rekayasa laporan akhir penelitian hibah ......gambar 2.39 ic lm324n gambar 2.40 op amp sebagai...

REKAYASA

LAPORAN AKHIR PENELITIAN HIBAH BERSAING TAHUN KEDUA

RANCANG BANGUN ALAT UKUR KECEPATAN GERAK PELLET SENAPAN ANGIN PRODUK INDUSTRI KECIL SEBAGAI ALAT BANTU

KENDALI KUALITAS DAN STANDARISASI KOMPONENNYA

Ir. Sugiharto, MT Ir. Rachmad Hartono, MT

Ir. Gatot Santoso, MT

UNIVERSITAS PASUNDAN Desember 2013

Dibiayai oleh DIPA Kopertis Wilayah IV Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan, sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Hibah Penelitian

Tahun Pertama Nomor: 0257/K4/KL/2012 tanggal 6 Februari Mei 2012 Tahun Kedua Nomor : 0971/K4/KL/2013 tanggal 5 Desember.2012

i

HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR TAHUN KEDUA 2013

1. Judul : Rancang Bangun Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet

Senapan Angin Produk Industri Kecil Sebagai Alat Bantu Kendali Kualitas dan Standarisasi Komponennya

2. Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Ir. Sugiharto, MT b. Jenis Kelamin : Laki-laki c. NIPY : 15110181 d. Jabatan Fungsional : Lektor Kepala e. Jabatan Struktural : Staft Pengajar f. Bidang Keahlian : Kostruksi dan Perancangan Mesin g. Fakultas/ Jurusan : Teknik/Teknik Mesin h. Perguruan Tinggi : Universitas Pasundan Bandung i. Tim Peneliti

No Nama Bidang

Keahlian Fakultas / Jurusan

Perguruan Tinggi

1 Ir. Rahmad Hartono, MT

Otomasi Teknik / Teknik Mesin

Universitas Pasundan

2. Ir. Gatot Santoso, MT Perancangan Mesin

Teknik / Teknik Mesin

Universitas Pasundan

3. Pendanaan dan Jangka Waktu Penelitian a. Jangka waktu penelitian yang diusulkan : 2 Tahun b. Biaya total yang diusulkan : Rp. 96.030.000,00 c. Biaya yang disetujui tahun pertama : Rp. 42.500.000,00 d. Biaya yang disetujui tahun pertama : Rp. 45.000.000,00 Bandung, Desember 2013 Menyetujui, Dekan Fakultas Teknik Ketua Peneliti Universitas Pasundan Dr. Ir. Yudi Garnida, MS Ir. Sugiharto, MT NIPY 151 102 29 NIPY 151 101 81

Lembaga Penelitian Universitas Pasundan Ketua

Dr. H. Aan Burhanuddin, SH., MH NIP 131 414 822

ii

RINGKASAN DAN SUMMARY

Senapan angin kaliber kecil (4.5mm) merupakan senapan yang digunakan untuk berburu atau olah raga. Dilihat dari metoda pembangkitan energi pelontar peluru/pellet-nya senapan angin dibagi menjadi dua yaitu model pneumatik dan mekanik. Produk ini sudah dibuat oleh industri kecil, tapi kualitasnya masih rendah dan peruntukannya masih terbatas hanya untuk kebutuhan hobi atau souvenir. Dalam penelitian ini akan dilakukan upaya peningkatan kualitas senapan angin produk industri kecil tersebut sehingga nilai ekonomisnya dapat ditingkatkan. Rendahnya kualitas, selain diakibatkan oleh keterbatasan peralatan proses, juga tidak adanya standarisasi komponennya, sehingga kualitas yang dihasilkan sangat tergantung kepada pengrajin pembuatnya. Akibatnya produk yang dihasilkan kualitasnya bervariasi walaupun menggunakan merk dagang yang sama. Satu usaha dalam mengendalikan kualitas produk yang dihasilkan adalah dengan mengukur kecepatan pellet-nya. Dari penelitian sebelumnya diperoleh, kecepatan pellet senapan produk industri kecil adalah 50%-70% dari kecepatan senapan sejenis produk import, padahal tekanan udara senapan angin produk industri kecil relatif sama. Rendahnya kualitas senapan angin produk industri kecil tersebut, dapat disimpulkan akibat rendahnya kualitas dan tidak adanya standarisasi komponen pendukungnya. Usaha untuk memperbaiki kualitas senapan angin tersebut adalah dengan meningkatkan pengendalian kualitas dan standarisasi komponennya. Salah satu usaha tersebut dengan membuat alat ukur kecepatan pellet yang berfungsi sebagai alat bantu kendali kualitas dalam proses pembuatannya. Dari hasil studi dan analisis dalam penelitian yang sedang dilakukan dapat diambil kesimpulkan bahwa metoda pengukuran dengan menggunakan tirai cahaya dapat digunakan untuk proses pengukuran gerak pellet senapan angin, hasil pembacaan proses pengukuran dengan metoda tirai cahaya hasil dapat ditampilkan secara digital yang dapat memudahkan pembacaan hasil pengukuran. Alat ukur yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat digunakan untuk mengukur kecepatan gerak benda kecil lainnya dengan kecepatan gerak yang relatif tinggi.

iii

PRAKATA

Dengan memanjatkan puji dan syukur kehadirat Illahi Rabby, kami tim peneliti dapat menyelesaikan laporan kemajuan tahun kedua kegiatan penelitian HIBAH BERSAING tahun 2013, pada kesempatan ini kami mengucapkan banyak terimakasih kepada: DP2M Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Kemetrian Pendidikan dan

Kebudayaan RepubIik Indonesia yang telah membiayai penelitian ini. Kopertis Wilayah IV, yang sudah menjadi falitator pelaksanaan penelitian ini. Bapak Idih Sunaedi ketua Koperasi Pengarajin Senapan Angin Bina Karya Cikeuruh-Cipacing yang sudah membantu dan memfasilitasi kami melaksanakan survey dalam penelitian ini. Kepala Dinas Perindustrian Perdagangan dan Investasi Kabupaten Sumedang, yang telah menjadi fasilitator dalam penelitian ini. Kepala Sub Dinas Perindustrian Kabupaten Sumedang, yang sudah membantu kami dalam pelaksanaan penelitian ini. Para Pengrajin Senapan angin di Kawasan Cipacing yang tidak bisa kami sebutkan satu persatu, termikasih atas informasinya. Mahasiswa Peserta Tugas Sarjana Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Pasundan yang telah banyak membantu terlaksananya penelitian ini. Para Asisten Laboratorium Fenomena Dasar Mesin, Laboratoriun Otomasi dan Robotika Jurusan Teknik Mesin Unpas Dan kepada seluruh pihak yang sudah banyak membantu kami dalam penelitian ini, yang tidak bisa kami sebutkan satu per satu.

Besar harapan kami hasil penelitian ini dapat bermanfa’at bagi perkembangan industri kecil di Indonesia, khususnya para pengrajin senapan angin di kawasan industri kecil Cipacing dan Cikeruh, dan bagi tim peneliti itu sendiri, dan bernilai ibadah dihadapan-Nya.

Bandung, Desember 2013

Ir. Sugiharto, MT (Ketua) Ir. Rahmad Hartono, MT (Anggota)

Ir. Gatot Santoso, MT (Anggota)

iv

DAFTAR ISI

Lembar Pengesahan i Ringkasan dan Summary ii Prakata iii Daftar Isi iv Daftar Tabel vi Daftar Gambar vii Daftar Lampiran x I Pendahuluan I - 1 III Tinjauan Pustaka II - 1 2.1 Senapan Angin model Pneumatik (pompa) II - 6 2.1.1 Cara Kerja Senapan Angin Pneumatik II - 8 2.1.2 Data Teknis Senapan Angin Pneumatik Produk Lokal II - 13 2.1.3 Data Teknis Senapan Angin Pneumatik Produk Impor II - 14 2.1.4 Pengukuran Tekanan II - 15 2.2 Senapan Angin model Potensial Pegas (Mekanik) II - 20 2.2.1 Energi Potensial Pegas Senapan Angin II - 22 2.2.2 Energi Kinetik Piston pada Senapan Angin Model Potensial Pegas II - 23 2.2.3 Tekanan Udara pada Senapan Angin Model Potensial Pegas II - 24 2.3 Pengukuran Kecepatan gerak Pellet Senapan Angin II - 33 2.4 Instrumentasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin II - 35

2.5 Komponen Elektronika II - 35 2.5.1 LED (Light Emitting Diode) Dan IR LED

(Infra Red Light EmittingDiode) II - 36 2.5.2 Phototransistor II - 37

2.5.3 Resistor II - 37

2.5.4 Multiturn II - 38

2.5.5 IC LM324N II - 39

2.5.6 LCD (Liquid Crystal Display) II - 40

2.5.7 Mikrokontroller ATMega 8535 II - 41

2.6 CodeVisionAVR II - 42

2.6.1 Interupsi (Interrupt) II - 45

2.6.2 Timer II - 45

III Tujuan dan Manfaat Penelitian 2.1 Tujuan khusus III - 1 2.2 Manfaat Penelitian III - 1 IV Metode Penelitian IV - 1 V Hasil dan Pembahasan 5.1. Prinsip Pengukuran V - 1 5.2. Skematik Alat Ukur dan Cara Kerja Alat Ukur V - 2

v

5.3 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet V - 3

5.4 Rangkaian Kontrol Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet V - 4

5.5 Rangkaian Sensor V - 5

5.6 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535 V - 7

5.7 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD) V - 7

5.8 Pembuatan Program Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet V - 8

5.9 Pembuatan Alat Ukur V - 9

5.10 Pengujian V - 10

5.11 Analisa Hasil Pengujian V – 13

VI Kesimpulan dan Saran VI - 1 6.1 Kesimpulan VI - 1 6.2 Saran VI - 1 Daftar Pustaka Lampiran

vi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Spesifikasi Teknis Senapan Uji

Tabel 2.2 Data Hasil Pengujian Tekanan Udara

Tabel 2.3 Hasil perhitungan besaran-besaran umum

Tabel 2.4 Massa Udara di tabung angin dan massa jenis udara (ρa) dalam

tabung angin untuk setiap pemompaan

Tabel 2.5 Hasil perhitungan tekanan udara, kerja senapan angin pneumatik

produk lokal dan senapan angin produk impor

Tabel 2.6 Data Hasil Analisis Senapan Angin Model Pneumatik

Tabel 2.7 Data hasil pengukuran kekakuan pegas utama senapan angin model

mekanik lokal


mekanik impor.

Tabel 2.9 Data Hasil Analisis Senapan Angin Model Mekanik (Potensial

Pegas)

Tabel 2.10 Susunan kaki LCD 16*2

Tabel 2.11 Interrupt Vektor Pada ATMega8535

Tabel 4.1. Kegiatan dan Metode yang digunakan

Tabel 5.1 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Senapan Crossman

Airguns (Impor)

Tabel 5.2 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Senapan Koperasi Bina

Karya 1 (Lokal)

Tabel 5.3 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Koperasi Bina Karya 2

(Lokal)

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. (a) Senapan angin model potensial pegas produk industri

kecil dan produk import

(b) Senapan angin model pneumatik (pompa) produk Industri

kecil dan produk import

Gambar 2.2. (a) Pellet model wad cutter merk RWS

(b) Pellet model round nose merk CROSMAN

Gambar 2.3. Skematik pengujian kecepatan gerak pellet dengan metoda

beda suara

Gambar 2.4. (a) Main menu sistem perekam signal data pengukuran

(b) Main menu sistem pengolah data hasil pengukuran

Gambar 2.5. Skematik pengujian dengan metoda lontaran

Gambar 2.6. Grafik perbandingan hasil pengukuran kecepatan gerak pellet

senapan angin model mekanik (potensial pegas)

Gambar 2.7. Grafik perbandingan hasil pengukuran kecepatan gerak pellet

senapan angin model pneumatik (jenis pompa)

Gambar 2.8. Senapan angin lokal model pneumatik (pompa).

Gambar 2.9. Komponen Senapan angin lokal model pneumatik (pompa).

Gambar 2.10. Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet

senapan angin model pneumatik produk lokal (industri kecil)

Gambar 2.11. Dimensi Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet

senapan angin model pneumatik produk lokal (industri kecil)

Gambar 2.12. Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet

senapan angin model pneumatik produk import (Crosman

model 2100 classic

Gambar 2.13. Dimensi Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet

enapan angin model pneumatik produk import (Crosman model

2100 clasic)

Gambar 2.14 Proses pengujian tekanan

Gambar 2.15 Senapan angin jenis potensial pegas produk industri kecil

Cipacing

Gambar 2.16 Senapan angin jenis potensial pegas produk impor merek

Diana 36

Gambar 2.17. (a) sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar

pellet setelah proses kompesi

(b) sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar

pellet pada saat piston dikunci oleh trigger lock

Gambar 2.18 (a) Pegas dalam keadaan beban

(b) Pegas di dalam tabung bodi senapan

(c) Pegas pada saat pistion terkunci oleh trigger.

Gambar 2.19 Sketsa defleksi pegas utama pada senapan

Gambar 2.20 (a) Posisi piston setelah dikokang

(b) Posisi piston setelah ditembakkan

viii

Gambar 2.21 Skematik pegujian konstanta kekakuan pegas dengan metode

defleksi

Gambar 2.22. (a) Mekanisme senapan angin model mekanik produk lokal

(industri kecil)

(b) Mekanisme senapan angin model mekanik produk import

(Diana Model 36)

Gambar 2.23. (a) Bentuk alur (rifling) dinding dalam lubang laras

(b) Pahat pembuat alur rifling

Gambar 2.24. Tampilan simulasi gerak pellet

Gambar 2.25. Grafik hasil simulasi kecepatan gerak pellet pada laras dengan

sudut rifling satu derajat

Gambar 2.26. Grafik hasil simulasi kecepatan gerak pellet pada laras dengan

sudut rifling dua derajat

Gambar 2.27. Grafik hasil simulasi posisi jatuh pellet pada laras dengan sudut

rifling satu derajat

Gambar 2.28. Grafik hasil simulasi posisi jatuh pellet pada laras dengan sudut

rifling dua derajat

Gambar 2.29. Mesin pembuat alur rifling

Gambar 2.30. Metoda pengukuran dengan metoda tirai cahaya

Gambar 2.31. Metoda pengukuran dengan metoda medan magnet

Gambar 2.32 Skema Sistem Instrumentasi

Gambar 2.33 Bentuk LED Dan Skematik

Gambar 2.34 Bentuk IR LED dan Skematik

Gambar 2.35 Bentuk Phototransistor Dan Skematik

Gambar 2.36 Resistor Dan Skematik

Gambar 2.37 Trimpot

Gambar 2.38 Potensiometer

Gambar 2.39 IC LM324N

Gambar 2.40 Op Amp Sebagai Komparator

Gambar 2.41 Op Amp Sebagai Diferensial Amplifier

Gambar 2.42 LCD 16*2

Gambar 2.43 Bentuk IC ATMega8535

Gambar 2.44 Tampilan Awal CodeVisionAVR

Gambar 2.45 Konfirmasi Membuat Project atau File

Gambar 2.46 Konfirmasi Penggunaan CodeWizardAVR

Gambar 2.47 Konfigurasi Program Melalui CodeWizardAVR

Gambar 2.48 Form Program

Gambar 2.49 Kotak Dialog Information Configure

Gambar 4.1. Metoda penelitian

Gambar 4.2. Road map kegiatan penelitian

Gambar 5.1. Prinsip pengukuran dengan metoda tirai cahaya

Gambar 5.2. Metoda pengukuran pada US patent dengan nomor regitrasi

6,414,747,B1 pada bulan Juli 2002

Gambar 5.3 Skematik alat pengukur kecepatan gerak pellet

ix

Gambar 5.4 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kesatu

Gambar 5.5 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kedua

Gambar 5.6 Skematis Diagram Blok Rangkaian Pengukuran Kecepatan

Gerak Pellet

Gambar 5.7 Rangkaian Sensor Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda

Kesatu

Gambar 5.8 Rangkaian Sensor Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda

Kedua

Gambar 5.9 Skematik penggabungan Sensor IR LED-Phototransistor

Gambar 5.10 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535

Gambar 5.11 Rangkaian LCD 16*2

Gambar 5.12 Flowchart Program.

Gambar 5.13 konstruksi Alat Ukur

Gambar 5.14 Alat ukur kecepatan pelet hasil rancangan

Gambar 5.15 Grafik Kecepatan (m/s) Vs Jumlah Pemompaan

Gambar 5.16 Alat ukur kecepatan pelet hasil rancangan dan alat ukur

pembandingnya

Gambar 5.17. Data hasil pengukuran kecepatan pellet dengan tiga kali

pemompaan pada pengujian pertama

Gambar 5.18. Data hasil pengukuran kecepatan pellet dengan tiga kali

pemompaan pada pengujian kedua

Gambar 5.19 Instalasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin

Pneumatik Dengan Menggunakan Sensor Lilitan Tembaga

Gambar 5.20 Instalasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin

Pneumatik Dengan Menggunakan Sensor Optik

Gambar 5.21 Pengujian sensor pembaca pengukuran

Gambar 5.22 Pengolah dan penguat data hasil pengukuran

Gambar 5.23 Pembaca data hasil pengukuran

Gambar 5.24 Proses pembuatan sistem kerja pembaca dan pencatat data

hasil pengukuran

x

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Publikasi Ilmiah

LAMPIRAN 2 US Patent metoda pengukuran kecepatan gerak proyektil

No Reg 6,414,747,B1 pada bulan Juli 2002.

Laporan Akhir Tahun kedua Hibah Bersaing 2013 I - 1

BAB I. PENDAHULUAN Senapan angin kaliber kecil (4.5 mm) merupakan salah satu senapan yang digunakan untuk rekreasi berburu atau alat olah raga menembak. Dilihat dari metoda pembangkitan energi pelontar peluru/pellet-nya senapan angin dibagi menjadi dua jenis yaitu model pneumatik dan model mekanik. Produk ini sudah dibuat oleh industri kecil di kawasan Cipacing dan Cikeruh, akan tetapi kualitas yag dihasilkannya masih rendah dan peruntukannya masih terbatas pada kebutuhan hobi atau sebatas barang souvenir saja. Dalam penelitian ini akan dilakukan upaya peningkatan kualitas senapan angin produk industri kecil tersebut sehingga nilai ekonominya dapat ditingkatkan Cipacing dan Cikeruh merupakan kawasan industri kecil pembuat senapan angin yang berada di perbatasan Kabupaten Bandung dan Kabupaten Sumedang. Para pengrajin di kawasan ini membuat senapan angin secara tradisional dengan peralatan yang sederhana. Walaupun demikian senapan angin yang dihasilkan cukup bervariasi mulai dari ukuran sampai dengan model mekanisme pembangkit energi pelontar peluru/pellet-nya. Produk yang dihasilkan mereka pasarkan dengan menggunakan merk dari pabrikan asing seperti BSA, Benjamin, dan Diana. Saat ini jumlah pengrajin dikawasan ini semakin lama semakin berkurang dari data yang diperoleh dari ketua Koperasi Senapan Angin “Bina Karya” yang menghimpun para pengrajin di kawasan tersebut jumlah anggota pengrajin di kawasan ini terus berkurang jumlahnya, hal ini terjadi selain kurangnya pembinaan dari instansi terkait juga tidak adanya inovasi baik pemasaran maupun peningkatan kualitas produk yang dihasilkannya, sehingga produk mereka hanya digunakan untuk kebutuhan yang terbatas dengan jangkauan pasar yang relatif sempit.

Kondisi di atas terjadi diakibatkan rendahnya kualitas senapan yang dihasilkan dan hanya memenuhi kebutuhan hobi (berburu) atau sebagai barang souvenir bahkan punya kecenderungan sebagai barang yang berbahaya jika salah penggunaannya. Produk yang dihasilkan tidak dapat digunakan sebagai alat untuk kebutuhan olah raga ketangkasan (menembak) karena masih dibawah standar kebutuhan olah raga tersebut. Rendahnya kualitas produk tersebut selain akibat keterbatasan peralatan proses, juga akibat tidak adanya standarisasi komponen, sehingga kualitas produk yang dihasilkan sangat tergantung kepada siapa pengrajin yang membuatnya. Akhirnya senapan angin yang mereka pasarkan kualitasnya akan bervariasi sekalipun menggunakan merek dagang yang sama. Dari paparan diatas dapat disimpulkan senapan angin produk industri kecil (kawasan Cipacing) memiliki karaketristik sebagai berikut: Unik karena dibuat secara Handmade Banyak didapat dipasaran tradisional dan pasar souvenir dengan

menggunakan merek dagang pabrikan asing Kualitasnya bervariasi

Laporan Akhir Tahun kedua Hibah Bersaing 2013 I - 2

Merek dagang yang digunakan tidak dapat dijadikan acuan kualitas produk oleh konsumen penggunanya. Belum bisa digunakan sebagai senapan untuk kebutuhan olah raga prestasi/menembak.

Penelitian yang ini adalah penelitian lanjutan yang sudah dimulai dari tahun 2007 (Hibah Pekerti 2007-2008), dari hasil penelitian tersebut diperoleh data hasil pengukuran kecepatan gerak pellet senapan angin produk industri kecil hanya 50-70% dari kecepatan senapan angin sejenis produk import, padahal dari hasil pengukuran tekanan udara yang dihasilkan, tekanan udara senapan angin produk industri kecil relatif sama dengan produk impor. Rendahnya kualitas senapan angin produk industri kecil tersebut, dapat disimpulkan akibat rendahnya kualitas dan tidak adanya standarisasi komponen pendukungnya. Usaha untuk memperbaiki kualitas senapan angin tersebut adalah dengan meningkatkan kualitas dan standarisasi komponen utamanya, dengan membuat alat bantu kendali kualitas yang akan dijadikan sebagai fixture proses dalam pembuatan dan pemilihan komponennya. Salah satu fixture proses tersebut adalah alat ukur kecepatan pellet yang berfungsi sebagai alat bantu kendali kualitas dalam proses pembuatannya.

Laporan Akhir Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013 II - 1

II. TINJAUAN PUSTAKA

Penelitian ini merupakan penelitian lanjutan dari penelitian sebelumnya yang dimulai sejak tahun 2007, pada penelitian sebelumnya yang dilakukan pengukuran terhadap dua model senapan angin produk industri kecil yang dimulai dari pengukuran kecepatan gerak pellet dari ujung laras sampai ke sasaran, simulasi dan analisis prilaku gerak pellet, dan analisis energi pelontar pelletnya. Pengukuran dan analisis dilakukan pada senapan angin produk industri kecil dan produk impor (senapan referensi) dengan model dan ukuran yang sejenis dengan produk lokal, data hasil pengukuran dan analisi akan menjadi dasar perbaikan kualitas senapan angin produk industri kecil tesebut. Pada pengukuran Pengukuran dilakukan pada dua jenis senapan angin yaitu model mekanik dan model pneumatik, untuk model pneumatik diambil model pompa. Dua jenis senapan angin yang diuji adalah produk industri kecil Cipacing dan produk pabrikan asing (merk Diana dan merk Crosman) sebagai pembanding. (a) (b) Gambar 2.1. (a) Senapan angin model potensial pegas produk industri kecil dan produk

import (b) Senapan angin model pneumatik (pompa) produk Industri kecil dan produk

import

Tabel 2.1. Spesifikasi Teknis Senapan Uji

Jenis Merk /Produk Kaliber (mm)

Panjang laras (mm)

Kecepatan pellet (m/s)

Berat (kg)

No Seri

Po

ten

sia

l P

eg

as Diana Model 36

Made in Germany 4.5 450 280 3,65 540113

Senapan Lokal Koperasi Bina Karya

4.5 440 N/A N/A N/A

Pn

eu

ma

tik

(J

en

is P

om

pa

)

Crosman Model 2100 Clasic Made in USA

4.5 529

3 kali pompa 440 - 550 FPS

(134 – 158) 6 kali pompa

590 - 650 FPS (180 – 198)

2,18 895601503

Senapan Lokal Koperasi Bina Karya

4.5 500 N/A N/A N/A


Pembaca dan Perekam Signal

Senapan Uji

Sasaran

Microphone 1

Microphone 2

Jarak Tembak, S

Pellet yang digunakan terdiri dari dua jenis yaitu pellet standar kaliber 4.5 mm model Wad Cutter merk RWS Meisterkugeln dengan berat 0.53 gram dan pellet model Round Nose merk CROSMAN dengan berat 0.51 gram. Geometri pellet yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.2. (a) (b) Gambar 2.2. (a) Pellet model wad cutter merk RWS (b) Pellet model round nose merk CROSMAN

Pengukuran kecepatan gerak pelet dilakukan dengan dua cara yaitu dengan menggunakan metoda beda suara dan metoda lontaran. Metoda beda suara dilakukan dengan merekam signal suara saat pellet keluar dari sasaran dan pada saat pellet mengenai sasaran, kecepatan gerak pellet merupakan rasio jarak tembak terhadap perbedaan waktu yang terjadi. Skematik perangkat pengujian dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 2.3. Skematik pengujian kecepatan gerak pellet dengan metoda beda suara


Data hasil pengukuran diolah dengan menggunakan bantuan perangkat lunak yang berfungsi sebagai pembaca dan perekam dan pengolah signal suara yang timbul saat pellet keluar dari ujung laras dan saat mengenai sasaran.

