OLEH : MUHAMAD TRI HANDOKO 2105 100 112 DOSEN PEMBIMBING : Prof. Dr. Ing. I Made Londen Batan, M.Eng
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Januari 2012
LATAR BELAKANG
[Adib dan Grandis, 2010]
KEUNGGULAN:
Otomatisasi
Bisa bergerak ke atas dan bawah
Daerah jangkauan pengukuran besar
Mudah dan cepat
KELEMAHAN:
Kurang presisi dan akurat
Sensor LVDT selalu kontak dengan benda uji
Hanya bisa digunakan dengan PC (port
paralel)
RUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana mengatur pergerakan posisi dudukan sensor dengan penggunaan stepper motor
2. Bagaimana melakukan pengambilan data dan dapat diproses dengan bantuan software sehingga hasilnya dapat ditampilkan dalam bentuk grafik.
BATASAN MASALAH
1. Pengembangan dilakukan pada bagian sensor carriage. 2. Penelitian dan kalibrasi alat ukur dilakukan di Laboratorium Perancangan dan
Pengembangan Produk Jurusan Teknik Mesin FTI ITS. 3. Pembuatan software interface tidak dibahas.
TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan alat ukur ketegaklurusan pada penelitian sebelumnya yang meliputi pengembangan mekanisme gerak dan unit kontrol.
MANFAAT
Dengan adanya pengembangan alat ukur ketegaklurusan ini diharapkan memiliki akurasi yang lebih tinggi. Serta dapat digunakan sebagai referensi untuk perbaikan dan penyempurnaan alat ukur tersebut.
DIAGRAM ALIR PENGEMBANGAN ALAT UKUR
PENGEMBANGAN PADA PEMBAWA SENSOR LVDT
Rumah Sensor LVDT
Dudukan rumah sensor LVDT dan Solenoid
Solenoid
PENGEMBANGAN PADA SENSOR CARRIAGE
Sensor Carriage
Pembawa LVDT dan Solenoid
PENGEMBANGAN UNIT KONTROL
UNIT PENGKONDISIAN SINYAL (MIKROKONTROLER)
Mikrokontroler adalah suatu alat elektronika digital yang mempunyai masukan dan keluaran serta kendali dengan program yang bisa ditulis dan dihapus dengan cara khusus. Di dalamnya minimal terdapat sebuah inti prosesor, memori, dan perlengkapan input output. Untuk merancang sebuah sistem berbasis mikrokontroler, diperlukan perangkat keras dan perangkat lunak, yaitu: 1. Sistem minimal mikrokontroler.
a) Prosesor, yaitu mikrokontroler itu sendiri. b) Rangkaian reset agar mikrokontroler dapat menjalankan program
mulai dari awal. c) Rangkaian clock, yang digunakan untuk memberi detak pada CPU. d) Rangkaian catu daya, yang digunakan untuk memberi sumber daya.
2. Software pemrograman dan kompiler, serta downloader.
SENSOR LVDT YANG DIGUNAKAN
LVDT adalah Linear Variable Displacement Transducer, untuk membaca perubahan jarak secara linier. Input dan output berupa Tegangan AC, kemudian dikonversi ke DC melalui Signal Conditioners. Yang digunakan adalah Omega seri LD 610 ± 1.5 mm.
MOTOR STEPPER
Motor Stepper adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi gerak, prinsip dasarnya sama dengan motor DC, namun gerakannya berdasarkan step-step. Motor Stepper yang digunakan adalah Shinano Kenshi seri 1512-03 STP-58D502 dengan kepresisian 1.8º / step 2.8V / 3A. Motor stepper ini menggunakan rangkaian unipolar. Motor stepper ini juga menggunakan gearbox berupa 2 pasang roda gigi lurus dengan rasio perbandingan 22 : 44 dan 16 : 40 Sehingga untuk berputar 1 putaran penuh dengan menggunakan ulir d = 1.5mm dibutuhkan looping sebanyak 250 kali.
