BAB I

Praktikum Dinamika Teknik

Balancing Machine

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam suatu proses produksi, mesin-mesin produksi sangat memegang peranan. Kerusakan pada mesin-mesin tersebut bisa berakibat fatal pada proses produksi. Dengan kemajuan teknologi, telah diketahui bahwa salah satu penyebab kerusakan mesin-mesin itu antara lain karena adanya ketidakseimbangan pada bagian-bagian mesin yang berputar.Bagian-bagian yang berputar menimbulkan gaya kocak (shaking force) sebagai akibat dari efek-efek gaya inersia. Karena gaya kocak harus dihindari maka harus ada cara untuk menyeimbangkan secara keseluruhan atau sebagian gaya-gaya inersia tersebut dengan menambahkan gaya-gaya inersia tambahan yang membantu untuk melawan efek gaya-gaya inersia tersebut. Maka dari itu kami mencoba mengamati fenomena tersebut.1.2 Tujuan

Tujuan dilakukannya percobaan ini adalah :

1. Untuk mengetahui ketidakseimbanganan massa yang berputar pada suatu poros.

2. Untuk mempelajari langkah-langkah yang ditempuh dan untuk mengatasi ketidakseimbanganan tersebut yaitu dengan mendapatkan kondisi seimbang statis maupun seimbang dinamis.1.3 Rumusan Masalah

Dalam praktikum lab keahlian balancing machine, akan dipasang massa unbalance pada piringan 2,3, dan 4 dengan massa dan sudut kemiringan yang sudah ditentukan. Kemudian akan dipasang massa pembalance pada piringan 1 dan 5.1.4 Batasan Masalah

1. Dalam percobaan hanya satu kali proses pembalans-an2. Dalam keadaan massa pembalans belum terpasang sistem dalam keadaan setimbang3. Meja dalam keadaan rata 4. Kecepatan motor konstan selama pengambilan data pada rentang 3,5-4,5 A

5. Displacement hanya pada arah horizontal

6. Tidak ada getaran dari luar sistem

BAB II

DASAR TEORIAkibat percepatan mekanisme akan timbul gaya inersia pada mekanisme tersebut. Gaya inersia ini dapat menimbulkan goncangan pada mesin atau konstruksi. Adanya goncangan ini sangat merugikan. Karena umur komponen yang ada akan menjadi lebih pendek (mudah aus/rusak). Oleh karenanya perlu dilakukan langkah-langkah untuk menyeimbangkan mekanisme yang ada. Hal ini dilakukan dengan memberikan massa pada sistem yang akan melawan gaya inersia yang menyebabkan goncangan tersebut di atas.

Cara di atas dapat dipergunakan untuk membuat seimbang massa yang bergerak bolak-balik maupun yang berputar. Untuk sistem massa yang berputar, terdapat tiga jenis permasalahan, yaitu:

Membuat seimbang sebuah massa yang berputar.

Membuat seimbang lebih dari sebuah massa yang berputar, dimana massa-massa tersebut terletak pada sebuah bidang datar yang sama.

Membuat seimbang lebih dari sebuah massa yang berputar, dimana massa-massa tersebut terletak pada beberapa bidang datar.

2.1 Membuat Seimbang Sebuah Massa yang BerputarSuatu poros yang berputar dengan kecepatan sudut ( akan mengakibatkan timbulnya gaya inersia, jika gaya-gaya dan momen yang timbul tidak seimbang, akan menimbulkan goncangan pada sistem serta reaksi yang cukup besar pada bantalan A dan B.

Untuk mengeliminasi timbulnya goncangan tersebut ditambahkan massa penyeimbang m2 yang dipasang pada jarak R2 dari poros, dan pada posisi sudut seperti pada gambar 2.1. Tujuan dari pemberian massa ini adalah untuk menyeimbangkan sistem, baik keseimbangan secara statis maupun dinamis.

SHAPE \* MERGEFORMAT

SHAPE \* MERGEFORMAT

Gambar 2.1.

Keseimbangan Statis

Keseimbangan statis tercapai apabila total momen oleh gaya berat dari sistem massa terhadap poros sama dengan nol.

... (1)

Keseimbangan Dinamis

Keseimbangan dinamis tercapai apabila total gaya inersia yang timbul akibat putaran sama dengan nol.

