TUGAS AKHIR Analisis Kinematis Lengan Excavator Analisis Kinematis Lengan Excavator Keihatsu 921 C.

(1)

i

TUGAS AKHIR

Analisis Kinematis Lengan Excavator

Keihatsu 921 C

Tugas Akhir ini Disusun Untuk Memenuhi Syarat Mendapatkan Gelar Sarjana S1

Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh:

DEVI YULIANTO

D 200 090 051

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

vi

MOTTO

Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah keadaan suatu kaum sebelum mereka mengubah keadaan diri mereka sendiri.

( Ar-Ra’du : 11 )

Kebajikan apapun yang kamu peroleh adalah dari sisi Allah, dan

keburukan apapun yang menimpamu, itu dari kesalahan dirimu sendiri. (An-Nisa : 79)

Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan ( QS. Al Insyirah: 6)

Jenius adalah 1 % inspirasi dan 99 % keringat. Tidak ada yang dapat menggantikan kerja keras

(7)

vii

RINGKASAN

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah analisis kinematis pada excavator, yaitu pada excavator produk keihatsu 921 C. Analisis kinematis dimaksud untuk mengetahui posisi dan kecepatan pada setiap link pada posisi tertentu.

analisis kinematis yang dilakukan adalah pada perhitungan posisi dan kecepatan sesaat boom, arm dan backet. Analisi dilakukan sepanjang workspace area mekanisme lengan excavator berbagai titik pada mekanisme lengan excavator pada satu arah putaran. Analisis yang dilakukan adalah pada gerak umum dua dimensi yang dimiliki oleh mekanisme lengan excavator.

Hasil analisis kinematis didapatkan hasil bahwa analisis kinematis diberbagai posisi dari silinder boom memendek secara maksimal sampai memanjang secara maksimal pada workspacearea didapatkan kecepatan sudut boom terendah dicapai pada saat silinder boom pada posisi sudut

θ1 = 42,75o dan kecepatan tertinggi sudut boom dicapai pada saat silinder

boom pada posisi θ1 = 137,75o. Dan pada arm didapatkan kecepatan

sudut arm terendah dicapai pada saat silinder arm pada posisi sudut θ3 =

70o dan kecepatan tertinggi sudut arm dicapai pada saat silinder arm pada

posisi θ3 = 140o. Dan untuk bucket didapatkan kecepatan sudut bucket

terendah dicapai pada saat silinder Bucket pada posisi sudut θ5 = 30o

dan kecepatan tertinggi sudut bucket dicapai pada saat silinder bucket

pada posisi θ5 = 130o.

(8)

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum. Wr. Wb

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas

berkah dan rahmat-NYA sehingga penyusunan laporan penelitian ini

dapat terselesaikan.

Tugas akhir berjudul ”Analisis Kenimatis Lengan Excavator

Keihatsu 921 C”. dapat terselesaikan atas dukungan dari beberapa pihak.

Untuk itu penulis pada kesempatan ini dengan segala ketulusan dan

keikhlasan hati menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak Wijianto, S.T, M.Eng.Sc selaku pembimbing utama yang

telah memberikan dukungan serta arahan dalam penulisan laporan

tugas akhir ini.

2. Bapak Amin Sulistyanto, S.T selaku pembimbing pendamping yang

telah memberikan bimbingan dan arahan dalam penulisan tugas

akhir ini.

3. Kedua orang tua Ibunda tercinta Titin dan ayahanda tercinta Wardi

yang selalu memberikan semangat, doa dan dukungan baik moril

maupun materil pada saya sehingga dapat mewujudkan keinginan

beliau untuk mendapatkan gelar sarjana teknik

4. Muhammad Wahyudi, Supriyanto Wiyanto Dani teman

seperjuangan dalam penelitian tugas akhir ini, terimakasih atas

support dan kerja samanya karna kalian telah memberikan ide-ide baru selama penelitian ini berlangsung.

5. Teman-teman Teknik Mesin angkatan 2009, yang tidak bisa

disebutkan satu persatu terimakasih atas bantuan dan

(9)

(10)

x

DAFTAR ISI

Halaman Judul ... i

Pernyataan Keaslian Skripsi ... ii

Halaman Persetujuan ... iii

(11)

xi

2.2.2 Persamaan Analisis Kinematis ... 17

BAB III ANALISIS KINEMATIS_... ₂₃

3.1 Analisis Kinematis Mekanisme Boom ... 23

3.1.1 Analisis Posisi ... 25

3.1.2 Analisis Kecepatan ... 26

3.2 Analisis Kinematis Mekanisme Arm ... 31

3.2 Analisis Kinematis Mekanisme Bucket ... 38

BAB IV ANALISIS PENGERJAAN KOMPUTER MATLAB_... ₄₈

4.1 Perbandingan kecepatan mekanisme boom pada berbagai Posisi ... 50

4.2 Perbandingan kecepatan mekanisme arm pada berbagai Posisi ... 52

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 01. Mekanisme Lengan Excavator Backhoe ... 8

Gambar 02 Mekanisme Boom ... 9

Gambar 03 Macam-macam Kontruksi Batang Arm ... 10

Gambar 04 Mekanisme Arm ... 11

Gambar 05 Jenis-jenis Bucket ... 15

Gambar 06 Mekanisme Bucket ... 15

Gambar 07 Workspace Area Mekanisme Lengan Excavator Backhoe .... 17

Gambar 08 Sudut Workspace Area Mekanisme Lengan Excavator Backhoe ... 18

Gambar 09 Jenis-jenis Gerak Benda Tegar ... 20

Gambar 10 Posisi, Kecepatan Pada Batang ... 21

Gambar 11 Posisi Mekanisme Boom ... 23

Gambar 12 Diagram Benda Bebas Mekanisme Boom ... 24

Gambar 13 Posisi titik B ... 24

(13)

xiii

Gambar 20 Kecepatan Titik C ... 34

Gambar 21 Poligon Kecepatan Titik C ... 35

Gambar 22 Kecepatan Titik D dan E ... 37

Gambar 23 Posisi Mekanisme Bucket ... 38

Gambar 24 Diagram Benda Bebas Bagian Hidrolik Mekanisme Bucket ... 39

Gambar 25 Four-bar linkage Mekanisme Bucket ... 40

Gambar 26 Posisi Four-bar Linkage Mekanisme Bucket ... 41

Gambar 27 Kecepatan Titik F ... 44

(14)

xiv

DAFTAR GRAFIK

Grafik 01 Kecepatan Boom Pada Berbagai Posisi ... 50

Grafik 02 Kecepatan Arm Pada Berbagai Posisi ... 52

(15)

xv

DAFTAR SIMBOL

Simbol Satuan

Q = Kalor [Joule]

ω = Kecepatan Sudut [Rad/s]

V = Kecepatan [mm/s]