Ide rancangan penggetaran mole plow adalah mengaplikasikan forced vibrations pada kantilever beam dari mole plow. Beam mole plow terbuat dari baja S45C yang mempunyai sifat elastis dan berbentuk kantilever. Struktur beam yang berbentuk kantilever menyebabkan beam kuat terhadap tarikan ke depan dan lemah terhadap tarikan ke samping. Kondisi inilah yang membuat beam bisa dijadikan pegas yang akan bergetar apabila diberikan gaya getar ke arah samping. Penggetar berfungsi menggetarkan kantilever beam dari mole plow. Penggetaran dirancang untuk bisa dilakukan pada berbagai frekuensi agar bisa mengetahui frekuensi getar yang tepat untuk menurunkan draft mole plow. Penggetaran dirancang dengan membangkitkan gaya getar dari putaran massa unbalanced yang diputar oleh motor listrik dan dapat diseting jari-jari eksentriknya. Skema perancangan penggetar mole plow bisa dilihat pada Gambar11.
Gambar 11. Skema rancangan penggetar mole plow.
Penggetar mole plow dirancang dengan memanfaatkan prinsip eksentrisitas pusat massa. Dimana suatu massa eksentris atau unbalanced diputar pada pusat putaran tertentu. Pusat massa yang diputar berada diluar
motor listrik
kopling
penggetar
beam
27 sumbu pusat putaran sehingga terjadi ketidaksetabilan putaran. Kesetabilan putaran inilah yang akan menghasilkan getaran atau gaya penggetar. Untuk memenuhi fungsi penggetaran, penggetar mole plow terdiri dari beberapa bagian, yaitu unbalanced (piringan exciter+plat pengapit exciter), poros penggetar, tutup penggetar, pipa penggetar, dudukan penggetar, dudukan tutup penggetar, sistem transmisi, dan batang kantilever.
1. Piringan Exciter
Piringan exciter berfungsi sebagai pembangkit gaya getar. Piringan exciter dirancang dengan bentuk dasar lingkaran yang dibuat sedemikian rupa sehinga profilnya merupakan serpihan dari suatu lingkaran. Pusat massa piringan exciter dirancang untk mempunyai jarak eksentrik (e) atau radius eksentrik (e) tertentu dari suatu pusat lingkaran. Dengan memutar massa piringan exciter yang berjarak e dari pusat putaran diharapkan akan terdapat suatu pussat massa yang berputar pada jarak e sehingga terjadi ketidaksetabilan putaran. Ketidaksetabilan putaran ini yang akan menimbulkan getaran. Dengan meracang jarak e pada piringan exciter maka akan bisa ditentukan besarnya gaya penggetaran dengan syarat massa exciter dan kecepatan putaran diketahui.
Pada piringan exciter dibuat dua buah lubang baut pada bagian ujungnya. Lubang-lubang tersebut berfungsi sebagai tempat mengikat piringan exciter dengan baut. Dengan diikat dua buah baut, piringan exciter akan terkunci pada posisi tertentu.
2. Plat Pengapit Exciter
Plat Pengapit exciter berfungsi untuk mengikat piringan exciter pada posisi tertentu. Pada saat diputar, pusat massa piringan exciter dijaga agar tetap berotasi dengan jarak e tetap terhadap pusat putaran sesuai penyetingan di awal pemasangannya. Plat pengapit exciter berfungsi mengapit piringan exciter agar tetap terjaga pada posisi awalnya.
28 Piringan exciter diikat pada plat pengapit exciter oleh dua buah baut supaya terkunci pada posisi tertentu. Sementara plat pengapit exciter diikat pada poros penggetar. Pada saat poros penggetar diputar, plat pengapit exciter akan meneruskannya ke piringan exciter sehingga piringan exciter berputar.
Plat pengapit exciter berjumlah dua buah. Pada masing-masing plat pengapit exciter dibuat lima buah lubang yang posisinya sama pada kedua plat. Sehingga tiap lubang dari kedua plat berpasangan satu sama lain untuk mengikatkan baut. Dimana empat pasang lubang berfungsi untuk perubahan posisi pengikatan baut. Sementara satu pasang lubang tidak mengalami perubahan posisi pengikatan untuk menjadi tumpuan perputaran atau perubahan posisi piringan exciter pada plat pengapit exciter. Dengan membuat empat buah lubang, posisi piringan exciter pada plat pengapit exciter bisa diubah pada empat posisi. Dengan cara memutar piringan exciter pada plat pengepit exciter sampai menemukan lubang baut pada posisi yang dinginkan lalu menguncinya dengan baut, maka posisi e akan bisa diubah-ubah sesuai keinginan.
Pada plat pengapit exciter dibuat sebuah alur pasak. Alur pasak ini berfungsi untuk mengikatkan plat pengapit exciter pada poros penggetar. Untuk memperkuat ikatan pada plat pengapit exciter dibuat naf pada salah satu sisinya.
3. Poros Penggetar
Poros penggetar berfungsi meneruskan tenaga putar dari flexible coupling ke komponen penghasil getaran yaitu plat pengapit exciter dan piringan exciter. Tenaga putar dari flexible coupling mula-mula diteruskan ke plat pengapit exciter kemudian plat pengapit exciter memutar piringan exciter yang diapitnya. Dengan kondisi piringan exciter yang unbalanced maka tenaga putar ini akan menghasilkan getaran pada komponen penggetar.
