KATA PENGANTAR
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat
dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan praktek tepat
waktu. Adapun laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam
praktek Fenomena Dasar Mesin.
Laporan praktikum ini disusun berdasarkan hasil praktek serta analisa.
Diharapkan laporan ini bisa memberikan pengetahuan bagi kita tentang pengujian
Statika Struktur Defleksi yaitu menguji defleksi dari batang yang diletakkan pada
dua tumpuan di diberikan beban yang variatif, Pengujian Kantilever yatiu
pengujian Defleksi batang yang di berikan satu tumbuan dengan pemberian beban
yang Variatif dan Pengujian lengkung dengan mesin Pneumatik yaitu Pengujian
Defleksi pada suatu batang dengan dua tumpuan yang diberikan tekanan dari
mesin pneumatic dengan tekanan yang bervariasi. Praktek Pengujian tersebut
untuk mengetahui fenomena Defleksi secara langsung dan mengaplikasikan
langsung dari teori yang di ajarkan di bangku perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak terdapat kekurangan,
oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan
laporanberikutnya. Akhir kata semoga laporan ini bermanfaat untuk kita semua,
Aamiin.
Jakarta,07 Oktober2017
Penulis
i
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... i
BAB I .................................................................................................................................. 1
PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1
1.1
LatarBelakang...................................................................................................... 1
1.2
TujuanPraktikum .............................................................................................. 1
1.3
BatasanMasalah .................................................................................................. 2
BAB II................................................................................................................................. 3
STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN ............. 3
2.1
Tujuan Percobaan ............................................................................................... 3
2.2
Teori Dasar .......................................................................................................... 3
2.3
Alat yang Digunakan ........................................................................................... 6
2.4
Prosedur percobaan/Pengujian .......................................................................... 7
2.5
Data Percobaan/Pengujian Batang Uji ................................................................ 8
2.6
Pembahasan & Perhitungan ............................................................................... 9
2.7
Kesimpulan & Saran .......................................................................................... 11
BAB III ................................................................................................................................ 13
PENGUJIAN BATANG KANTILEVER .................................................................................... 13
3.1 Tujuan percobaan ................................................................................................... 13
3.2 Teori Dasar .............................................................................................................. 13
3.3 Alat Yang Digunakan ............................................................................................... 15
3.4 Prosedur percobaan................................................................................................ 16
3.5 Data percobaan/Pengujian ..................................................................................... 17
3.6 Perhitungan............................................................................................................. 23
3.7 Analisa & Kesimpulan.............................................................................................. 26
BAB IV ............................................................................................................................. 27
PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK ......................... 27
4.1 TujuanPercobaan .................................................................................................... 27
4.2 TeoriDasar ............................................................................................................... 27
4.3 Alat-alat yang digunakan ........................................................................................ 28
4.4 Posedur Percobaan ................................................................................................. 29
4.5 Data Hasil Percobaan .............................................................................................. 30
4.6 Kesimpulan.............................................................................................................. 30
BAB V .............................................................................................................................. 31
ii
UJI IMPACT ..................................................................................................................... 31
5.1 Tujuan Percobaan.................................................................................................... 31
5.2 Teori Dasar.............................................................................................................. 31
5.3 Alat Yang Digunakan ............................................................................................. 32
5.4 Prosedur Percobaan ................................................................................................. 32
5.5 Data Hasil Percobaan .............................................................................................. 33
5.5.1 Pengujian Benda Pertama ................................................................................ 33
5.5.2 Pengujian Benda Kedua ................................................................................... 34
5.6 Kesimpulan ................................................................................................................. 35
BAB VI ............................................................................................................................. 36
PENUTUP ........................................................................................................................ 36
6.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 36
6.2 Saran ....................................................................................................................... 36
Daftar Pustaka /Referensi : ............................................................................................... 37
iii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LatarBelakang
Sistem pembelajaran yang semakin maju dalam penggunaan peralatan
bantu yang mampu membuat mahasiswa menerapkan ilmu pengetahuan yang
telah didapatkan pada proses pengkajian teori di lingkungan universitas maupun
di luar universitas. Penerapan ilmu pengetahuan itu dapat dilakukan dengan
pengadaan praktikum teknik mesin yang menjadi mata kuliah yang harus di
dapatkan oleh setiap mahasiswa.
Praktikum Fenomena Dasar Mesin merupakan salah satu proses
pembelajaran di Institut Teknologi Budi Utomo dengan menggunakan simulasi
peralatan yang mampu mengaktualisasikan teori yang telah dipelajari sehingga
mahasiswa mampu melakukan analisa, penelitian dan pembuktian secara
langsung..
Praktikum Fenomena Dasar Mesin ini terdiri dari satu modul yaitu
Fenomena Dasar Mesin Statika Struktur Tentang Defleksi berfungsi untuk
mengetahui Fenomena Defleksi dan mencari tahu modulus elastisitasnya.
Pada praktikum ini membahas tentang Defleksi pada batang uji dan
memberikan gambaran secara actual serta memberikan ilmu terapan yang bisa
mengetahui Defleksi dan Modulus Elastisitas pada Batang Uji yang di berikan
Beban yang Variatif dan Praktikum ini dapat memberikan gambaran dalam
mebangun sebuah jembatan dan lain-lain.
1.2
TujuanPraktikum
1. Mengaplikasikan ilmu pengetahuan teknik mesin tentang Defleksi dan
Modulus Elastisitas yang telah dipelajari.
2. Sebagai gambaran dalam merancang sebuah jembatan atau lainya yang
berhubungan dengan Ilmu Statika Struktur khususnya Defleksi dan
Modulus Elastisitas.
1
Melakukan penelitian Defleksi dan Modulus Elastisitas pada batang uji yang
sesuai dengan pedoman praktikum.
1.3
BatasanMasalah
1. Praktikum dilakukan dengan peralatan yang ada di Laboratorium
Teknik Mesin Institut Teknologi Budi Utomo.
2. Pengambilan data sesuai dengan buku pendoman praktikumFenomena
Dasar Mesin.
2
BAB II
STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN
2.1 Tujuan Percobaan
Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktekum Statika
struktur ini. Adapun tujuan dari praktekum ini adalah :
a. Untuk menghitung secara eksperimen gaya-gaya yang terjadi pada
batang dengan 2 tumpuan terhadap pembebanan yang bermacammacam
b. Untuk membandingkan eksperimen dengan perhitungan teoritis
2.2 Teori Dasar
Pada konstruksi teknik, hampir dipastikan semuanya memerlukan
perhitungan-perhitungan yang baik agar desain yang dibangun dan saat
diaplikasikan benar-benar kuat dan berfungsi. Hal-hal tersebut berkaitan dengan
gaya-gaya yang menjadi tanggungan desain konstruksi tersebut. Saat menerima
gaya, konstruksi akan mengalami defleksi sesuai dengan gaya yang diterima dan
jenis material yang digunakan untuk konstruksi tersebut.
Adapun hal-hal yang dapat mempengaruhi besar kecilnya defleksi adalah
a) Besar dan jenis pembebanan.
b) Jenis tumpuan.
c) Jenis material.
d) Kekuatan material.
Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi besar kecilnya defleksi
adalah jenis tumpuan. Berikut adalah beberapa jenis tumpuan yang sering
digunakan:
a) Tumpuan Jepit.
Tumpuan jepitan merupakan tumpuan yang dapat menahan momen dan
gaya dalam arah vertikal maupun horizontal.
b) Tumpuan Engsel.
3
Tumpuan engsel merupakan tumpuan yang dapat menahan gaya horizontal
maupun gaya vertical yang bekerja padanya.
c) Tumpuan Rol.
Tumpuan rol merupakan tumpuan yang bias menahan komponen gaya
vertikal yang bekerja padanya.
Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya defleksi pada batang
adalah jenis beban yang diberikan kepadanya, dan berikut jenis pembebanan :
a. Beban Terpusat
b. Beban Terbagi Merata
c. Beban Bervariasi Uniform
Gambar II.1 Batang dengan 2 tumpuan
Reasi pada tumpuan A dan B dapat dihitung dengan menggunakan syarat
keseimbangan. Suatu benda dalam keadaan setimbang bila:
Σ M = 0, Σ Fx = 0, Σ Fy = 0
Untuk gambar 1.1 reaksi pada tumpuan A dapat dihitung sebagai berikut:
Σ MA = 0
RA . 0 + F . a + RB . L = 0
RB =
.
Reaksi pada tumpuan B dapat dihitung sebagai berikut:
Σ MB = 0
RA . L + F . b + RB . 0 = 0
4
RA =
.
Sehingga didapat F = RA + RB
Dimana:
RA = tumpuan A
RB = tumpuan B
F = gaya yang bekerja pada batang AB
b
= jarak dari tumpuan B ke gaya F
a = jarak dari tumpuan A ke gaya F
L = panjang batang AB
Begitu juga untuk mencari reaksi tumpuan A dan B untuk beban banyak.
Sedangkan defleksi batang pada jarak x dan A dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut:
Untuk harga x < a maka digunakan rumus sebagai berikut:
=
. .
6. .
−
−
Untuk harga x > a maka digunakan rumus berikut:
=
. .
6. .
−
−
+
−
Dimana:
δx = defleksi yang terjadi pada jarak x dari tumpuan A
F = gaya yang bekerja pada batang AB
b
= jarak dari tumpuan B ke gaya F
a = jarak dari tumpuan A ke gaya F
x
= titik yang dicari defleksinya
E = modulus elastisitas
L = panjang batang AB
I = Momen inersia
5
2.3 Alat yang Digunakan
Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
a. Satu Set Alat Penguji Defleksi
Gambar II.2Alat Penguji Defleksi dan Modulus Elastisitas
b. Dial Indikator
Gambar II.3 Dial Indikator
6
c. Beban Uji
Gambar II.4 Beban Uji
d. Batang Uji
Gambar II.5 Batang Uji
e. Dial Indicator / Mistar
Gambar II.6 Mistar
2.4 Prosedur percobaan/Pengujian
Adapun prosedur percobaan ini adalah
a. Untuk menguji reaksi tumpuan
1. Siapkan alat yang digunakan untuk pengujian gaya reaksi pada
batang 2 tumpuan, periska dan pastikan semua alat dalam keadaan
baik
2. Pasanglah dial indicator di tempat yang tersedia
3. Letakan beban pertama (2 Kg x 3) dan jarak nya di tentukan oleh
asisten pada dua tumpuan batang uji
4. Bacalah gaya reaksi defleksi yang terajadi pada dial indikator
setiap kali penambahan beban
5. Tambahkan beban secara bertahap (ikutlih petunjuk asisten) dan
catat reaksi pada dial indikato setiap kali penambahan beban
6. Ulangilah percobaan diatas dengan variasi beban yang yang
lainnya (ikuti petunjuk asisten)
7
b. Untuk pengujian defleksi pada batang
1. Ikutilah prosdeur 1-4 diatas
2. Ukurlah terlebih dahulu jarak titik A dan B dari dasar rangka (h0)
dengan menggunakan dial indicator atau mistar
3. Pasanglahdial indicator pada titik x dimana kita ingin mengukur
defleksinya
4. Bacalah harga h1 yang terukur pada alat dial indicator tersebut.
5. Dari h0 dan h1 kita dapat menghitung defleksi yang terjadi yaitu =
h0 – h1
6. Catatlah keadalam table yanjg tersedia
7. Ulangilah percobaan 2 sampai 3 untuk titik yang lainnya.
2.5 Data Percobaan/Pengujian Batang Uji
a. Panjang batang (L)
= 30 cm
b. Modulus elastisitas besi (E)
= 2,1 x 10
c. Momen inersia (I)
= 50,78 x 10
Tabel 1.1 Data Hasil Percobaan
Jarak
Jarak
Defleksi
Beban
Tumpuan A
Tumpuan B
Yang
F (kg)
Ke Gaya F
Ke Gaya F
Terjadi
a (cm)
b (cm)
δx (cm)
5.5
5.5
0,011
7
7
0,023
4
4
0,05
5.5
5.5
0,021
7
7
0,047
4
4
0,01
5.5
5.5
0,031
7
7
0,071
4
4
0,011
2
4
6
8
2.6 Pembahasan & Perhitungan
a. Percobaan Dengan Beban (F) = 2 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
!=
.
.
=
5.5 2
= 0.36
30
=
5.5 2
= 0.36
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
!=
.
.
7 2
= 0.46
30
7 2
=
= 0.46
30
=
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 2
= 0.26
30
=
4 2
= 0.26
30
b. Percobaan Dengan Beban (F) = 4 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
.
=
5.5 4
= 0.73
30
9
!=
.
=
5.5 4
= 0.73
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
!=
.
.
=
7 4
= 0.93
30
=
7 4
= 0.93
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 4
= 0.53
30
=
4 4
= 0.53
30
c. Percobaan Dengan Beban (F) = 6 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
!=
.
.
=
5.5 6
= 1.1
30
=
5.5 6
= 1.1
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
.
=
7 6
= 1.4
30
10
!=
.
=
7 6
= 1.4
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 6
= 0.8
30
=
4 6
= 0.8
30
Tabel 1.2 Hasil Pembahasan & Perhitungan
Jarak
Jarak
Beban
Tumpuan A
Tumpuan B
F (kg)
Ke Gaya F
Ke Gaya F
a (cm)
b (cm)
5.5
2
4
6
Reaksi
Reaksi
Tumpuan A Tumpuan B
Defleksi
Yang
Terjadi
RA (kg)
RB (kg)
5.5
0.36
0.36
0,011
7
7
0.46
0.46
0,023
4
4
0.26
0.26
0,05
5.5
5.5
0.73
0.73
0,021
7
7
0.93
0.93
0,047
4
4
0.53
0.53
0,01
5.5
5.5
1.1
1.1
0,031
7
7
1.4
1.4
0,071
4
4
0.8
0.8
0,011
δx (cm)
2.7 Kesimpulan & Saran
Kesimpulannya adalah momen yang terjadi pada batang disebabkan karena
adanya gaya-gaya dan jarak. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan, maka
semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Begitu juga lendutan yang
dihasilkan, jika jaraknya jauh maka lendutan yang terjadi akan semakin besar.
11
Sarannya Peserta praktikum harus lebih banyak bertanya kepada Asisten
praktikum
dan Asisten praktikum harus lebih jelas dan rinci didalam
menerangkan tentang langkah- lahkah praktikum.
12
BAB III
PENGUJIAN BATANG KANTILEVER
3.1 Tujuan percobaan
Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktikum kantilever
ini, adapun tujuan dari prakikum ini adalah
a. Mengukur defleksi yang terjadi apda kantilever yang diberi
bernacam-macam gaya
b. Untuk membandingkan hasil perhitungan eksperimen dengan
perhitungan teoritis
c. Membandingkan hasil pengujian antara batang aluminium dengan
batang kuningan.
3.2 Teori Dasar
Suatu batang kontinu yang ditumpu pada bagian pangkalnya akan
melendut jika diberi suatu pembebanan. Secara umum persamaan defleksi suatu
batang dapat dilihat pada kurva defleksi batang tersebut. Defleksi secara umum
adalah besarnya perpindahan yang terjadi akibat adanya berat batang maupun
beban yang di berikan dari luar. Pada gambar III.1 diperlihatkan peristiwa defleksi
pada suatu batang kantilever. Dari gambar III.1 tersebut dapat dilihat bahwa
defleksi pada ujung bebas berharga sebesar V.
Gambar III.1Defleksi batang kantilever
Defleksi pada suatu batang berhubungan langsung dengan regangan yang
terjadi pada batang tersebut (∆L/L). Jika regangan yang terjadi pada struktur
13
semakin besar, maka tegangan struktur pun akan bertambah besar. Defleksi sangat
penting untuk diketahui karena berhubungan dengan desain struktur dan
membantu dalam analiasa struktur.
