BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 PENDAHULUAN
Kopling adalah suatu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dari poros penggerak (driving shaft) ke poros yang digerakkan (driven shaft), dimana putaran inputnya akan sama dengan putaran outputnya. Tanpa kopling, sulit untuk menggerakkan elemen mesin sebaik – baiknya (Yen-Chen, 2007). Dengan adanya kopling pemindahan daya dapat dilakukan dengan teratur dan seefisien mungkin.
Gambar 2.1 Sistem Gerak Kendaraan Roda 4 (Sumber: Guru otomotif, 2016)
Umumnya, pada kendaraan truk sistem kopling menggunakan penggerak hidrolis. Untuk fungsi kopling tepat, udara harus dilepas dengan benar dari sistem kopling hidrolik. Sistem kopling hidrolik mengacu pada sistem transmisi yang menggunakan cairan hidrolik bertekanan untuk menggerakkan mesin (Prabhudatta, 2013).
Menurut (Prasanth, 2014) Sistem kopling transmisi manual menggunakan tiga pedal yang memiliki beberapa kekurangan sehubungan dengan operasinya. Supir harus mengelola ketiga pedal dengan kedua kakinya, hal ini dianggap terlalu rumit. Sebagian
besar pengemudi yang sedang mengemudi kendaraan truk tidak menyadari adanya cengkeraman yang tidak tepat, Karena hal ini bisa terjadi gesekan antara roda gigi dan berpengaruh terhadap faktor daya tahan gearbox dan sistem transmisi.
Pada mobil angkutan barang pedal kopling dibuat lebih berat dimaksudkan untuk mencegah slip pada kopling. Permasalahan muncul pada saat keadaan lalu lintas padat atau waktu perjalanan yang jauh. Frekuensi penekanan semakin lebih sering yang akan mengakibatkan kelelahan pada supir. Menurut (Singh, 2015) beberapa pabrikan fokus mengurangi usaha untuk menggerakkan pedal kopling dan memberikan pengalaman berkendara yang menyenangkan. Dalam kondisi lalu lintas yang padat dimana kopling sering digunakan, usaha pedal yang diperlukan untuk melepaskan kopling harus berada dalam kisaran yang nyaman. Seringkali pengemudi yang mengendarai transmisi manual mengeluhkan sakit lutut yang disebabkan karena usaha pedal yang tinggi, hal ini terjadi saat ergonomi pedal ABC (accelerator, brake and clutch) tidak dirancang dengan baik. Dengan demikian ada kebutuhan untuk mengurangi kelelahan mengemudi dengan mengoptimalkan sistem kopling.
2.2 PATENT REVIEW
Berdasarkan hasil pencarian yang penulis lakukan, maka berikut ini adalah beberapa paten yang berkaitan dengan sistem kopling terutama pada pedal kopling pada transmisi manual.
1. Brake, clutch and accelerator hand control for paraplegics dipatenkan oleh Pless Counts, Salem Mo dipatenkan pada tanggal; 8 juni, 1962. Dengan nomer paten: US 3,192,794
Gambar 2.2 Brake, clutch and Accelerator Hand Control (Sumber: Pless, 1962)
Paten ini menambahkan tuas yang terhubung pada pedal gas, rem, dan kopling untuk mengoperasikan masing-masing pedal dengan tangan.
2. Semi-auto clutch system for manual transmission vehicle and operating method thereof dipatenkan oleh Il Jin Cho pada tanggal; 4 September, 2012. Dengan nomer paten: WO2013069882 A1
Gambar 2.3 Semi-auto Clutch System for Manual Transmission Vehicle and Operating Method Thereof
(Sumber: Il Jin Cho, 2012)
Gambar 2.4 Semi-auto Clutch System for Manual Transmission (Sumber: Il Jin Cho, 2012)
Patent yang menambahkan beberapa komponen untuk membuat kendaraan bertransmisi manual agar tidak memerlukan kerja untuk mengoperasikan pedal kopling dengan menambahkan motor yang menggerakkan pedal kopling saat dibutuhkan. Pada saat pedal rem diinjak otomatis kopling tertekan.
