PENGUJIAN DAN ANALISIS ALAT SIMULASI GETARAN PADARECTANGULAR BEAM DENGAN REDAMAN

Achmad HusenMohamad Faizal H

Staf Pengajar Program Studi Teknik Mesin , FTI-ISTNJl Moh Kahfi II , Jagakarsa-Jakarta 12640

Abstract:Vibration related to the oscillation motion of objects and styles kind of force with the motion. All objects that havemass and elasticity can vibrate. There are two general types of vibrations, free vibration and forced vibration.Free vibration occurs if the system oscillates because of the workings of force that exist in the system it self. Whilethe vibrations that occur because of forces external stimuli are called forced vibrations. If the stimulation frequencyequal to the natural frequency of the system, it will obtain the resonance condition that can cause damage to thesystem, and for avoid excessive resonance in a system then it needs to be a system to reduce the vibration thatoccurs is damper. Research in the form of a testing and analysis was conducted to determine the frequency ofnatural of the system and to determine the damping effectivenes that occurs on systems using oil damping medium.Based on the calculation and testing was done at two different positions then the damping free vibration damperpositioned 5 cm from the center of rotation of the beam obtained personal frequency of 300 rpm, and the position ofdamper 10 cm at 281.1 rpm. While on the forced vibration damper positioned 5 cm from the center of rotation ofthe beam rotation at the critical rotation 300 rpm with a deviation of 1.9 mm and at a position 10 cm the criticalrotation at 500 rpm with deviation of 1.05 mm.

Keyword: rectangular beam , redaman viskos, simpangan, putaran kritis

PENDAHULUANGetaran berhubungan dengan gerak

osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengangerak tersebut. Semua benda yang mempunyaimassa dan elastisitas dapat bergetar sampaiderajat tertentu sehingga pada perancangannyamemerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Ada dua kelompok getaran yang umumyaitu, getaran bebas dan getaran paksa. Sistemyang bergetar dengan satu frekuensi naturalnyadisebut dengan sistem satu derajat kebebasan,sedang sistem yang bergetar dengan dua frekuensinaturalnya disebut sistem dengan dua derajatkebebasan.

Derajat kebebasan sistem adalah jumlahkoordinat bebas yang digunakan untukmenggambarkan gerak suatu sistem. Menurutderajat kebebasannya getaran dapat dibedakanmenjadi getaran satu derajat kebebasan, getarandua derajat kebebasan, dan getaran n derajatkebebasan sesuai dengan banyaknya koordinatbebas (independence) yang diperlukan untukmendefinisikan persamaan gerak tersebut. Contohkasus getaran yang terjadi dengan sistem satuderajat kebebasan dapat dilihat pada sebuahmobil yang melalui jalan yang bergelombang.Kondisi jalan yang bergelombang memberikaneksitasi getaran pada bodi mobil melalui sistempenopang atau suspensi dari mobil tersebut.

Getaran yang terjadi karena adanya gayarangsangan dari luar disebut getaran paksa. Jikarangsangan tersebut berosilasi atau bergetar, makasistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensirangsangan. Jika frekuensi rangsangan samadengan salah satu frekuensi natural sistem, makaakan didapat keadaan resonansi, dan osilasi besaryang berbahaya mungkin terjadi. Jika getaranyang terjadi sama atau lebih besar dari frekuensinatural sistem, getaran tersebut dapatmenyebabkan kerusakan pada sistem.

Untuk menghindari terjadinya resonansiyang berlebihan pada suatu sistem maka perludibuat satu sistem untuk mengurangi getaranyang terjadi, yaitu peredam. Semua sistem yangbergetar mengalami redaman sampai derajattertentu karena energi diredam oleh gesekan dantahanan lain. Jika redaman itu kecil, makapengaruhnya sangat kecil pada frekuensi naturalsistem. Redaman adalah penting sekali untukmembatasi amplitudo osilasi pada wakturesonansi.

Media peredaman dapat berupa oli, karet(rubber), atau pun nitrogen. Gaya redamandihasilkan akibat adanya tahanan mediaperedaman baik oli ataupun nitrogen melaluisaluran output pada saat piston ditekan ataubergerak.

