Laporan Balancing

PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar Belakang Dalamsuatuprosesproduksi,mesin-mesinproduksisangatmemegang peranan.Kerusakanpadamesin-mesintersebutbisaberakibatfatalpadaproses produksi. Dengan kemajuan teknologi, telah diketahui bahwa salah satu penyebab kerusakanmesin-mesinituantaralainkarenaadanyaketidakseimbanganpada bagian-bagian mesin yang berputar. Bagian-bagianyangberputarmenimbulkangayakocak(shakingforce) sebagaiakibatdariefek-efekgayainertia.Karenagayakocakharusdihindari makaharusadacarauntukmenyeimbangkansecarakeseluruhanatausebagian gaya-gaya inertia tersebut dengan menambahkan gaya-gaya inertia tambahan yang membantuuntukmelawanefekgaya-gayainertiatersebut.Makadariitukami mencoba mengamati fenomena tersebut. 1.2TujuanTujuan dilakukannya percobaan ini adalah : 1.Untuk mengetahui ketidakseimbangan massa yang berputar pada suatu poros. 2.Untukmempelajarilangkah-langkahyangditempuhdanuntuk mengatasiketidakseimbanganantersebutyaitudenganmendapatkan kondisi seimbang statis maupun seimbang dinamis. 1.3 Rumusan Masalah Dalam praktikum lab keahlian balanching machine,akan dipasang massa unbalancepadapiringan2,3,dan4denganmassadansudutkemiringanyang sudahditentukan.Kemudianakandipasangmassapembalancepadapiringan1 dan 5. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 1.4 Batasan Masalah PadapembahasanpraktikumBalancingMachinedigunakanbatasansebagai berikut: a.Balance statis dan balance dinamis. b.Membalance satu massa yang berputar pada bidang datar. c.Membalance lebih dari satu massa yang berputar pada bidang datar. d.Massa dan sudut kemiringan telah ditentukan. e.Pengambulan data dilakukan satu kali. f.Meja rata / datar. g.Sistem dianggap seimbang. h.Tidak ada getaran dari luar sistem. i.Displacement hanya ke arah horizontal. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 BAB II DASAR TEORI Akibatpercepatanmekanismeakantimbulgayainersiapadamekanisme tersebut.Gayainersiainidapatmenimbulkangoncanganpadamesinatau konstruksi.Adanyagoncanganinisangatmerugikan.Karenaumurkomponen yangadaakanmenjadilebihpendek(mudahaus/rusak).Olehkarenanyaperlu dilakukan langkah-langkah untuk menyeimbangkan mekanisme yang ada. Hal ini dilakukandenganmemberikanmassapadasistemyangakanmelawangaya inersia yang menyebabkan goncangan tersebut di atas. Caradiatasdapatdipergunakanuntukmembuatseimbangmassayang bergerakbolak-balikmaupunyangberputar.Untuksistemmassayangberputar, terdapat tiga jenis permasalahan, yaitu: Membuat seimbang sebuah massa yang berputar. Membuatseimbanglebihdarisebuahmassayangberputar,dimanamassa-massa tersebut terletak pada sebuah bidang datar yang sama. Membuatseimbanglebihdarisebuahmassayangberputar,dimanamassa-massa tersebut terletak pada beberapa bidang datar. 2.1Membuat Seimbang Sebuah Massa yang Berputar Suatu poros yang berputar dengan kecepatan sudute akan mengakibatkan timbulnyagayainersia,jikagaya-gayadanmomenyangtimbultidakseimbang, akanmenimbulkangoncanganpadasistemsertareaksiyangcukupbesarpada bantalan A dan B. Untukmengeliminasitimbulnyagoncangantersebutditambahkanmassa penyeimbangm2 yangdipasangpadajarakR2dariporos,danpadaposisisudut sepertipadagambar2.1.Tujuandaripemberianmassainiadalahuntuk menyeimbangkan sistem, baik keseimbangan secara statis maupun dinamis. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 sebelum dibalancing Setelah dibalancing (kesetimbangan statis) Setelah dibalancing (kesetimbangan dinamis) Gambar 2.1. Membuat seimbang satu massa yang berputar

