laporan lengkap getaran

7/24/2019 LAPORAN LENGKAP getaran

1/30

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang

semakin pesat, kebutuhan manusia semakin kompleks dan semakin beragam,

dimana kebutuhannya tersebut tergantung pada era pembangunan yang

senantiasa berkembang demi tercapainya masyarakat adil dan makmur.

Didorong oleh kebutuhan manusia yang semakin kompleks tersebut dan

keinginan untuk memperoleh kemudahan-kemudahan dalam hidupnya, maka

manusia senantiasa berfikir untuk terus mengembangkan teknologi yang telah

ada guna menemukan teknologi baru yang bermanfaat bagi kehidupan umat

manusia.

Sejalan dengan itu bangsa Indonesia telah mampu menerapkan disiplin

ilmu keteknikan dalam berbagai bidang teknologi demi menunjang

keberhasilan industrialisasi. Bidang industri sebagai salah satu sasaranpembangunan jangka panjang meliputi beberapa sektor pembangunan yang

luas, diantaranya adalah bidang konstruksi, perencanaan dan elemen mesin,

perencanaan pesawat pengangkat, struktur rangka dari crane, konstruksi

jembatan dan sebagainya.

Salah satu persoalan yang sangat penting diperhatikan dalam

perencanaan-perencanaan tersebut adalah perhitungan getaran pada gerak

bolak balik disekitar kesetimbangan, dimana suatu benda berada pada posisi

diam jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut getaran juga terbagi

menjadi dua yaitu getaran bebas dan getaran paksa. Getaran dapat dipahami

dengan mempelajari model sederhana masa-pegas-peredam-kejut. ontohnya

seperti !aman sekarang yang banyak sering dipakai dikendaraan mobil dan

motor yaitu pegas.

1


2/30

2

"erhitungan getaran juga sangat penting dan identik. Dan kita juga dapat

mempelajari ilmu basic dari sistem uji getaran maka akan dengan mudah kita

mengaplikasikan perhitungan tersebut ketika ditemukan dilapangan.

1.2 Contoh-contoh sistem yang melakkan getaran

#. Sistem pegas-massa

Balok bermassa m yang dikaitkan pada ujung pegas yang digantungkan

secara $ertikal. Bila balok m ditarik ke bawah, kemudian dilepaskan, maka

balok tersebut akan melakukan gerakan naik-turun-naik-turun berulang-ulang.

Balok dikatakan bergetar.

B. Sistem bandul fisis

"erhatikan sekarang bandul yang digantungkan pada sebuah penampang.

Bila bandul tersebut disimpangkan dari posisi $ertikalnya, maka bandul

akan berayun, menyimpang ke kanan dan ke kiri secara berulang-ulang dan

bandul dikatakan bergetar. Susunan benda dengan getaran yang mirip dengan

itu disebut sistem bandul fisis.

Dari dua contoh tadi dapat disimpulkan bahwa getaran adalah suatu

gerakan yang khas, yaitu gerakan yang berulang-ulang dan disebut sebagai

gerakan periodik. "ada gerakan berulang itu yang dimaksud dengan satu

getaran lengkap adalah gerakan dari suatu titik awal kembali ke titik awal tadi.

Benda yang bergetar sering disebut juga melakukan gerakan harmonis

sederhana. %adi dapat disimpulkan bahwa getaran harmonis sederhana adalah

gerak bolak balik yang melewati suatu titik kesetimbangan.

Getaran adalah suatu gerak bolak - balik di sekitar kesetimbangan.

&esetimbangan 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.


3/30

3

Gambar ).)FrequencydanDistancepada getaran

#dapun yang menyebutkan bahwa,getaran adalah gerakan relatif dari

massa dan elastisitas benda yang berulang sendiri dalam inter$al waktu

tertentu. Sedangkan, Gerak *armonik 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 Hookeyang menyatakan hubungan

hubungan antara gayaFyang meregangkan pegas dan pertambahan panjang

pegasxpada daerah elastis pegas. "ada daerah elastis,Fsebanding denganx.

