DASAR TEORI 2.1 Pengertian Photovoltaic photovoltaicmaka

Program Studi Teknik MesinFakultas Teknik UNTAG Surabaya

5

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Pengertian PhotovoltaicPhotovoltaic adalah sebuah alat yang tersusun dari material

semikonduktor yang dapat mengubah sinar matahari menjadi energi listriksecara langsung.Photovoltaic pada dasarnya terdiri atas sambungan p-nyang sama fungsinya dengan sebuah diode. Sederhananya ketika sinarmatahari mengenai permukaan photovoltaicmaka energi yang dibawa olehsinar matahari ini akan diserap oleh electron pada sambungan p-n untukberpindah dari bagian diode p ke n dan untuk selanjutnya mengalir keluarmelalui kabel yang terpasang pada photovoltaic:

Gambar 2.1 photovoltaic

Bagian-bagian photovoltaik : Enkapsulasi / Cover glass

Bagian ini berfungsi untuk melindungi modul surya dari hujan atau kotoran.

Lapisan anti reflektif / LaminatingRefleksi cahaya harus diminimalisir agar mengoptimalkan cahaya yangterserap oleh semikonduktor. Material anti refleksi ini adalah lapisan tipis


6

material dengan besarin deksrefraktik optic antara semikondutor dan udarayang menyebabkan cahaya dibelokkan kearah semikonduktor dan udarayang menyebabkancahaya yang dipantulkan kembali.

Material semikonduktor / SolarMerupakan bagian inti dari sel surya yang berfungsi menyerap cahaya darisinar matahari.

Kontak metal / contact gridSelain substrat sebagai kontak positiif ,sebagian material semi konduktorbiasanya dilapiskan material metal atau material konduktif transparansebagai kontak negative.

Substrat / metal backingAdalah material yang menopang seluruh komponen sel surya ,materialsubstrat juga harus mempunyai konduktifitas listrik yang baik karenaberfungsi sebagai kontak terminal positif sel surya sehingga umumnyadigunakan material metal atau logam.

2.2 Bagian – bagian Utama Mesin Cleaning Photovoltaic Portable

Bagian A

5


7

Gambar 2.2 Mesin Cleaning Photovoltaic

Keterangan :1. Rangka Mesin2. Motor3. reduser4. Roda Gigi5. Sikat6. Pegas7. BearingPrinsip kerja mesin cleaning photovoltaik :1. Motor dalam posisi “on” atau dinyalakan maka motor akan memutarkan

transmisi roda gigi dimna yang berfungsi untuk meningkatkan kecepatanputaran (rpm).

2. setelah roda gigi berputar maka sikat akan ikut berputar dan akanmembersihkan permukaan photovoltaic

3. alat ini akan bergerak maju dan mundur karena ada bagian roda yangsudah si kopel sama roda gigi.

4. agar pembersihan lebih maksimal tambahkan air lewat pipa yang sudahdilubangi

Detail Bagian A

1

2

4

6

3

7


8

2.2.1 RANGKA

Rangka ini berfungsi sebagai tempat merangkai setiap bagiandari Cleaning Phoovoltaic Portable sehingga dapat berfungsisebagaimana mestinya, Rangka ini menggunakan bahan besi beton,kemudian ukur dan potong sesuai dengan rencana yaitupanjang masing–masing besi 30 cm sebanyak 6 buah, lalu gabungkan/las tiga batang besimembentuk segitiga.

Gambar 2.3 rangka mesin

2.2.2 MOTOR

Motor listrik termasuk kedalam kategori mesin listrik dinamisdan merupakan sebuah perangkat elektromagnetik yang mengubahenergy listrik menjadi energy mekanik.Energi mekanik ini digunakanuntuk, misalnya, memutar impeller pompa, fanataublower,menggerakankompresor, mengangkat bahan, dll di industrydandigunakan juga padaperalatan listrik rumah tangga (seperti: mixer, bor listrik,kipas angin).Motor listrik kadangkala disebut“kuda kerja” nya industri, sebabdiperkirakan bahwa motor-motor menggunakan sekitar 70% beban listriktotal di industri.


