BAB I
PENDAHULUAN
Getaran adalah suatu gerak bolak-balik di sekitar kesetimbangan.
Kesetimbangan di sini maksudnya adalah keadaan dimana suatu benda berada pada
posisi diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut. Getaran mempunyai amplitudo (jarak simpangan terjauh dengan titik tengah) yang
sama.
Gambar 2.1 Frequency dan Distance
pada getaran
Adapun yang menyebutkan bahwa, getaran adalah gerakan relatif dari massa dan elastisitas benda yang
berulang sendiri dalam interval waktu tertentu. Sedangkan, Gerak Harmonik
Sederhana adalah gerakan sebuah partikel atau benda dimana grafik posisi
partikel sebagai fungsi waktu berupa sinusoidal (dapat dinyatakan dalam bentuk
sinus atau kosinus). Dalam gerak pada getaran pegas berlaku hukum Hooke yang
menyatakan hubungan hubungan antara gaya F yang meregangkan
pegas dan pertambahan panjang pegas x pada daerah elastis
pegas. Pada daerah elastis, F sebanding dengan x.
Hal ini dinyatakan dalam bentuk persamaan :
F
= k .x
……………. (i)
Dengan,
F = gaya yang dikerjakan benda pegas (N)
k = konstanta pegas (N. m-1)
x = pertambahan panjang pegas (m)
Konstanta
gaya pegas adalah suatu karakter dari suatu pegas yang menunjukkan perbandingan
besarnya gaya terhadap perbedaan panjang yang disebabkan oleh adanya pemberian
gaya tersebut. Satuan konstanta gaya pegas adalah N/m, dimensi konstanta pegas
: [M][T ]-2
Pada waktu pegas ditarik dengan gaya F, pegas mengadakan gaya yang
besarnya sama dengan gaya yang menarik, akan tetapi arahnya
berlawanan (Faksi =
-Freaksi). Jika gaya ini kita sebut dengan gaya pegas Fp,
yang besarnya sebanding dengan pertambahan panjang pegas x, sehingga
untuk Fp dapat dirumuskan sebagai
Fp = -k
.x ……………. (ii)
Persamaan (i) dan (ii) secara
umum dapat dinyatakan dalam kalimat yang disebut
Hukum Hooke.
Pada daerah
elastis benda, gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan pertambahan
panjang benda.
Suatu pegas yangng digantung
secara vertikal dan diberi beban di simpangkan ke bawah dan dilepaskan maka
beban akan bergetar dengan periode yang daapat dituliskan :
T = 2g
Dimana:
T = periode (s)
g = gravitasi (m.s-2)
BAB II
LANDASAN
TEORI
Jenis Peredam
1.
Peredam viskous; Efek redaman terjadi pada permukaan
luncur yang dilumasi dari dashpot dengan kecepatan rendah dan celah yang kecil.
Peredam Arus Eddy juga termasuk jenis viskous diman gaya hambat redaman
tergantung pada kecepatan dan koefisien redamannya, dengan demikian persamaan differensial gerak sistem menjadi linear.
2.
Peredam arus Eddy, yaitu peredam plat konduktor
persegi non ferrous yang bergerak dalam arah tegak lurus garis fluks magnetik.
3.
Peredam Coulomb (gesekan
kering) ; Efek redaman terjadi jika dua permukaan dalam keadaan kering (tanpa
dilumasi) dimana gaya hambat redaman praktis konstan,tidak tergantung pada
kecepatan.
4.
Peredam struktur, efek redaman terjadi akibat gesekan
dari molekul. Dari diagram tegangan regangan benda bergetar,tidak memberikan
persamaan lurus tapi membentuk kecepatan kopsterisis dimana luas kurva
menyatukan penyerapan energi akibat gesekan molekul persiklus/radian.
5.
Peredam antar mula; energi getaran diserap oleh slip mikroskopik
pada antara permukaan dengan bagian mesi yang berfluktuasi .Besarnya serapan energy tergantung pada koefisien gesek,
tekanan antara dua plat dan amplitude
getaran.
Penyebab terjadinya getaran :
a.
Khususnya pada mesin , karena adanya massa berputar
atau bolak-balik yang tidak seimbang.
b.
Adanya gaya luar yang memaksa sistem untuk bergetar.
c.
Gesekan kering antara dua permukaan.
d.
