Pengukuran Transmisibilitas pada Isolator 2

4.3 Pengukuran Transmisibilitas pada Isolator 2

Pada subbab ini akan dibahas tentang hasil pengukuran gaya dinamik yang ditransmisikan dari Massa 2 ke pondasi yaitu F T2 . Gaya dinamik ini terjadi akibat adanya gaya eksitasi yang

diberikan pada Massa 1 yaitu F 1 dan gaya eksitasi yang diberikan pada Massa 2 yaitu F 2 . Gaya dinamik yang ditransmisikan diukur secara langsung dengan menggunakan load cell yang diletakkan di bawah Isolator 2. Selain itu, pengukuran juga dilakukan pada getaran yang terjadi dengan menggunakan accelerometer . Hasil pengukuran ini kemudian diolah dengan menggunakan persamaan yang sudah diturunkan pada Bab 2 untuk mengukur nilai transmisibilitas gaya secara tidak langsung. Pengukuran nilai transmisibilitas gaya secara tidak langsung kemudian dibandingkan dengan pengukuran secara langsung.

Secara keseluruhan prosedur pengujian yang dilakukan untuk mengukur F T2 mirip dengan prosedur pengujian untuk mengukur F T1 pada Subbab 4.1. Pengujian ini memiliki perbedaan dengan pengujian sebelumnya pada lokasi pemasangan load cell . Pada pengukuran ini load cell diletakkan di bawah Isolator 2.

4.3.1 Perangkat Pengujian Transmisibilitas pada Isolator 2

Perangkat pengujian transmisibilitas pada Isolator 2 dapat dilihat dalam Gambar 4.16. Pada gambar ini dapat dilihat bahwa alat yang digunakan mirip dengan pengujian sebelumnya yang terdiri dari sebuah palu eksitasi, dua buah accelerometer yaitu ACC1 dan ACC2, dua buah load cell yaitu LC1 dan LC2, iOtech , dan sebuah komputer. Alat-alat ini memiliki fungsi yang sama dengan pengujian sebelumnya. Perbedaan pengujian ini dengan pengujian sebelumnya adalah peletakan load cell . Pada pengujian ini LC2 jenis Omega DLC 101-10 diletakkan pada ujung palu eksitasi, sedangkan LC1 jenis Omega DLC 101-100 diletakkan di bawah Isolator 2 (IS2) yang digunakan untuk mengukur gaya dinamik yang ditransmisikan dari Massa 2 ke pondasi. Untuk memperjelas penjelasan pada Gambar 4.16 dapat dilihat foto yang terdapat dalam Lampiran A.4.

4.3.2 Prosedur Pengujian Transmisibilitas pada Isolator 2

Prosedur pengujian ini dimulai dari menyiapkan alat ukur dan alat akuisisi data yang digunakan seperti pada Gambar 4.16. Setelah semua alat disusun seperti pada Gambar 4.16, langkah selanjutnya adalah mengatur parameter pengukuran pada perangkat lunak. Parameter pengukuran yang digunakan pada pengujian ini adalah sebagai berikut :

 Rentang frekuensi

: 5000 Hz

 Jumlah garis spektrum

 Trigger

: kanal masukan

 Kanal masukan

:1  Averaging : linear (+)

 Jumlah perataan

Selain itu, dalam pengujian ini diperlukan pengaturan FFT sebagai berikut :  Window kanal respon

 Window kanal referensi

: rectangular  Mulai window : 4,961 %  Berhenti window : 5,076 %

Langkah selanjutnya adalah melakukan pengujian dengan cara memberikan gaya eksitasi pada Massa 1 terlebih dahulu kemudian pada Massa 2. Setelah itu, prosedur pengujian yang dilakukan sama dengan prosedur pengujian sebelumnya.

Gambar 4.16 Perangkat pengujian transmisibilitas Isolator 2

4.3.3 Hasil Pengujian dan Analisis Transmisibilitas pada Isolator 2 saat Eksitasi Diberikan pada Massa 1

Pada pengujian ini didapatkan tiga buah hasil yaitu FRF A 1 /F 1 , A 2 /F 1 , dan F T2 /F 1 . Data ini didapatkan dengan menggunakan iOtech dan diolah dengan menggunakan Matlab. Program Matlab yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran B.7. Setiap hasil pengujian terdapat dua buah grafik yaitu grafik magnitude dan grafik koherensi.