9

Jenis motor listrik ada 2 yaitu motor listrik arus AC dan DC,keduamotor tersebut diklasifikasikan berdasarkan pasokan input, kontruksi,dan mekanisme operasi. Dimana dalam ranca bangun mesin cleaningphotovoltaic ini akan menggunakan motor jenis motor DC. Motor DC/arussearah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidaklangsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaankhusus dimana diperlukan penyalaan torsi yang tinggi atau percepatanyang tetap untuk kisaran kecepatan yang luas.

Dalam perancangan ini motor berfungsi untuk memutarkantransmisi (gear), maka dari itu terlebih dahulu harus menentukan dayamotor yang di butuhkan agar bisa mengetahui daya yang dibutuhkan. Makadalam perencanaan ini , kita mencari daya motor yang terpacu di bagiansikat mesin cleaning photovoltaik . kita harus mencari dengan rumus :

= 71620 . ........................(1)(Elemen Mesin, Zainun Ahmad)

dimana : Mt = Momen torsi (N.m)N = Daya Motor (Hp)n = Putaran Poros (Rpm)

71620 = konstanta toleransi maksimum

Adapun pengertian momen gaya / torsi adalah besaran yangmenyatakan gaya , yang bekerja sehingga membuat benda berputar . KarenaMt (Momen tori) belum diketahui maka harus dicari dengan rumus,

Gambar 2.4 momen torsi= . .................. (1.1)dimana : Ft = Gaya Tangensial (N)

r = jari-jari poros sikat (m)

r

Ft

sikat

Solar cell


10

Mt = momen torsi ( N.m )

Gaya tangensial adalah Gaya yang dipengaruhi oleh gayasentrifugal ( gaya dari titik pusat keluar) atau gaya sentripetal ( gaya dariluar ke titik pusat ) . Dan untuk mencari gaya tangensial (Ft) :

Ft = . c = m = m . . r .......................... (1.2)

( Fisika Universtas ; Frederick J. Bueche Eugene Hecht )

Keterangan : Ft = Gaya Tangensial (N)

c = percepatan sentripetal ( m/s2 )m = massa sikat ( Kg )r = jari-jari sikat ( m )

Menentukan percepatan tangensial ( ) :

c = .......................... (1.3)

( Fisika Universtas ; Frederick J. Bueche Eugene Hecht )

Keterangan : = laju masa mengelilingi lingkaran (m/s )r = jari-jari sikat ( m )

menentukan kecepatan :

V = . r = 2 …….( Fisika Universtas ; Frederick J. Bueche Eugene Hecht )

Dimana : = kecepatan sudut (rad/s)r = jari-jari poros sikat ( m )

menentukan kecepatan sudut ( ω )

ω = 2= 2 ……….( Fisika Universtas ; Frederick J. Bueche Eugene Hecht )

Keterangan := frekuensi (putaran/detik )

t = waktu ( sekon )


11

= konstanta lingkaran (3,14)

Apabila nilai Mt (momen torsi) sudah diketahui maka untuk mencari dayamotor menjadi :

2.2.3 TRANSMISI RODA GIGI

Dalam perencanaan mesin cleaning photofoltaik terdapat berbagai transmisiroda gigi , diantaranya transmisi roda gigi lurus , roda gigi cacing dan roda gigimiring. Adpun fungsi dari transmisi ini adalah untuk mengkonversi torsi dankecepatan putar dari mesin menjadi torsi dan kecepatan berbeda-beda untukditeruskan ke penggerak akhir yaitu poros sikat. Adpun sistem transmisi roda gigitersebut.

A. Roda gigi lurus (Spurs gear)

Roda gigi lurus dipakai untuk memindahkan gerakan putaranantara poros-poros yang sejajar. Yang biasanya berbentuk silindris dangigi-giginya adalah lurus dan sejajar dengan sumber putaran. Pengunaanroda gigi lurus karena putarannya tidak lebih dari 3600 rpm dankecepatan keliling tidak lebih dari 5000 ft/menit. Ini tidak mutlak, spurgear dapat juga dipakai pada kecepatan diatas batas-batas tersebut.

