deteksi kerusakan ring piston mesin 4 tak.pdf

7/24/2019 deteksi kerusakan ring piston mesin 4 tak.pdf

1/11

DETEKSI KERUSAKAN RING PISTON PADA MESIN

EMPAT LANGKAH MELALUI PENGUKURAN

SINYAL GETARAN

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelarSarjana Teknik

Oleh :

Kamega Sulistiyana

I1408511

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2013


2/11

iii



SINYAL GETARAN

Disusun oleh

Kamega Sulistiyana

NIM. I1408511

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Zainal Arifin, ST, MT. Didik Djoko Susilo, ST, MT.

NIP. 197303082000031001 NIP. 197203131997021001

Telah dipertahankan di hadapan Tim Dosen Penguji pada hari rabu tanggal 31 Juli

2013.

1. Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT.

NIP. 197202292000121001

2. Teguh Triyono, ST.

NIP. 197104301998021001

Ketua Jurusan Teknik Mesin Koordinator Tugas Akhir

Didik Djoko Susilo, ST, MT. Wahyu Purwo Raharjo, ST, MT.

NIP. 197203131997021001 NIP. 197202292000121001


3/11

iv



SINYAL GETARAN

Kamega SulistiyanaJurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik, Universitas Sebelas MaretSurakarta, Indonesia

E-mail : [email protected]

Abstrak

Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan teknik deteksi kerusakan

ring piston pada mesin empat langkah melalui pengukuran sinyal getaran. Analisagetaran ini dilakukan dengan mengukur getaran pada ring piston kondisi aus dantergores, kemudian membandingkanya dengan getaran yang dihasilkan oleh ring

piston kondisi baik. Pengujian dilakukan pada putaran 750 rpm, 1500 rpm, 2250

rpm, dimana posisi sensor pada kepala silinder dan blok silinder. Pengukuran

sinyal getaran diperoleh dalam domain waktu, yang selanjutnya dilakukan analisaenergi sinyal getaran dengan pengolahan pada software Matlab. Analisa yang

dilakukan yaitu membandingkan energi sinyal getaran ring piston kondisi baik

dengan kondisi cacat.

Hasil penelitian menunjukkan cacat pada ring piston menyebabkan

terjadi penurunan energi sinyal getaran pada semua langkah. Hal ini disebabkankarena tekanan yang dihasilkan ring piston cacat lebih kecil dibanding ring pistonbaik. Penurunan energi sinyal getaran pada langkah hisap dan kompresi lebih

besar dari langkah tenaga dan buang. Indikasi adanya kerusakan pada ring piston

dapat ditunjukkan dari penurunan energi sinyal getaran pada semua langkah.

Kata kunci : sinyal getaran, energi sinyal, deteksi kerusakan, ring piston, mesin

empat langkah


4/11

v

FAULT DETECTION OF PISTON RING ON THE FOUR

STROKE ENGINE WITH VIBRATION SIGNAL

MEASUREMENT

Kamega SulistiyanaMechanical Engineering Department

Engineering Faculty, Sebelas Maret University

Surakarta, Indonesia

E-mail : [email protected]

Abstract

The purpose of this study is to develop the piston ring damage detectiontechnique using vibration analysis. Vibration analysis was performed by

measuring vibration in four stroke engine which were worn and scratched on its

piston ring, then compare it with the vibrations generated by engine which had a

good conditions. Tests carried out on engine revolution of 750, 1500, and 2250rpm, where the sensor were placed on the cylinder head and cylinder block.

Vibration measurement produced a signal in the time domain, which then be

analysed their signal energy with the aid of Matlab software.

Result of the research showed that the vibration signal energy decrease

in all of the strokes of the defect piston ring. It was caused by the pressure of the

defect piston ring smaller than the good piston rings. The decrease of vibrationsignal energy in suction and compression stroke were greater than the power and

exhaust stroke. Indication of piston ring defect could be shown from the decreasein the vibration signal energy in all of the strokes.

Keywords: vibration signal, signal energy, fault detection, piston ring, four-stroke

engine.