Gempa bumi yang menyebabkan getaran pada gedung
bertingkat.
e.
Angin yang menyebabkan getaran pada kabel-kabel transmisi dan pohon.
Pengertian-pengertian
a.
Getaran bebas adalah getaran suatu system tanpa adanya gaya luar
yang memaksa untuk bergetar, namun bergetar karena
adanya kondisi awal yang diberikan.
b.
Getaran paksa adalah getaran suatu system karena adanya gaya luar yang
memaksa getaran dimana frekuensi system
sama dengan frekuensi gaya luar.
c.
Periode adalah waktu yang diperlukan untuk
menyelesaikan satu siklus.
d.
Frekuensi
adalah banyaknya siklus dalam satu satuan waktu. f=siklus/detik.
e.
Amplitudo adalah perpindahan terjauh dari getaran
suatu system dari posisi rata2nya,
terdiri dari simpangan, kecepatan dan percepatan.
f.
Sistem satu derajat kebebasan adalah suatu system yang
dapat bergetar pada banyak atau satu arah jika system diperoleh, dimana system
tersebut hanya dapat bergetar pada satu model atau cara atau hanya satu
koordinat bebas dipakai untuk menyelesaikan secara khusus dari lokasi getaran.
g.
Gerak harmonic sederhana adalah gerakan partikel yang
bergerak pada garis lurus, dengan percepatan selalu searah atau sejalan dengan
jarak dari partikel ketitik tertentu pada garis edarnya terhadap arah titik
tertentu.
h.
Osilasi adalah suatu partikel dalam gerak periodic yang bergeral bolak-balik
melalui lintasan yang sama. Contohnya keseimbangan arloji.
i.
Under
dumping adalah system peredam dash pot ntuk getaran bebas dimana akan
terjadi oksilasi dengan nilai C (redaman) < Ck (redaman kritis) atau factor peredam ε < 1.
j.
Critical
dumping adalah adalah system peredam dash pot untuk getaran bebas dimana
tidak terjadi oksilasi dengan nilai C (redaman) = Ck (redaman kritis) atau factor peredam ε = 1.
k.
Upper dumping adalah system peredam dash pot untuk getaran bebas dimana tdak terjadi
oksilasi dengan nilai C (redaman) > Ck (redaman kritis) atau factor peredam.
Gambar 2.2 Diagram Natural Frequency
MACAM –
MACAM GETARAN
1.
Getaran Paksa
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena
adanya gaya luar yang bekerja pada suatu sistem sehingga sistem tersebut
bergetar. Bila gaya luar, biasanya f(t) = fc sin ωnt atau fc cos ωnt
bekerja pada sistem getaran paksa. Sistem cenderung bergetar pada frekuensi
sendiri di samping mengikuti gaya eksitasi. Dengan adanya gesekan bagian
gerakan yang ditahan oleh gaya sinusoidal secara perlahan hilang. Dengan
demikian, sistem akan bergetar pada frekuensi pribadi sistem. Bagian getaran
yang berlanjut terus disebut getaran keadaan steady atau respon sistem
keadaan steady dibutuhkan dalam
analisa getaran karena efek sinambungnya.
2.
Getaran Bebas
Getaran bebas adalah getaran suatu sistem tanpa adanya
gaya dari luar yang memaksa terjadinya getaran, melainkan karena adanya keadaan
awal yang diberikan sehingga sistem tersebut bergetar. Getaran bebas adalah
getaran yang diamati sebagai sistem yang berpindah dari kedudukan keseimbangan
statis. Getaran bebas dari sistem memenuhi sistem masa dan sifat elastisitas
dan pada kondisi awal tidak bekerja eksitasi dari luas. Gaya yang bekerja
adalah gaya bebas gesekan dan berat.
Massa akibat adanya gesekan getaran hilang sesuai
dengan waktu getaran ini transier.
3.
Getaran Harmonik Sederhana
Gerakan/Getaran Harmonik adalah suatu gerakan dari
titik yang mengelilingi lingkaran atau getaran dengan amplitudo dan frekuensi
yang sama setiap saat. Gerakan harmonik adalah suatu sistem dengan amplitudo
dan frekuensi yang sama.
Amplitudo adalah perpindahan terjauh suatu sistem dari
posisi rata-rata. Frekuensi adalah banyaknya siklus per satuan waktu.
f = siklus/detik (Hz)
ω = rad/detik
Frekuensi
pribadi adalah frekuensi dari sistem getaran bebas ditentukan dari sifat sistem
itu.