Gambar 2.5 Roda gigi lurus

N = .71620


12

B. Roda gigi miring (Helical gear)

Roda gigi miring dipakai untuk memindahkan putaran antaraporos-poros yang sejajar. Sudut kemiringan adalah sama pada setiaproda gigi, tetapi satu roda gigi harus mempunyai kimiringan ke sebelahkanan dan yang lain ke kiri. Roda gigi ini mampu memindahkan putaranlebih dari 3600 rpm dan kecepatan keliling lebih dari 5000 ft/menit.

Gambar 2.6 Roda gigi miring

C. Roda gigi payung (Bevel gear)

Roda gigi kerucut dipakai untuk memindahkan gerakan atauputaran antara poros yang berpotongan. Walaupun roda-roda gigikerucut biasanya dibuat untuk sudut poros 90, roda-roda gigi inibiasanya untuk semua ukuran sudut.

Gambar 2.7 Roda gigi payung

D. Roda gigi cacing (Worm gear)


13

Roda gigi cacing dipakai untuk memindahkan putaran antara porosyang tegak lurus bersilang. Susunan roda gigi cacing biasanyamempunyai penutup tunggal atau ganda, suatu susuna roda gigiberpenutup tunggal adalah sesuatu dimana roda gigi dibungkus penuhatau sebagian oleh gigi cacing, sebuah roda gigi dimana setiap elemenditutup sebagian oleh yang lain adalah susunan roda gigi cacingberpenutup ganda.

Gambar 2.8 Roda gigi cacingE. Screw gear

Jenis roda gigi ini trediri dari dua buah helical gear wheel yangmerupakan kombinasi sederhana untuk memindahkan gaya maupun torsiporos yang membentuk sudut-sudut tertentu.

Gambar 2.9 Screw gearF. Hypoid gear

Hypoid gear bentuknya hampir menyerupai spiral bevel gear,namun perbedaannya terletak pada pitch yang lebih hiperboliddibandingkan dengan cousenya dan mengoperasikannya lebih lembutdan tenang.


14

Gambar 2.10 Hypoid gear

2.3 Rumus Dasar Roda Gigi2.3.1 Persamaan yang digunakan pada roda gigi lurus (Spurs gear)

a. Perbandingan kecepatan / ratio velocity (rv)

= = =( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana:

rv = Perbandingan percepatan

n1, n2 = Putaran roda gigi (rpm).

Nt1, Nt2= Jumlah gigi (buah).

d1 ,d2 = Diameter Roda gigi (mm).

b. Jarak poros antara dua roda gigi (C)

InchC2

dd 21

( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana:

C = Jarak poros antara dua roda gigi (inch)

d = Diameter roda gigi (inch)


15

c. Diameter Pitch (P)

Inchi

JumlahGigiP

d

Nt


Dimana:

Nt = jumlah gigi (buah)

d = diameter lingkaran pitch (inch)

d. Standar ukuran roda gigi

Nama

2

114 20°

20°dipotong

25°

Addendum (A)P

1

P

8,0

P

1

Dedendum (b)P

157,1

P

25,1

P

1

P

25,1

Tinggi gigi ©P

157,2

P

25,2

P

8,1

P

2

Tinggi kontak (d)P

2

P

2

P

6,1

P

2

celah dc

ab

P

/157,0

P

25,0

P

2,0

P

25,0

Tabel 2.1 Standar ukuran roda gigi

P

1


16

e. Jari-jari base circle

Rb = r cos ;2

dr


Dimana:

r = radius pitch circle (in)

= sudut kontak (o)

f. Kecepatan putaran roda gigi

12

ndπ vp = ft/min


Dimana:

Vp = kecepetan putaran

D = diameter roda gigi (inch).

N = putaran roda gigi (rpm).

g. Gaya-gaya pada roda gigi lurus

Torsi yang dipindahkan (T).

in

lbT

n

daya63025


Gaya tangensial (Ft).

