Makalah Pengukuran Gaya
-
Upload
irfan-mahyunis -
Category
Documents
-
view
721 -
download
68
Transcript of Makalah Pengukuran Gaya
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
I. PENGUKURAN GAYA
A. Pengertian Gaya
Gaya adalah suatu besaran yang menyebabkan benda bergerak. Gaya dapat
mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :
benda diam menjadi bergerak
benda bergerak menjadi diam
bentuk dan ukuran benda berubah
arah gerak benda berubah
Berdasarkan Hukum II Newton “ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang
berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda tersebut“ Secara matematis ditulis :
F = m.a …………………………………………………………(1)
dimana : m = massa [kg]
a = percepatan [m/dt 2 ]
F = kg.m/det 2 = N (Newton)
B. Macam - Macam Gaya
Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan sebagai berikut :
gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin
gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet
gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi
gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas
gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik
Berdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :
gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan
dengan benda.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan benda
C. Metode Dasar Pengukuran Gaya
Metode 1 .Menyeimbangkan gaya ini dengan gaya gravitasi yang sudah diketahui dari
suatu massa standar, baik langsung ataupun memakai sistem tuas tuas.
Metode ini digambarkan dengan neraca analitis, neraca bandul dan timbangan kodok.
Neraca analitis meskipun dasar kerjanya sederhana, tetapi meminta perencanaan dan operasi
yang cermat untuk mencapai hasil maksimal. Lengan neraca direncanakan sedemikian rupa,
sehingga titik pusat massanya berada sedikit (beberapa perseribu inci) di bawah tumpuan tajam
dan oleh karena iti berada dalam keseimbangan yang sangat stabil. Ini mengakibatkan defleksi
lengan neraca ( pada instrumen yang peka dibaca dengan memakai mikrometer optik) penunjuk
yang peka terhadap ketidakseimbangan. Pada ujung bawah daerah ukur instrumen tertentu,
sering kali defleksi cahaya digunakan sebagai pembacaan pengukuran di samping dipakai untuk
menyeimbangkan neraca dengan jalan penambahan beban atau mengatur panjang lengan beban
ukur. Pendekatan ini lebih cepat daripada membuat penunjukan nol tetapi hubungan sudut
defleksi dan keadaan tidak seimbang, harus diketahui secara tepat dan harus stabil. Hubungan ini
cenderung untuk berubahubah dengan besarnya beban pada neraca, karena perubahan bentuk
tumpuan tajam dan sebagainya, tetapi perencanaan yang cermat dapat memberikan kesalahan
sekecil mungkin. Untuk pengukuran pengukuran dengan ketelitian yang tinggi, gaya tekan ke
atas pada massa standar yang disebabkan oleh udara harus diperhitungkan . Neraca neraca yang
sangat peka harus diletakan di dalam ruangan yang dikendalikan suhunya dan dijalankan dengan
pengaturan jauh untuk mengurangi pengaruh suhu badan operator dan arus konveksi panas.
Umumnya beda suhu 1/20o C antara kedua lengan neraca akan menyebabkan perbandingan
panjang lengan berubah dengan 1/1.000.000 bagian, cukup besar untuk beberapa pemakaian.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
Gambar 1. Neraca Analitis
Neraca bandul adalah instrumen jenis defleksi, yaitu gaya yang tidak diketahui diubah
menjadi torsi yang diseimbangkan dengan torsi massa standar yang tetap yang diatur sebagai
bandul. Bentuk praktis dari dasar kerja ini menggunakan suatu bentuk sector tertentu dan pita
baja untuk melinierkan hubungan sudut torsi bandul yang tidak linier. Gaya yang tidak diketahui
Fi, dapat dikerjakan langsung atau dengan memakai system tuas tuas, seperti yang terlihat pada
timbangan kodok, untuk memperlebar daerah ukur. Suatu sinyal listrik yang sebanding dengan
gaya sangat mudah didapat dengan memakai transducer pergeseran sudut yang diletakakan