(a)

(b) Gambar 2.4. (a) Main menu sistem perekam signal data pengukuran (b) Main menu sistem pengolah data hasil pengukuran


Senapan Uji

Jarak Jatuh Pellet, x

y

Vo

y

X

t

xv x 0

Pengukuran kecepatan gerak pellet dengan metoda lontaran dilakukan dengan jalan mengukur posisi jatuh pellet dari ujung laras sampai di lantai.

Gambar 2.5. Skematik pengujian dengan metoda lontaran

Diketahui pada gerakan pellet setelah keluar dari ujung laras y0 = 0 dan v0y = 0, sehingga lama waktu pellet jatuh ke permukaan lantai setelah ditembakan, diperoleh dengan menggunakan persamaan (2.1) Gerakan pada sumbu x diketahui ax = 0 dan x0 = 0, maka kecepatan gerak pellet diperoleh (2.2) Jarak x di peroleh dengan mengukur jarak jatuh pellet di lantai setelah terlontar dari ujung laras. Hasil pengukuran yang sudah dilakukan terhadap dua model senapan angin produk industri kecil, yang selanjutnya dibandingkan dengan senapan sejenis produk import, data hasil pengukuran dapat dilihat pada gambar 2.6 dan gambar 2.7.

2

2

1gty

g

yt 2

tvx x0


P erba nding a n K ec epa ta n G era k P e llet S ena pa n Model P neuma tik

Deng a n Dua Metoda ya ng Dig una ka n

0.00 50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

P ellet Wad

C utter

P ellet R ound

Nos e

P ellet Wad

C utter

P ellet R ound

Nos e

P ellet Wad

C utter

P ellet R ound

Nos e

P ellet Wad

C utter

P ellet R ound

Nos e

Me

tod

a B

ed

a

sig

na

l s

ua

ra (

m/s

)

Me

tod

a L

on

tara

n

(m/s

)

Me

tod

a B

ed

a

sig

na

l s

ua

ra (

m/s

)

Me

tod

aL

on

tara

n

(m/s

)

3 k

ali

Po

mp

a

6 k

ali

Po

mp

a

S enapan

Import

S enapan

L okal

P erba nding a n K ec epa ta n G era k P e llet S ena pa n Model Meka nik

Deng a n Dua Metoda ya ng Dig una ka n

0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00

P ellet Wad C utter

P ellet R ound Nose

P ellet Wad C utter

P ellet R ound Nose

Me

tod

a B

ed

a

sig

na

l s

ua

ra (

m/s

)

Me

tod

a L

on

tara

n

(m/s

)S enapan

Import

S enapan

L okal

Gambar 2.6. Grafik perbandingan hasil pengukuran kecepatan gerak pellet senapan angin

model mekanik (potensial pegas)

Gambar 2.7. Grafik perbandingan hasil pengukuran kecepatan gerak pellet senapan angin

model pneumatik (jenis pompa)

Dari data hasil pengukuran diperoleh, kecepatan gerak pellet senapan angin produk lokal (industri kecil) masih dibawah produk import. Selanjutnya dilakukan analisis terhadap pembangkitan energi pelontar pellet dari dua jenis senapan di atas baik import maupun lokal. Analisis pertama dilakukan pada senapan angin model pneumatik.


2.1 Senapan Angin model Pneumatik (pompa) Prinsip dasar senapan angin adalah memanfaatkan udara sebagai fluida kompresible yang dapat menghasilkan tekanan cukup besar sebagai tenaga untuk mendorong pellet keluar dari mulut laras. Senapan angin model pneumatik yang dibuat oleh industri kecil Cipacing modelnya mengikuti model pabrikan asing yaitu model Benjamin, pada model ini energi pelontar pellet yang digunakan adalah tekanan udara atau gas yang disimpan pada satu tabung pada konstruksi senapannya. Komponen senapan angin model pneumatik buatan Cipacing jika dibandingkan dengan model mekanik perbedaan komponen yang digunakan hanya pada komponen : tabung angin, tuas pemompa udara, tutup depan, tutup belakang, dan stang dalam. Sementara untuk komponen lainnya sama dengan komponen yang digunakan pada senapan angin model mekanik (potensial pegas).

Gambar 2.8. Senapan angin lokal model pneumatik (pompa).

Gambar 2.9. Komponen Senapan angin lokal model pneumatik (pompa).


Komponen-komponen senapan angin pneumatik yang dibuat di kawasan industri kecil Cipacing dengan mengikuti istilah nama yang mereka definisikan adalah sebagai berikut:

1. Pophor 2. Treker 2 3. Treker 1 4. Pasak treker 5. Pegas treker 6. Pelengkung 7. Pipa angin 8. Karet pentil 9. Pentil depan 10. Pegas angin 11. Pentil belakang 12. Tutup belakang 13. Baut pophor 14. Pophor stang luar 15. Stang luar 16. Pasak stang luar 17. Klep 18. Pasak stang tengah 19. Stang tengah 20. Pasak seher 21. Stang dalam 22. Tali sandang 23. Baut tutup depan 24. Tutup depan 25. Selang angin 26. Baut tutup belakang 27. Tengkep kran 28. Pleuh 29. Baut pleuh 30. Kran 31. Laras 32. Pisir belakang 33. Pisir depan 34. Peredam

Proses pembuatan tiap komponen di atas dibuat tanpa mengacu pada acuan standar ukuran dengan toleransi tertentu, begitu pula dengan pemilihan material yang digunakan. Dari sekian banyak komponen di atas ada beberapa bagian-bagian penting yang biasanya ada dalam sebuah senapan angin pneumatik antara lain : Laras Merupakan tempat lintasan proyektil, yang juga merupakan tempat perubahan energi dari energi pontensial yang terkandung dalam tekanan udara menjadi energi kinetik proyektil sehingga menghasilkan kecepatan proyektil dimulut laras.


Laras senapan angin memiliki berbagai ukuran panjang dan luas panampang laras (diameter lubang laras). Untuk ukuran panjang laras terdiri atas : Laras pendek; biasanya memiliki ukuran 0.25 meter, 0.35 meter dan sampai

0.40 meter. Laras panjang; biasanya memilliki ukuran 0.50 meter, 0.60 meter dan sampai 0.70 meter.

Untuk ukuran diameter lubang laras (luas penampang laras) untuk kaliber proyektil 4.5 mm; biasanya memiliki ukuran diameter 4.2 mm sampai 4.4 mm. Silinder (tabung) kerja Merupakan sumber tenaga/energi bagi senapan angin. Dalam satu silinder kerja biasanya terdiri atas : Ruang angin yang berfungsi sebagai tempat penyimpan massa udara

sehingga diperoleh tekanan udara yang tinggi. Ruang pemompaan yang berfungsi untuk mendapatkan massa udara dalam jumlah tertentu dari udara sekitar. Alat pemompa dimana bagian pendesak/kepala berupa klep dari bahan karet dan penggeraknya berupa rangka batang atau pegas pada jenis BSA dan Diana, fungsinya untuk memidahkan/mendesak massa udara dalam ruang pemompaan ke dalam ruang angin.

Picu (alat pengunci) Merupakan bagian dari sistem pemukul yang berfungsi untuk mengunci alat pemukul (gerakan pegas) sebelum terjadinya proses kerja. Pegas Termasuk komponen yang penting dalam sebuah senapan angin karena dalam satu proses kerja selalu melibatkan sistem pegas, dan dalam sebuah senapan angin biasa terdiri atas 2 sampai 5 buah pegas tergantung kebutuhan.

Pellet Merupakan perulu atau proyektil untuk senapan angin. Pellet yang umumnya ada dipasaran terbuat dari material timah, untuk kaliber 4.5 mm memiliki massa + 600 mg. 2.1.1 Cara Kerja Senapan Angin Pneumatik Pada bagian ini penulis hanya akan menjelaskan cara kerja senapan angin pneumatik sesuai dengan obyek yang penulis analisa. Dan pada jenis-jenis yang lain cara kerja hampir sama dengan senapan angin yang ada dipasaran. Adapun cara kerja senapan angin pneumatik adalah : Bila pompa senapan angin digerakkan akan mendesak massa udara dalam

ruang pemompaan ke dalam tabung angin, masuknya massa udara ke dalam ruang pemompaan melalui ventilasi udara. Karena volume ruang angin dijaga tetap maka massa jenis udara dalam ruang angin menjadi besar dengan bertamabahnya massa udara. Massa jenis udara yang besar akan meningkatkan tekanan udara dalam tabung angin. Picu ditarik, sehingga trigger bergerak dan mendorong rear spring guide.


Karena rear spring guide terdorong, maka tekanan udara dalam tabung angin keluar. Tekanan udara yang keluar dari tabung angin merupakan gaya dorong atau energi untuk mengeluarkan atau melontarkan pellet dari laras.

Panas dan kerja memberikan dua modus perpindahan energi bail penambahan atau pengurangan dari suatu sistem, jika perpindahan energi sudah selesai, maka sistem tersebut sudah mengalami perubahan energi dalam. Jika suatu sistem berubah dari keadaan 1 ke keadaan 2 menuruti suatu lintasan tertentu dan kemudian panas yang diserap, Q dan usaha, W diukur. Dengan menyatakan Q dan W dalam satuan panas atau satuan mekanik, maka selisih Q – W dapatlah dihitung. Untuk berbagai macam lintasan (antara keadaan 1 dan keadaan 2 itu), hasil yang diperoleh ialah Q – W adalah sama untuk semua lintasan yang menghubungkan 1 dan 2. Tetapi Q tak lain energi yang diberikan kepada sistem, dan W adalah sama dengan energi yang diambil dari sistem oleh kerja usaha. Selisih Q – W harus menggambarkan perubahan energi dalam sistem tersebut. Dengan demikian perubahan energi dalam suatu sistem tidak bergabung pada lintasan, dan oleh karena itu sama dengan energi sistem pada keadaan 2 dikurangi energi pada keadaan 1, atau U2 – U1.

U2 – U1 = Q – W (2.3) Jika energi dalam diberi suatu harga untuk keadaan patokan standar, maka harganya pada setiap keadaan lain sudah terdefinisikan, karena Q – W untuk semua proses yang menghubungkan keadaan-keadaan itu adalah sama. Persamaan (3.3) dikenal sebagi persamaan hukum pertama termodinamika. Jika hukum ini dipergunakan dalam bentuk di atas, harus diperhatikan bahwa:

Semua besaran haruslah dinyatakan dalam satuan yang sama. Q positif apabila panas masuk ke dalam sistem W positif apabila gaya dilakukan oleh sistem dan perpindahan mempunyai

tanda yang sama. Persamaan (2.3a) adalah definisi energi dalam suatu sistem, atau lebih tepat lagi, definisi perubahan energi dalam pada setiap proses. Sama dengan energi bentuk lainnya, hanya selisih energi dalam saja yang didefinisikan, dan bukan harga mutlaknya. Jika suatu sistem suatu proses yang akan membawanya kembali ke keadaan awal, maka : U2 – U1 dan Q = W (2.3a) Walaupun ada usaha netto W dilakukan oleh sistem itu dalam proses, tapi energi tidak terciptakan, karena energi dalam jumlah yang sama masuk ke dalam sistem dalam bentuk panas Q. Suatu sistem yang terisolasi ialah sistem yang tidak melakukan usaha dan tidak ada panas yang mengalir masuk ke dalamnya. Maka untuk tiap proses yang terjadi dalam sistem semacam itu, W = Q = 0 dan U2 – U1 = 0 atau ΔU = 0. Artinya energi dalam sistem yang terisolasi adalah konstan. Ini merupakan ungkapan yang paling umum mengenai asas kekekalan energi. Energi dalam suatu sistem yang terisolasi


tidak dapat diubah oleh proses apapun yang terjadi di dalam sistem tersebut. Energi suatu sistem dapat diubah hanya oleh aliran panas yang menembus dinding batasnya, atau oleh kerja usaha. (Jika salah satu proses ini terjadi, sistemnya tidak lagi terisolasi). Maka penambahan energi sistem akan sama dengan energi yang mengalir masuk dalam bentuk panas, dikurangi energi yang mengalir ke luar dalam bentuk usaha. Dalam termodinamika terdapat suatu proses yang lain dimana Q = 0 tidak ada penambahan atau pengurangan kalor. Proses dimana Q = 0 disebut proses Adiabatik. Proses adiabatik adalah suatu proses perubahan keadaan gas dimana tidak ada kalor yang masuk ke atau keluar dari sistem (Q = 0). Proses ini mengikuti persamaan:

0Q UW

Hubungan antara p1, V dan T pada proses adiabatik adalah : Q = 0 dQ = 0 dari hukum pertama termodinamika

Q = 0 Q = W + U d = dw + du dw = - du

tetapi dw = p dV du = n Cv ΔT du = n Cv dT maka : p dV = - n Cv dT (2.4a) bila dianggap sebagai gas ideal p V = n R T (2.4b) atau d (pV) = d (n R T) p dV + V dp = n R dT (2.4c) Dari persamaan (2.4a) dan (2.4c) disebtitusikan menjadi persamaan dibawah ini


Rn

dpVdVp

Cvn

kdVp

dVp

dpVdVp

Cv

R

dVp

dpV

Cv

R 1

Tetapi RCvCp atau CvCpR

dVp

dpV

Cv

CvCp 1

dVp

dpV

Cv

Cp 11

p

dp

V

du

Cv

Cp

0V

du

Cv

Cp

p

dp

011

dVVCv

Cpdp

p

CVCv

Cpp lnlnln

CVp Cv

Cp

lnlnln

CVp Cv

Cp

ln

Jadi persamaan diatas menjadi :

kVp Cv

Cp

Atau

kVp (2.4d)

dimana :

Cv

Cp k konstanta

p tekanan V volume

Dari persamaan (2.4b) disubtitusikan ke persamaan (2.4d) maka menjadi persamaan yang ada dibawah ini :


kV

VTRn

Rn

kVT

1 konstan

maka

kVT 1 (2.4e)

Dari persamaan (2.4b) disbtitusikan ke persamaan (2.4d) maka diperoleh persamaan

kp

TRnp

k

p

TRnp

Rn

kT

p

p

kTp 1

Maka untuk kerja pada proses Adiabatik adalah sebagai berikut dVpW

kVp V

kp

maka

dVV

kW

dVVk

v

v

2

1

2

1

1

1

1v

v

Vk

1

1

1

21

1

1

1VVk

tetapi

2211 VpVpVpk


trecker

picufront spring guide

rear spring guide

PPP1

P2

P2

P1

Jadi 222111 VVpVVp1

1W

22111

1VpVpW (2.5)

2.1.2. Data Teknis Senapan Angin Pneumatik Produk Lokal Spesifikasi senapan angin pneumatik model pompa produk industri kecil adalah sebagai berikut : Panjang laras (ℓ) : 500 mm Panjang laras efektif (ℓe) : 480 mm Diameter lubang laras (D) : 4.5 mm Diameter luar tabung pemompaan(Dl) : 22 mm Diameter dalam tabung pemompaan(Dd) : 20 mm Panjang langkah pemompaan (ℓp) : 180 mm Panjang langkah pemompaan efektif (ℓpe) : 170 mm Panjang ruang sisa pemompaan (ℓsp) : 10 mm Panjang tabung angin (ℓta) : 34.5 mm Merk : N/A Kecepatan : N/A

Gambar 2.10. Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet senapan angin model

pneumatik produk lokal (industri kecil)

Gambar 2.11. Dimensi Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet senapan angin

model pneumatik produk lokal (industri kecil)


PP1

P2

P2

P1

2.1.3 Data Teknis Senapan Angin Pneumatik Produk Impor Spesifikasi senapan angin pneumatik produk impor (Crosman Airguns Model 2100 Classic) adalah sebagai berikut : Panjang laras (ℓ) : 529 mm Panjang laras efektif (ℓe) : 510 mm Diameter lubang laras (D) : 4.5 mm Diameter luar tabung pemompaan (Dl) : 19 mm Diameter dalam tabung pemompaan (Dd) : 16 mm Panjang langkah pemompaan (ℓp) : 130 mm Panjang langkah pemompaan efektif (ℓpe) : 120 mm Panjang ruang sisa pemompaan (ℓsp) : 10 mm Panjang tabung angin (ℓta) : 30 mm Merk : CROSMAN Pembuat : Crosman Air Gun

: Manufacturing, : Amerika, USA Berat : 2,18 kg Nomor Seri Produk : 895601503 Kecepatan Gerak Pellet 3 kali pompa 420 - 480 FPS (128,016 – 146,304 m/s)

6 kali pompa 565 - 635 FPS (172,212 – 193,548 m/s)

Gambar 2.12.. Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet senapan angin model

pneumatik produk import (Crosman model 2100 clasic)

Gambar 2.13. Dimensi Model mekanisme pembangkitan energi pelontar pellet senapan angin

model pneumatik produk import (Crosman model 2100 clasic)


2.1.4 Pengukuran Tekanan Tekanan udara merupakan faktor penting dalam proses kerja suatu senapan angin. Tekanan udara yang besar dapat menghasilkan kecepatan pellet tinggi di mulut laras dan tekanan udara yang kecil bukan saja menghasilkan kecepatan pellet yang rendah namun dapat mengakibatkan tidak keluarnya pellet dari mulut laras, karena tenaga yang dihasilkan tidak cukup untuk mendorong pellet keluar laras. Pengukuran besar tekanan udara dilakukan dengan menggunakan alat ukur besar tekanan kompresi (compresion tester) yang dipasang pada ujung laras senapan. Dengan cara senapan angin ditembakan, besarnya tekanan udara yang keluar dari ujung laras bisa dilihat pada alat ukur tersebut.

Gambar 2.14 Proses pengujian tekanan

Hasil pengukuran tekanan udara pada senapan angin pneumatik produk lokal dan senapan angin pneumatik produk impor. Table 2.2 Data Hasil Pengujian Tekanan Udara


Besaran-besaran Umum hasil perhitungan adalah sebagai berikut: a. Luas penampang pemompaan (Ap)

Ap = 4

1 (Dd)2

= 4

1(3,14) (0,02)2

= 3,14 × 10-4 m2

b. Volume pemompaan (Vp)

Vp = Ap × ℓ p = (3,14 × 10-4 m2) (0,18 m)

= 5,652 × 10-5 m3

c. Volume pemompaan efektif (Vpe)

Vpe = Ap × ℓ pe = (3,14 × 10-4 m2) (0,17 m) = 5,338 × 10-5 m3

d. Volume sisa pemompaan (Vsp) Vsp = Vp – Vpe

= 5,652 × 10-5 m3 – 5,338 × 10-5 m3 = 3,14 × 10-6 m3

e. Luas penampang tabung angin (Ata)

Ata = 4

1 (Dd)2

= 4

1(3,14) (0,02)2

= 3,14 × 10-4 m2

f. Volume tabung angin (Vta) Vta = Ata × ℓa

= 3,14 × 10-4 m2 × 0,0345 m = 1,0833 × 10-5 m3

g. Luas penampang laras (Al)

Ata = 4

1 (Dd)2

= 4

1(3,14) (0,0045)2

= 1,59 × 10-5 m2

h. Volume laras (Vl) Vl = Al × ℓe

= 1,59 × 10-5 m2 × 0,48 m = 7,632 × 10-6 m3


i. Volume total (Vtot = V2) Vtot = Vta + Vl

= 1,0833 × 10-5 m3 + 7,632 × 10-6 m3 = 1,8465 × 10-5 m3

Dengan cara yang sama seperti perhitungan diatas, maka didapat hasil perhitungan senapan angin pneumatik produk lokal dan senapan angin pneumatik produk impor dapat dilihat dalam tabel 2.3

Tabel 2.3 Hasil perhitungan besaran-besaran umum

Item Senapan Angin

Lokal Senapan Angin

Impor

Luas penampang pemompaan (Ap) 3,14 × 10-4 m2 2,0096 × 10-4 m2

Volume pemompaan (Vp) 5,652 × 10-5 m3 2,6125 × 10-5 m3

Volume pemompaan efektif (Vpe) 5,338 × 10-5 m3 2.4115 × 10-5 m3

Volume sisa pemompaan (Vsp) 3,14 × 10-6 m3 2,01 × 10-6 m3

Luas penampang tabung angin (Ata) 3,14 × 10-4 m2 2,0096 × 10-4 m2

Volume tabung angin (Vta = V1) 1,0833 × 10-5 m3 6,0288 × 10-6 m3

Luas penampang laras (AL) 1,59 × 10-5 m2 1,59 × 10-5 m2

Volume laras (VL) 7,632 × 10-6 m3 8,109 × 10-6 m3

Volume total (Vtot = V2 = Vta + VL) 1,8465 × 10-5 m3 1,4138 × 10-5 m3

Diketahui massa jenis udara (ρud) yang ditetapkan sebesar 1,3 kg/m3. dengan menggunakan beberapa persamaan :

V

m sehingga didapat Vm

dimana :

m = massa udara (kg)

ρ = massa jenis udara dalam tabung angin (kg/m3) V = volume ruangan (m3) Sehingga besarnya massa udara dalam tabung angin (mta) mta = ud × Vta

= (1,3 kg/m3) × (1,0833 × 10-5 m3) = 1,408 x 10 –5 kg

Sedangkan besarnya massa udara dalam ruang pemompaan (mp) mrp = ud × Vpe

= (1,3 kg/m3) × (5,338 × 10-5 m3)

= 6,94 × 10-5 kg


Dengan data yang diperoleh pada diatas maka dapat dihitung pula besarnya massa jenis udara dalam tabung angin untuk tiap-tiap pemompaan. Sebagai contoh perhitungan besarnya massa jenis udara dalam tabung angin untuk 1 (satu) kali pemompaan. Massa udara dalam tabung angin untuk satu kali pemompaan adalah :

kg108,348

kg)10(6,94kg)10(1,408

mp1maM

5

55

1a

Besarnya massa jenis udara dalam tabung angin dapat dihitung dengan persamaan

3

35

5

11

706,7

100833,1

10348,8

m

kg

m

kg

V

m

ta

a

a

Dengan cara yang sama massa jenis udara untuk tiap pemompaan adalah sebagai berikut: Tabel 2.4 Massa Udara di tabung angin dan massa jenis udara (ρa) dalam

tabung angin untuk setiap pemompaan Tekanan udara diketahui dimulai dengan proses pengukuran tekanan udara di mulut laras, yang merupakan tekanan udara terendah dalam suatu proses ekspansi, dalam hal ini tekanan udara di mulut laras diberi indeks P2. Hasil pengukuran tekanan udara dapat dilihat pada tabel 2.2 diatas.


