estimasi getaran mekanik pada telescopic shock absorber motor

52
LAPORAN PENELITIAN MANDIRI ESTIMASI GETARANMEKANIK PADA TELESCOPIC SHOCK ABSORBER MOTOR YAMAHA JUPITER Oleh: ABDUL HADI NIP. 19650905 199412 1 001 UNIVERSITAS PATTIMURA MARET 2015

Upload: dangdat

Post on 31-Dec-2016

311 views

Category:

Documents


33 download

TRANSCRIPT

Page 1: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

LAPORAN

PENELITIAN MANDIRI

ESTIMASI GETARANMEKANIK PADA TELESCOPIC SHOCK ABSORBERMOTOR YAMAHA JUPITER

Oleh:

ABDUL HADI

NIP. 19650905 199412 1 001

UNIVERSITAS PATTIMURA

MARET 2015

Page 2: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

HalamanPengesahan

JudulKegiatan : Estimasi GetaranMekanikPada Telescopic Shock Absorber MotorYamaha Jupiter

Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan

Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-

Ambon, 14 Oktober 2015Menyetujui,

DekanFakultasTeknik

Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006

Peneliti,

Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001

Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian

Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001

HalamanPengesahan

JudulKegiatan : Estimasi GetaranMekanikPada Telescopic Shock Absorber MotorYamaha Jupiter

Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan

Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-

Ambon, 14 Oktober 2015Menyetujui,

DekanFakultasTeknik

Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006

Peneliti,

Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001

Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian

Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001

HalamanPengesahan

JudulKegiatan : Estimasi GetaranMekanikPada Telescopic Shock Absorber MotorYamaha Jupiter

Peneliti/PelaksanaNamaLengkap : Abdul Hadi, ST.,MTNIDN : 0005096504Jabatanfungsional : AsistenAhliProgram Studi : TekniksistemPerkapalan

Nomor HP : 081233232337Surel (e-mail) : -InstitusiMitra : -Alamat : Jl. LorongPutri RT/RW 002/019 DesaBatuMerah - AmbonWaktuPelaksanaan : 3 bulanBiayaKeseluruhan : Rp 3.000.000,-

Ambon, 14 Oktober 2015Menyetujui,

DekanFakultasTeknik

Ir. DaudIlela, MTNIP.19531210 198003 1 006

Peneliti,

Abdul Hadi, ST.,MTNIP. 19650905 199412 1 001

Mengetahui,KetuaLembagaPenelitian

Prof.Dr.Ir. Rafael M.Osok,MScNIP. 19601024 198803 1 001

Page 3: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor
Page 4: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

DAFTAR ISI

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

LEMBARAN PENGESAHAN ........................................................................ ii

RINGKASAN .................................................................................................. iii

DAFTAR ISI ..................................................................................................... iv

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang ................................................................................................... 11.2. Rumusan masalah ............................................................................................. 3

1.3. Tujuan Penelitian ............................................................................................. 3

1.4. Batasan masalah ................................................................................................ 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem suspensi ................................................................................................. 5

2.2. Prinsip kerja suspensi ........................................................................................ 7

2.3. Sistem suspensi depan ( Front suspension ) ................................................. 8

2.4. Getaran mekanik ............................................................................................... 13

2.5. Pemodelan sistem dan persamaan yang dikembangkan ............................. 16

2.6. Redaman viskos................................................................................................. 19

2.7. Kekakuan pegas ............................................................................................. 23

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................. 24

3.2. Variabel penelitian .............................................................................................. 24

3.3.Alat dan bahan penelitian .................................................................................... 24

3.4.Metode analisa data .............................................................................................. 25

3.5.Mekanisme percobaan......................................................................................... 26

3.6. Prosedur percobaan ............................................................................................. 26

Page 5: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

3.7. Diagram alir .......................................................................................................... 27

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil ....................................................................................................... 28

4.1.1 Hasil karakteristik respon frekuensi untuk perlakuan Yamalube

Oil dalam bentuk ( RMS dan Peak-peak )...................................... 28

4.1.2 Hasil karakteristik respon frekuensi untuk perlakuan Jumbo Oil

dalam bentuk ( RMS dan Peak-peak ) ............................................ 32

4.1.3 Hasil karakteristik respon frekuensi untuk perlakuan Ke-1 dalam

bentuk ( RMS dan Peak-peak ) ...................................................... 35

4.2. Pembahasan ..................................................................................................38

4.2.1 Analisa pengaruh fluida terhadap karakteristik getaran respon

frekuensi pada jumbo oil dan Yamalube oil untuk ( RMS dan

Peak-Peak ) ................................................................................... 38

4.2.2 Analisa pengaruh fluida terhadap karakteristik getaran respon

frekuensi pada perlakuan 1- 9 untuk ( RMS dan Peak-Peak ) ......40

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan ............................................................................................... 43

5.2 Saran ............................................................................................................. 43

DAFTAR PUSTAKA

Page 6: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

ABSTRAK

Kendaraan bermotor dewasa ini banyak digunakan sebagai alat transportasi.Sesuai fungsinya sebagai alat transportasi maka kendaraan bermotor harus didesainsehingga dapat membuat rasa aman dan nyaman bagi pengendaranya, salah satu faktoryang mempengaruhi kenyamanan sepeda motor adalah sisitem suspensi. Untuk ituShock absorber merupakan sebuah alat mekanik yang didesain untuk meredam getarandan merupakan bagian penting dalam susupensi kendaraan bermotor, alat ini berfungsiuntuk mengurangi efek dari kasarnya permukaan jalan.

Tujuan dari penelitian ini adalah Untuk mengetahui pengaruh getaran responfrekuensi dari merk-merk minyak pelumas dan mengetahui besar respon frekuensi yangterjadi pada berbagai campuran oil damper. Dalam penelitian ini menggunakan metodeDesain Eksperimen yaitu melakukan pengujian untuk mendapatkan data danmengelolahnya secara sistematis dan akurat sehingga dapat mengetahui respon getaranpada Telescopik Shock Absorber Yamaha Jupiter MX 135 CC.

Dari hasil penelitian dan analisis yang dilakukan dapat diperoleh karakteristikpengaruh getaran respon frekuensi dalam bentuk RMS dan Peak-peak. Berdasarkan hasilpenelitian dapat diketahui kombinasi pelumas yamalube dan jumbo memberikanremanan yang baik simpangan yang relatif kecil yaitu untuk RMS yakni ; (Displacement: 31.8 dB re 1pm , Velocity : 67.2 dB re 1nm/s, Acceleration : 103.7 dB re 1 / ).Untuk Peak-peak yakni ; (Displacement : 40.8 dB re 1pm, Velocity : 76.8 dB re 1nm/s,Acceleration : 112.8 dB re 1 / ).

Kata Kunci : Telescopic Shock Absorber, Oil Damper, Getaran Respon Frekuensi

Page 7: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kendaraan bermotor dewasa ini banyak digunakan sebagai alat transportasi.

Sesuai fungsinya sebagai alat transportasi maka kendaraan bermotor harus didesain

sehingga dapat membuat rasa aman dan nyaman bagi pengendaranya, salah satu

faktor yang mempengaruhi kenyamanan sepeda motor adalah sisitem suspensi.

Suspensi pada dasarnya merupakan bagian dari chasis yang dipasangkan di

antara body atau rangka dengan roda-roda yang berfungsi untuk meredam getaran-

getaran atau kejutan-kejutan (beban dinamis) yang ditimbulkan oleh keadaan jalan

dan juga berfungsi sebagai tumpuan atau penahan berat kendaraan (beban statis).

Kontruksi suspensi dibuat sedemikian rupa sehingga kendaraan dapat berjalan dengan

nyaman dan aman.

