memudahkan pekerjaan dalam pengukuran kecepatan angin.

Tipe-tipe anemometer banyak macamnya tergantung dari penggunaanya, masing-

masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.

2.1.1 Jenis-jenis Anemometer,yaitu :

9

a) Anemometer mangkok

Anemometer mangkok didesain untuk digunakan ditempat yang tinggi.

Anemometer terdiri dari 3 atau 4 buah mangkok dan dipasang pada setiap ujung

gagang horizontal. Semua mangkok menghadap kesatu arah melingkar sehingga

bila aliraan udara melewati masing-masing1mangkok dan mutar tiap gagang

horizontal berdasarkan angin yang tiba. Anemometer ini memiliki poros yang di

hubungkan dengan piringan.Kecepatan putaran rotor tergantung pada laju udara.

Melalui sistem mekanik roda gigi, putaran rotor mengatur sistem akumulasi angka

petunjuk dijarak tiupan angin. Anemometer tip “cup conter” diukur rata-rata1

kelajuan angina selama 1 periodik pengamatan. Contoh dari anemometer

mangkok ditunjukan pada gambar 2.1.

(sumber : Arrmagh Observatory, Colege Hill,2011)

Gambar 2.1 Anemometer mangkok

b) Anemometer Kipas

Anemometeer ini memiliki bentuk seperti kincir angin. Didalam masalah ini

dimana arah gerak angin selalu sama, seperti pada poros ventilasy tambang dan

bangunan contohnya, baling-baling1angin yang diketahui sebagai meteran angin

bisa mendapatkan hasil yang maksimal

ditunjukan oleh gambar 2.2.

a)

Gambar 2.2

c) Anemometer kawat panas

Menggunakan kawat

yang mengalir dari

kawat mempunyai

sangat1halus, memiliki

anemometer kawat panas

mendapatkan hasil yang maksimal. Contoh dari anemometer kipa

oleh gambar 2.2.

b)

(Sumber1 ; (Wiicaksono,2016))1

Gambar 2.2 a) Anemometer tipe kipas, b) Anemometer kipas portabel

Anemometer kawat panas

enggunakan kawat halus yang panas untuk menghitung kecepatan

udara kekawat panasnya tersebut. Udara mengalir

efek pendinginan di kawat. Anemometer

halus, memiliki kepekaan yang tingi dan resolosi spsial baik.

anemometer kawat panas ditunjukkan pada gambar 2.3.

(Sumber :Wicoksono.2016)

Gambar 2.3 Anemometer kawat panas

10

ntoh dari anemometer kipas

Anemometer kipas portabel

kecepatan1angin

. Udara mengalir lewati

. Anemometere kawat panas

spsial baik. Contoh dari

d) Anemometer laser dopler

Anemometer ini menggu

dari anemometere, partikula

mencerminkan sinar balik kedetektor

ditunjukan oleh gambar 2.4.

e) Anemometer ultrasonik

Pada tahun 1950 di

menggunakan gelombang suara ultras

Contoh dari Anemometer

Anemometer laser dopler

Anemometer ini menggunakan sinar dari laser yang terbagi 2. Satu disebar

ometere, partikular yang bersama molekul udara dekat

sinar balik kedetektor. Contoh dari Anemometer

tunjukan oleh gambar 2.4.

(Sumber : www.rap.ucar.edu)

Gambar 2.4 Anemometer laser dopler

Anemometer ultrasonik

Pada tahun 1950 di kembangkan pertama kalinya,

menggunakan gelombang suara ultrasonik agar menghitung kelajuan

Anemometer ultrasonik ditunjukan oleh gambar 2.5.

(Sumberr : www.rap.ucar.edu)

Gambar 2.5 Anemometer Ultrrasonik1

11

bagi 2. Satu disebar

ma molekul udara dekat balok

Anemometere Lasear Dopler

kembangkan pertama kalinya, Anemometer

hitung kelajuan angin.

.

f) Anemometer resonance akustic

Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan d

anemometer, yang sukses diciptakan oleh

2000an. Contoh dari

gambar 2.6.