Joule

EE

W

643,2

8465,1925,2407640833,1264,5979654,11

1

VP-VP14,1

1

0505

2211

Dengan memperhitungkan adannya kerugian-kerugian tekanan udara selama proses kerja, maka kerja ekspansi yang dilakukan terhadap pellet merupakan kerja ekspansi p1V1

n = konstan, dengan n adalah indeks yang mempunyai harga 1 < n < 1.4. Selama proses kerja tekanan udara akan terdistribusi secara adiabatik mulai dari tekanan udara tertinggi pada saat rear spring guide di tabung angin terbuka (P1), sampai pada tekanan udara terendah pada mulut laras (P2). Pada umumnya pengokangan atau pemompaan yang dilakukan kebanyakan orang pada senapan angin dipilah 3 dan 6 kali pengokangan atau pemompaan. Persamaan proses kerja ekspansi dalam tabung angin adalah sebagai berikut :

n

nn

V

VPP

VPVP

1

221

2211

dimana : V1 = Vta = Volume Tabung Angin

= 1.0833 × 10-5 m3

V2 = Vta + Vl = Volume Total = 1.8465 × 10-5 m3

Pa

P

264,507965

m 10 × 1.0833

m 10 × 1.8465925,240764

4.1

35-

35-

12

Besarnya kerja ekspansi (W) yang dilakukan sepanjang tabung sampai laras jika diketahui

P1 = 597965,264 Pa P2 = 240764,925 Pa V1 = 1,0833 × 10-5 m3 V2 = 1,8465 × 10-5 m3

adalah

- Dengan cara yang sama kerja ekspansi (W) yang dilakukan di sepanjang tabung sampai laras untuk tiap pemompaan ditabelkan pada table 2.5 Perbandingan data hasil perhitungan yang dilakukan pada senapan angin pneumatik jenis pompa produk Cipacing dan produk impor merek Crosman Airguns Mode 2100 Classic, ditampilkan pada tabel 2.6


Tabel 2.5 Hasil perhitungan tekanan udara, kerja senapan angin pneumatik

produk lokal dan senapan angin produk impor Tabel 2.6. Data Hasil Analisis Senapan Angin Model Pneumatik

No Parameter Senapan

Lokal Senapan Import

1 Panjang laras efektif, ℓe (mm) 480 510 2 Diameter dalam tabung pemompaan,Dd (mm) 20 16 3 Panjang tabung angin, ℓta (mm) 34,5 30 4 Panjang langkah pemompaan, ℓp (mm) 170 120 5 Vulome tabung angina,Vta (m

3) 1,0833 ×10

-5 6,0288 ×10

-6

6 Tekanan udara,P1 (Pa) 3 kali pompa 828571,058 8844841,036 6 kali pompa 1223946,084 1298976,895

7 Tekanan udara, P2 (Pa) 3 kali pompa 392725,375 268206,059 6 kali pompa 580124,879 393895,923

8 Kerja untuk melontarkan pellet,W (Joule)

3 kali pompa -4,311 -3,851 6 kali pompa -6,368 -5,656

Hasil analisis pada senapan angin model pneumatik diperoleh bahwa besar tekanan dan kerja yang terjadi pada senapan angin produk lokal nilainya lebih besar dibanding dengan tekanan yang terjadi pada produk import, akan tetapi nilai tersebut tidak berbanding lurus dengan kecepatan gerak pellet yang dihasilkan. 2.2 Senapan Angin model Potensial Pegas (Mekanik) Prinsip kerja senapan angin jenis potensial pegas pada umumya terdiri dari dua proses, yaitu proses ekspansi (pengokangan) dan proses kompresi udara oleh piston. Berdasarkan cara ekspansi (pengokangan) pada senapan angin jenis mekanik kaliber 4.5 m pada umumya ada dua jenis yaitu breake barrel (patah laras) dan under lever. Sedangkan proses kompresi senapan angin jenis potensial pegas pada prinsipnya semuanya sama. Proses ekspansi (pengokangan) adalah proses pertambahan volume udara dalam pipa angin akibat gerakan piston yang ditarik oleh mekanisme pengokangan,


sampai piston terkunci pada trigger. Pengokangan breake barrel adalah pengokangan dengan cara mematahkan laras untuk menarik piston sehingga pegas terdefleksi sampai sampai piston terkunci oleh trigger lock. Sedangkan pengokangan under lever adalah pengokangan dengan cara menarik lever cock (stang luar) kearah bawah senapan untuk menarik piston sehingga pegas terdefleksi sampai piston terkunci oleh trigger lock. Senapan angin jenis potensial pegas produksi industri kecil cipacing proses pengokanganya mengunakan cara under lever, sedangkan senapan angin jenis potensial pegas produk impor merek Diana 36 proses pengokangannya mengunakan cara Breake barrel. Gambar senapan angin lokal produk Cipacing dan senapan angin impor merek Diana 36 dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Nama dan bentuk dari komponen dari kedua senapan angin jenis potensial pegas dapat dilihat pada lampiran.

Gambar 2.15 Senapan angin jenis potensial pegas produk industri kecil Cipacing

Gambar 2.16 Senapan angin jenis potensial pegas produk impor merek Diana 36

Proses kompresi merupakan proses pembangkitan energi pelontar pellet. Prinsip kerja kompresi pada senapan angin jenis potensial pegas adalah udara di dalam body tube (pipa angin) yang memiliki volume awal sebesar V1, tekanan P1 dan temperatur T1 (lihat gambar 3.17.a) terkompresi akibat gerakan piston, sehingga volume udara dalam pipa angin berubah menjadi V2, tekanannya berubah menjadi P2 dan temperaturnya berubah menjadi T2. Piston bergerak karena dorongan pegas. Tekanan P2 yang dihasilkan akibat proses kompresi digunakan untuk melontarkan pellet, sehingga pellet bergerak dari posisi awalnya (lihat gambar 2.17.b). Proses kompresi ini yang akan dibahas dalam analisis energi pelontar pellet. (a) (b) Gambar 2.17. (a) sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar pellet setelah

proses kompesi (b) sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar pellet pada

saat piston dikunci oleh trigger lock


Energi pelontar pellet pada senapan angin jenis potensial pegas terdiri dari energi potensial pegas, energi kinetik piston dan tekanan udara. Energi potensial pegas merupakan energi awal yang digunakan untuk menggerakan piston. Piston bergerak (energi kinetik piston) digunakan untuk mengkompresikan udara dalam pipa angin. Sedangkan tekanan udara akibat kompresi digunakan untuk melontarkan pellet. Dibawah ini akan dijelaskan hubungan energi pelontar pellet pada senapan angin jenis potensial pegas dengan persamaan-persamaan umum yang telah ada. 2.2.1 Energi Potensial Pegas Senapan Angin

Pegas yang digunakan sebagai pembangkit energi untuk mendorong piston dan katup piston adalah jenis pegas spiral. Pegas ini mengalami tiga kondisi (lihat gambar 3.18). Pertama, kondisi pada saat pegas bebas Xn (pegas belum dimasukan kedalam body tube). Kedua, kondisi pada saat pegas di dalam body tube (X2). Ketiga, kondisi pada saat pegas pada saat piston terkunci oleh trigge lock (X1). Jadi pegas mengalami dua kali defleksi (gambar 3.19), yaitu defleksi pada saat pegas bebas di tekan untuk dimasuk kedalam body tube (ΔX2) dan defleksi pada saat pegas di dalam barrel ditekan (dikokang) sampai piston terkunci oleh trigger lock (ΔX1).

(a)

(b)

(c)

Gambar 2.18 (a) Pegas dalam keadaan beban (b) Pegas di dalam tabung bodi senapan (c) Pegas pada saat pistion terkunci oleh trigger.


Gambar 2.19 Sketsa defleksi pegas utama pada senapan

Analisis terhadap energi potensial pegas utama dilakukan pada saat piston terkunci oleh trigger lock, keadaan ini dimisalkan posisi 1 (satu) dan pegas mengalami defleksi sebesar x1, Selanjutnya ketika pegas utama berada bebas dalam body tube, keadaan ini dimisalkan posisi 2 (dua) dan pegas mengalami defleksi sebesar x2 (Lihat gambar 2.18b, 2.18c dan 2.19), sehingga besarnya energi potensial pegas yang dibutuhkan untuk mendorong piston dan katup piston dapat di tentukan yaitu

2

2

2

12

1

2

1xkxkEp

2

2

2

12

1xxkEp (2.6)

2.2.2 Energi Kinetik Piston pada Senapan Angin Model Potensial Pegas

Berdasarkan asas usaha-energi bahwa perubahan energi kinetik piston hanya bergantung pada usaha untuk mendorong pison. Jika kontak antara katup piston dengan body tube dianggap tidak ada gesekan, maka hubungan antara energi potensial pegas dengan energi kinetik piston pada proses kompresi adalah energi yang dilepaskan oleh pegas sama usaha untuk mendorong piston dari posisi 1 sampai pisisi 2 (lihat gambar 2.18a dan 2.18.b). Secara matematik dapat ditulis

Ep1 = Ep2+ Ek2 – Ek1 Ep1 – Ep2 = Ek2 – Ek1 ∆Ek = ∆Ep (2.7)

Dengan mensubtitusikan persamaan (2.6) kedalam persamaan (2.7), maka persamaan energi kinetik silinder piston menjadi:

222

1212

1xkxkEk (2.8)

Gambar 3.18.a merupakan gambar sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar pellet pada saat piston dikunci oleh trigger lock (posisi 1). Gambar 2.18.b merupa gambar sketsa posisi komponen pembangkit energi pelontar pellet setelah proses kompesi (posisi 1).


2.2.3. Tekanan Udara pada Senapan Angin Model Potensial Pegas Udara yang yang menempati rungan body tube (pipa angin) tertutup oleh katup piston dan pellet, sehingga massa udara di dalam body tube (pipa angin) besarnya akan tetap. Udara yang ada didalam body tube didorong oleh piston dengan cepat, sehingga panas dapat diabaikan (Proses adiabatik) lihat gambar 2.20. Dari hukum termodinamika I dan persamaan gas ideal didapat hubungan P dan V diturunkan pada persamaan di bawah.

Q = W + U jika Q = 0 d = dw + du dw = - du

tetapi dw = p dv du = n Cv ΔT du = n Cv dT maka :

p dv = - n Cv dT (2.9a)

bila gasnya ideal p v = n R T (2.9b) atau d (pv) = d (n R T) p dv + v dp = n R dT (2.9c) Dari persamaan (2.9a) dan (2.9c) disubstitusikan menjadi persamaan dibawah ini :

Rn

dpvdvp

Cvn

kdvp

dvp

dpvdvp

Cv

R

dvp

dpv

Cv

R 1

Tetapi RCvCp atau CvCpR

dVp

dpV

Cv

CvCp 1

dvp

dpv

Cv

Cp 11

p

dp

v

dv

Cv

Cp

0v

dv

Cv

Cp

p

dp


011

dvvCv

Cpdp

p

CvCv

Cpp lnlnln

cvp Cv

Cp

lnlnln

Jadi persamaan diatas menjadi :

cvp Cv

Cp

atau

cvp (2.9)

dimana :

Cv

Cp c konstanta

p tekanan v volume

Besar tekanan udara yang dibutuhkan untuk melontarkan pellet/peluru dari dalam breech, diturunkan menggunakan prinsip kekekalan energi dimana gerakan piston yang bergerak akibat energi potensial pegas. Energi kinetik piston didefinisikan sebagai usaha piston yang bergerak menekan udara di dalam body tube.

EK = W (2.10)

Piston bergerak untuk mengkompresikan udara di dalam body tube, maka usaha yang dilakukan adalah usaha negatif. (a) (b)

Gambar 2.20 (a) Posisi piston setelah dikokang (b) Posisi piston setelah ditembakkan

Dengan menggunakan persamaan kerja W = Fxs, sehingga:

dW = F x ds dW = P.A..ds dV = -A ds

)( dvPdW

PdvW (2.11)


Dari gambar 2.20 piston didalam body tube (pipa angin) dianggap gas ideal dengan panas jenis konstan yang mengalami proses isentropik dengan menggunakan persamaan (2.10) berlaku hubungan

tankonspv

cvpvppv 2211

2

1

.dvPW

Karena v

cP maka

2

1

.dvv

cW

2

1

.1

dvv

cW

2

1

.dvvcW

2

1

1.1

1dvvcW

2

1

1.1

dvvc

W

211γv

1γc

W

1

1

1

21

vvc

W

1

111

1

222 ....1

1 vvPvvPW

1122 ..1

1vPvPW

maka

1

.. 1122

vPvPW (2.12)


Jika disubstitusikan persamaan (2.12) ke persamaan (2.10), maka menjadi persamaan

Ek =

1

.. 1122

vPvP

(2.13a)

1122 ..)1( vPvPEk

2

11

2

.))1((

v

vPEkP

(2.13)

Apabila persamaan (2.9) disubstitusikan kedalam persaman (2.13a) maka menjadi persamaan

1

)..()(

2

1 11222

2

2

1

vPvPxxk (2.14)

Dari persamaan (2.14), maka dapat dicari harga tekanan yang diperlukan untuk melontarkan peluru dari dalam breech.

2

11

2

2

2

1

2

.)(2

1)1(

v

vPxxK

P

(2.15)

Ek = Energi kinetik (Joule) P1 = Tekanan awal silinder piston didalam barel (MPa) P2 = Tekanan akhir silinder piston didalam barel (MPa) V1 = Volume awal di dalam barel (m3) V2 = Volume akhir di dalam barel (m3)

= Rasio panas jenis atau = v

p

c

c= 1.4 untuk udara

Panjang normal pegas utama senapan angin produk lokal adalah 0.28 m, dan panjang normal pegas utama senapan angin produk impor adalah 0.24 m. Harga konstanta kekakuan pegas utama didapat dari hasil pegujian menggunakan metode defleksi. Cara pengujian konstanta kekakuan pegas utama dengan metode defleksi pegas, dapat dilihat dibawah ini.

Gambar 2.21 skematik pegujian konstanta kekakuan pegas dengan metode defleksi


Tabel 2.7 Data hasil pengukuran kekakuan pegas utama senapan angin model mekanik lokal


mekanik impor.

Perbedaan model mekanisme pembangkitan energi antara produk lokal dan produk impor dapat dilihat pada gambar 2.22. (a) (b) Gambar 2.22. (a) Mekanisme senapan angin model mekanik produk lokal (industri kecil) (b) Mekanisme senapan angin model mekanik produk import (Diana Model 36)

Pengujian

ke Beban (Kg)

Panjang

Awal xo

(m)

Panjang akhir x1 (m) Defleksi ∆x (m) kekakuan Pegas k (N/m)

1 3 0.280 0.2860 0.0060 4905

2 6 0.280 0.2925 0.0125 4709

3 9 0.280 0.2985 0.0185 4762

4 12 0.280 0.3090 0.0290 4059

5 16 0.280 0.3185 0.0385 4077

Rata-rata Kekakuan Pegas 4500

Pengujian

Ke Beban (Kg)

Panjang

Awal xo

(m)

Panjang akhir x1 (m) Defleksi ∆x (m) kekakuan Pegas k (N/m)

1 4 0.240 0.247 0.007 5606

2 6 0.240 0.252 0.012 4905

3 7 0.240 0.256 0.016 4292

4 8 0.240 0.258 0.018 4360

5 9 0.240 0.261 0.021 4204

Rata-rata Kekakuan Pegas 4670


Data hasil analisis pembangkitan energi pada senapan angin model potensial pegas ditampilkan pada tabel 2.9 Tabel 2.9. Data Hasil Analisis Senapan Angin Model Mekanik (Potensial Pegas)

No Parameter Senapan Angin

Lokal

Senapan Angin

Impor

1 Defleksi pegas awal (m) 0,1445 0,122

2 Defleksi pegas akhir (m) 0,785 0,032

3 Konstanta kekakuan pegas (N/m) 4500 4670

4 Energi potensial pegas (J) 33.140 31,484

5 Panjang langkah kompresi (m) 0,066 0,090

6 Diameter dalam pipa angin (m) 0,027 0,027

7 Volume udara awal V1 (m3) 3,825E-05 5,165E-05

8 Volume udara akhir V2 (m3) 4,168E-07 4,142E-07

9 Perbandingan kompresi (V1 / V2) 92,77 125,70

10 Tekanan udara (MPa) 33,305 45,80

Dengan melihat data tabel diatas maka, untuk meningkatkan kualitas senapan angin jenis potensial pegas dapat dilakukan dengan cara memperpanjang langkah kompresi untuk memperbesar volume kompresi dan memperkecil jarak pellet terhadap ujung pipa angin untuk memperkecil volume sisa kompresi (V2). Sehingga perbandingan kompresi menjadi besar. Perbandingan kompresi yang besar akan menghasilkan tekanan udara yang besar dan tekanan digunakan untuk melontarkan pellet. Hasil analisis pada senapan angin model mekanik (potensial pegas) diperoleh bahwa besar energi potensial pegas yang terjadi pada senapan angin produk lokal memiliki nilai yang lebih besar dibanding dengan produk import, akan tetapi nilai tersebut tidak berbanding lurus dengan tekanan udara yang dibangkitkan untuk pelontar pelletnya. Fenomena yang terjadi pada dua data di atas terjadi akibat tidak efektifnya geometri ruang bebas pada tabung angin di senapan angin produk lokal, hal ini terjadi akibat rendahnya kualitas geometri komponen tersebut, sehingga akan memperbesar kerugian energinya. Parameter lain yang berpengaruh terhadap kecepatan gerak pellet adalah profil dinding lalam lubang laras yang dibuat seperti alur spiral (rifling) yang berfungsi sebagai pemberi efek spin pada pellet sehingga gerakannya stabil saat menuju sasaran. Usaha perbaikan senapan angin produk industri kecil yang sudah dilakukan adalah dengan memperbaiki kualitas geometri tiap komponen pendukungnya, terutama pada komponen-komponen utamanya. Usaha perbaikan pada komponen tersebut adalah melakukan optimasi geometri alurnya. Proses perbaikan diawali dengan studi pengaruh perubahan sudut alur, jumlah alur dan panjang laras terhadap kecepatan gerak pellet yang dihasilkan. Analisis dilakukan secara numerik dengan bantuan perangkat lunak. Hasil analisis dapat dilihat pada gambar 2.23


(a) (b) Gambar 2.23. (a) Bentuk alur (rifling) dinding dalam lubang laras

(b) Pahat pembuat alur rifling

Gambar 2.24. Tampilan simulasi gerak pellet

Gambar 2.25. Grafik hasil simulasi kecepatan gerak pellet pada laras dengan sudut rifling satu

derajat

4.4 mm

10 mm


Gambar 2.26. Grafik hasil simulasi kecepatan gerak pellet pada laras dengan sudut rifling dua derajat

Gambar 2.27. Grafik hasil simulasi posisi jatuh pellet pada laras dengan sudut rifling satu derajat

Gambar 2.28. Grafik hasil simulasi posisi jatuh pellet pada laras dengan sudut rifling dua derajat


Dari hasil simulasi diatas memberikan informasi bahwa jumlah alur enam dengan sudut rifling twis dua derajat memberikan hasil yang lebih baik dibanding dengan yang lainnya. Hal ini adalah salah satu perbaikan yang sedang dilakukan dimana pahat rifling dibuat dengan enam alur dan kemiringan alur dua derajat. Melihat kondisi tersebut perlu dilakukan kajian secara ekperimental gerak pellet dengan memvariasikan sudut rifling pada panjang laras 600 mm untuk melihat sudut optimal yang mungkin dapat digunakan oleh para pengrajin di Cipacing dan Cikeruh dalam pembuatan sudut alur dinding dalam larasnya. Proses pembuatan rifling saat ini sudah diperbaiki dengan digunakannya alat mesin pembuat alur dinding dalam lubang laras (rifling) yang dapat digunakan oleh para pengrajin, sendangkan untuk melakukan pengujian dari hasil alur yang sudah dibuat dibutuhkan alat ukur kecepatan gerak pellet yang dapat mengukur kecepatan geraknya setelah dilontarkan dari senapan angin.

Gambar 2.29 Mesin pembuat alur rifling

Laras Mandrel penusuk

Poros ulir pembawa

Penekan mandrel

Penumpu benda kerja/laras


2.3 Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin Pengukuran kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin dapat menggunakan prinsip pengukuran waktu tempuh peluru/pellet pada suatu jarak tertentu kemudian kecepatan (rata-rata) dihitung berdasarkan persamaan (2.2) Hal diatas sudah diterapkan pada proses pengukuran yang dilakukan di laboratorium yaitu dengan menggunakan metoda beda signal suara. Beberapa hal yang menjadi persoalan dalam proses pengukuran adalah proses penentuan waktu saat memulai pencatatan dan waktu saat pemberhentian pencatatan. Pada proses pengukuran beda signal suara dilaboratorium hal tersebut dapat diselesaikan dengan bantuan perangkat lunak yang dijadikan pengolah data hasil pengukuran. Tampilan perangkat lunak pengolah data hasil pencatatan data pengukuran dapat dilihat pada gambar 2.30. Metoda ini dipilih dengan berapa pertimbangan antara lain: Ukuran pellet/ peluru yang relatif kecil (diameter 4.5 mm dan panjang 5

mm)

Kecepatan peluru yang cukup besar (bisa lebih dari 200 m/s) sehingga

untuk jarak tempuh 10 cm waktu tempuh yang diperlukan kira-kira 50 mikro

detik dengan demikian diperlukan pewaktu (timer) dengan orde pengukuran

puluhan mikro detik.

Hasil pencatatan yang merupakan data analog selanjutnya akan dikonversikan ke dalam data digital oleh perangkat micro-electronic akan dikembangkan dalam usul penelitian ini. Sehingga pembacaan alat ukur yang digunakan, hasil pengukurannya dapat langsung dibaca setelah proses pengukuran dilakukan. Proses pengukuran dengan metoda tirai cahaya menggunakan rangkaian photo-transistor yang berfungsi sebagai tirai/sensor cahaya yang dipasang di ujung awal dan ujung akhir dimana peluru/ pellet akan dilewatkan setelah dilontarkan oleh senapan angin.

Gambar 2.30. Metoda pengukuran dengan metoda tirai cahaya


Prinsip pengukuran dengan menggunakan metoda tiray cahaya adalah sebagai berikut: Saat peluru melintasi tirai START, maka cahaya yang menuju photo-

transistor akan terhalang sehingga akan mengakibatkan perubahan

tegangan pada photo-transistor. Perubahan tegangan tadi dimanfaatkan

untuk memicu timer untuk memulai pencatatan.

Selanjutnya, peluru akan melintasi tirai STOP. Pada saat peluru melintasi

tirai STOP maka dengan cara yang sama dengan di atas, akan terjadi

perubahan tegangan pada photo-transistor. Perubahan tegangan ini

dimanfaatkan untuk memicu timer untuk menghentikan pencatatan.

Selanjutnya data hasil pencatatan timer diolah untuk menentukan berapa

kecepatan rata-rata peluru saat melintasi tirai cahaya START dan STOP.

Gambar 2.31. Metoda pengukuran dengan metoda medan magnet Proses pengukuran lain yang bias dikembangkan adalah dengan metoda medan magnet menggunakan medan magnet yang berfungsi sebagai medan magnet yang dipasang di ujung awal dan ujung akhir dimana peluru/ pellet akan dilewatkan setelah dilontarkan oleh senapan angin. Prinsip pengukuran dengan menggunakan metoda medan magnet adalah sebagai berikut: Saat peluru melintasi medan magnet START dan karena peluru terbuat dari

logam maka medan magnet bagian START akan “terganggu” yang berakibat tegangan pembangkit medan akan berubah. Perubahan tegangan

tadi dimanfaatkan untuk memicu timer untuk memulai pencatatan.

Selanjutnya, peluru akan melintasi medan magnet STOP. Pada saat peluru

melintasi medan magnet STOP maka dengan cara yang sama dengan di

atas, akan terjadi perubahan tegangan pada tegangan pembangkit medan.

Perubahan tegangan ini dimanfaatkan untuk memicu timer untuk

menghentikan pencatatan.




2.4 Instrumentasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin

Teknik instrumentasi adalah peralatan yang digunakan untuk pengukuran

dan pengendalian suatu sistem. Sistem instrumentasi merupakan gabungan dari

beberapa peralatan. Secara umum, sistem instrumentasi terdiri dari empat elemen

dasar, yaitu peralatan masukan (input), pengkondisi sinyal (sinyal conditioning),

sistem pengolah, dan peralatan pencatat.

Peralatan masukan (input) merupakan peralatan pertama yang menerima

besaran yang akan diukur. Output yang dihasilkan dari peralatan masukan berupa

sinyal-sinyal listrik. Peralatan masukan (input) terdiri dari dua komponen, yaitu

sensor dan transducer. Sensor merupakan bagian perangkat yang mendeteksi

variabel fisik suatu media yang sedang diukur. Transducer merupakan bagian

perangkat pengukur yang mengubah variabel yang terukur menjadi variabel dalam

bentuk lain misalnya tegangan. Sensor dan transducer harus memiliki karakteristik

sebagai berikut :

1. Ketelitian yang tinggi.

2. Ketepatan yang tinggi.

3. Jangkauan pengukuran yang lebar.

4. Kecepatan respons yang tinggi.

5. Mudah untuk dikalibrasi.

6. Keandalan tinggi.

Pengkondisi sinyal merupakan peralatan yang berfungsi untuk menerima

sinyal yang dihasilkan dari peralatan masukan (input) dimana sinyal tersebut akan

diperkuat. Sistem pengolah adalah peralatan yang berfungsi mengolah hasil

penguatan sinyal oleh pengkondisi sinyal. Peralatan pencatat merupakan

peralatan yang berfungsi mencatat dan menampilkan hasil pengolahan dari sistem

pengolah agar dapat diamati oleh pengamat. Peralatan pencatat terdiri dari

pencatat dengan gerak relatif dan pencatat dengan hasil digital. Skema sistem

instrumentasi dapat dilihat pada gambar 2.32.