3. Electronic Clutch Pedal Assembly Having Varyng Resistance dipatenkan oleh Dan O’Neill pada tanggal; 18 Februari, 2014. Dengan nomer paten: US 8,650,984 B2
Gambar 2.5 Electronic Clutch Pedal Assembly Having Varyng Resistance (Sumber: O’Neill, 2014)
Paten ini menambahkan motor elektrik pada pedal kopling untuk mengurangi beban saat menggunakan pedal. Pedal ini terbukti dapat mengurangi gaya yang dibutuhkan untuk mengoperasikan pedal kopling sampai dengan 50% dibanding dengan pedal kopling konvesional.
4. Clutch Pedal With Spring dipatenkan oleh Marvin T Wobrock pada tanggal; 6 November, 1964. Dengan nomer paten: US3302763 A
Gambar 2.6 Clutch Pedal With Spring (Sumber: Marvin, 1964)
Paten ini terdapat penambahan spring pada pedal kopling sehingga pengurangi beban untuk menginjak pedal. Terdapat 2 spring yang seimbang untuk membantu pedal kopling beroperasi, spring pertama membantu dalam proses pelepasan kopling saat menginjak pedal dan spring kedua membantu pedal kopling kembali ke posisi semula.
2.3 PERANCANGAN KOPLING SEMI OTOMATIS
Kopling semi otomatis adalah sebuah sistem yang menggantikan fungsi dari pedal kopling dengan push button pada mobil transmisi manual yang dibantu oleh kerja sensor mekanis yang dihubungkan ke elektrik linear aktuator sebagai pengganti dari fungsi pedal untuk menggerakkan master silinder.
Gambar 2.7 Skema Sistem Alat Kopling Semi Otomatis
Berdasarkan paten sebelumnya, alat ini memiliki perbedaan yang membuat alat ini lebih praktis dan ringkas. Pada alat kopling semi otomatis penambahan alat dinilai lebih ringkas karna tidak memerlukan ruang yang besar untuk komponen menambahan, penempatan push button yang menyatu pada persneling bertujuan untuk memudahkan supir ketika menggunakan kopling sekaligus ingin memindahkan gigi menjadikan salah satu kelebihan dari paten sebelumnya. Penggunaan mikrokontroller arduino sebagai alat proses informasi dari perintah atau sinyal yang diberikan. Menjadikan sistem ini dinilai lebih akurat dalam memproses perintah atau sinyal input.
Tabel 2.1 Tabel Diskusi Patent Review Nama
patent Kelebihan Kekurangan Mengurangi usaha pedal kopling Mengganti peran pedal kopling Pedal dan persenelin g berada di satu komponen Brake, clutch and accelerato r hand control for paraplegic s Kerja pedal dapat dioperasikan dengan tangan yang terhubung melalui tuas. Sangat berguna untuk orang mengalami kebutuhan khusus terutama gangguan pada kaki Menjadi tidak efektif ketika memerlukan pengoperasian memerlukan kerja pedal lebih cepat sementara tangan harus tetap memegang stir. X √ X Semi-auto clutc h system for manual transmissi on vehicle and operating method thereof Menjadikan pedal kopling otomatis tertekan dan terlepas ketika menginjak pedal rem Harus menekan pedal rem ketika setiap kali ingin menggunakan koling √ √ X Electronic Clutch Pedal Assembly Having Menggunaka n motor listrik tambahan sehingga gaya yang dibutuhkan Masih membutuhkan kerja kaki pada pedal kopling untuk
mengoperasikan kendaraan
Varyng Resistance untuk mengoperasi kan kopling berkurang sampai 50% transmisi manual Clutch Pedal With Spring Menambahka n 2 spring pada pedal kopling untuk mengurangi gaya yang dibutuhkan kaki saat menginjak kopling Masih membutuhkan kerja kaki pada pedal kopling untuk mengoperasikan kendaraan transmisi manual √ X X Kopling Semi Otomatis Menggantika n peran pedal kopling dengan push button yang ditempatkan menyatu dengan tuas persneling. Menggunakan kelistrikan yang diperoleh dari accu mobil sehingga ketika accu mobil tidak aktif alat
otomatis mati. √ √ √
2.4 PRINSIP KERJA KOPLING
Fungsi kopling adalah untuk meneruskan dan memutuskan putaran mesin ke transmisi. Pada setiap kendaraan mempunyai berbagai macam bentuk kopling. namun secara umum cara kerja kopling sama semua dengan prinsip menghubungkan dan memutuskan aliran tenaga (Willys, 2013).
