MACAM-MACAM ALAT UKUR

1. Jangka Sorong (mistar ingsut)

A. Pengertian

          Jangka sorong adalah alat ukur yang banyak digunakan dalam berbagai industri baik industri kecil ataupun industri besar. Dengan menggunakan jangkasorong / caliper kita mendapatkan kontrol ukuran dan dimensi yang presisi dan akuratkarena alat ukur yang ketelitiannya dapat mencapai seperseratus milimeter. jangkasorong terdiri dari dua bagian, bagian diam dan bagian bergerak .Jangka sorongmerupakan alat ukur linier serupa dengan mistar ukur. Alat ukur ini memiliki duasensor yaitu sensor gerak dan sensor tetap dan juga memiliki dua skala yaitu skalanonius dan skala utama. Skala utama terdapat pada batang jangka, sedangkan noniusadalah skala yang mengapit batang dari jangka sorong tersebut. Karena pemakaiannya, permukaan batang ukur harus relatif keras dan tahan aus dandirancang dengan ketelitian geometrik yang tinggi. Kerataan masing-masing bidang pembimbing dan kesejajarannya dirancang dengan toleransi bentuk yang tinggi,supaya permukaan kedua sensor akan tetap sejajar.

B. Bagian– Bagian Utama Jangka Sorong

1. Rahang Luar

          Bagian dari jangka sorong untuk mengukur sisi bagian luar diameter atau panjang benda dengan cara diapit. Pada rahang luar terdapat dua bagian yaitu rahang geser yang merupakan sensor geser dan rahang tetap yangmerupakan sensor tetap.

2. Rahang Dalam

Bagian dari jangka sorong untuk mengukur sisi bagian dalam diameter atau panjang benda dengan cara diulur. Bagian-bagian pada rahang dalam sama seperti rahang luar yaituterdapat sensor geser dan sensor tetap. Rahang dalam biasanya digunakan untuk mengukurlubang pipa dan lain-lain.

3. Pengukur kedalaman (Depth Probe)

          Depth probe adalah bagian dari jangka sorong yang berfungsi untuk mengukur kedalaman dari suatu benda.

4. Skala Utama

          Bagian ini berfungsi untuk membaca hasil pengukuran dalam satuan cm untuk versiyang analog.Pada skala utama pada jangka sorong terdapat angka 0– 17 yang satuannyaadalah centimetet (cm) dan garis– garis pendeknya yang menunjukkan ukuran 1 mm pergarisnya.

5. Skala Nonius

            Pada skala nonius biasanya tergantung ketelitian atau kecermatan alat tersebut, biasanya pada jangka sorong memiliki kecermatan pembacaan 0.1, 0.05, dan 0.02.

6. Pengunci

         Untuk menahan atau mengunci batang ukur agar tidak tterjadi pergeseran/bergerak pada saat dilakukan pengukuran suatu benda.

C. Fungsi

Berikut adalah fungsi dan kegunaan dari jangka sorong adalah sebagai berikut :

1. Mengukur ketebalan, jarak luar, dan diameter luar

2. Mengukur kedalaman

3. Mengukur tingkat

4. Mengukur jarak celah atau diameter dalam

D. Prinsip Kerja Jangka Sorong

          Benda ukur ditahan pada salah satu sisi/permukaannya oleh rahang ukur tetap,kemudian pelucur digeserkan sehingga rahang ukur gerak menempel pada sisi lainnya.Pada saat benda ukur dijepit seperti ini pengukur dapat membaca posisi garis indeks padaskala ukur atau terlebih dahulu mistar ingsut dikeluarkan dari benda ukur dengan hati-hatitanpa mengubah posisi rahang ukur tetap, dila perlu dikunci, kemudian baru dibaca hasil pengukurannya. 

Gambar disamping adalah salah satu contoh pembacaan skala dengankecermatan pembacaan 0.05.pada gambar tersebut diatas, diperoleh hasil pembacaan dari mengukur sebuah objek. Adapun cara pembacaanya adalah sebagai berikut:

1. Jepit benda pada rahang jangka sorong dan pastikan mengunci jepitan (terdapat pada bagian skala nonius 1/128) agar nilai ukur tetap.

2. Perhatikan dan baca skala (dalam cm) pada batang jangka (skala utama), lihatlahangka yang dicapai oleh benda ukur yang tentunya dibatasi oleh nilai nol pada skalanonius.