W1 R1 AB W1 W2 R2 R1 AB W1 W2 R2 R1 AB m2g m1g W2 R2 R1 1 2 m22R m12R W2 R2 R1 1 2 m22RCos m12RCos W2 R2 R1 m12RSin m22RSin 1 2 = w1 R1 1 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 -Keseimbangan Statis Keseimbanganstatistercapaiapabilatotalmomenolehgayaberatdari sistem massa terhadap poros sama dengan nol. 0 = EM0 cos cos2 2 1 1= u u R g m R g m 2 2 1 1R m R m = ... (1) -Keseimbangan Dinamis Keseimbangandinamistercapaiapabilatotalgayainersiayangtimbul akibat putaran sama dengan nol. 0 = EI022 221 1= e e R m R m1 1 2 2R m R m = ... (2) Ternyata persamaan (1) dan (2) adalah sama. Jadi untuk sebuah massa yang berputar,keseimbanganstatisdandinamistercapaibilamemenuhipersamaandi atas.BilahargaR2ditentukan(tergantungpadaruangyangtersedia),makam2 dapat dihitung. 2.2Membuat Seimbang Lebih Dari Satu Massa yang Berputar pada BidangDatar yang Sama Padakasusinidimisalkanadatigabuahmassam1,m2,danm3terletak padabidangyangsama,dipasangpadaporospadajarakmasing-masingR1,R2, R3, serta posisi sudut u1, u2, u3 seperti pada gambar 2.2. Gambar 2.2. Kondisi sistem lebih dari satu massa yang berputar pada bidang datar yang sama sebelum dibalance m1 m3 u2 R1 m2 R3 R2 u1 u3 A B m1 m3 m2 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Agar sistem memenuhi keseimbangan statis maupun dinamis maka jumlah momenolehgayaberatmassa-massaterhadapporossamadengannoldanjuga jumlahgayainersiaakibatputaransamadengannol.Massapenyeimbangme dipasang pada poros dengan jarak Re dan posisi sudut ue.Berikut visualisasi penyeimbangan statis dan dinamis pada gambar 2.3.. Keseimbangan statis A B m1 me m2 m3 m22R2 me2Re m32R3 m12R1 u2 ue Re R1 R3 R2 u1 u3 AB m1 me m2 m3 m1g m3g u2 R1 ue meg Re m2g R3 R2 u1 u3 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1

Keseimbangan dinamis Gambar 2.3. Keseimbangan statis dan dinamis pada sistem lebih dari satu massa yang berputar pada bidang datar yang sama setelah dibalance 2.2.1 Metode Analitis -Keseimbangan Statis Keseimbanganstatistercapaibilajumlahmomenolehgayaberatmassa-massatersebutterhadapporossamadengannol.Yangdinyatakandengan persamaan berikut ini. 0 = EM== +310 cos ) cos (ie e e i i igR m gR m u uatau == +310 cos ) cos (ie e e i i iR m R m u u ..(3.1) Apabilasistemdiposisi900melawanjarumjam,makakeseimbanganstatis dipenuhi oleh persamaan : AB m1 me m2 m3 m12R sin 2 m12R cos 2 m32R cos 2 me2R cos 2 m32R sin 2 m22R sin 2 m22R cos 2 me2R sin 2 u2 R1 ue Re R3 R2 u1 u3 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 == +310 sin ) sin (ie e e i i iR m R m u u ..(3.2) -Keseimbangan Dinamis Keseimbangandinamistercapaibilajumlahgayainersiaakibatputaran samadengannol.Dimanagayainersiainidiuraikanpadaarahhorisontaldan vertikal. Untuk gaya inersia arah horisontal: == +312 20 cos ) cos (ie e e i i iR m R m u e u eUntuk gaya inersia arah vertikal: == +312 20 sin ) sin (ie e e i i iR m R m u e u eDua persamaan di atas dapat disederhanakan menjadi : == +310 cos ) cos (ie e e i i iR m R m u u ......(4) == +310 sin ) sin (ie e e i i iR m R m u u...(5) Persamaan(4)dan(5)adalahsyarattercapainyakeseimbangandinamis. Sedangkandaripersamaanyangterdahuluterlihatbahwapersamaan(3.1)dan (3.2)samadenganpersamaan(4)dan(5).Haliniberartidenganmenggunakan persamaan (4) dan (5) saja sudah mencakup syarat terjadinya keseimbangan statis dan dinamis. Padapersamaan(4)dan(5)terdapattigavariabelyangtidakdiketahuiyaitume, Re,danue.TetapikitadapatmenentukanResesuaidengankondisisistemyang adaatauruangyangtersedia.Sehinggavariabelyangbelumdiketahuipada persamaan (4) dan (5) menjadi dua, sehingga persamaan dapat diselesaikan. Perlu diketahui bahwa arah ue tidak dapat ditentukan. 