Gambar III.2Batang dengan 1 tumpuan
Kantilever seperti gambar diatas, bila diberi beban gaya F pada jarak c dari
A maka akan mengalami lendutan (Defleksi) yang dapat dihitung dengan
menggunakan rumus dibawah ini.
=
&²
'(
−3
Dimana :
adalah defleksi yang terjadi
F adalah gaya yang bekerja pada kantilever
X adalah jarak titik dimana akan di ukur defleksinya
E adalah modulus elastisitas batang
I adalah momen inersia batang
L adalah panjang batang
C adalah jarak tumpuan A ke gaya F
Rumus Besar Reaksi Tumpuan :
=
.)
14
3.3 Alat Yang Digunakan
Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
a.
Rangka uji statika struktur
Gambar 3.1 Rangka Uji
b.
Jepitan/Pengikat Batang Uji
Gambar 3.2 Pengikat Batang Uji
c.
Beban
Gambar 3.3 Beban
15
d.
Pegan
angan pegantung
G
Gambar
3.4 Pegangan penggantung Beban
e.
Batan
ang uji
Gambar 3.5 Batang Uji
f.
Diall indicator/
in
mistar
Gambar 3.6 Dial Indikator & Mistar
aan
3.4 Prosedur percobaa
Adapun prose
sedor percobaan ini adalah :
a.
Si
Siapkan
alat yang digunakan dalam percobaann ini
b.
Pa
Pasanglah
batang uji pada rangka statika sstruktur dengan
meenjepit batang tersebut pada jepitan A
c.
Pa
Pasang
pegas penggantung pada ujung batang
16
d.
Pasang dial indicator pada tempat yang hendak di ukur
defleksinya
e.
Pasang beban pada tempat yang telah di tentukan oleh asisten
f.
Bacalh defleksi yang terjadi dan catat penambahan defleksi
yang terjadi
g.
Ulangi percobaan no 5 sampai 7 untuk jarak dan beban lainnya
Pada percobaan ini perlu adanya team untuk :
a. Orang yang menggantung pada beban batang uji
b. Orang yang membaca neraca pegas
c. Orang yang mengukur defleksi yang terjadi
d. Orang yang mencatat hasil pengujian kedalam table yang
tersedia
3.5 Data percobaan/Pengujian
Keterangan :
•
Panjang batang (L)
: 1.1m
•
Diameter batang
: 16 mm
•
Material
: Aluminium
Tabel 1 Hasil Percobaan dan Perhitungan
17
18
19
Grafik Batang Kantilever Kuningan
δ(mm)
7
6
C=10 cm
5
C=20 cm
4
C=30 cm
C=40 cm
3
C=50 cm
2
C=60 cm
1
C=70 cm
0
C=80 cm
0
1
2
3
4
5
C=90 cm
F(kg)
Keterangan :
•
Panjang batang (L)
: 1.1m
•
Diameter batang
: 16 mm
•
Material
: Kuningan
Tabel 1 Hasil Percobaan dan Perhitungan
20
21
22
Grafik Batang Kantilever Kuningan
δ(mm)
7
6
C=10 cm
5
C=20 cm
4
C=30 cm
C=40 cm
3
C=50 cm
2
C=60 cm
1
C=70 cm
0
C=80 cm
0
1
2
3
4
5
C=90 cm
F(kg)
3.6 Perhitungan
Material Aluminium dan Kuningan
a. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.1 m
Ra = 1 x 0.1 / 1.1 = 0.09 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.1 m
Ra = 2 x 0.1 / 1.1 = 0.18 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.1 m
Ra = 3 x 0.1 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.1 m
Ra = 4 x 0.1 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.1 m
Ra = 5 x 0.1 / 1.1 = 0.45 kg
b. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.2 m
Ra = 1 x 0.2 / 1.1 = 0.18 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.2 m
Ra = 2 x 0.2 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.2 m
Ra = 3 x 0.2 / 1.1 = 0.54 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.2 m
Ra = 4 x 0.2 / 1.1 = 0.27 kg
23
Untuk beban 5 kg, jarak 0.2 m
Ra = 5 x 0.2 / 1.1 = 0.90kg
c. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.3 m
Ra = 1 x 0.3 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.3 m
Ra = 2 x 0.3 / 1.1 = 0.54kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.3 m
Ra = 3 x 0.3 / 1.1 = 0.81 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.3 m
Ra = 4 x 0.3 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.3 m
Ra = 5 x 0.3 / 1.1 = 1.36kg
d. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.4 m
Ra = 1 x 0.4 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.4 m
Ra = 2 x 0.4 / 1.1 = 0.72 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.4 m
Ra = 3 x 0.4 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.4 m
Ra = 4 x 0.4 / 1.1 = 1.45 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.4 m
Ra = 5 x 0.4 / 1.1 = 1.81kg
e. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.5 m
Ra = 1 x 0.5 / 1.1 = 0.45 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.5 m
Ra = 2 x 0.5 / 1.1 = 0.90 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.5 m
Ra = 3 x 0.5 / 1.1 = 1.36 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.5 m
Ra = 4 x 0.5 / 1.1 = 1.81 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.5 m
Ra = 5 x 0.5 / 1.1 = 2.27 kg
24
f. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.6 m
Ra = 1 x 0.6 / 1.1 = 0.54 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.6 m
Ra = 2 x 0.6 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.6 m
Ra = 3 x 0.6 / 1.1 = 1.63 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.6 m
Ra = 4 x 0.6 / 1.1 = 2.18 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.6 m
Ra = 5 x 0.6 / 1.1 = 2.7 kg
g. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.7 m
Ra = 1 x 0.7 / 1.1 = 0.63 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.7 m
Ra = 2 x 0.7 / 1.1 = 1.27 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.7 m
Ra = 3 x 0.7 / 1.1 = 1.90 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.7 m
Ra = 4 x 0.7 / 1.1 = 2.54 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.7 m
Ra = 5 x 0.7 / 1.1 = 3.18 kg
h. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.8 m
Ra = 1 x 0.8 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.8 m
Ra = 2 x 0.8 / 1.1 = 1.45 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.8 m
Ra = 3 x 0.8 / 1.1 = 2.18 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.8 m
Ra = 4 x 0.8 / 1.1 = 2.90 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.8 m
Ra = 5 x 0.8 / 1.1 = 3.63 kg
i. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.9 m
Ra = 1 x 0.9 / 1.1 = 0.81 kg
25
Untuk beban 2 kg, jarak 0.9 m
Ra = 2 x 0.9 / 1.1 = 1.63 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.9 m
Ra = 3 x 0.9 / 1.1 = 2.45 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.9 m
Ra = 4 x 0.9 / 1.1 = 3.27 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.9 m
Ra = 5 x 0.9 / 1.1 = 4.09 kg
3.7 Analisa & Kesimpulan
Dari analisa saya selama melakukan praktikum statika struktur (simple
Beam) bahwa jika gaya semakin besar, defleksi yang dihasilkan semakin besar
berbanding lurus dengan jarak. Jika jarak semakin besar maka defleksi juga
semakin besar.
Kesimpulannya adalah dari hasil perhitungan secara eksperimen, defleksi
atau lendutan terjadi karena gaya
yang diberikan pada batang uji, akan
mempengaruhi besar lendutan yang terjadi. Semakin besar gaya dan jarak yang
diberikan, maka lendutan yang akan terjadi semakin besar/panjang
26
BAB IV
PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK
4.1 TujuanPercobaan
1.
Mengetahui hasil pengujian lengkungan akibat gaya pneumatic yang
terjadi pada spesimen plat besi dan diukur hasil diameternya.
2.
Membandingkan hasil pengujian dengan beberapa spesimen yang lain
dengan gaya pneumatic yang berbeda-beda.
3.
Membandingkan hasil pengujian dengan hasil perhitungan teoritis.
4.2 TeoriDasar
Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang
diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada
kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan
pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan
Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk
menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan
untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil
sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan
penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yangharusdiperhatikan, yaitu:
1. Kekuatan tarik (TensileStrength)
2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan (Mn dan C)
3. Tegangan luluh (yield)
27
4.3 Alat-alat yang digunakan
1.
Alat Uji Mesin Press Pneumatik
Gambar 4.1 Mesin Press Pneumatik
2.
Kompresor
Gambar 4.2 Kompressor
3.
Spesimen Plat Besi
Gambar 4.3 Plate Spesimen
28
4.
Jangka
ka Sorong
Gambar 4.4 JangkaSorong
5.
Pe
Radius
Alat Pengukur
Gambar 4.5 Radius Gauge
aan
4.4 Posedur Percobaa
1. Siapkan peralatan
pe
yang di gunakan serta diperiksa apaa alat
a masih layak
digunakan
an.
2. Hidupkann mesin kompressor hubungkan ke mesin press
ess pneumatik
3. Hidupkann mesin press pnumatik.
4. Siapkan material
m
uji plate letakkan ditempat mesin pres
ess pneumatik
yang ingin
in kita press.
5. Atur tekan
anan pada mesin press sesuai yang di inginkan.
n.
6. Tekan tom
mbol Ok untuk langsung menekan material de
degan tekanan
yang sudah
ah di tentukan oleh Asisten Pratikum.
7. Lakukan dengan
d
material berikutnya dengan tekanan da
dan ketebalan
plate yang
ng berdeda.
29
4.5 Data Hasil Percobaan
Diameter Hasil
No.
Tebal Plat
P (Daya)
1.
1,1 mm
21 Psi
10 mm
2.
1,1 mm
41 Psi
10 mm
3.
1,1 mm
21 Psi
10,5 mm
4.
1,1 mm
41 Psi
10.5 mm
Lendutan Plat
4.6 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa semakin besar tekan maka
semakin besar dan semakin dalam lengkungan yang dihasilkan.
30
BAB V
UJI IMPACT
5.1 Tujuan Percobaan
Tujuan pengujian impak adalah untuk mengetahui kemampuan logam
terhadap beben kejut (impact) dan sifat perpatahan yang berbeda akibat perbedaan
temperatur
5.2 Teori Dasar
Uji impak merupakan teknik yang digunakan untuk mengkarakterisasi
patahan material yang sulit dilakukan pada uji tarik khususnya untuk material
yang memiliki transisi deformasi yang sangat kecil
Pemilihan uji impak penting karena:
1. Deformasi dapat dilakukan pada temperatur yang rendah
2. Laju deformasi yang tinggi
3. Adanya notch dapat didekati dengan tegangan triaxial
Ada dua metoda standar pengujian yang dapat dilakukan pada uji impak
yaitu Metoda Charpy dan Metoda Izod
31
5.3 Alat Yang Digunakan
1. Specimen uji impak
2. Mesin uji Charpy
3. Penggaris
4. Alat tulis
5.4 Prosedur Percobaan
1. Siapkan lah benda uji benda uji dan peralatan uji impak
2. Catatlah jennis logam yang di gunakan
3. Ukurlah dan gambar logam yang akan di gunakan untuk uji impak
4. Masukanlah logam tersebut dalam bejana dengan temperatur yang
sesuai diinginkan
5. Naikanlah pendulum sesuai dengan kedudukan dan aturlah jarum
penunjuk pada mesin maksimum
6. Setelah benda kerja mencapai temperatur yang di inginkan,ambilah
dan letakan pada landasan dengan cepat dan tepat
7. Segera tarik tuas sehingga lengan pendulum terlepas dan pendulum
bergerak memukul benda uji (pemukulan harus terjadi setelah 5 detik
sejak logam di keluarkan dari bejana )
8. Catatlah kedudukan jarum penunjuk mesin yang menyatakan energi
yang di serap oleh logam
9. Amati dan gambar lah bentuk logam yang terjadi (gunakan kaca
pembesar
10. Catatlah semua data pada lembar yang tersedia
32
5.5 Data Hasil Percobaan
5.5.1 Pengujian Benda Pertama
1. Panjang specimen
: 120 mm
2. Diameter specimen
: 10 mm
Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah
ini:
Material
: ST-37
Standar percobaan
: JIS
Panjang awal
: 120 mm
Baban
: l0000kgf = 1019.36N
Gambar 5.1 Benda uji
A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel
Luas = a x b = 120 x 10 = 1200 mm2
Harga impak (HI)
33
Bahan
A
(mm2)
E
(Joule)
T (0C)
ST 40
Normal
68.6
276
19
Hl (Joule
/mm2)
Seketsa Lengkungan
5.5.2 Pengujian Benda Kedua
1. Panjang specimen
: 120 mm
2. Diameter specimen
: 6.6 mm
Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah
ini:
Material
: ST-37
Standar percobaan
: JIS
Panjang awal
: 120 mm
Baban
: l0000kgf = 1019.36N
Gambar 5.2 Benda uji
A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel
Luas = a x b = 120 x 6,6 = 792 mm2
Harga impak (HI)
34
Bahan
ST 40
Normal
A
E
T
(mm2) (Joule) (0C)
68.6
276
Hl
(Joule
/mm2)
Seketsa
Lengkungan
19
5.6 Kesimpulan
Dari hasil pengujian pertama dapat disimpulkan bahwa semakin besar
diameter benda maka lengkungan yang dihasilkan tidak terlalu dalam. Dari hasil
pengujian kedua bahwa semakin kecil diameter benda maka lengkungan yang
dihasilkan semakin dalam
35
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari rangkaian percobaan yang telah dilakukan ada beberapa kesimpulan,
diantaranya :
1. Percobaan Batang Uji Dengan Dua Tumpuan
Kesimpulannya adalah momen yang terjadi pada batang disebabkan
karena adanya gaya-gaya dan jarak. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan,
maka semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Begitu juga lendutan yang
dihasilkan, jika jaraknya jauh maka lendutan yang terjadi akan semakin besar.
2. Percobaan Batang Kantilever
Kesimpulannya adalah dari hasil perhitungan secara eksperimen, defleksi
atau lendutan terjadi karena gaya
yang diberikan pada batang uji, akan
mempengaruhi besar lendutan yang terjadi. Semakin besar gaya dan jarak yang
diberikan, maka lendutan yang akan terjadi semakin besar/panjang.
3. Percobaan Uji Lengkung dengan Mesin Press Pneumatik
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa semakin besar tekan maka
semakin besar dan semakin dalam lengkungan yang dihasilkan.
6.2 Saran
Adapun saran yang harus diperhatikan diantaranya:
1. Praktikan harus teliti, agar kesalahan yang terjadi semakin kecil.
2. Dalam pengambilan data untuk keperluan penelitian sebaiknya tunggu sampai
beberapa saat hingga mesin bekerja pada keadaan yang optimal.
3. Jumlah asisten pengawas praktikum sebaiknya ditambah untuk memperlancar
jalannya praktikum yang sedang berlangsung.
4. Agar setiap asisten pengawas bisa menjelaskan lebih baik lagi pada saat
mengawas peserta praktik.
36
Daftar Pustaka /Referensi :
Modul Praktikum Fenomena Dasar Mesin Institut Teknologi Budi Utomo
Popov, E.P. (1993). Mechanics of Materials. Erlangga, Jakarta.
Haryo R.M., dkk. 2014. Laporan Praktikum Laboratorium Fenomena
Dasar Mesin. Teknik Mesin Universitas Brawijaya, Malang.
37
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat
dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan praktek tepat
waktu. Adapun laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam
praktek Fenomena Dasar Mesin.
Laporan praktikum ini disusun berdasarkan hasil praktek serta analisa.
Diharapkan laporan ini bisa memberikan pengetahuan bagi kita tentang pengujian
Statika Struktur Defleksi yaitu menguji defleksi dari batang yang diletakkan pada
dua tumpuan di diberikan beban yang variatif, Pengujian Kantilever yatiu
pengujian Defleksi batang yang di berikan satu tumbuan dengan pemberian beban
yang Variatif dan Pengujian lengkung dengan mesin Pneumatik yaitu Pengujian
Defleksi pada suatu batang dengan dua tumpuan yang diberikan tekanan dari
mesin pneumatic dengan tekanan yang bervariasi. Praktek Pengujian tersebut
untuk mengetahui fenomena Defleksi secara langsung dan mengaplikasikan
langsung dari teori yang di ajarkan di bangku perkuliahan.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak terdapat kekurangan,
oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan
laporanberikutnya. Akhir kata semoga laporan ini bermanfaat untuk kita semua,
Aamiin.
Jakarta,07 Oktober2017
Penulis
i
KATA PENGANTAR ......................................................................................................... i
BAB I .................................................................................................................................. 1
PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1
1.1
LatarBelakang...................................................................................................... 1
1.2
TujuanPraktikum .............................................................................................. 1
1.3
BatasanMasalah .................................................................................................. 2
BAB II................................................................................................................................. 3
STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN ............. 3
2.1
Tujuan Percobaan ............................................................................................... 3
2.2
Teori Dasar .......................................................................................................... 3
2.3
Alat yang Digunakan ........................................................................................... 6
2.4
Prosedur percobaan/Pengujian .......................................................................... 7
2.5
Data Percobaan/Pengujian Batang Uji ................................................................ 8
2.6
Pembahasan & Perhitungan ............................................................................... 9
2.7
Kesimpulan & Saran .......................................................................................... 11
BAB III ................................................................................................................................ 13
PENGUJIAN BATANG KANTILEVER .................................................................................... 13
3.1 Tujuan percobaan ................................................................................................... 13
3.2 Teori Dasar .............................................................................................................. 13
3.3 Alat Yang Digunakan ............................................................................................... 15
3.4 Prosedur percobaan................................................................................................ 16
3.5 Data percobaan/Pengujian ..................................................................................... 17
3.6 Perhitungan............................................................................................................. 23
3.7 Analisa & Kesimpulan.............................................................................................. 26
BAB IV ............................................................................................................................. 27
PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK ......................... 27
4.1 TujuanPercobaan .................................................................................................... 27
4.2 TeoriDasar ............................................................................................................... 27
4.3 Alat-alat yang digunakan ........................................................................................ 28
4.4 Posedur Percobaan ................................................................................................. 29
4.5 Data Hasil Percobaan .............................................................................................. 30
4.6 Kesimpulan.............................................................................................................. 30
BAB V .............................................................................................................................. 31
ii
UJI IMPACT ..................................................................................................................... 31
5.1 Tujuan Percobaan.................................................................................................... 31
5.2 Teori Dasar.............................................................................................................. 31
5.3 Alat Yang Digunakan ............................................................................................. 32
5.4 Prosedur Percobaan ................................................................................................. 32
5.5 Data Hasil Percobaan .............................................................................................. 33
5.5.1 Pengujian Benda Pertama ................................................................................ 33
5.5.2 Pengujian Benda Kedua ................................................................................... 34
5.6 Kesimpulan ................................................................................................................. 35
BAB VI ............................................................................................................................. 36
PENUTUP ........................................................................................................................ 36
6.1 Kesimpulan ............................................................................................................. 36
6.2 Saran ....................................................................................................................... 36
Daftar Pustaka /Referensi : ............................................................................................... 37
iii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
LatarBelakang
Sistem pembelajaran yang semakin maju dalam penggunaan peralatan
bantu yang mampu membuat mahasiswa menerapkan ilmu pengetahuan yang
telah didapatkan pada proses pengkajian teori di lingkungan universitas maupun
di luar universitas. Penerapan ilmu pengetahuan itu dapat dilakukan dengan
pengadaan praktikum teknik mesin yang menjadi mata kuliah yang harus di
dapatkan oleh setiap mahasiswa.
Praktikum Fenomena Dasar Mesin merupakan salah satu proses
pembelajaran di Institut Teknologi Budi Utomo dengan menggunakan simulasi
peralatan yang mampu mengaktualisasikan teori yang telah dipelajari sehingga
mahasiswa mampu melakukan analisa, penelitian dan pembuktian secara
langsung..
Praktikum Fenomena Dasar Mesin ini terdiri dari satu modul yaitu
Fenomena Dasar Mesin Statika Struktur Tentang Defleksi berfungsi untuk
mengetahui Fenomena Defleksi dan mencari tahu modulus elastisitasnya.
Pada praktikum ini membahas tentang Defleksi pada batang uji dan
memberikan gambaran secara actual serta memberikan ilmu terapan yang bisa
mengetahui Defleksi dan Modulus Elastisitas pada Batang Uji yang di berikan
Beban yang Variatif dan Praktikum ini dapat memberikan gambaran dalam
mebangun sebuah jembatan dan lain-lain.
1.2
TujuanPraktikum
1. Mengaplikasikan ilmu pengetahuan teknik mesin tentang Defleksi dan
Modulus Elastisitas yang telah dipelajari.
2. Sebagai gambaran dalam merancang sebuah jembatan atau lainya yang
berhubungan dengan Ilmu Statika Struktur khususnya Defleksi dan
Modulus Elastisitas.
1
Melakukan penelitian Defleksi dan Modulus Elastisitas pada batang uji yang
sesuai dengan pedoman praktikum.
1.3
BatasanMasalah
1. Praktikum dilakukan dengan peralatan yang ada di Laboratorium
Teknik Mesin Institut Teknologi Budi Utomo.
2. Pengambilan data sesuai dengan buku pendoman praktikumFenomena
Dasar Mesin.
2
BAB II
STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN
2.1 Tujuan Percobaan
Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktekum Statika
struktur ini. Adapun tujuan dari praktekum ini adalah :
a. Untuk menghitung secara eksperimen gaya-gaya yang terjadi pada
batang dengan 2 tumpuan terhadap pembebanan yang bermacammacam
b. Untuk membandingkan eksperimen dengan perhitungan teoritis
2.2 Teori Dasar
Pada konstruksi teknik, hampir dipastikan semuanya memerlukan
perhitungan-perhitungan yang baik agar desain yang dibangun dan saat
diaplikasikan benar-benar kuat dan berfungsi. Hal-hal tersebut berkaitan dengan
gaya-gaya yang menjadi tanggungan desain konstruksi tersebut. Saat menerima
gaya, konstruksi akan mengalami defleksi sesuai dengan gaya yang diterima dan
jenis material yang digunakan untuk konstruksi tersebut.
Adapun hal-hal yang dapat mempengaruhi besar kecilnya defleksi adalah
a) Besar dan jenis pembebanan.
b) Jenis tumpuan.
c) Jenis material.
d) Kekuatan material.
Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi besar kecilnya defleksi
adalah jenis tumpuan. Berikut adalah beberapa jenis tumpuan yang sering
digunakan:
a) Tumpuan Jepit.
Tumpuan jepitan merupakan tumpuan yang dapat menahan momen dan
gaya dalam arah vertikal maupun horizontal.
b) Tumpuan Engsel.
3
Tumpuan engsel merupakan tumpuan yang dapat menahan gaya horizontal
maupun gaya vertical yang bekerja padanya.
c) Tumpuan Rol.
Tumpuan rol merupakan tumpuan yang bias menahan komponen gaya
vertikal yang bekerja padanya.
Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya defleksi pada batang
adalah jenis beban yang diberikan kepadanya, dan berikut jenis pembebanan :
a. Beban Terpusat
b. Beban Terbagi Merata
c. Beban Bervariasi Uniform
Gambar II.1 Batang dengan 2 tumpuan
Reasi pada tumpuan A dan B dapat dihitung dengan menggunakan syarat
keseimbangan. Suatu benda dalam keadaan setimbang bila:
Σ M = 0, Σ Fx = 0, Σ Fy = 0
Untuk gambar 1.1 reaksi pada tumpuan A dapat dihitung sebagai berikut:
Σ MA = 0
RA . 0 + F . a + RB . L = 0
RB =
.
