METODE PENGUKURAN MOMEN DAN DAYA

PERTEMUAN 10
METODE PENGUKURAN MOMEN DAN DAYA
A.Pengukuran Daya
Menurut sejarah, orang sudah mengenal apa yang dinamakan alat
pengukur daya dari suatu mesin dengan datangnya dynamo. Karena
perkembangan pembuatan mesin atau motor yang kontinu dari tahun
ketahunnya, maka secara otomatis perkembangan alat ukurnya berkembang
pula, baik dalam segi konstruksi maupun bentuk perencanaannya yang mana ini
akan menghasilkan ketelitian pengukuran yang baik.
Sebetulnya pengukuran daya mesin merupakan pengukuran torsi yang
berhubungan dengan tenaga mekanik, baik untuk tenaga yang diperlukan
maupun tenaga yang dikembangkan oleh mesin. Dalam hal ini perlengkapanperlengkapan pengukur torsi itu biasanya dianggap sebagai dynamometer.
Dewasa ini dynamometer itu dipergunakan untuk pengukuran pada seluruh
perkembangan dari kerja mesin, mulai dari percobaan dan pengetesan motor
bersilinder tunggal sampai motor pesawat terbang. Tetapi dalam hal ini bila
mesin dalam keadaan tetap atau diam maka pengukuran dayanya sederhana
dan mudah untuk dibuat, tetapi untuk keadaan dinamis mungkin sukar untuk
menentukan pengukuran dayanya. Ukuran atau besaran untuk kerja suatu motor
biasanya dalam bentuk torsi dan tenaga kuda.
Torsi adalah gaya putar yang dihasilkan oleh poros engkol atau kemampuan
motor untuk melakukan kerja, tetapi disini torsi merupakan jumlah gaya putar

yang diberikan ke suatu mesin atau motor pembakaran terhadap panjang
lengannya. Torsi biasanya diberi simbol  . Satuan untuk satuan torsi adalah
Pounds-feet atau pounds-inch,dalam satuan British adalah ft.lb.
Tenaga kuda adalah harga dari kerja yang dilakukan untuk menaikan
beban 33.000 pounds setinggi satu feet dalam waktu satu menit. Jadi untuk
satuan tenaga kuda adalah feet-punds per menit,dalam satuan British adalah

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

1

Hp.
Hubungan torsi dan tenaga kuda dapat ditulis atau ditunjukan dengan rumus
sebagai berikut:
P=

Txn
5252

1

Dimana:
P = Daya (Hp)
T = Torsi (ft.lb)
n = Putaran (rpm)
5252 = Konstanta (jumlah harga yang tidak bisa diubah)
Catatan:
1ft =

30
m
100

1lb =

1

kg
2,2

1Hp = 75 kg.m/dt
Maka:
1
 30
 2
 n   1 kg.m / dt
mx
kg T  
2,2
 75
 100
 60

P = T.n 

1
kg.m / dt ( 0,1364 kg.m)(0.1047 dt)

75
=

75kg .m / dt
0,01428108kg .m.dt

= 5251,7 ≈ 5252
T =

Px5252
n

Dimana:
P = Daya (Hp)
T = Torsi (ft.lb)
n = Putaran (rpm)
1

Winther,J.B,”Dynamometer Handbook of Basic Theory and Aplications”,Cleveland,Ohio:Eaton
Corporation.(1975).dari http://images.google.co.id/imgres?

imgrul=http.answer.com/main/content/wp/en/thumb/6/65/800px-[

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

2

5252 = Konstanta (jumlah harga yang tidak bisa diubah)
Jika kita ketahui putaran dan tenaga kuda dari mesin yang akan di test maka
torsinya dapat dicari atau sebaliknya.
Meskipun banyak type-type dynamometer yang digunakan, tetapi pada
prinsipnya semua itu bekerja seperti dilukiskan dalam gambar II.1

Keterangan gambar:
r

: Jari-jari rotor (ft)

Wc : Beban pengimbang (N)
f

: Gaya kopel (ft.lb)
Gambar II.1. Prinsip Kerja Dynamometer

Prinsip kerja sebagai berikut:
Rotor (A) diputarkan oleh sumber daya motor yang ditest, dipasangkan
secara mekanis, elektris, magnetic, hydraulic, dengan stator, dalam keadaan
setimbang. Bila dalam keadaan diam maka ditambahkan sebuah beban
pengimbang (Wc) yang dipasangkan pada (B) dan diengselkan

pada stator.

Karena gesekan yang timbul, maka gaya yang terjadi didalam stator diukur
dengan timbangan (C) dan penunjukannya merupakan beban atau muatan
dynamometer.
Dalam satu putaran poros, keliling rotor bergerak sepanjang 2  .r melawan
gaya kopel (f).

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

3

Jadi kerja tiap putaran: 2  .r.f........................................(2.1)
Momen luar yang dihasilkan dari pembacaan W pada timbangan (C) dan
lengan (L) harus setimbang dengan momen putar yaitu: r x f
Maka: r x f = W x L . Jika motor berputar dengan n putaran tiap menit, maka
kerja per menit harus sama dengan: 2

 .W.L.n

, harga ini merupakan suatu

daya, karena menurut definisi daya dibatasi oleh waktu, kecepatan putar dan

kerja yang terjadi.
Dynamometer pada gambar II.1 tidak memakai beban kontra (W c = 0); Gaya
pada skala timbangan (W) terjadi karena berat lengan, dan berat yang tidak
seimbang itu disebut “TARE” dynamometer. Tare ini ditentukan dengan kalibrasi
dynamometer dan dikompensasi dengan pemilihan beban (W) yang cocok
ataupun dengan penyetelan skala timbangan.
Energi yang diberikan motor penggerak pada dynamometer harus dapat
di ubah menjadi gerak dan panas. Dalam bab berikut ini beberapa type
dynamometer akan dibahas.
B. Dynamometer
Beberapa type dynamometer dipakai dalam pengetesan kerja mesin,
tetapi menurut cara kerjanya dynamometer dibagi menjadi 3 macam yaitu:
1. Dynamometer Absorbsi
2. Dynamometer Transmisi
3. Dynamometer Penggerak
1. Dynamometer Absorbsi
Sesuai dengan namanya dynamometer ini menyerap daya yang diukur
kemudian

disebarkan

kesekelilingnya

dalam

bentuk

panas

karenanya

dynamometer ini secara khusus bermanfaat untuk pengukuran tenaga atau
daya, torsi yang dikembangkan oleh sumber-sumber tenaga seperti motor bakar,
motor listrik dan sebagainya.
Dynamometer absorbsi ini dibagi menjadi 4 macam yaitu:
a. Dynamometer Mekanis
b. Dynamometer Air

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

4

c. Dynamometer Udara
d. Dynamometer Listrik
a. Dynamometer Mekanis
Pada

dynamometer

ini

penyerapan

daya

dilaksanakan

dengan

memberikan gesekan mekanis sehingga timbul panas. Panas ini dipindahkan
kesekeliling (atmosfer) dan kadang-kadang juga didinginkan oleh fluida
pendingin yang lain, misalkan air.
Yang termasuk dalam bentuk ini ialah:
1) Rem jepit atau prony brake dengan bahan kayu
2) Rem tali atau rope brake
a.1). Rem Jepit atau Prony Brake
Rem jepit atau prony brake dibuat dalam berbagai model, salah satu
diantaranya terlihat dalam gambar dibawah ini.

(e)

Keterangan gambar.
a : Rotor

f : Timbangan

b : Sabuk baja

L : Panjang lengan torsi

c : Baut pengatur

W : Muatan dynamometer

d : Lengan kopel

Wc : Beban pengimbang

e : Balok kayu
Gambar II.2. Rem Jepit atau Prony Brake dengan Bahan Kayu

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

5

Penyerapan daya dilakukan dengan jalan mengatur gesekan yang terjadi antara
balok-balok kayu dengan rotor, dimana pengaturannya dilaksanakan dengan
memutar baut pengatur (c).
Rem ini terdiri dari balok-balok kayu (e) yang dipasang antara rotor dan sabuk
baja (b), sedang rotor (a) bekerja pada poros pada dari suatu motor yang tenaga
akan ditest.
Type rem jepit biasanya digunakan untuk pengukuran daya yang tidak terlalu
besar dengan putaran poros maksimum 1000 rpm. Bila putaran tersebut tinggi,
type ini harus di konstruksi dengan sangat hati-hati.
Keuntungan-keuntungan:


Konstruksi sederhana, murah dan mudah dibuat



Baik untuk putaran rendah

Kerugian-kerugian:


Torsi yang konstan pada tiap tekanan, sehingga bisa mengikuti syaratsyarat beban. Bila mesin kehilangan kecepatannya, rem akan menahan
sampai mati



Sukar menunjukan beban yang konstan



Untuk pengukuran daya dari mesin-mesin tanpa governor akan menemui
kesulitan



Pada kecepatan tinggi pembacaan tidak stabil dan suaranya bising

a.2). Rem Tali atau Rope Brake
Cara kerja dari rem ini hampir sama dengan rem jepit, hanya rem ini
terdiri dari tali disekeliling roda. Bahan tali biasanya kulit, ujung tali yang satu
dikaitkan pada suatu spring balance dan ujung yang satunya lagi diberi beban
seperti terlihat pada gambar dibawah ini penyerapan daya dilakukan oleh tali
karena gesekan dengan roda.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

6

Gambar II.3. Rem Tali
Dari gambar II.3 besar momen yang timbul:
M = (W1-W2) r
Sehingga daya menjadi:
P=

2 .M .n
(Hp).........................................................(2.2)
33000

Dimana,
P = Daya tarik (Hp)
W= Beban pengimbang (N)
n = Putaran tiap menit (Rpm)
M = Momen yang timbul (N)
Rem tali sangat sederhana dan mudah dibuat, tetapi hanya bisa bekerja pada
putaran rendah dengan kapasitas penyerapan daya kecil.
b. Dynamometer Hidraulik atau Dynamometer Air
Dynamometer hidraulik menggunakan fluida cair untuk mengubah daya
mekanis menjadi energi panas. Fluida yang digunakan biasanya air sehingga
dynamometer ini sering disebut dynamometer air.
Ada 2 macam dynamometer air yaitu:

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

7

1) Dynamometer air type gesekan fluida
2) Dynamometer air type agitasi atau semburan
b.1) Dynamometer Air Type Gesekan Fluida
Pada dasarnya dynamometer ini terdiri dari sebuah rotor atau elemen
putar dengan kedua belah permukaannya rata, berputar dalam sebuah casing
serta casing tersebut diisi dengan air selanjutnya air fluidanya disirkulasi secara
kontinu. Akibat sirkulasi air tersebut terjadi pergesekan pada bagian fluidanya.
Dynamometer ini bisa bekerja pada kecepatan beberapa ribu rpm dengan
penyerapan daya yang lebih besar bila dibandingkan dengan type dynamometer
sebelumnya. Sebuah type sederhana terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar II.4. Dynamometer Air Type Gesekan Fluida
Kapasitas dynamometer jenis ini tergantung pada 2 faktor yaitu kecepatan
putaran poros dan tinggi permukaan air. Penyerapan dayanya mendekati fungsi
pangkat tiga dari kecepatan putaran poros atau rotor.
Penyerapan pada kecepatan tertentu bisa dilakukan dengan pengaturan tinggi
permukaan air pada atau dalam casing. Jumlah air yang bersikulasi harus cukup
banyak agar tidak sampai terjadi uap dibagian manapun dari alat, karena dengan
timbulnya uap tersebut akan mengakibatkan hilangnya beban sesaat ataupun
tidak.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

8

Menurut Gibson, usaha yang dilakukan atau dikerjakan pada tiap-tiap
permukaan dari piringan adalah sebagai berikut:
R1
3
4
U = 2  . f . . R .dR ..................................................(2.3)
R2

Diintegrasikan,
U=

2 . f . 3
5
5
( R1  R2 )
5

(Joule).................................(2.4)

Dimana,



: Kecepatan sudut (radian per detik) atau  

2 .n
60

n
: Putaran tiap detik
R1 : Jari-jari piringan (m)
R2 : Jari-jari lingkaran (m)
f : Konstanta = 0,004 ini tergantung dari tahanan antara fluida dengan
logam
Dari rumus diatas terbukti bahwa rem type ini dapat menyerap daya yang besar
pada kecepatan yang tinggi, dari kapasitas yang berlainan langsung sebagai
jumlah piringan–piringan, sehingga merupakan pangkat tiga dari jumlah putaran
dan sebagai pembedaan pangkat lima dari jari-jari piringan dan jari-jari air.
Suatu rem air hanya cocok untuk menyerap kerja yang umum dan cukup
baik untuk menguasai beban konstan yang terpecah-pecah pada kecepatan
yang diinginkan, karena efek tenaganya disebabkan oleh perubahan air.
Keuntungan-keuntungan:


Penyerapan daya besar pada kecepatan tinggi



Bila mesin kehilangan kecepatannya, maka pengereman akan turun
dengan cepat sehingga mesin tidak mati



Perubahan beban mudah dilaksanakan dan tahan terhadap goncangan

Kerugian-kerugian:


Air harus selalu diganti



Bagian dalam dipengaruhi oleh erosi dan korosi



Harga mahal

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

9

b.2). Dynamometer Air Type Agitasi (Semburan)
Bentuk dari dynamometer ini hampir sama dengan bentuk dynamometer
type gesekan fluida, tetapi ada perbedaan diantara kedua bentuk tersebut yaitu
terletak pada cara penyerapan daya. Selain dengan gesekan juga karena
agitasi, sehingga dynamometer ini relatif lebih besar. Penampang melintang ini
terlihat pada gambar dibawah ini.

Gambar II.5. Dynamometer Air Type Agitasi (Semburan)

Dynamometer ini terdiri dari sebuah poros yang memegang sebuah rotor
dan berputar didalam casing yang tidak bisa dimasuki air. Disetiap permukaaan
rotor terdapat sejumlah baling-baling radial yang dipasang pada poros rotor.
Ruangan antara baling-baling ini membentuk poket-poket 1/2 elip, juga pada
permukaan casing dilengkapi dengan baling-baling seperti pada rotor. Bila rotor
digerakan, air disemburkan keluar oleh tenaga sentripugal; air yang disemburkan
itu ditahan oleh poket-poket casing dan poket-poket casing ini berfungsi untuk
mengembalikan air ke rotor, sehingga air terus bolak-balik antara poket rotor dan

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

10

poket casing. Ini merupakan proses turbulensi yang tinggi yang terus terjadi
berulang-ulang. Akibat proses turbulensi maka akan terjadi panas, tetapi panas
ini dapat dihilangkan dengan jalan mengatur luapan air yang terus menerus
mengisi bagian belakang poket-poket casing dengan sebuah pipa karet yang
flexible, selanjutnya air tidak boleh melebihi 600C.
Muatan pada mesin bisa diubah dengan atau memundurkan pintu geser
yang terletak antara rotor dan poket casing, jadi memungkinkan casing bekerja
secara aktif dalam formasi pusaran air yang menyerap tenaga. Pergerakan pintu
geser diatur dengan sebuah hand wheel yang terletak pada bagian luar casing.
Poros rotor pada casing bergerak atau berputar didalam bearing juga
dilengkapi dengan penekan anti air (water seal), sedang casing di tumpu pada
trunion bearing yang berbentuk bola besar (self lining) dan juga pada casing
dilekatkan sebuah lengan torsi yang dihubungkan dengan sebuah spring
balance. Kedudukan spring balance jarumnya harus menunjuk nol (berarti
dynamometer dalam keadaan setimbang) pada waktu berhenti dan pada waktu
air mengalir masuk casing tetapi mesin belum bekerja. Kesetimbangan ini dapat
dilakukan dengan memberi pada casing suatu beban penyeimbang yang sudah
dikalibrasi terlebih dahulu.
Range pengukuran adalah 50-100.000 Hp dan bekerja pada kecepatan

50-

20.000 rpm.
Keuntungan-keuntungan:


Kapasitas daya penyerapan besar dan daerah putaran tinggi



Tahan terhadap goncangan



Bentuknya kecil

Kerugian-kerugian:


Diperlukan aliran air dengan tekanan tertentu



Temperatur air yang keluar tidak boleh lebih dari 600C.



Dipengaruhi oleh erosi dan korosi



Harganya mahal

c. Dynamometer Udara

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

11

Untuk menyerap daya yang diukur, dynamometer ini menggunakan udara
atmosfer. Penyerapan daya yang terjadi karena gesekan yang timbul antara
udara dengan sebuah rotor berupa kipas yang berputar.
Dynamometer ini dibuat dalam banyak model, diantaranya terlihat seperti pada
gambar dibawah ini.

(a)
(c)
(b)

Keterangan:
a) Lengan beban
b) Bantalan poros
c) Lengan pengimbang
Gambar II.6 Rem Kipas
Pengaturan bebannya dilakukan dengan merubah radius kipas, ukuran atau
sudut kipas. Dengan memasang mesin pada bantalan ayun, maka reaksi mesin
yang timbul karena gesekan yang terjadi antara rotor dengan udara akan terbaca
pada skala.
Keuntungan-keuntungan:


Tidak memerlukan pendinginan



Untuk beban konstan dan waktu pengujian yang lama sangat baik



Mudah dibuat, murah dan sederhana

Kerugian-kerugian:


Kesukaran merubah beban pada waktu mesin sedang berjalan



Kapasitas penyerapan daya kecil



Pengukuran tenaga tidak teliti, jadi hanya merupakan pendekatan

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

12



Harus dilakukan koreksi terhadap kondisi atmosfer



Suaranya gaduh

d. Dynamometer Listrik
Pada dasarnya pengereman yang terjadi pada dynamometer listrik akibat
pemotongan medan magnet oleh pergerakan bahan konduktor.
Ada 2 type dynamometer absorbsi yang bekerja secara listrik yaitu:
1) Dynamometer arus pusaran (eddy current dynamometer)
2) Dynamometer ayunan listrik atau generator
d.1). Dynamometer Arus Pusaran
Dynamometer ini terdiri dari suatu rotor yang digerakkan oleh suatu motor
yang tenaganya akan diukur, dan berputar dalam medan magnet. Kekuatan
medan magnetnya dikontrol dengan merubah arus sepanjang susunan
kumparan yang ditempatkan pada kedua sisi dari rotor. Rotor ini bertindak
sebagai konduktor yang memotong medan magnet. Karena pemotongan medan
magnet itu maka terjadi arus dan arus ini diinduksikan dalam rotor sehingga rotor
menjadi panas.
Keuntungan-keuntungan:


Pengaturan beban dan pemeliharaan mudah



Pada kecepatan yang rendah penyerapan daya bisa penuh

Kerugian-kerugian:


Harus tersedia sumber arus searah yang besar



Pada penyerapan daya yang besar, panas yang timbul menyulitkan
pendingin



Bagian yang dilalui air pendingin dipengaruhi erosi dan korosi

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

13

Gambar II.7. Dynamometer Arus Pusaran

d.2). Dynamometer Ayunan Listrik atau Generator
Pada prinsipnya, bidang gerak dynamometer ini diputarkan secara
terpisah baik dengan mengutamakan pipa-pipa saluran utama atau battery yang
mempertahankan suatu tegangan yang konstan. Seluruh mesin ditumpu dengan
ball bearing, casing menahan sebuah lengan torsi untuk menjadikan seimbang
torsi mesin. Torsi mesin disebarkan pada casing oleh daya tarik medan magnet,
yang dihasilkan ketika jangkar sedang berputar dan mengeluarkan tenaga
listriknya pada aliran sebelah luar dynamometer.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

14

Tenaga mesin yang diserap akan membangkitkan tenaga listrik didalam
rangkaian jangkar dan pada saatnya tenaga listrik ini bisa terserap sepanjang
tahanan yang terbuat dari kawat baja atau semacamnya (misal air).
Dynamometer dipasang pada bantalan ayun dan mengukur momen yang di
timbulkan karena kecenderungan casing berputar. Perhitungan selanjutnya
dapat dihitung memakai rumus seperti dynamometer sebelumnya.
Keuntungan-keuntungan:


Kapasitas penyerapan sampai 5000 hp dan ketelitian kerja tinggi



Sistem yang tertutup yang tidak terpengaruh oleh gangguan luar



Tidak memerlukan pendinginan

Kerugian-kerugian:


Harga mahal



Untuk penyerapan daya yang besar dengan kecepatan yang rendah sulit
dilaksanakan

2. Dynamometer Transmisi
Dynamometer transmisi digunakan untuk mengukur daya yang sulit
dilaksanakan dengan cara biasa, pemasangannya bisa dilakukan dengan cara
meletakan pada bagian mesin atau diantara dua buah mesin dan daya yang
diukur adalah daya setempat juga biasanya daya ini dimanfaatkan sebagai
energi mekanis atau energi listrik.
Salah satu contoh dari dynamometer transmisi ialah type strain gage seperti
pada gambar II.8.
Pengukuran ini berdasarkan tegangan kawat. Perubahan pada tegangan kawat
akan merubah tahanan listrik.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

15

Gambar II.8 Skema Dynamometer Transmisi
Dengan pemasangan elemen ukur seperti pada gambar II.8, maka untuk tiap
pasang elemen ukur yang satu akan mengalami kompresi murni sedangkan
elemen yang lainnya mengalami tarikan murni. Pada tiap pasang elemen ini
akan terjadi perubahan tahanan listrik karena lengkungan yang mungkin terjadi
pada poros, sehingga yang diukur betul-betul adalah puntiran poros.
Dengan mengkalibrasi tegangan atau tahanan pada seluruh sistem,
maka akan terbaca momen pada poros. Bila kecepatan putar diketahui maka
dapat dihitung daya poros:
Shp =

2 .n.T
33000

Dimana,
Shp : Shaft horse power (Hp)
n

: Putaran poros tiap menit (Rpm)

T

: Torsi (lb.ft)

Keuntungan-keuntungan:


Dapat mengukur daya input dari suatu alat



Pengukuran bisa dilaksanakan dimana saja tanpa mengganggu sistem



Pada pengukuran, pembebanan dilakukan oleh sistem tersendiri



Tidak memerlukan pendingin

Kerugian-kerugian:


Poros harus cukup flexible sehingga puntiran karena beban dapat
teramati



Diperlukan

beban

tersendiri

yang

kadang-kadang

tidak

mudah

pelaksanaannya

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

16

3. Dynamometer Penggerak
Dynamometer ini berfungsi sebagai pengukur daya input suatu alat dan
sekaligus mengeluarkan daya untuk alat tersebut. Dynamometer ini dibuat dalam
bentuk motor-generator.
Prinsip kerjanya adalah sebagai berikut:
Bila dynamometer memutarkan suatu alat, maka momen yang diukur akan
mempengaruhi dynamometer untuk berputar ke arah yang berlawanan dengan
arah putarannya sendiri. Untuk bekerja sebagai motor atau generator dapat
dilakukan sebagai berikut:
Bila bekerja sebagai motor (lihat gambar II.9).
Sakelar jala-jala ditutup dan arus di (B) diatur pada kedudukan
maksimum dengan mem-by pass tahanan geser jala-jala di (C). Ini akan
menyebabkan momen permulaan yang maksimum. Tahanan geser (A) dipindah
pada kedudukan tertinggi untuk membatasi arus jangkar. Sakelar (D) ditutup dan
dynamometer akan memutarkan mesin; kecepatan putar bisa dipertinggi dengan
mengurangi tahanan start (A) sampai tegangan penuh diberikan pada jangkar.
Kecepatan yang lebih tinggi bisa dicapai dengan memperbesar tahanan jala-jala
(C) untuk mengurangi kekuatan jala-jala.

