KATA PENGANTAR

i KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan praktek tepat waktu. Adapun laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan dalam praktek Fenomena Dasar Mesin.

Laporan praktikum ini disusun berdasarkan hasil praktek serta analisa. Diharapkan laporan ini bisa memberikan pengetahuan bagi kita tentang pengujian Statika Struktur Defleksi yaitu menguji defleksi dari batang yang diletakkan pada dua tumpuan di diberikan beban yang variatif, Pengujian Kantilever yatiu pengujian Defleksi batang yang di berikan satu tumbuan dengan pemberian beban yang Variatif dan Pengujian lengkung dengan mesin Pneumatik yaitu Pengujian Defleksi pada suatu batang dengan dua tumpuan yang diberikan tekanan dari mesin pneumatic dengan tekanan yang bervariasi. Praktek Pengujian tersebut untuk mengetahui fenomena Defleksi secara langsung dan mengaplikasikan langsung dari teori yang di ajarkan di bangku perkuliahan.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih banyak terdapat kekurangan, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi perbaikan laporanberikutnya. Akhir kata semoga laporan ini bermanfaat untuk kita semua, Aamiin.

Jakarta,07 Oktober2017

ii

KATA PENGANTAR ... i

BAB I ... 1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 LatarBelakang ... 1

1.2 TujuanPraktikum ... 1

1.3 BatasanMasalah ... 2

BAB II ... 3

STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN ... 3

2.1 Tujuan Percobaan ... 3

2.2 Teori Dasar ... 3

2.3 Alat yang Digunakan ... 6

2.4 Prosedur percobaan/Pengujian ... 7

2.5 Data Percobaan/Pengujian Batang Uji ... 8

2.6 Pembahasan & Perhitungan ... 9

2.7 Kesimpulan & Saran ... 11

BAB III ... 13

PENGUJIAN BATANG KANTILEVER ... 13

3.1 Tujuan percobaan ... 13

3.2 Teori Dasar ... 13

3.3 Alat Yang Digunakan ... 15

3.4 Prosedur percobaan ... 16

3.5 Data percobaan/Pengujian ... 17

3.6 Perhitungan ... 23

3.7 Analisa & Kesimpulan... 26

BAB IV ... 27

PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK ... 27

4.1 TujuanPercobaan ... 27

4.2 TeoriDasar ... 27

4.3 Alat-alat yang digunakan ... 28

4.4 Posedur Percobaan ... 29

4.5 Data Hasil Percobaan ... 30

4.6 Kesimpulan ... 30

iii

UJI IMPACT ... 31

5.1 Tujuan Percobaan ... 31

5.2 Teori Dasar... 31

5.3 Alat Yang Digunakan ... 32

5.4 Prosedur Percobaan ... 32

5.5 Data Hasil Percobaan ... 33

5.5.1 Pengujian Benda Pertama ... 33

5.5.2 Pengujian Benda Kedua ... 34

5.6 Kesimpulan ... 35

BAB VI ... 36

PENUTUP ... 36

6.1 Kesimpulan ... 36

6.2 Saran ... 36

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LatarBelakang

Sistem pembelajaran yang semakin maju dalam penggunaan peralatan

bantu yang mampu membuat mahasiswa menerapkan ilmu pengetahuan yang

telah didapatkan pada proses pengkajian teori di lingkungan universitas maupun

di luar universitas. Penerapan ilmu pengetahuan itu dapat dilakukan dengan

pengadaan praktikum teknik mesin yang menjadi mata kuliah yang harus di

dapatkan oleh setiap mahasiswa.

Praktikum Fenomena Dasar Mesin merupakan salah satu proses

pembelajaran di Institut Teknologi Budi Utomo dengan menggunakan simulasi

peralatan yang mampu mengaktualisasikan teori yang telah dipelajari sehingga

mahasiswa mampu melakukan analisa, penelitian dan pembuktian secara

langsung..

Praktikum Fenomena Dasar Mesin ini terdiri dari satu modul yaitu

Fenomena Dasar Mesin Statika Struktur Tentang Defleksi berfungsi untuk

mengetahui Fenomena Defleksi dan mencari tahu modulus elastisitasnya.

Pada praktikum ini membahas tentang Defleksi pada batang uji dan

memberikan gambaran secara actual serta memberikan ilmu terapan yang bisa

mengetahui Defleksi dan Modulus Elastisitas pada Batang Uji yang di berikan

Beban yang Variatif dan Praktikum ini dapat memberikan gambaran dalam

mebangun sebuah jembatan dan lain-lain.