Reaksi pada tumpuan B dapat dihitung sebagai berikut:
Σ MB = 0
RA . L + F . b + RB . 0 = 0
4
RA =
.
Sehingga didapat F = RA + RB
Dimana:
RA = tumpuan A
RB = tumpuan B
F = gaya yang bekerja pada batang AB
b
= jarak dari tumpuan B ke gaya F
a = jarak dari tumpuan A ke gaya F
L = panjang batang AB
Begitu juga untuk mencari reaksi tumpuan A dan B untuk beban banyak.
Sedangkan defleksi batang pada jarak x dan A dapat dihitung dengan rumus
sebagai berikut:
Untuk harga x < a maka digunakan rumus sebagai berikut:
=
. .
6. .
−
−
Untuk harga x > a maka digunakan rumus berikut:
=
. .
6. .
−
−
+
−
Dimana:
δx = defleksi yang terjadi pada jarak x dari tumpuan A
F = gaya yang bekerja pada batang AB
b
= jarak dari tumpuan B ke gaya F
a = jarak dari tumpuan A ke gaya F
x
= titik yang dicari defleksinya
E = modulus elastisitas
L = panjang batang AB
I = Momen inersia
5
2.3 Alat yang Digunakan
Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
a. Satu Set Alat Penguji Defleksi
Gambar II.2Alat Penguji Defleksi dan Modulus Elastisitas
b. Dial Indikator
Gambar II.3 Dial Indikator
6
c. Beban Uji
Gambar II.4 Beban Uji
d. Batang Uji
Gambar II.5 Batang Uji
e. Dial Indicator / Mistar
Gambar II.6 Mistar
2.4 Prosedur percobaan/Pengujian
Adapun prosedur percobaan ini adalah
a. Untuk menguji reaksi tumpuan
1. Siapkan alat yang digunakan untuk pengujian gaya reaksi pada
batang 2 tumpuan, periska dan pastikan semua alat dalam keadaan
baik
2. Pasanglah dial indicator di tempat yang tersedia
3. Letakan beban pertama (2 Kg x 3) dan jarak nya di tentukan oleh
asisten pada dua tumpuan batang uji
4. Bacalah gaya reaksi defleksi yang terajadi pada dial indikator
setiap kali penambahan beban
5. Tambahkan beban secara bertahap (ikutlih petunjuk asisten) dan
catat reaksi pada dial indikato setiap kali penambahan beban
6. Ulangilah percobaan diatas dengan variasi beban yang yang
lainnya (ikuti petunjuk asisten)
7
b. Untuk pengujian defleksi pada batang
1. Ikutilah prosdeur 1-4 diatas
2. Ukurlah terlebih dahulu jarak titik A dan B dari dasar rangka (h0)
dengan menggunakan dial indicator atau mistar
3. Pasanglahdial indicator pada titik x dimana kita ingin mengukur
defleksinya
4. Bacalah harga h1 yang terukur pada alat dial indicator tersebut.
5. Dari h0 dan h1 kita dapat menghitung defleksi yang terjadi yaitu =
h0 – h1
6. Catatlah keadalam table yanjg tersedia
7. Ulangilah percobaan 2 sampai 3 untuk titik yang lainnya.
2.5 Data Percobaan/Pengujian Batang Uji
a. Panjang batang (L)
= 30 cm
b. Modulus elastisitas besi (E)
= 2,1 x 10
c. Momen inersia (I)
= 50,78 x 10
Tabel 1.1 Data Hasil Percobaan
Jarak
Jarak
Defleksi
Beban
Tumpuan A
Tumpuan B
Yang
F (kg)
Ke Gaya F
Ke Gaya F
Terjadi
a (cm)
b (cm)
δx (cm)
5.5
5.5
0,011
7
7
0,023
4
4
0,05
5.5
5.5
0,021
7
7
0,047
4
4
0,01
5.5
5.5
0,031
7
7
0,071
4
4
0,011
2
4
6
8
2.6 Pembahasan & Perhitungan
a. Percobaan Dengan Beban (F) = 2 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
!=
.
.
=
5.5 2
= 0.36
30
=
5.5 2
= 0.36
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
!=
.
.
7 2
= 0.46
30
7 2
=
= 0.46
30
=
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 2
= 0.26
30
=
4 2
= 0.26
30
b. Percobaan Dengan Beban (F) = 4 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
.
=
5.5 4
= 0.73
30
9
!=
.
=
5.5 4
= 0.73
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
!=
.
.
=
7 4
= 0.93
30
=
7 4
= 0.93
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 4
= 0.53
30
=
4 4
= 0.53
30
c. Percobaan Dengan Beban (F) = 6 kg
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 5.5 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 5.5 cm
=
!=
.
.
=
5.5 6
= 1.1
30
=
5.5 6
= 1.1
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 7 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 7 cm
=
.
=
7 6
= 1.4
30
10
!=
.
=
7 6
= 1.4
30
Untuk jarak tumpuan A ke gaya F (a) = 4 cm dan jarak tumpuan B ke
gaya F (b) = 4 cm
=
!=
.
.
=
4 6
= 0.8
30
=
4 6
= 0.8
30
Tabel 1.2 Hasil Pembahasan & Perhitungan
Jarak
Jarak
Beban
Tumpuan A
Tumpuan B
F (kg)
Ke Gaya F
Ke Gaya F
a (cm)
b (cm)
5.5
2
4
6
Reaksi
Reaksi
Tumpuan A Tumpuan B
Defleksi
Yang
Terjadi
RA (kg)
RB (kg)
5.5
0.36
0.36
0,011
7
7
0.46
0.46
0,023
4
4
0.26
0.26
0,05
5.5
5.5
0.73
0.73
0,021
7
7
0.93
0.93
0,047
4
4
0.53
0.53
0,01
5.5
5.5
1.1
1.1
0,031
7
7
1.4
1.4
0,071
4
4
0.8
0.8
0,011
δx (cm)
2.7 Kesimpulan & Saran
Kesimpulannya adalah momen yang terjadi pada batang disebabkan karena
adanya gaya-gaya dan jarak. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan, maka
semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Begitu juga lendutan yang
dihasilkan, jika jaraknya jauh maka lendutan yang terjadi akan semakin besar.
11
Sarannya Peserta praktikum harus lebih banyak bertanya kepada Asisten
praktikum
dan Asisten praktikum harus lebih jelas dan rinci didalam
menerangkan tentang langkah- lahkah praktikum.
12
BAB III
PENGUJIAN BATANG KANTILEVER
3.1 Tujuan percobaan
Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktikum kantilever
ini, adapun tujuan dari prakikum ini adalah
a. Mengukur defleksi yang terjadi apda kantilever yang diberi
bernacam-macam gaya
b. Untuk membandingkan hasil perhitungan eksperimen dengan
perhitungan teoritis
c. Membandingkan hasil pengujian antara batang aluminium dengan
batang kuningan.
3.2 Teori Dasar
Suatu batang kontinu yang ditumpu pada bagian pangkalnya akan
melendut jika diberi suatu pembebanan. Secara umum persamaan defleksi suatu
batang dapat dilihat pada kurva defleksi batang tersebut. Defleksi secara umum
adalah besarnya perpindahan yang terjadi akibat adanya berat batang maupun
beban yang di berikan dari luar. Pada gambar III.1 diperlihatkan peristiwa defleksi
pada suatu batang kantilever. Dari gambar III.1 tersebut dapat dilihat bahwa
defleksi pada ujung bebas berharga sebesar V.
Gambar III.1Defleksi batang kantilever
Defleksi pada suatu batang berhubungan langsung dengan regangan yang
terjadi pada batang tersebut (∆L/L). Jika regangan yang terjadi pada struktur
13
semakin besar, maka tegangan struktur pun akan bertambah besar. Defleksi sangat
penting untuk diketahui karena berhubungan dengan desain struktur dan
membantu dalam analiasa struktur.
