INSTRUMEN PENGUKUR GAYA TARIK

33

V. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. INSTRUMEN PENGUKUR GAYA TARIK

a Pembuatan instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2 Hasil perancangan instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2, memiliki bagian utama, yaitu : a rangka utama, b sensor loadcell, c drum penggulung kawat sling, d. mekanisme batang hubung, dan e sistem pembebanan pengereman. Gambar teknis instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2 dapat dilihat pada lampiran 3. 0. Rangka utama Rangka utama dibuat dengan menggunakan besi siku dan besi kotak pejal dengan ukuran 4 cm x 4 cm dan tebal 0.3 cm serta besi plat dengan ukuran 3 cm x 0.4 cm. Gambar rangka utama dapat dilihat pada gambar 20. Gambar 20. Rangka utama Penyambungan rangka dilakukan dengan cara pengelasan. Bahan yang digunakan untuk membuat rangka dasar yaitu besi siku yang kemudian dilas sehingga membentuk besi kotak pejal. 100 cm 50.5 cm 35 cm 34 1. Loadcell Loadcell berfungsi sebagai sensor mendeteksi gaya tarik pull dari traktor. Loadcell yang digunakan adalah tipe Kyowa LT-5TSA71C 1µ ε = 2 kgf dengan beban minimum 2 kg dan beban maksimum 5000 kg 5 ton. Handy strain meter digunakan untuk menampilkan keluaran dari loadcell, untuk menyambungkan handy strain meter dengan loadcell digunakan kabel data bride box. Untuk menghubungkan loadcell dengan rangka utama dan mekanisme batang hubung digunakan baut dan mur. Gambar loadcell dapat dilihat pada gambar 21. Gambar 21. Sensor pengukur gaya tarik 2. Drum penggulung kawat sling Drum penggulung kawat sling digunakan untuk menggulung kawat sling. Karena kawat sling yang digunakan sepanjang 15 m dengan diameter kawat 6 mm, maka drum penggulung kawat dirancang dengan menggunakan pipa besi dengan diameter 32 cm, lebar 18 cm dengan tebal 5 mm. Sedangkan rangka penggulung kawat dibuat dari besi plat berdiameter 31 cm dan tebal 5 mm dapat dilihat pada gambar 22. Untuk menghubungkan drum penggulung kawat sling dengan mekanisme batang hubung maka digunakan bantalan bearing yang Load cell Kabel data bridge box Handy strain meter 35 dipasang pada bagian atas batang hubung dengan menggunakan baut dan mur. Gambar 22. Drum penggulung kawat 3. Mekanisme batang hubung Mekanisme batang hubung berfungsi sebagai dudukan drum penggulung kawat dan loadcell serta meneruskan gaya dari traktor ke loadcell. Batang hubung terbuat dari besi siku dan besi kotak pejal dengan ukuran 4 cm x 4 cm dan tebal 0.3 cm serta besi plat dengan ukuran 3 cm x 0.4 cm. Gambar mekanisme batang hubung dapat dilihat pada gambar 23. Untuk menghubungkan mekanisme ini dengan rangka utama digunakan baut dan mur, titik pusat gerakan pivot mekanisme batang hubung terdapat pada titik penyambungan ini. Gambar 23. Komponen batang hubung Poros Drum penggulung kawat sling Kawat sling 15 m Bantalan bearing 36 4. Sistem pembebanan pengereman Sistem pengereman ini berfungsi sebagai pemberi beban. Sistem pemberi beban ini terdiri dari ban sepeda dengan diameter 52 cm dan besi bubut, dimana besi bubut berfungsi untuk menghubungkan ban sepeda dengan poros drum penggulung kawat sling. Penghubung ini dilas dengan roda sepeda dan kemudian dibaut dengan poros drum penggulung kawat. Gambar sistem pembebanan pengereman dapat dilihat pada gambar 24, dimana digunakan ulir pada tuas pengatur tingkat pembebanan yang menggerakkan rem untuk menekan roda sepeda sehingga terjadi efek pengereman. Gambar 24. Sistem pembebanan pengereman b Kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik traktor roda 2 pull Sebelum instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2 digunakan perlu dilakukan kalibrasi terlebih dahulu. Kalibrasi dilakukan untuk mendapatkan karakteristik sensor dengan cara memberi beban. Beban yang digunakan dalam kalibrasi terdiri dari 5 tingkat beban, yaitu 20 kg, 40.2 kg, 49.7 kg, 79.78 kg, dan 99.86 kg. Proses kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2 dapat dilihat pada gambar 25. Pada saat kalibrasi dilakukan terjadi kesulitan karena alat yang dikalibrasi sulit untuk ditempatkan pada posisi yang diinginkan. Hal ini dapat diatasi dengan memberi penahan berupa kawat sling dan tali Tuas pengatur tingkat pembebanan rem 37 tambang sehingga alat tetap pada posisinya. Data hasil kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik pull traktor roda 2 dapat dilihat pada lampiran 4. Gambar 25. Kalibrasi instrumen pengukur gaya tarik pull Berdasarkan hasil kalibrasi alat maka didapat persamaan kalibrasi yaitu, Y=0.4589x+0.1544 dimana Y adalah beban kg dan X adalah regangan loadcell m ε dengan R 2 =0.9993. Nilai R 2 yang didapat sebesar 0.9993, sehingga persamaan yang didapat dalam proses kalibrasi dapat digunakan untuk mencari gaya tarik pull dalam satuan Newton N, dengan cara mengalikan beban kg yang digunakan pada saat kalibrasi dengan gaya gravitasi kgcm 2 persamaan 15. g m F × = ................................................................................................15 Dimana : F = gaya N m = massa beban kg G = percepatan gravitasi ms 2 Grafik hubungan antara regangan loadcell m ε dengan beban mati kg ditunjukkan pada gambar 26. Handy strain meter Loadcell Beban mati Tali sling 38 Gambar 26. Grafik hubungan antara regangan loadcell m ε dengan beban mati kg

B. INSTRUMEN PENGUKUR KECEPATAN MAJU