makalah praktikum peraga governor
TRANSCRIPT
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
1/17
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
2/17
11 2 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
4. Teori
Penggerak mula sering kali harus beroperasi pada putaran yang relatif konstanwalaupun daya yang harus dihasilkannya bervariasi. Untuk mencapai kondisi operasiseperti ini diperlukan suatu alat yang disebut pengatur ( governor ).
Berdasarkan cara kerjanya pengatur dibedakan menjadi dua, yaitu :
a. pengatur sentrifugal ( centrifugal governor )b. pengatur inersia ( inertia governor )
Pengatur sentrifugal bekerja berdasarkan gaya sentrifugal sedangkan pengatur inersia bekerja berdasarakan momen inersia yang timbul karena terjadinya percepatansudut. Karena lebih rumit maka jenis pengatur inersia tidak banyak digunakan walaupunreaksinya lebih cepat. Dalam pengaturan ini yang dibahas hanya pengatur sentrifugal jenis
porter.
Pada dasarnya pengatur dalam keadaan setimbang bila gaya sentrifugal, berat dangaya pegasnya seimbang. Ukuran geometri dari pengatur Porter dan hubungan antarajari-jari ( r ), jarak pemberat dari titik pusat atas ( h ) dan pembacaan skala.
Gambar 1. Geometri Pengatur Porter
Fungsi dan jenisnya :
Fungsinya untuk mengatur secara otomatis pemberian bahan bakar sesuai bebanmesin.
Menurut mekanismenya dibagi 2 jenis,yaitu :Jenis pneumatik dan Jenis sentrifugal
Menurut fungsinya dapat dibedakan
menjadi 2 jenis, yaitu :- Jenis kecepatan tertentu- Jenis semua kecepatan
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
3/17
11 3 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
1.1Governor jenis Porter
Bentuk geometri dari governor jenis Porter adalah seperti gambar berikut:
Gambar 1. Governor Porter
Untuk governor yang sedang dalam keadaan berputar, maka berlaku persamaandinamis M = I.. Pada kecepatan putar tertentu akan tercapai suatu keadaan setimbang,dimana gaya sentrifugal seimbang dengan gaya pemberat. Jika ini terjadi maka ada suatutitik yang memiliki percepatan sudut sebesar nol ( = 0 ), terjadi ma ka ada suatu titikyang memiliki percepatan sudut sebesar nol ( = 0 ), sehingga M = 0.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
4/17
11 4 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
Persamaan gerak yang terjadi dengan M dititik 0 sama dengan 0 adalah sebagai berikut :
0...0.2.
0.2.
BC FcOB g m A H k
A g M
Fc = BC
B g m H k g M
OA 0..2.
2.
Fc =
cossin
..2.
2.
cos
sin..2.
2.
cos. g m
H k g M ab
a
a g m H k g M
b
Jika ab
= K1, dan
tantan
= K2, maka persamaan akan menjadi :
Fc = g m K H k g M
K ..2.
2.
21
Dari rumus diperoleh :
2.. r m Fc
2.. hm Fc
60..2 n
; n =
.2.60
Persamaan menjadi :
2
.. r m Fc = g m K H k g M
K ..2
.
2
.2
r m
g m K H k g M
K
.
..2.
2.
21
n = .2.60
.r m
g m K H k g M
K
.
..2.
2.
21
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
5/17
11 5 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
1.2Governor Jenis Proell
Bentuk geometri dari governor jenis proell adalah seperti gambar berikut :
Gambar 2. Governor Proell
Untuk governor yang sedang dalam keadaan berputar, maka berlaku persamaandinamis M = I.. Pada kecepatan putaran tertentu akan tercapai suatu keadaansetimbang, dimana gaya sentrifugal seimbang dengan gaya pemberat. Jika ini terjadimaka ada suatu titik yang memiliki percepatan sudut sebesar nol ( ) sehingga M = 0.
Persamaan gerak yang terjadi dengan M dititk 0 sama dengan 0 adalah sebagai berikut :
0.0..0.2. BD Fc D g mC g M
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
6/17
11 6 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
BD
I g mC g M
Fc0..0.
2.
BDOD
g m BD
DC D g M Fc ..
)0(.
2.
tan..)tan(tan2.
g m g M
Fc
Jika
tantan
= K, maka persamaan akan menjadi :
g m K g M
Fc .)1.(2
.tan
22 .... BF mr m Fc
dimana :h
BF = tan ; BF = h.tan
2.tan.. hm Fc
60
..2 n ; n =
.2
.60
Persamaan menjadi :
2.tan.. hm = g m K g M
.)1.(2.
tan
hm
g m K g M
.
.)1(2.
n = .2.60
. g hm
m K M
..
)1(2
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
7/17
11 7 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
1.3Governor Jenis Hartnell
Bentuk geometri dari governor jenis Hartnell adalah seperti gambar berikut :
Gambar 3. Governor Hartnell
Untuk governor yang sedang dalam keadaan berputar, maka berlaku persamaandinamis M = I.. Pada kecepatan putar tertentu akan tercapai suatu keadaan setimbang,dimana gaya sentrifugal seimbang dengan gaya pemberat. Jika ini = 0, sehingga M = 0.Persamaan gerak yang terjadi dengan M dititik 0 sama dengan 0 adalah sebag ai berikut :
0.0..0.2.
GJ Fc J g mC g M
GJ
J g mC g M
Fc0..0.
2.
GJ J
g mGJ
JC J g M Fc
0.
)0(.
2.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
8/17
11 8 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
GJ JC g M
g m g M
GJ J
Fc .2.
.2.0
JikaGJ
J 0= K1 , dan
GJ
JC = tan = K2, maka persamaan akan menjadi :
2.
..2.
21 g M
K g m g M
K Fc
Dari rumus diperoleh :
2.. r m Fc
2.tan.. hm Fc
60..2 n
; n =
.2.60
Persamaan menjadi :
2.. r m2.
..2.
2 g M
K g m g M
K
g r m
M K m
M K
..
2.
2 21
n = .2.60
. g r m
M K m
M K
..
2.
2 21
1.3.1 Perhitungan teoritis :
Gambar 2. Geometri pengatur Porter yang digunakan untuk pengujian.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
9/17
11 9 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
a. Menghitung tinggi governor :
h1= 22 )20(165 r mm
h2 = 12020
hr
mm
H = h1 + h2 mm
Dimana :
H = tinggi governor ( mm )
r = jari-jari governor ( mm ) : ( R=2r )
= sudut governor ( o )
R = radius governor ( mm )
b. Menghitung sudut puntir governor
sin =140
38r ( o )
Dimana :
= sudut puntir ( o )
c. Menghitung sudut governor ( ) dan konstanta ( k )
sin =165
20r ( o )
Dimana :
= sudut governor ( o )
k = konstanta
d. Menghitung gaya sentrifugal pada beban keadaan seimbang
F = g H R
k w
w .).1.(2
( N )
Dimana :
F = gaya sentrifugal ( N )
W = gaya/berat rangka pengatur ( N )
w = gaya/berat pemberat
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
10/17
11 10 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
k = konstanta
R = radius ( mm )
H = tinggi governor ( mm )
G = konstanta percepatan gravitasi ( m/s2
)e. Menghitung momen puntir pada kondisi seimbang
T = F . R
Dimana :
T = momen puntir ( Nm )
F = gaya sentrifugal ( N )
R = radius governor ( mm )
f. f. Menghitung kecepatan putar atau kecepatan sudut
= H g
w
wk W
.)1.(
2 ( rad/detik )
Dimana :
= kecepatan putar atau kecepatan sudut ( rad/detik )
W = gaya berat rangka pengatur ( N )
w = gaya berat pemberat ( N )
k = konstanta
g = gravitasi bumi ( m/det 2 )
H = tingggi governor ( mm )
Perhitungan Aktual :
a. Menghitung kecepatan putar atau kecepatan sudut
=60
..2 n ( rad/detik )
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
11/17
11 11 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
Dimana :
= kecepatan sudut ( rad/detik )
n = putaran governor ( rpm )
b. Menghitung gaya tangensial
F 1 = m . 2 . r ( N )
Dimana :
F1 = gaya tangensial ( N )
m = massa governor ( kg )
= kecepatan sudut ( rad/detik )
R = radius governor ( mm )
c. Menghitung daya governor
P = T . ( watt )
Dimana :P = daya governor ( watt )
T = momen puntir ( Nm )
= kecepatan sudut ( rad/detik )
Pemasangan :
Salah satu dari ketiga pengatur dapat dipasang pada dudukan seperti pada gambar ( 2 ).Dengan menghubungkan suplai daya pada motor penggerak akan memutar gear box danakan memutar pengatur.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
12/17
11 12 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
Gambar 3. Ponstruksi Governor Porter
Prosedur Pengujian :
1. Susunlah perangkat percobaan governor porter.2. Hidupkan Speed Controller dan mulailah dari kecepatan rendah.3. Catatlah setiap perubahan Sleeve setiap 5 mm atau 10 mm dan catatlah setiap
posisi ini putaran motor.4. Lakukanlah percobaan ini berulang-ulang sesuai dengan yang lelah ditentukan
dengan berat beban yang berbeda-beda sehingga didapat grafik yang dapatmenunjukan governor stabil dan tidak stabil.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
13/17
11 13 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
Grafik hubungan antara n ( rpm ) dengan s ( mm ) untuk governor porter
a. Tabel governor proell
No Massa Putaran Tinggi
1 1110 gr 358,3 2,5
2 1110 gr 478,8 4
3 1110 gr 551,7 7,5
4 1110 gr 582,7 9
5 1110 gr 718,3 11
6 1110 gr 774,1 12,5
Grafik Governor Proell
0
200
400
600
800
1000
1200
Massa
Putaran
Tinggi
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
14/17
11 14 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
b. Tabel governor porter
No Massa Putaran Tinggi
1 1000 664,4 5,5
2 1000 679,2 8,53 1000 894,8 9,5
4 1000 979,6 10,5
5 1000 1070 12
6 1000 1207 13,5
Grafik Governor Porter
0
200
400
600800
1000
1200
1400
Massa
Putaran
Tinngi
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
15/17
11 15 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
PERAGA UJI GESEK
1. Penjelasan
Dalam pratikum ini mahasiswa dituntut untuk mengetahui besar gaya gesekterhadap benda yang telah diuji.