dalam timbangan untuk mengukur sudut θ. Timbangan kodok menggunakan sistem tuastuas
untuk mengukur gaya yang besar, dengan memakai standar berat yang jauh lebih kecil. Batang
lengan neraca diseimbangkan dengan mengkombinasikan dengan tepat pemberat gantung dan
tangan tuas pemberat geser spanjang skala yang sudah dikalibrasi. Timbangan ini dapat
mengadakan gerak keseimbangan sendiri dengan menambahkan sensor listrik untuk pergeseran
untuk mendeteksi keadaan seimbang dan sebuah sistem penguat motor untuk menggerakan
pemberat geser pada posisi seimbang. Keuntungan lain yang menarik adalah bahwa bila a/b=c/d,
pembacan timbangan tidak terpengaruh pada letak Fi pada timbangan. Karena hal ini sangat
menguntungkan, kebanyakan timbangan yang ada dipasaran dilengkapi dengan cara ini dengan
menggunakan sistem suspensi seperti yang ditunjukkan gambar atau sistem lain yang
menghasilkan keadaan yang sama. Bila neraca analitis hampir hanya digunakan untuk
“penimbangan berat” (sebetulnya menentukkan massa) dari suatu benda atau bahan kimia,
timbangan kodok dan neraca bandul juga digunakan untuk pengukuran gaya, seperti yang
terdapat dalam penentuan daya poros pada dinamometer, ketiga instrumen itu terutama
digunakan untuk pengukuran gaya statik.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
(a)
(b)
Gambar 2. (a) Neraca Bandul,(b) Neraca Kodok
Metode 2. Mengukur percepatan suatu benda dengan massa tertentu yang dipengaruhi gaya
yang akan diukur.
Penggunaan pengukuran percepatan untuk mengukur gaya, terbatas sekali
penggunaannya karena gaya yang ditentukan merupakan gaya resultan pada suatu massa.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
Seringkali beberapa gaya yang tidak diketahui bersamasama bekerja , dan gayagaya tersebut
tidak dapat diukur secara terpisah dengan metode ini.
Gambar 3. Mengukur percepatan suatu benda dengan massa tertentu
Metode 3. Menyeimbangkan dengan gaya magnetik yang dihasilkan oleh interaksi antara
kumparan beraliran listrik dan suatu magnit.
Neraca elektromagnetik memakai sebuah detektor fotoelektrik ( atau sensor pergeseran
yang lain) untuk mendeteksi keadan seimbang, sebuah penguat dan kumparan torsi dalam suatu
sistem servo untuk menyeimbangkan perbedaan antara gaya yang tidak diketahui Fi dengan gaya
gravitasi pada massa standar. Keuntungankeuntungan relative dibandingkan dengan neraca
mekanis adalah mudah dipakai, kurang peka terhadap lingkungan, lebih cepat mengukur, ukuran
yang lebih kecil dan kemudahan untuk pengukuran jarak jauh, Juga sinyal listrik yang dihasilkan
sangat berguna untuk penggunaan perekam yang terus menerus dan/atau untuk mengendalikan
otomatis. Neraca neraca yang diperlengkapi dengan mikroprosesor akan memberikan
keuntungan yang lebih besar lagi, dapat dipakai untuk berbagai keperluan dan cepat digunakan
dengan memakai banyak tatacara rutin yang bekerja otomatis dan memberikan keuntungan
keuntungan yang semula tidak mungkin. Sistem beratcara otomatik menghilangkan pengaruh
berat wadah dari berat total dan memberikan berat bersih pada keadaan di mana barang yang
ditimbang ada dalam wadah. Program program statistis, melaksanakan perhitungan harga ratarata
dan deviasi standar untuk suatu rentetan pengukuran berat, “Menghitung” bagian kecil dengan
penimbangan dipercepat dengan memprogram mikroprosesor untuk membaca langsung jumlah
bagian bagian, bukan beratnya. Penimbangan yang teliti pada laboratorium binatang hidup (sulit
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
dilaksanakan dengan timbangan biasa karena gerakan binatang) dapat dilaksanakan dengan
merata ratakan pembacaan timbangan dengan selang waktu yang sudah dipilih terlebih dulu.
Menghubungkan timbangan ( dengan sambungan luar atau di dalam) dengan sebuah alat
perekam tulis untuk merekam hasil pengukuran akan mudah dilaksanakan dengan memakai
mikroprosesor.
Gambar 4. Timbangan elektromagnetik
Metode 4. pengukuran tekanan fluida yang dipengaruhi oleh gaya yang diukur dengan sel
hidrolik dan pneumatik.