Pada aplikasi atau penerapan di bidangotomotif peredam atau shock absorber (peredam

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 81

kejut) berfungsi untuk meredam getaran. yangdapat melindungi penumpang atau barang agaraman serta stabilitas dari kendaraan. Selain ituperedam pada kendaraan juga berfungsi untukmemindahkan gaya pengereman dan gaya gerakke body melalui gesekan antara jalan dan roda –roda serta menyangga body pada axle danmemelihara letak geometris antara body dan roda– roda.

Pada penelitian ini dicoba menerapkanaplikasi pada kendaraan tersebut menjadi sebuahalat uji yang berguna sebagai alat simulasi getaranrectangular beam dengan media peredaman olidengan motor listrik sebagai pengeksistasinya.

Berdasarkan latar belakang masalah diatas, dapat diidentifikasikan masalah – masalahyang dihadapi antara lain: 1). Bagaimana mencarifrekuensi pribadi pada alat simulasi getarandengan redaman viskos?, 2). Bagaimanakah carapembuatan dan prinsip kerja alat simulasi getarandengan redaman viskos?, 3). Bagaimanakahmerancang sistem peredaman pada alat simulasigetaran?, 4). Bagaimanakah fenomena peredamanyang terjadi pada media peredaman?

Agar penelitian serta analisis alatpengujian ini lebih jelas dan terarah maka perludilakukan pembatasan masalah yaitu: 1). Peredamyang digunakan adalah peredam viskos, 2). Mediaperedaman yang digunakan adalah oli, 3). Beamyang digunakan adalah square tube denganukuran 30 mm x 30 mm, 4). Pengujian yangdilakukan dengan getaran bebas dan getaranpaksa, 5). Kecepatan motor pada saat pengujiandengan interval 0 – 500 rpm.

Tujuan penelitian ini adalah: 1). Untukmengetahui frekuensi pribadi pada sistem, 2).Untuk mengetahui efektifitas peredaman yangterjadi pada sistem dengan menggunakan mediaperedaman oli.

Manfaat penelitian yang utama adalahsebagai alat simulasi uji getaran mekanis yangdapat menampilkan fenomena getaran bebas dangetaran paksa dengan metoda peredaman.

TINJAUAN PUSTAKAGetaran

Salah satu gerak yang sering dijumpai dialam adalah gerak osilasi (getaran). Sebuahpartikel berosilasi bila ia bergerak periodikterhadap suatu titik seimbang, waktu yangdibutuhkan untuk satu getaran penuh disebutperiode (T), sedang jumlah getaran persatuan

waktu disebut frekuensi (f), hubungan antara

periode dan frekuensi dapat ditulis :f

T1 (2.1)

Dari semua gerak osilasi, yang terpenting adalahgerak harmonis sederhana, karena yang palingmudah digambarkan secara matematik, jugamerupakan gambaran yang cukup tepat tentangosilasi yang ada di alam. X = tAcos (2.2)

Gerak harmonik sederhana adalah periodik dan

periodenya :2

T (2.3)

Besaran dinamakan frekuensi anguler yangberosilasi, dari persamaan gerak harmoniksederhana, besarnya kecepatan partikel

adalah:dt

dXV = tAsin (2.4)

Demikian pula percepatannya adalah :

dt

dVa tAcos2 X2

(2.5)(2.5)

Frekuensi getar harmonis sederhana dalam massapartikel dan konstanta elastisitas dari gaya yang

diberikan yaitu : F =m

k

2

1(2.6)

Klasifikasi GetaranGetaran dapat diklasifikasikan menurut adatidaknya eksitasi yang bekerja secara kontinyu,menurut derajat kebebasannya atau menurutsistem massanya1. Ketiga model klasifikasigetaran tersebut ditunjukkan pada gambar 1.

.

