Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

15
SISTEM PENGGERAK MEKANIK TUGAS MATA KULIAH : MEKATRONIKA Spesialisasi Perawatan dan Perbaikan Program Studi Teknik Mesin Oleh : KELOMPOK 2 LEVI AMANDA PUTRA NIM : 1005012168 MASDIAN SINAGA NIM : 1005012173 JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN

description

Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Transcript of Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Page 1: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

SISTEM PENGGERAK MEKANIK

TUGAS MATA KULIAH : MEKATRONIKA

Spesialisasi Perawatan dan Perbaikan

Program Studi Teknik Mesin

Oleh :

KELOMPOK 2

LEVI AMANDA PUTRANIM : 1005012168

MASDIAN SINAGANIM : 1005012173

JURUSAN TEKNIK MESIN

POLITEKNIK NEGERI MEDAN

MEDAN

2013

Page 2: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

PENDAHULUAN

Sistem mekatronika

Sistem mekatronika terdiri dari beberapa bagian sebagaimana digambarkan dalam blok

diagram system mekatronik. Dari gambar tersebut, system mekatronika terdiri dari Aktuator,

Sensor, Pengkondisian signal dan Antarmuka, Pengendalian serta display. Pertama adalah

block Aktuator. Aktuarot merupakan  unsur penggerak system mekanik dari keseluruhan

system. Sistem ini terdiri dari motor-motor, solenoida, dan komponen-komponen penggerak

lainnya, baik yang digerakan oleh elektronik, hidrolik atau pneumatic

Manfaat sistem mekatronika

Beberapa manfaat penerapan mekatronik adalah sebagai berikut:

1. Meningkatkan fleksibilitas

Manfaat terbesar yang dapat diperoleh dari penerapan mekatronik adalah meningkatkan

fleksibilitas mesin dengan menambahkan fungsi-fungsi baru yang mayoritas merupakan

kontribusi mikro prosesor. Sebagai contoh, lengan robot industry dapat melakukan berbagai

jenis pekerjaan dengan merubah program peranti lunak di mikro prosesornya seperti halnya

lengan manusia. Ini yang menjadi faktor utama dimungkinkannya proses produksi produk

yang beraneka ragam  tipenya dengan jumlah yang sedikit-sedikit

2. Meningkatkan kehandalan

Pada mesin-mesin konvensional muncul berbagai masalah yang diakibatkan oleh berbagai

jenis gesekan pada mekanisme yang digunakan seperti keusangan, masalah sentuhan, getaran

dan kebisingan. Pada penggunaan mesin-mesin tersebut diperlukan sarana dan operator yang

jumlahnya banyak untuk mencegah timbulnya masalah-masalah tersebut. Dengan

menerapkan switch semi konduktornya misalnya, maka masalah-masalah akibat sentuhan

tersebut dapat diminimalkan sehingga meningkatkan kehandalan. Selain itu dengan

menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mengendalikan gerakan, maka

komponen-komponen mesin pengendali gerak bisa dikurangi sehinga meningkatkan

kehandalan.

Page 3: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

3. Meningkatkan presisi dan kecepatan

Pada mesin-mesin konvensional yang sebagian besar menggunakan komponen-

komponen mesin sebagai pengendali gerak, tingkat presisi dan kecepatan telah mencapai

garis saturasi yang sulit untuk diangkat lagi. Dengan menerapkan kendali digital dan

teknologi elektronika, maka tingkat presisi mesin dan kecepatan gerak mesin dapat diangkat

lebih tinggi lagi sampai batas tertentu. Batas ini misalnya adalah rigiditas mesin yang

menghalangi kecepatan lebih tinggi karena munculnya getaran. Hal ini melahirkan tantangan

baru yaitu menciptakan system mesin yang memiliki rigiditas lebih tinggi.

Pada mekatronika juga ada strukturnya, ada 2 struktur  yang dipilah yaitu dunia mekanika

dan dunia elektronika. Pada dunia mekanika terdapat mekanisme mesin sebagai objek yang

dikendalikan. Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu : sensor,

kontroler, rangkaian penggerak, aktuator dan sumber energi.

Elemen–elemen mekatronik dapat dijelaskan sebagai berikut :

1.Sensor, ini adalah elemen yang bertugas memonitor keadaan objek yang

dikendalikan.Sensor ini dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi sinyal yang berfungsi

memproses sinyal listrik menjadi sinyal yang mengandung informasi yang bisa dimanfaatkan.