1.2 TujuanPraktikum

1. Mengaplikasikan ilmu pengetahuan teknik mesin tentang Defleksi dan Modulus Elastisitas yang telah dipelajari.

2 Melakukan penelitian Defleksi dan Modulus Elastisitas pada batang uji yang sesuai dengan pedoman praktikum.

1.3 BatasanMasalah

1. Praktikum dilakukan dengan peralatan yang ada di Laboratorium Teknik Mesin Institut Teknologi Budi Utomo.

3 BAB II

STATIKA STRUKTUR PENGUJIAN BATANG DENGAN DUA TUMPUAN

2.1Tujuan Percobaan

Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktekum Statika struktur ini. Adapun tujuan dari praktekum ini adalah :

a. Untuk menghitung secara eksperimen gaya-gaya yang terjadi pada batang dengan 2 tumpuan terhadap pembebanan yang bermacam-macam

b. Untuk membandingkan eksperimen dengan perhitungan teoritis

2.2Teori Dasar

Pada konstruksi teknik, hampir dipastikan semuanya memerlukan perhitungan-perhitungan yang baik agar desain yang dibangun dan saat diaplikasikan benar-benar kuat dan berfungsi. Hal-hal tersebut berkaitan dengan gaya-gaya yang menjadi tanggungan desain konstruksi tersebut. Saat menerima gaya, konstruksi akan mengalami defleksi sesuai dengan gaya yang diterima dan jenis material yang digunakan untuk konstruksi tersebut.

Adapun hal-hal yang dapat mempengaruhi besar kecilnya defleksi adalah a) Besar dan jenis pembebanan.

b) Jenis tumpuan. c) Jenis material. d) Kekuatan material.

Salah satu faktor yang sangat mempengaruhi besar kecilnya defleksi adalah jenis tumpuan. Berikut adalah beberapa jenis tumpuan yang sering digunakan:

a) Tumpuan Jepit.

Tumpuan jepitan merupakan tumpuan yang dapat menahan momen dan gaya dalam arah vertikal maupun horizontal.

4 Tumpuan engsel merupakan tumpuan yang dapat menahan gaya horizontal maupun gaya vertical yang bekerja padanya.

c) Tumpuan Rol.

Tumpuan rol merupakan tumpuan yang bias menahan komponen gaya vertikal yang bekerja padanya.

Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya defleksi pada batang adalah jenis beban yang diberikan kepadanya, dan berikut jenis pembebanan :

a. Beban Terpusat b. Beban Terbagi Merata c. Beban Bervariasi Uniform

Gambar II.1 Batang dengan 2 tumpuan

Reasi pada tumpuan A dan B dapat dihitung dengan menggunakan syarat keseimbangan. Suatu benda dalam keadaan setimbang bila:

Σ _{M = 0,} Σ _{Fx = 0,} Σ _{Fy = 0}

Untuk gambar 1.1 reaksi pada tumpuan A dapat dihitung sebagai berikut:

Σ _{MA = 0}

RA . 0 + F . a + RB . L = 0

RB = .

Reaksi pada tumpuan B dapat dihitung sebagai berikut:

Σ _{MB = 0}

5

Begitu juga untuk mencari reaksi tumpuan A dan B untuk beban banyak. Sedangkan defleksi batang pada jarak x dan A dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:

Untuk harga x < a maka digunakan rumus sebagai berikut:

= . .

6. . − −

Untuk harga x > a maka digunakan rumus berikut:

= . .

6. . − − +

−

Dimana:

δ_{x = defleksi yang terjadi pada jarak x dari tumpuan A}

6 2.3Alat yang Digunakan

Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : a. Satu Set Alat Penguji Defleksi

Gambar II.2Alat Penguji Defleksi dan Modulus Elastisitas

b. Dial Indikator

7 c. Beban Uji

Gambar II.4 Beban Uji

d. Batang Uji

Gambar II.5 Batang Uji

e. Dial Indicator / Mistar

Gambar II.6 Mistar

2.4Prosedur percobaan/Pengujian

Adapun prosedur percobaan ini adalah a. Untuk menguji reaksi tumpuan

1. Siapkan alat yang digunakan untuk pengujian gaya reaksi pada batang 2 tumpuan, periska dan pastikan semua alat dalam keadaan baik