2.2.2 Metode Grafis PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Disampingmenggunakancaraanalitissepertiuraiandiatas,massa penyeimbangmedapatjugaditentukandenganmemakaicaragrafissebagai berikut.Apabilajumlahgayainersiayangtimbulsamadengannol,makasecara vektorial dapat dituliskan : == +312 20 ) (ie e i iR m R m e eatau == +310 ) (ie e i iR m R m . (6) Agardiperolehsistemyangseimbangmakavektor-vektorpadapersamaan (6)harusmembentukpolygonvektortertutup,sepertiditunjukkanolehgambar 2.3. Sepertiyang terlihat padagambar 2.3, arahue tidak bisa kita tentukan. Kita hanya bisa menentukan harga me atau Re saja. Gambar 2.4. Mendapatkan vektor meRe 2.3.Membuat Seimbang Lebih Dari Sebuah Massa yang Berputar, Terletak pada Beberapa Bidang Sejajar Keadaanyangumumdarimassa-massayangdiletakkansepanjangporos yangberputardengankecepatankonstanterlihatpadacontohgambar2.5.Jarak massa-massam1,m2,m3terhadapporosadalahR1,R2,danR3,terhadapbidang Me2Re m32R3 m22R2 m12R1 Re u2 R1 ue R3 R2 u1 u3 u1 u2 u3 ue m1.R1 m2R2 m3R3 meRe PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 pembalan A adalah a1, a2, dan a3 sedang posisi sudutnyau1,u2, u3. Untuk kondisi diatas,makaakibatputaranporosakantimbulgayainersiapadamasing-masing massa yang berputar. Gambar 2.5. Keadaan yang umum dari massa-massa yang diletakkan pada beberapa bidang sejajar Ketidakseimbangan pada sistem ini disebabkan karena: Jumlah momen (kopel) yang timbul tidak sama dengan nol. Jumlah gaya inersia yang timbul tidak sama dengan nol. Untuk mengatasi ketidakseimbangan karena kopel yang timbul, maka pada sistemharusditambahkansuatukopel,sehinggajumlahnyasamadengannol. Kopel tambahan tersebut di atas diperoleh sebagai berikut: Padasistemkitatambahkanduabuahmassapenyeimbangyangtidak terletak pada satu bidang datar. Ini akan menimbulkan kopelyang akan melawan kopelyangterjadikarenaputaranmassa-massam1,m2,m3sehinggajumlah kopelnyasamadengannol.Penempatanmassapenyeimbangtergantungfasilitas ruangan yang tersedia. Berikut ini akan diuraikan bagaimana massa penyeimbang mAdanmBdapatmembuatsistemmenjadiseimbang.Mula-mulakitaakan memperhatikanpengaruhmassam1terhadapbidangAdanbidangB.Perhatikan gambar 2.6. m1 u2 u3 u1 m2 m3 R1 R2 R3 a3 a1 Bidang BBidang A a2 m3 m2 m1 aB PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Gambar 2.6. Pengaruh massa m1 terhadap bidang A Massam1menimbulkangayainersiam1R1e2.BilapadabidangA ditambahkanduabuahgayayangsamabesarberlawananarahm1R1e2,maka sistem tidak berubah. Sekarang kita dapat melihat bahwa akibatgaya inersia dari massa m1 dapat diganti dengan gaya sebesar m1R1e2 yang bekerja pada bidang A dan kopel sebesar m1R1e2a1 yang bekerja pada poros.Kopel m1R1e2a1 tersebut diatas dapat diganti dengan dua buah gaya yang sama, sejajar, dan berlawanan arah sebesar F, masing-masing bekerja pada bidang A dan B. Kita dapat melihat visualisasinya pada gambar 2.7 m1e2R1 m1e2R1 m1e2R1 Bidang A Bidang B a1 b m1e2R1 Bidang A Bidang B a1 b PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Gambar 2.7. Pengaruh massa m1 terhadap bidang A dan bidang B Gaya F dalam hal ini harus memenuhi persamaan: F . b=m1R1 e2 a1 F=m1R1e2 a1 / b Akhirnyakitadapatmelihatbahwapengaruhgayainersiamassam1padabidang AdanBadalahgayasebesarm1e2R1.a1/bpadabidangBdanm1e2R1.