Sel sel hidrolik berisi penuh dengan minyak dan biasanya bertekanan mula sekitar 30
lb/in 2. Pengerjaan beban akan menaikkan tekanan minyak, yang terbaca pada alat ukur.
Transducer listrik untuk tekanan dapat digunakan untuk mendapatkan sinyal listrik. Selnya
sangat kaku, defleksinya hanya beberapa perseribu inci pada beban penuh. Didapati patokan
dengan kemampuan sampai 100.000 lbf sedang pengukuran tertentu sampai dengan kemampuan
10 juta lbf. Derajat ketelitian 0,1 persen pada skala penuh, kepekaan sekitar 0,02 persen, Suatu
penjumlah hidrolik tersedia untuk menghasilkan suatu tekanan yang sama dengan jumlah dari 10
macam tekanan dalam sistem sel ganda seperti yang digunakan pada tangki pengukur berat dan
sebagainya. Sel pneumatik seperti yang terlihat memakai transducer nosel flapper sebagai
penguat dengan penguatan yang tinggi dalam suatu rangkaian servo. Kerja gaya Fi menyebabkan
defleksi diafragma sebesar x, yang menyebabkan kenaikan tekanan po karena nosel hampir
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
tertutup. Kenaikan tekanan yang mempengaruhi luasan difragma A menghasilkan gaya efektif Fp
yang cenderung mengembalikan letak diafragma pada keadaan semula. Untuk setiap gaya Fi,
sistem akan mecapai keadaan seimbang pada suatu keadaan tertentu nosel dan sebanding dengan
tekanan po. Keadaan statik diberikan oleh:
(Fi – po A) Kd Kn = Po ……………………………………………………….(2)
dengan : Kd = kompliansi diafragma, in/lbf
Kn = penguatan nosel plapper (lb/in 2 )/in
Penyelesaian untuk mendapatkan Po
Po = Fi / 1/(Kd Kn ) + A …………………………………………………(3)
Harga Kn tidaklah tetap, tetapi berubah terhadap x, karena ketidaklinieran hubungan x
dan po. Meskipun begitu dalam praktek Kd Kn adalah besar sekali, sehingga 1/(Kd Kn ) dapat
diabaikan terhadap A, sehingga memberikan Po = Fi /A. Yang linier karena A adalah tetap.
Seperti dalam setiap sistem umpan balik ketidakstabilan dinamik membatasi besarnya penguatan
yang besarnya dapat dicapai. Tekanan po umurnya 60 lb/in 2 dan karena harga terbesar po tidak
dapat mencapai Pa, ini akan membatasi Fi sampai harga sedikit lebih kecil dari 60 A. Bermacam
macam system penimbangan pneumatik yang ada dipasaran menggunakan dasar kerja yang
hampir sama(dikombinasikan dengan metode tuas dan metode tumpuan tajam) dalam daerah
ukur dari yang umum sampai 110.000 lbf.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
Gambar 5. Sel beban hidrolik dan Sel beban pneumatic
Metode 5. Mengukur defleksi benda elastik yang dipengaruhi oleh gaya yang diukur.
Metode ini banyak digunakan baik untuk beban statik maupun beban dinamis dengan
frekuensi sampai beberapa ribu hertz. Semuanya adalah sistem massa pegas dengan (sengaja atau
tidak sengaja) peredam, tetapi berbeda terutama pada bentuk giometrik “pegas” yang dipakai dan
juga trsnsducer gerakan yang dipakai untuk mendapatkan sinyal listrik. Pergeseran letak yang
dideteksi mungkin merupakan perpindahan total atau alat ukur regangan diletakkan dengan tepat
untuk mengukur gaya dengan pengukur regangannya. Alat ukur tegangan yang terikat sangat
berguna untuk mengukur gaya dengan memakai bagian yang elastik. Disamping sebagai
transducer gaya ke defleksi, beberapa bagian elastik berfungsi sebagai pengurai vektor gaya atau
vektor momen ke komponenkomponen tegak lurusnya. Sebagai contoh balok berlubang seperti
pada gambar sangat kaku (tidak peka) terhadap semua gayagaya dan momen yang mempengruhi
kecuali pada arah yang ditunjukkan oleh anak panah. Suatu transducer gerakan diatur untuk
mengukur gerakan pada arah ini, sehingga hanya akan mengukur komponen vektor gaya yang
terletak sepanjang sumbu yang peka ini, Mungkin gerak dari balok berlubang ini lebih mudah
terlihat dengan menganggapnya sebagai suatu susunan empat batang tuas dengan engsel lendutan
pada bagian a,b,c dan d.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
Gambar 6. Transducer elastik gaya ke defleksi
Transducer Alat Ukur Regangan Terikat
Suatu konstruksi yang umum dari suatu sel beban alat ukur regangan untuk mengukur
gaya tekan. Selsel yang dipakai untuk mengukur regangan dan tekanan memerlukan tambahan
peralatan untuk memegang kedua ujungnya. Bagian yang memegang harus cukup pendek untuk
mencegah patahnya batang oleh gaya yang direncanakan dan dibuat supaya menghasilkan 1.500
με. Pada beban penuh (harga perencanaan yang umum untuk semua transducer alat ukur tipis).