Vp

N33.000 Ft


Dimana:


17

Ft = Gaya tangensial.

N = daya.

Vp = kecepatan garis kontak

n = putaran roda gigi (rpm)

Gaya Normal (Fn).

lbFt

Fncos


Gaya Radial (Fr).

SinFnFr lbf


Gaya Dinamis (Fd).

FtFd

600

Vp600 Untuk 0 < Vp 200 ft / menit

FtFd

1200

Vp)1200Untuk 2000 <Vp 4000 Ft/menit

FtFd

78

)Vp(78Untuk Vp > 4000 Ft/menit


Dimana Fw Fd dan Fb Fd

Dimana:

Fd = beban dinamis (lb)

Vp = kecepatan putaran roda gigi (Ft/menit)



18

h. Menentukan lebar gigi (b)

k.Q.d

Fdb ( Machine design ; Deutchman, Aron D)

21

1

dd

2d

Q

Dimana:

b = lebar gigi (inchi).

Fd = beban dinamis (lb).

d1 = diameter pinion.

d2 = diameter gear.

Q = factor beban.

k = factor beban terkecil.

Syarat keamanan:p

13b

p

9

Gambar. 2.11 Distribusi Gaya-Gaya

Penjelasan distribusi gaya-gaya: Gaya radial (Fr) = Gaya yang berimpit dengan jari-jari.


19

Gaya tangensial = Gaya yang biasa disabut sebagaigaris singgung.

Gaya normal = Gaya yang tegak lurus bidang.

i. Menentukan beban ijin bending (Fb)

p

ybsFb ..0 ( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana:

y = faktor bentuk Lewis

s = ketahanan permukaan ijin

j. Koreksi metode AGMA

Sad =KrxKt

KiSat Psi


Dimana :Sad = Tegangan ijin max perencanaan (Psi)Sat = Tegangan ijin bahan (Psi)Ki = Faktor umur = 1 sembarang umumKt = Faktor tempratur = 1Kr = Faktor keamanan = 1,333

Tegangan yang pernah terjadi pada kaki gigi (t).

t =jBKv

KmKsPKoFt


Dimana :

t = Tegangan yang terjadi (Psi)


20

Ft = Gaya tangensial (lb)Ko = Faktor koreksi beban lebih 1, 25Ks = Faktor koreksi ukuran = 1Km = Faktor koreksi distrubusi bebanKv = Faktor koreksi distribusi bebanj = Faktor koreksi beban lebih 1, 25P = diameter Pitchb = lebar gigiSyarat keamanan; sad > t

2.3.2 Persamaan yang digunakan pada roda gigi cacing

a. Perbandingan kecepatan / ratio velocity (rv)

= = =( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana:

rv = Perbandingan percepatan

n1, n2 = Putaran roda gigi (rpm).

Nt1, Nt2= Jumlah gigi (buah).

d1 ,d2 = Diameter Roda gigi (mm).

b. Jarak poros antara dua roda gigi (C)

InchC2

dd 21


Dimana:

C = Jarak poros antara dua roda gigi (inch)

d = Diameter roda gigi (inch)

c. Diameter Pitch ( )

= ( Machine design ; Deutchman, Aron D)


21

Dimana:

= jumlah gigi (buah)

= diameter lingkaran pitch (inch)

d. Kecepatan putaran roda gigi

12

ndπ vp


Dimana:

Vp = kecepetan garis kontak

D = diameter roda gigi (inch).

N = putaran roda gigi (rpm).

e. Sudut gear cacing ( )= =( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana :

= sudut lead gear cacing ( ˚)

= diameter gear cacing (inch)

= kecepatan putaran gear

f. Lingkaran normal roda gigi ( )P = ( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana :

P = diameter lingkaran pitch


22

Ψ = normal pressure angel

g. Gaya-gaya pada roda gigi lurus

Torsi yang dipindahkan (T).