Shock absorber adalah sebuah alat mekanik yang didesain untuk meredam

getaran dan merupakan bagian penting dalam susupensi kendaraan bermotor, alat ini

berfungsi untuk mengurangi efek dari kasarnya permukaan jalan.

selain itu Shock absorber diharapkan tetap stabil saat sepeda motor menikung,

sehingga mudah dikendalikan dengan itu getaran akibat kerja mesin dapat diredam.

Oleh Shock absorber gerak ayun naik turun badan sepeda motor diperlambat

Page 8: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

2

sehingga menjadi nyaman dan tidak mengejut, itulah sebabnya shock absorber

disebut juga sebagai peredam kejut. Dengan demikian, gangguan pada shock

absorber akan berpengaruh langsung pada kenyamanan dan keamanan berkendara.

Media peredaman yang digunakan oleh shock absorber dapat berupa oli, karet

(rubber), ataupun gas nitrogen. Gaya redaman dihasilkan akibat adanya tahanan

media peredaman baik oli ataupun gas nitrogen melalui saluran output pada saat

piston ditekan atau bergerak.

Minyak peredam (Oil damper) berfungsi mengontrol gerakan pegas suspensi

(naik maupun turun) melalui lubang-lubang saluran yang terdapat pada piston

damper. Gerakan menahan yang dilakukan oleh piston damper didapatkan dari oli

yang meredam gerakan pegas, melalui perubahan lubang keluar masuknya oli pada

saat piston bergerak turun naik.

Berdasarkan observasi atau pengamatan dilapangan bahwa saat ini pabrikan

telah menyediakan Oli refile yang bisa kita dapatkan di bengkel resmi maupun

bengkel-bengkel non resmi, namun pada umumnya hanya mnggunakan satu merk oli

peredam yang sama untuk berbagai jenis sepeda motor. Oli yang digunakan yaitu

jumbo oil shock absorber. Sehingga perlu dikaji sberepa besar redaman yang

dihasilkan oleh penggunaan berbagai jenis merk pelumas yang dipakai sebagai

redaman.

Page 9: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

3

1.2. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh merk minyak peredam (Oil Damper) terhadap getaran

respon frekuensi pada Shock Absorber.

2. Bagaimana pengaruh variasi campuran minyak peredam terhadap getaran

respon frekuensi pada shock absorber.

1.3. Tujuan Penelitian

1. Untuk mengetahui karakteristik getaran respon frekuensi dari merk-merk

minyak pelumas.

2. Untuk mengetahui besar karakteristik pengaruh getaran respon frekuensi yang

terjadi pada berbagai campuran oil damper.

1.4. Batasan Masalah

1. suspensi depan (Telescopic Shock Absorber) yang digunakan adalah Yamaha

Jupiter

2. shock absorber mengalami getaran paksa teredam (kondisi stady)

3. Oil/minyak peredam yang digunakan adalah Yamalube dan Jumbo

4. Penempatan sensor transduser pada shock absorbe telah ditentukan

5. Pengujian dalam keadaan statis (motor tidak berjalan).

6. Kekakuan dari pegas yang dipakai tetap konstan.

7. Suspensi diasumsikan tegak tanpa sudut kemiringan

Page 10: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

4

8. Penelitian ini menggunakan sistem getaran satu derajat kebebasan / SDOF

(Single Degree Of Freedom)

Page 11: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Sistem Suspensi

Suspensi pada dasarnya merupakan bagian dari chasis yang dipasangkan di

antara body atau rangka dengan roda-roda yang berfungsi untuk meredam

getaran getaran atau kejutan-kejutan (beban dinamis) yang ditimbulkan oleh keadaan

jalan dan juga berfungsi sebagai tumpuan atau penahan berat kendaraan (beban

statis). Kontruksi suspensi dibuat sedemikian rupa sehingga kendaraan dapat berjalan

dengan nyaman dan aman. Maka dari itu suspensi harus dapat :

1. Menyerap bantingan dan goncangan akibat kondisi jalan.

2. Meneruskan gaya pengereman dan pengemudian.

3. Memungkinkan roda tetap menapak pada jalan.

4. Mengantar gerakan roda.

Gambar 2.1. Suspensi Pada Sepeda Motor

Dalam sistem suspensi, roda-roda dihubungkan dengan badan kendaraan

melalui berbagai macam sambungan yang membolehkan percepatan vertikal dari

roda relative terhadap badan kendaraan dapat diatasi oleh pegas dan peredam.

Ketika sebuah beban tambahan ditempatkan pada pegas-pegas atau kendaraan

bertemu dengan sebuah bump dijalan, pegas tersebut akan menyerap beban dengan

Page 12: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

6

melakukan kompresi. Jadi sistem suspensi merupakan gabungan/perpaduan antara

pegas dan peredam kejut/shock absorber.

Gambar 2.2 Sistem Suspensi

Sistem suspensi ditujukan untuk menciptakan keamanan dan kenyamanan

bagi pengemudi maupun penumpang kendaraan. Sistem suspensi dirancang untuk

menahan getaran akibat benturan roda dengan kondisi jalan. Selain itu, sistem

suspensi diharapkan mampu untuk membuat lembut saat sepeda motor menikung,

sehingga mudah dikendalikan. Dengan sistem suspensi juga, getaran akibat kerja

mesin dapat diredam. Semua kegunaan sistem suspensi tadi, pada akhirnya dapat

diambil kesimpulan bahwa dengan bekerjanya sistem suspensi, pada dasarnya adalah

agar diperoleh kenyamanan dalam berkendara sepeda motor. Dengan demikian,

gangguan pada sistem suspensi akan berpengaruh langsung pada kenyamanan

berkendara. Kendaraan modern telah mensyaratkan aspek keamanan dan kenyamanan

sebagai spesifikasi utama.

Suspensi pada sepeda motor biasanya bersatu dengan garpu (fork), baik untuk

bagian depan maupun bagian belakang. Tetapi ada juga sebagian motor, suspensi

belakang bukan sekaligus sebagai garpu belakang dan biasanya disebut sebagai

monoshock (peredam kejut tunggal).

Page 13: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

7

2.2. Prinsip kerja suspensi

Prinsip kerja sistem suspensi adalah sebagai berikut :

1) Pada saat kendaraan melewati permukaan jalan yang tidak rata Kendaraan

akan mengalami kejutan dan getaran yang diterima roda dari permukaan jalan,

kemudian kejutan dan getaran tersebut akan diteruskan oleh roda ke sistem

suspensi. Pegas suspensi bereaksi dengan cara melakukan gerakan mengayun,

kemudian dikembalikan lagi (rebound) ke roda, sehingga kejutan dan getaran

tidak langsung diterima oleh body/rangka.

2) Setelah kendaraan melewati permukaan jalan yang tidak rata gerakan ayunan

pegas tetap akan berlangsung beberapa saat walaupun kendaraan telah

melewati permukaan jalan yang tidak rata. Keadaan ini akan mengakibatkan

pengendaraan tidak nyaman dan berbahaya.

Untuk mengatasi hal ini, peredam kejut atau (shock absorber) dipasangkan

pada sistem suspensi, dimana peredam kejut akan bekerja menyerap kelebihan

ayunan (osilasi) pegas sehingga pengendalian akan terasa stabil.

Oleh karenanya, unit sistem suspensi biasanya merupakan gabungan/kombinasi

antara pegas dan peredam kejut.