(a) Sistem getaran bebas massa diskret dua derajatkebebasan

(b) Sitem getaran paksa massa diskret satu derajatkebebasan

(c) Sistem getaran paksa massa kontinyu

GGaammbbaarr 11.. MMooddeell kkllaassiiffiikkaassii ggeettaarraann

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 82

Getaran Bebas dengan RedamanSetiap sistem mekanik memiliki gesekan

yang beraksi sebagai pemakai energi mekanik.Peredam atau damper merupakan alat yangditambahkan ke dalam sistem yang berfungsisebagai pembatas atau peredam getaran yangterjadi pada sistem. Peredaman ini terdiri darisebuah silinder yang diisi dengan fluida dengansebuah torak dimana terdapat saluran inlet danoutlet sebagai tempat mengalirnya fluida dariruang yang satu ke ruang lainnya.

Bila sistem linier dengan satu derajatkebebasan diberi rangsangan, maka responnyaakan tergantung pada jenis rangsangan danredaman yang ada. Bentuk persamaan geraknyapada umumnya adalah:

)(tFkxFxm d (2.7)Dengan F(t) adalah gaya perangsang dan Fd

adalah gaya redaman. Gaya Fd besarnyasebanding terhadap kecepatan dari massa .Gaya redaman karena kekentalan dinyatakan olehpersamaan: xcFd (2.8)

Saat ini perhatian kita dibatasi sampai peredamviskos sederhana yang linier.,dan dari diagrambenda bebas, persamaan gerak untuk benda yangbergetar dengan peredaman dapat ditulis sebagai

0atau kxxcxmxmxckx (2.9)

Batas antara gerak osilasi dan gerak tanpa osilasidisebut dengan redaman kritis atau c yangmereduksi nilai mk / menjadi nol.

nc

m

k

m

c

2

2

atau

nc mkmc 22 (2.10)

Nilai dari suatu redaman dinyatakan denganredaman kritis oleh rasio non dimensional yang

disebut rasio peredaman.cc

c (2.11)

Dan ketiga keadaan redaman yang dibahassebelumnya sekarang bergantung dari nilai ,

apakah nilai lebih besar dari, kurang dari, atausama dengan satu.1). >1 (overdamped), 2). =1(criticallydamped) ; Pada criticallydamped ininilai dari peredaman adalah konstan, sehinggacriticallydamped ini biasa disebut criticaldamping constant, 3). <1 (underdamped)

Tabel 1. Macam – macam harga pada material permesinanJ e n i s

Peredam kejut pada automobilKaretBetonPaku keling pada struktur bajaKayuAlumunium roll dinginBaja roll dinginBronze

0,1 – 0,50,040,020,03

0,0030,00020,0006

0,00007

Getaran Paksa dengan Peredaman

Gambar 2. Sistem Getaran Paksa dengan Peredaman

Sistem pada gambar 2 merupakan penerapansederhana dari sebuah sistem getaran paksa

dengan peredaman. Dari diagram benda bebassistem, persamaan gerak dari sistem menjadi

tFkxxcxm o sin (2.12)

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 83

Dalam bentuk getaran bebas dengan peredaman,maka bentuk persamaan di atas menjadi

tm

Fxxx o

nn sin2 2 (2.13)

Peredam ViskosPada peredaman yang digunakan pada alatsimulasi getaran ini akan digunakan sebuahperedam viskos dengan menggunakan mediaperedaman yaitu, fluida berupa oli. Peredam yangdigunakan seperti pada gambar 4.

Gambar 3. Peredam dengan menggunakan media peredaman oli

Jika diameter pada silinder adalah D maka Adapat dihitung dengan

4

2DA

( m2) (2.14)

Gaya pada silinder menjadiApF . ( N) (2.15)

Getaran Bebas pada BeamJika pada beam seperti pada gambar 4 diberi gayasehingga bergeser sedikit dari posisikesetimbangannya, maka persamaan

keseimbangan momennya : IoMo Jika dianggap amplitudo getaran cukup kecilmaka :

0)3/1( 2222 kllmlmlm ppmmbb

maka n dapat kita hitung menjadi:

ppmmbb

n

lmlmlm

kl

2

2

2

3

(2.19)

Gambar 4. Getaran bebas pada beam

Dengan menggeser posisi pegas sejauh x makaakan terjadi perubahan nilai dari n yang dapat

kita hitung dengan mengurangi nilai l padapersamaan di atas sehingga persamaan menjadi

0)()3/1( 2222 xlklmlmlm ppmmbb (2.16)