Gambar 2.8 Kopling Posisi Terlepas (Sumber: Willys, 2013)
Pada saat pedal kopling diinjak maka tuas pembebas akan menekan bantalan pembebas ke depan sekaligus menekan pegas diafragma sehingga pegas diafragma akan mengungkit pressure plate. Dengan demikian plat kopling akan terbebas dan putaran mesin tidak diteruskan ke transmisi.
Gambar 2.9 Kopling Posisi Terhubung (Sumber: Willys, 2013)
Sedangkan, Pada saat pedal kopling dilepaskan, maka tuas pembebas akan kembali ke posisi semula, dan bantalan pembebas tidak menekan pegas diafragma seperti pada saat kopling diinjak. Hal ini mengakibatkan pressure plate kembali menekan plat kopling dengan fly wheel. Sehingga putaran dari mesin akan diteruskan menuju transmisi.
2.5 KOMPONEN-KOMPONEN KOPLING
Menurut (Kusuma, 2010) terdapat beberapa kopling yang dapat dibedakan dari fungsinya masing-masing, yaitu:
Gambar 2.10 Komponen-komponen Kopling (Sumber: otomotrip, n/d)
a. Pedal Kopling
Fungsi pedal kopling adalah untuk merubah gaya tekanan dari kaki pengemudi untuk di teruskan ke dalam master kopling, pedal kopling biasanya terletak di paling kiri dan di injak menggunakan kaki kiri.
b. Master Silinder
Fungsi master silinder yaitu untuk meneruskan tenaga dari pedal koling ke realese kopling, dalam master silinder ini terdapat seal atau perapat karet yang mencegah minyak kopling tidak tidak bocor, serta reservoir atau penampung minyak kopling, reservoir untuk minyak kopling untuk minyak kopling ada yang menjadi satu dengan master silinder dan ada yang terpisah.
Gambar 2.11 Master Silinder (Sumber: Suprapto, 2006)
c. Release Silinder Kopling
Release kopling berfungsi menerima tekanan dari master kopling atas (master silinder) dan meneruskan kedalam garpu pembebas melalui push rod untuk mendorong maju dan membebaskan plat kopling dari himpitan antara matahari kopling dengan roda gila. Sama hal-nya dengan master kopling di dalam release kopling ini juga terdapat perapat atau seal untuk mencegah kebocoran minyak kopling.
d. Garpu pembebas
Garpu pembebas berfungsi menerima gaya tekan dari release bearing kopling, garpu kopling ini dihubungkan dengan release bearing yang akan bergerak maju mundur menekan cover clutch dan membebskan putaran mesin ketika pedal kopling di injak.
e. Release Bearing Kopling
Release bearing kopling merupakan sebuah bantalan berupa bearing atau kolaher yang fungsinya untuk menekan diafragma spring pada tutup kopling (cover clutch). f. Tutup kopling (Clutch Cover)
Gambar 2.12 Tutup Kopling (Sumber: Suprapto, 2006)
Clutch cover juga disebut dekrup atau matahari koling, fungsi clutch cover adalah sebagai dudukan kampas kopling dan menekan kampas kopling ke fly wheel untuk meneruskan tenaga dari mesin.
g. Kampas Kopling (Disc Clutch)
Kampas kopling adalah komponen kopling yang berfungsi untuk meneruskan tenaga dari mesin ke transmisi, berbentuk piringan yang terbuat dari bahan asbes, kampas kopling harus diganti jika keausan sudah terasa. Pada kampas kopling terdiri dari facing yang berfungsi sebagai bidang gesek yang dihubungkan oleh paku keling pada cushion plate dan berfungsi untuk memperlembut saat kopling berhubungan. Pada kampas kopling terdapat torsion damper atau pegas plat kopling yang berfungsi untuk meredam kejutan ketika kopling berhubungan. h. Roda Gila (Fly Wheel)
Fly wheel berfungsi untuk meneruskan tenaga atau putaran mesin yang selanjutnya diteruskan ke transmisi melalui kampas kopling.