2.Kontroler, ini adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek kendali

telah sesuai dengan nilai referensi yang diinginkan, dan kemudian memproses informasi

untuk menetapkan nilai komando guna merefisi keadaan objek kendali.

3.Rangkaian penggerak adalah elemen yang berfungsi menerima sinyal komando dari

kontroler dan mengkonversikan menjadi energi yang mampu menggerakkan actuator untuk

melaksanakan komando dari kontroler.  Elemen ini selain menerima informasi dari kontroler

juga menerima catu daya berenergi tinggi

.4.Aktuator adalah elemen yang memiliki fungsi mengkonversi energi dari energi listrik ke

energy mekanik. Bentuk konkrit aktuator ini misalnya : motor listrik, tabung hidrolik, tabung

pneumatic dan lain sebagainya.

Page 4: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

5.Sumber energi adalah elemen yang mencatu energy listrik ke semua elemen yang

membutuhkannya. Salah satu bentuk konkrit sumber energy adalah baterai untuk system yang

berpindah tempat, atau adaptor AC-DC untuk system yang stasionari (tetapditempat).

Struktur mekatronik yang digambarkan di sini dari segi teori kendali system umpan

balik (close loop). System umpan balik ini merupakan makhluk hidup yang dalam melakukan

kegiatan selalu merevisi tindakannya berdasarkan informasi umpan balik yang dikirim oleh

indra ke otak. analogi sistem mekatronik dan manusia sebagai contoh makhluk hidup

ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Kiranya dapat diterima secara alami bahwa arah

inovasi iptek mekatronik adalah merealisasikan sitem mekanik yang mampu melakukan

pekerjaan seperti halnya seorang manusia yang memiliki kondisi yang sempurna.

Aplikasi Mekatronika

SISTEM PENGGERAK MEKANIK

Begitu banyaknya penggunaan sistem mekatronika dalam kehidupan kita memperkuat salah satu sifatnya yang multiguna (aplikatif)

Teknik Otomotif

Sebagai contoh sistem mekatronik pada kendaraan bermotor adalah sistem rem ABS ( Anti-

lock Breaking system) atau sistem pengereman yang menghindari terkuncinya roda sehingga

mobil tetap dapat dikendalikan dalam pengereman mendadak, ESP ( Elektronik Stability

Programm), ABC ( Active Body Control) dan Motor-Managemen-System.

Page 5: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

system penggerak roda Front Wheel Drive ( FWD ).

Apa itu Front Wheel Drive ( FWD ) ? Front Wheel Drive merupakan system

penggerak roda depan tanpa melalui drive train ( penyalur daya ) yang mereduksi

energy, sehingga mesin dipasang melintang ( tranversal ).saat ini sebagian mobil,

khususnya sedan menggunakan system penggerak roda model ini.

Keuntungan atau kelebihan dari Sistem Front Wheel Drive adalah pada girboks

yang relatif lebih kompak dan menyatu dengan final gear. Dari girboks tenaga

dislurkan lewat drive shaft ( as roda ). Karena as penggerak tak sepanjang

kepunyaan RWD, kehilangan tenaga saat mesin berjalan lebih sedikit

dibanding RWD. Posisi mesin yang melintang searah dengan putaran roda

menghasilkan efisiensi BBM. Selain itupenggerak roda Front Wheel

Drive membuat kabin lebih lega, lihat saja padaSuzuki Karimun, Honda CR-V, KIA

Carnival.

Kekurangan dari Sistem penggerak

roda Front Wheel Drive adalah beban mobil yang hanya terkonsentrasi di bagian

depan. Hal ini sangat tidak nyaman ketika melakukan perjalanan jauh. Selain itu

Page 6: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

handlingnya agak understeer karena roda depan mempunyai dua tugas yaitu

sebagai penggerak dan sebagai kemudi. Keausan ban juga lebih cepat

daripada RWD. Demikian pula rangkaian suspense depan yang lebih kompleks,

membuat part yang harus diganti secara berkala lebih banyak.

