NASKAH PUBLIKASI KARYA ILMIAH Analisis Kinematis Lengan

NASKAH PUBLIKASI
KARYA ILMIAH
Analisis Kinematis Lengan Excavator
Keihatsu 921 C
Disusun Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat - Syarat Guna Memperoleh Gelar
Sarjan Teknik (S1) Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
DEVI YULIANTO
D 200 090 051
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2014
1
HALAMAN PENGESAHAN
Naskah publikasi ini berjudul "Analisis Kinematis Lengan
Excavator 921 C" telah disritujui pembimbing dan disahkan Ketua
Jurusan sebagai syarat untuk memperoleh gelar sariana S-1 teknik mesin
di Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Disusun oleh:
Nama
NIM
: Devi Yulianto
: D 200 090 05{
Pembimbing Pendamping
Wiiianto. S.T.. M.Eno.Sc
Mengetahui
Analisis Kinematis Lengan Excavator
Keihatsu 921 C
Devi Yulianto, Wijianto, S.T., M.Eng.Sc. Amin Sulistyo, S.T.
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. Ahmad Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura
Email: [email protected]
ABSTRAKSI
Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah analisis kinematis
pada excavator, yaitu pada excavator produk keihatsu 921 C. Analisis
kinematis dimaksud untuk mengetahui posisi dan kecepatan pada setiap
link pada posisi tertentu.
analisis kinematis yang dilakukan adalah pada perhitungan posisi
dan kecepatan
sesaat boom, arm dan backet. Analisi dilakukan
sepanjang workspace area mekanisme lengan excavator berbagai titik
pada mekanisme lengan excavator pada satu arah putaran. Analisis yang
dilakukan adalah pada gerak umum dua dimensi yang dimiliki oleh
mekanisme lengan excavator.
Hasil analisis kinematis didapatkan hasil bahwa analisis kinematis
diberbagai posisi dari silinder boom memendek secara maksimal sampai
memanjang secara maksimal pada workspacearea didapatkan kecepatan
sudut boom terendah dicapai pada saat silinder boom pada posisi sudut
θ1 = 42,75o dan kecepatan tertinggi sudut boom dicapai pada saat silinder
boom pada posisi θ1 = 137,75o. Dan pada arm didapatkan kecepatan
sudut arm terendah dicapai pada saat silinder arm pada posisi sudut θ3 =
70o dan kecepatan tertinggi sudut arm dicapai pada saat silinder arm pada
posisi θ3 = 140o. Dan untuk bucket didapatkan kecepatan sudut bucket
terendah dicapai pada saat silinder Bucket
pada posisi sudut θ 5 = 30o
dan kecepatan tertinggi sudut bucket dicapai pada saat silinder bucket
pada posisi θ5 = 130o.
Kata kunci: Excavator, Kinematis, Lengan Excavator
3
A. PENDAHULUAN
1. LATAR BELAKANG
Pada era globalisasi sekarang ini, dapat dirasakan adanya suatu
perkembangan yang pesat dalam bidang Ilmu Pengetahuan dan Teknologi.
Indonesia dalam hal ini sebagai negara yang berkembang maka dituntut untuk
lebih produktif dalam melaksanakan pembangunan. Dalam melaksanakan
proyek-proyek yang besar seperti pembangunan jalan-jalan tol, gedung pencakar
langit, bandara udara dan lain-lain. Diperlukanlah sarana atau sebuah alat yang
dapat melakukan pekerjaan berat. Alat-alat berat tersebut digunakan untuk
penggalian, pengangkutan, perataan dan lain-lain dengan waktu yang singkat,
sehingga dalam pengerjaan proyek tersebut dapat dipercepat. Maka banyak
diciptakan alat-alat berat, salah satunya alat berat yang digunakan untuk
menggali disebut excavator.