2.6 SISTEM KOPLING PENGGERAK HIDROLIK
Hidrolika membahas hukum keseimbangan dan gerakan fluida serta aplikasinya, sasaran pokok dari hidrolika adalah aliran fluida yang dikelilingi oleh selubung, seperti misalnya aliran di dalam saluran-terbuka & tertutup.
Sebagai contoh: aliran pada sungai, terusan, cerobong dan juga pipa saluran; nozzle dan komponen-komponen mesin hidrolik. Pengertian dasar dari suatu sistem hidrolik adalah suatu sistem pemindahan tenaga dengan menggunakan fluida sebagai media kerjanya. Dalam tugas akhir ini penulis akan membahas suatu sistem pemindahan energi yang dilakukan secara hidrolik, yaitu pemindahan dan pengaturan gaya dan gerakan fluida.
Seperti ilustrasi dibawah ini, pada prinsipnya suatu sistem hidrolik bisa menghasilkan kerja dari sebuak gerak mekanik menjadi gerak hidrolik yang kemudian diubah lagi menjadi tenaga mekanik. Zat cair (fluida) disini bertindak sebagai pengalih energi, sebagai contoh : pompa-pompa hidrolik, kopling hidrolik, dan sebagainya.
Dengan memanfaatkan media minyak, suatu sistem hidrolik dapat menggerakkan benda yang besar ataupun berat hanya dengan menggunakan tenaga yang kecil. Energi dalam bentuk cairan yang ditekan dari master silinder, dialirkan melalui pipa (dalam perancangan ini menggunakan selang) ke pengarah menuju obyek. Pengarah atau actuator memindahkan energi hidrolik menjadi energi mekanik.
2.6.1 Komponen-komponen Hidrolik
Menurut (Endianto, 2007) pada perancangan kopling hidrolik, ada beberapa komponen-komponen penunjang yang sangat penting atau berpengaruh terhadap kinerja dari sistem kopling hidrolik tersebut, diantaranya:
a. Master Silinder
Di dalam master silinder masih ada beberapa komponen yang menjadi satu kesatuan, seperti :
Piston pompa, berfungsi sebagai pemompa atau pendorong minyak hidrolik (fluida) yang diteruskan untuk mendorong piston pada kaliper.
Pegas pembalik, berfungsi sebagai pembalik piston pompa kembali ke tempat semula. Obyek yang di dorong Fluida di dorong oleh pompa Master Silinder Actuator.
Perapat (sil), pada master silinder, ada dua buah sil yang memiliki dua fungsi, yaitu sebagai katup dan sebagai pencegah kebocoran minyak hidrolik (fluida). b. Reservoir
Reservoir (tangki fluida) berfungsi sebagai wadah atau tempat penyimpanan minyak hidrolik.
c. Pipa (selang)
Pipa yang digunakan untuk mengalirkan minyak (fluida) dari master silinder menuju kaliper, yaitu berupa selang (pipa lentur) yang terbuat dari bahan sintetis. d. Slave silinder
Di dalam slave silinder, ada beberapa komponen yang menjadi satu kesatuan, seperti:
Piston, berfungsi sebagai pendorong obyek. Dari piston master silinder melalui fluida menekan piston pada kaliper dan mendorong obyek (kopling) yang ada di depannya.
Perapat (sil), berfungsi untuk mencegah bocornya minyak (fluida) dan mencegah kotoran, debu, maupun air yang masuk.
e. Fluida
Fluida yang digunakan akan mendapat tekanan, kecepatan, dan temperatur yang bervariasi dalam batas-batas tertentu terhadap media tekan dan media pemindah tekanan. Kekentalan (viskositas) suatu fluida dinyatakan dengan besaran yang disebut koefisien viskositas, atau disebut viskositas.