29 Gambar 12. Piringan exciter terpasang pada plat pengapit exciter pada posisi e
max dan e min .
Pada poros penggetar dibuat dua buah alur pasak. Alur pasak ini berfungsi untuk membenamkan pasak yang akan mengikat poros penggetar dengan plat pengapit exciter. Dengan memasang pasak antara poros penggetar dengan plat pengapit exciter diharapkan pada saat berputar tidak terjadi slip putaran pada sambungan poros penggetar dan plat pengapit exciter.
4. Tutup Penggetar
Tutup penggetar memiliki beberapa fungsi utama, yaitu sebagai tempat memasang bearing yang menahan poros penggetar, sebagi tempat bertumpu pipa penggetar, dan sebagai penyalur getaran dari bearing ke dudukan penggetar. Tutup penggetar berjumlah dua dan pada salah satu sisi dari masing-masing tutup penggetar dipasang bearing untuk tumpuan poros penggetar. Pada saat timbul getaran dari piringan exciter, plat pengapit exciter ikut bergetar. Selanjutnya getaran tersebut menggetarkan poros penggetar dan poros penggetar meneruskan getaran tersebut pada bearing. Tutup penggetar menerima getaran dari bearing dan meneruskanya ke dudukan penggetar. Getaran ini selanjutnya diteruskan ke beam mole plow oleh dudukan penggetar.
piringan exciter plat pengapit exciter
lubang penyetelan e
poros penggetar baut pengikat
30 Gambar 13. Dua alternatif sketsa rancangan tutup penggetar. Ada perbedaan antara kedua tutup penggetar. Tutup penggetar bagian depan dipasang mati tidak bisa dilepas dari dudukan tutup penggetar. Pada tutup bagian belakang dibuat kupingan untuk mengikat tutup penggetar dengan dudukan penggetar mengguakan ikatan baut. Dengan menggunakan ikatan baut, tutup penggetar bagian belakang bisa dibuka untuk memudahkan membuka baut yang mengikat piringan exciter dan plat pengapit exciter pada saat penyetelan radius eksentrik.
5. Pipa Penggetar
Untuk menutupi piringan exciter dan plat pengapit exciter maka di antara tutup penggetar dipasang sebuah pipa besi. Selain sebagai kesing dari penggetar pipa penggetar berfungsi juga untuk memperkuat tutup penggetar dalam menyalurkan getaran. Dengan adanya pipa penggetar yang diikat oleh baut pada tutup penggetar, getaran pada masing-masing tutup akan terhubung sehingga mengurangi beban yang ditahan oleh masing-msing tutup.
31 Gambar 14. Dua alternatif sketsa pipa penggetar.
6. Dudukan Tutup Penggetar
Dudukkan tutup penggetar memiliki beberapa fungsi, yaitu sebagai mounting dari tutup penggetar, penguat struktur tutup penggetar, dan penyalur getaran dari tutup penggetar ke dudukan penggetar melalui ikatan baut. Tutup penggetar dipasang berdiri pada dudukan tutup penggetar. Dengan berdiri pada dudukan tutup penggetar, beban dari massa komponen-komponen pengetar yang telah disebutkan di atas bertumpu pada dudukan tutup penggetar. Getaran yang timbul pada tutup penggetar akibat penggetaran piringan exciter akan tersalurkan pada dudukan tutup penggetar.
Gambar 15. Dua alternatif sketsa dudukan tutup penggetar.
7. Dudukan Penggetar
Fungsi dari dudukan penggetar adalah sebagai mounting dari penggetar dan sebagai penyalur getaran yang timbul pada penggetar ke beam mole plow. Dudukan penggetar menghubugkan penggetar
32 pada beam mole plow. Dengan terhubungnya penggetar dan beam mole plow, getaran dari penggetar tersalurkan pada beam mole pow. Karena sifat elastis dari beam mole plow yang meupakan batang kantilever, maka dengan penggetaran tersebut akan timbul getaran struktur pada beam mole plow. Selanjutnya getaran struktur tersebut menggetarkan blade mole plow yang masuk ke dalam tanah.
Gambar 16. Sketsa dudukan penggetar.
8. Sistem Transmisi
Sistem transmisi yang dipergunakan pada penggetar mole plow adalah kopling. Kopling berfungsi untuk menyalurkan tenaga dari motor listrik ke pembangkit getaran. Kopling terdiri dari kopling flens, flexible coupling dan kopling freewheel. Kopling flens fungsinya menyalurkan tenaga dari flexible coupling ke poros penggetar. Flexible coupling berfungsi menyalurkan tenaga dari kopling freewheel ke kopling flens serta meredam getaran dari pembangkit getaran agar tidak merusak motor listrik. Kopling freewheel berfungsi menyalurkan tenaga dari motor listrik ke flexible coupling serta memutuskan tenaga dari putaran pembangkit getaran ke motor listrik saat motor listrik dimatikan.
9. Batang Kantilever
Batang kantilever berfungsi sebagai rangka tarik dari blade mole plow dan sebagai pegas penggetar. Batang kantilever akan menimbulkan getaran struktur ketika mendapatkan gaya getar dari
33 unbalanced (piringan exciter+plat pengapit exciter). Batang kantilever merupakan bagian dari mole pow yaitu bagian beam mole plow.