3. Lihat garis skala pada nonius (nonius x 1/100 cm), cariskala utama dan skala noniusyang berinpit (0,07 cm)

4. Pada gambar, kelihatanya nilai tertera pada skala utama adalah 2,5, bukan 2,4(benarkah?), perhatikan skala 2,5 tidak tepat berimpit dengan 0 skala nonius olehkarena itu, hasil bacanya dalah 2,4 cm. jika nilai 2,5 tepat berimpit, maka kita tidak perlu lagi mencari skala noniusnya melainkan langsung menuliskan hasil pembacaannya adalah 2,5 cm.

5. Hasil pembacaan adalah (SU + SN) sama dengan 2,4 + 0,07 = 2,47 cm

E. Jenis-Jenis Jangka sorong.

1. Jangka Sorong Jam

       

        Jangka sorong jam memakai jam ukur sebagaiganti skala nonius dalam menginterpolasikan posisi garis indeks reltif terhadap skala pada batang ukur. Gerakantranslasi peluncur diubah menjadi gerakan putaran jarum penunjuk dengan perantaraan rodagigi pada poros jam ukur dan batang bergigi yang dilekatkan di sepanjang batang ukur

2. Jangka Sorong Ketinggian

Suatu jenismistar ingsut yang berfungsi sebagai pengukuran ketinggian disebut jangkasorong ketinggian atau kaliber tinggi. Alat ukur ini dilengkapi dengan rahang ukur yang bergerak vertikal pada batang berskala yang tegak lurus dengan landasannya. Permukaanrahang ukur dibuat sejajar dengan alas, sehingga garis ukur akan tegak lurus dengan permukaan di atas mana landasan diletakkan. Oleh karena itu, dalam pemakaiannnya jangkasorong ketinggian ini memerlukan permukaan rata sebagai acuan, yang dlam hal ini bisadipenuhi oleh meja rata.

3 Jangka Sorong Pipa

4 Jangka sorong Digital

5 Jangka Sorong Tak Sebidang

6 Jangka Sorong Diameter Alur Dalam

7. Jangka Sorong Jarak Center

F. Penyetelan dan Kalibrasi Jangka Sorong

a). Menyetel jangka sorong

1. Rapatkan kedua permukaan rahang ukur

2. Longgarkan baud pada pelat skala nonius

3. Tepatkan garis nol skala nonius dengan garis nol tepat pada batang utama jangka sorong

4. Kencangkan kembali baud pada pelat skala nonius.

b). Mengkalibrasi Jangka Sorong

Cara menglkalibrasi: misal untuk ketelitian 0,05 mm

1. Disiapkan sejumlah blok ukur dengan kenaikan 1 mm dari ukuran 1 mm s.d. 25 mm

2. Kemudian dilakukan pengukuran dari setiap kenaikan 1 mm di atas meja kerja

3. Masing-masing pengukuran dicatat hasil penyimpangan manimal 4 x dan dibuat rata-rata (baik           penyimpangan positip maupun negatip)

4. Selanjutnya ulangi pengukuran dari 25 mm turun sampai 1 mm dengan penurunan 1 mm.

5. Masing-masing pengukuran dicatat penyimpangannya menimal 4 x dan dibuat rata-rata hasil               pengukuran.

6. Jumlahkan penyimpangan pengukuran

7. Tentukan penyimpangan komulatifnya

8. Penyimpangan kumulatif =Jumlah penyimpangan rata-rata/Jumlah pengukuran (dalam hal ini)

9. Apabila hasil penyimpangan kumulatif dari ketelitian alat ukur, maka alat itu tidak dapat                     dipertanggung jawabkan.

G. Perawatan dan Pemeliharaan Jangka Sorong

         Perawatan atau pemeliharaan jangka sorong sangat perlu diperhatikan untuk menjaga agar jangka sorong dapat digunakan untuk waktu yang lama serta agar tidak terjadinya penyimpangan hasil pengukuran, berikut adalah cara perawatan Jangka sorong :

1.  Jaga Jangka sorong agar tidak terjatuh atau terjadi benturan yang mengakibatkan kerusakan.

2. Pastikan Jangka Sorong tidak terkena debu atau kotoran pada bagian-bagiannya baik sebelum /           sesudah pemakaian (dalam pembersihan disarankan menggunakan kain bersih atapun chamois).