Gambar 2.32 Skema Sistem Instrumentasi

2.5 Komponen Elektronika

Komponen elektronika yang dipakai dalam tugas akhir ini adalah LED (Light

Emitting Diode) dan IR LED (Infra Red Light Emitting Diode), Phototransistor,

Resistor, Multiturn, IC LM 324N, LCD (Liquid Crystal Display), dan Mikrokontroller

ATMega8535.


2.5.1 LED (Light Emitting Diode) Dan IR LED (Infra Red Light Emitting

Diode)

Light Emitting Dioda (LED) merupakan komponen elektronik yang dapat

memancarkan cahaya ketika dilalui arus listrik pada kedua kutubnya. Arus listrik

mengalir dari kutub positif (anoda) menuju kutub negatif (katoda). LED merupakan

produk temuan lain setelah dioda. Strukturnya juga sama dengan dioda, tetapi

belakangan ditemukan bahwa elektron yang mengalir ke sambungan P-N juga

melepaskan energi berupa energi panas dan energi cahaya. LED dibuat agar lebih

efisien jika mengeluarkan cahaya. Untuk mendapatkan emisi cahaya pada Semi

konduktor.

Gambar 2.33 Bentuk LED Dan Skematik

IR LED (Infra Red Light Emitting Diode) merupakan salah satu jenis LED

yang dapat memancarkan sinar frekwensi lebih rendah dari sinar merah. Cahaya

yang dihasilkan IR LED ini sebanding dengan arus forward bias, cahaya yang

dipancarkan termasuk infra merah. Cahaya infra merah tidak dapat menembus

materi yang tidak tembus pandang. Cahaya yang dipancarkan oleh IR LED tidak

dapat dilihat oleh mata manusia sehingga diperlukan phototransistor untuk

mendeteksinya.

IR LED yang digunakan harus disambungkan dengan resistor secara serial

untuk membatasi arus yang mengalir. Bila arus yang mengalir terlalu besar maka

mengakibatkan IR LED terbakar. Bentuk dan simbol IR LED dapat dilihat pada

gambar 2.34.

IR LED memiliki dua kaki yaitu anoda dan katoda. Kaki anoda pada IR LED

memiliki ukuran kaki lebih panjang dibandingkan kaki katoda. IR LED akan

berfungsi dengan baik jika kaki-kaki IR LED dipasang dengan benar. Kaki anoda

dipasang pada bagian positif (+) dan kaki katoda dipasang pada bagian negatif (-).

+ -


Gambar 2.34 Bentuk IR LED dan Skematik

2.5.2 Phototransistor

Phototransistor merupakan komponen elektronik sejenis transistor yang

tidak mempunyai kaki basis. Kaki basis pada phototransistor diganti dengan

material yang dapat menerima dan mengubah energi cahaya menjadi energi listrik.

Jika phototransistor menerima cahaya, maka energi cahaya diterima kaki basis

akan diubah menjadi energi potensial. Jika kaki emittor dihubungkan dengan

ground maka akan mengalir dari kaki basis ke kaki emittor, akibatnya kaki kolektor

dan kaki emittor terhubung. Bentuk dan simbol phototransistor dapat dilihat pada

gambar 2.35.

Gambar 2.35 Bentuk Phototransistor Dan Skematik

2.5.3 Resistor

Resistor adalah komponen elektronik yang digunakan untuk membatasi

aliran arus listrik. Besarnya nilai tahanan dinyatakan dengan satuan ohm

dilambangkan dengan Ω. Nilai tahanan resistor dilambangkan dengan rangkaian warna yang terdapat pada badan resistor.

Gambar 2.36 Resistor Dan Skematik


2.5.4 Multiturn

Multiturn adalah resistor yang nilai resistansinya dapat dibuah secara

langsung baik dengan tuas yang telah tersedia atau menggunakan obeng. Ada

dua jenis resistor variabel, yaitu trimpot (trimer potensio) dan potensiometer.

Trimpot (trimer potensio) merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat

diubah dengan memutar porosnya menggunakan obeng. Nilai resistansi dari

trimpot tertulis pada badan trimpot tersebut menggunakan kode angka. Nilai yang

tertulis pada badan trimpot merupakan nilai maksimum dari resistansi trimpot

tersebut. Misal trimpot dengan nilai 10 KOhm maka trimpot tersebut dapat diubah

nilai resistansinya dari 0 Ohm sampai 10 KOhm. Aplikasi dari trimpot dapat kita

temui pada rangkaian elektronika seperti receiver atau multivibrator variabel.

Gambar 2.37 Trimpot

Potensiometer merupakan resistor yang nilai resistansinya dapat diubah-

ubah dengan cara memutar porosnya melalui tuas yang telah tersedia. Nilai

resistansi potensiometer tertulis pada badan potensio menggunakan kode angka.

Nilai resistansi potensiometer yang ada dipasaran ada dua macam, yaitu nilai

resistansi yang dapat diubah secara logaritmis dan nilai resistansi yang dapat

diubah secara linier. Nilai resistansi yang tertulis di badan potensiometer

bermakna sama dengan nilai resistansi trimpot, yaitu nilai yang tertulis dibadan

potensiometer merupakan nilai maksimal resistansi yang dapat diatur oleh

potensiometer. Aplikasi potensiometer digunakan pada perangkat audio, seperti

pada pengatur nada bass, trebel dan volume.

Gambar 2.38 Potensiometer


2.5.5 IC LM324N

IC LM324N merupakan komponen elektronika yang dapat digunakan

sebagai penguat tegangan atau penguat sinyal atau sebagai amplifier. IC LM324N

umumnya dikenal dengan Op Amp (Operational Amplifier). Op Amp mempunyai

dua kaki input yaitu inverting input (simbol negatif) dan non-inverting input (simbol

positif). Sinyal dari kedua kaki input Op Amp ini dapat diolah menjadi data output

yang berbeda-beda sesuai dengan fungsi Op Amp yang dijalankan. Salah satu

fungsi Op Amp adalah sebagai komparator. Komparator berfungsi untuk

membandingkan tegangan yang masuk pada kedua kaki input Op Amp. Bentuk

fisik dan simbol IC LM324N dapat dilihat pada gambar 2.39.

Gambar 2.39 IC LM324N

Untuk membandingkan kedua kaki input pada Op Amp, salah satu kaki

input diberi tegangan referensi dan kaki lainnya diberi tegangan pembanding.

Salah satu keunggulan LM324N adalah dapat beroperasi pada voltase 3.0 V

sampai 32.0 V. Skematik Op Amp sebagai komparator dapat dilihat pada gambar

2.40.

Gambar 2.40 Op Amp Sebagai Komparator

Salah satu fungsi Op Amp lainnya adalah sebagai diferensial amplifier.

Diferensial amplifier berfungsi sebagai penguat perbedaan tegangan yang masuk

pada kedua kaki input Op Amp. Skematik Op Amp sebagai diferensial amplifier

dapat dilihat pada gambar 2.41.


Gambar 2.41 Op Amp Sebagai Diferensial Amplifier

Nilai tegangan output pada Op Amp sebagai deferensial amplifier dapat

diketahui dengan menggunakan persamaan:

(2.16)

Dimana:

Vout = Tegangan output (Volt).

Vref = Tegangan referensi (Volt).

Vin = Tegangan input (Volt).

R1 = R2 = Tahanan (Ohm).

2.5.6 LCD (Liquid Crystal Display)

LCD (Liquid Crystal Display) adalah suatu jenis media tampil yang

menggunakan kristal cair sebagai penampil utama. LCD sudah digunakan

diberbagai bidang misalnya alal–alat elektronik seperti televisi, kalkulator, ataupun

layar komputer. LCD yang digunakan dalam prinsip awal pengukuran gerak pellet

senapan angin ini adalah tipe LCD dot matrik dengan jumlah karakter 16*2. LCD

sangat berfungsi sebagai penampil yang nantinya akan digunakan untuk

menampilkan status kerja alat. Bentuk LCD 16*2 dapat dilihat pada gambar 2.42.

Untuk susunan kaki LCD 16*2 dapat dilihat pada tabel 2.10.

Gambar 2.42 LCD 16*2


Tabel 2.10 Susunan kaki LCD 16*2

PIN Nama

Pin I/O Keterangan

Hubungan Port

Mikrokontroler

1 VSS Power 0V Ground

2 VDD Power +5V Tegangan 5V

3 VO Power Tegangan kontras LCD Keluaran trimpot

4 Rs Input Register select, 0 =

Register perintah, 1=

Register data

PA0

5 R/W Input Sebagai input, R =1, W = 0,

diaktifkan low

6 E Input Enable clock LCD, logika 1 setiap

kali pengiriman atau pembacaan

data

PA1

7 Db0 I/O Data bus 0




11 Db4 I/O Data bus 4 PA2



14 DB7 I/O Data bus 7 PA5

15 Anoda Power Tegangan positif

16 Katoda Power Tegangan negatif

2.5.7 Mikrokontroller ATMega 8535

Mikrokontroller merupakan perangkat elektronika yang didalamnya terdapat

rangkaian kontrol, mikroprosesor, memori, dan input/output. Mikrokontroller dapat

diprogram menggunakan berbagai macam bahasa program. Bahasa program

yang biasa digunakan untuk program mikrokontroler diantaranya bahasa

assembler, bahasa C, bahasa basic dan lain-lain.

Mikrokontroller biasanya digunakan untuk mengendalikan suatu proses

secara otomatis seperti sistem kontrol mesin, remot kontrol, kontrol alat berat dan

lain-lain. Dengan menggunakan mikrokontroller sistem kontrol akan menjadi lebih

ringkas, lebih mudah dan lebih ekonomis.

Salah satu jenis mikrokontroller yang banyak digunakan untuk aplikasi

kontrol adalah ATMega8535. ATMega8535 merupakan salah satu mikrokontroller

keluaran Atmel. Atmel adalah salah satu vendor yang bergerak dibidang

mikroelektronika. Bentuk dan skema mikrokontroller ATMega8535 dapat dilihat

pada gambar 2.13.

ATMega8535 memiliki beberapa fitur yang dapat digunakan untuk aplikasi

kontrol. fitur yang dapat digunakan adalah fitur interupsi eksternal dan timer.


interupsi eksternal adalah mengalihkan alur eksekusi program dari program utama

ke fungsi atau prosedur tertentu yang berkaitan dengan kejadian tersebut. Timer

berfungsi untuk megukur selang waktu antara dua kejadian yang tidak bersamaan.

Timer dianalogikan sebagai suatu penampung yang diisi dengan suatu pulsa

dengan kecepatan pengisian pulsa (frekwensi pengisian pulsa) tertentu.

Gambar 2.43 Bentuk IC ATMega8535

2.6 CodeVisionAVR

AVRSTUDIO merupakan software khusus untuk bahasa assembly yang

mempunyai fungsi sangat lengkap. Software AVRSTUDIO digunakan untuk

menulis program, kompilasi, simulasi dan download program ke IC mikrokontroller

AVR. CodeVisionAVR merupakan software C-cros compiler. Software

CodevisionAVR dapat ditulis dalam bahasa C. CodeVisionAVR memiliki IDE

(Integrated Development Environtment) yang lengkap. CodeVisionAVR digunakan

untuk penulisan program, compile, link, dan pembuatan kode bahasa mesin

(assembler). Proses download program ke IC mikrokontroler AVR dapat

dilakukan dengan menggunakan system download secara ISP (In-System

Programing). ISP mengijinkan memori program untuk diprogram ulang dalam

sistem menggunakan hubungan serial SPI.

Gambar 2.44 Tampilan Awal CodeVisionAVR


Langkah-langkah untuk menjalankan program CodeVisionAVR adalah

sebagai berikut :

1. Membuka CodeVisionAVR

Langkah untuk membuka CodeVisionAVR dilakukan dengan memilih menu

Start Menu → All Program CodeVisionAVR → CodeVisionAVR Compiler.

Setelah langkah tersebut dilakukan pada monitor akan tampil tampilan

seperti gambar 2.44.

2. Membuat project baru

Langkah untuk membuat projaect baru dilakukan dengan memilih menu File

→ New, kemudian memilih Project → OK. Setelah langkah tersebut

dilakukan pada monitor akan tampil dialog Create New File seperti pada

gambar 2.45.

Gambar 2.45 Konfirmasi Membuat Project atau File

Jika tombol OK dipilih maka akan muncul kotak dialog Confirm. Kotak dialog

ini menanyakan apakah CodeWizardAVR akan digunakan atau tidak. Jika

Codewizard akan digunakan maka tekan tombol YES. Kotak dialog confirm

dapat dilihat pada gambar 2.46

Gambar 2.46 Konfirmasi Penggunaan CodeWizardAVR

3. Melakukan konfigurasi project

Langkah untuk menkonfigurasi project dilakukan dengan memilih tab-tab

yang ada pada kotak dialog CodeWizardAVR. Tab-tab yang ada pada kotak

dialog CodeWizard terdiri dari tab USART, tab Analog Comperator, tab

ADC, tab SPI, tab l2C, tab 1 Wire, tab 2Wire (l2C), tab LCD, tab Bit-Banged,

tab Project Information, tab Chip, tab Port, tab External IRQ,dan tab


Timer. Sebagian tab-tab dapat pada kotak dialog CodeWizardAVR dilihat

pada gambar 2.47.

Gambar 2.47 Konfigurasi Program Melalui CodeWizardAVR

4. Membuat kode program

Langkah untuk membuat kode program dilakukan dengan membuat file dan

menamainya terlebihdahulu, kemudian menyimpannya pada folder yang

telah ditentukan. Langkah-langkah pembuatan file dilakukan dengan memilih

menu File, Generate, save and Exit, kemudian file source (*.c), file project

(*.prj) dan file project codewizard (*.cwp), diberi nama dan disimpan pada

folder yang telah ditentukan. Setelah langkah tersebut, pada monitor akan

tampil program yang siap diisi oleh program yang dibuat. Form program


Gambar 2.48 Form Program


5. Meng-configure program

Langkah untuk meng-convigurasi program dilakukan dengan memilih menu

Project → Configure → AfterBuild → program the Chip → Ok.

6. Meng-compile program

Langkah untuk meng-compile program dilakukan dengan memilih menu

Projact | compile atau dengan memilih icon → Program. Jika penulisan kode program benar, maka akan tampil kotak dialog

information. Kotak dialog informatioan dapat dilihat pada gambar 2.49.

Gambar 2.49 Kotak Dialog Information Configure

2.6.1 Interupsi (Interrupt)

Interupsi adalah fasilitas pada mikrokontroller untuk mengalihkan suatu

program utama yang sedang berjalan dengan memprioritaskan program yang

diutamakan (program interupsi). Pada saat program utama sedang dikerjakan oleh

CPU, program dapat berhenti secara tiba-tiba untuk sementara waktu karena ada

perintah lain (interrupt) yang harus dikerjakan terlebih dahulu oleh CPU. Setelah

interupsi selesai dikerjakan, program utama akan dilanjutkan. ATMega8535

memiliki 21 sumber interupsi. Sumber interupsi tersebut dapat dilihat pada tabel

2.11.

2.6.2 Timer

Timer merupakan fasilitas pada mikrokontroller yang digunakan untuk

mengukur selang waktu antara dua kejadian yang tidak sama. Timer dianalogikan

sebagai penampung yang diisi oleh pulsa dengan kecepatan pengisian pulsa

(frekwensi pengisian pulsa) tertentu. Ketika penampung tersebut penuh,

penampung akan dikosongkan kembali dan mikrokontroller akan mengeksekusi

suatu fungsi yang terkait dengan timer.


Waktu pengisian suatu timer ditentukan oleh kapasitas timer dan frekwensi

pengisian pulsa pada timer. Semakin besar kapasitas timer, semakin lama waktu

yang diperlukan untuk mengisi timer dari kondisi kosong sampai kondisi penuh.

Semakin besar nilai frekwensi pengisian pulsa pada timer, semakin cepat waktu

yang diperlukan untuk mengisi timeer dari kondisi kosong sampai kondisi penuh.

ATMega8535 memiliki fasilitas tiga buah timer, yaitu timer0 (8 bit), timer1

(16 bit), dan timer2 (8 bit). Kapasitas timer (8 bit dan 16 bit) menyatakan jumlah

data yang bisa ditampung pada register penampung timer.

Tabel 2.11 Interrupt Vektor Pada ATMega8535 No

Vektor

Alamat

Program

Sumber

Interrupt Keterangan

1 $000(1) RESET External Pin, Power-on reset, Watchdog Reset,

and JTAG AVR Reset

2 $002 INT0 External Interrupt

Request 0

3 $004 INT1 External Interrupt

Request 1

4 $006 TIMER2

COMP

Timer/Counter2

Compare Match

5 $008 TIMER 2 OVF Timer/Counter2

Overflow

6 $00A TIMER1 CAPT Timer Counter2 Capture Event

7 $00C TIMER1

COMPA Timer/Counter2 Comparev Match A

8 $00E TIMER1

COMPB Timer/Counter2 Compare Match B

9 $010 Timer1 ovf Timer/counter1 overflow

10 $012 TIMER0 OVF Timer/Counter0 Overflow

11 $014 SPI,STC Serial Transper Complete

12 $016 USART,RXC Usart, Rx Complate

13 $18 USART, UDRE USART Data Register Empty

14 $01A USART,TXC USART,Tx Complete

15 $010C ADC ADC Conversion Complete

16 $01E EE_RDY EEPROM Ready

17 $020 AN_COMP Analog Comparator

18 $022 TWI Two-Wire Serial Interface

19 $024 INT2 External interrupt request 2

20 $206 TIMER0

COMP Timer/Counter 0 Compare Match

21 $028 SPM_RDY Store Program Memory Ready

Laporan Akhir Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013 III - 1

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Tujuan Khusus Penelitian ini diharapkan mempunyai dampak yang luas terhadap perkembangan Industri dan teknologi di Indonesia, khususnya bagi industri kecil pembuat senapan angin khususnya di kawasan Cipacing dan Cikeruh, serta kemajuan pendidikan di perguruan tinggi teknik di Indonesia. Tujuan khusus yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah: 1. Industri kecil dapat menghasilkan senapan angin dengan kualitas tinggi, yang

tidak hanya memenuhi kebutuhan hobi (rekreasi berburu) atau sebagai barang souvenir saja, akan tetapi dapat digunakan sebagai senapan prestasi (olah raga menembak) yang saat ini senapan angin untuk kebutuhan tersebut masih menggunakan produk import.

2. Adanya proses baku (SOP) dan digunakannya alat bantu kendali kualitas komponen yang menjadi penuntun baku dalam setiap proses pembuatan komponen, diharapkan para pengrajin dapat menghasilkan produk dengan kualitas yang seragam, walau produk tersebut tidak dikerjakan oleh satu kelompok pengrajin.

3. Meningkatkan kemampuan dan keterampilan para pengrajin dengan menerapkan kesadaran adanya standarisasi geometri, proses, dan pemilihan material, dalam pembuatan komponen.

4. Bertambahnya peralatan proses yang dimiliki oleh pengrajin senapan angin di kawasan Cipacing dan Cikeruh.

5. Membuka jalan untuk penelitian lebih lanjut antara lain: (1) Perancangan mekanisme pembangkitan energi pelontar peluru/pellet, (2) pengembangan model, dan material komponen yang digunakan dalam pembuatan senapan angin produk industri kecil, (3) Pengembangan produk senapan angin hasil Industri kecil yang memiliki kualitas tinggi yang dapat menjadi komoditi eksport.

6. Bagi masyarakat akademik, hasil penelitian ini dapat disebar luaskan sehingga akan meningkatkan proses belajar mengajar dibidang perancangan mesin dan proses pembuatannya.

7. Secara tidak langsung, hasil penelitian ini dapat menunjang program nasional dalam mengurangi jumlah pengangguran karena adanya peningkatan kegiatan di industri kecil.

8. Menghasilkan senapan angin yang memiliki kualitas tinggi, sehingga berdampak terhadap pengurangan produk import sejenis (untuk kebutuhan standar olah raga menembak)

3.2 Manfaat Penelitian Senapan angin kaliber kecil (4.5 mm) merupakan senapan yang digunakan untuk rekreasi berburu atau alat olah raga ketangkasan (menembak) pada salah satu cabangnya. Ditinjau dari metoda pembangkitan energi pelontar peluru/pellet-nya senapan angin dibagi menjadi dua jenis yaitu: Model pneumatik dimana energi pelontar peluru/pellet diperoleh dari tekanan

yang dimampatkan dalam tabung udara Model mekanik dimana energi pelontar peluru/pellet diperoleh dari energi potensial pegas.


Cipacing dan Cikeruh merupakan kawasan industri kecil pembuat senapan angin yang berada di perbatasan Kabupaten Bandung dan Kabupaten Sumedang. Para pengrajin di kawasan ini membuat senapan angin secara tradisional dengan peralatan yang sederhana. Walaupun demikian senapan angin yang dihasilkan cukup bervariasi mulai dari ukuran sampai dengan model mekanisme pembangkit energi pelontar peluru/pellet-nya. Produk yang dihasilkan mereka pasarkan dengan menggunakan merk dari pabrikan asing seperti BSA, Benjamin, dan Diana. Saat ini jumlah pengrajin dikawasan ini semakin lama semakin berkurang dari data yang diperoleh dari ketua Koperasi Senapan Angin “Bina Karya” yang menghimpun para pengrajin di kawasan tersebut jumlah anggota pengrajin di kawasan ini terus berkurang jumlahnya, hal ini terjadi selain kurangnya pembinaan dari instansi terkait juga tidak adanya inovasi baik pemasaran maupun peningkatan kualitas produk yang dihasilkannya, sehingga produk mereka hanya digunakan untuk kebutuhan yang terbatas dengan jangkauan pasar yang relatif sempit. Rendahnya kualitas produk tersebut selain akibat ketersediaan peralatan proses yang kurang, juga akibat tidak adanya standarisasi komponen, sehingga kualitas produk yang dihasilkan sangat tergantung kepada siapa pengrajin yang membuatnya. Akhirnya senapan angin yang mereka pasarkan kualitasnya akan bervariasi sekalipun menggunakan merek dagang yang sama. Dari paparan diatas dapat disimpulkan senapan angin produk industri kecil (kawasan Cipacing dan Cikeruh) memiliki karaketristik sebagai berikut: Unik karena dibuat secara Handmade Banyak didapat dipasaran tradisional dan pasar souvenir dengan

menggunakan merek dagang pabrikan asing Kualitasnya bervariasi Merek dagang yang digunakan tidak dapat dijadikan acuan kualitas produk oleh konsumen penggunanya. Belum bisa digunakan sebagai senapan untuk kebutuhan olah raga prestasi/menembak.

Berlatar belakang pada hal-hal tersebut diatas, diusulkan suatu penelitian yang berupaya meningkatkan kualitas dan manfa’at senapan angin produk industri kecil dengan kualitas yang seragam melalui standarisasi komponen utamanya, dengan membuat alat bantu dan pengendali kualitas berupa alat ukur kecepatan gerak pellet yang akan digunakan untuk menyeleksi dan mengklasifikasi setiap produk yang dihasilkannya.

Proses pembuatan produk senapan angin oleh industri kecil yang dibuat dengan menggunakan proses standarisasi komponen dan pengendalian kualitas memiliki keuntungan: Komponen yang digunakan standar sehingga kualitasnya lebih terjamin Setiap produk yang dihasilkan akan terklasifikasi sesuai dengan standar

kualitas yang ditetapkan. Terjadinya keseragaman kualitas sekalipun dikerjakan di beberapa lokasi kelompok pengrajin. Diharapkan dapat memenuhi kebutuhan standar olah raga menembak.


Merek dagang yang digunakan dapat dijadikan acuan kualitas, sehingga konsumen dapat dengan mudah menentukan pilihannya. Peningkatan kualitas dapat dengan mudah dilakukan dengan jalan meningkatkan kualitas komponen standarnya.