Gambar 2.3 Prinsip Kerja Suspensi

Page 14: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

8

2.3. Sistem Suspensi Depan (Front Suspension)

Jenis sistem suspensi depan yang umum digunakan pada sepeda motor

diantaranya :

1) Suspensi Bottom Link/Pivoting Link, jenis ini dipergunakan pada sepeda

motor tipe cub (Leading link) dan scooter (Trailing Link) model lama,

dan belakangan ini sudah tidak begitu popular.

Keuntungan :

Pada saat pengereman, konstruksi link akan menaikkan bagian depan

kendaraan, sehingga gejala kendaraan menukik akibat pengereman dapat

diminimalisir.

Kerugian :

a) Adanya link dan engsel menyebabkan sistem suspensi ini

memerlukan perawatan dan pelumasan rutin.

b) Keausan bushing pada bagian engsel link akan menyebabkan

kedudukan roda miring terhadap sumbu geometrinya. Kurang

nyaman digunakan pada kecepatan tinggi maupun off road.

2) Suspensi Telescopic, jenis ini paling banyak dipergunakan pada sepeda

motor CC kecil sampai dengan CC sedang.

Keuntungan :

a) Tidak memerlukan perawatan ekstra seperti halnya pada sistem

suspensi bottom link.

b) Kenyamanan dan keamanan pada kecepatan tinggi tetap terjaga.

Kerugian :

Bagian depan kendaraan cenderung menukik pada saat pengereman,

sehingga kemungkinan pengendara terjungkal pada saat pengereman

mendadak lebih besar.

Page 15: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

9

Gambar 2.4. Suspensi Depan Telescopic & Bottom Link

2.3.1. Telescopic Fork

Telescopic fork terdiri dari inner tube dan outer tube, ujung bagian bawah dari

outer tube dipasang as roda depan dan ujung atas inner tube terpasang under bracket.

Telescopic fork ditekan dan ditarik oleh gulungan pegas/coil spring dan oli. Sistem

ini mempunyai kekuatan yang sempurna dengan langkah peredam yang panjang

sehingga mempunyai faktor peredam yang sangat besar.

Gambar 2.5 Bagian Dalam Suspensi Depan Telescopic Fork

Suspensi teleskopik terdiri dari dua garpu (fork) yang dijepitkan pada steeringyoke.

Page 16: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

10

Gambar 2.6 Bagian Luar Suspensi Depan Telescopic Fork

Garpu teleskopik menggunakan penahan getaran pegas dan oli garpu. Pegas

menampung getaran dari benturan roda dengan permukaan jalan dan oli garpu

mencegah getaran diteruskan ke batang kemudi.

Gambar 2.7 Susunan komponen Telescopik Fork

Sistem suspensi depan jenis telescopic fork ini paling banyak digunakan pada

sepeda motor jenis sport bike, moped dan scooter. Suspensi jenis ini bekerja

berdasarkan pergerakan turun naik pipa garpu yang mendapat bantuan tekanan pegas

dan sebagai fungsi damping (peredam) sistem. Suspensi telescopic fork ada dua tipe,

yaitu Piston Slide Type dan Inner Spring Type.

Page 17: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

11

1. Piston Slide Type

Piston dan slide metal bergerak dengan bagian tabung luar. Pada posisi ini,

kontak areanya kecil dan tekanan permukaannya tinggi. Pegasnya terpasang pada

bagian luar dari inner tube. Dampernya ditempatkan pada celah antara inner tube dan

outer tube. Sesuai dengan hal itu, gaya redam untuk gaya menyamping lebih lemah

sehingga karakteristik damper mudah berubah dalam kondisi kerja berat dan limit

langkahnya 150 mm. Tipe ini banyak digunaan pada model sport.

Gambar 2.8 Piston Slide Type Suspension

2. Inner Spring Type

Tipe ini dikembangkan oleh perusahaan Itali Ceriani. Bagian inner tube dan

outer tube meluncur saling berlawanan sehingga kontak area luas dan tekanan

permukaan rendah yang membuat faktor regiditas tinggi. Pegas terpasang dalam

inner tube dan dapat melentur dengan langkah yang panjang lebih dari 300 mm.

Letak damper independent, dibuat didalam inner tube, dengan sedikit

peubahan karakteristik. Umumnya dipakai pada sepeda motor sport.

Untuk tipe yang sama, ada tipe yang menggunakan tempat luncuran piston

dan letak damper yang independent dibawah outer tube. Konstruksi yang bervariasi

ini, bergantung dari pabrik.

Page 18: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

12

Gambar 2.9 Inner Spring Type Suspension

2.3.2. Prinsip Kerja Suspensi Telescopik

Prinsip kerja suspensi telescopic:

a) Langkah Menekan (Kompresi)

Pada saat garpu telescopic (fork tube) bergerak pada posisi menekan

(langkah kompresi), oli pada ruang B mengalir melalui lubang orifice

pada pipa garpu menuju ruang C. Sementara itu, oli di dalam ruang B

juga menekan free valve dan kembali ke atas menuju ruang A. Tahanan

oli yang mengalir akan meredam gerakan kejut (shock absorber) pada

saat gerakan menekan.

Untuk kejutan yang besar atau saat garpu mendekati tekanan yang

maksimal, maka bagian bawah dari ujung garpu akan tersumbat oleh “oil

lock piece”, sehingga terjadi tahanan gerakan garpu secara hidrolis

sebelum garpu menyentuh bagian bawah.

b) Langkah Naik (Rebound)

pada langkah naik (rebound stroke), oli dalam ruang A mengalir menuju

ruang C melalui lubang orifice yang berada pada bagian atas fork piston

sehingga mengakibatkan tahanan aliran oli.

Tahanan oli tersebut akan berfungsi sebagai tenaga redam (damping

force) untuk mengontrol gerak naik pegas suspensi. Rebound spring akan

bekerja meredam gerakan kejut dari garpu pada saat terjadi gerakan

Page 19: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

13

rebound yang lebih kuat. Pada saat tersebut terjadi aliran oli dari ruang C

menuju ruang B, melalui lubang orifice yang berada pada bagian bawah

piston fork.

Gambar 2.10 Konstruksi & Prinsip Kerja Suspensi Telescopic

2.4. Getaran Mekanik

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval waktu tertentu. Getaran

berhubungan dengan gerak osilasi benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak

tersebut. Semua benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi

kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (engineering) mengalami getaran sampai

derajat tertentu dan rancangannya biasanya memerlukan pertimbangan sifat

osilasinya.

Page 20: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

14

Ada dua kelompok getaran yang umum yaitu :

1. Getaran bebas

Getaran bebas terjadi jika sistem berosilasi karena bekerjanya gaya yang ada

dalam sistem itu sendiri (inherent), dan jika ada gaya luar yang bekerja.

Sistem yang bergetar bebas akan bergerak pada satu atau lebih frekuensi

naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang dibentuk oleh

distribusi massa dan kekuatannya. Semua sistem yang memiliki massa dan

elastisitas dapat mengalami getaran bebas atau getaran yang terjadi tanpa

rangsangan luar.

Dengan kata lain terjadi bila sistem mekanis dimulai dengan gaya awal,

kemudian dibiarkan bergetar secara bebas. Contoh getaran seperti ini adalah

memukul garpu tala dan membiarkannya bergetar, atau bandul yang ditarik

dari keadaan setimbang lalu dilepaskan.

2. Getaran Paksa

Getaran yang terjadi karena rangsangan gaya luar, jika rangsangan tersebut

berosilasi maka sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan.

Jika frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural sistem,

maka akan didapat keadaan resonansi dan osilasi besar yang berbahaya

mungkin terjadi. Kerusakan pada struktur besar seperti jembatan, gedung

ataupun sayap pesawat terbang, merupakan kejadian menakutkan yang

disebabkan oleh resonansi. Jadi perhitungan frekuensi natural merupakan hal

yang utama.