Getaran Paksa pada Beam dengan PeredamanJika pada beam diberi sumber eksitasi denganjarak l dari pusat O sehingga akan terlihat sepertipada gambar 7 Sumber eksitasi dari beam iniberupa sebuah motor yang telah ditambahkangaya pengeksitasi berupa massa (Me) pada radius

r yang besarnya adalah tMer sin2 .Dari gambar 7 dapat kita hitung kesetimbanganmomen di pusat O yaitu:

IotMerlkl )sin(cos)sin( 2

3

)(

222

2

ppmmbb

n

lmlmlm

xlk

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 84

Gambar 7. Getaran Paksa pada Beam denganPeredam

dimana nilai dari 2mlIo , sehingga persamaanmenjadi

Io

tMerlm

sinsin

22

Untuk tp sin dan t sin2

t

Io

Merl

n

n

mp

sin

12

2

2

dengan 2mlIo , sehingga persamaan menjadi

t

kl

Merl

n

mp

sin

1

2

2

22

2

Dan amplitudo pp Lx ..

METODOLOGIDiagram Alir Pengujian

Mulai

Pemeriksaan fisik alat Tidak

Ya

Gambar 8. Diagram alir penelitian

Pembuatan alat simulasi getarantanpa redaman

Perancangan peredam viskos dengan media peredaman oli

Pengaplikasian peredam viskos dengan media peredaman oli padaalat simulasi getaran

Pengujian alat simulasi getaran dengan redaman

Pengambilan data

Analisa

Kesimpulan

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 8 5

Rancangan Alat Uji

Gambar 9. Rancangan Konstruksi Alat Uji

Spesifikasi besaran nilai pada rancangan alat:1) Beam: m = 0,8 kg, l = 0,80 m, stainlesssteel grade 304, profil bujur sangkarMotor + pemegang : m = 2,05 kg, lm = 0,40;motor ACPemberat : m = 0,75 kg, lm = 0,40 mPemegang pegas : m = 0,15 kg, l = 0,74 mPegas : k = 1348 N/m, l = 0,74 mPeredam + pemegang : m = 0,405 kgMassa unbalance : 0,017 kg,Penggulung kertas : v = 50 cm/menit2) Posisi penempatan peredam, x = 0,59 m.3) Fluida peredaman yang digunakan:Oli: SAE 10 dengan nilai absolut viskosity =0,082 N.s/m2

4) Agar terjadi perpindahan piston yang liniermaka diupayakan aliran laminar didalam pipa5) Dasar perhitungan silinder peredam : F = m xgF = (mm + mb + mpemberat + mpegas). GF = 36,7 N

Pada media peredaman dengan olidihasilkan tekanan sebesar

Thgp ...)27320.(05,0.81,9.918 op

p 131931,74 PaDengan nilai dari F = 36,7 N maka diameter daripiston yang digunakan dapat kita tentukan:

p

FA

018,0D mSpesifikasi yang digunakan pada silinder untukmedia peredaman dengan oli :

D = 18 mmd = 1.6 mmjumlah lubang pada piston = 12 lubangdiameter batang piston = 8 mmpanjang langkah (L) = 50 mm

Silinder peredam dengan spesifikasi di atasdisesuaikan dengan spesifikasi yang ada dipasaran.Perhitungan frekuensi pribadi pada saat pegasberada di ujung beam menjadi :

Io

kln

2

47,327,0

1,738n rad/s

310n rpmKonstanta redaman viskos untuk peredamandengan menggunakan media peredam oli dengannilai viskositas absolut = 0,082 Ns/m2 dapatditentukan dari persamaan :

48

d

D

n

Lc

5,137c N.s/m

Kooefisien redaman kritis (Ccr) pada jarakperedam 0,59 m dari ujung pegas, maka Ccr dapatditentukan :

ncr mC 2

202

l

IC n

cr

7,391crC N.s/m

Sehingga rasio peredaman didapat

35,07,391

5,137

crC

c

Pada saat getaran bebas, pada ujung beamdipasang pena dan pemegang serta peredamviskos dengan berat md = 0,405 kg dengan titikberat ld , maka frekuensi pribadi menjadi:

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 86

Io

kln

23

dengan2222

0 333 ddppmmbb lmlmlmlmI Sehingga untuk penempatan peredam pada posisi5 cm dari pangkal beam atau dari sumbu rotasibeam maka n menjadi

Io

kln

23

24,32n rad/s; 307n rpm

Tabel 2.Harga Frekuensi Pribadi n Getaran Bebasdengan berbagai posisi dari Pusat Rotasi Beam denganperedam viskos,media peredaman oli

HASIL DAN PEMBAHASANPengujian Alat Simulasi Getaran denganPeredaman

Pada pengujian alat simulasi uji getaran denganperedaman ini terdapat dua bagian yang akandianalisa pada proses pengujian peredaman ini,yang pertama pengujian pada getaran bebasdengan media peredaman oli, yang keduapengujian pada getaran paksa dengan mediaperedaman oli.Alat simulasi ini dibuat untuk dapat menampilkantiga fenomena getaran teredam yaitu, getaranunderdamped (getaran critically damped(dan getaran overdamped (. Padagetaran dengan fenomena getaran teredamcritically damped dimana nilai dari rasioperedaman nilai dari koefisien redaman (c =Ccr) sehingga

1crC

c

dimana ncr mC 2dengan nilai = 1 dan c = Ccr maka

12

nm

c

sehingga didapat:

nmc 2

202

l

Ic n

c

Il n02

Dari data pada halaman sebelumnya didapat nilaikoefisien redaman c = 137,5, I0 = 0,7, dan n =32,47 rad/s, maka: 57,0l mmaka redaman kritis Ccr pada sistem terjadi padasaat peredam kita tempatkan pada posisi x = 57cm dari pusat rotasi beam.Dari data pengujian akan didapat gambar sepertiterlihat pada gambar 10

Gambar 10. Hasil Pengujian Getaran dengan Peredam

Dari gambar diatas terdapat variabel – variabelyang akan diketahui yaitu, panjang getaran yangterjadi d, jumlah puncak n, tinggi puncak awal xo,dan tinggi puncak akhir xn. Dari data yangdiperoleh maka dapat dihitung frekuensi teredamd, penurunan logaritmik , faktor redaman , danfrekuensi pribadi n, dengan rumus

Frekuensi pribadi teredam d =d

sn.

Penurunan logaritmik n

x

x

n

o

ln

Faktor peredaman 224

Frekuensi pribadi n =21

d

Pengujian Getaran Bebas dengan PeredamanOliPada getaran bebas dengan peredaman oli iniperedam kita posisikan sesuai dengan posisi yangtelah ditentukan terlebih dahulu yaitu, 5, 10 cmdari pusat rotasi beam.1). Posisi peredam 5 cm dari pusat rotasi beam,Pengujian yang pertama peredam diletakan 5 cm

Posisiperedam

viskos (cm)

Frekuensipribadi ( n )

(rad/s)

Putaran padaFrekuensipribadi (rpm)

510

32,2432,39

307309

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 87

dari pusat rotasi beam. Dari hasil pengujiandidapatkan grafik sepeti pada gambar 11

Gambar 11. Hasil Pengujian Getaran Bebas denganperedam viskos pada x = 5 cm

Dari gambar di atas diperoleh data – data sebagaiberikut:d = 0,67 cm; xo = 12,6 mm; xn = 0,6 mm; n = 4; t= 0,93 detdari data di atas dapat dicari: (a). Frekuensi

pribadi teredam d = 5,29867,0

50.4.

d

snrpm,

(b).Penurunan logaritmik

76,04

6,0

6,12lnln

n

x

x

n

o

, (c). Faktor

peredaman

12,076,04

76,0

4 2222

, (d).,

Frekuensi pribadi n =

30012,01

5,298

1 22

d rpm

2). Posisi peredam 10 cm dari pusat rotasi beamPengujian yang kedua peredam diletakan 10 cmdari pusat rotasi beam. Dari hasil pengujiandidapatkan grafik sepeti pada gambar 12

Gambar 12. Hasil Pengujian Getaran Bebas denganPeredam Viskos pada x = 10 cm

Dari gambar di atas diperoleh data – data sebagaiberikut:

d = 0,36 cm; xo = 13,65 mm; xn = 2 mm; n = 2; t =0,70 det, dari data di atas dapat dicari:

(a). Frekuensi pribadi teredam d =

8,27736,0

50.2.

d

snrpm, (b). Penurunan

logaritmik 96,022

65,13lnln

n

x

x

n

o

, (c).

