III. METODE PENELITIAN
4.2 Penyusunan Model
4.2.1 Batasan model
Model yang digunakan terdiri dari model sebelum memakai karet peredam dan setelah memakai karet peredam. Model yang akan dijadikan sebagai input adalah sebagai berikut.
a. Merek traktor
Kontruksi traktor roda dua jauh berbeda antara satu dengan yang lain, kecuali merek dan model yang sama. Akan tetapi urutan komponen (bagian) utama semua traktor roda dua sampai sekarang masih sama. Karena komponen utama tersebut adalah kesatuan dari satu unit traktor. Seperti enjin terletak diatas rangka (dudukan) yang diikat dengan baut pengikat. Rangka terhubung dengan kotak transmisi (gear box) juga diikat dengan baut pengikat. Kemudian kotak transmisi, dihubungkan dengan suatu ikatan baut pada stang kemudi. Selanjutnya kemudi utama di ikat dengan baut pengikat pada stang kemudi. Dengan demikian, melalui komponen utama terjadinya perpindahan getaran dari enjin ke seluruh unit traktor roda dua.
b. Berat rangka
Bahan yang keras dan padat (pejal) mempunyai nilai penghantar getaran yang besar. Penggunaan bahan logam akan dapat menimbulkan getaran yang lebih besar pada stang kemudi apabila dibandingkan dengan penggunaan material yang lebih lunak (elastis). Mengingat beban kerja traktor roda dua dilahan yang berbagai ragam dan bentuk, maka pemilihan dan penggunaan material untuk komponen traktor roda dua harus disesuaikan dengan pekerjaan dan lingkungan, dengan kata lain perlu optimasi dan kombinasi dimensi, bentuk serta pemakaian material yang sesuai.
Getaran dapat dihantarkan dalam bentuk gaya keberbagai arah dalam bentuk momen gaya. Getaran yang ditransmisikan dari enjin dalam bentuk gaya dapat dipengaruhi oleh panjang lengan kemudi, mengakibatkan terjadi defleksi dinamis sepanjang lengan tersebut. Dengan demikian semakin panjang lengan kemudi, maka semakin besar peluang terjadi defleksi.
Besarnya energi getaran dalam bentuk momen gaya yang ditransmisikan, dengan jarak dari pusat sumbu gerakan dan titik berat massa yang bergetar (enjin). Hal ini dapat di perhatikan, apabila panjang rangka di tambah, maka momen gaya akan bertambah terhadap as roda, sehingga gaya yang sampai pada stang kemudi akan bertambah.
Dimensi komponen rangka traktor roda dua dapat mempengaruhi getaran dalam bentuk resonansi yang terjadi. Apabila frekuensi pribadi (Natural) komponen sesuai dengan frekuensi yang ditimbulkan oleh enjin, maka akan terjadi interferensi gelombang, baik yang saling meniadakan, maupun yang saling mempengaruhi besarnya frekuensi. Getaran seperti ini akan terjadi pada putaran enjin yang berbeda, dimana pada suatu kecepatan akan terjadi getaran yang tinggi, dan pada kecepatan putaran berikutnya akan turun kembali.
c. Berat enjin
Konstruksi enjin traktor bila dilihat dari luar pada umumnya hampir sama antara satu dengan yang lain, juga cara kerjanya yang. Konstruksi terdiri dari beberapa komponen yaitu rangka, enjin, tangki minyak, ruang bakar, puli-roda penyeimbang dan saluran pembuang sisa pembakaran. Berat satu unit enjin traktor antara satu merek atau model berbeda dengan yang lainnya. Hal ini salah satunya disesuaikan dengan kebutuhan daya yang dibutuhkan untuk satu unit traktor.
Getaran yang terjadi pada semua bagian traktor roda dua bersumber dari enjin akibat pergerakan translasi piston didalam ruang bakar. Selama terjadi pembakaran didalam ruang bakar, semua bagian enjin yang merupakan suatu unit kesatuan akan bergetar dengan frekuensi yang berbeda-beda, tergantung pada material, hambatan dan panjang lintasan getaran dari sumbernya (ruang bakar). Pada umumnya konstruksi enjin terdiri dari tiga tipe, yaitu tipe tegak lurus (vertikal), tipe datar (flat- horizontal) dan tipe bersudut (enjin-V).
Dilihat dari kontruksi, enjin juga berpengaruh pada besar atau kecilnya getaran yang terjadi pada masing-masing sumbu. Menurut arah gerak dari beberapa tipe piston, maka gerak kearah sumbu-x sesuai dengan gerak piston tipe datar (flat-horizontal), arah sumbu-z sesuai dengan gerak piston tipe tegak lurus (vertikal). Sedangkan untuk arah sumbu-y merupakan kombinasi dari dua atau tiga tipe arah gerak maju piston dalam ruang bakar.
d. Putaran enjin
Selama terjadi pembakaran dalam ruang bakar, maka enjin akan menghasilkan suatu putaran pada kecepatan yang berbeda. Putaran yang dihasilkan enjin dapat menyebabkan terjadinya getaran sesuai dengan kecepatan putarannya. Kecepatan putaran yang sama akan menyebabkan terjadinya berbeda getaran antara tiga sumbu pengukuran. Perbedaan ini terjadi karena dipengaruhi frekuensi pribadi (natural) lingkungan ataupun dari material satu unit traktor.
e. Tipe roda
Secara umum traktor roda dua memakai dua tipe roda, yaitu roda karet dan roda besi. Masing-masing roda memiliki kelebihan dan kekurangan. Pada khususnya roda karet dipakai pada pengoperasian di lahan kering, sedangkan roda besi dipakai pada lahan basah atau lahan sawah.