Dengan kata lain terjadi bila gaya bolak-balik atau gerakan diterapkan pada

sistem mekanis. Contohnya adalah getaran gedung pada saat gempa bumi.

2.4.1. Karateristik Getaran

Getaran secara teknis didefenisikan sebagai gerak osilasi dari suatu objek

terhadap posisi objek awal/diam, seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.11.

Gerakan massa dari posisi awal menuju atas dan bawah lalu kembali ke posisi

Page 21: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

15

semula, dan akan melanjutkan geraknya disebut sebagai satu siklus getar. Waktu yang

dibutuhkan untuk satu siklus disebut sebagai periode getaran. Jumlah siklus pada

suatu selang waktu tertentu disebut sebagai frekuensi getaran.

Gambar 2.11 Sistem getaran sederhana

Frekuensi adalah salah satu karakteristik dasar yang digunakan untuk

mengukur dan menggambarkan getaran. Karakteristik lainnya yaitu perpindahan,

kecepatan dan percepatan. Setiap karakteristik ini menggambarkan tingkat getaran,

hubungan karakteristik ini dapat dilihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12 Hubungan antara perpindahan, kecepatan dan percepatan getaran

Page 22: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

16

Perpindahan (displacement) mengindikasikan berapa jauh suatu objek

bergetar, kecepatan (velocity) mengindikasikan berapa cepat objek bergetar dan

percepatan (acceleration) suatu objek bergetar terkait dengan gaya penyebab getaran.

2.5. Pemodelan Sistem Dan Persamaan Yang Dikembangkan

Dengan mengembangkan hukum ke-dua Newton (dapat diliht misalanyadalam referensi yang dikemukakan oleh Singiresu S Rao (2000), Robert W Vox(1994)maka sistem mekanik shock absorber dengan pengaruh gaya eksitasi dalam arahvertikal memiliki model 2-dof yang mana dapat diilustrasikan dalam gambar berikut :

Gambar 2.13 Model sistem mekenik 2-dof, shock absorber denganpengaruh gaya eksitasi dalam arah rectilinear vertikal.

Dimana : h(t) = tinggi angkatan massa sistem shock absorber karena pengaruh gayaeksitasi lifter (source) dalam waktu t.

y (t) = osilasi perpindahan massa sistem shock absorber dalam waktu t

m = massa total sistem shock absorber

k = stiffness coefficient shock absorber

k1 = stiffness coefficient interaksi antara massa lifter dan shock absorberpada batas contact atau clearance

c = viscositas damping (absorber/dashpot) coefficient.

Page 23: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

17

c1 = viscositas damping (absorber/dashpot) coefficient. interaksi antaramassa lifter dan shock absorber pada batas contact atauclearance

Dengan demikian dari gambar 2.13 dan sesuai dengan hukum Newton ke-2diperoleh persamaan matematik sistem getaran massa shock absorber dalam arahvertikal yaitu :̈ = ℎ̇ − ̇ + − ……………………………………………………..(2.1)

Atau ̈ + ̇ + = ℎ + ℎ̇ = ( )...(2.2)

Inertia Force Resistance Force Restoring Force Excitation Force

Gerakan Eccentric cam dan follower ring-nya sebagai sumber eksitasi shockabsorber untuk posisi-posisi titik mati atas (TMA) dan titik mati bawah (TMB)sehingga diperoleh tinggi angkatan maksimum h = h max dapat diilustrasikan padagambar berikut :

Gambar 2.14 Eccentric cam dan follower ring dari penggerak shock absorber padaposisi-posisi TMA (solit line) dan TMB (dashid line)

Sedangkan untuk mendapatkan tinggi ankatan shock absorber pada posisi perjalananrotor dari TMA dengan sudut , dapat diilustrasikan gambar berikut :

Page 24: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

18

Gambar 2.15 Eccentric Cam dan Follow Ring penggerak shock absorberpada posisi sudut dari TMA

Dari gambar 2.15 dapat dilihat bahwa :ℎ = − ( − cos )……………………………………………………….………….(2.3)

karena konstan maka dalam waktu t dari TMA diperoleh := …………..…………………………………………..……..……………...(2.4)

Sehingga dari persamaan (2.3) dan (2.4) :ℎ = ℎ( ) = − ( − cos )………………………….……………………...………...(2.5)= , …..…………..…..................................……………………..…………….…(2.6)

Dimana :

N = putaran rotor pada kondisi pembebanan, rpm= frekuensi eksitasi.

Dari persamaan (2.6) dan (2.4) diperoleh :̈ + ̇ + = ( − ) + cos − sin ……….…………..….(2.7)

Persamaan (2.7) menunjukan suatu sistem getaran paksa dengan model 1-DOF(model 2-DOF direduksi kedalam model 1-DOF)

Page 25: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

19

Dengan menuliskan :

= = ……………………………………………………………..(2.8)

Dengan dan masing-masing disebut sebagai faktor redaman dan frekuensinatural sistem.

Dari persamaan (2.7) dan (2.8) diperoleh :̈ + ̇ + = ( − ) + cos − sin ………………………....(2.9)

Persamaan (2.8) dan (2.9) diturunkan berdasarkan respon kinematika dengan

pengaruh faktor-faktor fleksibilitas dan redaman interaksi antara shock absorber dan

lifter pada titik kontak/clearance-nya. Dalam hal ini secara dinamik koefisien k1 dan

c1 masing-masing diberikan sebagai koreksi dari nilai k dan c dengan

memperhitungkan berbagai pengaruh link mekanisme dari lifter yang dapat

ditransmisikan pada gerakan rectilinier vertikal sistem pegas massa shock absorber.

seperti gaya-gaya sentrifugal dan tangensial dari Eccentric cam, ring follower; serta

pengaruh gaya-gaya yang terjadi pada greaze seal dan batang penghubung dari

sistem lifter tersebut. Secara ideal untuk tujuan pemodelan dapat diasumsikan

bahwa k1 = k dan c1 = c.

2.6. Redaman Viskos

Viskositas dapat dinyatakan sebagai tahanan aliaran fluida yang merupakan

gesekan antara molekul–molekul cairan satu dengan yang lain. Suatu jenis cairan

yang mudah mengalir dapat dikatakan memiliki viskositas yang rendah, dan

sebaliknya bahan–bahan yang sulit mengalir dikatakan memiliki viskositas yang

tinggi. Pada hukum aliran viskos, Newton menyatakan hubungan antara gaya – gaya

mekanika dari suatu aliran viskos sebagai : Geseran dalam ( viskositas ) fluida

adalah konstan sehubungan dengan gesekannya. Hubungan tersebut berlaku untuk

fluida Newtonian, dimana perbandingan antara tegangan geser (s) dengan kecepatan

geser (g) nya konstan. Parameter inilah yang disebuut dengan viskositas.

