laporan getpal full
Post on 12-Oct-2015
49 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
1/27
LAPORAN PRAKTIKUM
GETARAN KAPALSabtu, 24 Mei 2014
Disusun oleh:
Nama : Arif Febriyani
NPM : 1106006852
Kelompok : 04
Dosen : Dr. Ir. Wahyu Nirbito, MSME
Asisten : Ahmad Syihan Auzani
Triwahyu Rachmatu J
Anggita Dwi Liestyosiwi
Fachrina Puspitasari, S.T
Ekania Widyasari, S.T
PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS INDONESIA
DEPOK
2014
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
2/27
Modul I
Whirling Shaft
A. Tujuan
Mengamati fenomena whirling pada poros yang berputar yang berdimensi kecil dan
panjang.
Mengetahui nilai putaran kritis dari poros yang berputar.
Membandingkan putaran kritis yang didapat secara praktek dengan putaran kritis yang
didapat secara teori
B. Alat dan Bahan
- Penggaris
- Sistem penguji yang terdiri dari poros, beban, motor DC, controller, dan tachometer
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
3/27
C. Landasan Teori
Saat suatu poros berputar, maka akan terjadi fenomena whirling , yaitu
fenomena dimana poros yang berputar akan mengalami defleksi yang diakibatkan oleh
gaya sentrifugal yang dihasilkan oleh eksentrisitas massa poros. Fenomena ini terlihat
sebagai poros yang berputar pada sumbunya dan pada saat yang sama poros yang
berdefleksi juga berputar relatif mengelilingi sumbu poros tersebut.
Fenomena whirling terjadi pada setiap sistem poros, baik yang seimbang
maupun tidak. Pada sistem yang seimbang, fenomena ini dapat disebabkan oleh defleksi
statis atau gaya magnetik yang tidak merata pada mesin mesin elektrik.
Defleksi awal ini membuat poros berputar dalam keadaan bengkok . Gaya
sentrifugal yang terjadi akan terus membuat defleksi terjadi sampai keadaan seimbang
yang berkaitan dengan kekakuan poros tercapai. Poros yang berputar melewati putaran
kritisnya lalu akan mencapai keadaan setimbang.
Skemawhirling shaft:
Dimana : M = massa beban (kg)
h = defleksi awal (m)
y = defleksi sentrifugal (m)
(h+y) = defleksi total (m)
Maka, gaya sentrifugal radialnya adalah :
yang sama dengan gaya elastis pada poros, maka :
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
4/27
Dimana : k = elastisitas poros (N/m)
Sehingga didapat perbandingan :
Jika adalah frekuensi alami getaran poros, maka :
Dimana : defleksi statis dari poros yang mengalami pembebanan W = Mg pada titik
tengahnya (m)
kecapatan kritis angular dari sistem
Lalu didapat :
Jika , maka , ini merupakan kondisi untuk terjadinyawhirlingyang besar.
Maka :
Kondisi pada percobaan :
1) Piringan berada ditengah poros :
Dimana : E = Modulus Young untuk logam poros (Pa)
I = Momen Inersia Area Poros (m4) =
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
5/27
Sehingga didapat persamaan untuk putaran kritis :
Catatan : Nc dalam rps (rotation per second)
2) Piringan tidak berada ditengah poros :
Catatan : Nc dalam rps (rotation per second)
D. Langkah Kerja
Menyusun berbagai peralatan, seperti (nama) dan memasang poros yang sudah
terdapat aluminium pejal di tengahnya dengan panjang dari beban ke poros bagian
kiri sudah fixed (25 cm)
Mengukur diameter dan ketebalan beban (aluminium)
Menentukan bagian kanan yang panjangnya nanti menjadi variasi data
Menaikkantorsional velocity hinggawhirlingmencapai resonansi
Mencatat kecepatan sudut saat putaran kritis terjadi dan panjang poros dari beban ke
bagian kanan poros
Mengulangi percobaan dengan memberi variasi pada panjang bagian kanan poros
yang berbeda ( 35 cm, 40 cm. dll.)