SISTEM SATU
DERAJAT KEBEBASAN
Banyak
sistem yang dapat bergetar dengan banyak atau satu cara dan arah. Jika sistem
dipaksa lalu sistem tersebut dapat bergetar hanya pada satu bentuk/cara atau
jika hanya satu koordinat bebas diharapkan untuk menyelesaikan secara khusus
dari lokasi geometrik dari massa pada sistem dalam ruang, maka sistem itu
dinamakan sistem dengan satu derajat kebebasan. Di bawah ini diberikan beberapa
contoh sistem dengan satu derajat kebebasan.
Sistem gaya pegas ditunjukkan pada gambar di bawah.
Jika massa m dipaksa untuk bergetar vertikal, hanya satu koordinat (x (t))
untuk mendefinisikan lokasi massa. Pada waktu kapan pun dari posisi
keseimbangan. Dengan demikian, sistem ini dikatakan mempunyai satu derajat
kebebasan.
Jika pendulum torsi dipaksa untuk bergerak pada sumbu
longitudinal dari poros, konfigurasi dari sistem dapat dikhususkan oleh satu
koordinat θ(t). ini juga disebut sistem dengan satu derajat kebebasan.
Sistem massa gaya pegas pada cakra ditunjukkan pada
gambar di samping di mana disebut sebagai sistem dengan satu derajat kebebasan
karena keduanya, baik y(f) atau θ(t) tidak bebas satu sama lain.
GETARAN DAN
FENOMENANYA
Getaran adalah suatu gerakan yang berulang dengan
sendirinya pada suatu selang waktu tertentu yang dapat terjadi pada sistem di
mana memiliki massa dan sifat elastis serta padanya bekerja gangguan. Masalah
getaran terjadi bilamana ada bagian-bagian berputar atau bergerak bolak-balik
dalam suatu mesin itu sendiri, bangunan di sekitarnya juga dihadapkan pada
getaran dari mesin tersebut. contoh utamanya adalah lokomotif, perputaran poros
dan sebagainya.
Mesin suatu sistem, sangat akrab dengan masalah
getaran karena memiliki massa dan sifat elastis serta adanya gangguan berupa
massa berputar dan bolak-balik yang tidak seimbang.
Secara umum penyebab
getaran antara lain:
·
Khusus pada mesin, karena adanya massa berputar atau
bolak-balik yang tidak seimbang.
·
Adanya gaya luar yang memaksa sistem untuk bergetar.
·
Gesekan kering antara dua permukaan.
·
Gempa bumi yang menyebabkan pada gedung bertingkat.
·
Angin yang menyebabkan getaran pada kabel-kabel
transmisi dan pohon.
Efek dari getaran dan tegangan yang berlebihan, bunyi
yang tidak diinginkan, keausan dan bagian tertentu atau kelelahan dari bagian
keseluruhan. Walaupun ada efek yang merugikan, pada pihak yang lain, fenomena
getaran juga dapat dimanfaatkan pada instrumen musik, saringan getar,
penggetar, dan lain-lain.
Sedangkan
untuk menghindari getaran caranya antara lain:
1. Menghilangkan
penyebabnya.
2. Memasang
saringan jika hanya bunyi sebagai objek yang tidak diinginkan.
3. Memasang mesin
pada pondasi dengan isolasi yang baik.
4. Memasang peredam
kejut (shock-breaker)
GETARAN
TORSI
Getaran torsi adalah sudut periodic poros elastic
dengan rotor yang diikatkan kepadanya. Karena kemiripan dan antara getaran
lurus dan getaran torsi, maka teori analisa yang di bahas dalam getaran lurus berlaku
pula terhadap getaran torsi.
Sebuah piringan bulat dengan momen inersia(I)
diikatkan keujung bawah poros tegak elastisapabila massa poros kecil dan
mempunyai kekauan torsi (k) meski persamaan differensial gerakan untuk getaran
torsi bebas piringan.