... (2)

Ternyata persamaan (1) dan (2) adalah sama. Jadi untuk sebuah massa yang berputar, keseimbangan statis dan dinamis tercapai bila memenuhi persamaan di atas. Bila harga R2 ditentukan (tergantung pada ruang yang tersedia), maka m2 dapat dihitung.2.2 Membuat Seimbang Lebih Dari Satu Massa yang Berputar pada Bidang Datar yang Sama2.2.1 Cara Analitis

Sebagai misal disini terdapat tiga buah massa m1, m2, dan m3 terletak pada bidang yang sama, dipasang pada poros pada jarak masing-masing R1, R2, R3, serta posisi sudut (1, (2, (3 seperti pada gambar 2.2.

Massa penyeimbang me dipasang pada poros dengan jarak Re dan posisi sudut (e. Agar seimbang, maka sistem harus memenuhi keseimbangan statis maupun dinamis.

Gambar 2.2.

Keseimbangan StatisKeseimbangan statis tercapai bila jumlah momen oleh gaya berat massa-massa tersebut terhadap poros sama dengan nol. Yang dinyatakan dengan persamaan berikut ini.

atau

..(3.1)

Apabila sistem di putar 900 melawan jarum jam, maka keseimbangan statis dipenuhi oleh persamaan :

..(3.2)

Keseimbangan DinamisKeseimbangan dinamis tercapai bila jumlah gaya inersia akibat putaran sama dengan nol. Dimana gaya inersia ini diuraikan pada arah horisontal dan vertikal.

Untuk gaya inersia arah horisontal:

Untuk gaya inersia arah vertikal:

Dua persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi :

......(4)

...(5)

Persamaan (4) dan (5) adalah syarat tercapainya keseimbangan dinamis. Sedangkan dari persamaan yang terdahulu terlihat bahwa persamaan (3.1) dan (3.2) sama dengan persamaan (4) dan (5). Hal ini berarti dengan menggunakan persamaan (4) dan (5) saja sudah mencakup syarat terjadinya keseimbangan statis dan dinamis.

Pada persamaan (4) dan (5) terdapat tiga variabel yang tidak diketahui yaitu me, Re, dan (e. Tetapi kita dapat menentukan Re sesuai dengan kondisi sistem yang ada atau ruang yang tersedia. Sehingga variabel yang belum diketahui pada persamaan (4) dan (5) menjadi dua, sehingga persamaan dapat diselesaikan. Perlu diketahui bahwa arah (e tidak dapat ditentukan.

2.2.2 Metode Grafis

Disamping menggunakan cara analitis seperti uraian di atas, massa penyeimbang me dapat juga ditentukan dengan memakai cara grafis sebagai berikut. Apabila jumlah gaya inersia yang timbul sama dengan nol, maka secara vektorial dapat dituliskan :

atau

. (6)

Agar diperoleh sistem yang seimbang maka vektor-vektor pada persamaan (6) harus membentuk polygon vektor tertutup, seperti ditunjukkan oleh gambar 2.3. Seperti yang terlihat pada gambar 2.3, arah e tidak bisa kita tentukan. Kita hanya bisa menentukan harga me atau Re saja.

Gambar 2.3.

2.3. Membuat Seimbang Lebih Dari Sebuah Massa yang Berputar, Terletak

pada Beberapa Bidang Sejajar

Gambar 2.4 menunjukkan keadaan yang umum dari massa-massa yang diletakkan sepanjang poros yang berputar dengan kecepatan konstan. Jarak massa-massa m1, m2, m3 terhadap poros adalah R1, R2, dan R3, sedang posisi sudutnya (1,(2, (3. Untuk kondisi di atas, maka akibat putaran poros akan timbul gaya-gaya inersia yang sejajar pada jarak-jarak tertentu.Ketidakseimbangan sistem dalam hal ini disebabkan karena:

Jumlah gaya inersia yang timbul tidak sama dengan nol.

Jumlah momen (kopel) yang timbul tidak sama dengan nol.

Untuk mengatasi ketidakseimbangan karena kopel yang timbul, maka pada sistem harus ditambahkan suatu kopel, sehingga jumlahnya sama dengan nol. Kopel tambahan tersebut di atas diperoleh sebagai berikut:

Gambar 2.4.

