rancang bangun sistem mekanik penggerak sumber dan penahan

SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
RANCANG BANGUN SISTEM MEKANIK
PENGGERAK SUMBER DAN PENAHAN RADIASI
Suroso1 ,Yadi Yunus2 ,Arief Noor Hidayat3
Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-Badan Tenaga Nuklir Nasioanal
Jl. Babarsari Kotak Pos 6101/YKBB Yogyakarta
Telp : (0274)48085,489716 ; Fax : (0274)489715
ABSTRAK
RANCANG BANGUN SISTEM MEKANIK PENGGERAK SUMBER DAN PENAHAN RADIASI.
Telah dibangun sistem mekanik penggerak yang digunakan untuk mendukung sistem otomasi dalam
praktikum di STTN-BATAN. Tujuan dari rancang bangun ini adalah merancang dan membangun sistem
mekanik penggerak yang dapat digunakan untuk menunjang praktikum penahan radiasi di Laboratorium
Instrumentasi Nuklir STTN-BATAN. Rancang bangun ini terdiri dari 2 bagian utama yaitu bagian dudukan
sumber radiasi dan bagian dudukan solenoid. Motor power window digunakan sebagai penggerak ulir
sekrup sehingga kedua dudukan dapat berjalan maju dan mundur.
Pengujian dengan pembebanan
dilakukan pada tegangan input motor power window sebesar 5 volt. Pada dudukan sumber radiasi beban 0,2
kg didapatkan kecepatan bergerak maju sebesar 37,81 mm/detik dengan arus rata-rata sebesar 1,4 A dan
kecepatan bergerak mundur sebesar 36,44 mm/detik dengan arus rata-rata sebesar 1,25 A. Pada dudukan
solenoid beban maximal 1,1 kg didapatkan kecepatan bergerak maju sebesar 33,98 mm/detik dengan arus
rata-rata sebesar 2 A dan kecepatan bergerak mundur sebesar 30,55 mm/detik dengan arus rata-rata
sebesar 2,15 A.
Kata kunci : Rancang Bangun, Sistem Mekanik Penggerak, Sumber dan Penahan Radiasi
ABSTRACT
DESAIN MECHANIC SYSTEM FOR RADIATION SOURCE AND SHIELDING ACTIVATOR.
A system mechanic for radiation source and shielding had been built to support otomation system in lab work
at STTN-BATAN. This design purpose was designed and build mechanic system that cold use to support
radiation shielding lab work at Instrumentation Laboratory at STTN-BATAN. This device consist two main
part are radiation source buffer and solenoid buffer. Power window motor used as screwthread mover in
order to both of buffer could moving forward and back ward. With load testing was conducted at input
voltage power window motor as 5 volt. At radiation source buffer with 0,2 kg obtained forward movement
speed as 37,81 mm/second with average current as 1,4 A and backward movement speed as 36,44
mm/second with average current as 1,25 A. At solenoid buffer with maximal load 1,1 kg obtained forward
movement speed as 33,98 mm/second with average current as 2 A and backward movement speed as 30,55
mm/second with average current as 2,5 A.
Keywords : Building system, activevator mechanic system, radiation source and shielding.
PENDAHULUAN
Rancang bangun menurut istilah adalah
rekayasa atau membuat rencana dan design
sekaligus mengaplikasikannya ke dalam bentuk
nyata sehingga menjadi sebuah hasil karya
intelektual. Sistem penggerak adalah suatu sistem
yang berfungsi untuk memindahkan dari satu titik
ke titik yang lainnya. Yang termasuk dalam sistem
penggerak adalah ulir. Ulir digunakan untuk
Suroso, dkk
memindahkan gerakan putar pada motor menjadi
gerakan lurus.
Ulir penggerak digunakan untuk meneruskan
gerakan secara halus dan merata serta menghasilkna
gerakan linier dari gerakan berputar (rotasi).
Kinematika dari gerakan ulir penggerak, sama
dengan gerakan kinematika dari baut dan mur,
hanya terdapat perbedaan dari geometri dari ulirnya.