Exavator mempunyai banyak jenis dan pada umumnya excavator
digunakan untuk menggali, pengangkutan dan pemindahan. Maka perlu ketelitian
dalam pembuatan alat tersebut.
Dalam kontruksi permesinan, dituntut analisis dalam bidang mekanika,
salah satunya adalah analisis kinematis. Analisis kinematis sangatlah penting
dalam perencanaan struktur-struktur yang bergerak.
Kinematika sebagai bagian dari ilmu-ilmu teknik dapat digunakan sebagai
dasar analis dalam persoalan perencanaan teknik. Mahasiswa teknik pada
khususnya sebagai investasi bagi perkembangan teknologi kedepan yang telah
memperoleh pelajaran mengenai ilmu teknik salah satunya ilmu kinematika
diharapkan mampu mengembangkannya, sehingga mampu mengembangkan
ilmu dan teknologi, salah satu metode untuk melakukan pengembangan adalah
dengan analisa pada sebuah kasus tertentu.
Dari latar belakang diatas dalam tugas akhir kali ini akan dibahas tentang
analisis kinematis pada exavator. Yaitu pada excavator produk keihatsu 921 C.
Analisis kinematis dimaksud untuk mengetahui posisi dan kecepatan pada setiap
link pada posisi tertentu.
2. TUJUAN PENULISAN
Tujuan dalam penulisan tugas akhir ini ini adalah
:
1. Untuk mengetahui perhitungan analisis kinematis pada mekanisme lengan
excavator pada posisi tertentu .
2. Untuk mengetahui perhitungan analisis kinematis pada banyak posisi
sepanjang workspace area dari mekanisme boom, arm dan bucket dengan
menggunakan pemrograman komputer.
B. TINJAUAN PUSTAKA
1. TINJAUAN UMUM
Excavator adalah suatu peralatan kontruksi alat berat yang memiliki
fungsi untuk melakukan pekerjaan seperti penggalian tanah, pengumpulan tanah,
4
memindahkan dan mengangkut tanah serta mengangkat barang. Tergantung
attacment yang di pasang pada excavator. Attacment ada beberapa macam
antara lain : backhoe, shovel, dragline, chamsel dan lain-lain. Sistem
pengandaliannya dibedakan menjadi dua macam yaitu : sistem kabel (cable
system) dan sistem hidrolik (hydroulic system).
Peralatan excavator dalam aplikasinya digunakan antara lain untuk
pembangunan jalan raya, membuat saluran irigasi pertanian, membangun
bendungan, membangun jembatan, membuka lahan pemukiman baru dan lainlain. Dalam penulisan tugas akhir ini disajikan hydraulic excavator backhoe.
Kontruksi dari hydrulic excavator backhoe terdiri dari mesin sebagai penggerak
utama, pompa hidrolik sebagai penggerak utama seluruh silinder hidrolik, silinder
hidrolik sebagai penggerak undercarriage serta work equipment (attacment).dan
undercarriage serta lengan excavator backhoe. (work equipment). Namun
demikian yang akan disajikan dalam tugas akhir ini hanya bagian lengannya saja.