(1-a1/b) pada bidang A. Gambar 2.8. Efek massa m1 pada bidang A dan B Dengan cara yang sama dapat ditentukan efek m2 dan m3 terhadap bidang A dan B seperti pada gambar 2.9 berikut : Bidang A Bidang B m1e2R1.a1/b m1e2R1 b m1e2R1.a1/b Bidang A Bidang B m1e2R1.a1/b m1e2R1.(1-a1/b) b Efek m1 Efek m1 Efek m2 Efek m1 Efek m3 Efek m2 Bidang ABidang B b Efek m1 Efek mA dibidang A yang seimbang dengan efek m1, m2, dan m3. Efek m3 Efek mB dibidang B yang seimbang dengan efek m1, m2, dan m3. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Gambar 2.9. Efek massa-massa sistem pada bidang A dan B Agar gaya-gaya yang bekerja di bidang A seimbang, maka pada bidang A tersebutharusditambahkansebuahgayayangresultannyabiladijumlahkan denganefekm1,m2,danm3samadengannol.Gayayangharusditambahkan tersebutdiperolehdarigayainersiayangtimbulpadamassapenyeimbangmA yang ditambahkan pada poros di bidang A. Hal yang sama dilakukan pada bidang B. Jadi sekarang totalgayapada bidang A samadengan nol, dan totalgayapada bidang B juga sama dengan nol. 2.3.1 Metode Analitis Misalnya mA dan mB adalah massa penyeimbang yang harus ditambahkan padabidangAdanByangberadapadajarakRA danRBdariporosdanposisi sudutnya uA dan uB. m2 aB a3 a1 Bidang BBidang A a2 m3 m1 mAmB mB2R sin B m3.g u2 u3 u1 m1.g m22R sin 2 mA.g uA uB m32R sin 3 m22R m32R m12R u2 u3 u1 m12R cos 1 m12R sin 1 m32R cos 3 m22R cos 2 m22R sin 2 mA2R mA2R cos A mA2R sin A mB2R mB2R cos B mB2R sin B uA uB PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Gambar 2.10. Visualisasi penyeimbangan dengan adanya massa mA dan mB Keseimbangan Statis :Keseimbanganstatisterjadibilajumlahmomenolehgayaberatterhadap poros sama dengan nol. == + +310 cos cos ) cos (iB B B A A A i i igR m gR m gR m u u u== + +310 cos cos ) cos (iB B B A A A i i iR m R m R m u u u...................................... (7) Apabilasistemdiputar900melawanjarumjam,makakeseimbanganstatis dipenuhi oleh persamaan : == + + + + ) + (310 0 00 ) 90 cos( ) 90 cos( ) 90 cos(iB B B A A A i i igR m gR m gR m u u u== + +310 sin sin ) sin (iB B B A A A i i iR m R m R m u u u........................................ (8) Keseimbangan dinamis : Keseimbangandinamisdipenuhiapabilajumlahgayainersiayangtimbul samadengannol,danjumlahmomenolehgaya-gayainersiayangtimbulsama dengan nol. Untuk gaya inersia ke arah horizontal : == + +312 2 20 cos cos ) cos (iB B B A A A i i iR m R m R m u e u e u e== + +310 cos cos ) cos (iB B B A A A i i iR m R m R m u u u...................................... (9) Untuk gaya inersia ke arah vertikal : == + +312 2 20 sin sin ) sin (iB B B A A A i i iR m R m R m u e u e u e== + +310 sin sin ) sin (iB B B A A A i i iR m R m R m u u u........................................ (10) Keseimbangan momen terhadap bidang A oleh gaya inersia ke arah horisontal : E MA=0 == + +312 2 20 cos cos ) cos (iB B B B A A A A i i i ia R m a R m a R m u e u e u eHarga aA = 0 maka : PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 == +312 20 cos ) cos (iB B B B i i i ia R m a R m u e u e.............................................. (11) Keseimbangan momen terhadap bidang A oleh gaya-gaya inersia ke arah vertikal : E MA=0 == + +312 2 20 sin sin ) sin (iB B B B A A A A i i i ia R m a R m a R m u e u e u e Harga aA = 0 maka : == +312 20 sin ) sin (iB B B B i i i ia R m a R m u e u e............................................... (12) Jadi keseimbangan dinamis terpenuhi dengan persamaan (9), (10), (11), dan (12). Ternyatapersyaratankeseimbanganstatisyaitupersamaan(7)dan(8) samadenganpersamaan(9)dan(10),yangsebagiandaripersyaratan keseimbangandinamis.Jadipersamaan(9),(10),(11),dan(12)merupakan persyaratankeseimbanganstatismaupunkeseimbangandinamis.Dariempat persamaan tersebut terdapat 6 variabel, yaitu mA, RA, uA dan mB, RB, uB. Dengan menentukan2variabel,sebuahpadaAdansebuahpadaB,makavariabelyang lainbisadidapatkan.Karenaterbatasnyatempatdimanahimpunanbebanmassa berputar, maka biasanya ditentukan R yang maksimal, hingga bisa didapatkan mA, mB, uA dan uB. Metode analitis dapat kita plotkan sebagai berikut : MRaum.R.Cos um.R.Sin um.R.a.Cos um.R.a.Sin u m1 R1 a1u1................ m2............ ........ mA RA aAuA??00 mBRB aBuB???? E = 0E = 0E = 0E = 0 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 2.3.2 Metode Grafis Metodesecaragrafisyangdipakaiadalahmetodedenganpersamaan-persamaan yang sama dengan metode analitis, tetapi dinyatakan dengan persamaan vektor. -Keseimbangan gaya-gaya inersia : mi.Ri =0.................................................................(14) -Keseimbangan momen gaya inersia terhadap bidang A : mi.Ri.ai = 0(15) -Keseimbangan momen gaya inersia terhadap bidang B : mi.Ri.bi = 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 : AnalisakeseimbanganbisadilakukanterhadapbidangAsajaataubidang B saja yaitu menggunakan persamaan (15) atau persamaan (16). MRua mR mRa m1R1u1 a1m1R1m1R1a1 .. .......... ............ ? RA ?0?0 ? RB ?aB?? = 0 = 0 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Denganmenggambarkankeseimbanganvektordarivektormomen terhadapbidangAakandidapatkanvektormomenmBRBaB.Sebaliknyakalau digambarkankeseimbanganvektordarivektormomenBakandidapatkanvektor momenmARAbA.KarenaaBdanaAadalahtertentumakavektormB,RBdanmA, RA bisa didapatkan. Selanjutnya jika RA, dan RB ditentukan maka bisa didapatkan mA dan mB. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 BAB III PERALATAN DAN CARA KERJA 3.1Peralatan Adapunperalatanyangdipakaimempunyaibagiandanperlengkapansebagai berikut: 1.Rangka penunjang ayunan. 2.Motor dengan putaran variable sebagai penggerak poros (rotor berupa piringan dipasang pada poros). 3.Tranduceryangdigunakanuntukmengamatiamplitudodariosilasiayunan 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 2,3,4mempunyailubanglubanguntukmengikatbebanyangakandibalans denganjari-jariyangsudahtertentu.Padakelimarotortersebutdilengkapi dengan bus penunjuk posisi sudut. 5.Stroboscope dengan frekuensinya yang dapat diatur dikondisikan konstan pada percobaan ini sedangkan frekuensi putaran rotor koreksi diubah-ubahsehingga didapat angka tertentu yang seolah-olah diam. 6.Kotakkontroltempatpowersupplymotorpenggerak,oscillatoruntuk 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. 3.2Pemasangan PeralatanCara pemasangan peralatan untuk melakukan percobaan adalah: 1.Rangkamesindiletakkandiatasmejayangkokohdanbenar-benarmendatar, diatur dengan kaki pengatur. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 2.Himpunanrotorporosdiletakkandiatasbantalanayundenganflatbelt penggerak dilingkarkan pada poros, pully perantara dan pully penggerak. Belt dikencangkan dengan pengatur pada pegangan motor. 3.Rangkaayunandipasangpadarangkapenunjangdenganpegassilangdan diikatdengankawat(kabel)padakeduaujunglainnya,sehinggarangka ayunandanhimpunanrotorporosbebasberoscilasipadabidanghorizontal disekitar sumbu pegas silang dan gerakan dikembalikan oleh gaya elastis dari pegas silang. 