laporan defleksi muh wira tri kusuma

71
LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM FENOMENA DASAR MESIN D E F L E K SI Oleh : NAMA : MUH WIRA TRI KUSUMA NIM : 11071 11911 KELOMPOK : 2 (DUA)

Upload: wira-eny-wira

Post on 24-Oct-2015

296 views

Category:

Documents


14 download

TRANSCRIPT

LAPORAN AKHIRPRAKTIKUM FENOMENA DASAR MESIN

D E F L E K SI

Oleh :

NAMA : MUH WIRA TRI KUSUMANIM : 11071 11911 KELOMPOK : 2 (DUA)

LABORATORIUM KONSTRUKSI DAN PERANCANGANJURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAUSEPTEMBER, 2013

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karuniaNya

sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan akhir pratikum fenomena dasar bidang

konstruksi dan perancangan khususnya “DEFLEKSI” ini tepat pada waktunya.

Pertama-tama penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak yang

berperan penting dalam membantu dan memberikan arahan tentang cara penulisan

laporan ini dengan baik dan benar.

Penulis telah berusaha menyusun laporan ini dengan sebaik-baiknya. Namun,

penulis menyadari akan keterbatasan kemampuan penulis, sehingga masih terdapatnya

banyak kesalahan dan kekurangan yang luput dari perhatian penulis. Penulis

mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca untuk lebih dapat

menyempurnakan laporan ini. Atas perhatiannya penulis mengucapkan banyak terima

kasih.

Pekanbaru, Oktober 2013

Penulis

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR..............................................................................................i

DAFTAR ISI............................................................................................................ii

DAFTAR GAMBAR..............................................................................................iv

BAB I.......................................................................................................................1

PENDAHULUAN...................................................................................................1

1.1 Latar belakang................................................................................................1

1.2 Tujuan Praktikum...........................................................................................1

1.3 Manfaat Paktikum..........................................................................................1

BAB II......................................................................................................................3

TINJUAN PUSTAKA.............................................................................................3

2.1 Teori Dasar................................................................................................3

2.1.1 Jenis-Jenis Tumpuan..........................................................................5

2.1.2 Jenis-jenis pembebanan......................................................................8

2.1.3 Metode Perhitungan Defleksi.............................................................9

2.2 Aplikasi........................................................................................................15

BAB III..................................................................................................................17

METODOLOGI.....................................................................................................17

3.1 Peralatan..................................................................................................17

3.2 Prosedur Praktikum......................................................................................20

3.2 Asumsi-asumsi........................................................................................22

BAB IV..................................................................................................................23

DATA DAN PEMBAHASAN..............................................................................23

4.1 Data..............................................................................................................23

4.1.1 Pengujian Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol...........................23

4.1.2 Pengujian Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol...........................26

4.1.3 Pengujian Menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol.............................28

4.2 Perhitungan..............................................................................................33

4.2.1 Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol diujung....................................33

4.2.2 Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol ( Tumpuan rol berada di tengah batang uji)...........................................................................................36

4.2.3 Menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol.........................................40

4.3 Pembahasan.............................................................................................44

ii

4.3.1 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuat Jepit dan Rol (Tumpuan Rol diujung ).................................................................................44

4.3.2 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol.....45

4.3.3 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol (Tumpuan rol ditengah).................................................................................46

BAB V....................................................................................................................49

KESIMPULAN DAN SARAN..............................................................................49

5.1 Kesimpulan..............................................................................................49

5.2 Saran........................................................................................................49

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................50

iii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2. 1 Kondisi Sebelum Dan Sesudah...........................................................3Gambar 2. 2 Sketsa Tumpuan Engsel......................................................................5Gambar 2. 3 Sketsa Tumpuan Jepit.........................................................................6Gambar 2. 4 Sketsa Tumpuan Rol...........................................................................6Gambar 2. 5 Defleksi aksial.....................................................................................6Gambar 2. 6 Defleksi lateral secara tegak lurus penampang...................................7Gambar 2. 7 Defleksi karena adanya momen puntir................................................7Gambar 2. 8 Beban terpusat.....................................................................................8Gambar 2. 9 Beban terbagi merata...........................................................................8Gambar 2. 10 Beban bervariasi uniform..................................................................9Gambar 2. 11 Kurva Elastis...................................................................................10Gambar 2. 12 Sketsa Metode Luas Momen...........................................................12Gambar 2. 13 Metode superposisi..........................................................................14Gambar 3. 1 Batang Hijau......................................................................................17Gambar 3. 2 Batang Putih......................................................................................17Gambar 3. 3 Batang Silinder..................................................................................18Gambar 3. 4 Dial Indikator....................................................................................18Gambar 3. 5 Mistar................................................................................................19Gambar 3. 6 Jangka Sorong...................................................................................19Gambar 3. 7 Massa.................................................................................................19Gambar 3. 8 Alat Uji Defleksi...............................................................................19Gambar 3. 9 Alat Uji Defleksi...............................................................................20Gambar 3. 10 Pemasangan Tumpuan Jepit dan Rol.............................................20Gambar 3. 11 Posisi Beban....................................................................................21Gambar 3. 12 Pembacaan Hasil Lendutan.............................................................21Gambar 3. 13 Batang Uji dengan Pembebanan diujung batang............................21Gambar 4. 1 Titik-Titik Pengujian........................................................................23Gambar 4. 2 Titik-Titik Pengujian........................................................................24Gambar 4. 3 Titik-Titik Pengujian........................................................................24Gambar 4. 4 Titik-Titik Pengujian........................................................................26Gambar 4. 5 Titik-Titik Pengujian........................................................................27Gambar 4. 6 Titik-Titik Pengujian........................................................................27Gambar 4. 7 Titik-Titik Pengujian........................................................................28Gambar 4. 8 Titik-Titik Pengujian........................................................................29Gambar 4. 9 Titik-Titik Pengujian........................................................................29

iv

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Pengujian defleksi penting dilakukan pada balok, untuk mengetahui

defleksi yang menjadi salah satu faktor bagi perancang konstruksi mesin maupun

bangunan dalam mendapatkan konstruksi yang kokoh atau mampu menerima

beban sesuai rancangan.