3. Bersihkan pula permukaan ukur sebelum dilakukan pengukuran untuk menjamin hasil pengukuran     tersebut.

4. Simpan Jangka Sorong dalam kondisi terbebas dari paparan sinar matahari secara langsung,                 kelembapan yang tinggi, terbebas dari kotaran ataupun debu, serta kondisi suhu yang terlalu               fluktuatif (tidak menentu). Kondisi ruangan penyimpanan alat tidak terlalu lembab supaya tidak         berkorosi (kelembaban udara 50 : 60 %)

5. Baut penekan dalam jangka sorong ini harus kita jaga dalam keadaan kencang agar slider dapat           bergerak dengan lancar.

6. Dipakai sesuai dengan fungsinya.

7. Dipakai menurut petunjuk operasional dan keselamatan kerja yang telah ditentukan masing-masing

8. Hindarkan dari pemakaian secara gegabah dan serampangan

9. Diberi vaselin setlelah alat ukur dipakai.

H. Kelebihan dan Kekurangan Jangka Sorong

a). Kelebihan Jangka Sorong :

         1. Memliki kecermatan pembacaan yang lumayan bagus umumnya kecermatan pembacaannya                berkisar 0.05-0.01 mm.

         2. Dapat mengukur diameter sisi luar dengan cara dijapit

         3. Dapat mengukur diameter sisi dalam dengan cara di ulur

         4. Dapat mengukur kedalaman

b). Kekurangan Jangka Sorong :

         1. Tidak bisa mengukur benda yang besar

         2. Bisa terjadi pemuaian pada alat

         3. Karena sensor berkontak langsung dengan benda kerja memungkinkan terjadinyagoresan                    atau benturan yang bisa menyebabkan ketidakrataan pada kedua sensor ataukedua rahang.

2. Pengertian Mikrometer

Mikrometer sekrup adalah sebuah alat ukur yang bisa mengukur benda dengan satuan ukur yang memiliki ketelitian sampai dengan  0.01 mm. Dalam penggunaannya alat ukur ini banyak dipakai untuk mengukur besaran panjang, ketebalan benda serta diameter luar sebuah benda.

Jenis-jenis alat ukur mikrometer

Mikrometer mempunyai tiga jenis umum pengelompokan yang didasarkan pada aplikasi dibawah ini :

1. Mikrometer Luar, Mikrometer luar dipakai untuk mengukur benda contohnya kawat, lapisan-lapisan, blok-blok serta batang-batang.
2. Mikrometer dalam, Mikrometer dalam dipakai untuk mengukur sebuah garis tengah dari lubang sebuah benda
3. Mikrometer kedalaman, Mikrometer kedalaman dipakai untuk mengukur kedalaman dan ketinggian dari sebuah benda.

Fungsi Mikrometer Sekrup

Fungsi Mikrometer adalah untuk mengukur panjang, tebal, diamater dan kedalaman sebuah benda yang mempunyai ukuran cukup kecil seperti lempeng besai atau baja, diameter kabel dan kawat, lebar sebuah benda yang mempunyai tingkat presisi tinggi. Dalam pemakaiannya mikrometer memiliki fungsi utama yaitu mengukur besaran panjang suatu benda dengan presisi.

Demikian sekilas pembahasan mengenai pengertian mikrometer, jenis dan fungsinya semoga bermanfaat bagi pembaca semua, jangan lupa share agar manfaatnya juga bisa di rasakan oleh orang lain.

3. Mistar

Mistar yang sering dikenal sebagai meteran didefiniskan sebagai alat ukur yang digunkan untuk mengukur besaran panjang. Terdapat berbagai macam mistar yaitu mistar rol (mistar gulung), mistar bentuk pita, mistar lipat, dan penggaris. Kita akan bahas jenis-jenis mistar tersebut satu persatu.

Seperti yang diposting pada postingan yang berjudul “Pengukuran besaran panjang”, bahwa mistar dengan skala terkecil 1 mm disebut mistar berskala mm. Mistar dengan skala terkecil cm disebut mistar berskala cm. Mistar mempunyai tingkat ketelitian 1 mm atau 0,1 cm. Bagaimana menggunakan mistar dengan benar?