Page 26: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

20

Pemodelan Piston Silnder Dashpot

Mengembangkan ekspresi untuk konstanta redaman dari dashpot yang

ditunjukkan pada gambar 2.16(a)

Solusi: konstanta redaman dashpot dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan

tegangan geser untuk aliran cairan kental/kekentalan aliran dan tingkat persamaan

aliran fluida. Seperti ditunjukkan pada gambar 2.16(a), dashpot terdiri dari piston

diameter D dan panjang l, bergerak dengan kecepatan v0 dalam silinder diisi dengan

cairan viskositas [1.24, 1.32]. biarkan jarak ruang antara piston dan dinding silinder

menjadi d. Pada y jarak dari permukaan bergerak, biarkan kecepatan dan tegangan

geser menjadi v dan , dan pada suatu jarak

Gambar 2.16 Dashpot

(y + dy) biarkan kecepatan dan tegangan geser menjadi (c - dv) dan ( + d ), masing-

masing (lihat gambar 2.16b). tanda negatif untuk dv menunjukan bahwa kecepatan

menurun saat bergerak menuju dinding silinder. Pada kekentalan ini berlaku pada

cincin annular sama dengan

F= / = / ……………………………....……………......…….. (2.10)

Tapi tegangan geser diberikan oleh persamaan

= − ……………………………………………………..……………..… (2.11)

Page 27: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

21

Dimana tanda negatif konsisten dengan penurunan gradien kecepatan [1,33].

menggunakan pers. (2.10) kedalam Pers. (2.11), maka diperoleh :

F = − / ………………………………………….…………..…….. (2.12)

Gaya pada piston menyebabkan perbedaan tekanan pada ujung elemen, persamaan

tekanan tersebut adalah :

= = ……………………………………………………….…..…… (2.13)

Dengan demikian kekuatan tekanan pada ujung elemen menjadi :( ) = ………………………………………………...…………… (2.14)

( ) menunjukkan luasan annular antara y dan (y + dy).

Jika kita mengasumsikan kecepatan rata-rata seragam dalam arah gerakan

fluida, maka gaya diberikan dalam Pers. (2.12) dan (2.14) harus sama. Sehingga

diperoleh persamaan berikut :4 = − /Atau

= − ……..………………………………………………………… (2.15)

Dengan melakukan integrasi persamaan ini dua kali dan menggunakan

kondisi batas v = -vo pada y = 0 dan v = 0 pada y = d, kita peroleh= − / ( − ) − 1 − ………..............................................…… (2.16)

Laju aliran yang melintasi ruang sisa antara ring dan dinding silinder dapat

diperoleh dengan mengintegrasikan laju aliran melintasi antara elemen dengan

batasan yang y = 0 dan y = d, kita peroleh :

Page 28: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

22

= ∫ = − ……………………………….……..… (2.17)

Volume dari cairan yang melintasi ruang sisa pembakaran per detik tergeser

oleh piston. Oleh karena itu kecepatan piston akan sama dengan laju aliran ini dibagi

dengan luas piston. Diperoleh := …………………………………….…………………..………….. (2.18)

Page 29: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

23

Persamaan (2.17) dan (2.18) menjadi := ..……………………………………………………...(2.19)

Dengan menulis gaya P = cv0, maka konstan redaman c menjadi := 1 + ……………………………………………………..…… (2.20)

2.7. Kekakuan Pegas ( Stiffness/Spring Rate )= ( )……………………………………………………….……….(2.21)

Dimana :

C = D/d ; C = konstanta redaman, D = diameter piston, d = jarak antara piston dandinding silinder

6 = modulus kekakuan

= modulus geser

N = jumlah lilitan aktif

Page 30: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Waktu dan tempat penelitian

Penelitian ini dilaksanakan tanggal 20 Pebruari selama 2 minggu pada Lab.

Pengujian Mesin Fakultas Teknik Universitas Pattimura

3.2. Variabel penelitian

Pengertian dari variabel bebas adalah merupakan variabel yang menjadi sebab

timbulnya variable dependent (varibel terikat). Jadi variable independent adalah

variabel yang mempengaruhi. Sedangkan pengertian dari variabel terikat adalah

variabel yang di pengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas.

1. Variabel bebas : - Viskositasnya Absolut (µ)

- Densitas fluida ( )2. Variabel terikat : - x = Osilasi ( perpindahan)

- v = kecepatan osilasi

- a = percepatan osilasi

3.3. Alat dan Bahan Penelitian

1) Alat :

Hand-held Analyzers Type 2250

Tachometer

Personal komputer

Alat uji shock absorber (Motor 1 phase 0,4 HP Ex.Wipro)

Gelas ukur (100ml)

Page 31: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

25

Botol sampel (11pcs)

Jangka sorong

Micrometer

Bola peluru plastik (0,0584cm)

Timbangan analog

Stopwacth

2) Bahan :

Oli shock absorber (Yamalube, Jumbo)

Telescopic Shock Absorber Yamaha Jupiter 135 CC

3.4 Metode Analisa Data

Setelah data yang diperoleh, selanjutnya adalah menganalisa data dengan cara

mengolah data yang sudah terkumpul untuk mendapatkan nilai variasi campuran yang

ditampilkan dalam bentuk grafik-grafik.

Page 32: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

26

3.5 Mekanisme Percobaan

Gambar 3.2 Mekanisme Percobaan

3.6. Prosedur Percobaan

Prosedur dari penelitian ini dapat dijelaskan :

1. Menyiapkan alat dan bahan

2. Pemasangan Shock Absorber pada Alat uji

3. Melakukan pemasangan alat ukur pada Telescopik Shock Absorber

4. menyeting alat ukur Analyzer dengan ketentuan yang telah ditetapkan

5. menjalankan Alat uji dan Alat ukur Hend-helds Analyzer dengan selang waku

30 detik untuk pengambilan data.

6. Setelah pengambilan data, kemudian data di konfersi ke computer dengan

menggunakan Software vibrasi BZ-5503, sehingga terbaca grafik

Displacement, Velocity, dan Acceleration untuk setiap Perlakuan.

Page 33: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

27

3.7. Diagram Alir

Agar penelitian dapat berjalan secara sistematis, maka diperlukan rancangan

penelitian/langkah-langkah dalam penelitian. Adapun diagram alir penelitian sebagai

berikut :

Gambar 3.3 Diagram Alir Penelitian

Start

Studi Pustaka

Perumusan Masalah

Desain Peralatan

Penguraian

Data Pengujian

Perhitungan

EFISIENSIAnalisa Dan Pembahasan

Kesimpulan

Stop

NO

YES

Page 34: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

28

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL

4.1.1. Karkteristik respon frekuensi Yamalube Oil dalam bentuk (Peak-Peak)

untuk Displacement, Velocity, dan Acceleration

hasil eksperimen redaman dengan Yamalube yakni ; 50.6 (g/ml) dengan selang waktu

30 detik, memperlihatkan perubahan respon frekuensi (Perpindahan, Kecepatan, dan

Percepatan) pada Gambar (4.1) dan Gambar (4.2).

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

60

80

100

120

140

160

[dB re 1pm]Displacement Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 78.5 dB re 1pm

Page 35: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

29

Gambar 4.1 Grafik nilai-nilai karakteristik respon frekuensi Yamalube Oildalam bentuk (RMS) untuk Displacement, Velocity, danAcceleration

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

100

120

140

160[dB re 1nm/s]

Velocity Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 114.5 dB re 1nm/s

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

130

140

150

160

170[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 150.4 dB re 1µm/s²

Page 36: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

30

Gambar 4.2 Grafik nilai-nilai karkteristik respon frekuensi Yamalube Oildalam bentuk (Peak-Peak) untuk Displacement, Velocity, danAcceleration

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

60

80

100

120

140

160

180[dB re 1pm]

Displacement Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 87.5 dB re 1pm

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

100

120

140

160

[dB re 1nm/s]Velocity Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 123.5 dB re 1nm/s

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

140

150

160

170

180[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 159.5 dB re 1µm/s²

Page 37: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

31

Sebagai mana terlihat pada gambar 4.1 dan 4.2. Bahwa respon frekuensi yang

terjadi dalam bentuk (RMS dan Peak-Peak) pada perlakuan Yamalube Oil,

mempunyai perbedaan terhadap Displacement, velocity, dan Acceleration.