= ℎ 63000( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Gaya tangensial (Ft).= / ( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana:

Ft = Gaya tangensial.dg = diameter pitch

n = putaran roda gigi (rpm)

h. Beban dinamis ( )=( Machine design ; Deutchman, Aron D)

Dimana :

= Beban dinamis (lb)

= kecepatan garis kontak gear (in.lb)

= gaya tangensial

i. Kekuatan roda gigi cacing ( ) AGMA= = oleh karna itu =( Machine design ; Deutchman, Aron D)


23

Table 2.2 Normal pressure angle, . Y y

14 1/2 0,314 0,100

20 0,392 0,125

25 0,470 0,150

30 0,550 0,175

Dimana :

Y = normal presure angle

b = lebar gigi (12 )

= lingkaran normal roda gigi

j. Beban aus ( )= 1200 +1200 ≥ = 1


Dimana :

= kecepatan garis kontak gear (in.lb)


= beban aus (lb)dg = diameter pitch


k. Efficiency (eff)

Eff =cos − ƒ tancos + ƒ cos



24

Dimana :

= sudut tekan sudut gear (˚)

= sudut lead gear cacing ( ˚)

L. Beban normal ( )= cos cos


Dimana :


= sudut tekan sudut gear (̊ )

M. Priksa keausan

= b


Dimana :dg =diameter pitch


= nilai keausan bahan

Tabel 2.3 nilai keausan bahan worm gear

Worm Gear

Steel, 500 HBN Bronze 80

Steel, 250 HBN Bronze 60

Steel, 500 HBN Chilled Bronze 115

Steel, 500 HBN Cast iron 50


25

N. Efficiency of worm gear (eff)

Eff = = ( –ƒ )( + ƒ )( Machine design ; Deutchman, Aron D)

2.4 Poros dan SikatPada perancangan mesin cleaning photovoltaic ini sikat mempunyai

peranan yang utama, karena sikat yang membersihkan photovoltaik daridebu atau kotoran lainnya. sikat diputarkan oleh kecepatan poros outputpada motor yang sebelumya sudah dihitung. Bagian sikat terdiri dari porosdan nilon. Poros dalam perancangan ini menggunakan material nilonadalahplastik buatan yangmempunyai fitur ketangguhanyangsuperior, tahanterhadappanas, dan minyak. saat sikat bekerja terdapat gaya-gaya yangterjadi yaitu gaya tekan karena adanya penekanan pada sapu ke permukaanphotovoltaik, dan gaya gesek karena ada kontak fisik antara sapu yangsedang bekerja dengan permukaan photovoltaik.

• perencanaan poros

Gambar 2.12 gambar poros sikat

Menentukan diameter poros

Ds = [ , . . . ]1/3............(8)( sularso , 1991:8 )

Keterangan

a = tegangan yang di izinkan (kg.mm2)Kt = faktor koreksi momen puntirCb = faktor beban lenturT = momen puntir ( kg.mm )

Tabel 2.4 menentukan nilai Km dan Kt

poros

sikat


26

Jenis pembebanan Km Kt1.1 Poros tetap

a) Beban perlahanb) Beban tiba-tiba

2.1 Poros yang berputara) Beban perlahan ataupun

tetapb) Beban tiba-tiba kejutan

ringanc) Beban tiba-tiba kejutan

berat

1.01.5 – 2.0

1.5

1.5 – 2.0

2.0 – 3.0

1.01.5 – 2.0

1.5

1.5 – 2.0

1.5 – 3.0

Menghitung momen torsi (puntir) yang terjadi pada poros

T= 9,74 x 105 ..........................(9)( Sularso , 1978:7 )

KeteranganPd = Daya rencana ( Kw )N1 =putaran output (rpm)

Dimana untuk mencari daya rencana adalah sebagai berikutPd = fc . N .............................(9.1)Keterangan :

Fc = faktor koreksi (1,2)N = daya motor ( Hp )

Karena pada poros terjadi kejutan pada waktu meneruskan daya,maka diperlukan faktor koreksiTable jenis-jenis faktor koreksi berdasarkan data yang akanditransmisikan, fc :