Keterangan :
1. arm
2. Silinder Hidrolik Bucket
3. Silinder Hidrolik arm
4. Boom
5. Silinder Hidrolik Boom
6. Bucket
Gambar Mekanisme Lengan Excavator Backhoe
a. Mekanisme Boom
Mekanisme boom adalah bagian dari mekanisme lengan excavator yang
memiliki kontruksi paling besar. Mekanisme boom terdiri dari batang boom dan
pengendali boom berupa dua buah silinder hidrolik. Dalam melakukan kerjanya
silinder hidrolik menerima daya dari pompa hidrolik, sehingga mekanisme boom
berfungsi untuk meneruskan daya yang diberikan oleh pompa hidrolik. Daya
5
yang di terima dari pompa hidrolik digunakan untuk menempatkan posisi arm dan
bucket dan batang boom itu sendiri pada posisi kerja yang diinginkan. Gerak
yang mampu dilakukan oleh batang boom hanya sebatas gerak rotasi pada
sumbu putarnya, sedangkan silinder hidrolik bergerak secara translasi. Dengan
demikian maka gerak yang dimiliki oleh mekanisme boom adalah gerak bidang
umum. Adapun kontruksi dari mekanisme boom adalah sebagai berikut :
b. Mekanisme Arm
Mekanisme arm terdiri dari sebuah batang arm dan pengendalinya
sebuah silinder hidrolik. Batang arm dipasang pada ujung batang boom lalu
dihubungkan dengan batang arm. Mekanisme arm berfungsi untuk mengatur
mekanisme bucket pada posisi yang dikehendaki. Posisi mekanisme arm sangat
tergantung terhadap posisi mekanisme boom. Jika mekanisme boom berubah
posisi maka secara otomatis posisi mekanisme arm juga berubah posisi. Gerak
yang dimiliki oleh mekanisme arm adalah gerak bidang umum, jadi seperti gerak
yang dimiliki mekanise boom, karena batang boom bergerak secara rotasi dan
silinder hidrolik bergerak secara translasi. Adapun konstruksi batang arm
dibedakan menjadi dua macam yaitu :
c. Mekanisme Bucket
Mekanisme dapat didekati sebagai sebagai mekanisme empat batang
atau fourbar linkage dengan silider hidrolik sebagai penggeraknya. Dengan
demikian maka mekanisme bucket terdiri dari sebuah silinder hidrolik dan
mekanisme empat batang serta bucket itu sendiri. Bucket memiliki fungsi untuk
melakukan kerja-kerja penggalian dan membawa hasil galian untuk dipindahkan.
Mekanisme bucket adalah mekanisme yang letaknya paling ujung dari
mekanisme lengan evcavator bakchoe. Gerak pada mekanisme bucket juga
merupakan gerak bidang umum.
2. DASAR TEORI
a. Konsep Dasar Kinematika
Kinematika adalah cabang ilmu yang mempelajari tentang gerak suatu
partikel atau benda tanpa memandang gaya yang bekerja pada partikel atau
benda tersebut. Kinematika benda tegar adalah salah satu yang dipelajari dalam
kinematika. Benda tegar didifinisikan sebagai sistem partikel-partikel yang jarak
anatara partikelnya tetap/tidak berubah. Jadi bila masing-masing partikel tersebut
dinyatakan dalam sebuah vektor posisi dari sumbu-sumbu acuan yang diletakkan
pada benda dan berputar bersama benda tersebut, maka tidak akan terjadi
perubahan pada vektor posisi tersebut. Gerak bidang pada bidang tegar ada tiga
macam yaitu :
1. Gerak translasi
Didefinisikan sebagai gerakan yang setiap garis pada benda tersebut
tetap sejajar terhadap kedudukan awalnya pada setiap saat. Pada gerak translasi
6
rektilinier semua titik pada benda bergerak menurut garis lurus yang sejajar,
sedangkan pada gerak translasi kurvilinier semua titik bergerak pada garis
lengkung yang sama dan sebangun.
2. Gerak rotasi pada sumbu tetap
Bila sebuah benda tegar bergerak mengelilingi sumbu yang tetap, maka
semua partikel yang terletak pada benda kecuali partikel yang terletak pada
sebuah putaran, bergerak sepanjang lintasan lingkaran. Gerak rotasi pada
sumbu tetap adalah gerakan sudut terhadap sumbunya.
3. Gerak bidang umum
Bila sebuah benda tegar mengalami kombinasi dari gerak rotasi dan
gerak translasi, maka benda tersebut memiliki gerak bidang umum.
b. Persamaan Analisis Kinematis
Dalam analisis kinematis yang akan disajikan pada tugas akhir ini adalah
termasuk jenis gerak bidang umum yang merupakan kombinasi gerak translasi
silinder hidrolik dan gerak rotasi batang boom, arm dan bucket.