Bagi mahasiswa Teknik Mesin yang mempelajari mekanika teknik, dan

mengikuti pratikum fenomena dasar, penentuan defleksi menjadi pengetahuan

dasar yang harus dimiliki untuk dapat merancang suatu konstruksi mesin.

Dalam perencanaan sangat penting diperhatikan dalam adalah perhitungan

defleksi/lendutan dan tegangan pada elemen-elemen ketika mengalami suatu

pembebanan. Hal ini sangat penting terutama dari segi kekakuan (stiffness) dan

kekuatan (strength), dimana pada batang horizontal yang diberi beban secara

lateral akan mengalami defleksi.

Defleksi dan tegangan yang terjadi pada elemen-elemen yang mengalami

pembebanan harus pada suatu batas yang diijinkan, karena jika melewati batas yang

diijinkan, maka akan terjadi kerusakan pada elemen-elemen tersebut ataupun pada

elemen-elemen lainnya.

1.2 Tujuan PraktikumBeberapa tujuan praktikum ini dapat dijelaskan sebagai berikut:

1. Mengetahui fenomena defleksi pada batang prismatik.

2. Membuktikan kebenaran rumus-rumus defleksi teoritis dengan hasil

percobaan.

1.3 Manfaat PaktikumAdapun manfaat dari partikum pengujian defleksi sebagai berikut :

1

1. Dapat mengetahui fenomena yang terjadi akibat adanya defleksi.

2. Dapat dijadikan acuan untuk pengukuran nilai defleksi suatu balok.

3. Membantu mahasiswa dan perancang untuk menentukan defleksi suatu

balok.

2

BAB II

TINJUAN PUSTAKA

2.1 Teori Dasar

Deformasi dapat dijelaskan berdasarkan defleksi balok dari posisinya

sebelum mengalami pembebanan. Defleksi diukur dari permukaan netral awal ke

posisi netral setelah terjadi deformasi.Konfigurasi yang diasumsikan dengan

deformasi permukaan netral dikenal sebagai kurva elastis dari balok. Gambar 2.1

memperlihatkan balok dengan tumpuan engsel dan rol pada posisi awal sebelum

terjadi deformasi dan dalam konfigurasi terdeformasi yang diasumsikan akibat

pembebanan.

Gambar 2. 1 Kondisi Sebelum Dan Sesudah

Jarak perpindahan y didefinisikan sebagai defleksi balok. Dalam

penerapan, kadang kita harus menentukan defleksi pada setiap nilai x disepanjang

balok. Sehingga dapat disimpulkan defleksi merupakan perubahan bentuk pada

balok dalam arah sumbu y akibat adanya pembebanan dalam arah vertical.

Pada semua konstruksi teknik, bagian-bagian pelengkap suatu bangunan

haruslah diberi ukuran-ukuran fisik tertentu yang yang harus diukur dengan tepat

agar dapat menahan gaya-gaya yang akan dibebankan kepadanya. Kemampuan

untuk menentukan beban maksimum yang dapat diterima oleh suatu konstruksi

adalah penting. Dalam aplikasi keteknikan, kebutuhan tersebut haruslah

3

disesuaikan dengan pertimbangan ekonomis dan pertimbangan teknis, seperti

kekuatan (strength), kekakuan (stiffines), dan kestabilan (stability). Pemilihan atau

desain suatu batang sangat bergantung pada segi teknik di atas yaitu kekuatan,

kekakuan dan kestabilan. Pada kriteria kekuatan, desain beam haruslah cukup kuat

untuk menahan gaya geser dan momen lentur, sedangkan pada kriteria kekakuan,

desain haruslah cukup kaku untuk menahan defleksi yang terjadi agar batang tidak

melendut melebihi batas yang telah diizinkan. Suatu batang jika mengalami

pembebanan lateral, baik itu beban terpusat maupun beban terbagi rata, maka

batang tersebut mengalami defleksi. Suatu batang kontinu yang ditumpu pada

bagian pangkalnya akan melendut jika diberi suatu pembebanan.

Hal-hal yang mempengaruhi terjadinya defleksi yaitu :

1. Kekakuan batang

Semakin kaku suatu batang maka defleksi batang yang akan terjadi

pada batang akan semakin kecil.

2. Besarnya kecil gaya yang diberikan

Besar-kecilnya gaya yang diberikan pada batang berbanding lurus

dengan besarnya defleksi yang terjadi. Dengan kata lain semakin besar

beban yang dialami batang maka defleksi yang terjadi pun semakin kecil.

3. Jenis tumpuan yang diberikan

Jumlah reaksi dan arah pada tiap jenis tumpuan berbeda-beda. Defleksi

pada penggunaan tumpuan yang berbeda-beda tidaklah sama. Semakin

banyak reaksi dari tumpuan yang melawan gaya dari beban maka defleksi

yang terjadi pada tumpuan rol lebih besar dari tumpuan pin (pasak) dan

defleksi yang terjadi pada tumpuan pin lebih besar dari tumpuan jepit.

4. Jenis beban yang terjadi pada batang

Beban terdistribusi merata dengan beban titik,keduanya memiliki kurva

defleksi yang berbeda-beda. Pada beban terdistribusi merata slope yang

terjadi pada bagian batang yang paling dekat lebih besar dari slope titik.

Ini karena sepanjang batang mengalami beban sedangkan pada beban titik

hanya terjadi pada beban titik tertentu saja (Binsar Hariandja, 1996).Salah

4

satu faktor yang sangat menentukan besarnya defleksi pada batang yang

dibebani adalah jenis tumpuan yang digunakan.

2.1.1 Jenis-Jenis Tumpuan

Adapun jenis-jenis tumpuan yang digunakan sebagai berikut :

1. Engsel

Tumpuan engsel merupakan tumpuan yang dapat menahan gaya horizontal

maupun gaya vertikal yang bekerja padanya. Tumpuan yang berpasak mampu

melawan gaya yang bekerja dalam setiap arah dari bidang. Jadi pada umumnya

reaksi pada suatu tumpuan seperti ini mempunyai dua komponen yang satu dalam

arah horizontal dan yang lainnya dalam arah vertikal. Tidak seperti pada

perbandingan tumpuan rol atau penghubung, maka perbandingan antara

komponen-komponen reaksi pada tumpuan yang terpasak tidaklah tetap. Untuk

menentukan kedua komponen ini, dua buah komponen statika harus digunakan.