5/11

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji hanya kepada Allah, karena atas pertolongan-Nya penulis dapat

menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul Deteksi Kerusakan Ring

Piston Pada Mesin Empat Langkah Melalui Pengukuran Sinyal Getaran.

Dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemui

kesulitan. Alhamdulillah, berkat bantuan dan dukungan berbagai pihak, akhirnya

semua kesulitan dapat diselesaikan. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis

sampaikan rasa terima kasih kepada :

1. Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT, selaku ketua jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus sebagai dosen

pembimbing II yang telah membimbing tugas akhir ini.

2. Bapak Zainal Arifin, ST, MT, selaku dosen pembimbing I yang telah dengan

sabar memberikan arahan sehingga tugas akhir ini bisa selesai.

3. Bapak R Lullus Lambang G. Hidajat, MT, yang telah meluangkan waktunya

untuk membantu tentang pemrograman dan membagi ilmunya mengenai tugas

akhir ini.

4. Orang tuaku, yang selalu memberikan dukungan baik materi dan moral.

5. Keluarga baruku, terima kasih sudah setia menemani dan mengisi hari-hari.

6. Kakak dan adik adik, yang telah memberikan saran dan doa.

7. Tim getaran Ari, Wahyu dan Bagus yang telah bekerja sama dan saling

membantu.

8. Teman teman transfer 2009 yang telah bersama sama bekerja keras, saling

memberi semangat untuk bersama sama menyelesaikan tugas akhirnya

masing masing.

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa masih banyak

terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar

ke depan, tugas akhir ini bisa lebih baik. Sebagai penutup, penulis berharap agar

tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kemajuan dunia ilmu pengetahuan.

Surakarta, Juli 2013

Penulis


6/11

vii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i

HALAMAN SURAT PENUGASAN ........................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ....................................................................... iiiABSTRAK ....................................................................................................... iv

ABSTRACT ..................................................................................................... v

KATA PENGANTAR..................................................................................... viDAFTAR ISI ................................................................................................... vii

DAFTAR TABEL ........................................................................................... ix

DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... x

DAFTAR LAMPIRAN .. xii

BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Masalah 1

1.2 Perumusan Masalah .. 2

1.3 Batasan Masalah ... 21.4 Tujuan 2

1.5 Manfaat . 2

1.6 Sistematika Penulisan 3

BAB II LANDASAN TEORI2.1 Tinjauan Pustaka ... 4

2.2 Mesin ..... 5

2.2.1 Mesin 4 Tak ............................................ 5

2.2.2 Komponen Mesin .... 62.2.3 Penyebab Getaran pada Mesin 7

2.2.4 Tekanan ................... 9

2.3 Ring Piston ......................................................... 92.3.1 Kerusakan Ring Piston 11

2.4 Getaran ............................... 12

2.4.1 Karakteristik Getaran ... 13

2.4.2 Sensor Getaran (piezoelectric accelerometer) ....... 142.4.3 ProximitySensor ................................................................. 15

2.4.4 Penguraian Sinyal Getaran .................................................. 16

2.4.5 Domain Waktu .................................................................... 16

2.4.6 Crank Angle Domain ........................................................... 172.4.7 Energi Sinyal ....................................................................... 17

2.4.8 Amplitudo ............................................................................ 18

2.5 SinyalBaseline atau Sinyal Referensi ........................................... 19

2.6 Analisis Perbandingan ................................................................... 19

BAB III METODE PENELITIAN3.1 Diagram Alir ... 20

3.2 Alat dan Bahan ............... 21

3.3 Pelaksanaan Penelitian ................................... 253.3.1 Tahap Persiapan Mesin dan Ring .... 25

3.3.2 SettingAlat Uji Getaran .. 25

3.3.3 Tahap Pengambilan Data ......... 26

3.3.4 Tahap Pengolahan Data ... 27

3.3.5 Tahap Analisa Data ............................................................. 27


7/11

viii

BAB IV DATA DAN ANALISA4.1 Data Penelitian ................................... 28