Gambar III.2Batang dengan 1 tumpuan
Kantilever seperti gambar diatas, bila diberi beban gaya F pada jarak c dari
A maka akan mengalami lendutan (Defleksi) yang dapat dihitung dengan
menggunakan rumus dibawah ini.
=
&²
'(
−3
Dimana :
adalah defleksi yang terjadi
F adalah gaya yang bekerja pada kantilever
X adalah jarak titik dimana akan di ukur defleksinya
E adalah modulus elastisitas batang
I adalah momen inersia batang
L adalah panjang batang
C adalah jarak tumpuan A ke gaya F
Rumus Besar Reaksi Tumpuan :
=
.)
14
3.3 Alat Yang Digunakan
Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah :
a.
Rangka uji statika struktur
Gambar 3.1 Rangka Uji
b.
Jepitan/Pengikat Batang Uji
Gambar 3.2 Pengikat Batang Uji
c.
Beban
Gambar 3.3 Beban
15
d.
Pegan
angan pegantung
G
Gambar
3.4 Pegangan penggantung Beban
e.
Batan
ang uji
Gambar 3.5 Batang Uji
f.
Diall indicator/
in
mistar
Gambar 3.6 Dial Indikator & Mistar
aan
3.4 Prosedur percobaa
Adapun prose
sedor percobaan ini adalah :
a.
Si
Siapkan
alat yang digunakan dalam percobaann ini
b.
Pa
Pasanglah
batang uji pada rangka statika sstruktur dengan
meenjepit batang tersebut pada jepitan A
c.
Pa
Pasang
pegas penggantung pada ujung batang
16
d.
Pasang dial indicator pada tempat yang hendak di ukur
defleksinya
e.
Pasang beban pada tempat yang telah di tentukan oleh asisten
f.
Bacalh defleksi yang terjadi dan catat penambahan defleksi
yang terjadi
g.
Ulangi percobaan no 5 sampai 7 untuk jarak dan beban lainnya
Pada percobaan ini perlu adanya team untuk :
a. Orang yang menggantung pada beban batang uji
b. Orang yang membaca neraca pegas
c. Orang yang mengukur defleksi yang terjadi
d. Orang yang mencatat hasil pengujian kedalam table yang
tersedia
3.5 Data percobaan/Pengujian
Keterangan :
•
Panjang batang (L)
: 1.1m
•
Diameter batang
: 16 mm
•
Material
: Aluminium
Tabel 1 Hasil Percobaan dan Perhitungan
17
18
19
Grafik Batang Kantilever Kuningan
δ(mm)
7
6
C=10 cm
5
C=20 cm
4
C=30 cm
C=40 cm
3
C=50 cm
2
C=60 cm
1
C=70 cm
0
C=80 cm
0
1
2
3
4
5
C=90 cm
F(kg)
Keterangan :
•
Panjang batang (L)
: 1.1m
•
Diameter batang
: 16 mm
•
Material
: Kuningan
Tabel 1 Hasil Percobaan dan Perhitungan
20
21
22
Grafik Batang Kantilever Kuningan
δ(mm)
7
6
C=10 cm
5
C=20 cm
4
C=30 cm
C=40 cm
3
C=50 cm
2
C=60 cm
1
C=70 cm
0
C=80 cm
0
1
2
3
4
5
C=90 cm
F(kg)
3.6 Perhitungan
Material Aluminium dan Kuningan
a. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.1 m
Ra = 1 x 0.1 / 1.1 = 0.09 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.1 m
Ra = 2 x 0.1 / 1.1 = 0.18 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.1 m
Ra = 3 x 0.1 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.1 m
Ra = 4 x 0.1 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.1 m
Ra = 5 x 0.1 / 1.1 = 0.45 kg
b. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.2 m
Ra = 1 x 0.2 / 1.1 = 0.18 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.2 m
Ra = 2 x 0.2 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.2 m
Ra = 3 x 0.2 / 1.1 = 0.54 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.2 m
Ra = 4 x 0.2 / 1.1 = 0.27 kg
23
Untuk beban 5 kg, jarak 0.2 m
Ra = 5 x 0.2 / 1.1 = 0.90kg
c. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.3 m
Ra = 1 x 0.3 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.3 m
Ra = 2 x 0.3 / 1.1 = 0.54kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.3 m
Ra = 3 x 0.3 / 1.1 = 0.81 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.3 m
Ra = 4 x 0.3 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.3 m
Ra = 5 x 0.3 / 1.1 = 1.36kg
d. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.4 m
Ra = 1 x 0.4 / 1.1 = 0.36 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.4 m
Ra = 2 x 0.4 / 1.1 = 0.72 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.4 m
Ra = 3 x 0.4 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.4 m
Ra = 4 x 0.4 / 1.1 = 1.45 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.4 m
Ra = 5 x 0.4 / 1.1 = 1.81kg
e. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.5 m
Ra = 1 x 0.5 / 1.1 = 0.45 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.5 m
Ra = 2 x 0.5 / 1.1 = 0.90 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.5 m
Ra = 3 x 0.5 / 1.1 = 1.36 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.5 m
Ra = 4 x 0.5 / 1.1 = 1.81 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.5 m
Ra = 5 x 0.5 / 1.1 = 2.27 kg
24
f. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.6 m
Ra = 1 x 0.6 / 1.1 = 0.54 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.6 m
Ra = 2 x 0.6 / 1.1 = 1.09 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.6 m
Ra = 3 x 0.6 / 1.1 = 1.63 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.6 m
Ra = 4 x 0.6 / 1.1 = 2.18 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.6 m
Ra = 5 x 0.6 / 1.1 = 2.7 kg
g. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.7 m
Ra = 1 x 0.7 / 1.1 = 0.63 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.7 m
Ra = 2 x 0.7 / 1.1 = 1.27 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.7 m
Ra = 3 x 0.7 / 1.1 = 1.90 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.7 m
Ra = 4 x 0.7 / 1.1 = 2.54 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.7 m
Ra = 5 x 0.7 / 1.1 = 3.18 kg
h. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.8 m
Ra = 1 x 0.8 / 1.1 = 0.27 kg
Untuk beban 2 kg, jarak 0.8 m
Ra = 2 x 0.8 / 1.1 = 1.45 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.8 m
Ra = 3 x 0.8 / 1.1 = 2.18 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.8 m
Ra = 4 x 0.8 / 1.1 = 2.90 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.8 m
Ra = 5 x 0.8 / 1.1 = 3.63 kg
i. Untuk beban 1 kg. Jarak 0.9 m
Ra = 1 x 0.9 / 1.1 = 0.81 kg
25
Untuk beban 2 kg, jarak 0.9 m
Ra = 2 x 0.9 / 1.1 = 1.63 kg
Untuk beban 3 kg, jarak 0.9 m
Ra = 3 x 0.9 / 1.1 = 2.45 kg
Untuk beban 4 kg. Jarak 0.9 m
Ra = 4 x 0.9 / 1.1 = 3.27 kg
Untuk beban 5 kg, jarak 0.9 m
Ra = 5 x 0.9 / 1.1 = 4.09 kg
3.7 Analisa & Kesimpulan
Dari analisa saya selama melakukan praktikum statika struktur (simple
Beam) bahwa jika gaya semakin besar, defleksi yang dihasilkan semakin besar
berbanding lurus dengan jarak. Jika jarak semakin besar maka defleksi juga
semakin besar.
Kesimpulannya adalah dari hasil perhitungan secara eksperimen, defleksi
atau lendutan terjadi karena gaya
yang diberikan pada batang uji, akan
mempengaruhi besar lendutan yang terjadi. Semakin besar gaya dan jarak yang
diberikan, maka lendutan yang akan terjadi semakin besar/panjang
26
BAB IV
PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK
4.1 TujuanPercobaan
1.
Mengetahui hasil pengujian lengkungan akibat gaya pneumatic yang
terjadi pada spesimen plat besi dan diukur hasil diameternya.