Faktor peredaman

15.096,04

96,0

4 2222

, (d).

Frekuensi pribadi n =

1,28115,01

8,277

1 22

d rpm

Pengujian Getaran Paksa dengan PeredamanOliPada pengujian getaran paksa ini hampir samadengan pengujian getaran bebas, hanya padapengujian getaran paksa sumber eksitasi darisistem adalah motor yang telah diberi massaunbalance. Media peredaman yang digunakanserta posisi penempatan peredam viskos padabeam sama.

Tabel 3. Data Pengukuran Getaran Paksa untuk PosisiPeredam 5 cm dari pusat Rotasi Beam

Dari data di atas didapatkan grafik amplitudoseperti gambar 13

Putaran(Rpm)

(Rpm)

Simpangan(mm)

0 0100 0150 0200 0,25250 0,55300 1,9350 1,475400 1,225450 0,975500 0,85

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 88

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1.4

1.6

1.8

2

0 100 150 200 250 300 350 400 450 500

SIM

PANA

GAN

(mm

)

PUTARAN (RPM)

PENGUJIAN

Gambar 13. Grafik Hasil Pengujian Getaran Paksa dengan Peredam Oli pada x = 5 cm

2). Posisi peredam 10 cm dari pusat rotasi beam, Pengujian yang kedua peredam oli ditempatkan pada x= 10 cm dari pusat rotasi beam. Dari hasil pengujian didapatkan data – data sebagai berikut:

Tabel 4. Data Pengukuran Getaran Paksa untuk Posisi Peredam 10 cm dari pusat Rotasi Beam

Dari data di atas didapatkan grafik amplitudo-putaran seperti gambar 14

00.20.40.60.8

11.2

0 100 150 200 250 300 350 400 450 500

SIM

PAN

AGAN

(mm

)

PUTARAN (RPM)

PENGUJIAN

Gambar 14. Grafik Hasil Pengujian Getaran Paksa dengan Peredam Oli pada x = 10 cm

Putaran(Rpm)

Simpangan(mm)

0 0100 0150 0200 0250 0300 0350 0,225400 0,375450 0,75500 1,05

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 89

Kurva Faktor Redaman Terhadap Amplitudo

0

0.5

1

1.5

2

0 0.5 1 1.5 2

z = 0.35

z = 1

z = 1.50

Analisa Data Hasil Pengujian Getaran BebasBerdasarkan teori dan pengujian dari alat simulasigetaran mekanis ini diketahui bahwa peredampada alat simulasi getaran mekanis inimempunyai nilai koefisien peredaman c sebesar137,5 N.s/m dengan nilai critically damped padax = 57 cm. Dari data teori dan pengujian sepertiterlihat pada tabel 5

Tabel 5. Perbandingan Data Teori dan PengujianGetaran Bebas dengan Peredam Oli

PosisiPeredam

Viskos (cm)

Putaran pada frekuensipribadi (rpm)

Teori Pengujian5 307 30010 309 281,1

Data frekuensi pribadi yang diperoleh dari hasilperhitungan dengan pengujian tidak samadikarenakan nilai untuk masing – masingkategori, baik teori maupun pengujian

mempunyai faktor – faktor penyebab kesalahanyang tidak dapat dihindari..

Analisa Data Hasil Pengujian Getaran PaksaBerikut ini adalah data simpangan terbesar untukpengujian getaran paksa

Tabel 6. Pengujian Getaran Paksa dengan Peredam Oli

PosisiPeredam

Viskos (cm)

Putaranmotor

Simpangan

5 300 rpm 1,9 mm

10 500 rpm 1,05 mm

Dari hasil ini memperlihatkan posisi penempatanperedam pada batang rectangular beammempengaruhi kondisi peredaman yang terjadipada sistem. Semakin jauh penempatan peredamdari pusat rotasi beam, maka faktor redamannyaakan semakin besar sehingga ukuran simpanganpada hasil pengujian akan semakin kecil.