Bahan yang dipakai antara baja SAE 4340 dan baja tahan karat 174 PH dan campuran
alumunium 2024T4 dan yang terakhir ini sangat lazim untuk transducer “buatan sendiri”. Alat
ukur logam yang tipistipis ini direkatkan pada empat sisi, alat ukur 1 dan 3 merasakan gaya
langsung karena beban Fi dan alat ukur 2 dan 4 peka terhadap gaya sesuai dengan angka
perbandingan Poisson μ. Susunan ini memberikan kepekaan 2(1+ μ) kali yang dicapai bila
dipakai satu alat ukur dalam jembatan untuk rangkaian jembatan. Ini juga memberi kompensasi
suhu yang baik karena keempat alat ukur (paling tidak ada suhu tetap) berada pada suhu yang
sama. Selanjutnya, susunan tidak peka terhadap gaya tekan karena Fi dikerjakan pada sumbu
batang atau membentuk sudut. Ini akan dapat terlihat dengan mengganti gaya yang bekerja tidak
pada sumbu batang dengan gaya yang setara dan bekerja pada sumbu dan sebuah kopel. Kopel
inidapat diuraikan atas komponen x dan y yang menyebabkan gaya tekuk pada alat alat ukur.
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Gambar 7. Sel beban alat ukur regangan
Bila alat alat ukur ditempatkan dengan cermat, sehingga simetri, maka gaya tekuk pada
alat ukur 1 dan 4 akan akan berlawanan tanda, dan berdasarkan aturan rangkaian jembatan
keluaran total eo akibat tekukan akan sama dengan nol. Penjelasan yang sama juga berlaku untuk
alatalat ukur 2 dan 4 dan gaya tekuk karena pengaruh Fi pada sembarang sudut. Lempeng kaku
untuk gaya samping juga memperkecil pengaruh gaya puntir, karena lempeng ini sangat kaku
pada arah radial (x,y) tetapi sangat lunak pada arah z. Defleksi oleh beban penuh dari sel beban
seperti ini berkisar antara 0,001 sampai 0.015 inci, hal ini menunjukan kekakuan yang tinggi.
Seringkali frekuensi alam tidak diperhatikan karena hampir seluruhnya ditentukkan oleh massa
dari bagian yang menyangga gaya dari luar transducer. Hal ini benar dalam banyak pemakaian di
mana sel beban untuk pemakaian berat. Kekakuan yang tinggi juga berarti kepekaan yang
rendah. Untuk mempertinggi kepekaan (pada sel untuk gaya kecil hal ini diperlukan ) tanpa
mengorbankan stabilitas batang dan luasan permukaan untuk melekatkan alat ukur, dapat
dipergunakan penyangga gaya berlubang ( persegi pada sisi luar, bulat pada sisi dalam). Untuk
mencapai ketelitian yang tinggi (0,3 sampai 0,1 persen skala penuh) yang dipersyaratkan untuk
banyak pemakaian, diperlukan tambahan kompensasi suhu. Hal ini dapat dilaksanakan dengan
hambatanhambatan peka suhu Rgc dan Rmc seperti terlihat pada gambar. Hambatanhambatan ini
diletakkan di dalam sel beban secara tetap sehingga dapat dianggap mempunyai suhu sama
dengan alatalat ukur. Kegunaan ke empat alat ukur. Kegunaan Rmc adalah untuk memberikan
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
kompensasi terhadap adanya perubahan modulus elastisitas bagian yang merasakan beban oleh
adanya perubahan suhu. Meskipun kita mengharapkan untuk mengukur gaya tetapi alat ukur juga
mengukur regangan; oleh karena itu semua logam berubah modulus elastisitasnya akan