Membandingkan nilai putaran kritis teori dengan praktek
E. Data Praktikum
Modulus Young (E)(teoritis) : 70 Gpa
Diameter poros (d) : 6 mm = 0,006 m
Diameter (d) : 75 mm = 0,075 m
Ketebalan (t) : 15 mm = 0,015 m
Massa jenis alumunium(teoritis) : 2700 kg/m3
Inersia : = m
4
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
6/27
TABEL DATA HASIL PERCOBAAN :
No Jarak a (m) Jarak b (m) Putaran Kritis
(rpm)
1 0,255 0,55 756
2 0,255 0,50 758
3 0,255 0,45 785
4 0,255 0,40 823
5 0,255 0,35 878
F. Pengolahan data
Masa aluminium didapat menggunakan perssamaan matematis untuk massa jenis :
Inersia dari silinder alumunium didapat dari perhitungan :
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
7/27
Putaran kritis teoritis didapat menggunakan perhitungan :
Tabel hasil data :
No Jarak a (cm) jarak b (cm) Putaran kritis (rpm) putaran kritis teori
1 25,5 55 756 387,22
2 25,5 50 758 425,94
3 25,5 45 785 473,27
4 25,5 40 823 532,43
5 25,5 35 878 608,49
Perbadaan nilai antara putaran kritis aktual dengan teoritis adalah error atau
penyimpangan dari pengukuran. Error didapat dari perhitungan menggunakan
persamaan matematis:
Tabel error :
NoJarak a
(cm)jarak b (cm)
Putaran kritis
(rpm)putaran kritis teori error (%)
1 25,5 55 756 387,22 95,23
2 25,5 50 758 425,94 77,95
3 25,5 45 785 473,27 65,86
4 25,5 40 823 532,43 54,57
5 25,5 35 878 608,49 44,29
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
8/27
G. Analisa Praktikum
a. Percobaan
Pada praktikum getaran kapal yang pertama ini, praktikan melakukan
percobaan whirling shaft. Praktikum dimulai dengan penjelasan dari asisten
laboratorium tentang apa yang akan dilakukan. Setelah selesai mendapat penjelasan,
praktikan memulai praktikum dengan melakukan pengukuran dimensi dari beban dan
shaft yang akan digunakan untuk praktikum. Setelah pengukuran dilakukan
selanjutnya praktikan memulai percobaaan sesuai langkah yang telah diberikan oleh
asisten. Langkah kerja pertama yang harus dilakukan praktikan adalah merangkai
whirling shaft apparatus sesuai dengan petunjuk yang telah diberikan oleh asisten
praktikum. Beban diatur posisinya sesuai dengan data yang akan diambil dan
petunjuk asisten. Pada praktikum ini, tumpuan sebelah kiri adalahfix dan beban
yang diberi jarak 25,5 cm dari tumpuan fix untuk semua pengambilan data. Pada
pengambilan data pertama, jarak b (jarak antara tumpuan sebelah kanan dengan
beban) adalah 55 cm dan jarak a (jarak antara tumpuanfix dengan beban) konstan
25,5 cm. Pengukuran jarak dilakukan dengan penggaris. Setelah beban berada pada
posisi yang diinginkan, tumpuan shaft sebelah kiri ( yang bisa diubah-ubah)
dikencangkan dengan menggunakan kunci L. Hal ini bertujuan untuk menjaga aga
posisi beban tidak bergeser ketika motor dinyalakan dan pengambilan data sedang
berlangsung. Kemudian motor listrik dinyalakan dengan mengatur power supply
dan dicari kecepatan putar yang menimbulkan getaran yang paling besar.
Getaran yang paling besar seharusnya ditentukan dengan alat ukur getaran
yaitu vibratometer. Karena pada saat praktikum, alat tersebut tidak ada, maka getaran
paling besar ditentukan dengan perkiraan praktikan sebagai pembaca getaran.