Fenomena getaran torsi
Getaran torsi banyak terjadi pada sistem-sistem
permesinan, seperti pada poros engkol motor bakar. Dengan mempertimbanhgkan
momen inersia sebuah roda atau piringan Jo yang dihubungkan pada sebuah batang vertikal
dengan diameter d, Panjang L dan modulus geser a. ujung bagian atas batang
dalam keadaan terikat. Sistem ini akan mengalami getaran torsi terhadap sumbu
simetrisnya. Konstanta pegas torsional batang di peroleh dari
hubungan antara momen torsi dan sudut punter, sebagai berikut :
KT
Dimana Kt adalah momen punter (torsional stiffness) di dapat dari penurunan rumus.
Dimana Ip adalah momen inersia polar bagian
melintang batang dalam m persamaan gerak untuk gerak
rotasi dengan menggunakan hukum newton
untuk gerak rotasi terhadap pusat massa menjadi :
Sumber :
www.jevuska.com
OSILASI
Osilasi adalah variasi periodik umumnya terhadap waktu dari suatu hasil pengukuran,
contohnya pada ayunan bandul.
Istilah vibrasi sering digunakan sebagai
sinonim osilasi, walaupun sebenarnya vibrasi merujuk pada jenis spesifik
osilasi, yaitu osilasi mekanis. Osilasi tidak hanya terjadi pada suatu sistem
fisik, tapi bisa juga pada sistem biologi dan
bahkan dalam masyarakat. Osilasi
terbagi menjadi 2 yaitu osilasi harmonis sederhana dan osilasi harmonis kompleks. Dalam
osilasi harmonis sederhana terdapat gerak harmonis sederhana.
Aplikasi
Osilasi harmonic
Suatu sistem dalam keadaan setimbang statis maupun
dinamis, apabila dalam sistem demikian disimpangkan sehingga dihasilkan gerak
osilasi, maka gerak demikian dinamakan gerak harmonik, dari osilator harmonik
sederhana yang terdiri atas massa ( m ), dengan kostanta pegas K.
Sistem pegas massa berosilasi pada sumbu x pada
permukaan horizontal. Osilator harmonik sederhana ditempatkan pada gerakan
osilasi terus – menerus atau dinyatakan sebagai osilasi bebas. Dalam
praktiknya, sistem osilasi ini akan kehilangan energi dan akhirnya akan
berhenti.
Untuk osilasi harmonik teredam,
ditinjau kembali suatu benda bermassa m dihubungkan dengan pegas, pada osilator
sederhana akan selamanya berosilasi, tetapi pada kenyataannya pada setiap
sistem mempunyai redaman sehingga sistem akan berhenti berosilasi, Pengaruh
gaya gesek pada benda yang bergerak harmonik adalah amplitudonya akan makin
berkurang, akhirnya menjadi nol, artinya gerakan berhenti. Hal ini disebabkan karena
tak ada energi yang diambil dari luar. Gerakan ini disebut gerak harmonic teredam. Untuk mempertahankan
osilasi suatu sistem osilator, maka energi berasal dari sumber luar harus
diberikan pada sistem yang besarnya sama dengan energi disipasi yang ditimbulkan
oleh peredamnya, osilasi yang demikian dinamakan sebagai osilasi paksaan atau
disebut gerak harmonik yang dipaksakan yaitu gerak harmonik yang dipengaruhi
oleh gaya luar yang bekerja terus – menerus secara periodik.
Pengertian Getaran
Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.
Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.
·
Salah satu tujuan
belajar getaran adalah mengurangi efek negatif
getaran melalui desain mesin yang baik.
·
Hampir semua alat gerak
mempunyai masalah getaran karena adanya ketidak
seimbangan mekanisme, contohnya :
- Mechanical failures karena material fatigue
- Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat
- Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir yang buruk.
- Mechanical failures karena material fatigue
- Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat
- Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir yang buruk.
·
Selain efek yang
merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang berguna.
- Getaran digunakan dalam conveyors getar, mesin cuci, sikat gigi elektrik.
- Getaran juga digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.
- Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti casting dan forging.
- Getaran digunakan dalam conveyors getar, mesin cuci, sikat gigi elektrik.
- Getaran juga digunakan dalam pile driving, vibratory testing of materials.
- Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses permesinan seperti casting dan forging.
Mekanisme getaran pada mobil
Pengelompokkan Getaran
·
Getaran Bebas dan Paksa.
·
Getaran Teredam dan tak teredam.
·
Getaran Deterministic dan Random
1.
Getaran Bebas Dan Getaran
Paksa
Getaran Bebas
Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa rangsangan luar.