Grafik FRF A 1 /F 1 diperlihatkan pada Gambar 4.17. Dalam gambar ini tampak dua puncak pada frekuensi 18,75 Hz dan 31,64 Hz. Puncak pada frekuensi 18,75 Hz memiliki magnitude sebesar 2,176 G/lbf, sedangkan puncak pada frekuensi 31,64 Hz memiliki magnitude sebesar 4,495 G/lbf. Kedua nilai frekuensi dapat disebut sebagai frekuensi pribadi sistem karena memiliki nilai magnitude terbesar dibandingkan dengan nilai magnitude frekuensi yang lain. Selain itu, pada kedua frekuensi ini memiliki nilai koherensi yang tinggi yaitu sebesar 0,9992 pada frekuensi 18,75 Hz dan 0,9957 pada frekuensi 31,64 Hz. Nilai koherensi yang tinggi berarti bahwa respon tersebut berasal dari gaya eksitasi yang diberikan.

Hasil pengujian berikutnya adalah grafik FRF A 2 /F 1 sebagaimana ditunjukkan pada Gambar

4.18. Dalam gambar ini tampak dua buah puncak yang berasal dari frekuensi pribadi sistem. Puncak ini terletak pada frekuensi 19,92 Hz dan 29,3 Hz. Puncak pada frekuensi 19,92 Hz memiliki magnitude sebesar 1,102 G/lbf, sedangkan puncak pada frekuensi 29,3 Hz memiliki

Gambar 4.17 Hasil pengukuran FRF A 1 /F 1 pengujian Isolator 2 magnitude sebesar 0,8603. Kedua frekuensi ini disebut frekuensi pribadi dari sistem karena pada

kedua memiliki nilai magnitude terbesar. Selain itu, berdasarkan grafik koherensi, kedua frekuensi ini memiliki nilai koherensi yang tinggi. Nilai koherensi saat frekuensi 19,92 Hz sebesar 0,9983, sedangkan nilai koherensi saat frekuensi 29,3 Hz sebesar 0,9965. Nilai koherensi yang tinggi berarti bahwa respon berasal dari gaya eksitasi yang diberikan.

Berdasarkan hasil pengujian FRF A 1 /F 1 dan FRF A 2 /F 1 dapat dibuat grafik transmisibilitas getaran sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.19. Dalam gambar ini tampak hanya satu puncak pada frekuensi 21,88 Hz dengan magnitude sebesar 0,9133 G/G. Nilai ini artinya adalah Massa 2 akan bergetar sebesar 0,9133 G saat Massa 1 bergetar 1 G. Selain itu, pada grafik ini juga muncul frekuensi pribadi dari tiang penyangga pada rentang frekuensi 40 Hz-60 Hz, frekuensi 140 Hz, dan rentang frekuensi 180 Hz-200 Hz.

Grafik pengujian yang terakhir adalah grafik FRF F T2 /F 1 sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 4.20. Dalam gambar ini hanya muncul satu puncak pada frekuensi 19,14 Hz. Puncak pada frekuensi ini memiliki nilai magnitude sebesar 9,328 lbf/lbf. Frekuensi ini juga memiliki nilai koherensi yang tinggi yaitu 0,9991. Nilai koherensi yang tinggi berarti respon yang didapatkan berasal dari gaya eksitasi yang diberikan kepada sistem. Selain itu, pada pengujian ini juga muncul frekuensi pribadi dari tiang penyangga pada rentang frekuensi sekitar 33 Hz-55 Hz.

Gambar 4.18 Hasil pengukuran FRF A 2 /F 1 pengujian Isolator 2

Gambar 4.19 Transmisibilitas getaran A 2 /A 1 hasil pembagian A 2 /F 1 dan A 1 /F 1

4.3.4 Perbandingan Hasil Pemodelan dan Pengujian saat Eksitasi Diberikan pada Massa 1

Pada Bab 3 telah dibuat pemodelan transmisibilitas getaran A 2 /A 1 dan transmisibilitas gaya

F T2 /F 1 . Hasil dari pemodelan ini kemudian dibandingkan dengan hasil dari pengujian yang telah didapatkan 4.2.3.