Perkiraan praktikan di sini yang akan meningkatkan kesalahan dalam
pengukuran, karena tidak dapat menentukan vibrasi terbesar secara tepat. Setelah
diperoleh kecepatan putaran yang mengakibatkan getaran paling besar, dilakukan
pencatatan besar kecepatan putar tersebut. Setelah selesai dilakukan pencatatan,
motor dihentikan dengan memutus daya listrik dari power supply. Setelah shaft
berhenti berputar, tumpuan beban digeser ke posisi selanjutnya yaitu untuk jarak b
50, 45, 30, dan 35 cm. Setelah itu dilakukan prosedur yang sama seperti pada jarak b
55 cm yang telah dilakukan sebelumnya. Setelah semua data diperoleh, dilakukanpengolahan data.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
9/27
Dalam praktikum kali ini terjadi kesalahan pengaturan dalam penggunaan
tachometer, dimana seharusnya mode yang digunakan yaitu rpm tetapi pada saat itu
bukan rpm sehingga data yang didapat bernilai kecil dan harus dikonversikan agar
satuannya menjadi rpm.
b. Alat dan bahan
Dalam praktikum kali ini, praktikan menggunakan alat ujicoba whirling shaft
berbahan dasar alumunium dengan dimensi ukuran tebal 1,5 cm dan diameter 7,5 cm.
Alat yang disediakan bekerja dengan baik, sehingga praktikan tidak menemukan
kesulitan dalam proses pengoperasiannya
Alat percobaan diputar dengan sebuah motor listrik yang bisa diatur besar
kecepatan sudutnya dengan cara diputar knobnya. Pada suatu kecepatan sudut
tertentu benda akan bergetar hebat secara signifikan, hal ini menunjukkan bahwa
putaran ini merupakan putaran kritis aktual benda tersebut.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
10/27
Variasi didapat dengan mengubah-ubah jarak b (jarak beban ke kanan) pada
setiap percobaan dengan selisih 5 cm agar didapat data yang lebih teliti.
c. Analisa Data dan Grafik
Data yang telah diolah praktikan dari percobaan menunujukkan sebuah hubungan
yang tidak linear. Berikut grafik yang didapat :
Garfik menunjukkan bahwa semakin jauh jarak b, semakin rendah putaran kritis
dari benda tersebut. Grafik juga menunjukkan bahwa kenaikan jarak B berbanding
lurus dengan selisih penurunan putaran kritis secara tidak linear.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
11/27
d. Analisa Kesalahan
Error adalah kesalahan yang disebabkan dari beda hasil perhitungan dengan data
aktual dengan hasil perhitungan secara teoritis. Berikut grafik antara masing-masing
variasi jarak dengan error-nya :
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa error berubah-ubah sesuai jarak b, karena dari
grafik pertama sudah tidak linear.
Error disebabkan oleh kesalahan relatif. Kesalahan relatif merupakan kesalahan-
kesalahan yang berasal dari manusia maupun alat.
Kesalahan relatif akibat manusia :
- Ketidaktelitian membaca jarum penunjuk kecepatan sudut pada alat.
- Ketidaktelitian mengamati getaran paling kuat.
Kesalahan relatif akibat instrumen praktikum :
- Bearing penahan kurang kuat menahan getaran poros.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
12/27
H. Kesimpulan
Pada poros yang kecil dan panjang yang berputar, terjadi fenomenawhirling akibat
pembebanan pada poros maupun adanya beban tambahan pada poros.
Poros yang berputar pada kecepatan kritisnya mengalami getaran yang paling
besar.
Putaran kritis poros dapat diperoleh dengan melakukan perhitungan teoritis sehingga
dapat dihindari pada saat pengoperasian poros.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
13/27
Modul II
GETARAN BEBAS DENGAN
PEREDAMAN COULOMB
A. Tujuan
Mengukur massa dari suatu objek melalui periode naturalnya
Membandingkan massa objek yang didapat melalui periode natural dengan massa
yang dengan menggunakan timbangan.
B. Alat dan Bahan
Stopwatch
Penggaris
Alat uji yang telah disediakan
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
14/27
C. Landasan Teori
Sistem Massa-2 Pegas dengan Peredaman Coulomb
Bila objek bergerak ke kanan dan dilepas, maka gaya yang bekerja pada sistem adalah gaya
pegas dan gaya gesekan
Dalam persamaan gerak :
Dengan penyelesaian :
Jika t = 0, maka :
, maka :
, maka :
Karena tidak selalu 0, maka B = 0
Maka penyelesaiannya berbentuk :
Dari persamaan diatas dapat diketahui bahwa peredaman dalam sistem terjadi karena amplitudo
gerakan berkurang secara kontinu. Setiap setengah siklus, amplitudo getaran berkurang sebesar
.
