deteksi kerusakan ring piston mesin 4 tak.pdf

Click here to load reader

Post on 13-Apr-2018

217 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 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

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

    2/11

    iii

    DETEKSI KERUSAKAN RING PISTON PADA MESIN

    EMPAT LANGKAH MELALUI PENGUKURAN

    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

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

    3/11

    iv

    DETEKSI KERUSAKAN RING PISTON PADA MESIN

    EMPAT LANGKAH MELALUI PENGUKURAN

    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

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

    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.

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

    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

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

    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

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

    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 ..............