Ulir penggerak memberikan aplikasi gerakan,
sedangkan ulir baut dan mur memberikan aplikasi
sebagai pengikat.
155
STTN-BATAN & PTAPB-BATAN
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
Adapun jenis-jenis ulir yang dipakai untuk
penggerak atau penerus daya adalah ulir trapesium,
ulir segi empat dan ulir bergigi gergaji (Supriyanto.,
2007).
Energi angin merupakan salah satu jenis
energi terbarukan yang pemanfaatannya belum
dimaksimalkan di Indonesia. Padahal, potensi angin
di Indonesia sangatlah besar mengingat Indonesia
terdiri dari kepulauan yang tiap harinya pasti dilalui
angin di daerah pantai berupa angin darat dan angin
laut. Namun, kesadaran akan potensi angin di
Indonesia masih kurang, hal ini dibuktikan dengan
masih minimnya penggunaan angin sebagai energi
alternatif.
suatu kegiatan harus mempertimbangkan resiko
radiasi. Suatu kegiatan yang mengakibatkan
penyinaran atau mengandung proteksi penyinaran
hanya dapat disetujui jika menghasilkan keuntungan
yang memadai bagi individu atau masyarakat
dibandinngkan dengan kerugian yang timbul
terhadap kesehatan. (BATAN, 2005)
Asas Optimasi
Asas ini dikenal dengan sebutan ALARA
(As Low As Reasonably Achieveble). Asas ini
menghendaki agar paraparan radiasi yang berasal
dari suatu kegiatan harus ditekan serendah mungkin
dengan mempertimbangkan faktor ekonomi dan
social. (BATAN, 2005)
Asas Limitasi
Dosis ekivalen yang diterima oleh seseorang
tidak boleh melampaui Nilai Batas Dosis (NBD)
yang telah diteatapkan. Nilai batas dosis bagi
pekerja dimaksudkan untuk mencegah munculnya
efek non stokasik dan mengurangi mungurangi
munculnya efek stokastik. Nilai batas dosis
masyarakat, besarnya hamper sam dengan rata-rata
sumber radiasi alam. (BATAN, 2005)
Gambar 1. Konstruksi Skematis
Sistem Mekanik Penggerak
PENGERTIAN, TUJUAN DAN AZAZ
PROTEKSI RADIASI
Pengertian Proteksi Radiasi
Proteksi radiasi merupakan cabang ilmu
pengetahuan yang berkaitan dengan upaya proteksi
yang perlu diberikan kepada seseorang atau
sekelompok
orang
terhadap
kemungkinan
munculnya efek negatif sumber radiasi pengion,
sementara kegiatan yang diperlukan pada
pemakaian sumber radiasi masih tetap dapat
dilaksanakan. (BATAN, 2005)
Tujuan Proteksi Radiasi
Motor DC
Motor arus searah ialah suatu mesin yang
berfungsi mengubah tenaga arus searah (listrik DC)
menjadi tenaga mekanik, dimana tenaga gerak
tersebut berupa putaran dari pada rotor. Prinsip
kerja motor DC berdasarkan percobaan Lorenz
yang menyatakan ”sebatang konduktor yang berarus
listrik berada didalam medan magnet, maka pada
konduktor tersebut akan terbentuk suatu gaya”.
Gaya yang terbentuk dikenal dengan sebutan gaya
Lorentz.