4.2 Analisa Data ................................... 414.3 Pembahasan ........................................ 52

BAB V PENUTUP5.1 Kesimpulan .................. 54

5.2 Saran ................................................ 54

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


8/11

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Hasil pengujian pada letak sensor kepala silinder ..................... 51

Tabel 4.2 Hasil pengujian pada letak sensor blok silinder ........................ 51

Tabel 4.3 Penurunan energi total pada letak sensor kepala silinder ......... 51

Tabel 4.4 Penurunan energi total pada letak sensor blok silinder ............. 51


9/11

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Siklus empat tak .................................... 6

Gambar 2.2 Komponen mesin ................................................................... 7

Gambar 2.3 Ring piston ............................................................................. 10Gambar 2.4 Permukaan ring lecet ........................................................... 11

Gambar 2.5 Ring piston aus ..................................................................... 11

Gambar 2.6 Ring piston patah .................................................................. 11Gambar 2.7 Gaya pada pegas .................................................................. 12

Gambar 2.8 Getaran pegas ....................................................................... 12

Gambar 2.9 Karakteristik getaran .. .. 13

Gambar 2.10 Prinsip kerjapiezo-elctric accelerometer ............................ 14Gambar 2.11 Prinsip kerjaproximitysensor ...... 15

Gambar 2.12 Profil getaran domain waktu suatu mesin industri... 16

Gambar 2.13 Sinyal akustik pada mesin .................................................... 17

Gambar 2.14 Aturan trapesium pada sebuah sinyal .................................. 18Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ........................................................ 20

Gambar 3.2 Mesin honda C70 ................................................................. 22

Gambar 3.3 Inverter 3 phase .................................................................... 23

Gambar 3.4 Piezoelectric accelerometer sensor ...................................... 23Gambar 3.5 Proximity probe ................................................................... 24

Gambar 3.6 Digital storage oscilloscope ................................................ 24

Gambar 3.7 Alat uji deteksi kerusakan ring piston .................................. 25

Gambar 3.8 Skema proses pengambilan data .......................................... 26Gambar 4.1 Ring piston kondisi baik ...................................................... 28

Gambar 4.2 Ring piston kondisi aus dan tergores ................................ 28

Gambar 4.3 Sinyal domain waktu putaran 750 rpm dengan letak sensordi kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston .............. 29

Gambar 4.4 Sinyal domain waktu putaran 1500 rpm dengan letak

sensor di kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ... 30

Gambar 4.5 Sinyal domain waktu putaran 2250 rpm dengan letaksensor di kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ... 31

Gambar 4.6 Sinyal domain waktu putaran 750 rpm dengan letak sensor

di blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ................. 32

Gambar 4.7 Sinyal domain waktu putaran 1500 rpm dengan letaksensor di blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ...... 33

Gambar 4.8 Sinyal domain waktu putaran 2250 rpm dengan letak

sensor di blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston........ 34

Gambar 4.9 Sinyal crank angledomain putaran 750 rpm dengan letaksensor di kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ... 35

Gambar 4.10 Sinyal crank angledomain putaran 1500 rpm dengan letak

sensor di kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ... 36

Gambar 4.11 Sinyal crank angledomain putaran 2250 rpm dengan letaksensor di kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston .... 37


sensor di blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ....... 38




10/11

xi



Gambar 4.15 Energi sinyal putaran 750 rpm dengan letak sensor padakepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ................... 41

Gambar 4.16 Energi sinyal putaran 1500 rpm dengan letak sensor padakepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston ................... 42

Gambar 4.17 Energi sinyal putaran 2250 rpm dengan letak sensor padakepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston .................. 42

Gambar 4.18 Energi sinyal putaran 750 rpm dengan letak sensor pada

blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ....................... 43

Gambar 4.19 Energi sinyal putaran 1500 rpm dengan letak sensor padablok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ...................... 43