Laporan Akhir Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013 IV -1

BAB IV METODE PENELITIAN Metode penelitian yang diusulkan ini mengikuti metode penelitian seperti tertera pada diagram di bawah ini:

Gambar 4.1. Metode Penelitian yang Diusulkan

Tahun pertama Studi dalam Pemilihan Metode

Pembacaan dan Pencatatan Hasil Pengukuran

Analisis proses pembacaan dan pencatatatan hasil pengukuran

Penyusunan Konsep Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet /Peluru Senapan Angin

Rancang Bangun Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin

Penentuan Sensor Pembaca Hasil Pengukuran

Pemilihan Komponen dan Pembuatan Rangkaian Sistem Pencatat Hasil Pengukuran

Kaji Ekperimental Kerja Sensor Pembaca dan Sistem Pencatat Pada Proses Pengukuran Kecepatan

Gerak Pellet/Peluru Senapan Angin

Optimasi dan Kalibrasi

Tahun kedua

Pembuatan Prototipe Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet/Peluru Senapan Angin

Pengujian dan Kalibrasi Alat Ukur

Penyusunan Manual Penggunaan dan Kalibrasi Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin

Pelatihan Penggunaan dan Kalibrasi Alat Ukur Kepada

Pengrajin Pembuat Senapan Angin

Perancangan Proses Penempatan Alat Ukur Peralatan Pendukungnya


Penelitian ini akan dimulai dengan Studi dalam pemilihan metode pembacaan dan pencatatan hasil pengukuran, meliputi studi fisibilitas dengan mengumpulkan berbagai informasi dari hasil penelitian sebelumnya. Kegiatan ini akan memberi gambaran awal dalam menentukan metode pengukuran yang akan digunakan dengan parameter penggunaan disesuaikan dengan tingkat kemampuan dan keterampilan para pengrajin yang akan menjadi pengguna alat ukur yang akan dirancang dan dibuat, studi ini yang akan menjadi titik awal pelaksanaan proses perancangan alat ukur kecepatan gerak pellet dalam proses pengendalian kualitas produk senapan angin yang menjadi topik dalam penelitian ini. Berdasarkan hasil studi di atas dilanjutkan dengan analisis proses pembacaan dan pencatatatan hasil pengukuran, dalam analisis ini akan dilakukan suatu pemilihan beberapa sensor pencatat yang dapat digunakan dalam proses pengukuran, dilanjutkan dengan pemilihan komponen dan sistem rangkaian elektronik yang menjadi komponen pendukung dalam pengolahan data hasil pembacaan sensor yang digunakan. Hasil analisis di atas akan menjadi dasar dalam Penyusunan konsep pengukuran kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin yang berisi garis besar dalam perancangan alat ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin yang dapat akan dilakukan, konsep yang baik dan benar akan berdampak baik terhadap hasil penelitian yang diusulkan. Dari konsep yang sudah dikembangkan dilanjutkan dengan rancang bangun alat ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin, yang dimulai dengan penentuan sensor pembaca hasil pengukuran, selanjutnya dilakukan pemilihan komponen dan pembuatan rangkaian sistem pencatat hasil pengukuran, pada tahapan ini komponen sistem pembaca dan komponen sistem pencatat dirancang dan dibuat secara sinergi sehingga komunikasi antar sistem dapat bekerja sesuai dengan yang diinginkan. Selanjutnya dilakukan kaji ekperimental kerja sensor pembaca dan sistem pencatat pada proses pengukuran kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin, hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa alat ukur kecepata gerak pellet/peluru senapan angin yang dirancang memenuhi kebutuhan fungsi yang diinginkan. Untuk memperoleh model alat ukur yang diinginkan dilakukan optimasi dan kalibrasi secara eksperimental. Tahap ini merupakan tahap yang berproses secara iteratif dan tidak dapat dipisahkan. Tahapan selanjutnya adalah Perancangan proses penempatan alat ukur dan peralatan pendukungnya dan tahapan pembuatan prototipe alat Ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin yang dilanjutkan dengan pengujian dan kalibrasi alat ukur-nya. Alat ukur yang dibuat agar berfungsi dengan baik dan benar dalam penggunaannya maka dilakukan proses penyusunan manual penggunaan dan kalibrasi alat ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin. Alat ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin dibuat akan digunakan oleh para pengrajin dalam proses peningkatan dan pengendalian kualitas produk yang dihasilkannya maka dilakukan pelatihan penggunaan dan kalibrasi alat ukur kepada pengrajin pembuat senapan angin khususnya di kawasan Cipacing dan Cikeuruh.


Penelitian ini akan dilaksanakan dalam waktu dua tahun berturut-turut. Uraian kegiatan dan metode yang digunakan disusun dalam tabel berikut. Tabel 4.1. Kegitan dan Metode yang digunakan

Tahun Kegiatan Metode

1

Studi dalam Pemilihan Metode Pembacaan dan Pencatatan Hasil Pengukuran Analisis proses pembacaan dan pencatatatan hasil pengukuran Penyusunan Konsep Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet /Peluru Senapan Angin Penentuan Sensor Pembaca Hasil Pengukuran Pemilihan Komponen dan Pembuatan Rangkaian Sistem Pencatat Hasil Pengukuran Kaji Ekperimental Kerja Sensor Pembaca dan Sistem Pencatat Pada Proses Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet/Peluru Senapan Angin Optimasi dan Kalibrasi

Studi, pemilihan metoda pengukuran dan analisis tingkat kemampuan penggunaan dan pembacaan alat ukur para pengrajin senapan angin Pemilihan jenis sensor pembaca dan system pencatat hasil pengukuran Analisis proses pembacaan dan pencatatan hasil pengukuran Kaji eksperimental Proses pengukuran Pembuatan prototipe alat ukur kecepatan dan penyusunan proses kalibrasinya

2

Perancangan Proses Penempatan Alat Ukur Peralatan Pendukungnya Pembuatan Prototipe Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet/Peluru Senapan Angin Pengujian dan Kalibrasi Alat Ukur Penyusunan Manual Penggunaan dan Kalibrasi Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin Pelatihan Penggunaan dan Kalibrasi Alat Ukur Kepada Pengrajin Pembuat Senapan Angin

Perancangan penenpatan alat ukur pada proses pengukuran gerak pellet senapan angin Pembuatan alat ukur kecepatan gerak pellet Pengujian dan kalibrasi alat ukur Penyusunan manual penggunaan Pelatihan Penggunaan dan kalibrasi kepada para pengrajin senapan angin

Metodologi ini merupakan bagian dari metodologi penelitian yang menyeluruh dalam proses peningkatan kualitas senapan angin produk industri kecil, seperti terlihat pada rod-map penelitian berikut:

Laporan Kemajuan Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013 IV - 4

Ou

t p

ut

Produk

Data hasil pengujian Senapan Lokal dan Import Parameter dan data perbaikan yang harus dilakukan

Kaliber pemilihan pegas senapan model mekanik Mesin pembuat alur rifling dinding dalam lubang laras Metode penendalian kualitas komponen

Alat ukur kecepatan gerak pellet Metoda pengklasifikasian dan pengendalian kualitas produk senapan angin

1. Industri kecil dapat menghasilkan senapan angin dengan kualitas tinggi.

2. Adanya proses baku (SOP) dalam setiap proses pembuatan komponen.

3. Pengrajin dapat menghasilkan produk dengan kualitas yang seragam, walau produk tersebut tidak dikerjakan oleh satu kelompok pengrajin.

4. Meningkatkan kemampuan dan keterampilan para pengrajin

5. Bertambahnya peralatan proses yang dimiliki oleh pengrajin senapan angin

Karya Tulis Seminar / Jurnal Nasional Seminar / Jurnal Nasional internasional Seminar / Jurnal Nasional/internasional

HKI Mesin Pembuat Alur rifling (paten sederhana) Alat ukur kecepatan gerak partikel (paten sederhana)

Ind

ust

ri K

eci

l Aplikasi dan

Implementasi

Kualitas produk yang relatif bervariasi Belum ada SOP Menggunakan merk pabrikan asing

Tidak menggunakan merk pabrikan asing

Kualitas produk relatif seragam

Hasil pengukuran kecepatan gerak pellet dijadikan dasar kualitas dan pengklasifikasian produk

Proses Pembuatan produk menggunakan SOP

Metoda dan Analisis

Pemilihan Komponen Menggunakan kaliber dan

standar sebagai pengendali kualitas Pengendalian dan pengklasifikasian kualitas produk

Ris

et

Aplikasi dan

Implementasi Pengujian sampel senapan angin produk industri kecil dan produk import Kaji numerik, simulasi dan analisis untuk perbaikan Pengujian Senapan Angin Produk Industri Kecil hasil analisis dan perbaikan geometri komponennya Analisis parameter perbaikan

Penyusunan SOP Penyusunan spesifikasi teknik

Pemilihan metoda pengukuran dan melihan sensor pembaca dan system pencatat hasil pengukuran

Proses Perancangan dan pembuatan alat bantu kendali kualitas Kaliber pemilihan pegas senapan model mekanik Mesin pembuat alur rifling dinding dalam lubang laras

Perancangan dan pembuatan alat bantu kendali kualitas Alat ukur kecepatan gerak pelllet

Metoda dan Analisis

Kaji ekperimental proses pembangkitan energi pelontar Pellet Kaji numerik prilaku gerak pellet

Pemilihan metoda pengendalian dan penyeleksian akhir produk

Tahun Kegiatan 2007 2008 2009 2010 2011 2014 Tujuan Gambar 4.2 Road map kegiatan penelitian

Laporan Akhir Tahun kedua Hibah Bersaing 2013 V - 1

BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Prinsip Pengukuran Pada penelitian ini akan dibuat suatu alat ukur kecepatan gerak pellet/peluru senapan angin yang bekerja secara sinergi dimana pencatat dan pengolah data hasil pengukuran dapat langsung dibaca setelah proses pengukuran dilakukan. Saat ini sedang dikembangkan metoda pengukuran dengan tirai cahaya, pertimbangan dari pemilihan metoda ini adalah: Ukuran pellet/ peluru yang relatif kecil (diameter 4.5 mm dan panjang 5

mm)

Kecepatan peluru yang cukup besar (bisa lebih dari 200 m/s) sehingga

untuk jarak tempuh 10 cm waktu tempuh yang diperlukan kira-kira 50 mikro

detik dengan demikian diperlukan pewaktu (timer) dengan orde pengukuran

puluhan mikro detik.

Hasil pencatatan yang merupakan data analog selanjutnya akan dikonversikan ke dalam data digital oleh perangkat micro-electronic akan dikembangkan dalam usul penelitian ini. Sehingga pembacaan alat ukur yang digunakan, hasil pengukurannya dapat langsung dibaca setelah proses pengukuran dilakukan. Proses pengukuran dengan metoda tirai cahaya menggunakan rangkaian photo-transistor yang berfungsi sebagai tirai/sensor cahaya yang dipasang di ujung awal dan ujung akhir dimana peluru/ pellet akan dilewatkan setelah dilontarkan oleh senapan angin.

Gambar 5.1. Prinsip pengukuran dengan metoda tirai cahaya

Prinsip pengukuran dengan menggunakan metoda tiray cahaya adalah sebagai berikut: Saat peluru melintasi tirai START, maka cahaya yang menuju photo-

transistor akan terhalang sehingga akan mengakibatkan perubahan

tegangan pada photo-transistor. Perubahan tegangan tadi dimanfaatkan

untuk memicu timer untuk memulai pencatatan.


Selanjutnya, peluru akan melintasi tirai STOP. Pada saat peluru melintasi

tirai STOP maka dengan cara yang sama dengan di atas, akan terjadi

perubahan tegangan pada photo-transistor. Perubahan tegangan ini

dimanfaatkan untuk memicu timer untuk menghentikan pencatatan.



Dari studi literatur yang dilakukan metoda pengukuran kecepatan gerak proyektil yang sudah dipatentkan di US patent dengan nomor regitrasi 6,414,747,B1 pada bulan Juli 2002. mekanisme pengukuran menggunakan infrared photodetector dengan skematik pengukuran seperti terlihat pada gambar 5.1

Gambar 5.2 Metoda pengukuran pada US patent dengan nomor regitrasi 6,414,747,B1 pada

bulan Juli 2002

Metoda pengukuran yang akan dikembangkan dalam penelitian penggunakan sensor yang sejenis dengan patent diatas, pengembangan akan dilakukan pada cara pengukuran dan bentuk alat ukur yang akan dibuat lebih sederhana baik dalam pengunaan, maupun dalam menampilkan hasil pembacaan proses pengukurannya. 5.2. Skematik Alat Ukur dan Cara Kerja Alat Ukur Mengukur kecepatan suatu objek secara sederhana dapat dilakukan dengan cara mengukur secara simultan jarak yang ditempuh oleh objek tersebut dan waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak yang telah ditempuh oleh objek yang sedang diukur kecepatannya. Hal ini dapat dilakukan secara mudah bila objek yang sedang diukur kecepatannya memiliki dimensi yang umum (lazim, tidak terlalu kecil dan tidak terlalu besar) dan kecepatannya tidak terlalu tinggi. Pengukuran kecepatan pellet/peluru senapan angin pada hakekatnya menggunakan prinsip pengukuran kecepatan yang telah dijelaskan sebelumnya.


Karena pellet mempunyai dimensi yang relatif kecil dan mempunyai kecepatan yang relatif tinggi, diperlukan suatu alat ukur tertentu yang dapat mengatasi kendala-kendala pengukuran kecepatan gerak pellet. Alat ukur yang dibuat harus dapat dioperasikan secara mudah dan hasil pengukuran harus dapat langsung dibaca tanpa harus melakukan perhitungan terlebih dahulu. Skematik alat pengukur kecepatan gerak pellet dapat dilihat pada gabar 5.3.

Gambar 5.3 Skematik alat pengukur kecepatan gerak pellet

Pengukuran kecepatan gerak pellet dilakukan dengan cara mengarahkan senapan angin yang berisi pellet yang akan diukur kecepatannya ke saluran yang telah dilengkapi dengan sensor pendeteksi keberadaan pellet. Ketika sensor S1 (sensor pada sisi masuk saluran) mendeteksi keberadaan pellet, sensor tersebut akan mengirimkan isyarat ke mikrokontroller agar mikrokontroller mulai mencatat waktu yang telah berlalu sejak S1 mendeteksi keberadaan pellet. Ketika sensor S2 (sensor pada sisi keluar saluran) mendeteksi keberadaan pellet, sensor tersebut memberikan isyarat ke mikrokontroller agar mikrokontroller menghentikan pencatatan waktu yang telah terukur sejak S1 mendeteksi keberad1aan pellet. Waktu yang telah terukur selanjutnya digunakan sebagai variable untuk menentukan kecepatan gerak pellet berdasarkan jarak antara sensor S1 dan sensor S2. Kecepatan gerak pellet hasil perhitungan mikrokontroller selanjutnya ditampilkan di LCD.

5.3 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet

Pengukuran kecepatan gerak pellet dapat dilakukan dengan menentukan

dua titik acuan yang berfungsi sebagai lintasan pellet. Pada lintasan terpasang

sensor yang ditempatkan pada jarak yang telah ditentukan. Sensor berfungsi

untuk menditeksi keberadaan pellet senapan angin yang bergerak. Pada metoda

kesatu, lintasan untuk mengarahkan pellet berbentuk pipa dengan dimensi 25,4

mm dan panjang pipa adalah 310 mm. Pada saluran masuk dan saluran keluar

pellet ditempatkan sensor lilitan tembaga untuk menditeksi keberadaan pellet.

Sistem pengukuran untuk metoda kesatu dapat dilihat pada gambar 5.4.


Gambar 5.4 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kesatu

Sedangkan metoda kedua pengukuran kecepatan gerak pellet, saluran untuk

mengarahkan pellet berbentuk pipa yang berpenampang persegi dengan dimensi

390 mm x 20 mm x 45 mm. Berbeda dengan metoda kesatu untuk metoda kedua

di dinding saluran masuk dan keluar pellet tersusun delapan pasang sensor yang

berfungsi tunggal untuk menditeksi pellet. Dimensi susunan delapan pasang

sensor tersebut berdiameter 3 mm. Sistem pengukuran metoda kedua dapat

dilihat pada gambar 5.5. Sensor yang terpasang pada lintasan perlu dihubungkan

dengan suatu rangkaian pengendali yang berfungsi untuk mengkondisikan sinyal

sensor ketika menditeksi pellet dan mengubah sinyal sensor untuk diolah menjadi

sebuah data pengukuran kecepatan gerak pellet.

Gambar 5.5 Sistem Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kedua

5.4 Rangkaian Kontrol Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet

Rangkaian kontrol pengukuran kecepatan gerak pellet merupakan

gabungan beberapa komponen elektronika sehingga menghasilkan fungsi

tertentu. Pembuatan rangkaian kontrol pengukuran kecepatan gerak pellet

dilakukan dengan cara menghubungkan beberapa kaki komponen elektronika.

Komponen elektronika dihubungkan diantaranya adalah rangkaian sensor,

mikrokontroller, dan LCD. Skematis diagram blok pengukuran kecepatan pellet


PHOTOTRANSISTOR IR LED


Mikrokontroller

ATMega 8535

PIND.0

PIND.1

Rangkaian

SensorSensor 2

Sensor 1

Display

(LCD)

Objek Ukur

Variabel

ListrikVariabel

Fisik

Gambar 5.6 Skematis Diagram Blok Rangkaian Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet

5.5 Rangkaian Sensor

Sensor dianalogikan sebagai indra yang terdapat pada makhluk hidup.

Sensor akan mendeteksi setiap perubahan keadaan yang terjadi. Perubahan

tersebut dapat berupa perubahan temperatur, jarak, intensitas cahaya,

kelembaban, tekanan, gaya, ataupun kecepatan.

Sensor yang digunakan pada metoda kesatu pengukuran kecepatan gerak

pellet adalah lilitan tembaga. Agar lilitan tembaga dapat digunakan sebagai

sensor, lilitan tembaga dirangkai dengan komponen lain seperti, variabel resitor

(multiturn), IC LM324N, resitor dan LED. Kondisi sinyal pada output sensor dapat

benilai high (H) atau low (L). Output sensor akan bernilai high (H) bila lilitan

tembaga putus. Output sensor akan bernilai low (L) bila lilitan tembaga tidak

putus. Skema rangkaian sensor metoda kesatu dapat dilihat pada gambar 5.7.

+

-

Lilit

an

Te

mb

ag

a

VCC

VCC

VCC

Output Sensor

4

11

2

3

GND

GND

GN

D

Gambar 5.7 Rangkaian Sensor Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kesatu

Sedangkan untuk sensor yang digunakan untuk metoda kedua pengukuran

kecepatan pellet adalah sensor optik. Sensor optik terdiri dari IR LED dan

Phototransistor. Agar komponen IR LED dan Phototransistor dapat digunakan


sebagai sensor, komponen tersebut dirangkai dengan komponen lain seperti

variabel resistor (multiturn), LM324N, resistor dan LED. Kondisi sinyal pada output

sensor dapat benilai high (H) atau low (L). Output sensor akan bernilai high (H)

bila diantara sensor IRLED-Phototransistor terdapat penghalang. Output sensor

akan bernilai low (L) bila diantara sensor IRLED-Phototransistor tidak terdapat

penghalang. Dalam hal ini yang menjadi penghalang adalah pellet yang keluar

dari laras senapan angin dan melewati sensor. Skema rangkaian sensor metoda

kesatu dapat dilihat pada gambar 5.8.

Gambar 5.8 Rangkaian Sensor Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Metoda Kedua

Jumlah sensor yang digunakan pada pengukuran kecepatan gerak pellet

metoda kedua adalah delapan pasang sensor IR LED-Phototransistor.

Penggunaan delapan pasang sensor ini bertujuan untuk mempermudah

menditeksi pellet yang keluar dari laras. Bila hanya menggunakan satu pasang

sensor IR LED-Phototransistor sulit untuk mengarahkan pellet yang keluar dari

laras agar lintasan pellet dapat berpotongan selalu dengan berkas sinar yang

keluar dari IR LED. Delapan pasang sensor IR LED-Phototransistor harus

berfungsi sebagai sensor tunggal.

Output S1

Output S3

Output S2

Output S6

Output S5

Output S4

Output S6

Output S8

Vout

Gambar 5.9 Skematik penggabungan Sensor IR LED-Phototransistor

Agar delapan pasang sensor IR LED-Photransistor dapat berfungsi sebagai

sensor tunggal, setiap output sensor IR LED-Phototransistor dirangkai dengan

Rangkaian Sensor


gerbang logik OR. Skematik rangkaian sensor IR LED-Phototransistor dengan

gerbang logik OR dapat dilihat pada gambar 3.6. Dari gambar 3.6 dapat dilihat bila

salah satu sensor (S1 sampai S8) bernilai high (H), maka Vout akan bernilai high

(H). Vout akan bernilai low (L) bila semua sensor (S1 sampai S8) bernilai low.

5.6 Rangkaian Mikrokontroller ATMega 8535

Mikrokontroller merupakan sebuah piranti elektronik berupa integrated circuit

(IC) yang memiliki kemampuan manipulasi data berdasarkan intruksi program

yang dibuat. Mikrokontroller yang digunakan pada pengukuran kecepatan gerak

pellet adalah mikrokontroller ATmega8535. Mikrokontroller ini berfungsi untuk

pengolah sinyal yang dikirim dari sensor. Rangkaian mikrokontroller ini telah

dilengkapi dengan rangkaian LCD (Liquid Crystal Display) berfungsi menampilkan

data hasil pengukuran. Skema rangkaian mikrokontroller ATMega3585 dapat

dilihat pada gambar 5.10.

Gambar 5.10 Rangkaian Mikrokontroller ATMega8535

5.7 Rangkaian Liquid Crystal Display (LCD)

Rangkaian LCD berfungsi sebagai penunjuk hasil pengukuran. Penunjuk

hasil pengukuran yang ditampilkan pada LCD adalah data pengukuran selang

waktu pergerakan pellet untuk mencapai dua titik acuan yang berbeda, dan

perhitungan besar kecepatan gerak pellet. LCD yang digunakan dalam prinsip

awal pengukuran gerak pellet senapan angin ini adalah tipe LCD dot matrik

dengan jumlah karakter 16*2. Skema rangkaian LCD dapat dilihat pada gambar

5.11.

Gambar 5.11 Rangkaian LCD 16*2


5.8 Pembuatan Program Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet

Pembuatan program pada pengukuran kecepatan gerak pellet ini dibuat

dengan menggunakan software CodevisionAVR. Sebelum melakukan pembuatan

program pada mikrokontroller, terlebih dahulu diperlukan pengaturan pada

CodeWizardAVR diantaranya adalah Chip, Ports, Timer, External IRQ dan LCD.

1. Setup Chip

Setup chip dilakukan dengan cara me-klik tab Chip pada CodeWizardAVR.

Beberapa check box yang harus dipilih (diaktifkan) adalah klik chip →

ATMega8535 dan clock → 16MHz.

2. Setup Ports

Setup port dilakukan dengan cara me-klik tab Ports pada CodeWizardAVR.

Beberapa check box yang harus dipilih (diaktifkan) adalah Ports D → pada

Bit2 dan Bit3 yang awalnya T di jadikan P (Pullup).

3. Setup Timer

Setup timer dilakukan dengan cara me-klik tab Timer pada CodewizardAVR.

Beberapa check box yang harus dipilih (diaktifkan) adalah Timer0, Clock

Value → 2000 kHz → Overplow Interrupt, Timer Value diisi dengan nilai

235. Namun nilai 235 perlu diubah dalam bentuk bilangan hexagonal dan

nilai adalah EB.

4. Setup External Interrupt IRQ

Setup External Interrupt IRQ dilakukan dengan cara me-klik tab External

Interrupt IRQ pada CodeWizardAVR. Beberapa check box yang harus dipilih

(diaktifkan) adalah INT0 Enabled, Mode → Rising Edge dan INT1 Enabled,

Mode → Rising Edge.

5. Setup LCD

Setup LCD dilakukan dengan cara me-klik tab LCD pada CodewizardAVR.

Check box yang harus dipilih (diaktifkan) adalah LCD Port → Port A.

Pada gambar 5.12 mendeskripsikan program yang akan dibuat. Proses

inisialisasi bertujuan memberikan tanda untuk perubahan kondisi output sensor.

Ketika sensor satu menditeksi objek ukur, variabel a0 sama dengan satu. Jika a0

sama dengan satu, timer aktif. Jika tidak ada perubahan kondisi pada output

sensor dua, maka timer akan terus aktif. Ketika sensor dua menditeksi objek ukur,

variabel a0 sama dengan nol. Jika a0 sama dengan nol, timer tidak aktif dan data

hasil pengukuran akan ditampilkan pada LCD.


