MenentukanPengukuran Gaya Impak dengan Load Cell

Gambar 4.14. dilihat pada posisi tersebut menunjukkan bahwa pembuatan koin aluminium tergolong pada daerah safe atau hasilnya dapat diterima. Gambar 4.14 Hasil Pembuatan Koin Aluminium yang Dapat Diterima Berdasarkan Burr Height

4.3. MenentukanPengukuran Gaya Impak dengan Load Cell

4.3.1. Menentukan gaya impak pada benda jatuh bebas secara teoritis Gaya impak yang dihasilkan akibat benda jatuh bebas pada suatu ketinggian besarnya sangat bervariasi. Besarnya gaya impak tersebut dapat pula diketahui secara teoritis dengan menggunakan suatu perangkat software Lampiran 5 langkah 13. Hasil menentukan besar gaya impak secara teoritis dapat dilihat pada Tabel 3.5. Dari tabel tersebut dapat dibuat grafik hubungan gaya impak dengan kecepatan beban benda jatuh pada massa tertentu, seperti pada Gambar 4.15. Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. VARIASI GAYA IMPAK TEORITIS 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 90000 100000 110000 120000 1 2 3 4 5 6 7 8 Kecepatan Benda Jatuh Bebas ms G a ya I m p a k N Beban 2,0 kg Beban 2,3 kg Beban 3,0 kg Beban 4,5 kg Beban 8,7 kg Gambar 4.15 Grafik Variasi Gaya Impak Teoritis Terlihat pada Gambar 4.15 menunjukkan gaya impak teoritis yang paling kecil ada pada beban 2,0 kg dan tebesar ada pada beban 8,7 kg. Maka hasilnya dapat diuraikan sebagai berikut: 1. Bahwa semakin besar beban jatuh pada ketinggian tertentu, makin besar pula gaya impak yang ditimbulkannya. 2. Makin tinggi benda jatuh bebas, makin besar kecepatan jatuh dan gaya impak yang ditimbulkannya. 4.3.2. Pengukuran gaya impak hasil pegukuran langsung menggunakan load cell Gaya impak hasil pengukuran menggunakan load cell yang dihasilkan, grafiknya ditunjukkan pada Lampiran 6. Pada Lampiran tersebut digambarkan besar gaya impak dengan massa dan ketinggian yang telah ditentukan. Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. Pada Gambar 4.16 adalah sebuah contoh hasil pengukuran gaya impak dengan massa 2,0 kg dan ketinggian jatuh benda pada jarak 0,5 meter. Gambar 4.16 adalah hasil gambar yang diperoleh dari software pengukuran gaya impak impact force measurement software. Gambar 4.16 Gaya Impak pada Massa 2,0 kg dengan Tinggi Jatuh 0,5 m 4680 Gambar 4.17 Grafik Gaya Impak Diperbesar pada Massa 2,0 kg dengan Ketinggian Jatuh 0,5 m Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. Untuk memperjelas tampilan grafiknya maka grafik tersebut diperbesar seperti Gambar 4.17. Dari grafik-grafik tersebut dirangkum dan hasilnya dapat dibanding kan satu sama lainnya, gabungan grafiknya dan penjelasan dapat dilihat selanjutnya pada Gambar 4.18 s.d 4.22. 4.3.2.1.Gabungan gaya impak pada beban 2,0 kg, tinggi jatuh bebas 0,5 s.d 2,5 m Dijelaskan bahwa gaya impak dengan masing-masing beban yang mempunyai massa 2,0 kg pada ketinggian jatuh 2,5 m memperlihatkan gaya impak yang paling besar atau tertinggi demikian pula sebaliknya, pada ketinggian jatuh terendah atau 0,5 m, gaya impak yang paling rendah. Pengukuran besar gaya impak benda jatuh bebas dengan load cell memperoleh karakteristik beban gaya impak berbentuk impuls. Bila dilihat pada gambar lainnya Gambar 4.18; 4.19; 4.20, gelombang impuls yang merambat pada load cell berbentuk gaya tekan. Gaya impak yang ditimbulkannya besarnya H = 0,5 m H = 1,0 m H = 1,5 m H = 2,0 m H = 2,5 m Gambar 4.18 Gabungan Gaya Impak Pada Beban 2,0 kg dengan Variasi Tinggi Jatuh Bebas 0,5 s.d 2,5 m Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. bertambah seiring dengan bertambahnya jarak dan besarnya beban jatuh menyentuh load cell. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 4.18. Dengan beban 2,0 kg tinggi jatuh beban 2,5 meter menghasilkan gaya impak yang lebih besar bila dibandingkan dengan jarak jatuh 0,5 meter. Demikian juga halnya dengan beban yang mempunyai massa lainnya seperti massa 2,3; 3,0; 4,5 kg, terlihat pada Gambar 4.19; 4.20; dan 4.21. Kecuali untuk massa 8,7 kg pada perangkat software tidak dapat dideteksi, sehubugan dengan kemampuan alat load cell hanya mampu pada batas di bawah 30 kN. 4.3.2.2. Gabungan gaya impak pada beban 2,3 kg, tinggi jatuh bebas 0,5 s.d. 2,5 m H = 0,5 m H = 1,0 m H = 1,5 m H = 2,0 m H = 2,5 m Gambar 4.19 Gabungan Gaya Impak Pada Beban 2,3 kg dengan Variasi Tinggi Jatuh Bebas 0,5 s.d 2,5 m Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. 4.3.2.3.Gabungan gaya impak pada beban 3,0 kg, tinggi jatuh bebas 0,5 s.d 2,0 m H = 0,5 m H = 1,0 m H = 1,5 m H = 2,0 m Gambar 4.20 Gabungan Gaya Impak Pada Beban 3,0 kg dengan Variasi Tinggi Jatuh Bebas 0,5 s.d 2,0 m 4.3.2.4.Gabungan gaya impak pada beban 4,5 kg, tinggi jatuh bebas 0,5 s.d 1,0 m H = 0,5 m H = 1,0 m Gambar 4.21 Gabungan Gaya Impak Pada Beban 4,50 kg dengan Variasi Tinggi Jatuh Bebas 0,5 s.d 1,0 m Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. Bila dilihat Gambar 4.18 s.d 4.21 bahwa: 1. Grafik gabungan gaya impak 2,0 dan 2,3 kg, Gambar 4.18 dan 4.19 ada lima tingkat ketinggian yang terukur. 2. Grafik gabungan gaya impak 3,0 kg, Gambar 4.20 hanya untuk empat tingkat ketinggian kecuali pada ketinggian 2,5 m. Hal ini juga dikarenakan batas kemampuan alat load cell hanya sampai pada 30.000 N. 3. Grafik gabungan gaya impak 4,5 kg, Gambar 4.21 hanya untuk dua tingkat ketinggian saja yaitu pada ketinggian 0,5 dan 1,0 m. Sama dengan adanya keterbatasan kemampuan alat load cell hanya sampai pada 30.000 N. 4. Bila dilihat dari keseluruhan maka semakin besar beban jatuh bebas maka semakin besar pula gaya impak yang dihasilkan. 4.3.3. Perbandingan gaya impak teoritis dan pengukuran dengan load cell Perbandingan gaya impak hasil perhitungan teoritis dan pengukuran dengan load cell menggunakan software gaya impak datanya diambil dari Tabel 3.5 dan 3.6 dan digabungkan pada Tabel 4.5. Pada tabel tersebut dicatat hasil-hasil dari gaya impak teoritis dan pengukuran dengan load cell, kemudian dicantumkan pula hasil selisih dari data keduanya. Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. Tabel 4.5 Perbandingan Gaya Impak Teoritis dengan Gaya Impak Hasil Pengukuran Menggunakan Load Cell Software No. Beban Ketinggian Kecepatan Gaya Gaya Impak Selisih Gaya kg Jatuh Jatuh Impak Pengukuran Impak Benda Velocyti Teoritis Dengan height, m ms N Load Cell N N 1 2,0 0,5 3,13 4925 4640 285 5,78 1,0 4,43 9830 9339 491 4,99 1,5 5,42 14100 14735 653 4,63 2,0 6,26 19640 18756 884 4,45 2,5 7,0 24545 23505 1040 4,23 2 2,3 0,5 3,13 5663 5361 302 5,33 1,0 4,43 11304 10727 579 5,12 1,5 5,42 16945 16115 830 4,90 2,0 6,26 22586 21501 1085 4,80 2,5 7,0 28226 27097 1129 4,00 3 3,0 0,5 3,13 7387 7075 312 4,22 1,0 4,43 14744 14139 605 4,10 1,5 5,42 22102 21266 836 3,78 2,0 6,26 29459 28444 1015 3,45 2,5 7,0 - - - - 4 4,5 0,5 3,13 11080 10592 488 4,40 1,0 4,43 22117 21232 885 4,00 1,5 5,42 - - - - 2,0 6,26 - - - - 2,5 7,0 - - - - 5 8,7 0,5 3,13 21422 20608 814 3,80 1,0 4,43 - - - - 1,5 5,42 - - - - 2,0 6,26 - - - - 2,5 7,0 - - - - Sumber: Hasil penelitian Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008. Dari Tabel 4.5 terlihat gaya impak teoritis lebih besar dibandingkan dengan gaya impak yang diukur dengan load cell. Selisihnya berkisar antara 3,8 s.d 5,78 . Bila dilihat besar selisih gaya impak perhitungan secara teoritis dengan pengukuran menggunakan load cell, untuk beban yang lebih kecil selisih persentasenya lebih kecil, atau semakin kecil beban benda jatuh bebas maka selisih gaya impak lebih besar. Abdul Basir : Analisis Hasil Pembuatan Koin Aluminium Dengan Proses Blanking Menggunakan Beban Impak Benda Jatuh Bebas. USU e-Repository © 2008.

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN