ANALISIS KECEPATAN PADA MEKANISME DENGAN
LAPORAN PRAKTIKUM MODUL-01
KINEMATIKA MEKASNISME
ANALISIS KECEPATAN PADA MEKANISME
DENGAN METODE TITIK POOL KECEPATAN SESAAT
(INSTANTANEOUS CENTER OF VELOCITY)
Disusun Oleh:
AGUS BUDI PRASETYO
215421002
Konsentrasi Teknik Rekayasa dan Pengembangan Produk
Program Studi Teknik Mesin dan Manufaktur
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung
Tahun 2015
Daftar Isi
Daftar Isi ............................................................................................................................................... 2
Tujuan Praktikum .................................................................................................................................. 3
Landasan Teori ...................................................................................................................................... 3
Bahan dan Peralatan Praktikum............................................................................................................ 3
Prosedur Praktikum .............................................................................................................................. 3
Data Hasil Praktikum ............................................................................................................................. 4
Analisis data hasil praktikum .............................................................................................................. 10
Kesimpulan saran ................................................................................................................................ 10
Daftar Pustaka .................................................................................................................................... 10
Tujuan Praktikum
Setelah mengikuti praktikum Modul-01, mahasiswa diharapkan dapat :
1. Membuat Diagram Kinematika dari mekanisme yang sudah ditentukan.
2. Menentukan nilai mobilitas dari mekanisme yang sudah ditentukan.
3. Melakukan analisis kecepatan dengan metode titik pool kecepatan sesaat
(instantaneous center of velocity)
4. Membuat laporan hasil analisis pada mekanisme yang sudah ditentukan.
Landasan Teori
Titik Pool didefi isika se agai titik ya g di iliki oleh dua li k, ya g pada saat itu sesaat
saja memiliki kecepatan yang sama, baik arah maupun besarnya. Sehingga pada saat itu, kedua link
tersebut tidak memiliki gerak relatif satu sama lain. Dengan kata lain, kedua link sedang bergerak
bersamaan dengan kecepatan yang sama arah dan besarnya.
Dengan mengetahui keberadaan titik pool kedua link, maka dapat dimanfaatkan untuk
menentukan performa gerak mekanisme, dalam hal ini hanya kecepatan saja. Karena titik pool
kecepatan sesaat hanya mendefinisikan keadaan kecepatan saat itu, sehingga tidak dapat digunakan
untuk menentukan performa gerak lainnya, yaitu analisis percepatan.
Terdapat dua pendekatan yang bisa dimanfaatkan melalui titik pool ini untuk melakukan
analisis kecepatan, yaitu : metode Radius Translasi dan Metode Radius Transmisi. Metode radius
translasi digunakan dengan pendekatan, jika kedua link memiliki titik pool kecepatan yang sama
pada titik O1n.Pengertian titkk O1n adalah titik pool yang dimiliki oleh link 1 (link diam) dan link
lainnya. Titik pool dengan notasi 01n menunjukan, bahwa titik tersebut meerupakan titik pusat
perputaran dengan kecepatan putar tertentu. Sehingga, semua titik yang mengacu pada link 1 tadi
memiliki kecepatan translasi yang besarnya merupakan perkalian silang antara arakna (R) dengan
ke epata sudut ya ω . “eda gka Metode Radius T a s isi digu aka de ga pe dekata , jika
kedua link memiliki titik pool yang sama pada titik 01n, maka link manapun yang terhubung
mengikuti kaidah Teorema Aronhold-Kennedy yang terletak pada satu garis lurus, maka akan
memiliki kecepatan linear yang sama pada tiitk tertentu, dan kecepatan sudut dapat dihitung
dengan membagi kecepatan linear tersebut dengan jarak terhadap titik O1n tadi.
Bahan dan Peralatan Praktikum
1.
2.
3.
4.
5.
Alat pe aga o toh eka is e ui k etu
Perangkat lunak : AutoCAD 2015
Komputer PC
Printer
Kertas Laporan
Prosedur Praktikum
1. Pelaja i eka is e ui k etu
ya g disajika dala
e tuk ideo.
2. Gambarkan Diag a ki e atika eka is e ui k etu
de ga
e ggu aka soft a e
AutoCAD 2015.
3. Tentukan performa gerak yang ingin dicapai.
4. Buatkan laporan analisis kecepatan dengan metode titik pool kecepatan sesaat
(instantaneous center of velocity).
Data Hasil Praktikum
Mekanisme Mesin Sekrap
(Quick-Return Mechanism)
Skala 1 : ~
Gambar 1 Diag a
ki e atika
eka is e
ui k etu
.
Bila diinginkan kecepatan pemakanan VD adalah 0,2 m/s.
Tentukan jarak O2B yang harus diatur, jika putaran link 2 tersedia sebesar 20 rpm.
Langkah teknis penyelesaian
Langkah 1
Menentukan titik pool kecepatan sesaat yang akan dimanfaatkan untuk menentukan
putaran link 2.
Dari data beberapa titik pool kecepatan sesaat yang sudah diketahui pada diagram
kinematika mesin sekrap, dapat di ketahui pula link manapun yang terhubung dengan
mengikuti kaidah Teorema Aronhold-Kennedy.
Gambar 2 Titik Pool kecepatan sesaat pada mekanisme mesin sekrap.
A. Menghitung Mobilitas
Dari diagram kinematik diketahui titik pool
O14, O12, O23, O34,045,O56,016
B. Jumlah titik pool kecepatan sesaat (N).
Menentukan link mana saja yang terhubung denga mengunakan bantuan lingkaran dan
perangkat lunak CAD
Nilai 15 merupakan jumlah titik pool yang ada pada mekanisme mesin sekrap dengan
banyaknya link sejumlah 6 link
C.Posisi titik pool kecepatan sesaat.
Gambar 3 Total titik pool kecepatan sesaat pada mekanisme mesin sekrap.
C. Kecepatan putar di titik O23.
Langkah 2
Perhitungan kecepatan VO23
Diketahui pada soal nilai kecepatan pemakanan VD sebesar 0,2 m/s, maka jika akan
dilakukan analisis kecepatan sesaat pada titik pool V023 dilakukan penyekalaan.
Pada diagram analisis kecepatan sesaat V O45 menjadi 20, atau 100:1
Maka untuk mencari besar kecepaatan sesaat pada titik pool O23 ,VO23, dilakukan
pengasumsian.
Gambar 4 Analisis gerakan link secara grafis.
Melalui pendekatan grafis didapat besar nilai kecepatan di titik pool O 23 adalah 0,1298 m/s.
D. Panjang link 2
Setelah mengetahui nilai dari V023, selanjutnya mencari panjang link 2.
Melalui pendekekatan analitis.
Melalui perbandingan segitiga dengan nilai omega yang sama, atau perbandingan radius translasi.
Gambar 5 Analisi kecepatan pada link 2.
V023 diketahui melalui pendekatan grafis yang telah di sekalakan sebasar 100:1.
Analisis data hasil praktikum
Nilai kecepatan di titik O23 didapat dengan menghitung menggunakan perbandingan radius
t a slasi dika e aka ilai ke epata puta a ω sa a da dilakuka e i ikasi ilai ke epata
tersebut menggunakan pendekatan grafis menggunakan bantuan software AUTOCAD.
Vo23
Metode Grafis (m/s)
Metode Analitik (m/s)
12.98
12.98
Nilai kecepatan sesaat di titik pool O23 menunjukkan nilai yang sama antara menggunakan
pendekatan analitik dan grafik yaitu v023=12.98 m.s^-1.
Kesimpulan saran
Kesimpulan
1. Nilai kecepatan sesaat di titik pool O23 menunjukkan nilai yang sama antara menggunakan
pendekatan analitik dan grafik yaitu v023=12.98 m.s^-1.
2. Untuk mendapatkan nilai kecepatan pemakanan (VD ) sebesar 0,2 m/s, besar link 2 haruslah
memenuhi kriteria dengan panjang sebesar 61.975 mm ~62 mm.
Saran
1. Untuk mencari nilai pengturan besarnya radius putara link 2 dapat menggunakan analisis
titik pool kecepatan sesaat.
2. Besarnya radius link 2 mempengaruhi kecepatan pemakanan pada mesin sekrap.
Daftar Pustaka
George H. Martin, Kinematics and Dynamic of Machines, 2nd-Edition, McGraw-Hill, Ltd.,1982.
KINEMATIKA MEKASNISME
ANALISIS KECEPATAN PADA MEKANISME
DENGAN METODE TITIK POOL KECEPATAN SESAAT
(INSTANTANEOUS CENTER OF VELOCITY)
Disusun Oleh:
AGUS BUDI PRASETYO
215421002
Konsentrasi Teknik Rekayasa dan Pengembangan Produk
Program Studi Teknik Mesin dan Manufaktur
Politeknik Manufaktur Negeri Bandung
Tahun 2015
Daftar Isi
Daftar Isi ............................................................................................................................................... 2
Tujuan Praktikum .................................................................................................................................. 3
Landasan Teori ...................................................................................................................................... 3
Bahan dan Peralatan Praktikum............................................................................................................ 3
Prosedur Praktikum .............................................................................................................................. 3
Data Hasil Praktikum ............................................................................................................................. 4
Analisis data hasil praktikum .............................................................................................................. 10
Kesimpulan saran ................................................................................................................................ 10
Daftar Pustaka .................................................................................................................................... 10
Tujuan Praktikum
Setelah mengikuti praktikum Modul-01, mahasiswa diharapkan dapat :
1. Membuat Diagram Kinematika dari mekanisme yang sudah ditentukan.
2. Menentukan nilai mobilitas dari mekanisme yang sudah ditentukan.
3. Melakukan analisis kecepatan dengan metode titik pool kecepatan sesaat
(instantaneous center of velocity)
4. Membuat laporan hasil analisis pada mekanisme yang sudah ditentukan.
Landasan Teori
Titik Pool didefi isika se agai titik ya g di iliki oleh dua li k, ya g pada saat itu sesaat
saja memiliki kecepatan yang sama, baik arah maupun besarnya. Sehingga pada saat itu, kedua link
tersebut tidak memiliki gerak relatif satu sama lain. Dengan kata lain, kedua link sedang bergerak
bersamaan dengan kecepatan yang sama arah dan besarnya.
Dengan mengetahui keberadaan titik pool kedua link, maka dapat dimanfaatkan untuk
menentukan performa gerak mekanisme, dalam hal ini hanya kecepatan saja. Karena titik pool
kecepatan sesaat hanya mendefinisikan keadaan kecepatan saat itu, sehingga tidak dapat digunakan
untuk menentukan performa gerak lainnya, yaitu analisis percepatan.
Terdapat dua pendekatan yang bisa dimanfaatkan melalui titik pool ini untuk melakukan
analisis kecepatan, yaitu : metode Radius Translasi dan Metode Radius Transmisi. Metode radius
translasi digunakan dengan pendekatan, jika kedua link memiliki titik pool kecepatan yang sama
pada titik O1n.Pengertian titkk O1n adalah titik pool yang dimiliki oleh link 1 (link diam) dan link
lainnya. Titik pool dengan notasi 01n menunjukan, bahwa titik tersebut meerupakan titik pusat
perputaran dengan kecepatan putar tertentu. Sehingga, semua titik yang mengacu pada link 1 tadi
memiliki kecepatan translasi yang besarnya merupakan perkalian silang antara arakna (R) dengan
ke epata sudut ya ω . “eda gka Metode Radius T a s isi digu aka de ga pe dekata , jika
kedua link memiliki titik pool yang sama pada titik 01n, maka link manapun yang terhubung
mengikuti kaidah Teorema Aronhold-Kennedy yang terletak pada satu garis lurus, maka akan
memiliki kecepatan linear yang sama pada tiitk tertentu, dan kecepatan sudut dapat dihitung
dengan membagi kecepatan linear tersebut dengan jarak terhadap titik O1n tadi.
Bahan dan Peralatan Praktikum
1.
2.
3.
4.
5.
Alat pe aga o toh eka is e ui k etu
Perangkat lunak : AutoCAD 2015
Komputer PC
Printer
Kertas Laporan
Prosedur Praktikum
1. Pelaja i eka is e ui k etu
ya g disajika dala
e tuk ideo.
2. Gambarkan Diag a ki e atika eka is e ui k etu
de ga
e ggu aka soft a e
AutoCAD 2015.
3. Tentukan performa gerak yang ingin dicapai.
4. Buatkan laporan analisis kecepatan dengan metode titik pool kecepatan sesaat
(instantaneous center of velocity).
Data Hasil Praktikum
Mekanisme Mesin Sekrap
(Quick-Return Mechanism)
Skala 1 : ~
Gambar 1 Diag a
ki e atika
eka is e
ui k etu
.
Bila diinginkan kecepatan pemakanan VD adalah 0,2 m/s.
Tentukan jarak O2B yang harus diatur, jika putaran link 2 tersedia sebesar 20 rpm.
Langkah teknis penyelesaian
Langkah 1
Menentukan titik pool kecepatan sesaat yang akan dimanfaatkan untuk menentukan
putaran link 2.
Dari data beberapa titik pool kecepatan sesaat yang sudah diketahui pada diagram
kinematika mesin sekrap, dapat di ketahui pula link manapun yang terhubung dengan
mengikuti kaidah Teorema Aronhold-Kennedy.
Gambar 2 Titik Pool kecepatan sesaat pada mekanisme mesin sekrap.
A. Menghitung Mobilitas
Dari diagram kinematik diketahui titik pool
O14, O12, O23, O34,045,O56,016
B. Jumlah titik pool kecepatan sesaat (N).
Menentukan link mana saja yang terhubung denga mengunakan bantuan lingkaran dan
perangkat lunak CAD
Nilai 15 merupakan jumlah titik pool yang ada pada mekanisme mesin sekrap dengan
banyaknya link sejumlah 6 link
C.Posisi titik pool kecepatan sesaat.
Gambar 3 Total titik pool kecepatan sesaat pada mekanisme mesin sekrap.
C. Kecepatan putar di titik O23.
Langkah 2
Perhitungan kecepatan VO23
Diketahui pada soal nilai kecepatan pemakanan VD sebesar 0,2 m/s, maka jika akan
dilakukan analisis kecepatan sesaat pada titik pool V023 dilakukan penyekalaan.
Pada diagram analisis kecepatan sesaat V O45 menjadi 20, atau 100:1
Maka untuk mencari besar kecepaatan sesaat pada titik pool O23 ,VO23, dilakukan
pengasumsian.
Gambar 4 Analisis gerakan link secara grafis.
Melalui pendekatan grafis didapat besar nilai kecepatan di titik pool O 23 adalah 0,1298 m/s.
D. Panjang link 2
Setelah mengetahui nilai dari V023, selanjutnya mencari panjang link 2.
Melalui pendekekatan analitis.
Melalui perbandingan segitiga dengan nilai omega yang sama, atau perbandingan radius translasi.
Gambar 5 Analisi kecepatan pada link 2.
V023 diketahui melalui pendekatan grafis yang telah di sekalakan sebasar 100:1.
Analisis data hasil praktikum
Nilai kecepatan di titik O23 didapat dengan menghitung menggunakan perbandingan radius
t a slasi dika e aka ilai ke epata puta a ω sa a da dilakuka e i ikasi ilai ke epata
tersebut menggunakan pendekatan grafis menggunakan bantuan software AUTOCAD.
Vo23
Metode Grafis (m/s)
Metode Analitik (m/s)
12.98
12.98
Nilai kecepatan sesaat di titik pool O23 menunjukkan nilai yang sama antara menggunakan
pendekatan analitik dan grafik yaitu v023=12.98 m.s^-1.
Kesimpulan saran
Kesimpulan
1. Nilai kecepatan sesaat di titik pool O23 menunjukkan nilai yang sama antara menggunakan
pendekatan analitik dan grafik yaitu v023=12.98 m.s^-1.
2. Untuk mendapatkan nilai kecepatan pemakanan (VD ) sebesar 0,2 m/s, besar link 2 haruslah
memenuhi kriteria dengan panjang sebesar 61.975 mm ~62 mm.
Saran
1. Untuk mencari nilai pengturan besarnya radius putara link 2 dapat menggunakan analisis
titik pool kecepatan sesaat.
2. Besarnya radius link 2 mempengaruhi kecepatan pemakanan pada mesin sekrap.
Daftar Pustaka
George H. Martin, Kinematics and Dynamic of Machines, 2nd-Edition, McGraw-Hill, Ltd.,1982.