Mencari frekuensi natural :
Dari persamaan gerak :
Dengan :
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
15/27
Maka :
Sehingga :
Dalam frekuensi :
Dalam perioda :
Dalam percobaan, akan dilakukan perbandingan antara massa objek yang diukur dengan
timbangan dengan massa objek yang didapat dengan menggunakan rumus :
Setelah itu, persentase kesalahan akan dihitung dengan menggunakan rumus :
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
16/27
D. Langkah Kerja
a) Memerhatikan dengan baik dan mengikuti pengarahan dari assisten praktikum.
b) Melakukan langkah langkah pemeriksaan awal alat yaitu ke-4 pegas terpasang
dengan baik pada posisinya serta pegas terkait pada baut dan kaitan pegas tidak
pada posisi mudah lepad dari baut maupun terlalu kebawah sehingga pegasnya
bersentuhan dengan bantalan.
c) Memerikasa letak dudukan apakah sudah dengan mantap oleh bantalan.
d) Mengecek dudukan obyek beban yaitu orang di kursi sesuai dengan rancangan
bentuk kursi agar objek yang diteliti tidak bergerak (tidak terjadi perubahan titik
pusat massa obyek) yang dapat mempengaruhi hasil pengukuran.
e) Memegangi alat percobaan dengan kuat agar tidak bergerak ketika percobaandilakukan
f) Menarik kebelakang obyek pada dudukannya sejauh defleksi awal X0 sesuai
pengarahan dari assisten praktikum. Tarik bagian bawah dari dudukannya karena bila
yang ditarik bagian atas dudukan / sandaran maka dudukan dapat terlepas dari
penumpunya, yaitu bantalan bantalan yang telah dipasang.
g) Melepas obyek beserta dudukan, mengamati gerak osilasi dan menghitung
jumlah osilasi sampai osilasi berhenti. Men-start stopwatch saat obyek dilepas danstopwatch dihentikan saat gerak osilasi berhenti. Menghitung jumlah gerak osilasi
dan mengukur lama waktunya sehingga didapat periode satu gerak osilasi / getaran.
h) Mengulangi langkah f dan g untuk nilai X0 yang berbeda sampai 5 kali
pengulangan.
i) Menghitung frekuensi getaran pribadi dari sistem untuk masing masng
pengulangan dengan menggunakan data data yang sudah ada.
j) Menghitung massa obyek percobaan kemudian dibandingkan dengan massaobyek dengan ditimbang.
k) Menghitung persentase error dari pembandingan massa obyek.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
17/27
E. Data Praktikum
Data yang didapat adalah sebagai berikut
Bobot praktikan percobaan : 63 kg
K pegas : 4000 N/m
Jumlah pegas : 4(paralel)
TABEL PENGUKURAN
Xo (m)n t(s) Tn
2,5 3 2 4,81 4,42 4,66 1,924 1,47333 2,33
0,07 2,5 3 3,5 4,63 5,01 5 1,852 1,67 1,42857
0,08 3,5 3,5 3,5 5,65 6,06 5,75 1,61429 1,73143 1,64286
0,09 3,5 4 3,5 6,43 6,03 6,41 1,83714 1,5075 1,83143
0,1 4 4 4,5 6,36 6,95 6,83 1,59 1,7375 1,51778
0,11 2,5 3 2 4,81 4,42 4,66 1,924 1,47333 2,33
F. Pengolahan data
Periode dari setiap percobaan dihitung rata-ratanya untuk mengetahui periode dari
getaran yang ditimbulkan. Hasil yang didapat adalah sebagai berikut :
T (s)
T (rata-rata)1 2 3
1,924 1,47333 2,33 1,909111111
1,852 1,67 1,42857 1,6501904761,61429 1,73143 1,64286 1,662857143
1,83714 1,5075 1,83143 1,725357143
1,59 1,7375 1,51778 1,615092593
1,712521693
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
18/27
Perhitungan massa beban dari data praktikum didapatkan dengan :
54.5 kg
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
19/27
G. Analisa Praktikum
a. Percobaan
Pada praktikum getaran kapal yang kedua, praktikan melakukan percobaan
peredaman coloumb. Praktikum dimulai dengan penjelasan dari asisten laboratorium