Pembacaan skala pada mistar dilakukan dengan kedudukan mata pengamat tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca. Jika kedudukan mata pengamat tidak tegak lurus dengan skala mistar yang dibaca bisa menyebabkan terjadinya kesalahan paralaks. Apa itu kesalahan paralaks? Silahkan tunggu postingan mafia online berikutnya. Perhatikan gambar berikut untuk melihat bagaimana melakukan pengukuran yang benar menggunakan mistar. Bagaimana cara mengukur panjang benda dengan menggunakan mistar?

Sudahkah tahu cara menggunkan mistar dengan benar? Berdasarkan studi kasus yang dilakukan Mafia Online di salah satu sekolah negeri di bali masih banyak siswa yang mengalami miskonsepsi tentang cara pembacaan skala mistar/penggaris. Banyak siswa yang melakukan pengukuran dengan mistar/penggaris tidak dimulai dari skala nol (nol) melainkan dari ujung penggaris yang tidak ada skalanya dan bahkan ada yang memulai dari skala 1. Lalu bagaimana yang benar?

Berikut langkah-langkah melakukan pengukuran panjang dengan menggunkan mistar/penggaris dengan benar. Agar lebih jelasnya Mafia Online berikan contohnya dengan gambar. Perhatikan gambar berikut! Berapa hasil pengukuran tersebut? Oke perhatikan langkah-langkahnya.

Gambar Mistar dan benda yang diukur (warna biru) Berapa hasil pengukuran mistar berikut?

1. Letakan benda yang akan diukur pada tepi skala mistar (lihat gambar).
2. Pastikan bahwa benda telah sejajar dengan mistar dan salah satu ujung benda tepat berada di angka nol (0)
3. Baca skala mistar yang terletak diujung lain benda (bukan ujung yang di titik nol mistar).
4. Lihat angka yang dekat dengan akhir ujung benda, pada gambar tersebut akhir ujung benda berada di skala 2, maka panjang benca adalah 2 cm
5. Lihat juga setelah angka 2 ada garis-garis, lihatlah garis-garis tersebut dengan cara menghitungnya setelah angka 2. Maka ujung benda tersebut berakhir di garis ke 5, maka skalnya di baca 5 mm atau 0,5 cm
6. Panjang benda tesebut adalah 2 cm + 5 mm atau 2 cm + 0,5 cm. Dengan demikian panjang benda tersebut adalah 2,5 cm atau 25 mm.

Mistar berbentuk rol (mistar gulung)

Mistar berbentuk rol merupakan alat ukur besaran panjang yang bisa digulung, biasanya mistar jenis ini terbuat dari logam yang dibentuk tipis dan di isi skala. Mistar rol ini sering digunkan untuk mengukur suatu benda yang sangat panjang (lebih dari 5 meter). Tidak mungkin mengukur sesuatu yang panjangnya lebih dari 5 meter menggunkan penggaris.

Gambar mistar gulung (mistar rol) sumber gambar: 1st-product.com

Mistar rol atau mistar gulung ini sangat praktis untuk di bawa ke mana-mana karena ukurannya yang sangat kecil namun mampu mengukur sesuatu yang panjangnya lebih dari 5 meter. Makanya tukang bangunan sering membawa mistar rol karena digunkan untuk mengukur panjang kayu atau tinggi tembok. Coba anda bayangkan kalau tukang bangunan membawa penggaris untuk mengukur tinggi tembok.

Mistar bentuk pita

Selain yang bisa digulung, mistar ada juga yang berbentuk pita. Tujuan dibuatnya mistar berbentuk pita adalah agar memudahkan mengukur diameter suatu benda yang ukurannya besar. Mistar berebntuk pita ini sering digunkan oleh tukang jahit pakaian, untuk mengukur diameter lingkaran lengan maupun pinggang manusia.

Gambar mistar pita sumber gambar:  amazon.com

Tidak mungkin tukang jahit menggunakan mistar dalam bentuk rol untuk mengukur tubuh manusia karena mistar rol terbuat dari logam yang jika dilengkungkan terlalu melengkung akan menyebabkan patah. Walaupun bentuknya beda mistar pita ini memiliki ketelitian yang sama yaitu 1 mm atau 0,1 cm.

Mistar Lipat

Selain yang bisa digulung dan berbentuk pita, ada juga mistar yang bisa dilipat. Mistar lipat ini ditemukan oleh Anton Ullrich pada 1851. Mistar lipat ini digunkan oleh tukang kayu, akan tetapi sekarang mistar seperti itu jarang ditemukan karena sudah ada mistar rol yang lebih praktis. Mistar lipat juga terbuat dari kayu yang tentu saja cepat rusak jika dibandingkan dengan mistar rol yang terbuat dari logam (aluminium).