Pada sistem kita tambahkan dua buah massa penyeimbang yang tidak terletak pada satu bidang datar. Karena putaran poros, pada massa-massa penyeimbang tersebut akan timbul gaya-gaya inersia yang sejajar pada jarak tertentu. Ini akan menimbulkan kopel yang akan melawan kopel yang terjadi karena putaran massa-massa m1, m2, m3 sehingga jumlah kopelnya sama dengan nol.

Penempatan massa penyeimbang tergantung fasilitas ruangan yang tersedia. Berikut ini akan diuraikan bagaimana massa penyeimbang mA dan mB dapat membuat sistem menjadi seimbang. Mula-mula kita akan memperhatikan pengaruh massa m1 terhadap bidang A dan bidang B. Perhatikan gambar 2.5.

Gambar 2.5.Massa m1 menimbulkan gaya inersia m1R1(2. Bila pada bidang A ditambahkan dua buah gaya yang sama besar berlawanan arah m1R1(2, maka sistem tidak berubah. Sekarang kita dapat melihat bahwa akibat gaya inersia dari massa m1 dapat diganti dengan gaya sebesar m1R1(2 yang bekerja pada bidang A dan kopel sebesar m1R1(2a1 yang bekerja pada poros.

Kopel m1R1(2a1 tersebut diatas dapat diganti dengan dua buah gaya yang sama, sejajar, dan berlawanan arah sebesar F, masing-masing bekerja pada bidang A dan B.

Gambar 2.6.

Gaya F dalam hal ini harus memenuhi persamaan:

F . b = m1R1 (2 a1

F = m1R1(2 a1 / b

Akhirnya kita dapat melihat bahwa pengaruh gaya inersia massa m1 pada bidang A dan B adalah gaya sebesar m1(2R1.a1/b pada bidang B dan m1(2R1.(1 - a1/b) pada bidang A.

Gambar 2.7.

Dengan cara yang sama dapat ditentukan efek m2 dan m3 terhadap bidang A dan B seperti pada gambar 2.8 berikut :

Gambar 2.8.

Agar gaya-gaya yang bekerja di bidang A seimbang, maka pada bidang A tersebut harus ditambahkan sebuah gaya yang resultannya bila dijumlahkan dengan efek m1, m2, dan m3 sama dengan nol. Gaya yang harus ditambahkan tersebut diperoleh dari gaya inersia yang timbul pada massa penyeimbang mA yang ditambahkan pada poros di bidang A. Hal yang sama dilakukan pada bidang B. Jadi sekarang total gaya pada bidang A sama dengan nol, dan total gaya pada bidang B juga sama dengan nol

2.3.1 Metode Analitis

Misalnya mA dan mB adalah massa penyeimbang yang harus ditambahkan pada bidang A dan B yang berada pada jarak RA dan RB dari poros dan posisi sudutnya (A dan (B (lihat gambar 2.9).

Gambar 2.9.

Keseimbangan Statis :

Keseimbangan statis terjadi bila jumlah bidang momen oleh gaya berat terhadap poros sama dengan nol.

(7)

Apabila sistem di putar 900 melawan jarum jam, maka keseimbangan statis dipenuhi oleh persamaan :

(8)

Keseimbangan dinamis :

Keseimbangan dinamis dipenuhi apabila jumlah gaya inersia yang timbul sama dengan nol, dan jumlah momen oleh gaya-gaya inersia yang timbul sama dengan nol.

Untuk gaya inersia ke arah horizontal :

(9)

Untuk gaya inersia ke arah vertikal :

(10)

Keseimbangan momen terhadap bidang A oleh gaya inersia ke arah horisontal :

MA = 0

Harga aA = 0 maka :

(11)

Keseimbangan momen terhadap bidang A oleh gaya-gaya inersia ke arah vertikal :

MA = 0

Harga aA = 0 maka :

(12)

Jadi keseimbangan dinamis terpenuhi dengan persamaan (9), (10), (11), dan (12).