tentang apa yang akan dilakukan dan data apa saja yang akan diambil. Percobaan ini
mempergunakan rangkaian pegas yang telah terangkai dan berbentuk seperti kursi dan
telah disediakan oleh asisten. Dalam proses praktikum, rangkaian pegas tersebut
diduduki oleh salah satu dari praktikan sebagai massa yang pada pengolahan data
akan dibandingkan antara hasil percobaan dengan hasil timbangan. Massa yang akan
digunakan adalah massa praktikan (Arif) yaitu sebesar 63 kg. Massa diletakkan di
atas rangkaian pegas yang telah disediakan, kemudian massa ditarik ke arah belakang
dengan simpangan awal sejauh 7 cm, diukur menggunakan penggaris. Setelah terukur
7 cm kemudian massa dilepas sehingga akan terjadi getaran/gerak osilasi pada massa
tersebut. Waktu selama getaran diukur menggunakan stopwatch dan jumlah getaran
dihitung oleh praktikan yang duduk sebagai massa, yang nantinya jumlah dan waktu
tersebut dicatat dan akan digunakan untuk menghitung periode getaran yang dialami
massa. Getaran yang terjadi semakin lama simpangannya akan semakin kecil lalu
berhenti. Saat getaran berhenti maka stopwatch pun dihentikan dan dicatat waktu
yang terukur pada stopwatch serta jumlah getaran yang terjadi. Ulangi langkah selama
tiga kali untuk simpangan sejauh 7 cm, lalu ubah simpangan awal menjadi 8, 9, 10,
dan 11 cm dan lakukan langkah-langkah yang sama seperti awal.
Seperti dijelaskan diatas, data yang didapat pada percobaan getaran bebas
dengan peredaman coulomb ini adalah berupa jumlah getaran dan waktu total getaran
sampai berhenti berdasarkan simpangan awal yang diberikan pada massa. Jumlah dan
waktu getaran digunakan untuk menentukan periode getaran. Oleh karena setiap
simpangan memiliki 3 variasi periode maka harus dirata-ratakan, sehingga praktikan
memiliki 5 variasi periode getaran rata-rata. Dari periode rata-rata tersebut dapat
diperoleh massa teoritis dengan rumus yang ada. Lalu massa teoritis tersebut
dibandingkan dengan massa yang diketahui melalui timbangan sehingga didapatlah
error percobaan.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
20/27
Dari percobaan jumlah getaran dan waktu getaran semakin jauh jarak
simpangan maka akan semakin besar. Maka dapat disimpulkan bahwa jarak
simpangan juga berpengaruh, karena menurut logika semakin jauh didorongnya
tenaga yang menekan pegas akan semakin besar dan akhirnya akan menambah jumlah
dan waktu getaran.
b. Analisa Hasil
Dari percobaan di atas, didapat hasil yang tidak sesuai dengan yang
seharusnya. Massa yang didapat dari percobaan tidak sama dengan massa aslinya.
Hali ini bisa terjadi karena beberapa faktor, yang diantaranya adalah kesalahan dari
pengamatan yang dilakukan praktikan, seperti yang sudah dijelaskan pada analisis
percobaan diatas.
Dari perhitungan rata-rata dari data, didapat massa orang adalah 63 kg,
sedangkan massa eksperimen adalah 54,5 kg, sehingga %error dari rata-rata adalah:
Nilai error yang didapat di atas cukup besar dari yang seharusnya, yang setelahdianalisa ternyata sebagian besar adalah berasal dari kesalahan pada saat percobaan,
karena perhitungan teoritis dilakukan menggunakan kalkulator dan microsoft excel,
sehingga kecil sekali kemungkinan terjadinya kesalahan dari perhitungan. Meskipun
masih ada kemungkinan kesalahan kecil yang berasal dari pengambilan angka di
belakang koma atau pengambilan angka penting, walaupun tidak akan berpengaruh
signifikan pada besarnya persentase error.