Gambar Mistar Lipat Sumber gambar: Wikipedia

Penggaris

Siapa yang tidak tahu yang namanya penggaris? Hampir semua orang yang duduk di banku sekolahan akan mengetahui yang namanya penggaris, karena hampir semua siswa pernah membawa penggaris kesekolahnya.

Gambar mistar/penggaris

Penggaris adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar untuk menggambar garis lurus. Terdapat berbagai macam penggaris, dari mulai yang lurus sampai yang berbentuk segitiga (biasanya segitiga siku-siku sama kaki dan segitiga siku-siku 30°–60°). Penggaris dapat terbuat dari plastik, logam, berbentuk pita dan sebagainya.

Bentuk-bentuk penggaris

Penggaris merupakan alat untuk mengukur garis, dan merupakan alat yang digunakan dalam geometri, teknik menggambar, mencetak dan rekayasa/bangunan untuk mengukur jarak dan/atau menggambar garis lurus. Penggaris bentuknya adalah sejajar digunakan untuk menggaris baris, Tetapi biasanya penggaris juga berisi garis dikalibrasi untuk mengukur jarak.

Dulunya penggaris terbuat dari Gading yang digunakan oleh periode Peradaban Lembah Indus sebelum 1500 SM. Penggalian di Lothal (2400 SM) telah menghasilkan satu penggaris seperti dikalibrasi berukuran sekitar 1 / 16 di (1,6 mm). Ian Whitelaw menyatakan bahwa pengaris Mohenjo-Daro dibagi menjadi unit yang sesuai dengan 1,32 pada (33,5 mm) dan ini ditandai dalam subdivisi desimal dengan akurasi yang luar biasa, untuk kedalaman 0,005 di (0,13 mm). Batu bata kuno yang ditemukan di seluruh wilayah memiliki dimensi yang sesuai dengan unit-unit.

Manfaat getaran

TUGAS GETARAN MEKANIK

“MANFAAT DAN APLIKASI GETARAN TENTANG DUNIA ENGINEERING”

Oleh :

Nama:  Syabam Setiawan               

NPM :  G1C013046

Dosen Pengampuh :

Ahmad  Fauzan S, S.T., M.T,

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS BENGKULU

2015

PENDAHULUAN

Dalam dunia teknik mesin, aplikasi aljabar linear banyak digunakan salah satunya pada penggunaan control koordinat control sistem otomasi pada industri yang memudahkan peletakan formasi alat manufaktur otomatis sehingga sistem produksi meningkatkan faktor keamanan (safety factor). Dalam sistem produk produksi, salah satu faktor yang sering diperhitungkan yakni getaran. Getaran lebih sering tidak diinginkan, sebab menyebabkan pemakaian energi yang banyak dan menimbulkan suara yang bising, contohnya getaran pada mesin motor, getaran pada mesin listrik dan otomasi industri, bahkan getaran pada poros yang berputar yang dapat menyebabkan percikan api akibat gesekan yang tidak merata. Hal-hal tersebut dapat mengakibatkan biaya produksi yang tinggi, dapat juga menyebabkan kecelakaan kerja, ataupun yang lainnya. Oleh karena itu, pelaku industri biasanya meminimalisir adanya getaran pada produk mereka.

Untuk meminimalisir adanya getaran, dibutuhkan analisis getaran terlebih dahulu. Dasar-dasar analisi getaran dapat dipahami dengan mempelajari model massa pegas peredam sederhana. Peredam ini digunakan untuk mengurangi adanya getaran. Permodelan struktur body mobil dapat diektrasi menjadi penjumlahan model massa pegas peredam. Dalam membuat body mobil, permodelan merupakan hal yang penting berkaitan dengan analisi dan sintetis benda teknis yang terdiri dalam pemilihan sistem yang ideal. Untuk pembuatan rangka body mobil secara fisik dibutuhkan permodelan matematika dari sistem mekanik yang berkorelasi dengan rangka mobil. Dalam jurnal ini akan dijelaskan analisis getaran dalam sistem mekanik secara matematis. Selain melakukan pengujian secara manual, saat ini untuk permodelan dan pengujuan sistem mekanik teknik dibantu dengan computer. Penggunaan software bisa jad masalah karena faktor ekonomi. Ada banyak program khusus yang digunakan para insiyur untuk membuat analisis sistem mekanik. Salah satu software yang digunakan yakti CATIA. CATIA adalah perangkat lunak komputer yang ditujukan untuk model sistem 3D, sehingga model sistem mekanis dapat dengan mudah dibuat dalam program ini, dan semua parameter dari sistem mekanik dapat diperoleh dengan mengekspor mereka untuk GRAFSIM dengan pemanfaatan antarmuka CatGen. Perangkat lunak ini bekerja antara CATIA dan GRAFSIM menciptakan file input yang tepat. Berkat software ini insinyur dapat dengan mudah membangun dan melakukan analisis dibuat dalam model lingkungan CATIA.