2.
Membandingkan hasil pengujian dengan beberapa spesimen yang lain
dengan gaya pneumatic yang berbeda-beda.
3.
Membandingkan hasil pengujian dengan hasil perhitungan teoritis.
4.2 TeoriDasar
Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang
diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada
kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan
pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan
Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk
menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan
untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil
sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan
penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yangharusdiperhatikan, yaitu:
1. Kekuatan tarik (TensileStrength)
2. Komposisi kimia dan struktur mikro terutama kandungan (Mn dan C)
3. Tegangan luluh (yield)
27
4.3 Alat-alat yang digunakan
1.
Alat Uji Mesin Press Pneumatik
Gambar 4.1 Mesin Press Pneumatik
2.
Kompresor
Gambar 4.2 Kompressor
3.
Spesimen Plat Besi
Gambar 4.3 Plate Spesimen
28
4.
Jangka
ka Sorong
Gambar 4.4 JangkaSorong
5.
Pe
Radius
Alat Pengukur
Gambar 4.5 Radius Gauge
aan
4.4 Posedur Percobaa
1. Siapkan peralatan
pe
yang di gunakan serta diperiksa apaa alat
a masih layak
digunakan
an.
2. Hidupkann mesin kompressor hubungkan ke mesin press
ess pneumatik
3. Hidupkann mesin press pnumatik.
4. Siapkan material
m
uji plate letakkan ditempat mesin pres
ess pneumatik
yang ingin
in kita press.
5. Atur tekan
anan pada mesin press sesuai yang di inginkan.
n.
6. Tekan tom
mbol Ok untuk langsung menekan material de
degan tekanan
yang sudah
ah di tentukan oleh Asisten Pratikum.
7. Lakukan dengan
d
material berikutnya dengan tekanan da
dan ketebalan
plate yang
ng berdeda.
29
4.5 Data Hasil Percobaan
Diameter Hasil
No.
Tebal Plat
P (Daya)
1.
1,1 mm
21 Psi
10 mm
2.
1,1 mm
41 Psi
10 mm
3.
1,1 mm
21 Psi
10,5 mm
4.
1,1 mm
41 Psi
10.5 mm
Lendutan Plat
4.6 Kesimpulan
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa semakin besar tekan maka
semakin besar dan semakin dalam lengkungan yang dihasilkan.
30
BAB V
UJI IMPACT
5.1 Tujuan Percobaan
Tujuan pengujian impak adalah untuk mengetahui kemampuan logam
terhadap beben kejut (impact) dan sifat perpatahan yang berbeda akibat perbedaan
temperatur
5.2 Teori Dasar
Uji impak merupakan teknik yang digunakan untuk mengkarakterisasi
patahan material yang sulit dilakukan pada uji tarik khususnya untuk material
yang memiliki transisi deformasi yang sangat kecil
Pemilihan uji impak penting karena:
1. Deformasi dapat dilakukan pada temperatur yang rendah
2. Laju deformasi yang tinggi
3. Adanya notch dapat didekati dengan tegangan triaxial
Ada dua metoda standar pengujian yang dapat dilakukan pada uji impak
yaitu Metoda Charpy dan Metoda Izod
31
5.3 Alat Yang Digunakan
1. Specimen uji impak
2. Mesin uji Charpy
3. Penggaris
4. Alat tulis
5.4 Prosedur Percobaan
1. Siapkan lah benda uji benda uji dan peralatan uji impak
2. Catatlah jennis logam yang di gunakan
3. Ukurlah dan gambar logam yang akan di gunakan untuk uji impak
4. Masukanlah logam tersebut dalam bejana dengan temperatur yang
sesuai diinginkan
5. Naikanlah pendulum sesuai dengan kedudukan dan aturlah jarum
penunjuk pada mesin maksimum
6. Setelah benda kerja mencapai temperatur yang di inginkan,ambilah
dan letakan pada landasan dengan cepat dan tepat
7. Segera tarik tuas sehingga lengan pendulum terlepas dan pendulum
bergerak memukul benda uji (pemukulan harus terjadi setelah 5 detik
sejak logam di keluarkan dari bejana )
8. Catatlah kedudukan jarum penunjuk mesin yang menyatakan energi
yang di serap oleh logam
9. Amati dan gambar lah bentuk logam yang terjadi (gunakan kaca
pembesar
10. Catatlah semua data pada lembar yang tersedia
32
5.5 Data Hasil Percobaan
5.5.1 Pengujian Benda Pertama
1. Panjang specimen
: 120 mm
2. Diameter specimen
: 10 mm
Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah
ini:
Material
: ST-37
Standar percobaan
: JIS
Panjang awal
: 120 mm
Baban
: l0000kgf = 1019.36N
Gambar 5.1 Benda uji
A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel
Luas = a x b = 120 x 10 = 1200 mm2
Harga impak (HI)
33
Bahan
A
(mm2)
E
(Joule)
T (0C)
ST 40
Normal
68.6
276
19
Hl (Joule
/mm2)
Seketsa Lengkungan
5.5.2 Pengujian Benda Kedua
1. Panjang specimen
: 120 mm
2. Diameter specimen
: 6.6 mm
Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah
ini:
Material
: ST-37
Standar percobaan
: JIS
Panjang awal
: 120 mm
Baban
: l0000kgf = 1019.36N
Gambar 5.2 Benda uji
A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel
Luas = a x b = 120 x 6,6 = 792 mm2
Harga impak (HI)
34
Bahan
ST 40
Normal
A
E
T
(mm2) (Joule) (0C)
68.6
276
Hl
(Joule
/mm2)
Seketsa
Lengkungan
19
5.6 Kesimpulan
Dari hasil pengujian pertama dapat disimpulkan bahwa semakin besar
diameter benda maka lengkungan yang dihasilkan tidak terlalu dalam. Dari hasil
pengujian kedua bahwa semakin kecil diameter benda maka lengkungan yang
dihasilkan semakin dalam
35
BAB VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Dari rangkaian percobaan yang telah dilakukan ada beberapa kesimpulan,
diantaranya :
1. Percobaan Batang Uji Dengan Dua Tumpuan
Kesimpulannya adalah momen yang terjadi pada batang disebabkan
karena adanya gaya-gaya dan jarak. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan,
maka semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Begitu juga lendutan yang
dihasilkan, jika jaraknya jauh maka lendutan yang terjadi akan semakin besar.
2. Percobaan Batang Kantilever
Kesimpulannya adalah dari hasil perhitungan secara eksperimen, defleksi
atau lendutan terjadi karena gaya
yang diberikan pada batang uji, akan
mempengaruhi besar lendutan yang terjadi. Semakin besar gaya dan jarak yang
diberikan, maka lendutan yang akan terjadi semakin besar/panjang.
3. Percobaan Uji Lengkung dengan Mesin Press Pneumatik
Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa semakin besar tekan maka
semakin besar dan semakin dalam lengkungan yang dihasilkan.
6.2 Saran
Adapun saran yang harus diperhatikan diantaranya:
1. Praktikan harus teliti, agar kesalahan yang terjadi semakin kecil.
2. Dalam pengambilan data untuk keperluan penelitian sebaiknya tunggu sampai
beberapa saat hingga mesin bekerja pada keadaan yang optimal.
3. Jumlah asisten pengawas praktikum sebaiknya ditambah untuk memperlancar
jalannya praktikum yang sedang berlangsung.
4. Agar setiap asisten pengawas bisa menjelaskan lebih baik lagi pada saat
mengawas peserta praktik.
36
Daftar Pustaka /Referensi :
Modul Praktikum Fenomena Dasar Mesin Institut Teknologi Budi Utomo
Popov, E.P. (1993). Mechanics of Materials. Erlangga, Jakarta.
Haryo R.M., dkk. 2014. Laporan Praktikum Laboratorium Fenomena
Dasar Mesin. Teknik Mesin Universitas Brawijaya, Malang.
37