MOTOR DC BEAM PEGAS

BAB III ELEMEN-ELEMEN GETARAN

3.1 MOTOR DC

Motor digunakan imtuk menggerakkan massa tak seimbang yang digunakan untuk megeksitasi sistem massa pegas untuk bergetar secara paksa. Karena motor yang digunakan harus dapat diatur kecepatan putarnya dengan mudah dan dan cukup halus pertambahan kecepatannya, maka digunakan motor DC.

3.2 BEAM

Sistem massa pegas pada alat peraga getaran harus dapat diatur perubahan massa supaya sanggup menunjukkan perbedaan frekuensi pribadi yang diakibatkan oleh perbedaan perbandingan antara kekakuan pegas dan massanya. Dalam alat ini massa yang digunakan yaitu beam dengan penampang bujur sangkar, pengatnran perbedaan massa dilakukan dengan pergeseran posisi dimana pegas dikaitkan. Penggunaan profil bujur sangkar dimjukan supaya motor dan pemegangnya bisa dipasang dengan mudah. Di pasaran material dengan profil tersebut tersedia dua pilihan saja; kuningan dan monel, karena harga kuningari jauli lebih murah dari monel, maka digunakan beam dari kuningan.

3.3 PEGAS

Untuk bisa menghasilkan getaran, pegas harus mampu memberikan gaya bolak-balik pada massa beam. Walaupun secara teori sebuah pegas mampu memberikan gaya bolak-balik, namun dalam prakteknya pegas hanya dirancang untuk satu arah gaya saja. Dan dikenal pegas tarik dan pegas tekan. Pegas tarik didisain dengan gulungan rapat, sedangkan pegas tekan didisain dengan gulungan renggang. Pegas tarik sama sekali tidak bisa menghasilkan gaya tekan, sedangkan pegas tekan bisa menghasilkan gaya tarik, namun tak sebaik apabila dibandingkan dengan gaya tekannya. Pemikiran awal menghendaki alat peraga membutuhkan dua buah pegas tarik untuk menimbulkan gaya bolak-balik tersebut. Namun, penggunaan dua buah pegas tarik tersebut membuat penyetingan horisontal beam menjadi cukup sulit. Apabila yang digunakan pegas tekan, selain memberikan gaya bolak-balik, pegas tekan juga memiliki frekuensi pribadi internalnya sendiri. Untuk menghinuari pengaruh frekuensi internal tersebut, frekuensi operasi pegas harus lebih kecil dari seperlima frekuensi internal tersebut. Untuk melakukan hal ini memerlukan perhitungan yang cukup rumit, yang setelah itupun, akhirnya pegas tekan tersebut harus diberikan pembebanan awal atau preload. Apabila harus bekerja sebagai pegas tekan, beam harus diberi penyangga samping supaya tidak bergoyang kiri-kanan. Sementara apabila harus bekerja sebagai pegas tarik, pegas tekan tidak akan bekerja bagus jika bekerja untuk kerja tarik. Maka dari itu pegas yang digunakan adalah pegas tarik. Supaya pegas tarik mampu memberikan gaya bolak-balik yang linier, meka pegas harus diberikan preload atau pembebanan awal yang cukup. Pembebanan awal yang tidak cukup akan memberikan gaya bolak-balik seperti sinusoidal yang terpotong pada puncaknya, dan ini tidak boleh terjadi. Sedangkan pembebanan awal yang terlalu besar menyebabkan jangkauan frekuensinya terlalu rendah, karena Frekuensi pribadi yang terjadi terlalu rendah. Pembebanan awal dikatakan cukup apabila pada saat beam mencapai pembatas atasnya, pembebanan awal masih ada, tetapi sekecil mungkin. Pemilihan pegas tarik didasarkan pada dua kriteria; pertama, pada saat beam berada pada kedudukan tertinggi 1° di atas posisi keseimbangannya, masih terdapat pembebanan awal pada pegas tarik tersebut; kedua, pada saat beam berada pada kedudukan terendah 1° di bawah posisi keseimbangnnya, tingkat pembebanan pegas masih cukup jauh dari pembebanan maksimumnya. Pemilihan konstanta kekakuan pegas adalah kombinasi antara beam dan pegas tercipta kondisi seperti paragraf di atas. Sebelumnya digunakan pegas dengan kekakuan 350 Nm. Namun pada saat getaran bebas, energi gerak dari beam terlalu kecil sehingga peredaman yang terjadi pada sistem peraga sangat berpengaruh terhadap getaran. Dan akhirnya pegas diganti yang lebih kuat 1215 Nm dan konsekuensinya beam harus diberi pemberat di tengah untuk memberikan pembebanan awal yang cukup.

3.4 MASSA TAK SEIMBANG