Tabel 2.5 factor koreksiData yang ditansrnisikan Fc

Daaya rata-rata yang diperlukan 1,2 – 2,0Daya maksimum yang diperlukan 0,8 – 1,2Daya normal 1,0 - 1,5(sularso, dasar-dasar perencanaan dan pemilihan elemen mesin, pradya

pramita, jakarta 1997)


27

Table 2.6 Tabel baja karbon untuk kontruksi mesin

standardan

macam

Lambang Perlakuanpanas

Kekuatantarik

(kg/mm2)

Keterangan

Bajakarbon

kontruksimesin(JIS

G4501)

S30CS35CS40CS45CS50CS55C

Pernomalan“““““

485255586266

Batangbaja yang

difinisdingin

S35C-DS45C-DS55C-D

---

536072

Ditarikdingin,digerinda,dibubut,

atau gabungan antarahal-hal tersebut

Mencari tegangan geser yang diizinkan

a = B / ( Sf1 . Sf2 ) ..........................(10)( Sularso , 1978:7 )∶a = tegangan geser yang diizinkan ( kg/mm2 )

B = kekuatan tarik bahan ( kg/mm2 )Sf1 = faktor keamanan yang tergantung jenis bahanSf2 = faktor keamanan yang tergantung dari bentuk poros

• Factor keamanan / Safety factor (Sf) berdasarkan tegangan luluh

1. Sf = 1,25 -1,5 : kondisi terkontrol dan tegangan yang bekerja dapatditentukan dengan pasti

2. Sf = 1,5 – 2,0 : bahan yang sudah diketahui , kondisi lingkunganbeban dan tegangan yang tetap dan dapat ditentukan dengan mudah

3. Sf = 2,0 – 2,5 : bahan yang beroprasi secara rata-rata denganbatasan beban yang diketahui

4. Sf = 2,5 – 3,0 : bahan yang diketahui tanpa mengalami tes. Padakondisi beban dan tegangan rata-rata

5. Sf = 3,0 – 4,5 : bahan yang sudah diketahui . kondisi beban ,tegangan dan lingkungan yang tidak pasti.

- Beban berulang : Nomor 1 s/d 5- Beban kejut : Nomor 3 – 5- Bahan getas : 2 -5 dikalikan dengan 2

• Faktor keamanan / Safety factor berdasarka jenis bahan


28

- Beban statis : 1,25 – 2- Beban dinamis : 2 - 3- Beban kejut : 3 – 5

Tegangan geser ( )Pada rancangan ini terdapat pembebanan momen puntir di diameterporos , maka tegangan greser yang terjadi adalah :

=( ) =, .

.............................. (11)( Sularso , 1978:7 )

Keterangan :T = momen puntir ( kg.mm )d = diameter poros (mm)

• Macam – macam tegangan yang bekerja pada poros

Gambar 2.13 gambbar DBB poros

Pada gambar diatas sebuah poros yang berputar di beri arah gaya reaksinya

ƩFx= 0 (→ - )-Fta + Rhb - Ftc + Rhd - Fte = 0Rhb = Fta + Ftc – Rhd + Fte

D


29

ƩMB = 0Fta.La –Ftc.Lb + Rhd. (Lb+Lc) – Fte.( Ld + Lc + Lb) = 0

Rhd =( ) .( ) ( . )( )

ƩFy= 0 ( ↓ - )

- Fna + Rvb - Fnc + Rvd – Fne = 0

Rvb = Fna + Fnc – Rvd + Fne

ƩMB = 0

Fna.La - Fnc.Lb + Rvd (Lb + Lc) - Fne.(Ld + Lc + Lb) = 0

Rvd =( ) ( ) ( . )( )

Besarnya gaya resultan pada bantalan menurut aturan sinus

Untuk bantalan BR = √ ℎ +Untuk bantalan DR = √ ℎ + Besarnya momen lentur yang terjadi secara vertikal dan horisontal pada titik A

dan B Momen lentur secara horisontal poros pada titik D

MHD = RHD(Lc+Lb) ………………………… (Elemen Mesin, Sularso)