Ternyata persyaratan keseimbangan statis yaitu persamaan (7) dan (8) sama dengan persamaan (9) dan (10), yang sebagian dari persyaratan keseimbangan dinamis. Jadi persamaan (9), (10), (11), dan (12) merupakan persyaratan keseimbangan statis maupun keseimbangan dinamis. Dari empat persamaan tersebut terdapat 6 variabel, yaitu mA, RA, (A dan mB, RB, (B. Dengan menentukan 2 variabel, sebuah pada A dan sebuah pada B, maka variabel yang lain bisa didapatkan. Karena terbatasnya tempat dimana himpunan beban massa berputar, maka biasanya ditentukan R yang maksimal, hingga bisa didapatkan mA, mB, (A dan (B. Metode analitis dapat kita plotkan sebagai berikut :MRa(m.R.Cos (m.R.Sin (m.R.a.Cos (m.R.a.Sin (

m1R1a1(1................

m2............

........

mARAaA(A??00

mBRBaB(B????

( = 0( = 0( = 0( = 0

2.3.2 Metode GrafisMetode secara grafis yang dipakai adalah metode dengan persamaan-persamaan yang sama dengan metode analitis, tetapi dinyatakan dengan persamaan vektor.

Keseimbangan gaya-gaya inersia :

=0.................................................................(14)

Keseimbangan momen gaya inersia terhadap bidang A :

= 0(15)

Keseimbangan momen gaya inersia terhadap bidang B :

= 0.........(16)

Dimana : mi= berat beban pada rotor bidang koreksi ke i.

Ri= jari-jari dimana beban terletak pada bidang ke i

ai= jarak bidang ke i terhadap bidang koreksi A

bi = jarak bidang ke i terhadap bidang koreksi B

Metode secara grafis ini dapat ditabelkan sebagai berikut :

MR(a

m1R1(1a1m1R1m1R1a1

............

............

?RA?0?0

?RB?aB??

Analisa keseimbangan bisa dilakukan terhadap bidang A saja atau bidang B saja yaitu menggunakan persamaan (15) atau persamaan (16).

Dengan menggambarkan keseimbangan vektor dari vektor momen terhadap bidang A akan didapatkan vektor momen mBRBaB. Sebaliknya kalau digambarkan keseimbangan vektor dari vektor momen B akan didapatkan vektor momen mARAbA. Karena aB dan aA adalah tertentu maka vektor mB, RB dan mA, RA bisa didapatkan. Selanjutnya jika RA, dan RB ditentukan maka bisa didapatkan mA dan mB.

BAB III

PERALATAN DAN CARA KERJA

3.1 PeralatanAdapun peralatan yang dipakai mempunyai bagian dan perlengkapan sebagai berikut:

1. Rangka penunjang ayunan.

2. Motor dengan putaran variable sebagai penggerak poros (rotor berupa piringan dipasang pada poros).

3. Tranducer yang digunakan untuk mengamati amplitudo dari osilasi ayunan dihubungkan dengan kotak kontrol.

4. Lima buah rotor, dimana rotor 1 dan rotor 5 mempunyai slot untuk meletakkan dan mengikat beban imbangan yang disebut sebagai rotor koreksi. Rotorrotor 2,3,4 mempunyai lubang lubang untuk mengikat beban yang akan dibalans dengan jari-jari yang sudah tertentu. Pada kelima rotor tersebut dilengkapi dengan bus penunjuk posisi sudut.

5. Stroboscope dengan frekuensinya yang dapat diatur dikondisikan konstan pada percobaan ini sedangkan frekuensi putaran rotor koreksi diubah-ubah sehingga didapat angka tertentu yang seolah-olah diam.

6. Kotak kontrol tempat power supply motor penggerak, oscillator untuk stroboscope dan pembacaan amplitudo dari oscillasi ayunan rangka ayun

7. Satu set beban massa (8, 11, 16, 22, dan 23) gram, tiga kunci L, satu steel rule, satu pointer dengan dasar magnit dan flat belt.

3.2 Pemasangan Peralatan Cara pemasangan peralatan untuk melakukan percobaan adalah:

1. Rangka mesin diletakkan diatas meja yang kokoh dan benar-benar mendatar, diatur dengan kaki pengatur.

2. Himpunan rotorporos diletakkan diatas bantalan ayun dengan flat belt penggerak dilingkarkan pada poros, pully perantara dan pully penggerak. Belt dikencangkan dengan pengatur pada pegangan motor.

