III. METODE PENELITIAN
3.3 Metode Penelitian
3.3.2 Model Jaringan Syaraf Tiruan untuk Pendugaan Getaran
Penelitian ini dilakukan dengan memakai dua model. Penentuan model ini didasarkan pada pemakaian bahan tambahan berupa karet mounting enjin standar ASTM sebagai peredam. Pemasangan karet tersebut dilakukan antara
dudukan enjin dengan rangka dan pemasangan karet ring pada setiap sambungan komponen utama traktor. Model yang dikembangkan adalah :
• Model I Jaringan Syaraf Tiruan
Model I dilakukan dengan tidak memasang karet peredam (mounting) dan traktor dalam keadaan normal dan layak pakai untuk lahan kering dan lahan basah. Semua perlengkapan asesories pada tiga unit traktor roda dua masih tersedia dan ada beberapa yang tidak berfungsi dengan baik seperti pada traktor B tidak terpasang penutup enjin.
• Model II Jaringan Syaraf Tiruan
Setelah model I selesai, dilakukan model II pada tiga unit traktor yang sama, pelaksanaannya sama seperti pada model I tanpa ada bagian atau komponen yang dibongkar (dilepas). Pada model II dilakukan pemasangan karet peredam pada tempat dan posisi setiap sambungan komponen (bagian) traktor.
3.3.3 Pemilihan dan Disain Karet Peredam
Pada dasarnya bahan peredam untuk jenis traktor banyak ragamnya, salah satu diantaranya adalah tipe baut tanam. Konstruksi peredam yang digunakan pada penelitian ini adalah konstruksi karet peredam (mounting) baut tanam. Dengan dugaan bahwa konstruksi baut tanam lebih cocok untuk menahan beban atau gaya yang ditimbulkan pada traktor serta lebih mudah untuk pemasangan pada enjin penggerak dan rangka traktor. Sedangkan konstruksi ulir tanam atau lainnya, akan mendapat kesulitan selama pemasangan pada enjin penggerak dan rangka traktor.
Karet peredam yang digunakan dalam penelitian ini adalah karet
mounting yang terlebih dahulu dilakukan uji kekerasan (shore A) pada laboratorium uji karet dengan menggunakan standar ASTM D.2240-97. Pengujian ini dilakukan guna melihat dan membandingkan antara kekerasan (shore A) karet terhadap berat tiga unit traktor yang digunakan. Selanjutnya akan dilakukan didisain dengan karakteristik dan dimensi tertentu sesuai dengan yang dibutuhkan, yaitu harus tahan terhadap beban, tidak mudah robek, tahan terhadap suhu (temperatur) operasional dan tahan terhadap bahan bakar atau minyak pelumas. Sedangkan untuk peredam getaran pada bagian lain tidak memerlukan persyaratan seperti pada enjin penggerak.
Berikut ini secara rinci akan diuraikan konstruksi dan karakteristik karet peredam getaran, adalah sebagai berikut :
a. Konstruksi karet peredam (mounting)
Konstruksi karet peredam (Gambar 8), terdiri dari dua batang baut M12 dengan tinggi batang baut 30 mm, untuk ditanam dalam karet 5 mm dan sisa di luar 25 mm. Karet berfungsi untuk meredam sedangkan baut terdiri dari logam padat (solid) dan berulir, berfungsi untuk mengikat karet peredam (mounting) pada rangka. Penanaman baut kedalam karet harus dilakukan dengan benar dan tidak diperkenankan terhubung secara langsung antara kedua ujung batang baut di dalam karet. Hal ini tidak boleh diabaikan, karena apabila terjadi kontak langsung antara dua ujung baut pengikat, maka besarnya getaran yang terjadi pada enjin penggerak akan langsung diteruskan ke rangka selanjutnya akan menjalar keseluruh unit traktor. Dengan demikian akan hilang fungsi karet peredam sebagai pereduksi getaran. Untuk menguji keberhasilan disain letak baut dalam karet, maka harus dilakukan uji hantaran konduktor. Uji yang paling sederhana atau lebih dikenal dengan teori Farady. Pada Gambar 8 menunjukkan penampang karet peredam dengan tiga ketebalan yang digunakan dalam penelitian.
Gambar 8 Disain penampang karet peredam (mounting)
b. Diameter
Diameter karet peredam (mounting) yang digunakan adalah 40 mm. Ukuran ini mengingat lebar rata-rata kaki enjin penggerak dan rangka depan untuk tiga unit traktor lebih kecil dari 50 mm. Semua permukaan ukuran tersebut diharapkan dapat kontak langsung dengan permukaan kaki enjin penggerak dengan rangka. Secara langsung, pengaruh dari diameter karet adalah terhadap
semua sumbu khususnya terhadap sumbu-y dimana getaran yang terjadi kearah kiri dan kanan traktor. Selanjutnya, dengan ukuran diameter 40 mm dianggap sudah cocok dengan lebar kaki enjin penggerak dan lebar rangka tiga unit traktor. Karet mounting dengan diameter 40 mm, akan mampu mengimbangi berat traktor sekalipun ada gaya yang timbul kesemua arah. Dengan demikian luas total kontak langsung permukaan karet mounting antara enjin dengan rangka adalah sebesar 628 mm2/karet atau untuk 4 unit karet 5024 mm2.
c. Jenis karet peredam (mounting)
Tingkat kekerasan (hardness) karet peredam sangat penting dalam penggunaan untuk mengatasi getaran. Tingkat kekerasan shore karet dinyatakan dengan shore A. Karet yang didisain terdiri dari jenis karet alam dan karet sintetis. Jenis karet alam kekerasan 78 shore A, karet alam kekerasan 80 shore A dan karet sintetis kekerasan 80 shore A. Ketiga jenis karet ini adalah katagori karet keras, namun karet alam 78 shore A lebih lunak (soft) dari karet alam 80 shore A. Sedangkan karet sintetis dengan 80 shore A adalah karet yang telah dicampur dengan bahan pencampur dari jenis Viton, karet ini lebih tahan terhadap pengaruh lingkungan luar seperti pelumas, gemuk (greas) dan bahan bakar lainnya. Dengan ditentukan tiga jenis karet, maka akan berguna untuk melihat sejauh mana besar pengaruh masing-masing jenis karet tersebut sehingga dapat mereduksi getaran yang ditimbulkan oleh enjin penggerak.
d. Tebal karet peredam (mounting)
Dari tiap jenis karet (Gambar 9), masing-masing karet didisain tiga ketebalan yaitu ketebalan (H) 15 mm, 20 mm dan 25 mm. Dari disain ketebalan yang berbeda diharapkan akan terlihat sejauh mana besar pengaruh ketebalan karet dan jenis karet untuk mereduksi getaran pada traktor roda dua. Secara langsung, pengaruh tiga ketebalan karet adalah terhadap sumbu-z, dimana getaran pada sumbu ini lebih diakibatkan oleh getaran yang terjadi tegak lurus terhadap sumbu-x dan sumbu-y. Dari ketebalan yang berbeda terhadap tiga shore A karet, diharapkan adanya perbedaan nilai reduksi getaran yang terjadi pada traktor.
a. Ф 40 x 15 mm b. Ф 40 x 20 mm c. Ф 40 x 25 mm Gambar 9 Disain ukuran karet peredam (mounting)
e. Jumlah karet peredam (mounting)
Karet yang dibutuhkan adalah berdasarkan jumlah titik atau kaki enjin penggerak yang kontak langsung dengan rangka traktor. Jumlah karet peredam yang dibutuhkan 4 unit. Berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh pabrik traktor, antara enjin penggerak dengan rangka tidak dipasang karet peredam. Dengan demikian empat titik kaki enjin penggerak berhubungan langsung dengan rangka. Sehingga memudahkan terjadinya hantaran getaran yang bersumber dari enjin penggerak yang selanjutnya diteruskan ke rangka dan ke seluruh unit traktor roda dua.
f. Karet ring peredam (karet ring)
Karet ring yang digunakan disini tidak memerlukan karakteristik seperti karet peredam (mounting). Kekerasan karet ring dalam penelitian ini, tidak termasuk dalam masukan atau yang dijadikan sebagai input. Tinjauan pada karet ring menyangkut dengan ketebalannya. Karena karet ring bukan peredam yang langsung berhubungan dengan sumber getaran, yaitu enjin penggerak. Dalam penelitian ini karet ring merupakan sebagai penghambat laju getaran. Karet ring yang digunakan dalam penelitian ini adalah jenis yang mudah didapat di pasar yaitu jenis sintetis dengan bahan campurannya EPDM. Bentuk dan ketebalan karet ring yang digunakan seperti terlihat pada Gambar 10.
Gambar 10 Karet ring peredam yang di pasang pada beberapa sambungan komponen traktor roda dua