Gambar 2. 2 Sketsa Tumpuan Engsel

2. Jepit

Jepit merupakan tumpuan yang dapat menerima gaya reaksi vertikal, gaya reaksi

horizontal dan momen akibat jepitan dua penampang. Tumpuan jepit ini mampu melawan

gaya dalam setiap arah dan juga mampu melawan suaut kopel atau momen. Secara

fisik,tumpuan ini diperoleh dengan membangun sebuah balok ke dalam suatu dinding

batu bata. Mengecornya ke dalam beton atau mengelas ke dalam bangunan utama. Suatu

komponen gaya dan sebuah momen.

5

Gambar 2. 3 Sketsa Tumpuan Jepit

3. Tumpuan Rol.

Tumpuan rol merupakan tumpuan yang bisa menahan komponen gaya vertikal

yang bekerja padanya.

Gambar 2. 4 Sketsa Tumpuan Rol

Suatu batang kontinu yang ditumpu akan melendut jika mengalami beban

lentur. Defleksi berdasarkan pembebanan yang terjadi pada batang terdiri atas:

1. Defleksi Aksial

Defleksi aksial terjadi jika pembebanan pada luas penampang.

Gambar 2. 5 Defleksi aksial

6

dari hukum hooke:

(3.1)

2. Defleksi lateral

Defleksi yang terjadi jika pembebanan tegak lurus pada luas penampang.

Gambar 2. 6 Defleksi lateral secara tegak lurus penampang

3. Defleksi oleh gaya geser atau puntir pada batang

Unsur-unsur dari mesin haruslah tegar untuk mempertahankan ketelitian

dimensional terhadap pengaruh beban. Suatu batang kontinu yang ditumpu akan

melendut jika mengalami beban lentur.

7

Gambar 2. 7 Defleksi karena adanya momen puntir

2.1.2 Jenis-jenis pembebanan

Salah satu factor yang mempengaruhi besarnya defleksi pada batang

adalah jenis beban yang diberikan kepadanya. Adapun jenis pembeban yaitu :

1) Beban terpusat

Titik kerja pada batang dapat dianggap berupa titik karena luas kontaknya

kecil.

Gambar 2. 8 Beban terpusat

2) Beban terbagi merata

Disebut beban terbaf\gi merata karena merata sepanjang batang dinyatakan

dalam qm (kg/m atau KN/m)

Gambar 2. 9 Beban terbagi merata

3) Beban bervariasi uniform

8

Disebut beban bervariasi uniform karena beban sepanjang batang besarnya

tidak merata.

Gambar 2. 10 Beban bervariasi uniform

2.1.3 Metode Perhitungan Defleksi

Defleksi yang terjadi disetiap titik pada batang tersebut dapat dihitung

dengan berbagai metode, antara lain :

1. integrasi ganda

2. Luas momen

3. Superposisi

4.

1. Metode Integrasi Ganda

Pandangan samping permukaan netral balok yang melendut disebut kurva elastis

balok (lihat gambar). Gambar tersebut memperlihatkan bagaimana menetapkan

persamaan kurva ini, yaitu bagaimana menetapkan lendutan tegak y dari setiap titik

dengan terminologi koordinat x.

Pilihlah ujung kiri batang sebagai origin sumbu x searah dengan kedudukan balok

original tanpa lendutan, dan sumbu Y arah keatas positif. Lendutan dianggap kecil

sehingga tidak terdapat perbedaan panjang original balok dengan proyeksi panjang

lendutannya. Konsekwensinya kurva elastis sangat datar dan kemiringannya pada setiap

sangat kecil. Harga kemiringan, tan q =dy / dx , dengan kesalahan sangat kecil bisa dibuat

sama dengan q, oleh karena itu

(3.3)

9

dan (3.4)

Gambar 2. 11 Kurva Elastis

(3.5)

Dimana r adalah jari-jari kurva sepanjang busur ds. Karena kurva elastis sangat

datar, ds pada prakteknya sama dengan dx: sehingga dari persamaan (3.5) dan

(3.4) kita peroleh

atau

(3.6)

Dimana rumus lentur yang terjadi adalah

(3.7)

Dengan menyamakan harga dari persamaan (d) dan (e), kita peroleh

(3.8)

10

Persamaan 3.8 dikenal sebagai persamaan differensial kurva elastis balok.

Perkalian EI, disebut kekauan lentur balok, biasanya tetap sepanjang balok.

Apabila persamaan 3.8 diintegrasi, andaikan EI diperoleh

(3.9)

Persamaan 3.9 adalah persamaan kemiringan yang menunjukkan

kemiringan atau harga dy / dx pada setiap titik. Dapat dicatat disini bahwa M

menyatakan persamaan momen yang dinyatakan dalam terminologi x, dan C1

adalah konstanta yang dievaluasi dari kondisi pembebanan tertentu. Sekarang

integrasi persamaan (3.9) untuk memperoleh

(3.10)

Persamaan 3.10 adalah persamaan lendutan kurva elastis yang dikehendaki

guna menunjukkan harga y untuk setiap harga x; 2 C adalah konstanta integrasi

lain yang harus dievaluasi dari kondisi balok tertentu dan pembebannya. Apabila

kondisi pembebanan dirubah sepanjang balok, maka persamaan momen akan

berubah pula. Kasus ini membutuhkan penulisan sebuah persamaan momen secara

terpisah antara setiap perubahan titik pembebanan dua integrasi dari persamaan

3.8 dibuat untuk setiap persamaan momen seperti itu. Pengevaluasian konstanta

integrasi menjadi sangat rumit. Kesulitan ini dapat dihindari dengan menuliskan

persamaan momen tunggal sedemikan rupa sehingga menjadi persamaan kontinu

untuk seluruh panjang balok meskipun pembebanan tidak seimbang.

2. Metode Luas Momen

Metode yang berguna untuk menetapkan kemiringan dan lendutan batang

menyangkut luas diagram momen dan momen luas adalah metode momen luas.