Salah satu cara untuk mendifinisikan gerakan ini adalah dengan
menggunakan koordiasi pusat s untuk menyatakan lokasi titik sepanjang lintasan
dan koordinat posisi sudut untuk menyatakan orientasi garis/benda. Kedua
koordinat tersebut kemudian dihubungkan secara geometri. Dengan menerepkan
deferensial terhadap waktu, persamaan geometri tersebut akan diperoleh v =
ds/dt, α = dv/dt, ω = dθ/dt, α = dω/dt sehingga gerakan titik translasi dan gerakan
sudut suatu batang atau garis dapat dihubungkan.
Gerak sudut
Gerak rotasi pada sumbu tetap pada sebuah benda tegar dinyatakan oleh
gerakan sudutnya. Hanya garis-garis atau benda saja yang mengalami gerakan
sudut. Perubahan sudut sering kali diukur dengan gerakan diferensial dθ dan
dinamakan perpindahan sudut. Vektor ini memiliki besar dθ yang bisa diukur
delam derajat. Radian atau putaran (1 putaran = 2π radian). Gerakan ini selalu
terhadap sumbu tetap, sehingga dθ selalu sepanjang sumbu tersebut.
Kecepatan sudut
Laju perubahan sudut terhadap waktu disebut kecepatan sudut (ω).
Karena dθ terjadi dalam selang waktu yang sangat singakat, maka :
ω = dθ/dt
Vektor ini sering kali diukur dalam radian per detik (rad/s). Arah rotasi
dapat searah ataupun berlawanan dengan arah puraran jarum jam. Disini kita
tetapkan nilai positif untuk arah putaran jarum jam (counter clockwise) dan
negatif untuk arah searah jarum jam (clockwise).
Rotasi terhadap sumbu tetap menunjukkan sebuah titik yang
bergerak/berputar sepanjang lintasan yang berpusat pada suatu titik tertentu.
Posisi titik A pada gambar dibawah didefinisiskan oleh vektor R yang ditarik dari
titik O ke titk A.komponen vektor R adalah
R =
7
Kecepatan titik A disebut dengan VA. kecepatan adalah laju perubahan
jarak terhadap waktu. Untuk gerak rotasi terhadap sumbu tetap, maka berlaku :
V=ωxR
Gambar Posisi, Kecepatan Pada Batang
C. ANALISIS KINEMATIS
a. Analisis Kinematis Mekanisme Boom
Data-data yang diketahui :
R0
= 887 mm
θ1
= 137,75 o
θ1’
R1
= 2330 mm
β1
= 112,75o
RB
= 5680 mm
Q
= 1600000 mm3/s
RAB = 3702,25 mm
DS1 = 125 mm
Asumsi dasar :
Kecepatan silinder boom (VS1) = konstan, sehingga αS1 = 0
Skala 1 cm = 65 mm
Gambar Posisi Mekanisme Boom
8
= 42,25 o
1. Analisis Posisi
Posisi link 1
R1x
= R1 cosθ1
= -1725 mm
R1y
= R1sinθ1
= 1567 mm
Posisi link 2
R2x
= -Ro - R1x
= -2615 mm
R2Y
= R1Y
= 1570 mm
R2
=
θ2
= Arcsin
R2 = silinder Boom maka, dari persamaan diatas pada saat θ1 = 137,75o akan
diperoleh sebagai berikut :
R2
= 3050 mm