Gambar 2.6 Anemometer resonance

g). Anemometer bola ping

Alat ini diciptakan

Ketika ada angin, maka

jadi dapat bergerak

Anemomneter bola ping

Anemometer resonance akustic

Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan d

anemometer, yang sukses diciptakan oleh dr.Savvas Kapartis pada

oh dari Anemometer Resonance Akustic1

(Sumber : www.rap.ucar.edu)

Gambar 2.6 Anemometer resonance akustic

Anemometer bola ping-pong

ciptakan berdasarkan bola ping-pong yang ditempel

, maka bola akan bergerak, bola pingpong sangat

bergerak lancar walau angin sangatlah sedikit . Con

eter bola ping-pong ditunjukan pada Gambar 2.7.

(Sumber : www.rap.ucar.edu)

Gambar 2.7 Anemometer bola ping-pong

12

Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan disonic

r.Savvas Kapartis pada tahun

1ditunjukan oleh

empel di string.

pong sangatlah ringan,

. Contoh dari

http://www.rap.ucar.edu/

13

2.2 Angin

Angin ialah udara yang bergerak adanya rotasi bumi dan adanya perbedan

tekanan udara. Angia bergerak dari tempat tekanan tingi ke tekanan rendah. Angin

juga memiliki arah sama kecepatan. Arah angin bisa dilihat dari arah angin datang

(Kartasapoetra, 2004).

Kecepatan angin di pengaruhi banyak hal, di antaranya letak di mana

kecepatan angin dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh. Semakn tingi,

semakin kencang pula anginnya,

Angin adalah sumber energi alam yang dapat dimanfaatkan oleh semua orang

yang tidak dapat habis. Tipe-tipe angin ada banyak tergantung dari daerahnya.

Kecepatanya sendiri dipengaruhi beberapa hal salah satunya dekat khatullilstiwa

lebih kencang dari yang jauh.

2.2.1 Fungsi Angin

Ada 3 fungsi angina yang bisa dirasakan yaitu:

1. mempercepat pendinginan

2. memiliki tekanan pada permukaan yang menentang angin

3. Kecepatan sangat beragam dari tempat ketempat

angin mempunyai fungsi yang penting namun kadang tak1sadari yaitu

mencampur lapisan udara antar udara panas dengan dingin, antar udara lembab

sama udara dingin, antar udara kaya dikarbon sama udara kandungan

karbondioksidanya rendah (kandary, 2011)

14

2.2.2 Tipe angin

Tipe angin:

1. AnginTetap1

a. Angin Barat,1berhembus dari daerah subtropik kutup.1

b. Angin Timur, berhembus dari kutup.

c. Angin pasar,1berhembus dari daerah subtropik selatan dan utara

menuju daerah khatulistiwa.1

d. Angin anti pasar, berhembus berlawanan dengan angin pasar.1

2. Angin Periodik

a. Angin muson,1berhembus tiap tengah tahun 1x selalu berganti arah.1

b. Angin darat, berhembus dari darat kelaut dan malam hari terjadinya.1

c. Angin laut, berhembus dari laut ke darat dan terjadi di siang hari.1

d. Angin gunung, berhembus dari gunung kelembah dan terjadinya di

malam hari.

e. Angin lembah, berhembus dari lembah kegunug dan terjadinya di siang

hari.

2.2.3 Kecepatan angin

Kecepatan angin dapat dinyatakan dalam satuan (m/d), (km/j), dan (mi/j).

Satuan mil (mil laut)/jam disebut juga (kn) 1 kn=1,85 km/j = 1,15 1mi/j = 0,514

m/d atau 1 m/d = 2,237 mi/j = 1,944 kn. Kecepatan angina bervariasi ketingian di

permukaan tanah, dimana makin tinggi dipermukaan tanah maka gerakanya makin

kencang. Pengaruh kecepatan angina terhadap fenomena di laut maupun darat

dapat ditunjukant pada Tabel 2,1 berikut.

15

Tabel 2.1 Skala Beaufort

Skala tingkatkan kecepatan

(kn)

kecepatan

(m/s)

kecepatan

(km/jam)

Tanda-tanda dilaut (L)

& didarat (D)

1 Tenang

16

7 Angin rebut

lemah

28-33 13,9-17,1 50-61 L : gelombang besar ber

buih agak banyak

D:Pohon ber

gerak,berjalan berasa

berat

8 Angin ribut 34-40 17,2-20,7 62-74 L :gelombang tingi

sedang dan panjang;

ujung gelombng terlihat

hanyut

D: Batang pohon patah,

sampai tumbang

9 Angin rebut

kuat

41-47 20,8-24,4 75-88 L : gelombang tinggi

padat,Ujung gelombang

terlihat memuutar

D : Dapat membawa

kerusakan,pot

berterbangan

10 Badai 48-50 24,5-28,4 89-102 L : gelombang sangat

tinggi dan panjang.