C tahanan jala-jala

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

17

Gambar.II.9 Diagram Rangkaian Dynamometer Listrik
Dengan cara demikian daya yang diperlukan untuk memutar mesin pada setiap
kecepatan dapat diperoleh dengan cepat.
Bila bekerja sebagai generator :
Sakelar jala-jala (D) dibuka, tahanan beban (A) distel pada tahanan
maksimum (penyetelan ini berbeda dengan cara diatas karena letak sakelar E),
karena I =

E
bila R besar maka I akan kecil.
R

Tahanan jala-jala (B) diperlemah dengan memberikan tahanan maksimum pada
(C) sehingga arus minimum. Bila sakelar beban (E) ditutup, beban minimum
diberikan pada mesin.
Untuk merubah beban, jala-jala diperkuat sehingga tegangan yang yang
dibangkitkan akan naik seperti pada Voltmeter (disini tegangan tertinggi tidak
boleh melebihi yang tertulis pada plat nama).Tentang keuntungan dan kerugian
dynamometer ini sama dengan dynamometer ayunan listrik atau generator.2

2

Froude,Redman Heenan Limited,”Instruction Manual Froude Hydraulic Dynamometer Dp and
DPX.R”.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

18

C. Pemilihan Bahan Proses
Pemilihan bahan proses pada perancangan dan pengujian prony brake
pada alat uji turbin pelton diantaranya adalah:

1. Baja Lunak (Mild Steel) atau Baja Karbon Rendah Untuk Pelat Pengatur
Sudut Kontak.
2. Aluminium dan Paduannya Untuk Puli (Silinder Gesek).
3. Kulit
1. Baja Lunak (Mild Steel) atau Baja Karbon Rendah Untuk Pelat Pengatur
Sudut Kontak.
Baja ini disebut baja ringan (mild steel) atau baja perkakas, baja karbon
rendah bukan baja keras, karena kandungan karbonnya rendah kurang dari 0,3%.
Baja ini dijadikan mur, baut, ulir sekrup, peralatan senjata, alat pengangkat
presisi, batang tarik, perkakas silinder, dan penggunaan yang hampir sama.
Penggilingan dan penyesuaian ukuran baja dapat dilakukan dalam keadaan panas.
Hal ini dapat ditandai dengan melihat lapisan oksida besinya dibagian permukaan
yang berwarna hitam.
Baja juga dapat diselesaikan dengan pengerjaan dingin dengan cara
merendam atau mencelupkan baja ke dalam larutan asam yang berguna untuk
mengeluarkan lapisan oksidanya. Setelah itu, baja diangkat dan digiling sampai
ukuran yang dikehendaki, selanjutnya didinginkan. Proses ini menghasilkan baja
yang lebih licin, sehinggga lebih baik sifatnya dan bagus untuk dibuat mesin
perkakas.3
a. Penguatan Baja untuk Proses Pengelasan

3

Hari Amanto,et.al.,”Ilmu Bahan”,cetakan ke-2,Bumi Aksara,Jakarta,2003.

PUSAT PENGEMBANGAN BAHAN AJAR-UMB

Ir. Djuhana, M.Si.

PENGUKURAN TEKNIK

19

Baja lembaran tebal dibuat dalam berbagai macam bentuk dan dilas
menjadikan konstruksi baja. Komposisi kimia baja tersebut adalah C