Motode momen luas mempunyai batasan yang sama seperti metode integrasi

ganda. Gambar 3.9a memperlihatkan sebuah balok sederhana yang mendukung

satu titik pembebanan. Kurva elastis merupakan pandangan samping permukaan

netral dan diperlihatkan pada gambar 3.9b, dengan lendutan yang diperbesar,

diagram momen dianggap seperti gambar 3.9c. Pada gambar 3.9b terlihat bahwa

jarak busur diukur sepanjang kurva elastis antara dua penampang sama dengan r

11

´dq , dimana r adalah jari-jari lengkungan kurva elastis pada kedudukan tertentu.

Dari persamaan momen lentur diperoleh:

(3.11)

karena ds = r dq , maka

atau

Pada banyak kasus praktis kurva elastis sangat datar sehingga tidak ada kesalahan

serius yang diperbuat dengan menganggap panjang ds = proyeksi dx. Dengan

anggapan itu kita peroleh

Gambar 2. 12 Sketsa Metode Luas Momen

perubahan kemiringan antara garis yang menyinggung kurva pada dua titik

sembarang A dan B akan sama dengan jumlah sudut-sudut kecil tersebut:

12

Dicatat juga bahwa pada gambar 3.9b jarak dari B pada kurva elastis (diukur

tegak lurus terhadap kedudukan balok original) yang akan memotong garis

singgung yang ditarik kekurva ini pada setiap titik lain A adalah jumlah pintasan

dt yang timbul akibat garis singgung kekurva pada titik yang berdekatan. Setiap

pintasan ini dianggap sebagai busur lingkaran jari-jari x yang dipisahkan oleh

sudut dq :

dt = xdq

oleh karena itu

Dengan memasukkan harga dq kepersamaan (b), diperoleh

Panjang b a t / dikenal sebagai penyimpangan B dari garis singgung yang

ditarik pada A, atau sebagai penyimpangan tangensial B terhadap A. Gambar 3.9

menunjukkan bahwa penyimpangan diukur dari B relatif terhadap garis singgung.

acuan yang ditarik dari A. Gambar 3.9 menggambarkan perbedaan antara tb/a dari

A dari garis singgung acuan pada B. Secara umum penyimpangan seperti ini tidak

sama.

Pengertian geometris persamaan (c) dan (d) mengembangkan dasar teori

metode momen luas dari diagram momen pada gambar 9.9c kita melihat bahwa M

dx adalah luas elemen arsiran yang berkedudukan pada jarak x dari ordinat

melalui B karena integral M dx berarti jumlah elemen, persamaan (c) bisa

dinyatakan sebagai,

(3.12)

13

3. Superposisi

Persamaan diferensial kurva defleksi balok adalah persamaan diferensial

linier, yaitu semua faktor yang mengandung defleksi w dan turunannya

dikembangkan ke tingkat pertama saja. Karena itu, penyelesaian persamaan untuk

bermacam-macam kondisi pembebanan boleh di superposisi. Jadi defleksi balok

akibat beberapa beban yang bekerja bersama-sama dapat dihitung dengan

superposisi dari defleksi akibat masing-masing beban yang bekerja sendiri-

sendiri.

Berlaku analog

Gambar 2. 13 Metode superposisi

14

2.2 Aplikasi

Aplikasi dari analisa lendutan batang dalam bidang keteknikan sangat

luas,mulai dari perancangan poros transmisi sebuah kendaraan bermotor

ini,menujukkan bahwa pentingnya analisa lendutan batang ini dalam perancangan.

Sebuah konstruksi teknik,berikut adalah beberapa aplikasi dari lendutan batang :

1. Jembatan

Disinilah dimana aplikasi lendutan batang mempunyai perananan yang

sangat penting. Sebuah jembatan yang fungsinya menyeberangkan benda atau

kendaraan diatasnya mengalami beban yang sangat besar dan dinamis yang

bergerak diatasnya. Hal ini tentunya akan mengakibatkan terjadinya lendutan

batang atau defleksi pada batang-batang konstruksi jembatan tersebut. Defleksi

yang terjadi secara berlebihan tentunya akan mengakibatkan perpatahan pada

jembatang tersebut dan hal yang tidak diinginkan dalam membuat jembatan.

2. Poros Transmisi

Pada poros transmisi roda gigi yang saling bersinggungan untuk

mentransmisikan gaya torsi memberikan beban pada batang poros secara radial.

Ini yang menyebabkan terjadinya defleksi pada batang poros transmisi. Defleksi

yang terjadi pada poros membuat sumbu poros tidak lurus. Ketidaklurusan sumbu

poros akan menimbulkan efek getaran pada pentransmisian gaya torsi antara roda

gigi. Selain itu,benda dinamis yang berputar pada sumbunya.

3. Konstruksi Badan Pesawat Terbang

Pada perancangan sebuah pesawat material-material pembangunan

pesawat tersebut merupakan material-material ringan dengan tingkat elestitas

yang tinggi namun memiliki kekuatan yang baik. Oleh karena itu,diperlukan

analisa lendutan batang untuk mengetahui defleksi yang terjadi pada material atau

batang-batang penyusun pesawat tersebut,untuk mencegah terjadinya defleksi

15

secara berlebihan yang menyebabkan perpatahan atau fatik karena beban terus-

menerus

4. Mesin Pengangkut Material

Pada alat ini ujung pengankutan merupakan ujung bebas tak bertumpuan

sedangkan ujung yang satu lagi berhubungan langsung atau dapat dianggap dijepit

pada menara kontrolnya. Oleh karena itu,saat mengangkat material kemungkinan

untuk terjadi defleksi. Pada konstruksinya sangat besar karena salah satu ujungnya

bebas tak bertumpuan. Disini analisa lendutan batang akan mengalami batas tahan

maksimum yang boleh diangkut oleh alat pengangkut tersebut (James M.Gere

1978).