permukaan laut terlihat

putih

D: kerusakan agak

besar

11 Badai amuk 56-63 28,5-32,6 103-117 L : Gelombang luar

biasa. Kapal kecil-

sedang bisa hanyut

D: Kerusakan berat,

jarang ada didarat

17

(Sumber: BMKG, 2011)

Dari skala Beaufort diatas dapat disimpulkan angin mempunyai

kecepatan yang beragam dan mempunyai tanda-tanda sendiri di laut maupun di

darat. Jadi keadaan dilaut berbeda dengan didarat.

2.3 Bearing

Bearing yaitu bagian mesin yang bisa menahan poros berbeban, agar

gesekannya bolakbalik bisa berlangsung secara halus, aman dan panjang umurnya

(sularso, 2002). Contoh dari bering ditunjukan pada gambar 2.8

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.8 Bearing atau bantalan

Bearing dalam suatu mesin mempunyai peran yang sangat penting agar

putaran didalam mesin lancar dan juga dapat mengurangi gesekan. Bearing juga

mempunyai tipe tergantung dari penggunaannya dan masing-masing juga

mempunyai kelebihan dan kekurangan.

12 topan >60 >32,6 >117 L : Gelombang luar

biasa. Udara terlihat

gelap

D : Hampir tak terjadi

didarat

http://www.iecltd.co.uk/Uploads/Image/bearings.jpg

18

Jenis Bearing dibedakan menjadi dua yaitu anti friction bearing dan

friction bearing. Anti friction bearing yaitu bearing yang ada media berputarnya.

Friction bearing merupakan bearing tidak ada media berputarnya. Contoh dari

Jenis bearing ditunjukan oleh gambar 2.9.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.9 jenis bearing

Pada tipe anti fricition bearing gesekan yang di timbulkan kecil di bandingkan

anti friction bearing karena ada media berputar didalam.

Macam-macam friction bearing antaralain :

1. Journal bearing (sleeve bearing)

plain bering juga dikenal metal jalan yang dipasang di crank shaaft. Contoh

dari Journal bearing (sleeve bearing) ditunjukan pada Gambar 2.10.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.10 Journal bearing (sleeve bearing)

19

Untuk Journal bearing merupakan jenis bearing yang mempunyai gesekan

yang besar tentunya juga mudah aus. Agar mengurangi keausan tersebut

pelumasan harus lancar.

2. Bushing

Bushing yaitu tipe friction bearing denggn bentuk melingkar. Bushing ini adalah

bantalan yang dipakai tempat poros yg berputar. Contoh dari bushing ditunjukan

pada Gambar 2.11.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.11 Bushing

Bhusing mempunyai karakteristik sama dengan Journal bearing sama- sama

mempunyai gaya gesekan yang besar dan mudah aus juga, penangananya sama,

pelumasan harus lancar dan permukaan tidak boleh kering.

Jenis-jenis bearing anti fricition meliputi :

1. Ball bearing

Ball bearing yaitu bantalan gelinding yang menggunakan bola-bola baja

didalam. Bola-bola ini untuk media antar komponen yang diam sama yang

bergerak. Contoh dari Ball bearing ditunjukan pada gambar 2.12.

20

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.12 Ball bearing

ball bearing beda dengan Journal bearing dan Bushing karena pada ball

bearing tidak bergesekan langsung karena ada medianya jadi gesekannya lebih

kecil, untuk umur dari ball bearing lebih tahan lama.

2. Cylinder roler bearing

Cylinder roler bearing yaitu bantalan geliinding mengunakan silinder baja.

Silinder baja ini untk media antar kompunen yang diam sama yang bergerak.

Contoh dari Cylinder roler bearing ditunjukan pada Gambar 2.13.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.13 Cylinder roller bearing

21

3. Barrel Roller bearing

Barrel Roller bearing yaitu bantalan geliinding menggunakan pipa baja. Pipa

baja ini untuk media antara komponen yang diam sama yang bergerak. Contoh

dari Barrel Roller bearing ditunjukan pada Gambar 2.14.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.14 Barrel Roller bearing

4. Taper roller bearing

Taper roller bearing yaitu bantalan geliinding bebentuk kerucut. menggunakan

roller baja untk media bergeraknya. Contoh dari Taper roller bearing ditunjukan

pada Gambar 2.15.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.15 Taper roller bearing

22

5. Needle bearing

Needle bearing yaitu bantalan gelinding roller baja atau baja berbentuk silinder

untk media bergeraknya. Contoh dari Needle bearing ditunjukan pada Gambar

2.16.

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.16 Needle bearing

Cylinder Roller bearing, Barrel Roller bearing, Taper Roller bearing, dan

Needle bearing karakteristiknya sama dengan ball bearing ada media antara

komponen yang dian sama yang begerak, Gesekannya kecil dan terpenting

pelumasan teratur dan permukaan jangan sampai kering. Dari semua tipe anti

friction bearing jangka waktu umurnya lebih lama.

Penggunaan bearing di sesuaikan sama besar yang di tahan dan arah gaya.

Contoh dari macam-macam beban pada bearing ditunjukan gambar 2.17.

23

(Sumber: Sularso, 2002)

Gambar 2.17 Macam-macam beban pada bearing

2.4 Poros

Poros yaitu suatu bagian yanng beputar, di mana terpasang elemen gear,

pulley, flywhel, enggkol, sproket dan elemen lain. Poros mendapat macam-macam

beban (Josep Edward Shigley,1983).

2.4.1 Fungsi poros

Poros befungsi sebagai meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran..

Contoh poros dukong yang berputar, yakni poros rodo kereta api, AS gardan dll.

2.5 Akuisisi Data

Sistem akuisisi data di definisikan sebagai sistem untuk

memperoleh,menyimpan,mengumpulkan dan memproses data di peroleh

informasi yang di inginkan. Sistem akuisisi data bisa merubah out-put yang

belum diolah dari 1 atau lebih sensor ke dalam sinyal digital ekuivalen untuk

diproses, seperti kendal dan aplikasi displai (Rizal Batubara,2005).

Elemen dasar daripada system akuisisy data diperlihatkan gambar 2.18,

sebagai berikut :

24

1. Komputer.

2. Tranduser.

3. Pengondisi sinyal.

4. Perangkat akuisisi data.

5. Perangkat analisis.

6. Perangkat lunak.

Gambar 2.18 Elemen sistem akuisisi data

2.6 Metode perancangan

Akan digunakan metode Pahl and Bitz dlam perancangan ini. Metode ini

dirangkum digambar 2.19.Perancangan di lakukan karena beberapa sebab

diantaranya adalah memodif produk karya Cina, tahapan perancangan berikut ini.

1. Merencanakan Proyek dan Penjelasan Tugas

Tugas fase ini menyusun spesfikasi produk yang memiliki fungsi dan

karakteristik tertentu yang mencukupi kebutuhan orang.

Fenomena

fisik

Pengkondisi

sinyal

Tranduser

(sensor)

Personal

Computer

Perangkat

Akuisisi data

Perangkat

Analisis

Softwar

Displai

25

2. Perancangan konsep produk

Konsep produk yaitu solusi masalah yang hurus diselesaikan. Konsep produk

berbentuk sket, tapi memuat semuanya.

3. Perancangan bentuk

Perancangan bentuk ini, komponen konsep dalam sket masih bentuk garis,

sekarang diberi wujud.

4. Perancangan Detail

Bentuk dan ukuran dari komponen produk sudah di tetupkan. Hasil dari ini

yaitu gambar lengkap , spesfikasi yang akan dirancang.

5. Pembuatan

Pada tahap ini akan dibahas proses keseluruhan, yaitu proses pemotongan,

pengelasan, pengeleman, pemasangan, finishing

6. Pengujian Alat

Pada tahap ini membahas pengujian kecepatan alat, yang hasilnya dibuat

karakterstik alat tersebut.

Gambar 2.

(Sumber: Riadi, 2009)

Gambar 2.19 diagram alur perancangan menurut Pahl

And Beitz

26

g). Anemometer bola ping-pong 2.3 Bearing1. Journal bearing (sleeve bearing)2. Bushing1. Ball bearing2. Cylinder roler bearing3. Barrel Roller bearing5. Needle bearing2.4 Poros2.4.1 Fungsi poros 2.5 Akuisisi Data2.6 Metode perancangan