4.Antaraujungporosrotordengantumpuannyapadarangkaayunandiberikan jarak 0,5 mm, agar poros bebas berputar terhadap tumpuan tersebut. 5.Lengantransducerdiatursedemikianrupasehinggadalamkeadaandiam, lengan ayun berada ditengah-tengah. 6.Transducerdihubungkandengankotakkontroldankotakpadabed-plate voltage dan hubungan elektrik diperiksa agar bebas kotoran. 3.3 Prosedur Praktikum Langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan praktikum adalah: 1.Rotor-rotordipasangpadaporosdenganjaraksesuaiperintahpraktikum, bebanmassadipasangpadarotor2,3,4denganberatdanposisisesuai perintah praktikum pula. 2.Himpunanrotorporosdipasangpadarangkaayunandenganrotorkoreksi1 tepatdiatassumbupegassilangdansesuaidenganpetunjukpemasangan, dengantidakmelupakanrencanapemasanganflatbeltpenggerakdipasangdi antararotor2dan3atauantararotor3dan4.Flatbeltdihubungkandengan pulley motor penggerak melalui dua pulley perantara. 3.Stroboscopediswitchpadainternaldandiaturfrekwensinyamisalnya12Hz. Stroboscopediarahkanpadabidangrotor5dimanaterdapatsimpangan terbesar dari getaran horizontal. 4.Himpunanrotorporosdiputarolehmotorpenggerakdenganputaranyang variabel.Putaranmotordiatursedemikianrupahinggafrekuensiputaran PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 motorsamadenganfrekuensistroboscope.Haliniterjadikalauterlihatrotor seolah-olah diam. 5.Padasaatrotorseolah-olahtampakdiamsegeracatatangkayangkelihatan tetappadarotordimanaterdapatarahsimpanganterbesardarigetaran horizontal.Bersamaandenganitusegeradicatatamplitudoyangditunjukkan oleh amplitudo meter sesuai dengan skala yang dipakai. 6.Stroboscopediswitchpadaeksternaldankontaktordiaturhinggamenyentuh lengantransducer,dimanaterdapatkeseimbanganterbesardarigetaran horizontal. 7.Dari angka yang kelihatan tetap seperti pada prosedur 5 dapat diamati dimana posisimassapembalanssesuaidenganposisiyangditunjukkanolehbus penunjukposisisudut,misalnyaangka1setelahmotordimatikan.Ketiga skruppengikatdibuka,dikendorkan,rotor5diputarsedemikianhinggaslot tepatpadaposisiketidakseimbangantadi,kemudiansekrupdikencangkan lagi. 8.Denganpertolongancurvekalibrasiakandidapatperkalianmassajari-jari (m1R1) untuk amplitudo yang ditunjukkan oleh angka amplitudometer. 9.Karena keterbatasan jari jariyaitu terbatas pada slot yang ada, maka dipilih R dan masa myang tersedia hingga m1R1 sama dengan atau mendekati m1R1yang didapat dari prosedur 8.Masam1dan jarijari R1 yang dipilih, dipasang padaslotyangtelahdiaturposisinyapadaprosedur7,tetapipadaposisi kebalikan yang ditunjukkan R 1 pada prosedur 7. 10. Diulangisepertiprosedur4,5,6hinggadidapatR2 danm2 R2 dengancara seperti pada prosedur 7 dan 8. 11. DiagammRdapatdibuatdenganskalatertentu(sepertigambar3.1).Dari diagrammRinididapatbeberapamRdanposisiyangharusdiberikanagar sistem dalam keseimbangan, baik statis maupun dinamis. 12. Bandingkanhasiltersebutdenganteori,baikdenganmetodeanalitismaupun grafis. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 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. PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 BAB IV ANALISA DAN PERHITUNGAN 4.1 Data Percobaan - Penyeimbang Pada Rotor Koreksi 1 Data-data teknis : W2 = m2 = 16 gramu2 = 90oR2 = 45 mm W3 = m3 = 22 gramu3 = 45oR3 = 67.5 mm W4 = m4 = 11 gramu4 = 0o R4 = 45 mmRotor Koreksi 1 noAngkaAmplitudo 151.2 281.4 381.2 481.4 581.2 +Angka seolah tampak paling lama : 8;u = 340 +Amplitudo rata-rata yang ditunjukan angka : 1.28 +Dari grafik didapatkan gram mm : 1975.08 &WI : 31& R1 : 63.71 Rotor Koreksi 1 (setelah dibalancing) noAngkaAmplitudo 180.8 280.8 380.8 481.2 581 +Angka seolah tampak paling lama : 8;u = 320 +Amplitudo rata-rata yang ditunjukan angka : 0.92 +Dari grafik didapatkan gram mm : 1236.272 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 -Penyeimbang Pada Rotor Koreksi 5 Data-data teknis : W2 = m2 = 11gramu2 = 0o R2= 45 mm W3 = m3 = 22gramu3 = 45oR3 = 67.5 mm W4 = m4 = 16gramu4 = 90oR4 = 45 mmRotor Koreksi 5 noAngkaAmplitudo 180,8 280,6 370,8 470,8 570,8 +Angka seolah tampak paling lama : 7;u = 70 +Amplitudo rata-rata yang ditunjukan angka : 0,76 +Dari grafik didapatkan gram mm : 890.6 &W5 : 16& R5: 54,5 Rotor Koreksi 5 (setelah dibalancing) noAngkaAmplitudo 140.7 270.9 360.7 480,7 540,7 +Angka seolah tampak paling lama : 4 ;u = 157,5 +Amplitudo rata-rata yang ditunjukan angka :0.74 +Dari grafik didapatkan gram mm : 800 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 4.2 Analisa Data 4.2.1 Metode Percobaan Dari data percobaan diatas dapat dibuat grafik sebagai berikut: Gambar 4.1 Grafik m5R5 dan u5 dari praktikum M1R1 =1600 cm, u1 = 202.5o M2R2 = 600 cm, u2 = 315o M resultan = 1478 cm uresultan =225o Gambar 4.2 Grafik m1R1 dan u1 dari praktikum PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 M1R1 = 1650 cm, u1 = 292.5o M2R2 = 760 cm, u2 = 270o Mresultan = 2370 cm u1 = 285o 4.2.2. Metode Analitis Data-data teknis sebelum dilakukan pengamatan : W2 = m2 = 31gramu2 = 0o R2= 45mm W3 = m3 = 16gramu3 = 45oR3 = 45 mm W4 = m4 = 31gramu4 = 90oR4 = 45 mm Data-data diatas dapat ditabulasikan seperti berikut ini : Table 4.1 Data analisis sebelum perhitungan rotor m (gr) R (mm) a (mm) m.R.cos m.R.sin m.R.a.cos m.R.a.sin 1m1R10 1m1.R1.cos1m1.R1.sin100 231451000139501395000 3164520045509,116509,116101823,376101823,376 4314530090013950418500 5m5R5400 5m. 5R. 5 cos5m5.R5. sin5400m5.R5.cos5400m5.R5.sin5 = 0= 0= 0= 0 Keseimbanganmomenterhadaprotor1darikomponenhorizontalgaya-gaya inersia: E m.R.a.Cos u = 0 0 + 139500 + 101823,376+ 0 + 400.m5.R5.Cos u5 = 0 m5.R5.Cos u5 = - 603,308gram mm ............................................... (1) Keseimbangan momen terhadap rotor 1 dari komponen vertikal gaya-gaya inersia E m.R.a.Sin u = 0 0 + 0 + 101823,376+ 418500+ 400.m5.R5.Cos u5 = 0 m5.R5.Sin u5 =- 1300,81 gram mm ................................................ (2) PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Bila persamaan (2) dibagi dengan persamaan (1) :m5.R5.Sin u5 / m5.R5.Cos u5 = tg u5 = - 1300,81/ - 603,308 = 4,041 u5 = 65,12o(tan (1) kuadran III) Sin u5 bernilai negatif Cos u5 bernilai negatif u5 terletak pada kuadran III tg u5 bernilai positif maka u5 = 180o + 65,12o = 245,120 Persamaan (1) dan (2) dikuadratkan dan dijumlahkan sehingga : (m5.R5)2(Cos2 u5 + Sin2 u5) = (- 603,308)2 + (-1300,81)2 (m5.R5)2 = 1861900.1 maka : m5R5 = 1433,91 gr mm Keseimbangan komponen horizontal gaya-gaya inersia : E m.R.Cos u = 0 m1.R1.Cos u1 + 1395+ 509,116 + 0 + m5.R5.Cos u5 = 0 m1.R1.Cos u1 + 1395+ 509,116 + 1433,91 (Cos 252,42o) = 0 m1.R1.Cos u1 = -1471,02 gram mm ........................................................... (3) Keseimbangan komponen vertikal gaya-gaya inersia : E m.R.Sin u = 0 m1.R1.Sin u1 + 0 + 509,116+ 1395 + m5.R5.Sin u5 = 0 m1.R1.Sin u1 + 509,116 + 1395+ 1433,91 (Sin 252,42o) = 0 m1.R1.Sin u1 =-537,175 gram mm ..........................................................(4) Bila persamaan (4) dibagi dengan persamaan (3) : m1.R1.Sin u1 / m1.R1.Cos u1 = tg u1 = -1471,02 / -537,175 =u1 = 69,94o Sin u1 bernilai negatif Cos u1 bernilai negatif u1 terletak pada kuadran III tg u1 bernilai positif PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 maka u1 =180 + 69,94 = 249,94 Persamaan (3) dan (4) dikuadratkan dan dijumlahkan sehingga : (m1.R1)2(Cos2 u1 + Sin2 u1) = (-1471,02)2 + (-537,175)2