*al ini dinyatakan dalam bentuk persamaan +

F = k .x . 'i(

Dengan +

gaya yang dikerjakan benda pegas ' / (

k konstanta pegas ' /. m-) (

0 pertambahan panjang pegas ' m (

11


4/30

4

&onstanta 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 /1m, dimensi konstanta pegas +

23425 4-6

"ada waktu pegas ditarik dengan gayaF, pegas mengadakan gaya yang

besarnya sama dengan gaya yang menarik, akan tetapi arahnya

berlawanan 'Faksi= -Freaksi(. %ika gaya ini kita sebut dengan gaya

pegasFp, yang besarnya sebanding dengan pertambahan panjang

pegasx, sehingga untuk Fp dapat dirumuskan sebagai

Fp= -k .x . 'ii(

"ersamaan 'i( dan 'ii( secara umum dapat dinyatakan dalam kalimat yang

disebut

#. *ukumHooke.

"ada daerah elastis benda, gaya yang bekerja pada benda sebanding

dengan pertambahan panjang benda.

Suatu pegas yangng digantung secara $ertikal dan diberi beban di

simpangkan ke bawah dan dilepaskan maka beban akan bergetar dengan

periode yang daapat dituliskan +

5 6g

Dimana +

5 periode 's(

g gra$itasi 'm.s-6(


5/30

5

BAB II

LANDA!AN "E#$I

2.1 Pengertian %etaran

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu inter$al 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.

Gambar 6.) model massa 7 pegas sederhana

#. Salah satu tujuan belajar getaran adalah mengurangi efek negatifgetaran

melalui desain mesin yang baik.

B. *ampir semua alat gerak mempunyai masalah getaran karena adanya

ketidak seimbangan mekanisme, contohnya +

1. Mechanical failureskarena materialfatigue

6. Getaran dapat mengakibatkan keausan yang lebih cepat

3. Dalam proses manufaktur, getaran dapat menyebatkan hasil akhir

yang buruk.

5


6/30

6

. Selain efek yang merusak, getaran dapat digunakan untuk hal hal yang

berguna.

). Getaran digunakan dalam conveyorsgetar, mesin cuci, sikat gigi

elektrik.

. Getaran juga digunakan dalam pile !riving, vi"ratory testing of

#aterials.

8. Getaran digunakan untuk menaikan efisiensi dari proses

permesinan seperti castingdanforging.

Gambar 6.6 mekanisme getaran pada mobil

#. Beberapa ontoh Getaran

Beberapa contoh getaran yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari 7

hari antara lain +

). senar gitar yang dipetik

6. bandul jam dinding yang sedang bergoyang

8. ayunan anak - anak yang sedang dimainkan

9. mistar plastik yang dijepit pada salah satu ujungnya, lalu ujung lain

diberi simpangan dengan cara menariknya, kemudian dilepaskan

tarikannya.

:. "egas yang diberi beban.

B. "eriode dan rekuensi Getaran

"erhatikan gambar berikut ini +


7/30

7

Gambar 6.8 periode dan frekuensi getaran

). titik A merupakan titik keseimbangan6. simpangan terbesar terjauh bandul ( ditunjuk kan dengan

jarak AB = AC ) disebut amplitudo getaran

8. jarak tempuh B A C A B disebut satu getaran penuh

. *ubungan antara "eriode dan rekuensi Getaran

Dari definisi periode dan frekuensi getaran di atas, diperoleh hubungan

+

&eterangan +

5 periode, satuannya detik atau sekon

f frekuensi getaran, satuannya )1detik atau s -)atauH

D. "engelompokkan Getaran

). Getaran Bebas dan "aksa.