3. Rangka ayunan dipasang pada rangka penunjang dengan pegas silang dan diikat dengan kawat (kabel) pada kedua ujung lainnya, sehingga rangka ayunan dan himpunan rotorporos bebas beroscilasi pada bidang horizontal disekitar sumbu pegas silang dan gerakan dikembalikan oleh gaya elastis dari pegas silang.

4. Antara ujung porosrotor dengan tumpuannya pada rangka ayunan diberikan jarak 0,5 mm, agar poros bebas berputar terhadap tumpuan tersebut.

5. Lengan transducer diatur sedemikian rupa sehingga dalam keadaan diam, lengan ayun berada ditengah-tengah.

6. Transducer dihubungkan dengan kotak kontrol dan kotak pada bed-plate voltage dan hubungan elektrik diperiksa agar bebas kotoran.

3.3 Prosedur PraktikumLangkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan praktikum adalah:

1. Rotor-rotor dipasang pada poros dengan jarak sesuai perintah praktikum, beban massa dipasang pada rotor 2, 3, 4 dengan berat dan posisi sesuai perintah praktikum pula.

2. Himpunan rotor poros dipasang pada rangka ayunan dengan rotor koreksi 1 tepat di atas sumbu pegas silang dan sesuai dengan petunjuk pemasangan, dengan tidak melupakan rencana pemasangan flat belt penggerak dipasang di antara rotor 2 dan 3 atau antara rotor 3 dan 4. Flat belt dihubungkan dengan pulley motor penggerak melalui dua pulley perantara.

3. Stroboscope diswitch pada internal dan diatur frekwensinya misalnya 12 Hz. Stroboscope diarahkan pada bidang rotor 5 dimana terdapat simpangan terbesar dari getaran horizontal.

4. Himpunan rotor poros diputar oleh motor penggerak dengan putaran yang variabel. Putaran motor diatur sedemikian rupa hingga frekuensi putaran motor sama dengan frekuensi stroboscope. Hal ini terjadi kalau terlihat rotor seolah-olah diam.

5. Pada saat rotor seolah-olah tampak diam segera catat angka yang kelihatan tetap pada rotor dimana terdapat arah simpangan terbesar dari getaran horizontal. Bersamaan dengan itu segera dicatat amplitudo yang ditunjukkan oleh amplitudo meter sesuai dengan skala yang dipakai.

6. Stroboscope diswitch pada eksternal dan kontaktor diatur hingga menyentuh lengan transducer, dimana terdapat keseimbangan terbesar dari getaran horizontal.

7. Dari angka yang kelihatan tetap seperti pada prosedur 5 dapat diamati dimana posisi massa pembalans sesuai dengan posisi yang ditunjukkan oleh bus penunjuk posisi sudut, misalnya angka 1 setelah motor dimatikan. Ketiga skrup pengikat dibuka, dikendorkan, rotor 5 diputar sedemikian hingga slot tepat pada posisi ketidak seimbangan tadi, kemudian sekrup dikencangkan lagi.

8. Dengan pertolongan curve kalibrasi akan didapat perkalian massa jari-jari (m1R1) untuk amplitudo yang ditunjukkan oleh angka amplitudometer.

9. Karena keterbatasan jari jari yaitu terbatas pada slot yang ada, maka dipilih R dan masa m yang tersedia hingga m1R1 sama dengan atau mendekati m1R1 yang didapat dari prosedur 8. Masa m1 dan jarijari R1 yang dipilih, dipasang pada slot yang telah diatur posisinya pada prosedur 7, tetapi pada posisi kebalikan yang ditunjukkan R 1 pada prosedur 7. 10. Diulangi seperti prosedur 4,5,6 hingga didapat R2 dan m2 R2 dengan cara seperti pada prosedur 7 dan 8.

11. Diagam mR dapat dibuat dengan skala tertentu (seperti gambar 3.1). Dari diagram mR ini didapat beberapa mR dan posisi yang harus diberikan agar sistem dalam keseimbangan, baik statis maupun dinamis.

12. Bandingkan hasil tersebut dengan teori, baik dengan metode analitis maupun grafis.

13. Posisi rotor dibalik, rotor koreksi 5 diletakkan tepat diatas sumbu pegas silang dan rotor koreksi 1 sebagai rotor koreksi yang diamati seperti yang dilakukan pada rotor 5.