Roda traktor langsung berhubungan dengan lantai atau tanah. Apabila getaran yang ditimbulkan ketika enjin menyala, maka selama itu juga getaran yang ditimbulkan dari enjin akan diteruskan ke roda melalui rangka (dudukan) enjin. Selanjutnya getaran akan diteruskan ke lantai atau tanah yang merupakan titik akhir tumpuan traktor roda dua. Getaran yang diteruskan melalui roda secara umum getarannya menjalar kearahnya ke bawah. Akan tetapi hal ini tidak ada alasan untuk dikatakan bahwa energi getaran yang menjalar melalui roda akan diserap sepenuhnya oleh lantai. Adakalanya getaran akan dikembalikan seluruhnya atau sebagian sesuai dengan kemampuan lantai atau tanah dalam menerima getaran. Hal ini sesuai dengan hukum Newton yang membuktikan bahwa, aksi sama dengan reaksi.
Kalau diperhatikan bahwa getaran yang timbul pada bagian stang kemudi akan berkurang apabila dibandingkan getaran yang timbul pada enjin atau bagian yang dekat dengan ruang bakar. Dengan demikian jarak antara as roda dengan sumber getaran lebih dekat bila dibandingkan dengan jarak ke stang kemudi utama. Roda yang berfungsi sebagai penahan berat rangka dan berat enjin, maka apabila terjadi getaran berarti beban roda akan bertambah lebih besar.
Selanjutnya antara roda karet dan roda besi akan berbeda dalam hal menerima dan meneruskan getaran. Perbedaan ini karena pengaruh dari material dan frekuensi pribadi antara dua material yang berbeda. Besi bersifat padat dan dapat menghantarkan getaran serta panas hampir mendekati sempurna. Hal yang sama juga terjadi pada roda besi, dimana kemampuan roda besi untuk mempengaruhi besarnya getaran pada traktor. Getaran yang seharusnya menjalar kearah lantai dengan harapan dapat berkurang, akan tetapi frekuensi material roda besi beresonansi karena pengaruh kontak langsung antara roda dengan lantai. Sedangkan karet bersifat meredam getaran, hal ini karena salah satu diantara sifat karet yaitu sebagai isolator baik untuk menghambat panas maupun penghambat getaran. Sifat karet tersebut juga berpengaruh pada besarnya getaran yang ditimbulkan traktor apabila pengoperasiannya menggunakan roda karet.
f. Jenis karet peredam
Material yang dapat digunakan untuk mengurangi getaran pada stang kemudi traktor roda dua, diantaranya yang mempunyai sifat peredam atau sifat elastis seperti karet, plastik, polyurethane, kayu, fiber dan lain-lain. Pengurangan getaran dapat dilakukan dengan mengurangi transmisi dari sumber getaran sampai permukaan yang di ukur, yaitu penggunaan bahan yang elastis seperti pegas dan karet dan penambahan bahan yang mampu meredam getaran sehingga energi getaran sepanjang jalur transmisi dapat di ubah menjadi energi panas. Frekuensi getaran yang terjadi pada material peredam harus lebih kecil dari frekuensi getaran yang terjadi akibat transmisi dari sumber getaran. Benda yang bergetar pada frekuensi yang sama dapat saling mempengaruhi, dan disebut dalam keadaan beresonansi.
Dengan demikian tingkat kekerasan karet peredam sangat penting dalam penggunaan untuk suatu enjin. Karena karet yang kaku akan lebih sempurna menerima dan meneruskan getaran bila dibandingkan dengan karet yang lebih lunak (soft). Tingkat kekerasan karet dapat diukur sedemikian rupa mulai dari shore A 20 sampai dengan kekerasan shore A 95 (Tabel 4 dan Tabel 6). Karet sintetis yang digunakan sebagai parameter masukan adalah campuran antara karet alam dan Viton.
g. Tebal karet peredam
Karet peredam (mounting) yang dipasang antara enjin dan rangka depan gunanya sebagai peredam getaran. Sebagaimana diketahui bahwa enjin pada traktor roda dua terletak diatas rangka traktor yang diikat dengan baut M12, yang terjadi kontak langsung antara dua material logam sehingga menyebabkan terjadinya getaran ke rangka. Dengan pemasangan karet peredam pada posisi ini diharapkan akan terhambat laju getaran yang terjadi. Dengan adanya perbedaan antara ukuran tebal karet peredam, maka diharapkan adanya perbedaan karet peredam dalam mereduksi getaran.
Sebagaimana diketahui pemasangan karet mounting sangat berguna untuk mereduksi getaran. Dengan demikian disain karet peredam ini harus mendekati kesempurnaan dan apabila terjadi getaran, tidak langsung diteruskan sebesar getaran yang terjadi dari sumbernya.
h. Karet ring
Karet ring bentuknya sederhana dan menyerupai sebuah ring baut atau menyerupai karet gelang dengan kontruksi adanya hole ditengah sebesar batang baut. Fungsi karet ring tidak jauh berbeda dengan karet
mounting yang dipasang antara enjin dan rangka. Fungsinya yaitu untuk mereduksi getaran yang terjadi akibat kontak langsung antara dua komponen atau lebih pada traktor roda dua. Karet ring yang dipasang antara komponen traktor berperan penting untuk mereduksi getaran yang berasal dari sumbernya.