No X0 (cm)
N t (s) T (s)
1 2 3 1 2 3 1 2 3
1 7 2,5 3 2 4,81 4,42 4,66 1,924 1,47333 2,33
2 8 2,5 3 3,5 4,63 5,01 5 1,852 1,67 1,42857
3 9 3,5 3,5 3,5 5,65 6,06 5,75 1,614 1,73143 1,64286
4 10 3,5 4 3,5 6,43 6,03 6,41 1,837 1,5075 1,83143
5 11 4 4 4,5 6,36 6,95 6,83 1,59 1,7375 1,51778
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
21/27
Persamaan yang menghubungkan antara perioda dan massa yaitu sbb:
Nilai m di dapat yaitu 54,5 kg.
Nilai kesalahan relatif yaitu
Kesalahan relatif pada pengukuran yaitu diakibatkan karena kesalahan setting alat
pada awal percobaan yaitu denganadanya gaya gesek pada pegas. Berakibat pada
berubahnya perioda yang didapat.
H. Kesimpulan
Massa dapat dihitung melalui periode natural.
Massa yang diperoleh berdasarkan perhitungan teoritis dari hasil percobaan sebanding
dengan massa yang diperoleh melalui timbangan.
Error yang terjadi yaitu kesalahan relatif sebesar 10-20%
Error tidak dapat disimpulkan dipengaruhi oleh nilai X i. Dimana semakin besar Xi
belum tentu semakin besar error. Begitupun sebaliknya
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
22/27
Modul III
Balancing
A. Tujuan Mengetahui ciri-ciri benda tidak balance.
Melakukan balancing dengan memberikan massa counter balance
B. Alat dan Bahan
Mesin Balancing Multiplane
Power Supply
Stroboskop
NI-DAQ dan Computer (sudah terinstall LABVIEW)
Timbangan Digital
C. Landasan Teori
Sebuah benda unbalance merupakan benda yang memiliki komposisi gaya-gaya
inersia dan momen-momen yang tidak seimbang. Balancing merupakan sebuah teknik
untuk menemukan dan mengkoreksi gaya-gaya yang tidak seimbang diimbangi dengan
suatu gaya inersia atau momen yang melawan gaya unbalance.
Unbalance pada suatu shaft merupakan situasi dimana titik tengah gravitasi
putaran shaft tidak sama dengan titik tengah geometris dari shaft. Besar unbalance
tergantung dari gaya sentrifugal yang terjadi saat operasi.
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
23/27
Dimana,
Unbalance dapat dibayangkan sebagai berat yang dipasang secara eksentrik dibadan yang berputar. Jenis-jenis unbalance yaitu static unbalance, couple unbalance,
quasistatic unbalance, dan dynamic unbalance.
Teknik balancing dapat dibagi dalam 2 jenis yaitu berdasarkanposisi dan besar
unbalance. Pada balancing berdasarkan posisi, unbalance didapatkan dari beda sudut fase
pada sudut referensi. Sedangkan untuk besar unbalance, dideteksi dari amplitudo getaran
yang terbaca dan dikonversikan langsung menjadi m.r. pembacaan besar unbalance dapat
berdasarkan perpindahan getaran, kecepatan getaran, dan percepatan getaran. Namun
pada mesin balancing yang digunakan pada praktikum kali ini, digunakan mesin
pembacaan berdasarkan kecepatan getaran.