16

BAB III

METODOLOGI

3.1 Peralatan

1. Batang uji

Pada pratikum ini, batang uji yang digunakan ada 3:

a. Batang hijau

Gambar 3. 1 Batang Hijau

Panjang = 970 mm = 0,97 m

Lebar = 49,78 mm = 0,04978 m

Tebal = 3 mm = 0,003 m

b. Batang Putih

17

Gambar 3. 2 Batang Putih

Panjang = 777 mm = 0,777 m

Lebar = 50,8 mm = 0,0508 m

Tebal = 5 mm = 0,005

c. Batang silinder

Gambar 3. 3 Batang Silinder

Panjang = 938 mm = 0,938 m

Diameter = 6,8 mm = 0,0068 m

2. Dial Indikator

18

Gambar 3. 4 Dial Indikator

3. Mistar

Gambar 3. 5 Mistar

4. Jangka Sorong

Gambar 3. 6 Jangka Sorong

5. Massa Massa yang digunakan 1.12 kg

Gambar 3. 7 Massa

6. Alat uji defleksi

19

Gambar 3. 8 Alat Uji Defleksi

Keterangan gambar:

1. Dial indikator 5. Kerangka utama2. Tumpuan engsel 6. Tumpuan rol3. Gantungan Massa/ beban 7. Beban/ massa 4. Benda uji 8. Tumpuan jepit

3.2 Prosedur Praktikum1. Mengukur dimensi benda uji, pada batang hijau dan putih, dimensi

yang diukur adalah panjang, lebar dan tebalnya. Untuk batang silinder

pengukuran dilakukan untuk mengetahui panjang dan diameternya.

2. Susunlah perangkat pengujian defleksi untuk tumpuan sederhana (jepit

dan Rol)

Gambar 3. 9 Alat Uji Defleksi

20

6

4

2

3

8

7

1 5

3. Ambil salah satu batang uji (batang uji berwarna hijau), lalu salah satu

ujungnya dijepit dengan tumpuan jepit dan ujung lain diletakkan pada

tumpuan rol.

Gambar 3. 10 Pemasangan Tumpuan Jepit dan Rol

4. Pembebanan dilakukan ditengah- tengah batang (1/2 l)

Gambar 3. 11 Posisi Beban

5. Atur jarak beban dan titik-titik pengujian defleksi.

Gambar 3. 12 Pembacaan Hasil Lendutan

6. Lakukan hal yang sama untuk batang uji putih dan silinder

7. Percobaan kedua, masih menggunakan tumpuan jepit dan rol, tapi

pembebanan dilakukan pada bagian ujung batang

21

Gambar 3. 13 Batang Uji dengan Pembebanan

diujung batang

8. Catatlah pada table setiap hasil pengujian

9. Ulangi pengujian pada 2 sampai 7 dengan tumpuan jepit dan rol,

namun posisi beban diujung, dan tumpuan rol berada ½ dari l

10. Pengujian terakhir, dengan menggunakan tumpuan engsel dan rol,

dengan beban ½ l

3.2 Asumsi-asumsi

1. Defleksi hanya disebabkan oleh gaya-gaya yang bekerja tegak lurus

terhadap sumbu balok,

2. Defleksi yang terjadi relative kecil dibandingkan dengan panjang

baloknya.

Bentuk yang terjadi pada batang diantar akan tetap berupa bidang datar walaupun

telah terdeformasi.

22

BAB IV

DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Data

4.1.1 Pengujian Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol

1. Plat Prismatik Hijau

Plat prismatik dengan tebal = 0,003 m dan lebar = 0,04978 m dan panjang

= 0,97 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,235 m

Titik 2 = y = 0,387 m

Titik 3 = y = 0,735 m

1,12 kg

0,235 m

0,387 m

0,735 m

0,97 m

2. Plat Prismatik Putih

Plat prismatik dengan tebal = 0,005 m dan lebar = 0,0508 m dan panjang =

0,777 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,2 m

Titik 2 = y = 0,29 m

23

Gambar 4. 1 Titik-Titik Pengujian

Titik 3 = y = 0,59 m

1,12 kg

0,2 m

0,29 m

0,59 m

0,777 m

3. Batang Silindris

Batang silindris dengan diameter 0,0068 m dan panjang = 0,938 m

dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban yang sama

yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,23 m

Titik 2 = y = 0,386 m

Titik 3 = y = 0,727 m

1,12 kg

0,23 m

0,386 m

0,727 m

0,938 m

Metode yang digunakan metode superposisi. Penurunan rumus

menggunakan metode superposisi adalah sebagai berikut:

24

Gambar 4. 2 Titik-Titik Pengujian

Gambar 4. 3 Titik-Titik Pengujian

Dengan metode superposisi , sistem diatas menjadi

Defleksi pada struktur I

Dari tabel defleksi:

Defleksi pada struktur II

Defleksi di titik B=0, maka:

Maka defleksi total adalah:

Untuk

25

Untuk

4.1.2 Pengujian Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol

1. Plat Prismatik Hijau

Plat prismatik dengan tebal = 0,003 m dan lebar = 0,04978 m dan panjang

= 0,97 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,235 m

Titik 2 = y = 0,387 m

Titik 3 = y = 0,735 m

1,12 kg

0,235 m

0,387 m

0,735 m

0,97 m

2. Plat Prismatik Putih

Plat prismatik dengan tebal = 0,005 m dan lebar = 0,0508 m dan panjang =

0,777 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,2 m

Titik 2 = y = 0,29 m

Titik 3 = y = 0,59 m

1,12 kg

26

Gambar 4. 4 Titik-Titik Pengujian

0,2 m

0,29 m

0,59 m

0,777 m

3. Batang Silindris

Batang silindris dengan diameter 0,0068 m dan panjang = 0,938 m

dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban yang sama

yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,23 m

Titik 2 = y = 0,386 m

Titik 3 = y = 0,727 m

1,12 kg

0,23 m

0,386 m

0,727 m

0,938 m

Menggunakan metode luas bidang . Penurunan rumus menggunakan

metode luas bidang sebagai berikut:

27

ba

L P

x

y

Gambar 4. 5 Titik-Titik Pengujian

Gambar 4. 6 Titik-Titik Pengujian

Rumus:

δ = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

4.1.3 Pengujian Menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol

1. Plat Prismatik Hijau

Plat prismatik dengan tebal = 0,003 m dan lebar = 0,04978 m dan panjang

= 0,97 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,235 m

Titik 2 = y = 0,387 m

Titik 3 = y = 0,735 m

1,12 kg

0,235 m

0,387 m

0,735 m

0,97 m

2. Plat Prismatik Putih

28

Gambar 4. 7 Titik-Titik Pengujian

Plat prismatik dengan tebal = 0,005 m dan lebar = 0,0508 m dan panjang =

0,777 m dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban

yang sama yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,2 m

Titik 2 = y = 0,29 m

Titik 3 = y = 0,59 m

1,12 kg

0,2 m

0,29 m

0,59 m

0,777

3. Batang Silindris

Batang silindris dengan diameter 0,0068 m dan panjang = 0,938 m

dilakukan pengujian pada tiga titik dengan menggunakan beban yang sama

yakni sebesar 1,12 kg, menghasilkan data sebagai berikut:

Titik 1 = y = 0,23 m

Titik 2 = y = 0,386 m

Titik 3 = y = 0,727 m

1,12 kg

0,23 m

0,386 m

0,727 m

0,727 m

29

Gambar 4. 8 Titik-Titik Pengujian

Gambar 4. 9 Titik-Titik Pengujian

Metode yang digunakan metode integrasi ganda. Penurunan rumus

menggunakan metode integrasi ganda sebagai berikut :

DBB:

Potongan 1 (0≤x≤L/2) Potongan 2 (L/2≤x≤L)

Potongan 1

30

Potongan 2

Kondisi yang berlaku:

1. untuk , defleksi sudut kedua persamaan harus sama ( ),

maka:

2. untuk , defleksi sudut kedua persamaan harus sama ( )

3. untuk x = 0 ,

Maka =0

4. untuk

31

Maka:

Untuk (0≤x≤L/2)

Untuk (L/2≤x≤L)

Data Lainnya :

Kekuatan Baja (E) = 200 Gpa = 200000 Mpa

Beban (M) = 1,12 kg

I Batang hijau ¿bh ³12

=¿ (49,78)(33)12

= 112,005 X 10¯¹² m

I Batang putih ¿bh ³12

=¿ (50,8)(33)12

= 529,166 X 10¯¹² m

I Silindris ¿µ(h ³)

64=¿ µ(6,84)

64 = 104,955 X 10¯¹² m

32

4.2 Perhitungan

4.2.1 Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol diujung

1. Perhitungan Teoritis Plat prismatik (Hijau)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L = 0,97 m

h = 0,003 m

b = 0,04978 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,9872 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0061214 m

I = bh ³12

= (0,04978 m )(0,003 m) ³

12 = 1,12005 x 10¯¹⁰ m4

Maka :

y titik 1 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 )

¿(10 , 98 N )(0,0061214 m) ²

6 (200000 000 N /m ² )(1,12005 x10 ¯ ¹⁰m4) (27 (0,97 m)48

−33(0,0061214 m)

48 ) y titik 1 = 0,001658446 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0084455 m

y titik 2 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 )

33

¿(10 ,98 N )(0,0084455m) ²

6 (200000000N /m² )(1,12005 x10¯ ¹⁰m4) (27 (0,97m)48

−33(0,0084455m)

48 ) y titik 2 = 0,003147509 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,00653415 m

y titik 3 ¿p l2

24 EI (3 l−12 )−15

48P x2

6 EI(3 l−x)

¿ (10,98 72 N )¿¿

1548

(10,9872 N ) (0,00653415 )2

6 (200000 000N

m2 ) (1,12005 x10 ¯ ¹⁰m4 )(3(0,97 m)−0,00653415 m)

y titik 3 = 46,33820588 m

2. Perhitungan Teoritis Plat prismatik (Putih)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L= 0,777 m

h = 0,005 m

b = 0,05008 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,98 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,000635 m

I = bh ³12

= (0,05008 )(0,005) ³

12 = 5,21667x 10¯¹⁰m4

34

Maka :

y titik 1 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 ) y titik 1

¿(10 , 9872 N )(0,000635 m) ²

6 (200000 000 N /m ² )(5,21667 x10 ¯ ¹⁰m4) ( 27(0,777 m)48

−33 (0,000635 m)

48 )

y titik 1 = 3,09008 x 10¯⁶ m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0010033 m

y titik 2 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 )

¿(10 , 9872 N )(0,0010033 m) ²

6 (200000 000 N /m ² )(5,21667 x10 ¯ ¹⁰m4) ( 27(0,777 m)48

−33 (0,0010033 m)

48 ) = 0,001598 x 241 mm

y titik 2 = 7,7096 x 10¯⁶ m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0006731

y titik 3 ¿p l2

24 EI (3 l−12 )−15

48P x2

6 EI(3 l−x)

¿ (10,98 72 N )¿¿-

1548

(10,98 N ) (0,0006731 )2

6 (200000000 N

m2 )(5,21667 x 10 ¯ 10 m4 )(3 (0,777 m )−0,0006731)

y titik 3 = 4,850452896 m

3. Perhitungan Teoritis Batang Silindris

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa = 200000000 N/m²

L = 0,938 m

D = 0,0068 m

m = 1,12 kg

P = m.g

35

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,98 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0065151 m

I = πD ⁴64 =

(3,14 )(0,0068m) ³64

= 1,54268 x 10¯⁸m4

Maka :

y titik 1 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 ) y titik 1

¿(10 ,98 N )(0,0065151 m)²

6 (200000000 N /m ² )(1,54268 x10 ¯ ⁸ m 4) ( 27(0,938 m)48

−33 (0,0065151 m)

48 ) y titik 1 = -0,002440251 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0080518

y titik 2 ¿Px ²6 EI ( 27 L

48−33 x

48 ) y titik 1

¿(10 ,98 N )(0,0080518 m) ²

6 (200000000 N /m ² )(1,54268 x10 ¯ ⁸ m 4) ( 27(0,938 m)48

−33 (0 0,0080518 m)