8/30

8

6. Getaran 5eredam dan tak teredam.

8. GetaranDeter#inistic dan$an!o#

2.2 Energi %etaran

. *ukum &ekekalan ;nergi

"ada setiap getaran pasti terkait sejumlah energi yang kita kenal

sebagai ;nergi &inetik, yaitu energi yang dimiliki benda atau sistem karena

keadaannya yang bergerak itu. &ita tentunya masih ingat bahwa energi kinetik

adalah +

Dengan +

m+ massa benda 'kg( ,


9/30

9

pegas. &etika pintu dibuka, pegas yang ada dalam peralatan itu termampatkan

sehingga memiliki energi potensial elastis. &etika pintu dilepas, pegas yang

termampatkan tadi meregang kembali untuk berusaha kembali ke ukurannya

semula sambil gaya pemulihnya melakukan kerja menutup pintu.

>ntuk pegas dengan konstanta pegas k /1m, maka ketika ukuran pegas

bertambah atau berkurang dengan 0, didapat energi potensial elastis.

Sistem yang bergetar, dengan demikian berpeluang mempunyai ketiga jenis

energi tersebut, atau energi total sistem yang bergetar adalah dengan demikian

energi total juga dapat ditulis menjadi *ukum kekekalan energi menyatakan

bahwa, tanpa adanya gesekan dan kerja dari luar, maka energi awal dan energi

akhir total adalah sama. Ini berarti bahwa +

"erhatikan sistem getaran pegas-massa dengan pegasnya dalam posisi

hori!ontal. "ada kasus semacam ini ' ;p(awaldan ';p(akhiradalah sama karena

hawal hakhirdan biasanya diambil sama dengan nol.

&ecepatan dan percepatan tidak konstan pada sistem getaran benda

berbalik arah, ketika simpangannya maksimum, karena kecepatannya nol. %adi

benda yang bergerak 'mempunyai kecepatan(, tidak bergerak terus ke arah

yang sama, namun berbalik karena kecepatannya nol pada saat itu. Berarti

kecepatannya makin lama makin kecil, atau tidak konstan. "ada bagian

gerakan yang lain kecepatannya membesar, namun mengecil kembali sampai

nol, kemudian membesar kembali dan peristiwa semacam ini berulang-ulang

terus. %adi gerak bolak-balik itu menyiratkan dua jenis perubahan kecepatan,

yaitu +

). Besarnya, besar 7 kecil - besar dan seterusnya.

6. #rahnya, kanan 7 kiri - kanan dan seterusnya.

). Getaran Bebas Dan Getaran "aksa

#. 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


10/30

10

memiliki massa dan elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau

getaran yang terjadi tanpa rangsangan luar.

Gambar 6.9 sistem pegas 7 massa dan daigram benda bebas

B. Getaran "aksa

Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena rangsangan gaya

luar, jika rangsangan tersebut berosilasi maka sistem dipaksa untuk

bergetar pada frekuensi rangsangan. %ika frekuensi rangsangan sama

dengan salah satu frekuensi natural sistem, maka akan didapat keadaan

resonansi dan osilasi besar yang berbahaya mungkin terjadi. &erusakan

pada struktur besar seperti jembatan, gedung ataupun sayap pesawat

terbang, merupakan kejadian menakutkan yang disebabkan oleh

resonansi. %adi perhitungan frekuensi natural merupakan hal yang utama.

Gambar 6.: getaran paksa dengan peredam

17


11/30

11

6. Getaran 5eredam dan 5ak 5eredam

%. Da#ping ). Dalam system !yna#ic bekerja !issipative forces & friction,

structural resistances.

6. >mumnya, !a#pingdalamstructural syste#sadalah kecil dan

mempunyai efek yang kecil terhadap natural frekuensi.

8. 5etapi, !a#ping mempunyai pengaruh yang besar dalam

mengurangi resonant padastructural syste#.

8. GetaranDeter#inisticdan$an!o#

#. GetaranDeter#inistic

Sinyal disebut !eter#inistic, selama harga dari sinyal dapat

diprediksi.

Gambar 6.? Getaran !eter#inistic


12/30

12

Gambar 6.@ Getaran !eter#inisticdan har#onic

B. Getaran Aandom

). 5idak memiliki sinyal yang periodik maupun harmonik

6. *arga dari getaran random tidak dapat di prediksi

8. 5etapi 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. 3asalah 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+

). &husus pada mesin, karena adanya massa berputar atau bolak-balik

yang tidak seimbang.