Adapun untuk arah gaya tersebut digunakan
kaidah tangan kiri Flemming atau kaidah telapak
tangan kiri Farraday. Kaidah tangan kiri Flemming
yaitu ibu jari, jari telunjuk dan jari tengah yang
saling tegak lurus menunjukkan masing-masing
arah gaya, fluks magnet dan arus listrik. Kaidah
telapak tangan kiri Faraday yaitu jika ada garis gaya
magnet yang menembus telapak tangan, arah arus
searah dengan jari-jari tangan maka akan timbul
gaya yang searah dengan ibu jari. (Sumanto: 1991)
Mencegah terjadianya efek non stokastik
(determistik) dan membatasi peluang terjadinya
efek stokastik, serta untuk melindungi para pekerja
radiasi dan masyarakat umum dari radiasi yang
berasal dari sumber radiasi. (BATAN, 2006)
Asas Proteksi radiasi
Asas Justifikasi
Setiap pemakaian zat radioaktif dan/atau
sumber radiasi lainnya harus didasarkan pada asas
manfaat. Keputusan yang menyamngkut persejuan
STTN-BATAN & PTAPB BATAN
Gambar 2. Kontruksi Motor DC
156
Suroso, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
Konstruksi mesin DC
1. Badan motor
2. Inti kutub magnit dan lilitan penguat magnit
3. Sikat-sikat
4. Komutator
5. Jangkar
6. Lilitan jangkar
Gambar 5. Konstruksi Garis Sekrup
Gambar 3. Motor DC Seri Jenis Power Window
LANDASAN TEORI
Ulir Sekrup
Sebagai sarana penyambung yang dapat
dilepas banyak dipergunakan ulir sekrup. Disebut
bout apabila ulir sekrup diberi kepala, yang
biasanya berbentuk segi enam atau segi empat,
sehingga dapat dikencangkan dari luar, atau dapat
juga berbentuk sebuah alur segi empat atau segi
enam, yang biasa disebut kepala benam. Disebut
mur, apabila bagian yang berulir ada pada bagian
dalam (ulir dalam). (Jac. Stolk, 1984)
Garis Sekrup
Garis sekrup ialah garis pada keliling
silinder, yang membuat sudut tetap dengan garisgaris yang dilukiskan dari silinder tersebut.(lihat
Gambar 2.5). Apabila sebuah segitiga siku-siku
dengan salah satu sisi siku-sikunya sebagai basis (
df) dan yang lain sebagai tingginya (p) dililitkan
sekeliling mantel silinder lingkaran, tegak dengan
garis tengah df , maka hipotessa segitiga siku-siku
itu menjadi sebagian dari garis sekrup (Jac. Stolk,
1984)
Sudut Pendakian Garis Sekrup
Sudut pendakian atau sudut lereng adalah
sudut yang dibuat oleh garis sekrup dengan bidang
normal silinder. Sudut lereng adalah tg , seperti
ditunjukkan pada Gambar 2.6. (Jac. Stolk, 1984)
Gambar 4. Jenis-Jenis Ulir
(Stolk, J., 1984)
Ulir Sekrup Daya
Ulir sekrup dapat dipergunakan untuk
memindah gerak berputar menjadi gerak lurus, atau
gerak jarang, atau gerak lurus menjadi gerak putar
(bor –kotrek).
Untuk ini biasanya dipakai ulir sekrup segi
panjang dan ulir sekrup trapesium. Pada ulir daya
gesekan dibuat sekecil mungkin, berbeda dengan
ulir pengikat dimana gesekan besar diperlukan agar
tidak terlepas.
Untuk ulir sekrup daya, oleh organisasi
standard negeri Belanda dikeluarkan standard
normalisasi ulir trapesium. Profil basisnya berupa
trapesium sama kaki dengan sudut puncak 30o . Ulir
sekrup ini ialah tunggal , lihat tabel ulir trapesium.
(Jac. Stolk, 1984).
Gambar 6. Garis Sekrup, Bidang Sekrup
Dan Jarak Puncak
Jarak Puncak
Jarak puncak adalah jarak antara dua titik
garis sekrup, seperti yang ditunjukkan pada Gambar
2.6., diukur pada garis yang dilukiskan pada silinder
itu. Jarak puncak itu sama untuk semua titik pada
bidang sekrup. (Jac. Stolk, 1984).
Bidang Sekrup
Sebuah garis melukiskan bidang sekrup, bila
garis itu bergerak sepanjang garis kerja dengan
Suroso, dkk
157
STTN-BATAN & PTAPB-BATAN
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
sudut yang tetap, dimana sudut dengan garis sumbu
silinder harus juga tetap.