Page 38: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

32

4.1.2 Hasil Karakteristik Respon Frekuensi Untuk Perlakuan Jumbo OilDalam Bentuk (RMS dan Peak-Peak)

Hasil eksperimen Jumbo yakni ; 45.0 (g/ml) dengan selang waktu 30 detik,

memperlihatkan perubahan respon frekuensi (Perpindahan, Kecepatan, dan

Percepatan) pada Gambar (4.3) dan Gambar (4.4)

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

80

120

160

200

[dB re 1pm]Displacement Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 73.9 dB re 1pm

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

100

120

140

160

180

200[dB re 1nm/s]

Velocity Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 109.9 dB re 1nm/s

Page 39: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

33

Gambar 4.3 Grafik nilai-nilai karakteristik respon frekuensi Jumbo Oil dalambentuk (RMS) untuk Displacement, Velocity, dan Acceleration

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

140

150

160

170

180

190[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 145.9 dB re 1µm/s²

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

80

120

160

200

[dB re 1pm]Displacement Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 83.0 dB re 1pm

Page 40: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

34

Gambar 4.4 Grafik nilai-nilai karakteristik respon frekuensi Jumbo Oildalam bentuk (Peak-Peak) untuk Displacement, Velocity, danAcceleration

Sebagai mana terlihat pada gambar 4.3 dan 4.4 Bahwa respon getaran yang

terjadi dalam bentuk (RMS dan Peak-Peak) pada perlakuan Jumbo Oil mempunyai

perbedaan terhadap Displacement, velocity, dan Acceleration.

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

120

140

160

180

200

[dB re 1nm/s]Velocity Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 118.9 dB re 1nm/s

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

150

160

170

180

190

200[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 154.9 dB re 1µm/s²

Page 41: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

35

4.1.3 Hasil Karakteristik Respon Frekuensi Untuk Perlakuan Ke-1 DalamBentuk (RMS dan Peak-Peak)

Hasil eksperimen dengan memvariasikan campuran oli redaman Yamalube

dan Jumbo yakni ; 46.1 (g/ml) dengan selang waktu 30 detik, memperlihatkan

perubahan respons getaran (Perpindahan, Kecepatan, dan Percepatan) pada Gambar

(4.5) dan Gambar (4.6)

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

20

40

60

80

100

120

[dB re 1pm]Displacement Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 32.9 dB re 1pm

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

60

80

100

120[dB re 1nm/s]

Velocity Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 68.9 dB re 1nm/s

Page 42: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

36

Gambar 4.5 Grafik nilai-nilai karakteristik respon frekuensi perlakuan Ke-1dalam bentuk (RMS) untuk Displacement, Velocity, danAcceleration

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

90

100

110

120

130[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 104.9 dB re 1µm/s²

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

20

40

60

80

100

120

140[dB re 1pm]

Displacement Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 42.0 dB re 1pm

Page 43: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

37

Gambar 4.6 Grafik nilai-nilai karakteristik respon frekuensi perlakuan ke-1dalam bentuk (Peak-Peak) untuk Displacement, Velocity, danAcceleration.

Sebagai mana terlihat pada gambar 4.5 dan 4.6 Bahwa respon getaran yang

terjadi dalam bentuk (RMS dan Peak-Peak) pada perlakuan ke-1 dengan variasi

campuran oli redaman yang sama, mempunyai perbedaan terhadap Displacement,

velocity, dan Acceleration.

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

60

80

100

120

[dB re 1nm/s]Velocity Cursor values

X: 10.05 kHzFFT: 77.9 dB re 1nm/s

2k 4k 6k 8k 10k 12k 14k 16k 18k 20k[Hz]

100

110

120

130

140[dB re 1µm/s²]

Acceleration Cursor valuesX: 10.05 kHzFFT: 113.9 dB re 1µm/s²

Page 44: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

38

4.2 Pembahasan

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada setiap

perlakuan dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.7 Grafik Karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (RMS)

Data yang diperoleh dari penelitian adalah getaran respon frekuensi dari tiap-

tiap perlakuan. Kemudian data dari pengaruh fluida dibuat dalam bentuk grafik.

Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa pada perlakuan dalam

bentuk RMS (Root mean Square). Untuk RMS dalam perlakuan Displacement

didapatkan FFT (Fast Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi

1050 Hz (frekuensi input dari alat ukur) sebesar 73,9 m, untuk perlakuan dalam

bentuk Velocity sebesar 109.9 m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar

145.9 m/s2. Sedangkan pada fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk

0

50

100

150

200

Jumbo oil

73.9

38

4.2 Pembahasan

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada setiap

perlakuan dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.7 Grafik Karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (RMS)

Data yang diperoleh dari penelitian adalah getaran respon frekuensi dari tiap-

tiap perlakuan. Kemudian data dari pengaruh fluida dibuat dalam bentuk grafik.

Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa pada perlakuan dalam

bentuk RMS (Root mean Square). Untuk RMS dalam perlakuan Displacement

didapatkan FFT (Fast Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi

1050 Hz (frekuensi input dari alat ukur) sebesar 73,9 m, untuk perlakuan dalam

bentuk Velocity sebesar 109.9 m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar

145.9 m/s2. Sedangkan pada fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk

Jumbo oil yamalube oil

73.9 78.5109.9 114.5

145 150.4

Displacement Velocity Acceleration

38

4.2 Pembahasan

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada setiap

perlakuan dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.7 Grafik Karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (RMS)

Data yang diperoleh dari penelitian adalah getaran respon frekuensi dari tiap-

tiap perlakuan. Kemudian data dari pengaruh fluida dibuat dalam bentuk grafik.

Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa pada perlakuan dalam

bentuk RMS (Root mean Square). Untuk RMS dalam perlakuan Displacement

didapatkan FFT (Fast Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi

1050 Hz (frekuensi input dari alat ukur) sebesar 73,9 m, untuk perlakuan dalam

bentuk Velocity sebesar 109.9 m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar

145.9 m/s2. Sedangkan pada fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk

Page 45: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

39

perlakuan Displacement sebesar 78.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity

114.5 m/s, dan perlakuan dalam bentuk Acceleration seberas 150.4 m/s2.

Gambar 4.8. Grafik karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Hasil getaran respon frekuensi dari tiap-tiap perlakuan dari fluida dibuat

dalam bentuk grafik. Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa

perlakuan untuk Peak-Peak dalam bentuk Displacement didapatkan FFT (Fast

Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi 1050 Hz (frekuensi input

dari alat ukur) sebesar 83.0 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity sebesar 118.9

m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar 154.9 m/s2. Sedangkan pada

fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk perlakuan Displacement

sebesar 87.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity 123.5 m/s, dan perlakuan

dalam bentuk Acceleration seberas 197.5 m/s2.

0

50

100

150

200

Jumbo oil

83

118.9

154.9

39

perlakuan Displacement sebesar 78.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity

114.5 m/s, dan perlakuan dalam bentuk Acceleration seberas 150.4 m/s2.

Gambar 4.8. Grafik karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Hasil getaran respon frekuensi dari tiap-tiap perlakuan dari fluida dibuat

dalam bentuk grafik. Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa

perlakuan untuk Peak-Peak dalam bentuk Displacement didapatkan FFT (Fast

Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi 1050 Hz (frekuensi input

dari alat ukur) sebesar 83.0 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity sebesar 118.9

m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar 154.9 m/s2. Sedangkan pada

fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk perlakuan Displacement

sebesar 87.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity 123.5 m/s, dan perlakuan

dalam bentuk Acceleration seberas 197.5 m/s2.

yamalube oil

87.5

123.5

154.9

197.5

Displacement Velocity Acceleration

39

perlakuan Displacement sebesar 78.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity

114.5 m/s, dan perlakuan dalam bentuk Acceleration seberas 150.4 m/s2.