14. Ambil kesimpulan.

Gambar 3.1.Mencari arah pembalance dngan pengesetan stroboscope pada kondisi internal

BAB IV

ANALISA DAN PERHITUNGAN

4.1 Data Percobaan4.1.1 Percobaan 1Data teknis

W2= m2= 22 gram2= 90o

R2= 67.5 mm

W3= m3= 11 gram3=60o

R3= 45 mm

W4= m4= 16 gram4=90o

R4= 67.5 mm

Rotor koreksi 1 sebelum dibalancing

NoAngkaAmplitudoFrekuensi

180.812

271.212

35112

481.212

560.912

Angka seolah tampak paling lama: 7

= 110oAmplitudo rata-rata yang ditunjukkan angka: 1.02

Dari grafik didapatkan gram mm: 1447 & W1= m1= 31 gram; R1= 46.67 mm

Rotor koreksi 1 setelah dibalancing

NoAngkaAmplitudoFrekuensi

14012

26012

35012

47012

55012

Angka seolah tampak paling lama: 5

=130oAmplitudo rata-rata ditunjukkan angka: 0

Dari grafik didapatkan gram mm: 896.664.1.2 Percobaan 2Data teknis

W2= m2= 16 gram2= 90o

R2= 67.5 mm

W3= m3= 11 gram3=60o

R3= 45 mm

W4= m4= 22 gram4=90o

R4= 67.5 mm

Rotor koreksi 5 sebelum dibalancing

NoAngkaAmplitudoFrekuensi

161.212

281.412

361.212

451.312

541.312

Angka seolah tampak paling lama: 6= 250oAmplitudo rata-rata yang ditunjukkan angka: 1.28

Dari grafik didapatkan gram mm: 1973 & W5= m5= 31 gram; R5= 63.7 mm

Rotor koreksi 5 setelah dibalancing

NoAngkaAmplitudoFrekuensi

170.612

240.512

320.512

460.412

530.512

Angka seolah tampak paling lama: 7=120oAmplitudo rata-rata ditunjukkan angka: 0.5

Dari grafik didapatkan gram mm: 306.207

4.2 Analisa Data4.2.1 Metode PercobaanDari data percobaan, dapat dibuat grafik untuk mencari m1R1, m5R5, 1 dan 5 sebagai berikut:

Gambar 4.1 Grafik untuk mencari m5R5 dan 5 (skala 1 mm= 10 gram.mm)

Gambar 4.2 Grafik untuk mencari m1R1 dan 1 (skala 1mm = 10 gram.mm)

Dari gambar 4.1 dan 4.2 didapatkan hasil

m1R1= 1790 gram.mm

1= 63o

m5R5= 2310.8 gram.mm

5= 298o4.2.2 Metode AnalitisTabel 4.1.1 Data analitis percobaan I sebelum perhitungan

Nom (gr)R(mm)a(mm)m.R.cos m.R.sin m.R.a.cos m.R.a.sin

1m1R101m1.R1.cos 1m1.R1.sin 1m1.R1.a1.cos 1m1.R1.a1.sin 1

22267.5100900148.50148500

3114520060247.5428.684950085736.51

41667.530090010800324000

5m5R54005m5.R5.cos 5m5.R5.sin 5m5.R5.a5.cos 5m5.R5.a5.sin 5

=0=0=0=0

* mi.Ri.cos i = 0

m1.R1.cos 1 + 247,5 + m5.R5.cos 5 = 0

m1.R1.cos 1 + m5.R5.cos 5 = -247,5 ( 1 )* mi.Ri.sin i = 0

m1.R1.sin 1 + 148,5 + 428,68 + 1080 + m5.R5.sin 5 = 0

m1.R1.sin 1 + m5.R5.sin 5 = -1657,18 . ( 2 )* mi.Ri.ai.cos i = 0

49500 + 400.m5.R5.cos 5 = 0

400m5.R5.cos 5 = -49500

m5.R5.cos 5 = -123,75 . ( 3 )* mi.Ri.ai.sin i = 0

0 +148500 + 85736,51 + 324000 + 400.m5.R5.sin 5 = 0

400.m5.R5.sin 5 = -558236,51

m5.R5.sin 5 = -1395,59 .. ( 4 )Substitusi ( 3 ) ke ( 1 )

m1.R1.cos 1 123,75 = -247,5

m1.R1.cos 1 = -123,75 ...( 5 )Substitusi ( 4 ) ke ( 2 )

m1.R1.sin 1 -1395,59 = -1657,18

m1.R1.sin 1 = -261,59 ( 6 )