Dalam Gambar 2.6 diatas, ditunjukkan
sebuah bidang sekrup, dimana garis yang dilukiskan
itu berdiri tegak lurus pada sebuah silinder. Bidang
sekrup kadang-kadang ada juga dipakai sebagai
sekrup pemindah atau sekrup daya, untuk
memindahkan gerak. Tinggi p disebut jarak bagi
atau kisar, sudut  disebut sudut kisar atau sudut
lereng garis sekrup. Diantara besaran ini terdapat
hubungan
p
tg  =
 ..d f
pada ulir, besarnya tegangan bengkok (b) dapat
ditentukan sebagai berikut:
Tegangan bengkok b:   F
(4)
b
D 
Momen puntir yang terjadi pada pusat adalah
Mw, sehingga Tegangan punter dihitung dengan
rumus
Mw
Ww = 1/ 2.df (W  K ) = .df (W  K )
0,2.dk 2
0,4.dk2
(1)
(5)
i   b 2  3 D 2
(6)
dengan :
σb = tegangan bengkok dan τD adalah tegangan
geser
Dasar Perhitungan Bearing
dengan :
Mw = Momen puntir = ½ df (W + K)
Ww = Tahanan puntir = 0,2 dk2
df = garis tengah sisi, dk = garis tengah teras
Tahanan Gesek
Tahanan gesek yang terjadi antara bidang
ulir pada bout dan mur adalah :
W=N x 
F
1,57.H.dr
Tegangan bengkok dan tegangan geser akan
menimbulkan tegangan kombinasi yang disebut
tegangan ideal. Tegangan ideal (i) dapat dihitung
dengan rumus :
(Jac. Stolk, 1984)
Tegangan Puntir
w 
0,52.H .dr
dengan :
H = tinggi tabung ulir
Untuk tegangan geser (D) yang terjadi dapat
dihitung dengan persamaan :
(2)
dengan :
N = tekana normal, biasanya 1,2 P

= koefisien gesekan baja = 0,15

= sudut miring ulir
Bearing atau bantalan dipakai untuk
menstransmisikan daya putar pada poros ulir.
Bantalan terdiri dari dua golongan :
1. Bantalan tekan melintang atau bantalan radial,
terutama dipakai untuk menahan beban dalam
arah radial
2. Bantalan tekan memanjang atau bantalan
aksial, terutama dipakai untuk menahan beban
arah aksial (Gambar 2.6. menunjukan jenis
bearing)
Tekanan Bidang, Tegangan Bengkok dan
Tegangan Geser Tabung Ulir
Besarnya tekanan bidang pada tabung ulir
dapat dihitung dengan rumus :
o 
F
 / 4 .( dl 2  dr 2 ).n
dengan :
o =
F =
dl =
dr =
n
=
(3)
tekanan bidang
beban dalam Newton
diameter luar ulir
garis tengah rusuk
putaran
Tegangan bengkok terjadi karena tekanan
beban. Ulir pada tabung ulir akan menerima beban
aksial yang besarnya sama dengan yang diterima
batang ulir. Beban aksial pada tabung ulir akan
menimbulkan tegangan bengkok dan tegangan geser
STTN-BATAN & PTAPB BATAN
Gambar 7. Bantalan Aksial Dan Bantalan Radial
Ukuran diameter bearing/bantalan gelinding
dapat dihitung dengan rumus :
158
Suroso, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
F = k.db2
(7)
dengan :
F = beban dalam kg
db = diameter bearing
k = faktor yang tergantung pada bahan
k = 25 untuk golongan dari Bt. 18
k = 60 untuk golongan Bt 50
Tabel 1. Hasil Uji Kestabilan Gerakan Maju Mundur
Dengan Parameter Waktu
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Bus
Bus digunakan untuk rumah dari tabung ulir
atau mur. Tabung ulir atau mur ditanam secara
paksa didalam bus. Hal ini bertujuan agar mur atau
tabung ulir dapat berfungsi dengan baik dan tidak
mudah lepas. Sehingga selama proses bergeraknya
ulir bus akan bergerak stabil. Sedangkan bus terbuat
dari bahan acrylic 15 mm yang dibagian tengahnya
dibuat lubang segi 6 dimana bus tersebut akan
ditanam.