Inisialisasi

Start

a0 = 1

Start Timer

a0=0

Y

N

N

Stop Timer

dan

Tampilkan Data

Pengukuran

Y

Gambar 5.12 Flowchart Program.

5.9. Pembuatan Alat Ukur

Instalisasi system pengukuran adalah suatu perangkat yang berbentuk

persegi panjang yang berfungsi sebagai tempat susunan sensor agar berada pada

posisi lurus saling berhadapan sehingga memudah dalam pengesetan sensor juga

berfungsi sebagai lintasan pellet saat di tembakan. Perangkat tersebut terdiri dari

empat bagian komponen yaitu plat dinding kiri, plat dinding kanan, plat bagian

atas dan plat bagian bawah. Material yang digunakan yaitu menggunakan akrilik,

pengunaan akrilik bertujuan agar mempermudah dalam proses pembentukan dan

permesinannya. Skema perangkat tersebut dapat dilihat pada gambar 5.13.

Gambar 5.13 konstruksi Alat Ukur

SENSOR 2

MIROKONTROLLER

RANGKAIAN SENSOR

SENSOR 1

Lintasan Pelet

LCD


Gambar 5.14 Alat ukur kecepatan pelet hasil rancangan

5.10. Pengujian

Pengujian pengukuran kecepatan gerak pellet bertujuan untuk memastikan

sistem pengukuran, rangkaian kontrol dan perangkat lunak yang telah dibuat

dapat berfungsi dengan baik. Pengujian yang dilakukan dengan cara

menembakan pellet yang diarahkan ke sistem pengukuran yang telah dibuat.

Tabel 5.1 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Senapan Crossman

Airguns (Impor)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kesatu

(m/s)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kedua

(m/s)

Kecepatan Pellet

Senapan Angin

Referensi (Cohle et all,

1987; DiMaio, 1975),

(m/s)

Ju

mla

h

Pe

mo

mp

aa

n 3 66 82,20

60,96 – 274,32 4 86,60 102,40

5 110 117

Hasil pengujian pengukuran kecepatan gerak pellet dengan metoda kesatu

dan kedua perlu dibandingkan dengan data referensi kecepatan gerak pellet yang

telah ada. Menurut Cohle et al di tahun 1987, dan DiMaio di tahun 1975 kecepatan

pellet untuk jenis senapan angin dengan kaliber 4,5 mm (0,177 inch) memiliki

kecepatan 200 sampai 900 fps (feet per-second), bila dikonversi kedalam satuan

meter per-sekon (m/s) besar nilai kecepatan gerak pellet adalah 60,96 sampai

274,32 meter per-sekon (m/s). Perbandingan besar kecepatan gerak pellet

berasarkan pengukuran dengan kecepatan referensi dapat dilihat pada tabel 5.1,

Lorong ukur

LCD Pembaca hasil

pengukuran


5.2 da. 5.3. (Sumber:http://library.med.utah.edu/ WebPath/ TUTORIAL/ GUNS/

GUNOTHR.html, Acessed : 16/09/2012).

Tabel 5.2 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Senapan Koperasi Bina

Karya 1 (Lokal)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kesatu

(m/s)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kedua

(m/s)

Kecepatan Pellet

Senapan Angin


1987; DiMaio, 1975),

(m/s)

Ju

mla

h

Pe

mo

mp

aa

n 3 157,80 192,40

60,96 – 274,32 4 191,80 203,40

5 206,40 228

Tabel 5.3 Kecepatan Gerak Pellet Rata-Rata Untuk Koperasi Bina Karya 2

(Lokal)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kesatu

(m/s)

Kecepatan

Rata-Rata Hasil

Pengukuran

Metoda Kedua

(m/s)

Kecepatan Pellet

Senapan Angin


1987; DiMaio, 1975),

(m/s)

Ju

mla

h

Pe

mo

mp

aa

n 3 110,20 127

60,96 – 274,32 4 122,40 138,80

5 136,40 150

Gambar 5.15 Grafik Kecepatan (m/s) Vs Jumlah Pemompaan

0

50

100

150

200

250

3 4 5

Ke

cep

ata

n (

m/s

)

Jumlah Pemompaan

Kecepatan (m/s) Vs Jumlah Pemompaan

Crossman Airguns (Sensor

Lilitan Tembaga)

Croossman Airguns (Sensor

Optik)

Koperasi Bina Karya 1 (Sensor

Lilitan Tembaga)

Koperasi Bina Karya 1 (Sensor

Optk)


Pengujian terhadap alat ukur yang dibuat perlu dilakukan untuk

memastikan alat ukur dan sistem pengukuran yang dibuat dapat bekerja dengan

baik. Untuk menentukan tingkat keberhasilan pengukuran, data hasil pengukuran

dibandingkan dengan data hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur

sejenis yang merupakan alat ukur yang dipandang memiliki kecermatan

pengukuran lebih tinggi dari alat ukur yang dibuat. Sebagai pembanding alat ukur

sejenis dipilih alat ukur yang dibuat oleh pabrikan asing dengan merek X CORT

TECH.

Gambar 5.16 Alat ukur kecepatan pelet hasil rancangan dan alat ukur pembandingnya

Hasil pengukuran dan perbandingan data hasil pengukuran dengan alat

ukur pembanding disajikan sebagai berikut.

Gambar 5.17. Data hasil pengukuran kecepatan pellet dengan tiga kali pemompaan pada

pengujian pertama

y = -0.017x + 63.215

R² = 0.015

y = -0.0303x + 79.869

R² = 0.0043

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132

Ke

cep

ata

n (

m/s

)

pengujian

Pengujian 1 (Tiga kali pemompaan)

X-CORT

TECH

BUATAN

Linear (X-

CORT

TECH)

Alat ukur yang dibuat Alat ukur pembanding

LCD Pembaca hasil

pengukuran

LCD Pembaca hasil

pengukuran


Gambar 5.18. Data hasil pengukuran kecepatan pellet dengan tiga kali pemompaan pada pengujian kedua

5.11 Analisa Hasil Pengujian

Dari hasil pengujian di atas, dapat dianalisa beberapa hal yang berkaitan

dengan pengujian yaitu :

1. Hasil yang ditunjukan pada tabel 5.1, tabel 5.2, dan tabel 5.4 nilai kecepatan

gerak pellet berada diantara nilai kecepatan referensi. Namun terdapat

perbedaan hasil antara metoda kesatu dan kedua. Hal ini disebabkan untuk

metoda kesatu terdapat tumbukan antara pellet dan sensor lilitan tembaga

akibatnya kecepatan gerak pellet menurun. Sedangkan pada metoda kedua

pellet yang keluar dari laras dan melewati sensor tidak mengalami tumbukan.

2. Berdasarkan hasil pengujian dan gambar 5.15 terlihat bahwa jumlah

pemompaan mempengaruhi kecepatan gerak pellet dan jumlah pemompaan

berbandingan lurus dengan kecepatan gerak pellet.

3. Berdasarkan hasil pengujian dan gambar 5.15 dua senapan lokal memiliki

kecepatan gerak pellet yang lebih tinggi dibandingkan senapan buatan

impor. Dua senapan lokal tersebut memiliki kemampuan yang berbeda

dalam melontarkan pellet.

4. Dari data hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur yang dibuat

dibandingkan dengan data hasil pengukurannya alat ukur yang sejenis dapat

ditarik kesimpulan alat ukur yang dibuat sudah dapat bekerja dengan baik,

akan tetapi kecermatan hasil pengukuran masih perlu ditingkatkan dengan

memperbaiki rangkaian sensor yang digunakan.

y = 0.0055x + 103.47

R² = 0.0018

y = 0.2912x + 121.39

R² = 0.108

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920212223242526272829303132

Ke

cep

ata

n m

/s

Pengujian

Pengujian 2 (Tiga kali pemompaan)

X-CORT

TEECH

BUATAN

Linear (X-

CORT

TEECH)


Gambar 5.19 Instalasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin Pneumatik Dengan

Menggunakan Sensor Lilitan Tembaga

Gambar 5.20 Instalasi Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin Pneumatik Dengan

Menggunakan Sensor Optik

LCD

Rangkaian

Sensor

Sensor 2

Mikrokontroller ATMega 8535

Catu Daya 12 Volt

Sensor 1

Sensor 1

Sensor 2

Catu Daya 12 Volt

LCD

Mikrokontroller ATMega 8535

Rangkaian Sensor

Rangkaian OrGate


Gambar 5.21 Pengujian sensor pembaca pengukuran

Gambar 5.22 Pengolah dan penguat data hasil pengukuran


Gambar 5.23 Pembaca data hasil pengukuran

Gambar 5.24 Proses pembuatan sistem kerja pembaca dan pencatat data hasil pengukuran

Laporan Akhir Tahun Keduaa Hibah Bersaing 2013 VI - 1

BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Dari hasil studi dan analisis dalam penelitian yang sudah dilakukan dapat diambil

kesimpulkan sebagai berikut:

Sistem pengukuran kecepatan gerak pellet, rangkaian pengendali

pengukuran kecepatan gerak pellet senapan angin, dan perangkat lunak

yang dibuat dapat digunakan sebagai sistem akusisi data. Dimana data

hasil pengukuran yang didapat adalah waktu dan kecepatan gerak pellet.

Metoda pengukuran dengan menggunakan tirai cahaya dapat digunakan untuk proses pengukuran gerak pellet senapan angin. Hasil pembacaan proses pengukuran dengan metoda tirai cahaya hasil dapat ditampilkan secara digital yang dapat memudahkan pembacaan hasil pengukuran. Alat ukur yang dikembangkan dalam penelitian ini dapat digunakan untuk mengukur kecepatan gerak benda kecil lainnya dengan kecepatan gerak yang relatif tinggi. Hasil pengukuran dengan alat ukur yang dibuat dan dibandingkan dengan

data hasil pengukurannya alat ukur yang sejenis dapat ditarik kesimpulan

alat ukur yang dibuat sudah dapat bekerja dengan baik, akan tetapi

kecermatan hasil pengukuran masih perlu ditingkatkan dengan


6.2 Saran Beberapa hal yang perlu disarankan dalam laporan kemajuan ini adalah perlu dilakukan pengembangan dalam pemosisian dan penentuan jumlah sensor yang digunakan untuk menghasilkan data hasil pengukuran yang lebih cermat.

Laporan Akhir Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013

DAFTAR PUSTAKA

[1] Amirounche, 1992,” Computational Methods in Multibody Dynamics”, Prentice Hall, New Jersey.

[2] Ian Pellant ,“The Benjamin-Sherdian 397PA”, www. Benjamin-sherdian.com [3] Jon Brooks,” The BSA Goldstar Air Rifle”,www. BSA-sportrifle.com [5] Sugiharto, 2000 “ Analisis Kinematika dan Dinamika Dengan Metoda Sistem

Benda Jamak (Mutibody Dynamics)” , Laporan Tugas Akhir Program Magister Jurusan Teknik Mesin ITB, Bandung.

[6] Sugiharto, Gatot Santoso, Hery Trisdian, 2005 “ Simulasi dan analisis Gerak Pellet Pada Senapan Angin Potensial Pegas Laras Panjang” , Laporan Tugas Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin Unpas, Bandung.

[7] Sugiharto, BRM, Djoko W, Deni, 2005 “ Simulasi dan Analisis Gerak Pellet Pada Senapan Angin Potensial Pegas Produk Industri Kecil” Laporan Tugas Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin Unpas, Bandung.

[8] Sugiharto, BRM. Djoko W, Dicky, 2005 “ Analisis dan Simulasi Mekanisme Pelontar Pellet Pada Senapan Angin Potensial Pegas Produk Industri Kecil” Laporan Tugas Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin Unpas, Bandung.

[9] Sugiharto, BRM. Djoko W, Heri Anwar, 2005 “ Kaji Eksperimental Gerak Pellet Pada Senapan Angin Potensial Pegas Laras Panjang” Laporan Tugas Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin Unpas, Bandung.

[10] Sugiharto, I. Nurhadi, A.I Mahyuddin, 2002 “ Analisis Kinematika dan Dinamika Mekanisme Batang Elastik Sistem Benda Jamak (Multibody Sistem) Dengan Pendekatan Metode Elemen Hingga” Proceeding seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin 2002, ITS Surabaya.

[11] Sugiharto, I. Nurhadi, A.I Mahyuddin, 2001 “ Penyusunan Persamaan Gerak Sistem Benda Jamak Mekanisme Tertutup Dengan Salah satu Batang Merupakan Batang Elastik” Proceeding of the 2001 FT-UI Seminar Quality In Research.

[12] Sugiharto, I. Nurhadi, 2000, “ Aplikasi Metoda Sistem Benda Jamak (Multibody System) Dalam Analisis Kinematika dan Dinamika” , Jurnal Informatika, Manajemen dan Teknologi FT Unpas, Vol. 2 Nomor 4 Desember 2000

[13] Sugiharto, I. Nurhadi, A.I Mahyuddin, 2000, “ Analisa kinematika dan Dinamika Berdasar Sistem Benda Jamak” Proceeding of the 2000 FT-UI Seminar Quality In Research.

[14] Sugiharto, I Nurhadi, A.I Mahyuddin, 2000 “ Analisis Sistem Benda Jamak Dengan Mempertimbangkan Aspek Elastisitas Bahan” Proceeding of the 2000 FT-UI Seminar Quality In Research.

[15] Sugiharto, Gatot Santoso, BRM. Djoko Widodo “Kaji Ekperimental Gerak Pellet Senapan Angin Produk Industri Kecil Dalam Usaha Perbaikan Dan Standarisasi Komponen Utamanya (Studi Kebutuhan Senapan Angin Olah Raga Menembak)” Seminar Nasional Tahunan Teknik (SNTTM)-V Kampus UI Depok 2006

[16] Sugiharto, et all, “Simulasi Gerak Pellet Senapan Angin Produk Industri Kecil Kawasan Cipacing Dalam Menentukan Besar Tekanan dan Bentuk Profil Larasnya”, Prosiding Seminar Teknosim 2007, Jurusan Teknik Mesin dan Industri Universitas Gajah Mada, Yogyakarta, 2007.

Laporan Akhir Tahun Kedua Hibah Bersaing 2013

[17] Sugiharto, et all, “Pengukuran Kecepatan Gerak Pellet Senapan Angin Produk Industri Kecil Kawasan Cipacing dalam Usaha Perbaikan dan Standarisasi Komponen Utamanya”, Prosiding Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI) 2007, Jurusan Teknik Mesin Universitas Tarumanagara, Jakarta, 2007.

[18] Sugiharto, BRM. D. Widodo, et all, “Penentuan Gaya Radial Pada Pellet Saat Pemasangan Pada Pangkal Laras/Barrel Senapan Angin”, Prosiding Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI) 2007, Jurusan Teknik Mesin Universitas Tarumanagara, Jakarta, 2007.

[19] Sugiharto, BRM. D. Widodo, et all, “Studi Pengaruh Jumlah Alur (rifling) Pada Dinding Dalam Lubang Laras Terhadap Kecepatan dan Kesetabilan Gerak Pellet Senapan Angin”, Prosiding Seminar Nasional VI Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Indonesia, Jurusan Teknik Mesin ITENAS Bandung, 2008.

[20] Sugiharto, BRM. D. Widodo, et all, “Analisis dan Simulasi Pelontar Pellet Pada Senapan Angin Model Potensial Pegas Dalam Mencari Parameter Dasar Optimalisasi Harga Kekakuan dan Besar Tekanan Lontar”, Prosiding Seminar Nasional VI Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin di Indonesia, Jurusan Teknik Mesin ITENAS Bandung, 2008.

[21] Sugiharto, BRM. D. Widodo, A. Sentana, G. Santoso, I. Nurhadi, ”Analisis Pembangkitan Energi Pelontar Pellet Pada Senapan Angin Produk Industri Kecil Untuk Usaha Perbaikan Kualitas dan Standarisasi Komponen Utamanya” Proceeding Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI4) 2008 Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Tarumanagara, Jakarta 28 Agustus 2008

[22] Sugiharto, BRM. D. Widodo, A. Sentana, G. Santoso, I. Nurhadi, ” Studi dan Kaji Eksperimental Pengaruh Jumlah dan Sudut Alur Dinding Dalam Laras Senapan Angin Terhadap Kecepatan Gerak Pelletnya” Jurnal INFOMATEK Volume 10 No 1 Maret 2008 ISSN 1411-0865 Terakreditasi berdasarkan SK Dirjen DIKTI Depdiknas RI No. 34/DIKTI/Kep/2003

[23] Sugiharto, BRM. D. Widodo, A. Sentana, G. Santoso, I. Nurhadi, ”Analisis Model Pembangkit Energi Pelontar Pellet Pada Senapan Angin Produk Industri Kecil Dalam Usaha Perbaikan Kualitasnya” Jurnal INFOMATEK Volume 10 No 3 September 2008 ISSN 1411-0865 Terakreditasi berdasarkan SK Dirjen DIKTI Depdiknas RI No. 34/DIKTI/Kep/2003

[24] Sugiharto, G. Santoso, R. Hartono, BRM.D.Widodo, “Perancangan dan Pembuatan Mesin Pembuat Alur Dinding Dalam Lubang Laras Pada Senapan Angin Produk Industri Kecil Dalam usaha Peningkatan Kualitas dan Standarisasi Komponen Utamanya”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) X, Universitas Brawijaya, Malang, Nopember 2011.

[25] R. Hartono, Sugiharto, G. Santoso, BRM.D.Widodo, “Otomatisasi Mesin Pembuat Alur pada Laras Senapan Angin”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) X, Universitas Brawijaya, Malang, Nopember 2011.

[26] R. Hartono, Sugiharto, G. Santoso, BRM.D.Widodo, “Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Gerak Pelet dengan Menggunakan Sensor Tirai Cahaya dan Mikrokontroller Sebagai Alat Ukur Selang Waktu Pencapaian Dua Posisi Pelet”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XI, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Oktober 2012.

LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 Publikasi Ilmiah R. Hartono, Sugiharto, G. Santoso, BRM.D.Widodo, “Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Gerak Pelet dengan Menggunakan Sensor Tirai Cahaya dan Mikrokontroller Sebagai Alat Ukur Selang Waktu Pencapaian Dua Posisi Pelet”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XI, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Oktober 2012. R. Hartono, Sugiharto, G. Santoso, BRM.D.Widodo, “Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet Jenis Portable dengan Mikrokontroller Sebagai Pengukur Selang Waktu Pencapaian Dua Posisi Pelet”, Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XII, Universitas Lampung, Bandar Lampung, 23-24 Oktober 2013

! " #$%& ' #&()*%(+,-+./%012+13 456789:9;<9:=>8?@5A5B9:9;C5?9>45<5:D5;E9;5;EE8;9>9;F5;GH?IJ?9JK9L9M9D9;J>?H>H;:?H<<5?F579E9J<9:=>8?F5<9;EN9>:845;A9B9J9;O894HGJGJ45<5:PQ9AL69DR9?:H;HSF8EJL9?:HSC9:H:F9;:HGHSTQOUH>HNJDHDH3VWXWYZ[3\][_3]Y_[a3bZWcdZY3\][_a3e[_f]XY_dZY3gZYW[hZ[3Vci3jki3l]d_ZmWhn_3opi3qrs3\]ct3uvwwx3wvqrsyw3bZz__c]t3uvwwx3wvqrswr3|Z[hW[3~vqysa3VZZ|ZXZd3]Z_ct3XZnZhnZXdp[pZnppipa3YW_niYW_nZXdpZ_cip333 37G:?9>l][ZZ[3Z[_[3Zc_m]X3]_c3u~iy3x3]XWZZ[3YZcZn3YZdW3Y][ZZ[3Z[3h_W[ZZ[3W[dW3X]X]ZY_3m]XmWXW3ZdZW3ZcZd3pcZn3XZZ3][]mZi3gXphW3_[_3YWhZn3h_mWZd3pc]n3_[hWYdX_3]_c3h_3ZZYZ[3_Z_[3hZ[3_]XWna3ZZ[3d]dZ_3WZc_dZY3XphW3Z[3h_nZY_cZ[3ZY_n3X][hZn3hZ[3]XW[dWZ[3XphW3ZY_n3d]XmZdZY3nZ[Z3ZhZ3]mWdWnZ[3npm_3ZdZW3Y]mZdZY3mZXZ[33YZZi3k][hZn[Z3WZc_dZY3XphW3d]XY]mWd3Y]cZ_[3Z_mZd3]d]XmZdZYZ[3]XZcZdZ[3XpY]Ya3WZ3Z_mZd3d_hZ3ZhZ[Z3YdZ[hZX_YZY_3pp[][a3Y]n_[Z3WZc_dZY3XphW3Z[3h_nZY_cZ[3YZ[Zd3d]XZ[dW[3]ZhZ3Y_ZZ3][XZ_[3Z[3]mWZd[Zi3eYZnZ3]XmZ_Z[3Z[3d]cZn3h_cZWZ[3ZhZcZn3h][Z[3]mWZd3ZcZd3mZ[dW3Zc_m]X3Z[3hZZd3h_W[ZZ[3W[dW3]_c_n3][_Y3]ZY3Z[3h_W[ZZ[3ZhZ3Y][ZZ[3][_Y3]Z[_i3eYZnZ3Z[3cZ_[3ZhZcZn3h][Z[3]mWZd3]Y_[3]mWZd3ZcWX3X_c_[3Z[3hZZd3m]]XZ3Y]ZXZ3Y]_pdpZd_Yi3e[dW3]c_nZd3Y]m]XZZ3m]YZX3][_[ZdZ[3WZc_dZY3Y][ZZ[3Z[_[3Z_mZd3m]m]XZZ3WYZnZ3]XmZ_Z[3Z[3d]cZn3h_cZWZ[3]XcW3h_mWZd3ZcZd3WWX3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3Z[3]cWZX3hZX_3cZXZY3Y][ZZ[3Z[_[i3gXpY]Y3][WWXZ[3]]ZdZ[3]XZ3]cc]d3]XWZZ[3XpY]Y3Zn_X3hZcZ3]c_nZd3]XZ3d_Z3pp[][3Z[3YWhZn3h_mWZd3hZcZ3m][dW3X]YdZY_3]XZ3Y][ZZ[3hZcZ3]cp[dZXZ[3]cc]d]cWXW[Zi3 ]dphZ3][WWXZ[3Z[3YWhZn3h_cZWZ[3ZhZcZn3]dphZ3m]hZ3YWZXZ3hZ[3]dphZ3cp[dZXZ[i3]hWZ3]dphZ3_[_3YZ[Zd3d_hZ3]]d_3_Z3h_d]XZZ[3h_3cpZY_3][XZ_[i3c]n3ZX][Z[Z3]XcW3h_mWZd3ZcZd3WWX3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3Z[3hZZd3h_W[ZZ[3pc]n3ZXZ3][XZ_[3Y][ZZ[3Z[_[3h_3cpZY_3]mWZdZ[i3cZd3WWX3_[_3nZXWY3hZZd3Y]ZXZ3cZYW[3][W[W Z[3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3Y]d]cZn3XpY]Y3][WWXZ[3h_cZWZ[i3gZhZ3][]c_d_Z[3_[_3ZZ[3h_WXZ_Z[3]dphZ3][WWXZ[3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3h][Z[3][W[ZZ[3mZ[dWZ[3Y][YpX3d_XZ_3ZnZZ3hZ[3_Xpp[dXpcc]X3Y]mZZ_3]XZ[Zd3W[dW3][WWX3Y]cZ[3ZdW3Z[3h_]XcWZ[3pc]n3YWZdW3]c]d3W[dW3]c_[dZY_3hWZ3pY_Y_3Z[3m]Xm]hZi3@5MH?DGt3]]ZdZ[a3]cc]da3Y][YpXa3ZnZZa3_Xpp[dXpc345;D9L8<89;l][ZZ[3Z[_[3Zc_m]X3]_c3u~iy3x3Z[3h_mWZd3pc]n3_[hWYdX_3]_c3h_3ZZYZ[3_Z_[3hZ[3_]XWn3YZZd3_[_3]XW[dW Z[[Z3nZ[Z3Y]mZdZY3ZhZ3]mWdWnZ[3npm_3ZdZW3Y]mZZ_3mZXZ[3_[h]XZ3ZdZi3l][ZZ[3Z[_[3Z[3h_mWZd3pc]n3_[hWYdX_3 ]_c3d]XY]mWd3WZc_dZY[Z3d_hZ3Y]XZZ3hZ[3d]XZ[dW[3ZhZ3][XZ_[3Z[3]mWZd3Y][ZZ[3Z[_[3d]XY]mWdi3Zc3_[_3h_Y]mZmZ[3 ZX][Z3]d]XmZdZYZ[3WZc_dZY3XpY]Y3hZ[3d_hZ3ZhZ[Z3YdZ[hZX_YZY_3pp[][i33eYZnZ3]XmZ_Z[3Z[3d]cZn3h_cZWZ[3ZhZcZn3h][Z[3]mWZd3ZcZd3mZ[dW3Zc_m]X3Z[3hZZd3h_W[ZZ[3W[dW3]_c_n3][_Y3]ZY3Z[3h_W[ZZ[3ZhZ3Y][ZZ[3][_Y3]Z[_3hZ[3]mWZd3]Y_[3]mWZd3ZcWX3X_c_[3Z[3hZZd3m]]XZ3Y]ZXZ3Y]_pdpZd_Yi3e[dW3]c_nZd3Y]m]XZZ3m]YZX3][_[ZdZ[3WZc_dZY3Y][ZZ[3Z[_[3Z_mZd3m]m]XZZ3WYZnZ3]XmZ_Z[3Z[3d]cZn3h_cZWZ[3]XcW3h_mWZd3ZcZd3WWX3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3Z[3]cWZX3hZX_3cZXZY3Y][ZZ[3Z[_[i3gXpY]Y3][WWXZ[3]]ZdZ[3]XZ3]cc]d3]XWZZ[3 XpY]Y3Zn_X3hZcZ3]c_nZd3]XZ3d_Z3pp[][3Z[3YWhZn3h_mWZd3hZcZ3m][dW3X]YdZY_3]XZ3Y][ZZ[3hZcZ3]cp[dZXZ[3]cc]d]cWXW[Zi33][WWX3]]ZdZ[3]XZ3]c]d3Z[3]cWZX3hZX_3cZXZY3Y][ZZ[3Z[_[3]X[Zn3h_cZWZ[3h][Z[3][W[ZZ[3]dphZ3m]hZ3YWZXZ3hZ[3]dphZ3cp[dZXZ[i3gZhZ3]dphZ3m]hZ3YWZXZ3]]ZdZ[3]c]d3Z[3]cWZX3hZX_3Y][ZZ[3Z[_[3h_WWX3h][Z[3ZXZ3][ZdZd3ZdW3Z[3h_]XcWZ[3W[dW3][]Wn3YWZdW3ZXZ3d]Xd][dWi3g][WWXZ[3ZdW3d]Wn3h_WcZ_3]d_Z3d]Xh][ZX3mW[_3Y][ZZ[3hZ[3m]XZn_X3]d_Z3d]Xh][ZX3mW[_3]c]d3][WmW3YWZdW3]cZdi3gZhZ3]dphZ3cp[dZXZ[a3]]ZdZ[3]c]d3Z[3]cWZX3hZX_3cZXZY3Y][ZZ[3h_WWX3h][Z[3ZXZ3][WWX3ZXZ3npX_Yp[dZc3Z[3h_d]Wn3pc]n3]c]d3Z[3h_cp[dZXZ[3ZhZ3]d_[_Z[3d]Xd][dWi3]]ZdZ[3]c]d3h_d][dWZ[3h][Z[3][W[ZZ[3]XYZZZ[3]XZ3]cWXWi33g][WWXZ[3 ]]ZdZ[3 ]XZ3 ]c]d3 h][Z[3][W[ZZ[3]hWZ3]dphZ3Z[3d]cZn3h_Y]mWdZ[a3