Kurva Faktor Redaman

Gambar 15. Kurva Faktor Redaman

; , rpm = 0 ; ;

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 90

Hasil perhitungan tiga faktor redaman terdapat pada tabel 7

Tabel 7. Hasil perhitungan tiga faktor redaman

KESIMPULAN

Alat simulasi uji getaran mekanis ini padadasarnya adalah untuk menampilkan fenomenagetaran bebas dengan peredaman melalui tigakondisi peredaman yaitu, underdamped, criticallydamped, dan overdamped dan juga untukmenampilkan fenomena getaran bebas dan paksadengan peredaman.Dari data hasil pengujian dapat ditarik kesimpulansebagai berikut: 1). Hasil dari getaran bebas padapengujian alat simulasi getaran didapat putaranpada frekuensi pribadi alat simulasi getaran tanparedaman sebesar 260,4 rpm dan dengan redamansebesar 300 rpm ini memperlihatkan putaran padafrekuensi pribadi alat simulasi getaran denganredaman lebih besar dibandingkan dengan alatsimulasi getaran tanpa redaman dikarenakanadanya faktor redaman yang terjadi pada sistem.2). Dari data hasil pengujian alat simulasi getarandengan peredam, hasil antara perhitungan secarateoritis dengan hasil pengujian terjadi perbedaan,ini disebabkan karena banyak faktor yaitu karenakurangnya tingkat ketelitian pada saat pengukuranyang disebabkan oleh alat ukur yang digunakantidak standar, karena adanya gesekan pena dankertas pada plotter, karena pembuatan pemegangperedam yang kurang baik sehingga terjadidispersi pada rangka yang mempengaruhi hasildari pengujian, 3). Pada pengujian getaran paksadengan interval kecepatan motor mulai dari 0sampai 500 rpm dengan peredam oli pada posisi l= 5 cm dari pusat rotasi beam , pada putaran 300rpm ,simpangan tertinggi sebesar 1,9 mm danpada posisi l =10 dari pusat rotasi beam, padaputaran 500 rpm, simpangan tertinggi sebesar

1,05 mm .Dari hasil ini memperlihatkan posisipenempatan peredam pada batang rectangularbeam mempengaruhi kondisi peredaman yangterjadi pada sistem. Semakin jauh penempatanperedam dari pusat rotasi beam, maka faktorredamannya akan semakin besar sehingga ukuransimpangan pada hasil pengujian semakin kecil, 4).Dilihat dari kurva faktor redaman dengan

bisa diketahui respon maksimum pada

perbandingan = 1 sebesar 1,55.

DAFTAR PUSTAKADewanto, Joni, Oktober 1999, Kajian Teoritik

Sistem Peredam Getaran Satu DerajatKebebasan, Jurnal Teknik Mesin vol 1 no2, Universitas Kristen Petra.

Finnemore, E. John, Joseph B. Franzini, 2002,Fluid Mechanics 10th ed,. NewYork:McGraw-Hill Companies, Inc.

Kelly, S. Graham, 2002, Fundamentals ofMechanical Vibrations 2nd ed,.Singapura:McGraw-Hill.

Norvelle, F. Don, 1994, Fluid PowerTechnology, Oklahoma: West PublishingCompany.

Ried, Robert C,.Dkk, 1991, Sifat Gas dan ZatCair, Jakarta; PT. Gramedia .

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 91

Satrio, Djoeli, 1990, Pengantar GetaranMekanis Modul 1 edisi 1, Program StudiTeknik Mesin Semarang: UNDIP.

Steidel, Robert F. Jr.,1989, An Introduction toMechanical Vibration, Singapura; JohnWiley & Sons.

Saputra, Gunawan, 2011, Pengujian DanAnalisis Alat Simulasi Getaran TanpaRedaman, Program Studi Teknik Mesin –ISTN , Jakarta.

Thomson, William T.,1992, Teori GetaranDengan Penerapan, Terjemahan LeaPrasetio, Erlangga, Jakarta.

Pengujian dan Analisis Alat Simulasi 92