48 )

y titik 2 = -0,003015827 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0048768 m

y titik 3 ¿p l2

24 EI (3 l−12 )−15

48P x2

6 EI(3 l−x)

36

¿ (10,98 N ) ¿¿

1548

(10,98 N ) (0,0048768 m )2

6 (200000000 N /m ² ) (1,54268 x10 ¯ ⁸ m4 )(3(0,938 m)−0,0048768 m)

y titik 3 = 0,000814408 m

4.2.2 Menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol ( Tumpuan rol berada di tengah batang uji)

1. Perhitungan teoritis plat prismatik (Hijau)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L = 0,97 m

h = 0,003 m

b = 0,04978 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,9872 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0034671 m

I = bh ³12

= (0,04978 )(0,003m) ³

12 = 1,12005 x 10¯¹⁰m4

Maka :

y titik 1 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)

37

=

(10,9872 N ) (0,485 m )(0,97 m) ²

6(200000 000N

m2 )(1,12005 x 10¯ ¹⁰m4 ) 0,0034671¿¿ ( 0,0034671

0,97 m−( 0,0034671

0,97m ) ³)

y titik 1 = 38,45707932m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0026543 m

y titik 2 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,485 m )(0,97 m) ²

6(200000000N

m2 )(1,12005 x 10¯ ¹⁰m4 ) 0,0026543 m ¿¿( 0,0026543 m

0,97m−( 0,0026543 m

0,97 m ) ³)

y titik 2 = 38,45728268m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0167386 m

y titik 3 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,485 m )(0,97 m) ²

6(200000000N

m2 )(1,12005 x 10¯ ¹⁰m4 ) 0,0167386 m ¿¿ (0,0167386 m

0,97 m−( 00,0167386 m

0,97 m ) ³)

y titik 3 = 38,44611877 m

2. Perhitungan teoritis plat prismatik (Silver)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L= 0,777 m

h = 0,005 m

b = 0,05008 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,98 N

38

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0002032 m

I = bh ³12

= (0,05008 m )(0,005 m) ³

12 = 5,21667 x 10¯¹⁰ m4

Maka :

y titik 1 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,3885 )(0,777 m) ²

6(200000 000N

m2 )(5,21667 x 10 ¯ ¹⁰m4 ) (0,777 m)( 0,0002032

0,777 m−( 0,0002032

0,777 m ) ³)

y titik 1 = 0,001385566 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0000381 m

y titik 2 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,3885 )(0,777 m) ²

6(200000000N

m2 )(5,21667 x 10 ¯ ¹⁰m4 ) (0,777 m)( 0,0000381

0,777 m−( 0,0000381

0,777 m ) ³)

y titik 2 = 0,000259794 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0017526 m

y titik 3 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)

39

=

(10,9872 N ) (0,3885 )(0,777 m) ²

6(200000000N

m2 )(5,21667 x 10 ¯ ¹⁰m4 ) (0,777 m)( 0,0017526 m

0,777 m−( 0,0017526 m

0,777 m ) ³)

y titik 3 = 0,011950444 m

3. Perhitungan teoritis batang silinder

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L = 0,938 m

D = 0,0068 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,9872 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0030734 m

I = πD ⁴64

= (3,14 )(0,0068m) ³

64 = 1,54268 x 10¯⁸ m4

Maka :

y titik 1 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,469 m )(0,938 m) ²

6(200000000N

m2 )(1,54268 x 10 ¯ ⁸ m4 ) (0,938 m)( 0,0030734 m

0,938 m−( 0,0030734 m

0,938 m ) ³)

y titik 1 = 0,000855494 m

40

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0021844 m

y titik 2 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,469 m )(0,938 m) ²

6(200000000N

m2 )(1,54268 x 10 ¯ ⁸ m4 ) (0,938 m)( 0,0021844 m

0,938 m−( 0,0021844 m

0,938 m ) ³)

y titik 2 =0,000608041 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0151384 m

y titik 3 = Pal ²6 EIl ( x

l−( x

l ) ³)=

(10,9872 N ) (0,469 m )(0,938 m) ²

6(200000000N

m2 )(1,54268 x 10 ¯ ⁸ m4 ) (0,938 m)( 0,0151384 m

0,938 m−( 0,0151384 m

0,938 m ) ³)

y titik 3 = 0,004212788 m

4.2.3 Menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol

1. Perhitungan teoritis plat prismatik (Hijau)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L = 0,97 m

h = 0,003 m

b = 0,04978 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,9872 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

41

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0056134 m

I = bh ³12

= (0,04978m )(0,003m) ³

12 = 1,12005 x 10¯¹⁰ m4

Maka :

y titik 1 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,9872 N ) ( 0,0056134 )

(48 )(200000 000N

m2 ) (1,12005 x10 ¯ ¹⁰m4 )(3 (0,97 m)2−4 (0,0056134) ²)

= 0,161901066 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0074041 m

y titik 2 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,9872 N ) (0,0074041 m )

(48 )(200000000N

m2 ) (1,12005 x10 ¯ ¹⁰m4 )(3 (0,97 m)2−4 (0,0074041 m) ²)

= 0,213541184 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0054737 m

y titik 3 = P

48 EI(4 x3−12 x2 l+9 xl ²−l ³)

=

(10,98 72 N )

(48 )(200000000N

m2 ) (1,12005 x10 ¯ ¹⁰m4 )¿

12 (0,0054737 )2 (0,97 m )+9 (0,0054737 ) (0,97 m )2−(0,97m) ³

y titik 3 = -0,866663208 m

42

2. Perhitungan teoritis plat prismatik (Silver)

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L= 0,777 m

h = 0,005 m

b = 0,05008 m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,98 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 0,0008382 m

I = bh ³12

= (0,05008 m )(0,005 m) ³

12 = 5,21667 x 10¯¹⁰ m4

Maka :

y titik 1 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,98 72 N ) (0,0008382 m )

(48 )(200000 000N

m2 ) (5,21667 x10 ¯ ¹⁰m4 )(3 (0,777 m )2−4 (0,0008382 m) ²)

= 0,003330678 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0008509 m

y titik 2 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,9872 N ) (0,0008509 m )

(48 )(200000000N

m2 ) (5,21667 x10 ¯ ¹⁰m4 )(3 (0,777 mm )2−4(0,0008509m) ²)

= 0,003381143 m

43

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0004318 m

y titik 3 = P

48 EI(4 x3−12 x2 l+9 xl ²−l ³)

=

(10,9872 N )

(48 )(200000000N

m2 ) (5,21667 x10 ¯ 10 m4 )¿

y titik 3 = -0,466752959 m

3. Perhitungan teoritis batang silindris

Diketahui : E = 200 Gpa = 200000000 Pa

L = 0,938 m

D = 0,0068m

m = 1,12 kg

P = m.g

= 1,12 kg x 9,81 m/s2 = 10,9872 N

Ditanya:

a) y titik 1 = ...?

b) y titik 2 = ...?

c) y titik 3 = ...?