Eliminasi ( 6 ) dan ( 5 )

m1.R1.sin 1 = -261,59

= ( kwadran 3

tan 1 = 2,11

1 = 64,64o+180o

1 = 244,64oEliminasi ( 4 ) dan ( 3 )

= ( kwadran 3

tan 5 = 11,28

5 = 84,93o+180o

5 = 264,93o

m5.R5.sin 5 = -1395,59

m5.R5.sin 264,93o = -1395,59

m5 R5 = 1401,07

m1.R1.sin 1 = -261,59

m1.R1.sin 244,64o = -261,59

m1.R1 = 289,494.2.3 Metode GrafisNom (gr)R (mm)a(mm)m R m R a

1m1R101m1 R10

21667,5100901485148500

316452006049599000

41667,5300901080324000

5m5R54005m5 R5400 m5 R5

= 0 = 0

Skala : 1: 10000

400 m5 R5 =56,04x10000 m5 R5 = 1401 5 =265Skala : 1:100

m1 R1 = 16,03x100m1r1 = 1603 1 = 2664.2 Pembahasan

Dari hasil perhitungan dengan ketiga metode, yaitu metode perhitungan analitis, grafis, dan percobaan didapat data pada tabel berikut ini.

Percobaan 1

AnalitisgrafisPercobaan

M1R1289,4916031790

M5R51401,0714012310,8

1244,64o266063o

5264,93o2650298o

Dari hasil perhitungan data, maka jika dibandingkan antara hasil yang diperoleh dari cara grafis dan perhitungan analitis, didapatkan hasil yang hampir sama atau sedikit berbeda. Sementara dari hasil percobaan didapat data yang melenceng jauh dari analitis dan grafis. Hal ini disebabkan karena faktor-faktor keterbatasan saat percobaan. Adanya kemungkinan voltase dari power supply yang berubah-ubah sehingga menyebabkan kecepatan motor yang tidak stabil dan berakibat sulitnya membaca angka yang diam pada bidang pembalans yang dilakukan oleh praktikan.BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

1. m,R dan ( yang diperoleh dari hasil percobaan ternyata berbeda bila dibandingkan dari hasil perhitungan secara analitis maupun grafis . Hal ini dapat diakibatkan oleh keterbatasan selama melakukan praktikum, seperti voltase dari power supply yang berubah-ubah sehingga menyebabkan amplitudo pada osciloscope tidak tetap dan berakibat sulitnya membaca angka yang diam pada bidang pembalans.2. Hasil m1r1 dan 1

M1r1 = 289,491= 244,64o3. Hasil m5r5 dan 5M5r5= 1401,075= 264,93o5.2 Saran

1. Peletakan pegas ayun diatas rotor koreksi I hendaknya dilakukan dengan benar , supaya efek ketidakbalanans pada rotor koreksi I tidak berpengaruh, karena rotor koreksi I bertindak sebagai rotor acuan

2. Hendaknya pulley yang terletak antara poros rotor dengan poros motor terletak sejajar dan tidak miring, karena akan menimbulkan efek komponen horizontal dari gaya inersia yang menyebabkan getaran 3. Grader jika menjelaskan alat agar lebih jelas lagi supaya tidak membingungkan praktikan.ABSTRAK

Dalam suatu proses produksi, mesin-mesin produksi sangat memegang peranan penting di dalamnya. Maka, hendaknya dihindari kerusakan pada mesin-mesin tersebut. Karena kerusakan pada mesin-mesin produksi bisa berakibat fatal pada keseluruhan proses produksi. Salah satu penyebab kerusakan mesin-mesin tersebut adalah ketidakseimbangan mesin-mesin berputar yang kemudian akan mengakibatkan gaya kocak (Shaking Force) sebagai akibat dari efek-efek gaya inersia. Untuk mengurangi atau menghilangkan gaya kocak, gaya-gaya inersia yang terjadi harus diseimbangkan dengan gaya inersia tambahan yang akan melawan gaya-gaya inersia tersebut. Maka, praktikum Balancing Machine dilakukan untuk mengetahui keseimbangan massa yang berputar pada poros serta mencoba mempelajari cara untuk mengatasi ketidakseimbangan tersebut dengan mencari kondisi seimbang statis maupun dinamis.