Rangka
Pada uji kestabilan ini pengujian yang
dilakukan adalah gerakkan maju mundur. Pengujian
ini bertujuan untuk mengetahui unjuk kerja dari
sistem penggerak sumber radiasi dan penahan
radiasi nuklir yang dibuat apakah sudah sesuai
dengan
yang dikehendaki dan dilakukan
pembahasan dari data yang diperoleh selama
pengujian serta melakukan uji kestabilan kecepatan
gerakkan maju dan gerakkan mundur dari motor
penggerak dudukan sumber radiasi sepanjang 280
mm dan dudukan solenoid sepanjang 185 mm.
Pengujian ini dilakukan dengan memberikan
sumber tegangan sebesar 5 volt dan arus maximal 3
ampere. Data hasil pengujian unjuk kerja dari
sistem penggerak dudukan sumber radiasi pada
Tabel 1 dan Tabel 2 data hasil pengujian unjuk
kerja dari sistem penggerak penahan dudukan
solenoid dapat dilihat Tabel dibawah ini.
Suroso, dkk
Waktu
Maju
(detik)
6,4
6,47
5,79
5,96
5,53
5,59
5,65
5,88
5,51
5,53
58,31
5,831
Waktu
Mundur
(detik)
6,25
6,23
6,84
6,63
6,36
6,65
6,60
6,12
6
5,98
63,66
6,366
Tabel 2. Hasil Uji Kestabilan Gerakan Maju Mundur
Dengan Parameter Waktu
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
PEMBAHASAN
Uji Kestabilan Pergeseran
280
Jumlah
Rata-rata
Rangka digunakan sebagai penopang dari
bearing dan kedua jenis dudukan. Rangka terbuat
dari acrilik dengan ukuran 31 x 8 cm untuk rangka
sumber radiasi, 33,5 x 8 cm untuk rangka penahan
radiasi, 9,8 x 8 cm untuk dudukan bearing sumber
radiasi dan 12 x 8 cm untuk dudukan bearing
penahan radiasi.
Pengujian sistem penggerak yang dilakukan
adalah dengan memberikan catu daya pada motor
DC seri power window type unus 12 V. Pada
pengujian ini dibagi menjadi 3 tahap, yaitu :
1. Uji kestabilan pergeseran
2. Uji pembebanan
3. Uji Penahan radiasi
Jarak yang
ditempuh
(mm)
Jarak yang
ditempuh
(mm)
185
Jumlah
Rata-rata
Waktu
Maju
(detik)
3,5
3,64
3,39
3,7
2,92
3,07
2,95
2,7
2,71
2,7
31,28
3,128
Waktu
Mundur
(detik)
2,9
3,4
3,06
3
2,86
2,66
3,02
3
2,63
2,77
29,3
2,93
Untuk jarak 280 mm rata-rata waktu yang
diperlukan 5,831 detik untuk gerakan maju dan
6,366 detik untuk gerakan mundur. Sedangkan
untuk jarak 185 mm rata-rata waktu yang
diperlukan 3,128 detik untuk gerakan maju dan 2,93
detik untuk gerakan mundur. Untuk ulir dengan
kisar 3 mm, maka dalam satu kali putar dapat
melakukan gerak maju dan mundur sejauh 3 mm.
Untuk jarak 60 mm dibutuhkan 20 putaran. Dari
Tabel 1 dan Tabel 2 dapat diperoleh kecepatan
gerakan maju dan mundur dapat dilihat pada Tabel
3 dan Tabel 4 dapat dilihat pada Tabel dibawah ini.