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aWZ]b]TWZcW_de]df_WYW_3Q:;<=>=?3>:D:95A5;3?5A5g?5A536=5A=3C:;B53@5;<36:B5;<3C:?<:?5>3B595A3B785>=>5;3B:;<5;3D5?53H:;<=>=?3O5?5>3@5;<3B7A:H9=43G8:43C:;B53B5;3H:;<=>=?3N5>A=3@5;<3B79:?8=>5;3G8:43C:;B53=;A=>3H:;D59573O5?5>3A:?6:C=AE3F5837;73B595A3B785>=>5;3B:;<5;3H=B543C7853B7H:;673C:;;B53D=>=93C:65?J3>:D:95A5;3C:;B53A7B5>3A:?858=3D:95AJ3B5;3O5?5>3@5;<3B7A:H9=43C:;B53D=>=9395;O5;<E3P5B539:;<=>=?5;3>:D:95A5;3<:?5>39:88:A3@5;<3>:8=5?3B5?7385?5636:;595;J3B7O=H9573C:C:?5953>G;B7673:>6A?7H3@57A=3B7H:;6739:88:A3@5;<3?:85A7K3>:D78J3>:D:95A5;39:88:A3@5;<3?:85A7K3D:95AJ3B5;3O5?5>3A:H9=439:88:A3@5;<3?:85A7K39:;B:>E333M;A=>3B595A3H:85>=>5;39:;<=>=?5;3>:D:95A5;3<:?5>39:88:A395B53>G;B7673@5;<3A:8543B76:C=A>5;3B79:?8=>5;3H:AGB53A:?A:;A=3B5;3C:C:?59539:?585A5;3A:?A:;A=E3h:C:?59539:?585A5;3@5;<3B79:?8=>5;3=;A=>3H:;<=>=?3>:D:95A5;3<:?5>39:88:A35B58543658=?5;3=;A=>3H:;<5?54>5;39:88:AJ36:;6G?3=;A=>3H:;B:A:>673>:C:?5B55;39:8:AJ3B5;3585A39:;<=>=?3N5>A=3@5;<3 B79:?8=>5;3G8:439:88:A3=;A=>3H:;D59573B=539G67673@5;<3C:?C:B5E33I58=?5;3=;A=>3H:;<5?54>5;39:88:A3C:?C:;A=>397953C:?9:;5H95;<39:?6:<73B:;<5;3B7H:;673ijk3HH3l3mk3HH3l3no3HHE3Q5A:?7583658=?5;35B585435>?787>3B:;<5;3A:C583n3HHE3I:;6G?39:;B:A:>673>:C:?5B55;39:88:A3A:?B7?73B5?73pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3@5;<3B78:A5>>5;36:D5?53C:?45B595;E3pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3A:?6:C=A39:?8=3B7?5;<>573B:;<5;3>GH9G;:;3:8:>A?G;7>53@5;<3857;35<5?3B595A3C:?K=;<6736:C5<5736:;6G?39:;B:A:>673>:C:?5B55;39:88:AE3pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3@5;<3B7<=;5>5;3C:?C:;A=>36787;B:?3B:;<5;3B75H:A:?3i3HHE3q5;<>575;36:;6G?3B:;<5;3>GH9G;:;3=A5H53pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3B595A3B78745A395B53<5HC5?3uE33 33 vW wW\x3q5;<>575;36:;6G?39:;B:A:>6739:88:A33R=A9=A36:;6G?35>5;3C:?;7857347<43yFz3C7853B735;A5?53pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3A:?B595A3A5C7?39:;<4585;<E3R=A9=A36:;6G?35>5;3C:?;785738GN3yrz3C7853B735;A5?53pq3rst3B5;394GAGA?5;676AG?3A7B5>3A:?B595A3A5C7?39:;<4585;<E3t585H345837;73@5;<3H:;O5B73A5C7?39:;<4585;<35B585439:88:A3@5;<3>:8=5?3B5?7385?5636:;595;E33 3vW wW\3I=6=;5;3pq3rstgP4GAGA?5;676AG?33I5;<5A3A7B5>3H=;<>7;3=;A=>3H:;<5?54>5;39:88:A3@5;<3>:8=5?3B5?7385?5636:;595;35<5?387;A565;3<:?5>39:88:A36:858=3C:?9GAG;<5;3B:;<5;3C:?>56367;5?3@5;<3>:8=5?3B5?73pq3rstE3|<5?39:88:A3@5;<3>:8=5?3B5?7385?5636:;595;3B595A36:858=3B7B:A:>67J39:?8=3B7<=;5>5;3C:C:?59539565;<36:;6G?3pq3rstg94GAGA?5;676AG?3@5;<3B76=6=;36:B:H7>75;3?=9536:47;<<53C:?>56367;5?3@5;<3~

! " #$%& ' #&()*%(+,-+./%012+134567893:89;3<=3>?@3A5AB5CD743D;98;3E;C89F3G7E7C8C3H8E8CI8C3<=3>?@JHKLDLD98CE;EDL93M8CI3:;D5AH5648C3H8:83:;C:;CI3E86798C3:8H8D3:;6;K8D3H8:83I8AB893NF33O5:568H8C3E5CEL93<=3>?@JHKLDLD98CE;EDL93M8CI3:;E7E7C3E5H59D;3H8:83I8AB893N3K897E3:8H8D3B59P7CIE;3E5B8I8;3E5CEL93D7CII86F3QI89345:568H8C3E5CEL93<=3>?@JHKDLD98CE;EDL93D59E5B7D3:8H8D3B59P7CIE;3E5B8I8;3E5CEL93 D7CII86R3 E5D;8H3 L7DH7D3 E5CEL93 <=3>?@JHKLDLD98CE;EDL93:;98CI48;3E5:5A;4;8C397H83:5CI8C3A5CII7C848C3I59B8CI36LI;43S=F3G45A8D;4398CI48;8C3E5CEL93<=3>?@JHKLDLD98CE;EDL93M8CI3:;98CI48;3:5CI8C3I59B8CI36LI;43S=3:8H8D3:;6;K8D3H8:83I8AB893TF33 33UVWXVYZ3G45A8D;43H5CII8B7CI8C3E5CEL933@89;3I8AB893T3:8H8D3:;6;K8D3B8K[83B;683E868K3E8D73E5CEL93\:89;3G]3E8AH8;3:5CI8C3G_3B59C;68;3K;IK3\_R3A8483aL7D3848C3B59C;68;3K;IK3\_F3aL7D3B59C;68;36L[3\>_3B;683E5A783E5CEL93\:89;3G]3E8AH8;3:5CI8C3G_3B59C;68;36L[3\>_F33G56;E;K3[84D73E88D3H5665D3D59:5D54E;3L65K3E5CEL93H8:83E;E;34567893E86798C3:5CI8C3E88D3H5665D3D59:5D54E;3E5CEL93H8:83E;E;3A8E743E86798C3:74793:5CI8C3A5CII7C848C3A;49L4LCD9L6659F3b;49L4LCD9L66593M8CI3:;I7C848C37CD743A5CI74793[84D738:868K3A;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTdF3 G45A8D;43 A;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTd3:8H8D3:;6;K8D3H8:83I8AB893eF33 33UVWXVY3G45A8D;43b;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTd33b;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTd3A5AH7CM8;3P;D793;CD597HE;F3<CD597HE;3A597H848C3E78D7345f8:;8C3M8CI3 :8H8D3A5CI86;K48C38679354E547E;3H9LI98A3:89;3H9LI98A37D8A83453P7CIE;38D873H9LE5:793D59D5CD73M8CI3B5948;D8C3:5CI8C345f8:;8C3D59E5B7DF3<CD597HE;3M8CI3:;I7C848C3M8CI3D5948;D3:5CI8C3H5CI74798C3[84D738:868K3;CD597HE;3c;A593:8C3;CD597HE;354ED59C86F33<CD597HE;3c;A593B5948;D8C3:5CI8C3P7CIE;3ghijkklminopqrstuvwxnyzgnig|jkstzytg~kyzgF37CIE;3D59E5B7D3:;54E547E;3E5D;8H3E568CI3[84D73D59D5CD7F3G568CI3[84D7354E547E;3P7CIE;3ghijkklminopqrstuvwxnyzgn ig|jkstzytg~kyzg3 :8H8D3 :;8D793 L65K3H5A9LI98AF38:83H5C56;D;8C3;C;3E568CI3[84D7354E547E;3P7CIE;3ghijkklminopqrstuvwxnyzgnnig|jkstzytg~kyzg3 :;D5CD748C3 E5B5E893 F]3A;6;E54LCF33<E;33P7CIE;3D59E5B7D3:8H8D3:;6;K8D3H8:83D8B563]F3 VX37CIE;3c;A593;CD5997HD3c<bSa3L;:3D;A59LP;E9\L;:_3336853ML793L:53K5953333;P\8]_38]8]]333@89;3D8B563]3:8H8D3:;6;K8D3B8K[83E5D;8H3F]3A;6;E54LC3C;68;389;8B5638]3:;D8AB8K3E8D73f;483C;68;389;8B56383E8A83:5CI8C3E8D7F3@5CI8C348D8368;C3C;68;389;8B5638]3E8A83:5CI8C3E568CI3[84D73M8CI3D568K3B5968673\:868A3E8D78C3F]3A;6;E54LC_3E5f843C;68;383E8A83:5CI8C3E8D7F3;68;383:;7B8K3A5Cf8:;3E8D7345D;483E5CEL93H8:83E;E;3A8E743E86798C3A5C:5D54E;345B598:88C3H5665DF3;68;383A5Cf8:;3CL6345D;483E5CEL93H8:83E;E;34567893A5C:5D54E;345B598:88C3H5665DF33QI893H597B8K8C34LC:;E;3E5CEL93H8:83E;E;3A8E743E86798C3A87H7C3H8:83E;E;34567893E86798C3:8H8D3E58983LDLA8D;E3A5CI7B8K3C;68;38R3aL7D]3\L7DH7D3E5CEL93H8:83E;E;3A8E743E86798C_3:;K7B7CI48C3H8:83484;3]3A;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTd3:8C3aL7DN3\L7DH7D3E5CEL93H8:83E;E;34567893E86798C_3:;K7B7CI48C3:5CI8C3484;3]3A;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTdF33O84;3]3\<c_3:8C3484;3]3\<c]_3A597H848C3484;J484;3H8:83A;49L4LCD9L66593Qcb5I8dTd3M8CI3D5948;D3:5CI8C3;CD597HE;354ED59C86F3OLC:;E;3E;CM8638D873H597B8K8C34LC:;E;3E;CM863H8:83484;3<c3848C3A5A;73;CD597HE;354ED59C86JF3OLC:;E;3E;CM8638D873H597B8K8C34LC:;E;3E;CM863H8:83484;3<c]3848C3A5A;73;CD597HE;354ED59C86J]F3333bL:53;CD597HE;3M8CI3:;H;6;K38:868K3kg~ghnjjF38:83AL:53;C;3;CD597HE;354ED59C863848C3:;H;73B;683D59f8:;3H597B8K8C34LC:;E;3E;CM863:89;36L[3\>_3453K;IK3\_3H8:83484;J484;3<c3A87H7C3<c]F3597B8K8C34LC:;E;3E;CM863D59f8:;345D;483H5665D3A5ALDLCI3B5948E3E;C893M8CI3D59H8C893:89;3E868K3E8D73<=3>?@3H8:83E;E;3A8E743E86798C3A87H7C3E;E;34567893E86798CF3;683

! " #$%& ' #&()*%(+,-+./%012+13456789:3:;456<=>:35?>456;8@A3B8?83C<;D>:3E8;D3456?8:4395;D8;3C<;D>:35?>456;8@38?8;39:5?>5?<>:F333G<;D>:3E8;D3456?8:4395;D8;3:;456<=>:35?>456;8@HI3898@8J3 C<;D>:3 KLMNOOPQMR STUVWXYVZ[R \]KRN_MWKLMZWKOa\]Kb398;3C<;D>:3E8;D3456?8:4395;D8;3:;456<=>:35?>456;8@Hc3898@8J3C<;D>:3KLMNOOPQMRSTUVWXYVd[R \]KR N_MWKLMdWKOa\]KbF3 e>:3B8>:;DHB8>:;D33C<;D>:3456>5f<4398=8439:@:J843=898348f5@3g398;348f5@3hF3 3ijklmn3G<;D>:3:;456<=>:35?>456;8@HI3:;4566<=43opqrsetrIu3vw:935x4s:;4Is:>6yvw:9z33||3@8~53Ew<63~w953J56533338cI33338Ic33 ijklm3G<;D>:3:;456<=>:35?>456;8@Hc3:;4566<=43opqrsetrcu3vw:935x4s:;4cs:>6yvw:9z33||3@8~53Ew<63~w953J56533338II3333vcIII>I|8c33334<@:>s8;D?8yvz33338cI33386:348f5@3g398=8439:@:J843f8J83?54:?83>5;>w63=5;9545?>:3=5@@543=8983>:>:3B8><?3>8@<68;3B5;9545?>:3?5f568988;3=5@@54A3v86:8f5@38c3y=5;DJ:4<;D38?4<z39:f56:3;:@8:3;w@398;3v86:8f5@38I39:f56:3;:@8:3>84<F3865;83;:@8:38I3>8B8395;D8;3>84<A3C<;D>:34:B563y48f@53cz3B<@8:3B5;DJ:4<;D38?4<3E8;D345@8J3f56@8@<3>5B5;78?3;:@8:38I3>8B8395;D8;3>84<F3386:348f5@3h398=8439:@:J843f8J83?54:?83>5;>w63=5;9545?>:3=5@@543=8983>:>:3?5@<863>8@<68;3B5;9545?>:3?5f568988;3=5@@54A3v86:8f5@38I39:f56:3;:@8:3;w@F3865;83;:@8:38I3>8B8395;D8;3;w@A3C<;D>:34:B563y48f5@3cz3f56J5;4:3B5;DJ:4<;D38?4<3E8;D345@8J3f56@8@<F35@8:;3B5H65>543v86:8f5@38IA3C<;D>:3:;456<=>:35?>456;8@Hc37<D83B5;DJ:4<;D3 ?5~5=848;3 =5@@54A3 B5;8B=:@?8;3?5~5=848;3=5@@543=8983A398;3B5H65>543v86:8f5@38c3yv86:8f5@3=5;DJ:4<;D38?4<zF333G<;D>:HC<;D>:3E8;D345@8J39:75@8>?8;3=56@<39:48;8B?8;3=8983B:?6w?w;46w@@56F38D:8;Hf8D:8;3?wB=w;5;38@843<?<6A3E8:4<3>5;>w6A3B:?6w?w;46w@@56A398;33=56@<39:68?:43>5J:;DD83B5Bf5;4<?3><84<38@843<?<63E8;D3>:8=3<;4<?39:D<;8?8;F3545@8J38@843<?<63>:8=3<;4<?39:D<;8?8;A3=5;D<?<68;3?5~5=848;3D568?3=5@@543E8;D3?5@<863986:3@868>3>5;8=8;39:@8?<?8;395;D8;3~8683B5;5Bf8??8;3=5@@543456>5f<4395;D8;3B5;D868J?8;3@868>3>5;8=8;3=8983>8@<68;3E8;D345@8J39:@5;D?8=:395;D8;3>5;>w63=5;9545?>:3?5f568988;3=5@@54F38>:@3=5;D<?<68;3?5~5=848;3D568?3=5@@543@8;D><;D39:@:J843 =89833>5>8843=5@@543?5@<863986:3>8@<68;3=5;D<?<68;F3jmjlkjjj3356~wf88;3=5;D<?<68;3?5~5=848;3D568?3=5@@5439:@8?<?8;395;D8;3~8683B5;5Bf8??8;3=5@@543E8;D39:868J?8;3=8983>8@<68;3=5;D<?<68;3986:34:D8375;:>3>5;8=8;3E8;D3f56f598F35;5Bf8?8;3=5@@543=8983>54:8=375;:>3>5;8=8;39:@8?<?8;3=8983?w;9:>:345?8;8;3<98683=5;9w6w;D3=5@@543E8;D3f56f598F35>86345?8;8;3<98683=5;9w6w;D39:8><B>:?8;3f56f8;9:;D3@<6<>395;D8;37<B@8J3=5BwB=88;3<98683>5f5@<B3>5;8=8;3>:8=3<;4<?39:45Bf8??8;F3<B@8J3=5BwB=88;3<98683=8983=56~wf88;3:;:3898@8J3@:B83=5BwB=88;A35B=843=5BwB=88;A398;34:D83=5BwB=88;F356~wf88;3=5;D<?<68;3?5~5=848;3D568?3=5@@543<;4<?3>54:8=3?w;9:>:3E8;D345@8J39:45;4<?8;39:@8?<?8;3>5f8;E8?3@:B83?8@:F38>:@3=5;D<7:8;3<;4<?3>54:8=375;:>3>5;8=8;398=8439:@:J843=898348f5@3A348f5@3A398;348f5@3F3ijklm38>:@3=5;D<7:8;3?5~5=848;3D568?3=5@@543yB|>z3<;4<?3>5;8=8;36w>>B8;3:63<;3yz33 <B@8J35BwB=88;3h3 3 356~wf88;3?53 c3 h3 ccc3 cc3g3 3 g3 cc3h3 g3 cI3 cc33 3 3 cg33 h3 cI3 cch3848g3 g3 cIh3 cc33ijklm38>:@3=5;D<7:8;3?5~5=848;3D568?3=5@@543yB|>z3<;4<?3>5;8=8;3rA3e;9w;5>:833 <B@8J35BwB=88;3h3 3 356~wf88;3?53 c3 c3 gIh3 g3g3 c3 gI3 c3h3 c3 gIg3 ghc33 c3 gIh3 ggc33 gIh3 gIg3 gh3848g3 ch3 gIh3 gg33ijklm 38>:@3=5;D<7:8;3?5~5=848;3D568?3=5@@543yB|>z3<;4<?3>5;8=8;3r8;=83¡56?A3e;9w;5>:833 <B@8J35BwB=88;3h3 3 356~wf88;3?53 c3 cg3 ch3 cg3g3 cg3 ch3 c3h3 chg3 ch3 c33 cg3 c3 c33 cg3 ch3 c3848g3 cg3 ch3 cI3¢£¤¥

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abcd]efg\h45673B:G95C5M5@3L5@I3?7;5JFJ5@3B5?53959N9593M:9:;FG@L5=3?5B583?7M7GBF;J5@395CD535;583FJF63J:K:B585@3I:65J3B:;;:83?:@I5@3G:8H?53B:@IFJF65@3L5@I38:;5C3?7E:;5MJ5@3?5B583?7IF@5J5@3F@8FJ3G:@IFJF63J:K:B585@3I:65J3B:;;:83L5@I3J:;F563?5673;565M3M:@5B5@O3Z6HM:M3B:@IFJF65@3?5B583?7;5JFJ5@3?:@I5@3GF?5C3?5@3C5M7;3B:@IFJF65@3;5@IMF@I3?5B583?795K53B5?53M5583B:;;:83J:;F563?5673M5;F65@3B:@IFJF65@O345673C5M7;3B:@IFE75@3?7?5B58J5@395CD53M:@5B5@35@I7@3B6H?FJ3;HJ5;3G5GBF3G:;H@856J5@3B:;;:83?:@I5@3J:K:B585@3L5@I3;:97C387@II73?795@?7@IJ5@3?:@I5@3M:@5B5@35@I7@39F585@3XYTO345673C5M7;3B:@IFE75@3EFI53?7?5B58J5@395CD53J:?F53M:@5B5@35@I7@3B6H?FJ3;HJ5;3G:GBF@L573J:G5GBF5@3L5@I3KFJFB3E5FC39:69:?53?5;5G3C5;3G:;H@856J5@3B:;;:8O33ij\e\hkb_d]\l\cdm45;5G3J:M:GB585@37@73J5G73G:@IFK5BJ5@395@L5J38:67G5J5M7C3J:B5?534Zno3476:J8H6583p:@?:65;3Z:@?7?7J5@3V7@II7=3S:G:@8675@3Z:@?7?7?J5@3?5@3 J:9F?5L55@3qr=3L5@I38:;5C3G:G975L573B:@:;7875@37@73;:D583P795C3Q:6M57@I3nstn34rZT3SHB:687M3u7;5L5C3rv3p5D5NQ5658=3?:@I5@3YF6583Z:6E5@E75@3Z:;5JM5@55@3P795C3Z:@:;7875@3wHGH6x3sn>yzS<zSUznstn385@II5;3A3:96F5673nstnO3 3|bb_bhcdr5@3Z:;;5@83=~=3DDDO3Q:@E5G7@NMC:6?75@OKHG33pH@3Q6HHJM=3VC:3QYT3H;?M8563T763q7;:=DDDO3QYTNMBH6867;:OKHG33YFI7C568H=358H83Y5@8HMH=3P:6L3V67M?75@=3~3=3U5BH65@3VFI5M3TJC763Z6HI65G3Y56E5@53pF6FM5@3V:J@7J3o:M7@3X@B5M=3Q5@?F@I3Rnss>W33YFI7C568H=3Qqo=34EHJH3u=34:@7=3~ ¡¢33U5BH65@3VFI5M3TJC763Z6HI65G3Y56E5@53pF6FM5@3V:J@7J3o:M7@3X@B5M=3Q5@?F@I3Rnss>W33YFI7C568H=3QqoO34EHJH3u=347KJL=3~£ ¡¢33U5BH65@3VFI5M3TJC763Z6HI65G3Y56E5@53pF6FM5@3V:J@7J3o:M7@3X@B5M=3Q5@?F@I3Rnss>W33YFI7C568H=3QqoO34EHJH3u=3P:673T@D56=3~¡¤33U5BH65@3VFI5M3TJC763Z6HI65G3Y56E5@53pF6FM5@3V:J@7J3o:M7@3X@B5M=3Q5@?F@I3Rnss>W333YFI7C568H=358H83Y5@8HMH=3QqoO34EHJH3u7?H?H3~¡¤ ¡¢¥¦§¥¡¦©¡§ ª «£§¬3Y:G7@563w5M7H@5;3V5CF@5@3V:J@7J3RYwVVoWNv33S5GBFM3Xr34:BHJ3RnssAW33YFI7C568H=3:835;;=3~ ¡¢¡®¢¥£=3Z6HM7?7@I3Y:G7@563V:J@HM7G3nssy=3pF6FM5@3V:J@7J3o:M7@3?5@3r@?FM8673X@7°:6M785M35E5C3o5?5=33±HIL5J56853RnssyW33YFI7C568H=3:835;;=3~¡¢ ¡¢¡®¢¦§¡¦²3Z6HM7?7@I3³µ¶

