BAB I

SESI/PERKULIAHAN KE: 4

TIK : Pada akhir pertemuan ini mahasiswa diharapkan berkompetensi dalam:

1. Menjelaskan mekanisme-mekanisme yang dibuat dalam suatu sistem rangkaian batang penghubung.

Pokok Bahasan : Sistem Rangkaian Batang Penghubung

Deskripsi singkat: Dalam pertemuan ini mahasiswa akan mempelajari contoh-contoh mekanisme dalam bentuk sistem rangkaian batang penghubung seperti empat batang penghubung, mekanisme engkol peluncur, mekanisme dan mesin ketam.

I. Bahan Bacaan

1. Martin H. George, Setiyobakti, 1992. Kinematika dan Dinamika Teknik, Penerbit Erlangga, Jakarta.

2. Holowenko A.R, Cendy Prapto, 1996. Dinamika Permesinan, Penerbit Erlangga, Jakarta.II. Bahan Bacaan Tambahan

1. Meriam J.L, Kraige L.G.,1995. Mekanika Teknik - Dinamika, Penerbit Erlangga, Jakarta.

III. Pertanyaan Kunci/Tugas:

1. Sebutkan contoh-contoh sistem rangkaian batang penghubung dan gambarkan ?IV. Tugas

1. Untuk suatu mekanisme engkol dan ayunan yang ditunjukkan pada gambar 3.1, gambarlah titik D untuk setiap langkah 30o dari engkol 2. gambarkan kurva yang tidak terputus-putus melalui titik-titik ini. (Gambarlah batang penghubung 3 yang berisi titik B, C dan D pada kertas sketsa yang diletakkan diatas gambar)BAB IIISISTEM RANGKAIAN BATANG PENGHUBUNG3.1 Pendahuluan

Pada bab ini akan dibahas mengenai beberapa mekanisme yang digambarkan dalam bentuk suatu sistem rangkaian batang penghubung, dimana akan dipelajari cara penggambaran dan pemberian notasi dari setiap batang penghubung.Tujuan yang ingin dicapai dalam bab ini adalah setelah mempelajari mata kuliah ini, mahasiswa memiliki kompetensi dalam menjelaskan mekanisme-mekanisme yang dibuat dalam suatu sistem rangkaian batang penghubung, sehingga mahasiswa mampu mengikuti perkuliahan selanjutnya dengan mudah.

3.2 Mekanisme Empat PenghubungSalah satu mekanisme yang paling sering digunakan adalah sistem rangkaian batang penghubung empat batang. Mekanisme ini ditunjukkan pada gambar 3.1, dimana batang penghubung 1 merupakan kerangka diam, batang penghubung 2 dan 4 adalah engkol dan batang penghubung 3 adalah perangkainya (coupler).

Gambar 3.1 Mekanisme empat penghubung (ref. 1)Pada gambar 3.2, engkol 2 dan 4 sama panjangnya dan perangkai 3 sama dengan panjang garis penghubung titik-titik pusat O2O4. Engkol-engkol 2 dan 4 selalu mempunyai kecepatan sudut yang sama.

Gambar 3.2 Mekanisme empat penghubung sejajar (ref. 1)Pada gambar 3.3, engkol 2 dan 4 sama panjangnya dan perangkai 3 sama dengan panjang garis penghubung titik-titik pusat O2O4, tetapi engkol-engkolnya tidak sejajar dan berputar dalam arah berlawanan. Jika engkol 2 berputar dengan kecepatan sudut yang tetap, maka engkol 4 akan mempunyai kecepatan sudut yang berbeda-beda.

Gambar 3.3 Mekanisme empat penghubung tidak sejajar (ref. 1)3.3 Mekanisme Engkol PeluncurMekanisme ini mempunyai kesamaan dengan mekanisme empat batang penghubung, jika engkol 4 pada gambar 3.1 dibuat dengan panjang yang tidak terhingga maka titik C akan mempunyai gerakan lurus dan engkol 4 dapat diganti dengan sebuah peluncur seperti ditunjukkan gambar 3.4.

Gambar 3.4 Mekanisme engkol peluncur (ref. 1)3.4 Mesin Ketam-EngkolMekanisme ini menggunakan sistem yang merupakan kebalikan dari rangkaian batang pengghubung engkol peluncur. Gambar 3.5 menunjukkan suatu susunan dimana batang penghubung 2 berputar secara penuh dan batang penghubung 4 berayun. Jika penggerak, batang penghubung 2 berputar bjj pada kecepatan tetap, peluncur 6 akan mempunyai langkah yang pelan ke kiri dan langkah balik yang cepat ke kanan.