1. HUBUNGAN GETARAN DALAM SISTEM MEKANIK DAN ANALISIS GETARAN SECARA MATEMATIS

Getaran merupakan fenomena mekanik yang dimana terjadi osilasi pada sekitar titik keseimbangan suatu partikel. Osilasi yang dimaksud yakni gerakan bolak-balik yang terjadi secara periodik ataupun acak. Untuk menguji suatu getaran digunakan fungsi gaya ke dalam struktur partikel, biasanya dengan beberapa jenis alat shaker. Bergantian, sebuah DUT (Device Under Test) melekat ke meja dari shaker. Untuk frekuensi gaya yang relatif rendah, digunakan alat shaker servohidraulik (elektrohidraulik). Untuk frekuensi yang lebih tinggi, shaker elektrodinamik digunakan. Umumnya, satu atau lebih input atau titik kontrol yang terletak di DUT sisi fixture disimpan pada percepatan tertentu. Responder pada alat DUT akan mengalami tingkat getaran maksimum (resonansi) atau tingkat getaran minimum (anti-resonansi). Hal ini sering diinginkan untuk mencapai anti-resonansi untuk menjaga sistem dari menjadi terlalu berisik, atau untuk mengurangi tekanan pada bagian-bagian tertentu dari suatu sistem karena mode getaran yang disebabkan oleh frecquencies spesifik getaran. Perangkat khusus dirancang untuk melacak atau merekam getaran disebut vibroscopes.

 

 Dalam menganalisis suatu getaran dapat digunakan model massa pegas peredam sederhana. Struktur kompleks body mobil dapat dimodelkan sebagai penjumlahan model massa-pegas-peredam sederhana. Sebagai contoh pemodelan sistem bergetar mobil penumpang (Skoda Fabia) disajikan dan karakteristik yang menggambarkan getaran dan resonansi zona telah disajikan. Pada pemodelan sistem getar mobil, sering digunakan peredam unttuk menghilangkan getaran yang ada pada mobil. Bentuk sederhana getaran dengan peredam ditunjukkan pada gambar disamping. Persamaan pada gambar tersebut yakni 𝑚ẍ+𝑐ẋ+𝑘𝑥=0̈. Solusi persamaan untuk perpindahan pada gambar tersebut ialah

.

Dalam kasus sistem yang lebih kompleks kita perlu discretize sistem menjadi lebih massa dan memungkinkan mereka untuk bergerak dalam lebih dari satu arah - menambahkan derajat kebebasan. Konsep utama beberapa derajat kebebasan (MDOF) dapat dipahami dengan melihat hanya 2 model derajat kebebasan.

Persamaan getaran yang diperoeh dari gambar ini ialah

Jika dibuat dalam bentuk matriks:

Pada pemodelan stuktur berangka, perpindahan dan rotasi pada pojok atau sendi sering dapat berguna sebegai koordinat umum. Massa dapat ditempatkan pada simpul tersebut sehingga persamaan gerak dapat ditulis dalam koordinat umum, Struktur yang kaku harus dipotong pada simpul untuk membentuk elemen balik. Pada gambar di bawah ini dibutuhkan matriks kekakuan dan matriks massa untuk persamaan geraknya