6. #danya gaya luar yang memaksa sistem untuk bergetar.

8. Gesekan kering antara dua permukaan.

9. Gempa bumi yang menyebabkan pada gedung bertingkat.

:. #ngin yang menyebabkan getaran pada kabel-kabel transmisi dan

pohon.


13/30

13

B. Sedangkan untuk menghindari getaran caranya antara lain+

). 3enghilangkan penyebabnya.

6. 3emasang saringan jika hanya bunyi sebagai objek yang tidakdiinginkan.

8. 3emasang mesin pada pondasi dengan isolasi yang baik.

9. 3emasang peredam kejut 'shock-"reaker(.

2.& 'enis-'enis %etaran

). Getaran paksa adalah getaran yang terjadi karena adanya gaya luar yang

bekerja pada suatu sistem sehingga sistem tersebut bergetar.

6. 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.

2.( !istem )assa Pegas

>ntuk mengurangi efek getaran, salah satu pendekatannya yaitu melakukan studi

lengkap terhadap persamaan gerakan sistem yang ditinjau. 3ula - mula sistem di

idealisasikan dan di sederhanakan dengan terminologi massa, pegas, dan peredam '

!ashpot ( yang berturut 7 turut menyatakan benda, elastisitas dan gesekan sistem.

&emudian persamaan gerakan ' equation of #otion( menyatakan perpindahan sebagai

fungsi waktu akan memberi jarak kedudukan massa sesaat selama gerakan dan

kedudukannya setimbangan. &emudian dari persamaan gerakan diperoleh sifat penting

sistem getaran yaitu frekuensi pribadi ' natural frequency (.


14/30

14

Gambar 6. Diagram /aturalFrequency

Getaran merupakan suatu sistem massa-pegas. Dimana suatu massa 3 dipasang pada

suatu pegas dengan kekakuan k. Di bagian depan massa 3 dipasang suatu piston yang

diberi celah kecil dan diberi rumah yang diisi oli. Seperangkat piston tersebut menunjukkan

suatu mekanisme redaman dan itu sama prinsipnya padashockabsorber pada mobil.

Dari sistem peredamSemua mesin memiliki tiga komponen dasar yang digabungkan

untuk menentukan bagaimana mesin akan bereaksi terhadap gaya yang menyebabkan

getaran tersebut, sepertihalnya sistem massa - pegas. 5iga komponen dasar tersebut adalah

3assa '3(, &ekakuan 'k(, dan Aedaman 'c(. &omponen - komponen

ini merupakan karakteristik yang tidak dapat dipisahkan pada suatu mesin atau struktur

yang akan menahan atau melawan getaran.

a. 3assa + massa mewakili inersia benda untuk tetap pada kondisi

awal. Suatu gaya mencoba untuk membawa perubahan pada kondisi awal yang

ditahan oleh massa. 3assa ini diukur dalam kg.

b. &ekakuan + kekakuan adalah gaya yang dibutuhkan untuk membuat

struktur menjadi terdefleksi dengan jarak tertentu. "engukuran gaya yang


15/30

15

dibutuhkan untuk memperoleh defleksi disebut kekakuan. Satuan dari kekakuan

adalah /1m.

c. "eredam + suatu gaya yang diatur pada bagian struktur ke dalam

gerakan atau struktur yang mekanismenya tidak dapat dipisahkan untuk

memperlambat gerakan ' kecepatan (.

&arakteristik ini untuk mengurangi percepatan gerakan yang disebut dengan

peredamyang diukur dengan /1'm1s(. 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.

2.* +arakteristik %etaran

&ondisi suatu mesin dan masalah 7 masalah mekanik yang terjadi dapat diketahui

dengan mengukur karakteristik getaran pada mesin tersebut. &arakteristik - karakteristik

getaran yang penting antara lain adalah +

). rekuensi Getaran

6. "erpindahan Getaran ' (i"ration Displace#ent )8. &ecepatan Getaran ' (i"ration (elocity )

9. "ercepatan Getaran ' (i"ration %cceleration )

asa getaran dengan mengacu pada gerakan pegas, kita dapat mempelajari karakteristik

suatu getaran dengan memetakan gerakan dari pegas tersebut terhadap fungsi waktu.