Gambar 4.20 Energi sinyal putaran 2250 rpm dengan letak sensor pada

blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ...................... 44

Gambar 4.21 Total energi sinyal getaran putaran 750 rpm dengan letak

sensor pada kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston 45Gambar 4.22 Total energi sinyal getaran putaran 1500 rpm dengan letak

sensor pada kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston 46

Gambar 4.23 Total energi sinyal getaran putaran 2250 rpm dengan letaksensor pada kepala silinder untuk ketiga kondisi ring piston 47


sensor pada blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston.... 48

Gambar 4.25 Total energi sinyal getaran putaran 1500 rpm dengan letaksensor pada blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston ... 49


sensor pada blok silinder untuk ketiga kondisi ring piston .... 50


11/11

xii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Script program pengolahan sinyal getaran

Lampiran 2 Sinyal referensi

Lampiran 3 Hasil pengukuran tekanan kompresi

deteksi kerusakan ring piston mesin 4 tak.pdf

Documents

PENGARUH VARIASI MASSA PISTON TERHADAP PERFORMA …lib.unnes.ac.id/36608/1/5202415056_Optimized.pdf · Berkurangnya dinding piston otomatis akan mengurangi massa piston itu sendiri

Diktat Ring

Proses Manufaktur Pembuatan Piston

54568_Kompresor Piston Ingresol Rand

STUDI KARAKTERISTIK MATERIAL PISTON DAN …core.ac.uk/download/pdf/11724566.pdfii abstrak studi karakteristik material piston dan pengembanga n prototipe piston berbasis limbah piston

Mesin Piston 4 Tak & Piston 2 Tak

STUDI KARAKTERISTIK MATERIAL PISTON DAN · PDF fileii abstrak studi karakteristik material piston dan pengembanga n prototipe piston berbasis limbah piston bekas nurhadi nim. l4e 008

Pembuatan Piston

Ring Theory

Proses Piston (2)

Ring Kasan

Diajukan Kepada Fakultas Teknik Universitas Negeri ... · Pembongkaran dan pemeriksaan komponen ... Hand block ... Mengukur celah ujung ring piston dan samping ring piston

Piston Presskit

Bab Piston

proses pembentukan piston

Makalah Piston

Delicate Ring

Smart ring

Produksi Piston

PokokBahasan · Web viewLepaskan baut penyetop torak 2 sekunder piston ( tekan torak dalam-dalam dan lepaskan baut penyetop ) Lepaskan ring penjamin ( snap ring ) dengan menekan torak

ENGINE · Web viewCamshaft Konstruksi Blok Mesin Nama-nama komponen Ring piston Piston & piston pin Engine block Camshaft Camshaft gear / camshaft sprocket Timing chain Camshaft bushing

Proses Piston (1)

Laporan psg (piston)

sakhsondotcom.files.wordpress.com … · Web viewBagian sistem rem piringan yang berfungsi mengembalikan piston kepada kedudukan semula -... A. brake pad. B. piston boot. C. piston

Engine Ring

Ringkasan Ring

Analisis Sistem Pengukuran pada Interpretasi Visual ...digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-34603-1309100055-Presentation.pdf · kemampuan alat ukur ring piston dapat diterima,

library.upnvj.ac.idlibrary.upnvj.ac.id/pdf/artikel/prosiding/prosiding... · 2017. 3. 14. · piston rod dan cam shaft. Demikian juga sebaliknya, akibat aus antara ring piston dan

Ring Kuosen dari Ring Polinomial

ANALISA KERUSAKAN RING PISTON PADA MESIN INDUK DI …repository.pip-semarang.ac.id/1809/2/51145372 T_Open_Acces.pdfAdvisor II: Andri Yulianto, M.T. The diesel engine is an internal

TENTANG PERUSAHAAN WD-40...Berbagai komponen struktural mobil, seperti katup kursi, noken, katrol, bubungan, ring kopling transmisi, ring piston, ring sinkronisasi, flensa sistem knalpot

Pelapisan Piston

081212569684, Jual Ring Basket Stand, Jual Ring Basket Murah, Jual Ring Basket Portable

ANALISA PATAHNYA RING PISTON PADA KOMPRESOR UDARA DI ATAS KAPAL TB. MDM BORNEO

Fungsi Ring Piston Ada 3