Gambar 4.8. Grafik karakteristik getaran untuk FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Hasil getaran respon frekuensi dari tiap-tiap perlakuan dari fluida dibuat

dalam bentuk grafik. Berdasarkan grafik yang diperoleh tersebut menunjukan bahwa

perlakuan untuk Peak-Peak dalam bentuk Displacement didapatkan FFT (Fast

Fourier Transform) pada fluida jumbo oil dengan frekuensi 1050 Hz (frekuensi input

dari alat ukur) sebesar 83.0 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity sebesar 118.9

m/s dan perlakuan dalam bentuk Acceleration sebesar 154.9 m/s2. Sedangkan pada

fluida yamalube oil dengan frekuensi yang sama unuk perlakuan Displacement

sebesar 87.5 m, untuk perlakuan dalam bentuk Velocity 123.5 m/s, dan perlakuan

dalam bentuk Acceleration seberas 197.5 m/s2.

Page 46: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

40

4.2.1 Analisa Pengaruh Fluida terhadap karakteristik getaran responfrekuensi pada Perlakuan 1-9 untuk (RMS dan Peak-Peak).

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada

perlakuan 1-9 dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.9. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (RMS)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 32.9 m, Velocity

sebesar 68.9 m/s, dan Acceleration sebesar 104.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 35.0 m, Velocity sebesar

71.0 m/s, dan Acceleration sebesar 107.0 m/s2. Perlakuan ke-tiga untuk Displacement

sebesar 36.2 m, Velocity sebesar 72.2 m/s, dan Acceleration sebesar 108.2 m/s2. Pada

perlakuan ke-empat mengalami penurunan amplitudo untuk Displacement sebesar

31.8 m, Velocity sebesar 67.2 m/s, dan Acceleration sebesar 103.7 m/s2. Kemudian

0

50

100

150

I II

32.9 35

68.9 71

104.9 107

40

4.2.1 Analisa Pengaruh Fluida terhadap karakteristik getaran responfrekuensi pada Perlakuan 1-9 untuk (RMS dan Peak-Peak).

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada

perlakuan 1-9 dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.9. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (RMS)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 32.9 m, Velocity

sebesar 68.9 m/s, dan Acceleration sebesar 104.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 35.0 m, Velocity sebesar

71.0 m/s, dan Acceleration sebesar 107.0 m/s2. Perlakuan ke-tiga untuk Displacement

sebesar 36.2 m, Velocity sebesar 72.2 m/s, dan Acceleration sebesar 108.2 m/s2. Pada

perlakuan ke-empat mengalami penurunan amplitudo untuk Displacement sebesar

31.8 m, Velocity sebesar 67.2 m/s, dan Acceleration sebesar 103.7 m/s2. Kemudian

III IV V VI VII VIII

36.2 31.8 34.4 39.9 33.7 34.9

77.871 72.2 67.2 70.4 75.9 69.7 70.8

107 108.2 103.7 106.4 111.9 105.6 106.8

Displacement Velocity Acceleration

40

4.2.1 Analisa Pengaruh Fluida terhadap karakteristik getaran responfrekuensi pada Perlakuan 1-9 untuk (RMS dan Peak-Peak).

Dari hasil karakteristik getaran respon frekuensi untuk 1050 (Hz) pada

perlakuan 1-9 dapat diperoleh RMS (Root Mean Square) dan Peak-Peak mengalami

perubahan simpangan akibat tahanan fluida karena kekentalan dapat dilihat pada

grafik berikut:

Gambar 4.9. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (RMS)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 32.9 m, Velocity

sebesar 68.9 m/s, dan Acceleration sebesar 104.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 35.0 m, Velocity sebesar

71.0 m/s, dan Acceleration sebesar 107.0 m/s2. Perlakuan ke-tiga untuk Displacement

sebesar 36.2 m, Velocity sebesar 72.2 m/s, dan Acceleration sebesar 108.2 m/s2. Pada

perlakuan ke-empat mengalami penurunan amplitudo untuk Displacement sebesar

31.8 m, Velocity sebesar 67.2 m/s, dan Acceleration sebesar 103.7 m/s2. Kemudian

VIII IX

77.870.8

113.8106.8

149.8

Page 47: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

41

pada perlakuan ke-lima kembali terjadi kenaikan Displacement sebesar 34.4 m,

Velocity sebesar 70.4 m/s, Acceleration sebesar 106.4 m/s2. Pada perlakuan ke-enam

Displacement sebesar 39.9 m, Velocity sebesar 75.9 m/s, Acceleration sebesar 111.9

m/s2. Pada perlakuan ke-tujuh kembali terjadi penurunan Displacememnt sebesar 33.7

m, Velocity sebesar 69.7 m/s, dan Acceleration sebesar 105.6 m/s2. Pada perlakuan

ke-delapan terjadi kenaikan untuk Displacement sebesar 34.9, Velocity sebesar 70.8

m/s, dan Acceleration sebesar 106.8 m/s2. Pada perlakuan ke-sembilan amplitudo

untuk Displacement sebesar 77.8 m, Velocity sebesar 113.8 m/s, dan Acceleration

sebesar 149.8 m/s2.

Gambar 4.10. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 42.0 m, Velocity

sebesar 77.9 m/s, dan Acceleration sebesar 113.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 44.0 m, Velocity sebesar

020406080

100120140160

I II

42 44

77.9 80

113.9 116

41

pada perlakuan ke-lima kembali terjadi kenaikan Displacement sebesar 34.4 m,

Velocity sebesar 70.4 m/s, Acceleration sebesar 106.4 m/s2. Pada perlakuan ke-enam

Displacement sebesar 39.9 m, Velocity sebesar 75.9 m/s, Acceleration sebesar 111.9

m/s2. Pada perlakuan ke-tujuh kembali terjadi penurunan Displacememnt sebesar 33.7

m, Velocity sebesar 69.7 m/s, dan Acceleration sebesar 105.6 m/s2. Pada perlakuan

ke-delapan terjadi kenaikan untuk Displacement sebesar 34.9, Velocity sebesar 70.8

m/s, dan Acceleration sebesar 106.8 m/s2. Pada perlakuan ke-sembilan amplitudo

untuk Displacement sebesar 77.8 m, Velocity sebesar 113.8 m/s, dan Acceleration

sebesar 149.8 m/s2.

Gambar 4.10. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 42.0 m, Velocity

sebesar 77.9 m/s, dan Acceleration sebesar 113.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 44.0 m, Velocity sebesar

III IV V VI VII VIII

45.3 40.8 43.4 49 42.7 43.7

81.2 76.8 79.4 85 78.7 79.9

116 117.2 112.8 115.4 120.9 114.7 115.8

Displacement Velocity Acceleration

41

pada perlakuan ke-lima kembali terjadi kenaikan Displacement sebesar 34.4 m,

Velocity sebesar 70.4 m/s, Acceleration sebesar 106.4 m/s2. Pada perlakuan ke-enam

Displacement sebesar 39.9 m, Velocity sebesar 75.9 m/s, Acceleration sebesar 111.9

m/s2. Pada perlakuan ke-tujuh kembali terjadi penurunan Displacememnt sebesar 33.7

m, Velocity sebesar 69.7 m/s, dan Acceleration sebesar 105.6 m/s2. Pada perlakuan

ke-delapan terjadi kenaikan untuk Displacement sebesar 34.9, Velocity sebesar 70.8

m/s, dan Acceleration sebesar 106.8 m/s2. Pada perlakuan ke-sembilan amplitudo

untuk Displacement sebesar 77.8 m, Velocity sebesar 113.8 m/s, dan Acceleration

sebesar 149.8 m/s2.