! " #$%& ' #&()*%(+,-+./%012+13 456789:3;9<7=89>3?5<783@983A8@B<C:73D4;?AE3FGGHI3JB:B<983K5L87L3 ?5<783 M87N5:<7C9<3K9:B6989O9:9I3J9L9:C93D3FGGHE334BO7P9:C=I3QR?S3TS3U7@=@=I35C39>>I3VWXYXYZ[\Y]\_\]\ab\c]W\a\]WXccXZ]d\\Z]WXe\f\Yg\Y]W\a\]W\Ygh\c]i\j\fkl\jjXc]dXY\m\Y]nYgbYop3q:=<7@78O3456789:3;9<7=89>3?5<783@983A8@B<C:73D4;?AE3FGGHI3JB:B<983K5L87L3 ?5<783 M87N5:<7C9<3K9:B6989O9:9I3J9L9:C9I33DFGGHE334BO7P9:C=I3QR?S3TS3U7@=@=I35C39>>I3VdZ[ab]WXYg\j[r]s[ec\r]nc[j]tjbucbYgv]W\a\]wbYabYg]w\c\e]i[x\Yg] i\j\f] yXjr\a\m] zXXm\Z\Y] a\Y]zXfXZ\xbc\Y] Xj\h]WXccXZ]dXY\m\Y]nYgbYop3q:=<7@78O3456789:3;9<7=89>3|A3R5L99<93@983~>7L9<73K5L87L3?5<783@73A8@=85<79I3JB:B<983K5L87L3?5<783AK;~43Q98@B8O3D3FGGE334BO7P9:C=I3QR?S3TS3U7@=@=I35C39>>I3VnY\cbfbf]a\Y]dbe[c\fb]WXcYZ\j]WXccXZ]W\a\]dXY\m\Y]nYgbY]aXc] WZXYfb\c] WXg\f] w\c\e] XY\jb]W\j\eXZXj]w\f\j]mZbe\cbf\fb]\jg\]zXh\h[\Y]a\Y]lXf\j]yXh\Y\Y]iYZ\jop3q:=<7@78O3456789:3;9<7=89>3|A3R5L99<93@983~>7L9<73K5L87L3?5<783@73A8@=85<79I3JB:B<983K5L87L3?5<783AK;~43Q98@B8OI3DFGGE334BO7P9:C=I39C=C3498C=<=I3?BL7349C93q5:6989I3QR?S3T=L=3U7@=@=I3oXZa\]z\cbxXjbf\fb]a\c\e]WXebcbr\Y]zemYXY]WXg\f]Z\e\]W\a\]dXY\m\Y]nYgbY]aXc]WZXYfb\c]WXg\f]Wja[h]Ya[fZjb]zXbcoI3JB:89>3A;?~K3|=>B6533;=3F3JB873FGG3P9>96983G33FI3A44;3G3K5:9L:5@7C9<735:@9<9:L98343T7:583TAKA3T5@7L89<3RA3;=S3TAKA5FGG33

MAN 17 Proceeding Seminar Nasional Tahunan Teknik Mesin XII (SNTTM XII Universitas Lampung, Bandar Lampung, 23-24 Oktober 2013

1

Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Gerak Pellet Jenis Portable dengan Mikrokontroller Sebagai

Pengukur Selang Waktu Pencapaian Dua Posisi Pelet

Rachmad Hartono, Sugiharto, Gatot Santoso

Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Pasundan

Jl. Dr. Setiabudhi No. 193 Telpon:(022)2019352 Faximile(022)2019329 Bandung 40153, Jawa-Barat

e-mail: [email protected], [email protected]

Abstrak

Senapan angin kaliber kecil (4.5 mm) merupakan salah satu senapan yang digunakan untuk rekreasi berburu atau

alat olah raga menembak. Produk ini sudah dibuat oleh industri kecil di kawasan Cipacing dan Cikeruh, akan

tetapi kualitas produk yang dihasilkan masih rendah dan peruntukan produk masih terbatas hanya pada kebutuhan

hobi atau sebatas barang souvenir saja. Rendahnya kualitas produk tersebut selain akibat keterbatasan peralatan

proses, juga akibat tidak adanya standarisasi komponen, sehingga kualitas produk yang dihasilkan sangat

tergantung kepada siapa pengrajin yang membuatnya. Usaha perbaikan yang telah banyak dilakukan untuk

memberbaiki kualitas produk yang dihasilkan. Untuk melihat seberapa besar peningkatan kualitas senapan angin

akibat beberapa usaha perbaikan yang telah dilakukan perlu dibuat alat ukur kecepatan gerak pelet yang keluar

dari laras senapan angin. Proses pengukuran kecepatan gerak pellet merupakan proses akhir dalam melihat kerja

tiap komponen yang sudah dibuat dalam bentuk prestasi kerja senapan dalam melontarkan pellet/pelurunya.

Metoda pengukuran yang sudah dilakukan adalah metoda beda suara dan metoda lontaran. Kedua metoda ini

sangat tidak efektif jika diterapkan di lokasi pengrajin. Oleh karenanya perlu dibuat alat ukur kecepatan gerak

pelet yang dapat digunakan oleh para pengrajin senapan angin di lokasi pembuatan. Alat ukur ini harus dapat

secara langsung menunjukkan kecepatan gerak pelet setelah proses pengukuran dilakukan. Makalah ini akan

menjelaskan proses pembutan dan pengujian alat ukur kecepatan gerak pellet dengan menggunakan bantuan

sensor tirai cahaya dan mikrokontroller sebagai perangkat untuk mengukur selang waktu yang diperlukan oleh

suatu pelet untuk melintasi dua posisi yang berbeda. IR LED-Phototransistor digunakan sebagai sensor yang

dilengkapi mikrokontroller ATMega 8535 sebagai pengendali dan pengolah data pada sistem pengukurannya.

Hasil penguran selanjunya dibandingkan dengan hasil pengukuran dengan menggunakan alat ukur yang berbeda

(X CORT TECH).

Keywords: kecepatan, gerak, pellet, sensor, cahaya, mikrokontrol

Pendahuluan

Senapan angin kaliber kecil (4.5 mm) merupakan

salah satu senapan yang digunakan untuk alat olah

raga menembak. Produk ini sudah banyak dibuat

oleh industri kecil, akan tetapi kualitas produk yang

dihasilkan masih tergolong rendah dan peruntukan

produk masih terbatas hanya pada kebutuhan hobi

atau sebatas barang souvenir saja. Rendahnya kualitas

produk tersebut selain akibat keterbatasan peralatan

dalam proses pembuatan, juga akibat tidak adanya

standarisasi komponen, sehingga kualitas produk

yang dihasilkan sangat tergantung kepada siapa

pengrajin yang membuatnya.

Untuk menentukan kualitas produk yang dihasilkan

perlu dibuat suatu alat ukur yang dapat menyelesi

kualitas produk yang dihasilkan, alat ukur tersebut

adalah alat ukur kecepatan gerak pellet saat keluar

dari ujung larasnya. Alat ukur ini harus dapat secara

langsung menunjukkan hasil pengukurannya. Pada

paper ini akan diuraikan pembuatan alat ukur

kecepatan gerak pellet senapan angin yang dapat

digunakan secara mudah oleh para apengrajin dalam

menyeleksi kualitas produk yang dihasilknnya. Alat

ukur dibuat dengan bentuk fortable sehingga mudah

digunakan dan mudah untuk dipindah-pindahkan.

Alat ukur dibuat dengan menggunakan sensor optik

dan mikrokontroller sebagai perangkat

pengukurannya.

Beberapa penelitian sebelumnya sudah dilakukan

untuk menentukan metoda pengukuran yang kompak

dan hasil pengukuran dapat secara langsung dibaca

langsung tanpa memerlukan analisa tertentu. Untuk

mewujudkan hal tersebut dicari suatu metoda untuk

mengukur beda waktu yang diperlukan oleh suatu

pellet yang bergerak untuk mencapai dua posisi

berbeda yang sudah diketahui jaraknya.


2

Metoda Eksperimen & Fasilitas Yang Digunakan

Metoda yang dipilih dalam pembuatan alat ukur ini

adalah dengan menentukan dua titik acuan yang

berfungsi sebagai lintasan pellet. Pada lintasan

tersebut dipasang sensor yang ditempatkan pada jarak

yang telah ditentukan Sensor berfungsi untuk

mendeteksi keberadaan pellet yang bergerak.

Skematik rangkaian control alat ukur yang dibuat

dapat dilihat pada gambar 1.

Mikrokontroller

ATMega 8535

PIND.2

PIND.3

Rangkaian

SensorSensor 2

Sensor 1

Display

(LCD)

Objek Ukur

Variabel

ListrikVariabel

Fisik

Gambar 1. Skematis Rangkaian Kontrol Alat

Ukur Kecepatan Gerak Pellet

Sensor yang digunakan adalah sensor optik. Sensor

optik terdiri dari IR LED dan Phototransistor. Agar

komponen IR LED dan Phototransistor dapat

digunakan sebagai sensor, komponen tersebut

dirangkai dengan komponen lain seperti variabel

resistor (multiturn), LM324N, resistor dan LED.

Kondisi sinyal pada output sensor dapat benilai high

(H) atau low (L). Output sensor akan bernilai high

(H) bila diantara sensor IRLED-Phototransistor

terdapat penghalang. Output sensor akan bernilai low

(L) bila diantara sensor IRLED-Phototransistor

tidak terdapat penghalang. Skematik rangkaian sensor

dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2 Rangkaian Sensor

Gambar 3. Susunan IR LED-Phototransistor

Jumlah sensor yang digunakan adalah delapan pasang

sensor IR LED-Phototransistor. Penggunaan delapan

pasang sensor ini bertujuan untuk memperkuat

pedeteksian objek ukur (pellet) yang sedang

melintasinya. Delapan pasang sensor IR

LED-Phototransistor harus berfungsi sebagai sensor

tunggal. Skematik penggabungan Sensor IR

LED-Phototransistor dapat dilihat pada gambar 4

Output S1

Output S3

Output S2

Output S6

Output S5

Output S4

Output S6

Output S8

Vout

Gambar 4. Skematik penggabungan Sensor

IR LED-Phototransistor

Untuk membuat delapan pasang sensor IR

LED-Photransistor dapat berfungsi sebagai sensor

tunggal, setiap output sensor IR LED-Phototransistor

dirangkai dengan gerbang logik OR. Skematik

rangkaian sensor IR LED-Phototransistor dengan

gerbang logik OR dapat dilihat pada gambar 3.6. Dari

gambar 3.6 dapat dilihat bila salah satu sensor (S1

sampai S8) bernilai high (H), maka Vout akan

bernilai high (H). Vout akan bernilai low (L) bila satu

sensor (S1 sampai S8) bernilai low.

Selisih waktu saat pellet terdeteksi oleh sensor pada

sisi keluar saluran dengan saat pellet terdeteksi sensor

pada sisi masuk saluran dukur dengan menggunakan

mikrokontroller. Mikrokontroller yang digunakan

untuk mengukur waktu adalah mikrokontroller

ATMega8535. Skematik mikrokontroller

ATMega8535 dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5. Skematik Mikrokontroller ATMega8535


3

Mikrokontroller ATMega8535 mempunyai fitur

interupsi. Interupsi merupakan suatu kejadian yang

dapat mengalihkan alur eksekusi program dari

program utama ke fungsi atau prosedur tertentu yang

berkaitan dengan kejadian tersebut. Interupsi yang

digunakan yang terkait dengan pengukuran waktu

adalah interupsi Timer dan interupsi eksternal.

Interupsi Timer berkaitan dengan fungsi interrupt

[TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void). Fungsi

tersebut dieksekusi setiap selang waktu tertentu.

Selang waktu eksekusi fungsi interrupt [TIM0_OVF]

void timer0_ovf_isr(void) dapat diatur oleh

pemrogram. Pada penelitian ini selang waktu

eksekusi fungsi interrupt [TIM0_OVF] void

timer0_ovf_isr(void) ditentukan sebesar 0.01

milisekon. Isi fungsi tersebut dapat dilihat pada

tabel 1.

Tabel 1 Fungsi Timer

interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void)

// Place your code here

if(a0==1) a1=a1+1;

Dari tabel 1 dapat dilihat bahwa setiap 0.01 milisekon

nilai variabel a1 ditambah satu jika nilai variabel a0

sama dengan satu. Dengan kata lain nilai variabel a1

sama dengan selang waktu yang telah berlalu (dalam

satuan 0.01 milisekon) sejak nilai a0 sama dengan

satu. Nilai a0 diubah menjadi satu ketika sensor pada

sisi masuk saluran mendeteksi keberadaan pellet.

Nilai a0 menjadi nol ketika sensor pada sisi keluar

mendeteksi keberadaan pellet.

Agar perubahan kondisi sensor pada sisi masuk

saluran maupun pada sisi keluar saluran dapat secara

otomatis mengubah nilai a0, Vout1 (output sensor

pada sisi masuk saluran) dihubungkan pada kaki 16

mikrokontroller ATMega8535 dan Vout2 (output

sensor pada sisi keluar saluran) dihubungkan dengan

kaki 17 mikrokontroller ATMega8535.

Kaki 16 (INT0) dan kaki 17 (INT1) merupakan

kaki-kaki pada mikrokontroller ATMega8535 yang

terkait dengan interupsi eksternal. Kondisi sinyal atau

perubahan kondisi sinyal pada kaki INT0 akan

memicu interupsi eksternal-0. Kondisi sinyal atau

perubahan kondisi sinyal pada kaki INT1 akan

memicu interupsi eksternal-1.

Mode interupsi yang dipilih adalah rising edge. Pada

mode ini interupsi eksternal akan dipicu bila terjadi

perubahan kondisi sinyal dari low (L) ke high (H)

pada kaki-kaki INT0 maupun INT1. Perubahan

kondisi sinyal terjadi ketika pellet memotong berkas

sinar yang terpancar dari salah satu IR LED pada sisi

masuk saluran maupun sisi keluar saluran. Bila

terjadi interupsi eksternal, maka fungsi yang terkait

dengan fungsi eksternal akan dieksekusi.

Fungsi yang terkait dengan interupsi eksternal-0

adalah fungsi interrupt [EXT_INT0] void

ext_int0_isr(void) dan fungsi yang terkait dengan

interupsi eksternal-1 adalah fungsi interrupt

[EXT_INT1] void ext_int1_isr(void). Isi

masing-masing fungsi tersebut dapat dilihat pada

tabel 2 dan tabel 3.

Tabel 2 Fungsi interupsi eksternal-0

interrupt [EXT_INT0] void ext_int0_isr(void)


a1=0;

a0=1;

Tabel 3 Fungsi interupsi eksternal-1

interrupt [EXT_INT1] void ext_int1_isr(void)


a0=0;

v=1000*s0/a1;

tulis_angka(v);

a1=0;

Dari tabel 2 dapat dilihat bahwa ketika sensor

pendeteksi pellet pada sisi masuk saluran mendeteksi

keberadaan pellet, variabel a1 (penghitung waktu)

diberi nilai nol dan variabel a0 diberi nilai satu.

Karena nilai a0 sama dengan satu, fungsi timer (table

1) mulai menghitung waktu yang telah berlalu

semenjak nilai a0 sama dengan satu.

Dari tabel 3 dapat dilihat bahwa ketika sensor

pendeteksi pellet pada sisi keluar saluran mendeteksi

keberadaan pellet, variabel a0 diberi nilai nol. Karena

nilai a0 sama dengan nol, fungsi timer (tabel 1)

berhenti menghitung waktu yang telah berlalu. Selain

me-reset variabel a0, fungsi interupsi eksternal-1 juga

menghitung kecepatan pellet, menampilkan

kecepatan pellet pada LCD, dan me-reset variabel a1

(variabel penghitung waktu).

Fungsi-fungsi yang telah dijelaskan perlu ditanamkan

pada mikrokontroller. Bagian-bagian komponen alat

ukur, yaitu sensor, mikrokontroller, dan LCD perlu

dirakit sehingga membentuk suatu alat ukur yang siap

untuk digunakan. Setelah alat ukur siap untuk

digunakan, pengukuran kecepatan gerak pellet yang

keluar dari laras senapan dilakukan dengan cara


4

menembakkan pellet tersebut dengan mengarahkan

laras senapan pada saluran yang telah dilengkapi

dengan sensor pendeteksi keberadaan pellet. Hasil

pengukuran kecepatan gerak pellet langsung dilihat

pada LCD sesaat pellet keluar dari saluran

pengukuran.

Gambar 6. Instalasi Pengukuran

Gambar 7. Bentuk alat ukur yang dibuat dan

pembandingnya

Hasil dan Pembahasan

Pengujian terhadap alat ukur perlu dilakukan untuk

memastikan alat ukur dan sistem pengukuran yang

dibuat dapat bekerja dengan baik. Untuk menentukan

tingkat keberhasilan pengukuran, data hasil

pengukuran dibandingkan dengan data hasil

pengukuran dengan menggunakan alat ukur sejenis

yang merupakan alat ukur yang dipandang memiliki

kecermatan pengukuran lebih tinggi dari alat ukur

yang dibuat. Sebagai pembanding alat ukur sejenis

dipilih alat ukur yang dibuat oleh pabrikan asing

dengan merek X CORT TECH. Hasil pengukuran dan

perbandingan data hasil pengukuran dengan alat ukur

pembanding disajikan sebagai berikut.

Gambar 8. Data hasil pengukuran kecepatan

pellet dengan tiga kali

pemompaan pada pengujian

pertama

Gambar 9. Data hasil pengukuran kecepatan

pellet dengan tiga kali

pemompaan pada pengujian kedua

Dari data hasil pengukuran dua alat ukur yang

berbeda terhadap objek ukur yang sama, terdapat

perbedaan, data hasil pengukuran dengan alat ukur

X CORT TECH menghasilkan data hasil pengukuran

relatif stabil dibanding data hasil pngukuran dengan

menggunakan alat ukur yang dibuat (hasil rancangan).

Hal ini terjadi akibat pada alat ukur yang dibuat

terdapat dua baris sensor yang digunakan sebagai

titik acuan pengukuran jarak. Hal ini mengakibatkan

jarak titik acuan pengukuran menjadi empat

kemungkinan dengan nilai data yang berbeda-beda.

Sedangkan pada alat ukur X CORT TECH

menggunakan empat baris sensor yang digunakan

sebagai titik acuan pengukuran jaraknya (sisi kiri dan

kanan serta sisi atas dan bawah).

Kesimpulan

Dari data hasil pengukuran dengan menggunakan alat

ukur yang dibuat dibandingkan dengan data hasil

Alat ukur yang

dibuat

Alat ukur

pembanding

LCD Pembaca

hasil pengukuran

LCD Pembaca

hasil pengukuran


5

pengukurannya alat ukur yang sejenis dapat ditarik

kesimpulan alat ukur yang dibuat sudah dapat bekerja

dengan baik, akan tetapi kecermatan hasil

pengukuran masih perlu ditingkatkan dengan


Ucapan Terima kasih

Dalam kesempatan ini kami mengucapkan banyak

terimakasih kepada DP2M Direktorat Jenderal

Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendididkan dan

kebudayaan RI, yang telah membiayai penelitian ini

lewat Hibah Bersaing 2013 DIPA Kopertis Wilayah

IV Jawa-Barat, dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan

Hibah Penelitian tahun pertama Nomor:

0257/K4/KL/2012 tanggal 6 Februari 2012. Dan

tahun ke dua Nomor : 0971/K4/KL/2013 tanggal 5

Desember.2012

Referensi

Ian Pellant , - , www.

Benjamin-sherdian.com

Jon Brooks, The BSA Goldstar Air Rifle www.

BSA-sportrifle.com

Sugiharto, Gatot Santoso, Hery Trisdian,

dan analisis Gerak Pellet Pada Senapan Angin

, Laporan Tugas

Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin

Unpas, Bandung (2005)

Sugiharto, BRM, Djoko W, Deni,

Analisis Gerak Pellet Pada Senapan Angin

Laporan

Tugas Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik

Mesin Unpas, Bandung (2005)

Sugiharto, BRM. Djoko W, Heri Anwar,

Eksperimental Gerak Pellet Pada Senapan Angin

Laporan Tugas

Akhir Program Sarjana Jurusan Teknik Mesin

Unpas, Bandung (2005)

Sugiharto, Gatot Santoso, BRM. Djoko Widodo

Produk Industri Kecil Dalam Usaha Perbaikan

Dan Standarisasi Komponen Utamanya (Studi

Kebutuhan Senapan Angin Olah Raga

Seminar Nasional Tahunan Teknik

(SNTTM)-V Kampus UI Depok (2006)

Sugiharto, et all,

Angin Produk Industri Kecil Kawasan Cipacing

Dalam Menentukan Besar Tekanan dan Bentuk

, Prosiding Seminar Teknosim

2007, Jurusan Teknik Mesin dan Industri

Universitas Gajah Mada, Yogyakarta (2007)

Sugiharto, et all,

Pellet Senapan Angin Produk Industri Kecil Kawasan Cipacing dalam Usaha Perbaikan dan

Prosiding

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI)

2007, Jurusan Teknik Mesin Universitas

Tarumanagara, Jakarta ( 2007)

Sugiharto, BRM. D. Widodo, et all,

Gaya Radial Pada Pellet Saat Pemasangan Pada

Prosiding

Seminar Nasional Mesin dan Industri (SNMI)

2007, Jurusan Teknik Mesin Universitas

Tarumanagara, Jakarta, (2007)


Jumlah Alur (rifling) Pada Dinding Dalam

Lubang Laras Terhadap Kecepatan dan

Prosiding Seminar Nasional VI Rekayasa dan

Aplikasi Teknik Mesin di Indonesia, Jurusan

Teknik Mesin ITENAS Bandung ( 2008)


Simulasi Pelontar Pellet Pada Senapan Angin

Model Potensial Pegas Dalam Mencari

Parameter Dasar Optimalisasi Harga Kekakuan

Prosiding Seminar

Nasional VI Rekayasa dan Aplikasi Teknik Mesin

di Indonesia, Jurusan Teknik Mesin ITENAS

Bandung, (2008)

R. Hartono, Sugiharto, G. Santoso, BRM.D.Widodo,

Pembuatan Alat Ukur Kecepatan Gerak Pelet

dengan Menggunakan Sensor Tirai Cahaya dan

Mikrokontroller Sebagai Alat Ukur Selang Waktu

Pencapaian Dua Posisi Pelet Seminar Nasional

Tahunan Teknik Mesin (SNTTM) XI,

Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta, Oktober

2012.

LAMPIRAN 2 US Patent metoda pengukuran kecepatan gerak proyektil No Reg 6,414,747,B1 pada bulan Juli 2002.

rekayasa laporan akhir penelitian hibah ......gambar 2.39 ic lm324n gambar 2.40 op amp sebagai...

Documents