2.6.2 Hukum Pascal
Hukum Pascal adalah hukum yang menyatakan bahwa tekanan yang dikenakan pada zat cair di dalam sebuah ruang tertutup akan diteruskan ke semua arah dengan sama besar dan sama rata. Hal ini memiliki arti bahwa tekanan yang menekan wadah besarnya sama di segala tempat.
Apabila piston pada tabung 1 diberi gaya 𝐹1, pada tabung 1 akan timbul tekanan 𝑝1 = 𝐹1
𝐴1, tekanan ini akan diteruskan ke segala arah dan sama besar, diantaranya menuju tabung 2. Dengan demikian, pada piston 2 timbul gaya sebesar 𝐹2 = 𝑝2 . 𝐴2. Oleh karena 𝑝1 =
𝐹1
𝐴1, maka besarnya F2 dapat dinyatakan dengan: 𝑝 = 𝐹1 𝐴1 = 𝐹2 𝐴2 → 𝐹2 𝐹1 = 𝐴2 𝐴1 𝑎𝑡𝑎𝑢 𝐹1 = 𝐴1 𝐴2 𝑥 𝐹2 (2.1)
Dimana: 𝐹1, 𝐹2 = gaya pada piston 1 dan 2 (N)
𝐴1, 𝐴2 = luas penampang piston 1 dan 2 (𝑚𝑚2)
Oleh karena 𝐴2lebih besar dari 𝐴1, maka didapatkan keuntungan yaitu hanya dengan gaya yang kecil dapat menghasilkan gaya dorong yang lebih besar (Totten, 2012, p. 4).
2.6.3 Kecepatan Gerak Piston
Besarnya kecepatan luncur piston v (m/s) ditentukan oleh faktor langkah piston 𝑙𝑝 (mm) dan waktu t (s), Atau secara matematis dapat ditulis:
𝑣𝑝 = 𝑙𝑝
𝑡 (2.2)
Dimana: 𝑣𝑝 = kecepatan gerak piston (mm/s) 𝑙𝑝 = langkah piston (mm)
2.7 ARDUINO
Arduino merupakan rangkaian elektronik yang bersifat open source, serta memiliki perangkat keras dan lunak yang mudah untuk digunakan.Arduino dapat mengenali lingkungan sekitarnya melalui berbagai jenis sensor dan dapat mengendalikan lampu, motor, dan berbagai jenis aktuator lainnya. Arduino mempunyai banyak jenis, di antaranya Arduino Uno, Arduino Mega 2560, Arduino Fio, dan lainnya.
Bahasa pemrograman arduino merupakan bahasa C yang sudah disederhanakan syntax bahasa pemrogramannya sehingga mempermudah kita dalam mempelajari dan mendalami mikrokontroller. Mikrokontroler Arduino Uno berfungsi sebagai pusat pengolah data atau dapat dikatakan sebagai CPU (Central Proccesing Unit), yang mana tugasnya mengolah semua data yang masuk dan data yang keluar (Guntoro, 2013).
Gambar 2.13 Arduino Board (Sumber: Guntoro, 2013)
Arduino Development Environment terdiri dari editor teks untuk menulis kode, sebuah area pesan, sebuah konsul, sebuah toolbar dengan tombol-tombol untuk fungsi yang umum dan beberapa menu. Arduino Development Environment terhubung ke arduino board untuk meng-upload program dan juga untuk berkomunikasi dengan arduino board. Perangkat lunak yang ditulis menggunakan Arduino Development Environment disebut sketch. Sketch ditulis pada editor teks. Sketch disimpan dengan file berekstensi .ino. area pesan memberikan informasi dan pesan error ketika kita menyimpan atau membuka sketch. Konsul menampilkan output teks dari Arduino Development Environment dan juga menampilkan pesan error ketika kita mengkompile sketch. Pada sudut kanan bawah jendela Arduino Development Environment menunjukan jenis board dan port serial yang sedang digunakan. Tombol toolbar
digunakan untuk mengecek dan meng-upload sketch, membuat, membuka, atau menyimpan sketch, dan menampilkan serial monitor.