Solusi :

a) y titik 1 ⇒ x = 225 mm

I = πD ⁴64

= (3,14 )(0,0068 m) ³

64 = 1,54268 x 10¯⁸ m4

Maka :

a) y titik 1 x= 0,004826 m

y titik 1 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,9872 N ) (0,004826 m )

(48 )(200000000N

m2 ) (1,54268 x10 ¯ ⁸ m4 )(3 ( 93,8m)2−4 (0,004826 m) ²)

44

= 9,450487138 m

b) y titik 2 ⇒ x = 0,0070231 m

y titik 2 = Px

48 EI(3 l2−4 x ²)

=

(10,9872 N ) (0,0070231 m )

(48 )(200000000N

m2 ) (1,54268 x10 ¯ 8 m4 )(3 (93,8 m )2−4 (0,0070231 m)²)

= 13,7529457 m

c) y titik 3 ⇒ x = 0,0043307 m

y titik 3 = P

48 EI(4 x3−12 x2 l+9 xl ²−l ³)

=

(10,98 72 N )

(48 )(200000000N

m2 ) (1,54268 x10 ¯ 8 m4 )¿

12 (0,0043307 m )2 (93,8 m )+9 (0,0043307 m) (93,8 m )2−(93,8 m) ³

y titik 3 = -61202,3328 m

4.3 Pembahasan

45

4.3.1 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuat Jepit dan Rol (Tumpuan Rol diujung ).

1. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat hijau.

1 2 3

-20

-10

0

10

20

30

40

50

Teori

2. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat silver.

1 2 3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Teori

Praktek

3. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum besi slindiris.

46

1 2 3

-0.07

-0.06

-0.05

-0.04

-0.03

-0.02

-0.01

0

0.01

Teori

Praktek

4.3.2 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuan Engsel dan Rol.

1. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat hijau.

1 2 3

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

Teori

Praktek

2. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat silver.

47

1 2 3

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

Teori

Praktek

3. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum besi slindiris.

1 2 3

-70000

-60000

-50000

-40000

-30000

-20000

-10000

0

10000

Teori

Praktek

4.3.3 Perbandingan defleksi menggunakan Tumpuan Jepit dan Rol (Tumpuan rol ditengah).

1. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat hijau

48

1 2 3

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

50

Teori

Praktek

2. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum plat silver.

1 2 3

-4

-3.5

-3

-2.5

-2

-1.5

-1

-0.5

0

0.5

Teori

Praktek

3. Grafik perbandingan defleksi hasil perhitungan teoritis dengan hasil

pratikum besi slindiris.

49

1 2 3

-0.16

-0.14

-0.12

-0.1

-0.08

-0.06

-0.04

-0.02

0

0.02

Teori

Praktek

Dari beberapa grafik hasil pengujian diatas dengan menggunakan beberapa

metoda dapat dilihat perbedaan defleksi yang cukup signifikan antara perhitungan

teoritis dan hasil pegujian. Besar kecilnya defleksi pada batang secara teoritis atau

pratikum diakibatkan oleh beban terpusat P pada berbagai kondisi tumpuan yang

digunakan. Selain dari pengaruh beban faktor peletakan dial indikator pada titik-

titik yang yang telah ditentukan juga dapat mempengaruhi hasil dari percobaan.

Jika peletakan dial indikator tidak tepat pada titit yang telah di tentukan maka nilai

defleksi yang didapat pasti akan berbeda.

50

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari pelaksanaan praktikum defleksi dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut Ketiga hasil tumpuan memiliki kurva defleksi yang berbeda-beda. Pada

beban terdistribusi merata slope yang terjadi pada bagian batang yang paling dekat

lebih besar dari slope titik. Ini karena sepanjang batang mengalami beban

sedangkan pada beban titik hanya terjadi pada beban titik tertentu saja. Sehingga

dapat dikatakan seperti berikut :

1. Lendutan yang terjadi mengalami peningkatan seiring dengan adanya

penambahan pembebanan dan jarak beban yang relative jauh terhadap

tumpuannya.

2. Dari ketiga jenis tumpuan yang digunakan, besarnya defleksi maksimum

cenderung terjadi pertengahan batang

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat diberikan pada pembaca sebagai berikut:.

1. Ketika melakukan pengukuran defleksi pastikan beban dan alat ukur dial

indikator berada pada titik yang telah ditentukan, karena kalau tidak pada

titik yang ditentukan hasilnya akan sangat berbeda.

2. Kemungkinan error yang terjadi pada praktikum kami sangat besar,

sehingga perlu adanya ketelitian dalam proses peletakan beban dan

memposisikan dial indicator.

3. Pastikan kedataran permukaan poros dan pelat antara tumpuan engsel dan

rol, karena kedataran permukaan sangat mempengaruhi hasil perhitungan.

Jika permukaan tidak rata lakukan peyetelan, dalam praktikum ini

penyetelan bisa dilakukan pada tumpuan rol

51

DAFTAR PUSTAKA

Popov, E.P. 1993. Mechanics of Materials. Erlangga, Jakarta

Spotss, M.F, & Shoup, T.E. 2004. Design of Machine Elements. New

York. Prentice-Hall, Inc.

http:// tazzimania.wrdpress.com/ link tazzie/ di akses tanggal 07-10-2013

Nazzaruddin & Badri Muftil. 2013. Modul praktikum fenomena dasar

mesin. UNRI, Pekanbaru.

http:// en.wikipwedia.org/wiki/ deflection-engineering/ diakses tanggal 09-

10-2013

52

LAMPIRAN

53