Momen lentur secara horisontal poros pada titik BMHB = RHB.La ……………..……………….. (Elemen Mesin, Sularso)

Momen lentur secara vertikal poros pada titik DMVD = RVD(Lc+Lb) ……………..…………… (Elemen Mesin, Sularso)

Momen lentur secara vertikal poros pada titik BMVD = RVB.La ……………..………….. (Elemen Mesin, Sularso)

Sehingga momen lentur gabungan pada titik D dan B

MD = ( ) + ( ) …………………. (Elemen Mesin, Sularso)


30

MB = ( ) + ( ) …………………. (Elemen Mesin, Sularso)

Setelah menghitung Momen pada poros sehingga kita dapat menghitung teganganmaksimum untuk poros

τmax =, + ……………………….… (Elemen Mesin, Sularso, 18)

Keterangan : Km = faktor koreksi untuk momen lenturKt = faktor koreksi untuk momen puntirM = momen lentur (kg/mm)T = momen puntir (kg/mm)

= diameter poros (mm)

• perencanaan sikatDalam perencanaan ini akan membahas tentang besaran gaya yang terjadipada sikat.

Gambar 2.14 gaya yang terjadi pada sikat

Karena besar gaya dan besa luas alas belum diketahui, maka harus dihitungdengan menggunnakan rumus :

F = m x g .......................... (5.1)Keterangan : m = masa benda (kg)

L

p

F


31

g = 9,8 m/s2

A = p x l ........................... (5.2)Keterangan : p = panjang photovoltaik (m)

l = lebar photovoltaik (m)

Gambar 2.15 gaya gesek

● Gaya gesek : = . ................. (6)(Mekanika,DR Mulyono)Keterangan : Fg = Gaya Gesek (N)

= Koefisien GesekF = Gaya horizontal (N)

Untuk menetukan besaran gaya gesek sebelumnya kita menentukan besarankoefisien gesek, dengan menghitung dengan rumus :

= / .............................. (6,1)(Mekanika,DR Mulyono)

Keteranagan : = gaya normal (N)

Dimana : Fn = m . g ...................(6.2)(Mekanika,DR Mulyono)Keterangan : m = masa sikat (kg)

g = 9,8 m/s2

Fn

m.g

FFg


32

2.5 PEGAS

Pegas banyak dipakai untuk berbagai kontruksi mesin, yang harusmemberikan gaya dan menyimpan energi agar bisa mengurangi getaran.Pegas merupakan elemen statis, dimana pegas tersebut dapat terdeformasipada waktu pembebanan dengan menyimpan energi, bila beban dilepaskanpegas akan seperti sebelum dibebani.

Pegas dapatberfungsi sebagai pelunak tumbukan atau kejutanseperti pada pe kendaraan, sebagai penyimpan energi pada jam, untukpengukur pada timbangan, sebagai pemegang atau penjepit, sebagai pembagirata tekanan dll.

Gambar 2.16 pegas ulir dengan ujung rata

Defleksi yang terjadi ( )

= ...................... (8) (Elemen Mesin,Zainun Ahmad)

Dimana: L =panjang efektif kawat (m)R =jari-jari rata-rata dari gulungan pegas (m)P =beban operasional (kg)G = modulus geser kawat (kg/mm2)J = momen inersa polar (m4)

Untuk mencari panjang efektif kawat (L),= 2 R Na..............................................(8.1)Keterangan : Na = jumlah ulir yang aktif (lilitan)

R = jari-jari rata-rata dari gulungan pegas (m)


33

Dan untuk mencari nilai momen inersa polar (J),= .....................................(8.2)

Keterangan : D = diameter rata-rata lilitan pegas (m)

Konstanta pegas (k)= ......................................(9 (Elemen Mesin,Zainun Ahmad)

Keterangan ; P = beban (kg)δ = defleksi (m)

Documents

DASAR TEORI 2.1 Pengertian Photovoltaic photovoltaicmaka