Masalah yang sering timbul pada system front Wheel Drive adalah pada as roda

(Drive Shaft ) serta komponen pendukungnya. Tanda-tandanya terdengar bunyi “ tek

tek tek “ saat membelok patah. Cara mengetesnya dengan cara melihat karet boot

as rodadi kolong, bila sudah sobek maka dapat dipastikan bermasalah. Lalu coba

melaju dengan posisi belok patah. Bila terdengar bunyi “tek tek tek”  berarti drive

shaft-nya bermasalah. Tapi tenang saja hal ini bukan masalah yang sulit karena

masih dapat diperbaiki.

Mengenal Sistem Penggerak Drive Train Pada Mobil

Liek Toyota – Surabaya. Drive Train merupakan suatu komponen dengan beberapa

mekanisme yang berfungsi memindahkan daya/tenaga yang dihasilkan mesin untuk

menjalankan roda dan kendaraan. Dengan adanya Drive Train maka mobil dapat bergerak

atau berjalan.

Page 7: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesiensi penggunaan daya listrik

Penggunaan Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesiensi

penggunaan daya listrik

Dengan Pemakaian mikro switch yang menempel pada mekanis gas yang berfungsi

mengamankan sistem daya, karena sistim hanya dapat menerima daya listrik apabila pedal

gas ditekan setelah kunci kontak di ON kan, sekaligus juga dapt menghemat energi listrik

pada saat kendaraan menempuh jalanan macet dan penurunan

Untuk mengantisipasi kebiasaan pengemudi yang biasanya menekan pedal gas terkadang

bersamaan dengan pengereman mekanis, juga digunakan mikro switch sebagai pembatas

seperti terlihat pada gambar dibawah

Seperti yang dijelaskan diatas mobil listrik memiliki sistem penggerak listrik yang lebih

sederhana dan efisien. Dengan melakukan pemilihan beberapa komponen yang digunakan

serta disederhanakan, dikurangi dan disatukan. Sehingga sistem penggerak mobil listrik

terdiri dari sistem energi, sistem kendali, sistem maju mundur dapat berfungsi dengan baik.

Page 8: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Eskalator/Travolator

Gambar Sistem transmisi pada EskalatorPrinsip Kerja Eskalator secara sederhana dapat dijelaskan dengan menggunakan gambar

diatas:

Tangga (step) dan handrail digerakkan oleh sebuah motor listrik seperti yang terlihat pada

sistem transmisi eskalator dalam gambar. Mekanisme berputarnya 2 menggunakan batang

utama (shaft) 4 yang digerakkan oleh driving equipment 13 melalui rantai penggerak 1.

Sproket penggerak handrail dan tangga menggunakan rantai yang terpasang secara terpisah.

Ukuran dari tiap roda rantai dan jumlah giginya dirancang sesuai dengan keperluan

pergerakan eskalator. Semua rantai mudah untuk dirakit dan dibongkar serta dijamin kuat.

MEKANISME KATUP OVERHEAD CAMSHAFT

Overhead Camshaft atau sering disingkat OHC adalah mekanisme penggerak katup

(valvetrain) dengan konfigurasi penempatan camshaft di atas kepala silinder (cylinder head).

Cam secara langsung menggerakan rocker arm dan atau katup-katup tanpa melalui pushrod,

sehingga mampu memperkecil kehilangan gaya inersia pada mekanisme katup. Jika

dibandingkan dengan mekanisme katup Overhead Valve (OHV) dengan jumlah katup yang

sama, komponen dari Overhead Camshaft lebih sedikit dan lebih ringan secara keseluruhan.

Walau mungkin saja mekanisme penggerak camshaft (timing mechanism) memiliki

konstruksi yang lebih kompleks, namun para produsen mesin menerima kompleksitas

mekanisme penggerak katup tersebut sebagai sebuah konsekwensi untuk meningkatkan

performa mesin dan desain mesin yang lebih fleksibel.

Page 9: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Gambar 1. Komponen Mekanisme Katup OHC

Teknik Produksi

Contoh dalam teknik produksi adalah penggunaan sensor pada robot. Sistem kendali umpan balik pada elektromotor berkecepatan rotasi tinggi dengan ‘pemegang as’ tenaga magnet.

Page 11: Sistem Penggerak Mekanik (Tugas 2)

Seperti  pemutar CD, Harddisk, mesin fax, printer serta mesin pencetak berkecepatan tinggi,

atau alat-alat elektronika yang biasa kita gunakan sehari-hari aplikasi mekatronika akan

sangat sering kita jumpai.