                       Gambar 1.3                                                      gambar 1.4

          Pada Gambar 1.3 dan Gambar 1.4 diperlukan tiga koordinat umum, tetapi ujung kanan dari bagian yang horizontal itu terpaku., bebas bergerak kea rah horizontal dan tidak dapat menahan momen. Konfigurasi kasus 2 tabel kekakuan elemen balok sesuai dengan syarat-syarat bagian horizontal tersebut, karena pada tabel tersbut 𝜃2=12𝜃1 maka 𝑞3=12𝑞2 dan dalam gambar ini dapat dipecahkan q1 dan q2 sebagai sistem dengan 2 derajat kebebasan. Matriks kekakuan dapat ditentukan dengan memperhatkan superposisi dua konfigurasi yang dipecahkan dalam elemen elemen batang horizontal dan vertikal, jika digambarkan

Maka dapat dituliskan persamaan:

Konfigurasi pada Gambar 1.7 dapat dipecahkan pada kasus 2 dan 3 pada tabel gambar 1.5 dari diagram benda bebas dari pojok

Persamaan untuk Gambar 1.7

Persamaan energy kinetik dapat ditulis dari pemeriksaan Gambar 1.3

dan bagian dinamik dari persamaan Lagrange menjadi

2. ANALISIS GETARAN MELALUI SOFWARE CATGEN

          Pemodelan sistem bergetar mobil penumpang disajikan dan karakteristik yang meng-gambarkan getaran dan resonansi zona telah disajikan. Pada awalnya model sederhana dari sistem ini di software CATIA diciptakan (Gambar 2.1). CATIA singkatan dari Computer Aided Three-dimensional Interactive Application adalah perangkat lunak multi-platform CAD / CAM / CAE suite komersial yang sering disebut sebagai Produk 3D Lifecycle Management software suite, CATIA mendukung beberapa tahapan pengembangan produk (CAx), termasuk konseptualisasi, desain (CAD), manufaktur (CAM), dan rekayasa (CAE). CATIA memfasilitasi rekayasa kolaboratif di seluruh disiplin ilmu, termasuk permukaan & desain bentuk, teknik mesin, dan peralatan dan sistem rekayasa. Gambar yang disajikan menunjukkan koordinat kopling elemen elastis-redaman (EDE) (peredam kejut dan ban) serta koordinat elemen inersia.

          Jenis bahan elemen inersia dipilih dengan cara yang akan sangat dekat dengan massa benda aslinya. Dalam proses idealisasi 4 elemen inersia dibedakan: body, depan dan belakang poros dan kursi pengemudi. Unsur-unsur yang terhubung satu sama lain dengan elemen elastis-redaman. Ada 11 EDE dalam model: dua peredam kejut, dua mata, dua peredam getaran, empat ban dan elemen elastis-dumping yang menghubungkan tubuh mobil dengan jok. Arah dari sumbu sesuai sistem koordinat lokal ditambah pada pusat berat dari unsur inersia tertentu dan pada elemen elastis-damping sejajar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 2. Sistem koordinat digabungkan di pusat berat dari unsure inersia tertentu juga ditandai pada model, serta sistem koordinat sesuai dengan elemen elastis-redaman.

          Jenis bahan elemen inersia dipilih dengan cara yang akan sangat dekat dengan massa benda aslinya. Dalam proses idealisasi 4 elemen inersia dibedakan: bodi, depan dan belakang poros dan kursi pengemudi. Unsur-unsur yang terhubung satu sama lain dengan elemen elastis-redaman. Ada 11 EDE dalam model: dua peredam kejut, dua mata, dua peredam getaran, empat ban dan elemen elastis-dumping yang menghubungkan tubuh mobil dengan jok. Arah dari sumbu sesuai sistem koordinat lokal ditambah pada pusat berat dari unsur inersia tertentu dan pada elemen elastis-damping sejajar. Sistem koordinat digabungkan di pusat berat dari unsur inersia tertentu juga ditandai pada model, serta sistem koordinat sesuai dengan elemen elastis-redaman. Dengan pemanfaatan CatGen software parameter semua yang diperlukan sistem diperoleh dari program CATIA. Ada massa dan pusat gravitasi elemen inersia, poin kebetulan EDE dan titik kebetulan Eksitasi kinematik dan dinamis. Unsur inersia pertama dari mobil penumpang adalah bodi (Gambar 2.2) yang terhubung dengan as dan kursi pengemudi dengan elemen elastis-redaman. Melalui dua elemen elastis-redaman (peredam kejut) tubuh ditambah dengan as roda depan. Dua EDE tambahan (pegas dan peredam getaran) menghubungkan tubuh dengan poros belakang dan satu EDE menghubungkan kursi pengemudi pada bodi mobil.