159
STTN-BATAN & PTAPB-BATAN
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
Tabel 3. Kecepatan Uji Kestabilan
Untuk Dudukan Sumber Radiasi
No
Jarak yang
ditempuh
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
280
Jumlah
Rata-rata
Kecepatan
Maju
(mm/detik)
43,7
43,2
48,3
46,9
50,6
50
49,5
47,6
50,8
50,6
481,2
48,12
Untuk pengujian dudukan sumber radiasi
untuk jarak 280 mm kecepatan rata-rata adalah
48,12 mm/detik untuk gerakan maju dan 44,04
mm/detik untuk gerakan mundur. Sedangkan
pengujian dudukan solenoid untuk jarak 185 mm
kecepatan rata-rata adalah 59,95 mm/detik untuk
gerakan maju dan 63,4 mm/detik untuk gerakan
mundur.
Kecepatan
Mundur
(mm/detik)
44,8
44,9
40,9
42,2
44
42,1
42,4
45,7
46,6
46,8
440,4
44,04
Uji Pembebanan
Uji pembebanan ini dilakukan untuk
mengetahui pengaruh beban terhadap besarnya daya
motor (daya sebenarnya) dengan memperhitungkan
gaya gesek total yang terjadi. Uji pembebanan
berfungsi untuk mengetahui kekuatan rangka
acrylic dan ulir. Jarak yang ditempuh 280 mm untuk
dudukan sumber radiasi dan 185 mm untuk
dudukan solenoid. Hal ini bertujuan untuk
mengetahui kekuatan seluruh bagian rangka yang
menerima beban. Berat beban yang digunakan
untuk dudukan sumber radiasi 0,2 kg dan dudukan
solenoid 1,1 kg. Data yang diperoleh dari hasil
pengujian pembebanan dengan tegangan sebesar 5
volt dapat dilihat pada Tabel dibawah ini.
Tabel 4. Kecepatan Uji Kestabilan
Untuk Dudukan Solenoid
No
Jarak yang
ditempuh
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
185
Jumlah
Rata-rata
Kecepatan
Maju
(mm/detik)
52,8
50,8
54,5
50
63,3
60,2
62,7
68,5
68,2
68,5
599,5
59,95
Kecepatan
Mundur
(mm/detik)
63,7
54,4
60,4
61,6
64,6
69,5
61,2
61,6
70,3
66,7
634
63,4
Tabel 5. Waktu Dan Arus Pada Uji Pembebanan Untuk Dudukan Sumber Radiasi
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jarak
yang
ditempuh
(mm)
280 mm
Tegangan
(Volt)
5
Jumlah
Rata-rata
STTN-BATAN & PTAPB BATAN
Waktu
maju
(detik)
Arus maju
(Ampere)
Daya
maju
(Watt)
Waktu
Mundur
(detik)
Arus
Mundur
(Ampere)
Daya
mundur
(Watt)
9,6
8,27
7,93
7,42
7,06
6,97
6,93
7
6,55
6,35
74,08
7,408
2
2
2
1,5
1,5
1
1
1
1
1
14
1,4
10
10
10
7,5
7,5
5
5
5
5
5
38
3,8
9,2
9,27
8,25
7,56
7,39
7,5
7,2
7,08
6,85
6,52
76,82
7,682
2,5
2
1
1
1
1
1
1
1
1
12,5
1,25
12,5
10
5
5
5
5
5
5
5
5
62,5
6,25
160
Suroso, dkk
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
Tabel 6. Waktu Dan Arus Pada Uji Pembebanan Untuk Dudukan Solenoid
No
Jarak yang
ditempuh
(mm)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
185 mm
Jumlah
Rata-rata
Tegangan
(volt)
5
Waktu
maju
(detik)
6,87
6,6
5,94
5,78
5,46
5,41
5,16
5
4,51
3,7
54,43
5,443
Arus maju
(ampere)
Daya maju
(watt)
2
2
1,5
2
1,5
2
2
2,5
2
2,5
20
2
10
10
7,5
10
7,5
10
10
12,5
10
12,5
100
10
Tabel 5 menunjukkan bahwa dengan arus
yang masukan sebesar 5 volt dengan jarak yang
ditempuh 250 mm. Arus yang digunakan sebesar
lebih dari 1 A dan ketika pengambilan data
pengukuran arus menggunakan amperemeter
dengan skala maksimal 15 Ampere. Untuk waktu
yang diperlukan terjadi variasi antara 6-10 detik.
Waktu yang diperlukan dudukan sumber radiasi
untuk menempuh jarak tersebut rata-rata 7,4 detik
untuk gerakan maju dan 7,6 detik untuk gerakan
mundur sedangkan daya motor rata-rata untuk
gerakan maju sebesar 3,8 watt dan gerakan mundur
6,25 watt..
Dengan data diatas menunjukkan bahwa
dengan beban sumber radiasi atau beban yang
berbeda menunjukkan perbedaan yang tidak terlalu
signifikan. Sehingga besarnya beban yang
ditumpukan pada dudukan sumber radiasi tidak
berpengaruh terhadap kecepatan geser.
Tabel 6 menunjukkan variasi waktu yang
ditempuh dan besar arus yang digunakan dengan
beban solenoid sebesar 1,1 kg dan tegangan motor 5
volt serta jarak yang ditempuh 185 mm. Rata-rata
arus yang digunakan untuk gerakan maju sebesar 2
A dan rata-rata arus yang digunakan untuk gerakan
mundur sebesar 2,15 A. Sedangkan untuk waktu
yang diperlukan terjadi variasi antara 3-8 detik.
Waktu yang diperlukan dudukan sumber radiasi
untuk menempuh jarak tersebut rata-rata 5,4 detik
untuk gerakan maju dan 6 detik untuk gerakan
mundur sedangkan rata-rata daya untuk gerakan
maju sebesar 10 watt dan gerakan mundur sebesar
10,76 watt.
Dari data diatas menunjukkan bahwa dengan
beban dudukan solenoid dan solenoid sebesar 1,1
kg tidak menunjukkan perbedaan yang signifikan.
Sehingga besarnya beban yang ditumpukan pada
dudukan solenoid juga tidak berpengaruh terhadap
kecepatan geser.
Suroso, dkk
Waktu
mundur
(detik)
7,67
6,8
6,7
6,23
5,88
5,78
5,63
5,39
5,34
5,13
60,55
6,055
Arus
mundur
(ampere)
2
2
2
2
2,5
2,5
2
1,5
2,5
2,5
21,5
2,15
Daya
mundur
(watt)
10
10
10
10
12,5
12,5
10
7,5
12,5
12,5
107,5
10,75
Uji Penahan Radiasi
Uji penahan radiasi ini dilakukan untuk
mengetahui pengaruh shielding beton terhadap
besarnya paparan radiasi yang melewati shielding
dan menentukan tebal paro (HVT) shielding
tersebut.
Tebal minimal shielding 10 mm dan tebal
maximal 59 mm tiap shielding dilakukan cacah
sebanyak 3 kali. Dengan sumber Co-60, T½ = 5,2
tahun, faktor gamma = 1,32 Rm²/jam Ci, t = 3 tahun
terhitung sejak tanggal pembelian sumber 1
Agustus 2006 dan tanggal pengujian sumber 31 Juli
2009, dan aktivitas awal 20,81 µCi,. Data hasil
paparan yang dilalui pengukuran penahan radiasi.
Tabel 7 Tebal Bahan VS Cacahan
Tebal
(mm)
I
Cacahan
II
III
0
10
19
28
37
47
69
239
226
203
194
187
170
152
262
203
196
184
153
155
169
257
212
185
179
189
164
147
Cacah
Kotor
/ 30
detik
253
214
195
186
176
163
156
Cacah
besih / 30
detik
Dari data diatas dapat diperoleh :
T½ = 5,2 tahun; t = 3 tahun; µ
Rm²/jam Ci; A₀ = 20,81 µCi
238
199
180
171
161
148
141
= 1,32
Dengan perhitungan yang sama diperoleh
HVL dari masing-masing variasi ketebalan sebagai
berikut :
161
STTN-BATAN & PTAPB-BATAN
SEMINAR NASIONAL VIII
SDM TEKNOLOGI NUKLIR
YOGYAKARTA, 31OKTOBER 2012
ISSN 1978-0176
Tebal (mm)
10
19
28
37
47
59
HVL (mm)
38,76
73,64
108,53
143,41
182,71
228,68
Dari data diatas menunjukkan bahwa
semakin tebal shielding yang dipakai semakin kecil
paparan radiasi yang diterima dan semakin besar
tebal paro dari masing-masing shielding. Sehingga
besarnya paparan radiasi yang diterima semakin
kecil.