Gerakan massa 7 pegas dari 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 (.

2., 'enis Peream

). "eredam $iskous, ;fek redaman terjadi pada permukaan luncur yang

dilumasi dari dashpot dengan kecepatan rendah dan celah yang kecil.

"eredam #rus ;ddy juga termasuk jenis $iskous diman gaya hambat

redaman tergantung pada kecepatan dan koefisien redamannya, dengan

demikian persamaan !ifferentialgerak sistem menjadi linear.


16/30

16

6. "eredam arus ;ddy, yaitu peredam plat konduktor persegi non ferrous

yang bergerak dalam arah tegak lurus garis fluks magnetik.

8. "eredam *oulo#" 'gesekan kering( C ;fek redaman terjadi jika dua

permukaan dalam keadaan kering 'tanpa dilumasi( dimana gaya hambat

redaman praktis konstan, tidak tergantung pada kecepatan.

9. "eredam struktur, efek redaman terjadi akibat gesekan dari molekul.

Dari diagram tegangan regangan benda bergetar,tidak memberikan

persamaan lurus tapi membentuk kecepatan kopsterisis dimana luas kur$a

menyatukan penyerapan energi akibat gesekan molekul persiklus1radian.

:. "eredam 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

a#plitu!egetaran.

#. ;lemen "egas"egas linier biasanya diasumsikan tidak memiliki massa dan peredam.

Gaya pegas dirumuskan menjadi k0. gaya pegas, 0 deformasi

'peripndahan suatu titik acuan(, k konstanta pegas atau kekakuan pegas.

&erja pegas disimpan dalam bentuk regangan yang merupakan energi

potensial pegas. "egas dapat disusun seri maupun paralel, perhitungannya

akan beda.

B. ;lemen Inersia

Benda dari elemen inersia diasumsikan benda rigid, bisa mendapat atau

kehilangan energi kinetik saat kecapatan benda tsb berubah. >ntuk analisis

simpel, kita dapat menganggap beberapa benda dijadikan satu persamaan saja.

ontohnya kasus beberapa benda translasi yang terhubung dengan batang

kaku, atau benda translasi dan berputar berpasangan. ara perhitungannyaakan beda.


17/30

17

. ;lemen 7 ;lemen "eredam

Dalam banyak sistem, energi $ibrasi secara bertahap diubah menjadi panas

atau suara. &arena pengurangan energi, respon, seperti perpindahan dari

sistem secara bertahap menurun. 3ekanisme energi $ibrasi secara bertahap

diubah menjadi panas atau suara inilah yang dikenal sebagai redaman

' dumping (. Sebuah peredam diasumsikan tidak memiliki massa atau

elastisitas, dan kekuatan redaman hanya ada jika ada kecepatan relatif antara

dua ujung damper.

D. &onstruksi "eredam


18/30

18

:. #mplitudo adalah perpindahan terjauh dari getaran suatusyste#dari posisi

rata - ratanya, terdiri dari simpangan, kecepatan dan percepatan.

?. 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.

@. Gerak har#onic 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.

. silasi adalah suatu partikel dalam gerak perio!icyang bergeral bolak-

balik melalui lintasan yang sama. ontohnya keseimbangan arloji.

E. +n!er !u#ping adalah syste# peredam !ash pot ntuk getaran bebas

dimana akan terjadi oksilasi dengan nilai ' redaman ( F k ' redaman

kritis ( ataufactorperedam F ).

)H. *ritical !u#ping adalah adalah syste# peredam !ash potuntuk getaran

bebas dimana tidak terjadi oksilasi dengan nilai ' redaman ( k

' redaman kritis ( ataufactorperedam ).