memberikan perbedaan regangan (dan berarti eo yang berbeda) meskipun gaya yang
mempengaruhi sama. Oleh karena semua logam berubah modulus elastisitasnya oleh perubahan
suhu, pengaruh ini menyebabkan gangguan pada kepekaan. Hambatan Rmc memberi
kompensasi dengan jalan merubah tegangan masuk pada jembatan dengan perubahan yang tepat
untuk meniadakan pengaruh perubahan modulus elastis. Dua hambatan tambahan (tidak peka
suhu) seringkali didapati pada sel beban di pasaran. Kedua hambatan itu adalah Rss yang diatur
menetapkan kepekaan pada harga yang dikehendaki untuk suatu harga nominal eex dan Rirs,
yang diapakai untuk mengatur hambatan masuk harga yang dikehendaki. Bila kepekaan yang
cukup tidak dapat dicapai dengan menggunakan alat ukur tegangan/tekanan, susunan dengan
menggunakan gaya tekuk mungkin dapat menolong. Ini umumnya memberikan regangan lebih
besar persatuan gaya yang mempengaruhi tetapi dengan kerugian berkurangnya kekakuan dan
frekuensi alam. Dari banyak kemungkinan, dua diantaranya terlihat pada gambar. Alat ukur
balok tergantung memberikan kepekaan 4 kali alat ukur tunggal, kompensasi suhu dan ketidak
pekaan terhadap komponen gaya arah x dan y bila dianggap bahwa dipakai alat ukur yang identic
dan dipasang simetri.
Gambar 8. Transducer alat ukur regangan bentuk balok
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
II. PENGUKURAN TORSI
A. Pengertian Torsi
Dalam gerak rotasi, penyebab berputarnya benda merupakan momen gaya atau torsi.
Momen gaya atau torsi sama dengan gaya pada gerak tranlasi. Momen gaya (torsi) adalah sebuah
besaran yang menyatakan besarnya gaya yang bekerja pada sebuah benda sehingga
mengakibatkan benda tersebut berotasi. Besarnya momen gaya (torsi) tergantung pada gaya yang
dikeluarkan serta jarak antara sumbu putaran dan letak gaya. Apabila Anda ingin membuat
sebuah benda berotasi, Anda harus memberikan momen gaya pada benda tersebut. Torsi disebut
juga momen gaya dan merupakan besaran vector.
Gambar 9 . Mekanisme Torsi
Adapun perumusan dari torsi adalah sebagai berikut. Apabila suatu benda berputar dan
mempunyai besar gaya sentrifugal sebesar F, benda berputar pada porosnya dengan jari-jari
sebesar b, dengan data tersebut torsinya adalah:
T = F x d (N.m) ………………………………………………………………(4)
dimana: T = Torsi benda berputar (N.m)
F = adalah gaya sentrifugal dari benda yang berputar (N)
d = adalah jarak benda ke pusat rotasi (m)
B. Pengukuran Torsi
Karena adanya torsi inilah yang menyebabkan benda berputar terhadap porosnya, dan
benda akan berhenti apabila ada usaha melawan torsi dengan besar sama dengan arah yang
berlawanan.
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
Pada motor bakar untuk mengetahui daya poros harus diketahui dulu torsinya.
Pengukuran torsi pada poros motor bakar menggunakan alat yang dinamakan Dinamometer.
Prinsip kerja dari alat ini adalah dengan memberi beban yang berlawanan terhadap arah
putaran sampai putaran mendekati 0 rpm, Beban ini nilainya adalah sama dengan torsi poros.
Dapat dilihat dari gambar di bawah ini adalah prinsip dasar dari dinamometer.