Gambar 2.14 Arduino Development Environment (Sumber: Guntoro, 2013)
2.8 RELAY
Relay adalah komponen elektronika berupa saklar elektronik yang digerakkan oleh arus listrik. Secara prinsip relay merupakan tuas saklar dengan lilitan kawat pada batang besi (solenoid) di dekatnya. Ketika solenoid dialiri arus listrik, tuas akan tertarik karena adanya gaya magnet yang terjadi pada solenoid sehingga kontak saklar akan menutup. Pada saat arus dihentikan, gaya magnet akan hilang, tuas akan kembali ke posisi semula dan kontak saklar kembali terbuka. Relay biasanya digunakan untuk menggerakkan arus/tegangan yang besar (misalnya peralatan listrik 4 ampere AC 220 V) dengan memakai arus/tegangan yang kecil (misalnya 0.1 ampere 12 Volt DC). Relay yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik.
Gambar 2.15 Relay (Sumber: Wicaksono, 2009)
Secara sederhana relay elektromekanis ini didefinisikan sebagai berikut:
Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik untuk menutup (atau membuka) kontak saklar.
Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik.
Gambar 2.16 NO dan NC (Sumber: Wicaksono, 2009)
Dalam pemakaian biasanya relay yang digerakkan dengan arus DC dilengkapi dengan sebuah dioda yang di-paralel dengan lilitannya dan dipasang terbaik yaitu anoda pada tegangan (-) dan katoda pada tegangan (+). Ini bertujuan untuk mengantisipasi sentakan listrik yang terjadi pada saat relay berganti posisi dari on ke off agar tidak merusak komponen di sekitarnya. NO (normally open) dan NC (normally close) adalah penamaan kondisi atau keadaan switch saat switch belum dipasang atau belum in-service atau belum ada aksi dari parameter yang dideteksinya.
2.9 LIMIT SWITCH
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilenkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah di tentukan dan akan memutus saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak.
Gambar 2.17 Limit Switch (Sumber: Purnama, 2012)
Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.
Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil. Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombolnya pada batas/daerah yang telah ditentukan sebeumnya sehingga terjadi pemutusan atau penghubungan rangkaian tersebut. Limit switch memiliki 2 kontak yaitu NO (Normally Open) dan kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombolnya tertekan. Konstruksi dan simbol limit switch dapat dilihat seperti gambar berikut:
Gambar 2.18 Kontruksi dan Simbol Limit Switch (Sumber: Purnama, 2012)
2.10 BUZZER
Buzzer adalah suatu alat yang dapat mengubah sinyal listrik menjadi sinyal suara. Pada umumnya buzzer digunakan untuk alarm, karena penggunaannya cukup mudah yaitu dengan memberikan tegangan input maka buzzer akan mengeluarkan bunyi. Frekuensi suara yang di keluarkan oleh buzzer yaitu antara 1-5 KHz
Gambar 2.19 Buzzer (Sumber: Harja, 2012)
2.11 LED INDIKATOR
Lampu LED atau kepanjangannya Light Emitting Diode adalah suatu lampu indikator dalam perangkat elektronika yang biasanya memiliki fungsi untuk menunjukkan status dari perangkat elektronika tersebut. Misalnya pada sebuah komputer, terdapat lampu LED power dan LED indikator untuk processor, atau dalam monitor terdapat juga lampu LED power dan power saving.
Gambar 2.20 LED Indikator (Sumber: Lampuled, 2011)
Lampu LED terbuat dari plastik dan dioda semikonduktor yang dapat menyala apabila dialiri tegangan listrik rendah (sekitar 1.5 volt DC). Bermacam-macam warna dan bentuk dari lampu LED, disesuaikan dengan kebutuhan dan fungsinya.