a. Konsep Gaya GesekanGaya kontak yang tegak lurus terhadap bidang kontak (bidang sentuh), yang
timbul akibat dua benda saling bersentuhan. Gaya kontak ini disebut gaya normalkarena arahnya tegak lurus terhadap bidang sentuh. Dalam hal ini gaya kontak yangsearah terhadap bidang sentuh disebut gaya gesekan.
Gaya gesekan selalu timbul dua permukaan benda saling bersentuhan.Permukaan yang kelihatan sangat licinpun akan tampak kasar jika diamati di bawah
mikroskop. Bahkan pada benda berpijak pad roda pun bekerja gesekan, disebut gayagesekan rotasi. Gaya gesekan rotasi jauh lebih kecil dari pada gaya gesekan translasi.
b. Koefisien Gesekan
Dalam percobaan sebuah balok dengan berat W ditarik ke kanan oleh gayaP dengan kelajuan tetap di atas permukaan mendatar yang kasar. Gaya normal yangdikerjakan oleh permukaan pada balok (N). arah gaya gesekan fr yang selalu melawangerakan relatif. Gaya geseknya dapat diukur secara tidak langsung, yaitu dengan
menghubungkan neraca pegas dengan balok tertentu dan mengukur gaya P. olehkarena P itu bergerak dengan kelajuan tetap, maka gaya P itu besarnya sama dengangaya gesekan.
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
16/17
11 16 MAKALAH PERAGA GOVERNOUR Pengujian Alat GovernourRudini Mulya Daulay Email: [email protected]
Sekarang sebuah balok kedua berat w diletakkan di aas balok yang pertamaseperti gambar diatas. B erat totalnya sekarang adalah w + w, dan jelaslah pula bahwagaya keatas akan lebih besar dari pada yang dahulu ( gambar 1 ) yaitu sama dengan w+ w, dengan percobaan ternyata bahwa pertambahan gaya gesekan sebandingdengan gaya normal.
fr /fr = N/N,atau fr/N = fr/N = konstan.
apabila untuk menyatakan gaya konstan itu dipergunakan hurup yunani , kita dapatmenuliskan:
fr/N = ,atau fr = .N
perbandingan konstan , itu disebut dengan koefisien gesek yang harganyatergantung dari sifat-sifat permukaan-permukaan benda itu.
2. Tujuan Percobaan
a. Mendapatkan koefisien gesek dari material yang berbeda.b. Mendemontrasikan gaya gesek yang terjadi pada benda uji dengan kecepatan
berbeda-beda.
3. Percobaan
a.
Berikan beban pada material benda uji .b. Tentukan kecepatan tarik dari motor.c. Baca gaya yang terjadi pada neraca pegas sewaktu gaya gesek terjadi.d. Ulangi percobaan itu sebanyak lima kali.e. Sesudah itu tambahkan beban.Data percobaan gaya gesek antara asbes dengan asbes :
Dengan rumus
g.mF=
dimana :
F = Gaya
m = Massa
g = gravitasi
-
7/27/2019 Makalah Praktikum Peraga Governor
17/17
1. = = = 40, 82
2. = = = 77,55
3. = = = 102,04
4. = = = 97,96
5. = = = 102,04
6. = = = 204,08
a. Asbes-Asbes
No Massa Gaya
1 50 gr = 0,05 kg 20
2 100 gr = 0,1 kg 76
3 200 gr = 0,2 kg 200
4 250 gr = 0,25 kg 240
5 500 gr = 0,5 kg 500
6 750 gr = 0,75 kg 1500
Grafik Uji Gesek
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
Massa
Gaya
Gesek