ASSEMBLY ALAT UKUR KETEGAKLURUSAN
DIAGRAM SOFTWARE PENGOLAH DATA
Diagram Alir Program Pengukuran Ketegaklurusan
Tidak
Tidak
Ya
Ya
KALIBRASI STAND DENGAN SPIRIT LEVEL SEBAGAI OBJEK UKUR YANG STANDAR
No Tinggi Dial Indicator LVDT
(mm) (mm) (mm)
1 15 0.060 0.183
2 30 0.034 0.142
3 45 0.002 0.105
4 60 -0.039 0.046
5 75 -0.084 0.028
6 90 -0.121 0.048
7 105 -0.153 0.053
8 120 -0.185 0.005 y = -409.38x + 42.613
R² = 0.9963 y = -536.73x + 108.43
R² = 0.8019
0
15
30
45
60
75
90
105
120
-0.400 -0.200 0.000 0.200 0.400
Jang
kaua
n (m
m)
Penyimpangan (mm)
Dial Indicator LVDT
VALIDASI DIAL INDICATOR DAN LVDT
Tinggi Dial Indicator LVDT
(mm) (mm) (mm)
15 0.060 0.183
30 0.034 0.142
45 0.002 0.105
60 -0.039 0.046
75 -0.084 0.028
90 -0.121 0.048
105 -0.153 0.053
120 -0.185 0.005
UJI PERFORMANSI
Tinggi Silinder Standart Spirit Level
(mm) (mm) (mm) 15 0.183 0.183 30 0.162 0.142 45 0.116 0.105 60 0.052 0.046 75 0.099 0.028 90 0.079 0.048 105 0.081 0.053 120 0.008 0.005
0
15
30
45
60
75
90
105
120
-0.200 0.000 0.200
Jang
kaua
n (m
m)
Penyimpangan (mm)
Silinder Standart
Spirit Level
KOMPENSASI PENGUKURAN
No Tinggi Ukur Silinder Standar sebagai
kompensasi data pengukuran (mm) (mm)
1 15 0.183
2 30 0.162
3 45 0.116
4 60 0.052
5 75 0.099
6 90 0.079
7 105 0.081
8 120 0.008 0
15
30
45
60
75
90
105
120
-0.200 0.000 0.200
Jang
kaua
n (m
m)
Penyimpangan (mm)
Silinder Standart
Kompensasi
PENGUKURAN DENGAN DIGIMATIC HEIGHT GAGE
No Tinggi Ukur
Hasil Pengukuran Hasil Pengukuran Sebelum Kompensasi Setelah kompensasi
(mm) (mm) (mm) 1 15 0.321 0.139 2 30 0.241 0.079 3 45 0.201 0.085 4 60 0.091 0.039 5 75 0.011 -0.088 6 90 0.030 -0.049 7 105 0.054 -0.027 8 120 -0.064 -0.072
0
15
30
45
60
75
90
105
120
-0.200 0.000 0.200
Jang
kaua
n (m
m)
Penyimpangan (mm)
DigimaticHeight Gage
KESIMPULAN
SARAN
1. Pengembangan mekanisme gerak dan unit kontrol, khususnya penggunaan solenoid dan motor stepper, dapat dikendalikan dengan baik oleh mikrokontroller.
2. Uji performansi alat ukur dilakukan dengan mengukur penyimpangan geometris terhadap benda standart, yaitu Spirit Level Square dan Silinder Standart. Dari uji performansi didapatkan nilai penyimpangan alat ukur yang sama besar, yaitu 183 µm.
3. Alat ukur ketegaklurusan ini dapat dipakai untuk mengukur ketegaklurusan benda lain dengan melakukan kompensasi nilai terhadap Silinder Standart, karena data Silinder Standart lebih bervariasi.
Untuk pengembangan selanjutnya akan lebih baik bila alat ukur ketegaklurusan ini dapat berada dalam satu bidang yang sama dengan benda uji dan untuk menggerakkan benda uji dapat menggunakan mekanisme seperti pada meja mesin Milling.
TUGAS AKHIR
Bipolar • Arus pada koil dapat berbolak balik untuk mengubah arah putar motor • Lilitan motor hanya satu dan dialiri arus dengan arah bolak-balik Unipolar • Arus mengalir satu arah , dan perubahan arah putar motor tergantung dari
lilitan (koil) yang dialiri arus • Lilitan terpisah dalam 2 bagian dan masing-masing bagian hanya dilewati
arus dalam satu arah saja.
AKUISISI DATA UNTUK PENGKONDISIAN SINYAL
METODE PENGUKURAN PENYIMPANGAN KETEGAKLURUSAN
1. Metode Perbandingan dengan Standar Siku 2. Metode Perbandingan dengan Batang Paralel
3. Metode Ketegaklurusan dua Bidang Paralel 4. Metode Ketegaklurusan dengan Autokolimator
DEFINISI
Ketegaklurusan adalah sebuah kondisi dimana dua buah garis atau bidang yang berpotongan membentuk sudut 90⁰. Ketegaklurusan merupakan kriteria yang paling penting dalam proses pengukuran mapun proses pembuatan komponen mesin.
Metode yang digunakan adalah Perbandingan dengan Standar Siku
VIDEO
Top Related