θ2
= 31o
Posisi titik B
RBx
= RB cosβ1
= -2196,5 mm
RBy
= RB sin β1
= 5238,1mm
2. Analisis Kecepatan
Kecepatan di titik A adalah :
Jika VS1 adalah kecepatan silinder boom maka diperoleh :
Dengan menerapkan hukum continuitas maka diperoleh persamaan :
Vs1
=
dimana,
Q : debit aliran fluida silinder hidrolik
A : luas penampang silinder hidrolik
Vs1
= 130,08 mm/s
9
Gambar Poligon Kecepatan Titik A
Dari poligon diatas dideroleh :
VA1
= 5,023 cm
= 653,24 mm/s
VA2
= 5,12 cm
= 666,13 mm/s
Penyelesaian secara matematis :
θA
= θ1’ – θ2
= 11,25o
sehingga :
VA1
=
= 653,24 mm/s
VA2
=
= 666,18 mm/s
Sehingga dapat dicari kecepatan sudut pada boom :
VA1 = ω1 x R1
Maka :
ω1
= 0,280 rad/s,
VA2 = ω2 x R2
Maka :
ω2
= 0,218 rad/s
Karena titik A dan titik B berada pada satu batang penghubung kaku maka,
VB
= ω1 x RB
= 0,280 x 5680
= 1592,45 mm/s
b. Analisis Kinematis Mekanisme arm
Data-data yang diketahui :
R0
= 2999 mm
Q
= 1600000 mm3/s
R3
= 934 mm
DS2
= 135 mm sehingga AS2 = 14300 mm3
o
θ3
= 40
RDB
= BD = 2397 mm
10
β2
= -124o
β2’
= -140o
θ3’
= 140o
REB
= BE = 2911 mm
untuk lebih jelasnya maka dapat diperhatikan Gambar 18 dibawah ini. Asumsi
dasar bahwa kecepatan silinder arm (VS2) = konstan sehingga α2 = 0
Gambar Posisi Mekanisme Arm
1. Analisis Posisi
Bila arm diputar dengan titik pusat di titik B maka :
Posisi link 3
R3x
= R3 cosθ3
= 715,49 mm
R3y
= R3sinθ3
= 600,36 mm
Posisi link 4
R4x
= Ro + R3x
= 3714,49 mm
R4y
= R3y
= 600,39 mm
R4
=
= 3752,82 mm
θ4
= Arcsin
= 9,2 o
posisi titik D
RDBx = RDB cosβ2
= -1340 mm
RDBy = RDB sinβ2
= -1987 mm
Posisi titik E
11
REBx
REBy
= REB cosβ2
= -1628 mm
= REB sinβ2
= -2413 mm
2. Analisis kecepatan
Kecepatan di titik C adalah :
Jika VS2 adalah kecepatan silinder arm maka diperoleh :
Dengan menerapkan hukum continuitas maka diperoleh persamaan :
Vs2
=
dimana,
Q : debit aliran fluida silinder hidrolik
A : luas penampang silinder hidrolik
Vs2
= 112 mm/s
Gambar. Poligon Kecepatan Titik C
Dari poligon diatas dideroleh :
VC3
= 5,468 cm
= 218.72 mm/s
VC4
= 4,697 cm
= 187,89 mm/s
Penyelesaian secara matematis
θA
= θ3 – θ4
= 30,8 o
θA
= 30,8o
sehingga :
VC3
=
= 218.72 mm/s
12
VC4
=
= 187,89 mm/s
Sehingga dapat dicari kecepatan sudut pada arm :
VC3 = ω3 x R3
Maka :
ω3
= 0,234 rad/s
VC4 = ω4 x R4,
Maka :
ω4
= 0,051 rad/s
Karena titik D dan titik E berada pada satu batang penghubung kaku maka,
Kecepatan titik D adalah :
VD
= ω3 x RD
= 560.89 mm/s
Kecepatan titik E adalah :
VE
= ω3 x RE
= 681,174 mm/s