Gambar 4.10. Grafik Karakteristik getaran untuk perlakuan ke 1-9 pada

FFT dalam bentuk (Peak-Peak)

Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa nilai karakteristik amplitudo pada

perlakuan pertama dalam bentuk RMS untuk Displacement sebesar 42.0 m, Velocity

sebesar 77.9 m/s, dan Acceleration sebesar 113.9 m/s2. Pada perlakuan ke-dua

mengalami kenaikan amplitudo untuk Displacement sebesar 44.0 m, Velocity sebesar

VIII IX

86.879.9

122.8115.8

158.8

Page 48: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

42

80.0 m/s, dan Acceleration sebesar 116.0 m/s2. Perlakuan ke-tiga untuk Displacement

sebesar 45.3 m, Velocity sebesar 81.2 m/s, dan Acceleration sebesar 117.2 m/s2. Pada

perlakuan ke-empat mengalami penurunan amplitudo untuk Displacement sebesar

40.8 m, Velocity sebesar 76.8 m/s, dan Acceleration sebesar 112.8 m/s2. Kemudian

pada perlakuan ke-lima kembali terjadi kenaikan Displacement sebesar 43.4 m,

Velocity sebesar 79.4 m/s, Acceleration sebesar 115.4 m/s2. Pada perlakuan ke-enam

Displacement sebesar 49.0 m, Velocity sebesar 85.0 m/s, Acceleration sebesar 120.9

m/s2. Pada perlakuan ke-tujuh kembali terjadi penurunan Displacememnt sebesar 42.7

m, Velocity sebesar 78.7 m/s, dan Acceleration sebesar 114.7 m/s2. Pada perlakuan

ke-delapan terjadi kenaikan untuk Displacement sebesar 43.7, Velocity sebesar 79.9

m/s, dan Acceleration sebesar 115.8 m/s2. Pada perlakuan ke-sembilan amplitudo

untuk Displacement sebesar 86.8 m, Velocity sebesar 122.8 m/s, dan Acceleration

sebesar 158.8 m/s2.

Dari grafik RMS dan Peak-Peak diatas untuk perlakuan terhadap Jumbo Oil

dan Yamalube Oil diketahui bahwa pada kedua grafik terjadi kenaikan nilai FFT, dan

untuk perlakuan kombinasi campuran 1-9 terjadi penurunan nilai FFT pada perlakuan

ke-4 relatif kecil. Maka dari grafik tersebut dapat dibuat kesimpulan bahwa semakin

kecil nilai FFT yang didapat maka semakin baik redaman yang diberikan oleh shock

absorber. Karena pada saat shock absorber diberi beban terhadap tahanan dalam

fluida atau energi yang diakitbatkan pada pergerakan pegas sebagian sudah terserap

oleh fluida.

Page 49: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian eksperimental perlakuan berbagai variasi campuran dan

tanpa campuran oli redaman Shock absorber dengan melihat pengaruh getaran respon

frekuensi dalam bentuk FFT line/spectrum pada RMS (Root Mean Square) dan Peak-

Peak, untuk (displacement, velocity, dan acceleration), dan pengukuran dilakukaan

dalam selang waktu 30 detik. Dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :

1. Berdasarkan grafik yang didapat dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa

karakteristik getaran respon frekuensi, dimana FFT frekuensinya adalah

1050 Hz terhadap fluida Yamalube oil untuk RMS yakni ; (Displacement :

78.5 dB re 1pm , Velocity : 114.5 dB re 1nm/s, Acceleration : 150.4 dB re1 / ) dan Peak-Peak yakni ; (Displacement : 87.5 dB re 1pm, Velocity

: 123.5 dB re 1nm/s, Acceleration : 197.5 dB re 1 / ). Jumbo oil untuk

RMS yakni ; (Displacement : 73.9 dB re 1pm , Velocity : 109.9 dB re 1nm/s,

Acceleration : 145.9 dB re 1 / ) dan Peak-Peak yakni ; (Displacement

: 83.0dB re 1pm, Velocity : 118.9 dB re 1nm/s, Acceleration : 154.9 dB re1 / ).

2. Berdasarkan grafik yang didapat dari hasil penelitian dapat diketahui pula

kombinasi oli table 3.1 (27ml+37ml) dengan redaman yang baik dengan

simpangan relatif kecil adalah pada perlakuan ke-4 untuk RMS yakni ;

(Displacement : 31.8 dB re 1pm , Velocity : 67.2 dB re 1nm/s, Acceleration

Page 50: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

44

: 103.7 dB re 1 / ) dan Peak-Peak yakni ; (Displacement : 40.8 dB re

1pm, Velocity : 76.8 dB re 1nm/s, Acceleration : 112.8 dB re 1 / ).

5.2 Saran

Dari penelitian ini disarankan :

1. Untuk penelitian selanjutnya tentang getaran dari Shock absorber diharapkan

dapat mengambil RPM yang lebih rendah putarannya untuk mengetahui

respon dari getaran.

2. Untuk mengetahui karakteristik getaran Shock absorber secara lebih akurat,

maka analisa getaran respon frekuensi penelitian ini sebaiknya dilanjutkan

kedalam respon waktu.

Page 51: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

DAFTAR PUSTAKA

Aburass et al. Investigation of the Effect of Biodiesel Blends on Fuel Injection Pumps

based on Vibration and Pressure Measurements. 2014.

Bhushan, B., ed., Handbook of Micro/Nano Tribology, Boca Raton, Fla., 1999.

Budio Sugeng P,. Buku Ajar Dinamika Sturktur. Fakultas Teknik, Jurusan Teknik

Sipil. Universitas Brawijaya. 2010.

Carlucci et al,. Block Vibration As Indicator Of Combustion Behaviour In A Direct

Injection Diesel Engine. 2005.

Chan Jefri, Diktat Getaran Mekanik. Universitas Darma Persada.

Headdquarters, Sound & Vibration Measurement Technical Documentation,

Denmark, Bruel & Kjaer. 2010.

Ishihama et al. “Camshaft Drive Torque Measuring Device Built in a Chain Sprockt”.

2010.

Khovakh, M. Motor Vehicle Engines, MIR Publisher, Moscow, 1979.

Koster, M.p., Vibration of Cam Mechanisms, Macmillan, London, 1970.

Kovacs, G. T. A.,. Micromachined Transducers Sourcebook, WCB McGraw-Hill,

Boston, 1998.

Page 52: Estimasi Getaran Mekanik Pada Telescopic Shock Absorber Motor

Madou, M., Fundenmental of Microvabrication, CRC Press, Boca Raton., Fla., 1998.

Mitchel, D, B., “Tests On Dynamic Response Of cam-Followers-Systems,”

Mechanical Engineering, June 1950.

Petersen., K., “Silico as a Mechanical Material,” Proceeding of thr IEEE, 1982.

Rothbart, H., “Cam Dynamics”Proc. Int. Conference Mechanisms, conn, 1961.

Shigley, J., and Mischke, C., Standart Handbook of Machine Design, Chap 18, D.

Curtis, McGraw-Hill, New York, 1996.

Szakallas, L. E., and Savage, M., “The Characterization of Cam drive System

Windup, “ Trans, ASME., J. Mech. Des., 102, 1980.

Yipeng et al. Study on vibration control methods of Diesel engine fuel injection

system. Beijing, China, 2014.

Zhiqiang Wang. “Study On Fault Diagnosis Of Fuel Injection Based On Vibration

Signal Analysis Of High-Pressure Fuel Injection Pipe” Beijing, China, 2009.