Gambar 10. Torsi pada motor listrik
Dari gambar diatas dapat dilihat pengukuran torsi pada poros ( rotor) dengan prinsip
pengereman dengan stator yang dikenai beban sebesar w. Mesin dinyalakan kemudian pada
poros disambungkan dengan dinamometer. Untuk megukur torsi mesin pada poros
mesin diberi rem yang disambungkan dengan w pengereman atau pembebanan. Pembebanan
diteruskan sampai poros mesin hampir berhenti berputar. Beban maksimum yang terbaca adalah
gaya pengereman yang besarnya sama dengan gaya putar poros mesin F. Dari definisi disebutkan
bahwa perkalian antara gaya dengan jaraknnya adalah sebuah torsi, dengan difinisi tersebut Tosi
pada poros dapat diketahui dengan rumus:
T = w x d (Nm) …………………………………….(5)
dimana : T = adalah torsi mesin (Nm)
w = adalah beban (N)
d = adalah jarak pembebanan dengan pusat perputaran (m)
Ingat w (beban/berat) disini kita bedakan dengan massa (m), kalau massa satuan kg,
adapun beban disini adalah gaya berat dengan satuan N yang diturunkan dari W=mg. Pada
mesin sebenarnya pembebanan adalah komponen-komponen mesin sendiri yaitu asesoris mesin
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
( pompa air, pompa pelumas, kipas radiator), generator listrik (pengisian aki, listrik penerangan,
penyalan busi), gesekan mesin dan komponen lainnya.
Dari perhitungan torsi diatas dapat diketahui jumlah energi yang dihasikan mesin pada
poros. Jumlah energi yang dihasikan mesin setiap waktunya adalah yang disebut dengan daya
mesin. Kalau energi yang diukur pada poros mesin dayanya disebut daya poros.
Daya Mesin (Power)
Sedangkan power yang dihitung dengan satuan Kw (Kilo watts) atau Horse Power (HP)
mempunyai hubungan erat dengan torque. Power dirumuskan sbb :
Power = torque x angular speed …………………………(6)
Rumus diatas adalah rumus dasarnya, pada engine maka rumusnya menjadi :
Power = torque x 2 phi x rotational speed (RPM) ……………(7)
Untuk mengukur Power (KW) adalah sbb :
Power (kW) = torque (Nm) x 2 phi x rotational speed (RPM) / 60000 ……….(8)
6000 dapat diartikan adalah 1 menit = 60 detik, dan untuk mendapatkan kw = 1000 watt.
sedangkan untuk mengukur Power (HP) adalah sbb :
Power (HP) = torque (lbs. ft) x rotational speed (RPM) / 5252 …….…….(9)
Pada motor bakar, daya dihasilkan dari proses pembakaran didalam silinder dan biasanya
disebut dengan daya indiaktor. Daya tersebut dikenakan pada torak yang bekerja bolak balik
didalam silinder mesin. Jadi didalam silinder mesin, terjadi perubahan energi dari energi kimia
bahan bakar dengan proses pembakaran menjadi energi mekanik pada torak. Daya indikator
adalah merupakan sumber tenaga persatuan waktu operasi mesin untuk mengatasi semua beban
mesin. Mesin selama bekerja mempunyai komponen-komponen yang saling berkaitan satu
SISTEM PENGUKURAN TEKNIKPengukuran Gaya dan Torsi
Jurusan Teknik MesinUniversitas Lampung2012
KELOMPOK 3
dengan lainnya membentuk kesatuan yang kompak.
Gambar 11. Skematik aliran torsi .
Komponen-komponen mesin juga merupakan beban yang harus diatasi daya indikator.
Sebagai contoh pompa air untuk sistim pendingin, pompa pelumas untuk sistem pelumasan,
kipas radiator, dan lain lain, komponen ini biasa disebut asesoris mesin. Asesoris ini dianggap
parasit bagi mesin karena mengambil daya dari daya indikator. Disamping komponen-komponen
mesin yang menjadi beban, kerugian karena gesekan antar komponen pada mesin juga
merupakan parasit bagi mesin, dengan alasan yang sama dengan asesoris mesin yaitu mengambil
daya indikator. Seperti pada gambar diatas terlihat bahwa daya untuk meggerakan asesoris dan
untuk mengatsi gesekan adalah 5% bagian. Untuk lebih mudah pemahaman dibawah ini dalah
perumusan dari masing masing daya. Satuan daya menggunakan HP( hourse power )
N = N − N + N ( HP) ……………………………….(10)
dimana :
Ne = adalah daya efektif atau daya poros ( HP)
Ni = adalah daya indikator ( HP)
Ng = adalah kerugian daya gesek ( HP)
Na = adalah kerugian daya asesoris ( HP)