2. Pasanglah dial indicator di tempat yang tersedia

3. Letakan beban pertama (2 Kg x 3) dan jarak nya di tentukan oleh asisten pada dua tumpuan batang uji

4. Bacalah gaya reaksi defleksi yang terajadi pada dial indikator setiap kali penambahan beban

5. Tambahkan beban secara bertahap (ikutlih petunjuk asisten) dan catat reaksi pada dial indikato setiap kali penambahan beban

8 b. Untuk pengujian defleksi pada batang

1. Ikutilah prosdeur 1-4 diatas

2. Ukurlah terlebih dahulu jarak titik A dan B dari dasar rangka (h0) dengan menggunakan dial indicator atau mistar

3. Pasanglahdial indicator pada titik x dimana kita ingin mengukur defleksinya

4. Bacalah harga h1 yang terukur pada alat dial indicator tersebut. 5. Dari h0 dan h1 kita dapat menghitung defleksi yang terjadi yaitu =

h0 – h1

6. Catatlah keadalam table yanjg tersedia

7. Ulangilah percobaan 2 sampai 3 untuk titik yang lainnya.

2.5Data Percobaan/Pengujian Batang Uji

a. Panjang batang (L) = 30 cm b. Modulus elastisitas besi (E) = 2,1 x 10 c. Momen inersia (I) = 50,78 x 10

Tabel 1.1 Data Hasil Percobaan

9 2.6Pembahasan & Perhitungan

11

Tabel 1.2 Hasil Pembahasan & Perhitungan

Beban

2.7Kesimpulan & Saran

13 BAB III

PENGUJIAN BATANG KANTILEVER

3.1 Tujuan percobaan

Terdapat beberapa tujuan yang akan dicapai dalam praktikum kantilever ini, adapun tujuan dari prakikum ini adalah

a. Mengukur defleksi yang terjadi apda kantilever yang diberi bernacam-macam gaya

b. Untuk membandingkan hasil perhitungan eksperimen dengan perhitungan teoritis

c. Membandingkan hasil pengujian antara batang aluminium dengan batang kuningan.

3.2 Teori Dasar

Suatu batang kontinu yang ditumpu pada bagian pangkalnya akan melendut jika diberi suatu pembebanan. Secara umum persamaan defleksi suatu batang dapat dilihat pada kurva defleksi batang tersebut. Defleksi secara umum adalah besarnya perpindahan yang terjadi akibat adanya berat batang maupun beban yang di berikan dari luar. Pada gambar III.1 diperlihatkan peristiwa defleksi pada suatu batang kantilever. Dari gambar III.1 tersebut dapat dilihat bahwa defleksi pada ujung bebas berharga sebesar V.

Gambar III.1Defleksi batang kantilever

14 semakin besar, maka tegangan struktur pun akan bertambah besar. Defleksi sangat penting untuk diketahui karena berhubungan dengan desain struktur dan membantu dalam analiasa struktur.

Gambar III.2Batang dengan 1 tumpuan

Kantilever seperti gambar diatas, bila diberi beban gaya F pada jarak c dari A maka akan mengalami lendutan (Defleksi) yang dapat dihitung dengan menggunakan rumus dibawah ini.

= &²

'( − 3

Dimana :

adalah defleksi yang terjadi

F adalah gaya yang bekerja pada kantilever

X adalah jarak titik dimana akan di ukur defleksinya E adalah modulus elastisitas batang

I adalah momen inersia batang L adalah panjang batang

C adalah jarak tumpuan A ke gaya F

Rumus Besar Reaksi Tumpuan :

15 3.3 Alat Yang Digunakan

Beberapa alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah : a. Rangka uji statika struktur

Gambar 3.1 Rangka Uji

b. Jepitan/Pengikat Batang Uji

Gambar 3.2 Pengikat Batang Uji

c. Beban

d. Pegan

Gambar 3.4 Pegangan penggantung Beban

ang uji

Gambar 3.5 Batang Uji

l indicator/ mistar

Gambar 3.6 Dial Indikator & Mistar

aan

sedor percobaan ini adalah :

Siapkan alat yang digunakan dalam percobaan Pasanglah batang uji pada rangka statika s

enjepit batang tersebut pada jepitan A Pasang pegas penggantung pada ujung batang