          Aplikasi ini memungkinkan untuk mengatur koordinat lampiran EDE dan elemen inersia (Gambar 2.3) dan memperkenalkan kendala pada derajat kebebasan untuk elemen inersia. Dalam kasus sistem 3D, adalah mungkin untuk membatasi 3 pemindahan dan 3 rotasi. Bagian dari window dialog CatGen dengan ditambah EDE 1 koordinat fungsi eksitasi yang tepat. Ini bisa menjadi acak, sinusoid, impuls, langkah, persegi panjang, sudut, lintas-potong, trapeze atau fungsi eksitasi dalam bentuk rumus aljabar. The kinematik eksitasi dapat didefinisikan sebagai fungsi perpindahan, kecepatan atau percepatan, tergantung pada kondisi yang berlaku dalam model dibahas dari sebuah sistem mekanik.

3. ANALISIS NUMERIK DARI MODEL MOBIL

          Analisis getaran dapat juga dilakukan dengan cara numerik. Salah satu program computer yang menyediakan fitur ini. Dari analisi numerik didapatkan grafik waktu respon dan amplitudo-frekuensi pada fase sistem model mobil yang dimuat oleh eksitasi kinematik dapat dihasilkan dari aplikasi GRAFSIM, simulasi jalan yang tidak rata sepanjang yang kendaraan bergerak. Program ini menggunakan algoritma transformasi struktur model ke grafik hybrid matriks (mhg) struktur dan setelah mhg yang berubah menjadi blok diagram matriks yang disajikan pada Gambar 3.2. Diagram ini digunakan dalam lingkungan Simulink untuk menghasilkan semua kemungkinan jenis grafik dan struktur sepenuhnya kompetibel dengan struktur sistem mekanik dipertimbangkan. GRAFSIM dengan cara otomatis menunjuk transmitansi setara dengan sistem dianalisis atas dasar input dan output mengatur blok diagram, dan menentukan matriks negaraMetode penentuan operasi karakteristik dinamik di GRAFSIM secara langsung didasarkan pada menunjuk transmitansi setara sistem dalam pandangan input dan output didefinisikan (penyederhanaan diagram blok).

4. APLIKASI GETARAN

KESIMPULAN

Menganalisis getaran dalam sistem mekanik itu punya beberapa metode seperti metode analitis dan metode pengunaan software. Metode analisis dimodelkan sebagai penjumlahan model massa-pegas-peredam sederhana dengan solusi umum 𝑚𝑥̈+𝑘𝑥̇+𝑐𝑥=0. Adapun pada pemodelan stuktur berangka, perpindahan dan rotasi pada pojok atau sendi sering dapat berguna sebegai koordinat umum. Massa dapat ditempatkan pada simpul tersebut sehingga persamaan gerak dapat ditulis dalam koordinat umum, Penggunaan matriks memudahakan perhitungan untuk analisis getaran.

Metode yang saat ini sering digunakan yakni penggunaan perangkat lunak, salah satunya CATIA dan GRAFSIM. Pemodelan sistem bergetar mobil disajikan dan karakteristik yang menggambarkan getaran dan resonansi zona telah disajikan. Aplikasi CATIA memungkinkan untuk mengatur koordinat lampiran EDE dan elemen inersia dan memperkenalkan kendala pada derajat kebebasan untuk elemen inersia. Dalam kasus sistem 3D, adalah mungkin untuk membatasi 3 pemindahan dan 3 rotasi. Untuk aplikasi GRAFSIM, selama proses analisis, dengan menggunakan semua data yang diperoleh, GRAFSIM software menghasilkan karakteristik dinamik operasi (transmitansi), dan matriks negara yang menggambarkan model dari sebuah sistem mekanik

Daftar Pustaka

A, Buchacz, S. Zólkiewski, Dynamic analysis of the mechanical systems vibrating transversally in transportation. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 20 (2007) 331-334.

 Geradin M., Rixen., Mechanical Vibration: Theory and Application to Structural Dynamics, Masson,    Paris, 1994

https://www.academia.edu/5606949/Analisis_Getaran_dalam_Sistem_Mekanik_dengan_Aplikasi_Aljabar_Linear

Thomson T. William, Prasetio Lea Dra. MSc., Teori Getaran dengan Penerapan Edisi ke 2, Erlangga, Jakarta, 1992

SALAM SOLIDARITY FOREVER

HMM UNIB

M-BARAK'13