Gambar 4.20 Hasil pengukuran FRF F T2 /F 1

Grafik perbandingan transmisibilitas getaran antara pemodelan dan pengujian dapat dilihat pada Gambar 4.21. Dalam gambar ini tampak dua buah grafik yaitu grafik transmisibilitas getaran hasil pemodelan dan grafik transmisibilitas getaran hasil pengujian. Grafik hasil pemodelan ditunjukkan dengan garis tegas dan berwarna biru, sedangkan grafik hasil pengujian ditunjukkan denga garis putus-putus dan berwarna merah. Kedua grafik ini secara keseluruhan memiliki

bentuk yang mirip. Kedua grafik memiliki satu puncak yang dominan yaitu pada frekuensi 21,96 Hz pada grafik hasil pemodelan dan pada frekuensi 21,88 Hz pada grafik hasil pengujian. Selain itu, kedua grafik ini juga memiliki perbedaan di mana pada grafik hasil pengujian muncul frekuensi pribadi dari tiang penyangga pada frekuensi di atas 100 Hz.

Perbandingan transmisibilitas gaya antara pemodelan dan pengujian ditunjukkan pada Gambar

4.22. Dalam gambar ini tampak keduanya hanya memiliki satu puncak. Puncak ini berasal dari frekuensi pribadi dari sistem. Puncak pada grafik hasil pemodelan terletak pada frekuensi 18,38 Hz dengan magnitude sebesar 9,451 lbf/lbf, sedangkan puncak pada grafik hasil pengujian terletak pada frekuensi 19,14 Hz dengan magnitude sebesar 9,328 lbf/lbf. Selain itu, berdasarkan grafik hasil pengujian, frekuensi pribadi dari tiang penyangga muncul pada rentang frekuensi sekitar 33 Hz-55 Hz. Hal ini membuat grafik hasil pemodelan dan grafik hasil pengujian berbeda pada frekuensi tinggi.

Gambar 4.21 Perbandingan transmisibilitas A 2 /A 1 hasil pemodelan dan hasil pengujian Isolator 2

Gambar 4.22 Perbandingan transmisibilitas gaya F T2 /F 1 hasil pemodelan dan hasil pengujian

4.3.5 Perbandingan Antara Nilai Transmisibilitas Gaya yang Diukur Secara Langsung dan Tidak Langsung saat Eksitasi Diberikan pada Massa 1

Pada pengujian ini juga ingin diketahui perbandingan antara pengujian transmisibilitas gaya secara langsung dan secara tidak langsung. Pengukuran transmisibilitas gaya secara langsung Pada pengujian ini juga ingin diketahui perbandingan antara pengujian transmisibilitas gaya secara langsung dan secara tidak langsung. Pengukuran transmisibilitas gaya secara langsung

hasil pengukuran akselerometer yaitu FRF A 1 /F 1 dan FRF A 2 /F 1 . Hasil dari pengukuran akselerometer ini kemudian disubstitusi ke Persamaan (4.50).

Grafik perbandingan transmisibilitas gaya antara pemodelan dan pengujian ditunjukkan pada Gambar 4.23. dalam gambar ini terdapat dua buah grafik yaitu grafik hasil pengujian langsung dan pengujian tidak langsung. Grafik pengujian langsung digambarkan dengan garis tegas dan berwarna biru, sedangkan grafik pengujian tidak langsung digambarkan dengan garis putus-putus dan berwarna merah. Kedua grafik memiliki bentuk yang sangat mirip. Kedua grafik memiliki frekuensi pribadi yang sama yaitu terletak pada frekuensi 19,14 Hz. Berdasarkan grafik ini, juga dapat dilihat perbedaan antara keduanya. Perbedaan tersebut terjadi pada frekuensi tinggi di mana pada grafik hasil pengujian tidak langsung muncul frekuensi pribadi dari tiang penyangga pada frekuensi 140 Hz dan pada rentang frekuensi 180 Hz-200 Hz.