c. Analisis kinematis mekanisme bucket
Data-data yang diketahui :
R0
Q
= 2119 mm
= 1600000 mm3/s
R5
DS3
= 760 mm
= 120 mm
Gambar Posisi Mekanisme Bucket
1. Analisis Posisi
Posisi link 5
R5x
= R5 cosθ5
= 658,18 mm
R5y
= R5sinθ5
13
θ5
= 30o
= 380 mm
Posisi link 6
R6x
= R0 + R5x
= 2777,18 mm
R6y
= R5y
= 380 mm
R6
=
= 2803,06 mm
θ6
= Arcsin
= 7,8 o
Skala 1 cm = 400 mm
Gambar Four-bar Linkage Mekanisme Bucket
Data-data yang diketahui :
R8
= 580 mm
RH
= O3 = 153 mm
θ8
= -10o
R9
= 450 mm
R7
= 620 mm
θ9
= -145o
RB
=
= 433,288 mm
Sin θB =
= 0,877 mm
Cos θB =
14
= 0,481 mm
θB
= 2Arctan
= 61,28o
θA
= arcos
= 116,03 o
θ7
= θB – θA
= -57,48o
R7x
= R7 cosθ7
=333,31 mm
R7y
= R7 sinθ7
=-522,78 mm
R8x
= -(R9x+R5x+R7x)
= -541,49 mm
R8y
= -(R9y+R5y+R7y)
=- 142,78 mm
Cos θ8 = R8x/R8
= -0,9969 mm
Sin θ8 = R8y/R8
= 0,255 mm
Maka :
θ8
θ9
RHx
RHy
= 2Artan
= 165,29o
= θ8 + 57,47
= 222,76o
= RH cosθ9
= - 1124,5 mm
= RH sinθ9
= - 1037,4 mm
2. Analisis Kecepatan
Kecepatan di titik F adalah :
Jika VS3 adalah kecepatan silinder bucket maka diperoleh :
Dengan menerapkan hukum continuitas maka diperoleh persamaan :
Vs3
=
15
dimana,
Q : debit aliran fluida silinder hidrolik
A : luas penampang silinder hidrolik
Vs3
=
= 141,54 mm/s
Gambar Poligon kecepatan titik F
Dari poligon diatas dideroleh :
VF5
= 6,69 cm
= 374,6 mm/s
VF6
= 6,19 cm
= 346,83 mm/s
Penyelesaian secara matematis
θA
= θ5 – θ6
= 22,2 o
sehingga :
VF5
=
= 374,6 mm/s
VF6
=
= 346,83 mm/s
Sehingga dapat dicari kecepatan sudut pada bucket :
VF5 = ω5 x R5
Maka :
ω5
= 0,493 rad/s
VF6 = ω6 x R6
16
Maka :
ω6
= 0,124 rad/s
Kecepatan sudut link 7 dan 8 :
ω7
=
= 0,62716 rad/s
ω8
=
= 0,98495 rad/s
Maka kecepatan relatif titik G terhadap titik F adalah
VFG
= ω7 x R7
= 388,84 mm/s
Dan kecepatan titik G adalah :
VG
= ω8 x R8
= 551,57 mm/s
Kecepatan titik H adalah :
VH
= ω8 x RH
= 1507 mm/s
D. ANALISIS PENGERJAAN KOMPUTER MATLAB
a. perbandingan kecepatan mekanisme boom pada berbagai posisi
Grafik Kecepatan boom pada berbagai posisi
Keterangan :
17
Dari grafik 01 menunjukan grafik perbandingan kecepatan pada
mekanisme boom pada berbagai posisi dari posisi silinder boom memendek
maksimal sampai memanjang maksimal. Dari grafik diatas menunjukkan
kecepatan boom pada beberapa titik link di mekanisme boom.
Kecepatan VA1 adalah kecepatan boom pada titik A terhadap O1 ,
kecepatan VA2 adalah kecepatan boom pada titik A terhadap titik O2 dan
kecepatan VB adalah kecepatan titik B terhadap titik O1.