D. Prosedur Percobaan
Langkah Persiapan Balancing
1. Hubungkan kabel USB dari NI DAQ ke komputer.
2. Pastikan modul NI 9234 terpasang pada NI DAQ
3. Colok kabel power NI DAQ
4. Bukan Labview dengan nama praktikum balancing
5. Set physical channel, dengan minimum value -5 dan maximum value 5
6. Set timing parameter dengan rate= 180 Hz dan samples to read 2000
7. Buat file dengan nama praktikum balancing pada TDMS file path
8. Persiapkan balancing machine tetapi jangan dahulu kabel powernya dicolok
9. Persiapkan belt, rotor 5 disk, kunci L 3/32 dan 5/32, penggaris, massa massa, busurdan kertas kosong.
10. Olesi bearing dengan grease
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
24/27
Langkah set up alat
1. Letakkan rotor 5 disk pada atas bearing-bearing mesin balancing, catat disk 1 di ujung
yang mana dan disk 5 diujung yang mana
2. Pasang belt3. Kencangkan ujung-ujung ball cradle dengan menggunakan kuncil L 5/32 sehingga
mencegah terjadinya pergerakan terhadap arah aksial rotor
4. Nyalakan mesin balancing
5. Set stroboskop pada kondisi internal 12 Hz
6. Nyalakan motor
7. Cari dimana kecepatan motor sama dengan kecepatan stroboskop menyala sehingga
rotor seakan-akan terlihat berhenti terhadapap nyala stroboskop
8. Jika sudah ditemukan maka matikan motor dengan tidak mengubah-ubah kontrol
kecepatannya, sehingga jika motor dihidupkan motor akan bergerak pada 12 Hz
Langkah Balancing
1. Run labview, terlihat amplitudo awal sekitar 0,0...
2. Nyalakan motor pada posisi yang sudah ditetapkan
3. Tunggu hingga konsisten dan stabil
4. Terlihat pada grafik power spectrum frekuensi rotor yang berputar di 12 Hz
5. Setelah stabil stop running, lalu catat rms yang terbaca
6. Pindahkan switch stroboskop ke eksternal
7. Sedikit demi sedikit putar swicth (knob) yang terletak dekat transduser hingga
menyentuh plat (maksimum displacement dari cradle) yang dapat menyebabkan
stroboskop berkedip (PERINGATAN: hati-hati jangan sampai terlalu berlebihan,
jadi cukup sedikit saja menyentuhnya)
8. Lihat angka yang terletak sejajar dengan transducer (di atas switch sekrup putar) dan
catat (sebagai sudut fase dari titik referensi 0)
9. Putar balik switch knob putar lalu matikan motor tanpa merubah kontrol kecepatan
10. Putar disk 5 sehingga titik 0 pada disk berada pada titik yang terbaca pada langkah
no.8 dengan longgarkan skrup 3 buah yang ada di disk dengan kunci L 3/32
11. Dari rms yang didapat dari labview, kalibrasikan dengan grafik kalibrasi amplitudo
yang diberikan
12. Catat U nya
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
25/27
13. Perhatikan slot yang ada pada disk koreksi (disk 5) berjari-jari antara 45-65 mm
14. Dari U yang didapat tentukan m dan r yang cocok; U = m . r
15. Timbang massa pada timbangan digital yang ada
16. Pasang massa counterbalance pada r yang ditentukan pada langkah no.15 pada lokasi
slot yang sesuai dengan langkah no.10
17. Nyalakan kembali motor
18. Run labview kembali
19. Catat rms yang terbaca setelah dalam kecepatan yang stabil
20. Set stroboskop ke eksternal lalu lihat angka yang muncul pada langkah no.8
21. Matikan motor
22. Ulangi langkah no. 11 dan 12
23. Jumlahkan dengan menggunakan vektor sehingga didapat U yang menggantikan U
awal (lihat contoh)
24. Putar disk sesuai sudut yang ditunjukkan dari hasil penjumlahan vektor
25. Pasang U pengganti ini pada disk koreksi dengan set terlebeih dahulu m dan r yang
cukup pada slot tersebut
26. Ulangi langkah-langkah balancing ini sehingga didapat amplitudo rms dibawah 2,5
sehingga bisa dianggap balance
27. Putar posisi rotor, ujung ke ujung, sehingga disk 1 berada pada posisi disk koreksi,
dan disk 5 berada di atas penumpu
28. Gunakan langkah-langkah koreksi seperti pada disk 5
29. Matikan mesin balancing jika suda selesai membalans
30. Lepaskan belt dari motor dan puli tanpa merubah posisi rotor
31. Amati pergerakan rotor setelah belt dicopot
32. Putar setiap 90 dan biarkan serta amati apakah rotor berputar sendiri
33. Jika dalam setiap posisi rotor tidak berputar maka dapat dikatakan rotor dalam
keadaan balans
34. Data dari eksperimen ini bandingkan dengan cara analitikal pada slide balancing
mata kuliah getaran mekanis dari data yang didapat pada langkah persiapan
pemasangan massa no.2
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
26/27
E. Hasil dan Evaluasi
Piringan 1
RMS Awal : 4,55 mm/s
Hi Spot : pada titik 8 (360 22,5) = 337,5o
Unbalance : 550 g.mm
Massa Baut : 10 gr
R Baut : 55 mm
RMS Akhir : 1,226 mm/s stabil / balance (dibawah 2,5)
Piringan 2
RMS Awal : 2,515 mm/s
Hi Spot : pada titik 8 (360 22,5) = 337,5o
Unbalance : 320 g.mm
Massa Baut : 7,11 gram
R Baut : 45 mm
RMS Akhir : 0,965 stabil / balance (dibawah 2,5)
F. Analisa Praktikum
Pada praktikum modul Balancing, praktikan melakukan proses balancing dengan
menggunakan mesin balancing multiplane. Mesin multiplane balancing mempunyai
beberapa komponen yang telah disebutkan di bagian peralatan. Praktikum ini
menggunakan NI-DAQ dan LABVIEW (Metode Data Akuisisi) untuk mendapatkan data
hasil praktikumnya. Praktikum dilakukan dengan melakukan balancing pada dua
piringan di kedua sisi poros seperti gambar di bawah ini sehingga poros tidak akan
berputar sendiri jika tidak dikunci.