KESIMPULAN
Dari pengujian rancang bangun sistem
penggerak untuk penahan radiasi nuklir yang telah
dibuat didapatkan kesimpulan sebagai berikut :
1. Telah selesai rancang bangun sistem
penggerak untuk penahan radiasi nuklir yang
mampu menggeser dudukan sumber radiasi
sejauh 250 mm dengan kapasitas maksimum
0,2 kg dengan kecepatan geser rata-rata
sebesar 0,123 mm/detik untuk gerakan maju
dan kecepatan geser rata-rata sebesar 0,128
mm/detik untuk gerakan mundur serta
menggunakan motor power window 5 volt,
dengan arus rata-rata 1,4 A dan 1,25 A.
2. Telah selesai rancang bangun sistem
penggerak untuk penahan radiasi nuklir yang
mampu menggeser dudukan solenoid sejauh
185 mm dengan kapasitas maksimum 1 kg
dengan kecepatan geser rata-rata sebesar 0,09
mm/detik untuk gerakan maju dan kecepatan
geser rata-rata sebesar 0,1 mm/detik untuk
gerakan mundur serta menggunakan motor
power window 5 volt, dengan arus rata-rata 2
A dan 2,15 A.
3. Daya rata-rata yang dibutuhkan motor untuk
menggerakan dudukan sumber radiasi adalah
3,8 watt dan 6,25 watt sedangkan untuk
menggerakkan dudukan solenoid adalah 10
watt dan 10,75 watt dengan massa 0,2 kg
untuk dudukan sumber radiasi dan 1 kg untuk
dudukan solenoid.
4. Dengan sumber Co-60 semakin tebal shielding
yang dipakai semakin kecil paparan yang
diterima oleh praktikan dan semakin besar
tebal paro dari masing-masing shielding.
batang ulir masih besar. Motor harus bekerja
maksimal, untuk mengatasi hal ini maka perlu
pemilihan bahan yang memiliki tingkat gesekan
yang minimum.
DAFTAR PUSTAKA
1. Asril, A., 1952, Konstruksi, Perhitungan
Pemakaian Bagian-bagian Pesawat Sederhana,
H. Stam, Jakarta.
2. Baslim, A., 1953, Pesawat-pesawat Pengangkat,
H. Stam, Jakarta.
3. Stolk, J., Kros C., terjemahan oleh H.
Hendarsin, 1984, Eleven Konstruksi dari
Bagian Mesin, Erlangga, Jakarta.
4. Suroso, 2006, Rancang Bangun Sistem
Pengangkat Beban Kapasitas 100 kg untuk
Praktikum Radiografi, Tugas Akhir, Sekolah
Tinggi Teknologi Nuklir – BATAN,
Yogyakarta.
5. Purnomosidi, W., 2008. Rancang Bangun
Sistem Mekanik Pengeboran Printed Circuit
Board, Tugas Akhir, Sekolah Tinggi Teknologi
Nuklir – BATAN, Yogyakarta.
6. Supriyanto., 2007, Alat Uji Keausan, Proyek
Akhir, Sekolah Tinggi Teknologi Nasional,
Yogyakarta.
SARAN
Dari rancang bangun sistem penggerak untuk
penahan radiasi nuklir yang telah dilakukan masih
terdapat kekurangan. Diantaranya adalah gesekan
yang terjadi antara kedua jenis dudukan dengan
STTN-BATAN & PTAPB BATAN
162
Suroso, dkk