maka : m1.R1 = 1566,03gr mm Tabel 4.2 Data analitis setelah perhitungan rotor m (gr) R (mm) a (mm) m.R.cos m.R.sin m.R.a.cos m.R.a.sin 1m1R10249,94 -537,15 -1471.025 00 231451000139501395000 3164520045509,116509,116101823,376101823,376 4314530090013950418500 5m5R5400245,12-603,27-1300,78-1300,83-520312,86 = 0= 0= 0= 0 4.2.3. Metode Grafis Data ditabulasikan seperti dibawah ini : Rotorm(gr)R(mm)a(mm)mR (gr mm )mRa ( gr mm2)b (mm )mRb ( gr mm2) 1m1R10m1.R10400400m1.R1 21667.51001080108000300324000 31645200720144000200144000 41667.53001080324000100108000 5m5R5400m5.R5400m5.R500 = 0 = 0 PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Untuk rotor ke-1 sebagai pusat momen maka akan didapatkan gambar seperti berikut ini : Gambar 4.3 Grafik MRa DARI GAMBAR 4.3 DIDAPAT : 400.m5.R5 = 519000 gr mmm5.R5 = 1297.5 gr mm;u5 = 180 + 76 = 256o Untukrotorke-5sebagaipusatmomenmakaakandidapatkangambarseperti berikut ini : Gambar 4.4 Grafik mR PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 DARI GAMBAR 4.4 DIDAPAT: m1.R1 = 1298.12 mm.gr u1 = 256o 4.3 Pembahasan Perbandingan hasil analisa teoritis, grafis dan percobaan : No.MetodeM1r1M5r551 1.Percobaan 23701478 245o 2850 2.Analitis 1297.981297.9 256.10o 256.100 3.Grafis 1297.51298.12 256o2560 Pembahasan : 1.M.R danuyangdiperolehdarihasilpercobaanternyataberbedabila dibandingkandarihasilperhitungansecaraanalitismaupungrafisyang dianggap valid, hal ini dapat dijelaskan sebagai berikut : -Pengamatan pada angka yang seolah-olah diam kurang akurat -Sulitmengkondisikanputaranmotoruntukmendapatkankeadaan unbalance pada rotor 2.NilaiM.R danupadagrafismaupunanalitistidakterjadiperbedaanyang signifikan,perbedaaninidisebabkankurangpresisinyapenggambarandan pengukuran grafis. Nilai acuan untuk mendapatkan harga M.R dan u baik rotor 1 maupun rotor 5 adalahnilaidarianalitiskarenametodeinididasarkanpadaperhitungan matematis dari teori yang ada PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 BAB V KESIMPULAN 5.1. Kesimpulan 1.Berdasarkan percobaan,dapat diketahui ketidak setimbangan pada rotoryang berputaryangditandaidenganadanyasimpangan/displacementyang ditunjukkan oleh simpangan amplitudopada oscilloscope. 2.Berdasarkanpercobaan,dapatdipelajarilangkah-langkahuntuk menyeimbangkanrotoryangtidakseimbangdengancaramenambahkan massa penyeimbang 5.2. Saran 1.Adabaiknyamejadanperalatanpraktikumdiletakkanditengahatau tempatyanglebihterjangkausehinggadapatdilihatdandijangkaupara praktikan 2.Peralatan praktikum hendaknya dikalibrasi ulang untuk kepresisian hasil 3.Peralatanpraktikumhendaknyaditempatkanpadaruanganyang berpendinginuntukkenyamananparapraktikanmaupunperalatanitu sendiri PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 m1R11(mR)resultanresultan2m2R2Lampiran : Gambar 3.1.Mencari arah pembalance dngan pengesetan stroboscope pada kondisi internal Gambar 3.2.Gambar rangkaian rotor PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1 Gambar 3.3.Gambar Cussons Balancing Machine Gambar 3.3.Gambar Osciloscope Gambar 3.3.Gambar Strobo Scope PRAKTIKUM DINAMIKA TEKNIK LABORATORIUM DESAIN Praktikum Balancing Machine Kelompok B1