Dari data yang dihasilkan praktikan mendapatkan nilai massa baut dan jari-jari
baut agar dapat dilakukan balancingpada kedua piringan tersebut V RMS awal dari
kedua piringan tersebut pada awalnya melebihi batas minimal V RMS agar disebut
balancing yaitu 4,55 mm/s untuk piringan 1 dan 2.515 mm/s untuk piringan 2, namun
setelah melakukan proses yang ada yaitu pemasangan baut dengan massa sebesar 10 gram
pada jari-jari 55 mm di piringan 1 serta baut dengan massa sebesar 7,11 gram pada jari-
-
5/21/2018 Laporan Getpal Full
27/27
jari 45 mm di piringan 2 akhirnya didapatkan V RMS pada piringan 1 menjadi 1,226
mm/s dan V RMS pada piringan kedua 0,965 mm/s.
Unbalance yang terjadi pada praktikum tersebut diakibatkan oleh massa unbalance
serta adanya lubang pada disk yang digunakan oleh praktikan. Sebelumnya
dilakukan penyalaan mesin balancing dan dihitung V RMS awalnya. Pada percobaan
tersebut dilakukan penglihatan high-spot yang akan digunakan dalam proses balancing
pada mesin balancing multiplane dengan menggunakan stroboskop. Setelah ditemukan
high-spot (yang merupakan tempat untuk meletakkan massa counter-balance), maka
dilakukan pencatatan amplitudo yang terlihat pada LABVIEW. Setelah itu dengan
menggunakan tabel Unbalance-Amplitudo, maka didapatkan massa unbalance. Untuk
massanya (m) karena disuruh baut yang paling kecil, maka dipilih baut yang sesuai dan
ditimbang pada timbangan digital. Kemudian dilakukan penghitungan R (jari-jari)
sesuai dengan rumus U = m.r. Setelah itu dilakukan pemasangan dengan memasang baut
pada disk. Setelah itu, power supply dinyalakan dan dilakukan perhitungan V RMS,
kemudian didapatkan V RMS yang sesuai dengan kriteria (kurang dari 2,5 mm/s).
Balancing ini bertujuan untuk menghilangkan efek unbalance yang sangat merugikan
pada benda mekanik, terutama yang berhubungan sama poros. Apabila unbalance
dibiarkan, maka akan mengakibatkan fenomena getaran yang merugikan. Getaran
tersebut dapat mematahkan material poros dan juga mengurangi transmisi energi pada
poros. Apabila dilakukan balancing seperti praktikum di atas, maka akan mengurangi efek
unbalance dan membuat benda (yang disambung pada poros) menjadi stabil. Hal ini akan
menjadikan kerugian energi dapat dihindari.
G. Kesimpulan
Balancing yaitu berfungsi untuk mengurangi getaran dengan menambah gaya counter
di sisi sebaliknya dari gaya unbalance
Unbalance memiliki toleransi yaitu sebesar 2,5 rms.
Balancing untuk poros dapat dilakukan dengan cara menambahkan massa counter-
balance pada posisi tertentu sesuai denganhigh-spotdi piringan.
Suatu poros tidak bisa memiliki sifat balance yang sempurna, meskipun telah
dilakukan balancing, sehingga ditentukan standar balance yaitu V RMS sebesar 2.5
mm/s.
top related