Gambar 4.23 Grafik perbandingan FRF F T2 /F 1

4.3.6 Hasil Pengujian dan Analisis Transmisibilitas pada Isolator 2 saat Eksitasi Diberikan pada Massa 2

Pada pengujian ini didapatkan tiga buah grafik yaitu FRF A 1 /F 2, A 2 /F 2 , dan F T2 /F 2 . Ketiga hasil pengujian ini didapatkan dari hasil pengukuran dengan menggunakan iOtech dan kemudian diolah dengan menggunakan Matlab. Program Matlab yang digunakan dapat dilihat pada Lampiran B.8.

Grafik FRF A 1 /F 2 diperlihatkan pada Gambar 4.24. Berdasarkan grafik magnitude , terdapat dua puncak yang berasal dari frekuensi pribadi sistem yaitu pada frekuensi 21,09 Hz dan 32,03 Hz. Puncak pada frekuensi 21,09 Hz memiliki magnitude sebesar 0,892 G/lbf, sedangkan puncak pada frekuensi 32,03 Hz memiliki magnitude sebesar 0,9614 G/lbf. Kedua nilai frekuensi ini dapat dipercayai sebagai frekuensi pribadi dari sistem karena memiliki nilai koherensi yang tinggi. Nilai koherensi pada frekuensi 21,09 Hz yaitu 0,9926, sedangkan nilai koherensi pada frekuensi 32,03 Hz yaitu 0,9906. Nilai koherensi yang tinggi berarti bahwa respon yang didapatkan berasal dari eksitasi yang diberikan kepada sistem.

Gambar 4.24 Hasil pengukuran FRF A 1 /F 2 pengujian Isolator 2 Grafik FRF A 2 /F 2 ditunjukkan pada Gambar 4.25. Dalam gambar ini terdapat dua puncak yang

berasal dari frekuensi pribadi sistem yaitu pada frekuensi 20,31 Hz dan 35,16 Hz. Puncak pada frekuensi 20,31 Hz memiliki magnitude sebesar 0,4684 G/lbf, sedangkan puncak pada frekuensi 35,16 Hz memiliki magnitude sebesar 0,3544 G/lbf. Kedua frekuensi ini juga memiliki nilai koherensi yang tinggi yaitu 0,9941 saat frekuensi 20,31 Hz dan 0,9906 saat frekuensi 35,16 Hz. Nilai koherensi yang tinggi berarti respon yang didapatkan berasal dari eksitasi yang diberikan kepada sistem. Selain itu, pada pengujian ini frekuensi pribadi dari tiang penyangga juga muncul pada rentang frekuensi 80 Hz-100Hz dan pada rentang frekuensi sekitar 170 Hz-200 Hz.

Berdasarkan dua hasil pengujian di atas dapat dibuat grafik transmisibilitas getaran A 1 /A 2 sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.26. Dalam gambar ini tampak dua buah puncak yang dominan yaitu pada frekuensi 28,52 Hz dan pada frekuensi sekitar 170 Hz. Puncak pada Berdasarkan dua hasil pengujian di atas dapat dibuat grafik transmisibilitas getaran A 1 /A 2 sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.26. Dalam gambar ini tampak dua buah puncak yang dominan yaitu pada frekuensi 28,52 Hz dan pada frekuensi sekitar 170 Hz. Puncak pada

Grafik terakhir yang didapatkan dari pengujian ini adalah grafik FRF F T2 /F 2 . Grafik ini sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 4.27. Berdasarkan grafik magnitude , terdapat dua puncak yang terjadi pada frekuensi 19,14 Hz dan pada frekuensi 34,38 Hz. Puncak pada frekuensi 19,14

Gambar 4.25 Hasil pengukuran FRF A 2 /F 2 pengujian Isolator 2

Gambar 4.26 Transmisibilitas getaran A 1 /A 2 hasil pembagian A 1 /F 2 dan A 2 /F 2

Hz memiliki magnitude sebesar 3,981 lbf/lbf, sedangkan puncak pada frekuensi 34,38 Hz memiliki magnitude sebesar 1,11 lbf/lbf. Berdasarkan grafik koherensi dapat diketahui bahwa kedua frekuensi memiliki nilai koherensi yang tinggi yaitu 0,9915 pada frekuensi 19,14 Hz dan 0,9929 pada frekuensi 34,38 Hz. Nilai koherensit tinggi dapat diartikan bahwa respon yang terjadi berasal dari eksitasi yang diberikan kepada sistem sehingga hasil pengukuran ini dapat dipercayai.