Getaran Paksa
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar, jika rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Jika frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural sistem, maka akan didapat keadaan resonansi dan osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi. Kerusakan pada struktur besar seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat terbang, merupakan kejadian menakutkan yang disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan frekuensi natural merupakan hal yang utama.
Getaran Bebas
Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luas yang bekerja. Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa rangsangan luar.
Getaran Paksa
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar, jika rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Jika frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural sistem, maka akan didapat keadaan resonansi dan osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi. Kerusakan pada struktur besar seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat terbang, merupakan kejadian menakutkan yang disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan frekuensi natural merupakan hal yang utama.
2.
Getaran Teredam dan Tak
Teredam
Damping
Damping
·
Dalam system dynamic bekerja dissipative
forces – friction, structural
resistances.
·
Umumnya, damping dalam structural
systems adalah kecil dan mempunyai efek yang kecil terhadap natural
frekuensi.
·
Tetapi, damping mempunyai pengaruh yang besar dalam mengurangi resonant
pada structural system.
3.
Getaran Deterministic dan Random
Getaran Deterministic
Sinyal disebut deterministic, selama harga dari sinyal dapat diprediksi.
Getaran Deterministic
Sinyal disebut deterministic, selama harga dari sinyal dapat diprediksi.
Gambar 2.3 Getaran
deterministic
Gambar 2.4 Getaran deterministic dan harmonic
Getaran Random
- Tidak memiliki sinyal yang periodik maupun harmonik
- Harga dari getaran random tidak dapat di prediksi
- Tetapi getaran random bisa di gambarkan secara statistik
- Tidak memiliki sinyal yang periodik maupun harmonik
- Harga dari getaran random tidak dapat di prediksi
- Tetapi getaran random bisa di gambarkan secara statistik
Getaran adalah suatu gerakan yang berulang dengan sendirinya pada suatu
selang waktu tertentu yang dapat terjadi pada sistem di mana memiliki massa dan
sifat elastis serta padanya bekerja gangguan. Masalah getaran terjadi bilamana
ada bagian-bagian berputar atau bergerak bolak-balik dalam suatu mesin itu
sendiri, bangunan di sekitarnya juga dihadapkan pada getaran dari mesin
tersebut. contoh utamanya adalah lokomotif, perputaran poros dan sebagainya.
Secara umum penyebab getaran antara lain:
Secara umum penyebab getaran antara lain:
1. Khusus pada
mesin, karena adanya massa berputar atau bolak-balik yang tidak seimbang.
2. Adanya gaya
luar yang memaksa sistem untuk bergetar.
3. Gesekan
kering antara dua permukaan.
4. Gempa bumi
yang menyebabkan pada gedung bertingkat.
5. Angin yang
menyebabkan getaran pada kabel-kabel transmisi dan pohon.
Sedangkan untuk menghindari getaran caranya antara lain:
·
Menghilangkan penyebabnya.
·
Memasang saringan jika hanya bunyi sebagai objek yang
tidak diinginkan.
·
Memasang mesin pada pondasi dengan isolasi yang baik.
·
Memasang peredam kejut (shock-breaker).
Jenis-Jenis Getaran
1.
Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena
adanya gaya luar yang bekerja pada suatu sistem sehingga sistem tersebut
bergetar.
2. Getaran
bebas adalah getaran suatu sistem tanpa adanya gaya dari luar yang memaksa
terjadinya getaran, melainkan karena adanya keadaan awal yang diberikan
sehingga sistem tersebut bergetar.
Getaran
Sistem mekanik
merupakan sistem yang mengandung massa dan elastisitas yang mampubergerak
secara relatif. Apabila gerakan sistem seperti itu berulang sendiri dalam
interval waktutertentu, maka gerakan itu dikenal sebagai getaran
(vibration).
Umummya getaran
merupakanbentuk energi sisa dan pada berbagai kasus tidak diinginkan. Seperti
halnya pada mesin, getarandapat menimbulkan bunyi, merusak bagian mesin dan
memindahkan gaya yang tidak diinginkandan menggerakkan benda yang ada di
dekatnya.Getaran didefinisikan sebagai gerak bolak-balik suatu partikel secara
periodik melaluisuatu titik kesetimbangan. Getaran berhubungan dengan
gerak osilasi benda dan gaya yangberhubungan dengan gerak itu.
Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar. Contoh
sederhana untuk menunjukkan suatu getaran dengan massa yang
bergerak secara translasi adalah sistem massa-pegas.
A adalah
amplitudo,
T adalah
perioda dan
M adalah
massa. Pada dasarnya massa tidak akan bergerak/bergetar sebelum ada gaya yang
diberikan terhadapnya. Dengan diberikannya gaya sebesar (F) massa bergerak
turun-naik
terhadap titik keseimbangan x=0 (posisi
netral). Namun, karena kejadian itu terjadi dalam interval waktu tertentu (t)
, maka lintasannya membentuk kurva
sinusoidal.Selain sistem getar yang bergerak secara translasi seperti yang
dipaparkan di atas, ada juga sistem getar yang bergerak secara rotasi. Sebuah benda tegar
dikatakan bergerak rotasi murni
jika setiap partikel pada benda tersebut bergerak dalam lingkaran yang pusatnya
terletak pada garis lurus yang disebut sumbu rotasi. Gerak rotasi dapat
menghasilkan suatu respons yang pada
umumnya berbentuk sinusoidal
Sistem
Massa Pegas
Untuk
mengurangi efek getaran, salah satu pendekatannya yaitu melakukan studi
lengkapterhadap persamaan gerakan sistem yang ditinjau. Mula-mula sistem
diidealisasikan dan disederhanakan dengan terminologi massa, pegas, dan peredam (dashpot) yang berturut-turutmenyatakan benda, elastisitas dan gesekan sistem.
Kemudian persamaan gerakan (equation of motion) menyatakan perpindahan sebagai fungsi waktu akan
memberi jarak kedudukan massasesaat selama gerakan dan kedudukannya
setimbangan. Kemudian dari persamaan gerakan diperoleh sifat penting sistem
getaran yaitu frekuensi pribadi (natural
frequency).
Getaran
merupakan suatu sistem massa-pegas. Dimana suatu massa M dipasang pada suatu pegas dengan kekakuan k. Di bagian depan massa M dipasang suatu piston yang diberi celah kecil dan
diberi rumah yang diisi oli. Seperangkat piston tersebut menunjukkan suatu mekanisme
redaman dan itu sama prinsipnya pada shock
absorber pada mobil.
Dari sistem
peredamSemua mesin memiliki tiga komponen dasar yang digabungkan untuk
menentukanbagaimana mesin akan bereaksi terhadap gaya yang menyebabkan getaran
tersebut, sepertihalnya sistem massa-pegas. Tiga komponen dasar tersebut adalah
Massa (M), Kekakuan(k), danRedaman (c). Komponen-komponen
ini merupakan karakteristik yang tidak dapat dipisahkan
padasuatu mesin atau struktur yang akan menahan atau melawan getaran.
Massa: massa
mewakili inersia benda untuk tetap pada kondisi awal. Suatu gayamencoba untuk
membawa perubahan pada kondisi awal yang ditahan oleh massa. Massaini diukur
dalam kg.b.
Kekakuan:
kekakuan adalah gaya yang dibutuhkan untuk membuat struktur menjaditerdefleksi
dengan jarak tertentu. Pengukuran gaya yang dibutuhkan untuk memperolehdefleksi
disebut kekakuan. Satuan dari kekakuan adalah N/m.c.
Peredam: suatu
gaya yang diatur pada bagian struktur ke dalam gerakan atau strukturyang
mekanismenya tidak dapat dipisahkan untuk memperlambat gerakan (kecepatan).
Karakteristik ini untuk
mengurangi percepatan gerakan yang disebut dengan peredamyang diukur dengan
N/(m/s). Sebagaimana yang telah disebutkan sebelumnya, efek
yang dikombinasikan untuk mengendalikan efek gaya dalam kaitannya dengan
massa, kekakuan dan redaman, menentukanbagaimana suatu sistem akan bereaksi
terhadap gaya luar yang diberikan.
Karakteristik Getaran
Kondisi suatu
mesin dan masalah-masalah mekanik yang terjadi dapat diketahui denganmengukur
karakteristik getaran pada mesin tersebut. Karakteristik- karakteristik getaran
yangpenting antara lain adalah :
·
Frekuensi Getaran
·
Perpindahan Getaran (Vibration
Displacement)
·
Kecepatan Getaran (Vibration
Velocity)
·
Percepatan Getaran (Vibration
Acceleration)
Fasa Getaran dengan
mengacu pada gerakan pegas, kita dapat mempelajari karakteristik suatu
getarandengan memetakan gerakan dari pegas tersebut terhadap fungsi waktu.