Dengan pemrogaman komputer matlab telah diperoleh kecepatan pada titik
VA1,VA2 dan VB pada berbagai posisi. Dari grafik diatas dapat diketahui kecepatan
titik VA1,VA2 dan VB, kecepatan terendah ketika pada saat silinder boom pada
posisi sudut 42,75o dengan nilai VA1 : 35,519 mm/s, VA2 : 135,195 mm/s dan VB :
86,58 mm/s, dan mengalami pernambahan kecepatan hingga pada posisi sudut
62,75o dengan interval kecepatan yang sangat tinggi, setelah pada posisi sudut
62,75 sampai 77,75o dengan interval keceptan rendah, setelah pada posisi sudut
77,75 mengalami kecepatan dengan interval sangat tinggi hingga mencapai
kecepatan maksimum pada posisi sudut 137,75o dengan nilai VA1 : 653,241, VA2 :
666,138 dan VB : 1592,45..
b. perbandingan kecepatan mekanisme Arm pada berbagai posisi
Grafik 02. Keceatan arm pada berbagai posisi
Kererangan :
18
Dari grafik 02 menunjukan grafik perbandingan kecepatan pada
mekanisme arm pada berbagai posisi dari posisi silinder arm memendek
maksimal sampai memanjang maksimal. Dari grafik diatas dapat dilihat
kecepatan boom pada beberapa titik link di mekanisme boom.
Kecepatan VC3 adalah kecepatan arm pada titik C terhadap titik A ,
kecepatan VD adalah kecepatan arm pada titik D terhadap titik B dan kecepatan
VE adalah kecepatan titik E terhadap titik B.
Dengan pemrogaman komputer matlab telah diperoleh kecepatan pada titik
VC3,VD dan VE pada berbagai posisi. Dari grafik diatas dapat diketahui kecepatan
titik VC3,VD dan VE, kecepatan tertinggi ketika pada saat silinder arm pada posisi
sudut 140o dengan nilai VC3 : 218,292 mm/s, VD : 560,622 mm/s dan VE : 699,043
mm/s, dan mengalami penurunan kecepatan hingga pada posisi sudut 70o
dengan nilai VC3 : 111,896 mm/s, VD : 287,167 mm/s dan VE : 358,329 mm/s,
kemudian setelah posisi sudut 70o mengalami penambahan kecepatan hingga
pada posisi sudut 30o dengan nilai VC3 : 167,017 mm/s, VD : 287,167 mm/s dan VE
: 854,49 mm/s.
.
c. perbandingan kecepatan mekanisme bucket pada berbagai posisi
Grafik 03. Kecepatan bucket pada berbagai posisi
Keterangan :
19
Dari grafik 03 menunjukan grafik perbandingan kecepatan pada
mekanisme bucket pada berbagai posisi dari posisi silinder bucket memendek
maksimal sampai memanjang maksimal. Dari grafik diatas dapat dilihat
kecepatan bucket pada beberapa titik link di mekanisme buckrt.
Kecepatan VF6 adalah kecepatan bucket pada titik F terhadap titik O5 ,
kecepatan VG adalah kecepatan bucket pada titik G terhadap titik O8 dan
kecepatan VH adalah kecepatan titik H terhadap titik O8.
Dengan pemrogaman komputer matlab telah diperoleh kecepatan pada titik
VF6,VG dan VH pada berbagai posisi. Dari grafik diatas dapat diketahui kecepatan
titik VF6,VG dan VH, kecepatan tertinggi ketika pada saat silinder bucket pada
posisi sudut 30o dengan nilai VF6 : 346,691 mm/s, VG : 551,573 mm/s dan VH :
1506,98 mm/s, dan mengalami penurunan
kecepatan hingga kecepatan
terendah dari silinder bucket pada titik VF6 yaitu pada posisi sudut 130o dengan
nilai VF6 : -52,49 mm/s, pada titik VG dan VH pada posisi sudut 110o, dengan nilai
VG : 129,45 mm/s dan VH : 353,67 mm/s, kemudian mengalami penambahan
kecepan hingga pada posisi sudut 130o, dengan nilai VG : 140,101 mm/s dan VH :
382,54 mm/s
E. PENUTUP
KESIMPULAN
Dari analisa kinematis lengan exavator keihatsu 921 C pada posisi
tertentu dan berbagai posisi di setiap link maka dapat dipeoleh kesimpulan
sebagai berikut :
1. Analisis kinematis diberbagai posisi dari silinder boom memendek
secara maksimal sampai memanjang secara maksimal didapatkan
kecepatan sudut boom terendah dicapai pada saat silinder boom
pada posisi sudut θ1 = 42,75o dan kecepatan tertinggi sudut boom
dicapai pada saat silinder boom pada posisi θ1 = 137,75o.