)). +pper !u#ping adalah syste# peredam !ash pot untuk getaran bebas

dimana tdak terjadi oksilasi dengan nilai ' redaman ( k ' redaman

kritis ( ataufactorperedam.

2. )acam-macam getaran

). Getaran "aksa

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 Jnt atau fc cos Jnt bekerja pada sistem getaran paksa.

Sistem cenderung bergetar pada frekuensi sendiri di samping mengikuti gayaeksitasi. 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 keadaanstea!y atau responsistem keadaanstea!ydibutuhkan dalam

analisa getaran karena efek sinambungnya.

6. Getaran Bebas


19/30

19

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.

3assa akibat adanya gesekan getaran hilang sesuai dengan waktu

getaran ini transier.

a. Go$ernor

Go$ernor adalah alat kontrol otomatis yang selalu berperan mengatur dan

mengendalikan mesin. Selain itu, go$ernor atau biasa juga disebut speed

limiter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur dan mengatur

kecepatan suatu mesin.

b. "rinsip &erja Go$ernor

Go$ernor adalah alat yang digunakan untuk mengontrol kecepatan dari

penggerak mula 1 utama dari kecepatan berlebihan dan menstabilkan

kecepatan putaran mesin yang diinginkan. Go$ernor mengatur kecepatan rata-

rata mesin atau penggerak mula apabila terjadi $ariasi kecepatan frekuensi

beban. %ika beban motor konstan maka kecepatan motor konstan dari suatu

siklus ke siklus lainnya. %ika beban meningkat, kecepatan motor menurun dan

sudut go$ernor akan bertambah dengan perubahan, sehingga menggerakkan

katup terbuka untuk memperbanyak fluida kerja yang meningkatkan beban.

c. &arakteristik Go$ernor

). "enurunan kecepatan, atau berkurangnya kecepatan mesin dari tanpa

beban ke beban penuh yang dinyatakan dalam putaran1menit atau

sebagai presentase dari kecepatan normal1 rata-rata.

6. "engaturan Isohkhorik, yaitu mempertahankan kecepatan mesin

konstan pada segala beban, pengaturan kecepatan yang mungkin dari

penurunan kecepatan nol.


20/30

20

8. &epekaan1sensitify atau perubahan kecepatan yang diperlukan sebelum

Go$ernor akan melakukan gerakan.

9. &estabilan yaitu kemampuan mengatur waktu mempertahankan

kecepatan mesin yang diinginkan tanpa naik turun atau constan.

:. #yunan, yaitu naik turun yang kontinyu dari mesin terhadap kecepatan

yang diperlukan meskipun ketika beban tidak bertambah.

?. &etangkasan, kecepatan aksi pengatur. Biasanya dinyatakan sebagai

waktu dalam detik yang diperlukan go$ernor untuk menggerakkan

kendali bahan bakar dari kedudukan tanpa batasan bahan sampai beban

penuh.

@. Daya dari pengatur, gaya yang ditimbulkan pada go$ernor untuk

mengatasi tahanan dalam sistem kendali bahan bakar.

8. Getaran *armonik Sederhana

Gerakan 1 Getaran *armonik 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.

Gambar 6.E gerakan harmonik sederhana sistem benda - pegas

#mplitudo adalah perpindahan terjauh suatu sistem dari posisi rata-rata.

rekuensi adalah banyaknya siklus per satuan waktu.


21/30

21

f siklus1detik '*!(

J rad1detik

rekuensi pribadi adalah frekuensi dari sistem getaran bebas ditentukan dari

sifat sistem itu.

2.13 !istem era0at ke/e/asan

Banyak sistem yang dapat bergetar dengan banyak atau satu cara dan arah.

%ika sistem dipaksa lalu sistem tersebut dapat bergetar hanya pada satu bentuk1cara

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. %ika massa m

dipaksa untuk bergetar $ertikal, hanya satu koordinat ' 0 ' t ( ( untuk

mendefinisikan lokasi massa. "ada waktu kapan pun dari posisi

keseimbangan. Dengan demikian, sistem ini dikatakan mempunyai satu derajat

kebebasan.