Gerakan massa-pegasdari posisi netral ke batas atas dan kembali lagi ke posisi
netral dan dilanjutkan ke batas bawah,dan kembali lagi ke posisi netral,
disebut satu siklus getaran (satu periode).
BAB III
JURNAL PRAKTIKUM
1. Maksud dan
Tujuan
·
Mengetahui uji getaran secara umum
·
Mengetahui penggunaan dan cara kerja pada uji getaran
·
Dapat menggambarkan hasil uji getaran dalam bentuk
“grafik karakteristik
·
Mengetahui nilai performance atau kemampuan uji
getaran pada berbagai kecepatan putaran.
2. Alat dan
Bahan
·
Tachometer
·
Vibration meter
·
Kabel
·
Power suply
·
Kunci 8mm
3. Prosedur
pengujian getaran
·
Pengujian pada bidang 1 dilakukan pada motor dimana
dengan tujuan untuk mengetahui getaran yang ditimbulkan dari motor sebagai
getaran.
·
Pengujian pada bidang 2 dilakukan pada frame bawah
dengan tujuan jarak terdekat dari sumber getaran.
·
Pengujian pada bidang 3 dilakukan pada frame kanan
dengan tujuan diambil jarak tengah antar sumber getaran dengan jarak terjauh
karena getaran ditimbulkan dari poros juga.
·
Pengujian pada bidang 4 dilakukan pada frame kiri
dengan tujuan diambil dari jarak sumber getaran dari kedua poros.
·
Pengujian pada bidang 5 dilakukan pada frame atas
dengan tujuan diambil dari jarak terjauh dari sumber getaran.
4. Tabel
analisa data getaran massa
a. Tabel
analisa data menggunakan massa
RPM
|
Massa Pada
Rotor
|
Pengujian
Getaran (x)
|
X
|
||||
(x1)
|
(x2)
|
(x3)
|
(x4)
|
(x5)
|
|||
550
|
1
|
1,6
|
1,4
|
0,8
|
0,2
|
1,6
|
1,12
|
1000
|
1
|
1,5
|
1,0
|
0,6
|
0,5
|
3,0
|
1,32
|
1650
|
1
|
0,8
|
0,7
|
0,8
|
0,2
|
2,9
|
1,08
|
RPM
|
Pengujian
Getaran (x)
|
X
|
||||
(x1)
|
(x2)
|
(x3)
|
(x4)
|
(x5)
|
||
550
|
0,8
|
1,2
|
0,7
|
0,3
|
0,4
|
0,68
|
1000
|
0,5
|
0,9
|
0,7
|
0,9
|
1,0
|
0,8
|
1650
|
1,5
|
0,4
|
0,9
|
0,5
|
1,2
|
0,9
|
5.
Kesimpulan
Semakin
tinggi kecepatan motor, maka getaran pada frame semakin rendah. Namun apabila
beban pada benda uji dihilangkan, maka getaran pada frame semakin rendah dan
kecepatan pada benda kerja semakin tinggi.
BAB V
KESIMPULAN
Semakin
tinggi kecepatan motor, maka getaran pada frame semakin rendah. Namun apabila
beban pada benda uji dihilangkan, maka getaran pada frame semakin rendah dan
kecepatan pada benda kerja semakin tinggi.
DAFTAR
PUSTAKA
Modul
Praktikum Rekayasa Mesin 2, Fakultas Teknik Universitas Pancasila, Jakarta
http://www.otomotif.web.id/modification-guidance-up-a223.html,
Jam 21.12 WIB, 23 Mei 2013
rajufebrian.wordpress.com/,
Jam 22.03 WIB, 23 Mei 2013
www.scribd.com/doc/13307589/Pengertian-Getaran,
Jam 19.43 WIB, 24 Mei 2013
www.technoku.blogspot.com/2009/01, Jam 20.34
WIB, 24 Mei 2013
www.jevuska.com, Jam 19.32 WIB, 25 Mei
2013
wikipedia.org/wiki/Osilasi,
Jam 20.43 WIB, 25 Mei 2013
mantap budi
BalasHapuswokeeh :D
BalasHapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusKeep update
BalasHapus