2.12 ELEKTRIK LINEAR AKTUATOR
Sesuai namanya gerakan dari Linear Actuator adalah jenis Motor DC yang bergerak linear atau maju mundur. Gerakan maju mundur tersebut di dapat dari hasil perpindahan dari roda gigi dengan motor DC rotari. Linear Aktuatur juga tentu memiliki feedback yang dikirimkan ke kontroller, membantu mempermudah pengendalian.Untuk menentukan solenoid linear aktuator harus memerhatikan beberapa kriteria seperti:
a. Kapasitas gaya dan arah gerak piston (vertikal, mendorong, menarik) b. Langkah piston yang dibutuhkan
c. Kecepatan gerak piston
d. Tegangan listrik serta jenis motor
Gambar 2.21 Elektrik Linear Aktutor (Sumber: Purnama, 2012)
Gambar 2.22 Arah Medan Magnet (Sumber: Purnama, 2012)
Prinsip kerja linear aktuator ialah jika arus lewat pada suatu konduktor, timbul medan magnet di sekitar konduktor. Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor. Aturan Genggaman Tangan Kanan bisa dipakai untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks. Gambar 2.23 menunjukkan medan magnet yang terbentuk di sekitar konduktor berubah arah karena bentuk U.
Gambar 2.23 Arus Medan Magnet (Sumber: Purnama, 2012)
Jika konduktor berbentuk U (angker dinamo) diletakkan di antara kutub uatara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub. Lingkaran bertanda A dan B merupakan ujung konduktor yang dilengkungkan (looped conductor). Arus mengalir masuk melalui ujung A dan keluar melalui ujung B. Medan konduktor A yang searah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di bawah konduktor. Konduktor akan berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini. Medan konduktor B yang berlawanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan menimbulkan medan yang kuat di atas konduktor. Konduktor akan berusaha untuk bergerak turun agar
keluar dari medan yang kuat tersebut. Gaya-gaya tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam.
Gambar 2.24 Reaksi Garis Fluks (Sumber: Purnama,2012) Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum:
a. Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya.
b. Jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran / loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan.
c. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar / torque untuk memutar kumparan. d. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan
tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan.
Pada motor dc, daerah kumparan medan yang dialiri arus listrik akan menghasilkan medan magnet yang melingkupi kumparan jangkar dengan arah tertentu. Konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik (motor) maupun sebaliknya berlangsung melalui medan magnet, dengan demikian medan magnet disini selain berfungsi sebagai tempat untuk menyimpan energi, sekaligus sebagai tempat berlangsungnya proses perubahan energi.
2.13 SOLIDWORKS
SolidWorks adalah adalah salah satu CAD software yang dibuat oleh DASSAULT SYSTEMES digunakan untuk merancang part permesinan atau susunan part permesinan yang berupa assembling dengan tampilan 3D untuk merepresentasikan part sebelum real part nya dibuat atau tampilan 2D (drawing) untuk gambar proses permesinan.
Jadi perancangan memggunakan solidworks adalah sebuah percanangan yang menggunakan software solidworks dengan metode penggambaran dan skematik, dalam hal itu kita merancang membuat alat kopling semi otomatis yang menggunakan software solidworks ini, seperti penggambaran dengan berbagai part yang terdiri dari gambar master silinder, gambar slave silinder, gambar linear aktuator dan tabung persneling dengan push button, yang menggunakan metode perancanggan yang telah dipelajari terlebih dahulu sebelum melakukan penggambaran agar mendapat hasil yang sesuai dengan alat yang akan kita rancang.
Gambar 2.25 Tampilan Depan Solidwork
Gambar 2.26 Kotak Dialog Untuk Memulai Pengerjaan
Pada kotak dialog new SolidWorks dokumen terdapat beberapa template diantaranya sebagai berikut:
Part
Template ini dioperasikan untuk membuat part, baik pembuatan benda – benda pejal ataupun sheet metal.
Assembly
Template ini dioperasikan untuk perakitan beberapa file (Assembly), selain itu pada saat mendesain sebuah proyek, Anda juga dapat menambah komponen-komponen dasar pada template ini.
Drawing
Tamplate ini dioperasikan untuk membuat orthogonal drawing atau gambar 2D secara otomatis yang kemudian akan dicetak atau print.