Gambar 4.27 Grafik FRF F T2 /F 2

4.3.7 Perbandingan Hasil Pemodelan dan Pengujian saat Eksitasi Diberikan pada Massa 2

Transmisibilitas getaran dan transmisibilitas gaya Isolator 2 dengan eksitasi pada Massa 2 telah dimodelkan pada Bab 3. Hasil kedua pemodelan ini kemudian dibandingkan dengan hasil pengujian transmisibilitas getaran maupun transmisibilitas gaya yang telah didapatkan pada Subbab 4.2.6.

Grafik perbandingan transmisibilitas getaran antara pemodelan dan pengujian diperlihatkan pada Gambar 4.28. Grafik hasil pemodelan dan grafik hasil pengujian memiliki bentuk yang mirip pada frekuensi pribadi sistem. Kedua grafik sama-sama hanya memiliki satu puncak yang dominan. Puncak pada grafik hasil pemodelan terjadi pada frekuensi 26,1 Hz, sedangkan puncak pada grafik hasil pengujian terjadi pada frekuensi 28,52 Hz. Namun, bentuk grafik hasil pengujian berbeda dengan grafik hasil pemodelan pada frekuensi yang rendah dan pada frekuensi yang tinggi. Perbedaan ini disebabkan oleh munculnya frekuensi pribadi dari tiang penyangga.

Gambar 4.28 Grafik perbandingan transmisibilitas getaran A 1 /A 2 pengujian Isolator 2 Grafik perbandingan transmisibilitas gaya antara pemodelan dan pengujian ditunjukkan pada

Gambar 4.29. Kedua grafik ini secara keseluruhan memiliki bentuk yang mirip. Kedua grafik sama-sama memiliki dua puncak yang berasal dari frekuensi pribadi sistem. Berdasarkan grafik hasil pemodelan kedua puncak muncul pada frekuensi 18,14 Hz dan 30,4 Hz, sedangkan berdasarkan grafik hasil pengujian kedua puncak muncul pada frekuensi 19,14 Hz dan 34,38 Hz.

Gambar 4.29 Grafik perbandingan transmisibilitas gaya F T2 /F 2

4.3.8 Perbandingan Antara Nilai Transmisibilitas Gaya yang Diukur Secara Langsung dan Tidak Langsung saat Eksitasi Diberikan pada Massa 2

Pada pengujian ini juga ingin didapatkan perbandingan antara pengujian transmisibilitas gaya yang diperoleh secara langsung dari pengukuran load cell dan diperoleh secara tidak langsung dari perhitungan hasil pengukuran transmisibilitas getaran yang diukur dengan accelerometer . Perhitungan ini menggunakan Persamaan (2.58).

Perbandingan grafik transmisibilitas antara pengujian secara langsung dan tidak langsung ditunjukkan pada Gambar 4.30. Berdasarkan kedua grafik tersebut dapat diketahui bahwa keduanya memiliki bentuk yang sangat mirip. Kedua grafik sama-sama memiliki dua puncak yang berasal dari frekuensi pribadi sistem. Kedua puncak terjadi pada frekuensi 19,14 Hz dan 34,38 Hz pada grafik pengujian langsung, sedangkan pada grafik pengujian tidak langsung puncak terjadi pada frekuensi 19,53 Hz dan 34,38 Hz. Namun, grafik pengujian tidak langsung memiliki bentuk yang berbeda saat frekuensi di atas 60 Hz di mana muncul frekuensi pribadi yang berasal dari tiang penyangga.

Gambar 4.30 Grafik perbandingan FRF F T2 /F 2

Bab 5