%ika pendulum torsi dipaksa untuk bergerak pada sumbu longitudinal

dari poros, konfigurasi dari sistem dapat dikhususkan oleh satu koordinat K'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 K ' t ( tidak bebas satu sama lain.

2.11 %etaran an 4enomenanya

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. 3asalah getaran terjadi bilamana ada bagian-

bagian berputar atau bergerak bolak-balik dalam suatu mesin itu sendiri, bangunan di


22/30

22

sekitarnya juga dihadapkan pada getaran dari mesin tersebut. contoh utamanya adalah

lokomotif, perputaran poros dan sebagainya.

3esin 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 +

). &husus pada mesin, karena adanya massa berputar atau bolak-balik yang

tidak seimbang.

6. #danya gaya luar yang memaksa sistem untuk bergetar.

8. Gesekan kering antara dua permukaan.

9. Gempa bumi yang menyebabkan pada gedung bertingkat.

:. #ngin yang menyebabkan getaran pada kabel - kabel transmisi dan pohon.

;fek dari getaran dan tegangan yang berlebihan, bunyi yang tidak diinginkan,

keausan dan bagian tertentu atau kelelahan dari bagian keseluruhan. Lalaupun 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+

). 3enghilangkan penyebabnya.

6. 3emasang saringan jika hanya bunyi sebagai objek yang tidak

diinginkan.

8. 3emasang mesin pada pondasi dengan isolasi yang baik.

9. 3emasang peredam kejut 'shock - "reaker)

2.12 %etaran torsi

Getaran torsi adalah sudut perio!ic poros elastic dengan rotor yang

diikatkan kepadanya. &arena kemiripan dan antara getaran lurus dan getaran

torsi, maka teori analisa yang di bahas dalam getaran lurus berlaku pula

terhadap getaran torsi.


23/30

23

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.

#. enomena getaran torsi

Getaran torsi banyak terjadi pada sistem-sistem permesinan, seperti pada

poros engkol motor bakar. Dengan mempertimbanhgkan momen inersia

sebuah roda atau piringan %o yang dihubungkan pada sebuah batang $ertikal

dengan diameter d, "anjang M dan modulus geser a. ujung bagian atas batang

dalam keadaan terikat. Sistem ini akan mengalami getaran torsi terhadap

sumbu simetrisnya. &onstanta pegas torsional batang di peroleh dari

hubungan antara momen torsi dan sudut punter, sebagai berikut +

&5

Dimana &t 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 neton

untuk gerak rotasi terhadap pusat massa menjadi +

Sumber + www.je$uska.com

B. SIM#SI

silasi adalah $ariasi periodik umumnya terhadap waktu dari suatu

hasil pengukuran, contohnya pada ayunanbandul. Istilah $ibrasisering

digunakan sebagai sinonim osilasi, walaupun sebenarnya $ibrasi merujuk pada

jenis spesifik osilasi, yaitu osilasi mekanis. silasi tidak hanya terjadi pada

suatu sistem fisik, tapi bisa juga pada sistem biologidan bahkan

dalam masyarakat. silasi terbagi menjadi 6 yaituosilasi harmonis

sederhanadan osilasi harmonis kompleks. Dalam osilasi harmonis sederhana

terdapat gerak harmonis sederhana.

. #plikasi silasi har#onic
http://id.wikipedia.org/wiki/Waktuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bandulhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Vibrasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Ekologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Masyarakathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_sederhana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_sederhana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_sederhana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_kompleks&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Gerak_harmonis_sederhanahttp://id.wikipedia.org/wiki/Waktuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bandulhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Vibrasi&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Ekologihttp://id.wikipedia.org/wiki/Masyarakathttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_sederhana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_sederhana&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Osilasi_harmonis_kompleks&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Gerak_harmonis_sederhana


24/30

24

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 &.