16 n ini

17 d. Pasang dial indicator pada tempat yang hendak di ukur

defleksinya

e. Pasang beban pada tempat yang telah di tentukan oleh asisten f. Bacalh defleksi yang terjadi dan catat penambahan defleksi

yang terjadi

g. Ulangi percobaan no 5 sampai 7 untuk jarak dan beban lainnya

Pada percobaan ini perlu adanya team untuk :

a. Orang yang menggantung pada beban batang uji b. Orang yang membaca neraca pegas

c. Orang yang mengukur defleksi yang terjadi

d. Orang yang mencatat hasil pengujian kedalam table yang tersedia

3.5 Data percobaan/Pengujian Keterangan :

• Panjang batang (L) : 1.1m • Diameter batang : 16 mm

• Material : Aluminium

20

Grafik Batang Kantilever Kuningan

C=10 cm

23

Grafik Batang Kantilever Kuningan

C=10 cm

26 Untuk beban 2 kg, jarak 0.9 m

Ra = 2 x 0.9 / 1.1 = 1.63 kg Untuk beban 3 kg, jarak 0.9 m Ra = 3 x 0.9 / 1.1 = 2.45 kg Untuk beban 4 kg. Jarak 0.9 m Ra = 4 x 0.9 / 1.1 = 3.27 kg Untuk beban 5 kg, jarak 0.9 m Ra = 5 x 0.9 / 1.1 = 4.09 kg

3.7 Analisa & Kesimpulan

Dari analisa saya selama melakukan praktikum statika struktur (simple Beam) bahwa jika gaya semakin besar, defleksi yang dihasilkan semakin besar berbanding lurus dengan jarak. Jika jarak semakin besar maka defleksi juga semakin besar.

27 BAB IV

PENGUJIAN LENGKUNG DENGAN MESIN PRESS PNEUMATIK

4.1 TujuanPercobaan

1. Mengetahui hasil pengujian lengkungan akibat gaya pneumatic yang terjadi pada spesimen plat besi dan diukur hasil diameternya.

2. Membandingkan hasil pengujian dengan beberapa spesimen yang lain dengan gaya pneumatic yang berbeda-beda.

3. Membandingkan hasil pengujian dengan hasil perhitungan teoritis.

4.2 TeoriDasar

Pengujian ini merupakan salah satu pengujian sifat mekanik bahan yang diletakkan terhadap specimen dan bahan, baik bahan yang akan digunakan pada kontraksi atau komponen yang akan menerima pembebanan terhadap suatu bahan pada satu titik tengah dari bahan yang ditahan diatas dua tumpuan

Uji lengkung ( bending test ) merupakan salah satu bentuk pengujian untuk menentukan mutu suatu material secara visual. Selain itu uji bending digunakan untuk mengukur kekuatan material akibat pembebanan dan kekenyalan hasil sambungan las baik di weld metal maupun HAZ. Dalam pemberian beban dan penentuan dimensi mandrel ada beberapa factor yangharusdiperhatikan, yaitu:

1. Kekuatan tarik (TensileStrength)

28 4.3 Alat-alat yang digunakan

1. Alat Uji Mesin Press Pneumatik

Gambar 4.1 Mesin Press Pneumatik

2. Kompresor

Gambar 4.2 Kompressor

3. Spesimen Plat Besi

4. Jangka

Gambar 4.4 JangkaSorong

Pengukur Radius

Gambar 4.5 Radius Gauge

aan

peralatan yang di gunakan serta diperiksa apa a an.

n mesin kompressor hubungkan ke mesin press n mesin press pnumatik.

material uji plate letakkan ditempat mesin pres in kita press.

anan pada mesin press sesuai yang di inginkan. mbol Ok untuk langsung menekan material de

ah di tentukan oleh Asisten Pratikum.

dengan material berikutnya dengan tekanan da ng berdeda.

29 a alat masih layak

ess pneumatik

ess pneumatik

n.

degan tekanan

30 4.5 Data Hasil Percobaan

No. Tebal Plat P (Daya) Diameter Hasil

Lendutan Plat

1. 1,1 mm 21 Psi 10 mm

2. 1,1 mm 41 Psi 10 mm

3. 1,1 mm 21 Psi 10,5 mm

4. 1,1 mm 41 Psi 10.5 mm

4.6 Kesimpulan

31

BAB V

UJI IMPACT

5.1 Tujuan Percobaan

Tujuan pengujian impak adalah untuk mengetahui kemampuan logam terhadap beben kejut (impact) dan sifat perpatahan yang berbeda akibat perbedaan temperatur

5.2 Teori Dasar

Uji impak merupakan teknik yang digunakan untuk mengkarakterisasi patahan material yang sulit dilakukan pada uji tarik khususnya untuk material yang memiliki transisi deformasi yang sangat kecil

Pemilihan uji impak penting karena:

1. Deformasi dapat dilakukan pada temperatur yang rendah 2. Laju deformasi yang tinggi

3. Adanya notch dapat didekati dengan tegangan triaxial

Ada dua metoda standar pengujian yang dapat dilakukan pada uji impak yaitu Metoda Charpy dan Metoda Izod

32

5.3 Alat Yang Digunakan

1. Specimen uji impak 2. Mesin uji Charpy 3. Penggaris

4. Alat tulis

5.4 Prosedur Percobaan

1. Siapkan lah benda uji benda uji dan peralatan uji impak 2. Catatlah jennis logam yang di gunakan

3. Ukurlah dan gambar logam yang akan di gunakan untuk uji impak 4. Masukanlah logam tersebut dalam bejana dengan temperatur yang

sesuai diinginkan

5. Naikanlah pendulum sesuai dengan kedudukan dan aturlah jarum penunjuk pada mesin maksimum

6. Setelah benda kerja mencapai temperatur yang di inginkan,ambilah dan letakan pada landasan dengan cepat dan tepat

7. Segera tarik tuas sehingga lengan pendulum terlepas dan pendulum bergerak memukul benda uji (pemukulan harus terjadi setelah 5 detik sejak logam di keluarkan dari bejana )

8. Catatlah kedudukan jarum penunjuk mesin yang menyatakan energi yang di serap oleh logam

9. Amati dan gambar lah bentuk logam yang terjadi (gunakan kaca pembesar

33

5.5 Data Hasil Percobaan

5.5.1 Pengujian Benda Pertama

1. Panjang specimen : 120 mm 2. Diameter specimen : 10 mm

Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah

ini:

Material : ST-37

Standar percobaan : JIS

Panjang awal : 120 mm

Baban : l0000kgf = 1019.36N

Gambar 5.1 Benda uji

A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel

Luas = a x b = 120 x 10 = 1200 mm2

34

Bahan A

(mm2) E

(Joule) T (0C)

Hl (Joule

/mm2) Seketsa Lengkungan

ST 40

Normal 68.6 276 19

5.5.2 Pengujian Benda Kedua

1. Panjang specimen : 120 mm 2. Diameter specimen : 6.6 mm

Dan hasil percobaan terhadap specimen uji Impak dengan sepesifikasi dibawah

ini:

Material : ST-37

Standar percobaan : JIS

Panjang awal : 120 mm

Baban : l0000kgf = 1019.36N

Gambar 5.2 Benda uji

A = diameter section di bawah takik b = panjang sampel

Luas = a x b = 120 x 6,6 = 792 mm2

35 Bahan A

(mm2) E (Joule)

T (0C)

Hl (Joule /mm2)

Seketsa Lengkungan

ST 40

Normal 68.6 276 19

5.6 Kesimpulan

36 BAB VI

PENUTUP 6.1 Kesimpulan

Dari rangkaian percobaan yang telah dilakukan ada beberapa kesimpulan, diantaranya :

1. Percobaan Batang Uji Dengan Dua Tumpuan

Kesimpulannya adalah momen yang terjadi pada batang disebabkan karena adanya gaya-gaya dan jarak. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan, maka semakin besar pula momen gaya yang dihasilkan. Begitu juga lendutan yang dihasilkan, jika jaraknya jauh maka lendutan yang terjadi akan semakin besar.

2. Percobaan Batang Kantilever

Kesimpulannya adalah dari hasil perhitungan secara eksperimen, defleksi atau lendutan terjadi karena gaya yang diberikan pada batang uji, akan mempengaruhi besar lendutan yang terjadi. Semakin besar gaya dan jarak yang diberikan, maka lendutan yang akan terjadi semakin besar/panjang.

3. Percobaan Uji Lengkung dengan Mesin Press Pneumatik

Dari hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa semakin besar tekan maka semakin besar dan semakin dalam lengkungan yang dihasilkan.

6.2 Saran

Adapun saran yang harus diperhatikan diantaranya:

1. Praktikan harus teliti, agar kesalahan yang terjadi semakin kecil.

2. Dalam pengambilan data untuk keperluan penelitian sebaiknya tunggu sampai beberapa saat hingga mesin bekerja pada keadaan yang optimal.

3. Jumlah asisten pengawas praktikum sebaiknya ditambah untuk memperlancar jalannya praktikum yang sedang berlangsung.

37

Daftar Pustaka /Referensi :

Modul Praktikum Fenomena Dasar Mesin Institut Teknologi Budi Utomo Popov, E.P. (1993). Mechanics of Materials. Erlangga, Jakarta.