Praktikum ini menggunakan 5 buah rotor yang terpasang pada poros dimana pada rotor 2, 3, dan 4 dipasang beban tertentu dengan jarak/jari-jari tertentu pula. Poros diputar oleh mesin melalui perantara pulley yang berada di antara keduanya. Putaran poros diatur agar agar frekuensinya sama dengan frekuensi Stroboscope, yaitu ketika rotor yang berputar terlihat seolah-olah diam. Lalu catat angka yang selalu terlihat sama/tetap pada rotor yang menunjukkan simpangan terbesar dari getaran horizontal. Itulah saat dimana terdapat keseimbangan terbesar dari getaran horizontal.

Hasil yang didapatkan dari praktikum ini adalah m5r5, m1r1, 1, 5, grafik m.r.a dan m.r yang membuat benda berputar berada dalam system yang seimbang. Nilai m5r5 secara analitis adalah 1401,07, secara grafis adalah 1401, dan secara percoban 2310,8. Nilai 1 secara analitis adalah 244,64o, secara grafis adalah 2660, dan secara percoban 63o. Nilai m1r1 secara analitis adalah 289,49, secara grafis adalah 1603, dan secara percoban 1790.m12R

m22R

m2g

W1

W2

R2

R1

A

B

m1g

W2

R2

R1

A

B

m22R

m22R sin 2

m32R

m32R cos 2

m3

R1

e

meg

Re

m2g

R3

R2

(1

(3

m32R sin 2

m12R sin 2

m22R cos 2

m2

m12R

m3g

m1

m12R cos 2

m1g

B

A

me2R cos 2

me

me2R

me2R sin 2

m32R

m22R

m3g

m1.R1

m2R2

m3R3

meRe

m12R

m2g

(3

(1

R2

R3

m1g

R1

e

Re

+ m22R

meg

m32R

m12R

m1

m3

m1g

m3g

a1

a2

aB

m2

m2g

a3

Bidang A

Bidang B

m22R

m1(2R1

m1(2R1

m1(2R1

Bidang A

Bidang B

a1

b

Bidang A

Bidang B

m1(2R1.a1/b

m1(2R1

b

m1(2R1.a1/b

Bidang A

Bidang B

m1(2R1.a1/b

m1(2R1.(1-a1/b)

b

Efek m1

Efek m1

Efek m1

Bidang B

Bidang A

Efek m3

Efek m1

Efek mB dibidang B yang seimbang dengan efek m1, m2, dan m3.

Efek mA dibidang A yang seimbang dengan efek m1, m2, dan m3.

Efek m3

Efek m2

Efek m2

b

m32R

m12R sin 1

m12R

m32R sin 3

m1

m3

m32R cos 3

m12R cos 1

m1g

m3g

a1

m22R cos 2

a2

m2

aB

a3

m22R sin 2

m22R

Bidang A

Bidang B

m2g

EMBED AutoCAD.Drawing.17

EMBED AutoCAD.Drawing.17

PAGE 21

_1320588830.unknown

_1320588838.unknown

_1320588846.unknown

_1320588850.unknown

_1320588852.dwg

_1320591476.dwg

_1320591527.dwg

_1320588854.dwg

_1320588855.dwg

_1320588851.unknown

_1320588848.unknown

_1320588849.unknown

_1320588847.unknown

_1320588842.unknown

_1320588844.unknown

_1320588845.unknown

_1320588843.unknown

_1320588840.unknown

_1320588841.unknown

_1320588839.unknown

_1320588834.unknown

_1320588836.unknown

_1320588837.unknown

_1320588835.unknown

_1320588832.unknown

_1320588833.unknown

_1320588831.unknown

_1320588821.unknown

_1320588825.unknown

_1320588828.unknown

_1320588829.unknown

_1320588826.unknown

_1320588823.unknown

_1320588824.unknown

_1320588822.unknown

_1320588817.unknown

_1320588819.unknown

_1320588820.unknown

_1320588818.unknown

_1320588815.unknown

_1320588816.unknown

_1320588814.unknown