Sistem pegas massa berosilasi pada sumbu 0 pada permukaan

hori!ontal. silator harmonik sederhana ditempatkan pada gerakan osilasi

terus 7 menerus atau dinyatakan sebagai osilasi bebas. Dalam praktiknya,

sistem osilasi ini akan kehilangan energi dan akhirnya akan berhenti.

>ntuk 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, "engaruh gaya gesek pada

benda yang bergerak harmonik adalah amplitudonya akan makin berkurang,

akhirnya menjadi nol, artinya gerakan berhenti. *al ini disebabkan karena tak

ada energi yang diambil dari luar. Gerakan ini disebut gerak har#onic

teredam. >ntuk 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 7 menerus secara periodik.


25/30

25

BAB III

'U$NAL P$A+"I+U)

&.1 )aks an "0an

). 3engetahui uji getaran secara umum

6. 3engetahui penggunaan dan cara kerja pada uji getaran

8. 3engetahui nilai performance atau kemampuan uji getaran pada berbagaikecepatan putaran.

&.2 Alat an Bahan

). 5achometer

6.


26/30

26

9. "engujian pada bidang 9 dilakukan pada frame kiri dengan tujuan diambil dari

jarak sumber getaran dari kedua poros.

:. "engujian pada bidang : dilakukan pada frame atas dengan tujuan diambil dari

jarak terjauh dari sumber getaran.

&.( "a/el analisa ata getaran massa

a. 5abel analisa data menggunakan massa

A"3 3assa "adaAotor

"engujian Getaran ' N (

'0)( '06( '08(

) 66:.9 6EH.: 88E@

6 :HH.E 9@ 69))

::H 8 68E.E 89H.) 9:

9 )H)6. )8:E :968

: :H@H )::E E@8?

? E6. )HE: :@:?

) 888E 8E)? )9H@

6 ?86H @HE8 :H@:

)HHH 8 9:HH 98@ :@8

9 )H:@ 9)H@ ?)@8

: @@.E 66)? ?H9

? )8E: 88)6 @?@E

) 6?) ??@. 6)99

6 ??6E )9HE. 988

26


27/30

27

)?:H 8 86E 69)) )E6)

9 66?8 @9: :6:@

: ?H)E ))6E ?9

? ?8)@ )88) 8H

&.* +esim5lan

Semakin tinggi kecepatan motor, maka getaran pada fra#e semakin

rendah. /amun apabila beban pada benda uji dihilangkan, maka getaran pada

fra#esemakin rendah dan kecepatan pada benda kerja semakin tinggi.


28/30

28

BAB 6

PENU"UP

*.1 +esim5lan

). Getaran adalah gerakan yang berulang-ulang atau gerakan bolak-balik

melewati suatu titik kesetimbangan. Gelombang adalah getaran yang

merambat, baik melalui medium ataupun tidak melalui medium. Sedangkan

bunyi merupakan gelombang mekanik yang dalam perambatannya arahnya

sejajar dengan arah getarnya 'gelombang longitudinal(.

6. Sistem getaran yang dibahas adalah sistem pegas-massa, dan bandul

sederhana. Besaran yang penting pada getaran adalah frekuensi, perioda,

simpangan, amplitudo, kecepatan, percepatan dan energi. Bila energi getaran

dirambatkan maka diperoleh gelombang.

Semakin tinggi kecepatan motor, maka getaran pada frame semakin rendah. /amun

apabila beban pada benda uji dihilangkan, maka getaran pada frame semakin rendah dan

kecepatan pada benda kerja semakin tinggi.


29/30

29

DA7"A$ PU!"A+A

). 3odul "raktikum Aekayasa 3esin 6, akultas 5eknik >ni$ersitas "ancasila, %akarta

6. http+11www.otomotif.web.id1modification-guidance-up-a668.html, %am H6.HH LIB, )9

3ei 6H)9

8. rajufebrian.wordpress.com1, %am 66.HH LIB, )9 3ei 6H)9

31
http://www.otomotif.web.id/modification-guidance-up-a223.htmlhttp://www.otomotif.web.id/modification-guidance-up-a223.html


30/30

30

iv

laporan lengkap getaran

Documents