2. Analisis kinematis diberbagai posisi dari silinder arm memendek
secara maksimal sampai memanjang secara maksimal didapatkan
kecepatan sudut arm terendah dicapai pada saat silinder arm pada
posisi sudut θ3 = 70o dan kecepatan tertinggi sudut arm dicapai pada
saat silinder arm pada posisi θ3 = 140o..
3. Analisis kinematis diberbagai posisi dari silinder bucket memendek
secara maksimal sampai memanjang secara maksimal didapatkan
kecepatan sudut bucket terendah dicapai pada saat silinder bucket
pada posisi sudut θ5 = 30o dan kecepatan tertinggi sudut bucket
dicapai pada saat silinder boom pada posisi θ5 = 130o.
Saran
Saran-saran dalam melakukan analisis kinematis pada lengan exavator
keihatsu 921 C ini adalah sebagai berikut :
20
1. Agar analisi bisa akurat harus benar-benar memahami mekanisme
pada unit excavator. Diharapkan bisa mengumpulkan data dari shop
manual atau meninjau unitnya secara langsung.
2. Dalam melakukan analisis diharapkan melukan studi pustaka agar
memahami dasar-dasar teori yang diperlukan dalam analisis tersebut.
3. Diharapkan dengan adanya penulisan dari pada analisis kinematis
ini, semoga dapat menjadikan acuan atau dasar pemikir guna untuk
perbandingan dengan alat-alat berat yang ada dilapangan.
4. Diharapkan untuk operator keihatsu 921 C, dalam melakukan
pengerjaan mengangkat dan memindahkan agar lebih efektif dan
efisien maka pada posisi lengan exavator silnder hidrolik boom
memanjang secara maksimal, sinder arm memanjang maksimal dan
sinder hidrolik bucket memanjang maksimal.
21
DAFTAR PUSTAKA
Holowenko, A.R, Cendy Prapto ; 1993 ; Dinamika Permesinan. Erlangga: Jakarta
E.Wilson, Charles, J Peter Sedler ; 1983 ; Kinematics and Dynemics of
Mechinery , Harper and Row: Newyork
Hanselman, Duane and Bruce litlefield ; 2000 ; MATLAB : Bahasa Komputasi
Teknik, ANDI: Yogyakarta
Keihatsu Ltd ; Shop Manual Keihatsu 921 C, Japan
Popov, E.P ; 1996 ; Mekanika Teknik, Alih Bahasa : Zainbal Astaman Tanisan,
M.Sc, Edisi Kedua (Versi S1), Erlangga: Jakarta
P. Beer, Ferdinan, Russel Jonson J.R ; 1977 ; Vektor Mechanics for Engineer ;
Statics and Dinamics, Mc Grow-Hill Book Company: USA
Weston Sear, Francis, Mark W. Semansky ; 1991 ; Fisika Untuk Universita I, Bina
Cipta: Jakarta
Mariam, J.L, L.G Kraige ; 1993 ; Mekanika Teknik Jilid 2 ; Erlangga: Jakarta
Victor, I, Steeter E, Benjamin Wilie ; 1990 ; Mekanika Fluida Jilid 1, Erlangga:
Jakarta
22