Gambar 3.5 Mekanisme engkol peluncur (ref. 1)3.5 Mekanisme Garis LurusMekanisme garis lurus adalah sistem rangkaian batang penghubung yang mempunyai sebuah titik yang dapat bergerak menurut garis lurus atau hampir menyerupai sebuah garis lurus tanpa harus dipandu oleh permukaan yang datar. Mekanisme Watt pada gambar 3.6, mungkin dapat menghasilkan gerakan menurut garis lurus. Titik P mengikuti jejak sebuah jalut yang berbentuk 8 dimana ada bagian yang cukup besar yang kira-kira seperti garis lurus.

Gambar 3.6 Mekanisme Watt (ref. 1)

Mekanisme Scott-Russel (Gambar 3.7) memberikan gerakan dari titik P yang benar-benar merupakan garis lurus. Panjang AC = BC = CP. Variasi dari mekanisme ini ditunjukkan dalam gambar 3.8, dimana peluncur diganti dengan engkol BD dan titik P kira-kira harus mempunyai gerakan garis lurus.

Gambar 3.7 Mekanisme Scott-Russel (ref. 1)

Gambar 3.8 Variasi dari Mekanisme Scott-Russel (ref. 1)

3.6 Mekanisme SejajarMekanisme ini merupakan sistem rangkaian batang penghubung yang memberikan gerakan sejajar. Penggunaan dari mekanisme sejajar ini adalah mesin gambar yang umum digunakan (Gambar 3.9). Jajaran genjang ABCD dan EFGH digabung oleh sebuah gelang BECH. Batang-batang horisontal dan vertikal yang mempunyai pinggir yang lurus dapat diputar dan diikatkan pada setiap kedudukan relatif terhadap kap FG. Dengan mengayunkan lengan-lengannya, batang yang berpinggir lurus akan bergerak pada setiap kedudukan yang sejajar pada gambar.

Gambar 3.9 Mekanisme sejajar (ref. 1)

3.7 Mekanisme BerengselMekanisme berengsel digunakan apabila diperlukan gaya yang besar yang bekerja pada jarak yang pendek. Salah satu penggunaan mekanisme ini adalah mesin pemecah batu dengan diagram kinematis yang ditunjukkan pada gambar 3.10.

Gambar 3.10 Mekanisme berengsel (ref. 1)

3.8 Penutup

3.8.1 Rangkuman

Sistem rangkaian empat batang penghubung merupakan salah satu mekanisme yang paling berguna dan umum dipergunakan. Mekanisme-mekanisme yang digambarkan dalam bentuk sistem rangkaian batang penghubung akan mempermudahkan bagi perancang atau penganalisa dalam menghitung atau menganalisa gaya dan gerak dari rancangan yang dibuatnya.

Mekanisme adalah rangkaian batang penghubung yang membentuk rantai kinematis terbatas yang apabila salah satu batang penghubung digerakkan, maka batang lainnya bergerak ke posisi tertentu yang telah diperkirakan.3.8.2 Soal-soal Latihan 1. Dalam gambar 3.11 engkol 2 diputar secara terus-menerus dan 4 diayun. Berapakah harga maksimun dan harga minimun dalam milimeter yang dapat digunakan untuk panjang perangkai.

Gambar 3.112. Rancanglah sebuah mekanisme garis lurus Watt yang akan memberikan perkiraan yang mendekati sebuah garis lurus sepanjang 76 mm. Anggaplah sebuah harga coba-coba untuk AB = BC = CD = 50 mm dan D terletak 100 mm ke kanan dan 50 mm di bawah A. Gambarkan jalur dari titik P untuk interval 10o sewaktu engkol AB bergerak dari posisi terendahnya ke posisi tertingginya. Kemudian ukur panjang dari bagian yang kira-kira merupakan garis lurus. Sebut dia h dan tentukan harganya dengan sebuah garis dimensi pada gambar. Dimensi yang diperlukan kemudian akan sama dengan dimensi yang dimisalkan dikalikan dengan rasio dari panjang yang diinginkan terhadap h.

PAGE 19