Analisis Kecepatan Dan Percepatan Mekanisme Empat Batang (Four Bar Lingkage) Fungsi Sudut Crank

Abstract

Pada umumnya analisis kinematika dan dinamika permesinan diasumsikan setiap batang dianggap kaku. Asumsi ini dianggap benar jika mekanisme bergerak dengan kecepatan rendah. Jika dioperasikan pada kecepatan tinggi, efek inersia tidak dapat diabaikan. Akibatnya batang-batang mengalami deformasi dan efek fleksibilitas menimbulkan ketidakstabilan parametrik. Metode penyelesaian masalah ini dilakukan dengan cara analisis tegangan dan regangan setiap batang. Pemodelan elemen hingga dan tinjauan kinematika serta dinamika pada mekanisme akan menghasilkan besaran-besaran tegangan dan regangan tersebut. Matrik massa dan matrik kekakuan diperoleh dari pemodelan elemen hingga. Besaran lain yang dapat dihasilkan dari langkah ini adalah frekuensi pribadi (natural frequency) mekanisme pada posisi tertentu. Analisis kinemtika dan dinamika menghasilkan besaran kecepatan dan percepatan batang setiap posisi. Gaya dinamik akibat efek inersia diperoleh dari tinjauan secara dinamika. Akibat gaya inersia ini akan terjadi regangan per batang. Perkalian antara regangan dan modulus elastisitas diperoleh tegangan setiap batang. Studi kasus yang dilakukan adalah mekanisme empat batang yang berputar pada kecepatan 340 rpm dengan modulus elastisitas bahan 10.3 x 106 psi. Regangan yang dihasilkan regangan dari batang elastik coupler -0,8E-3 dan follower 0,85E-3 serta tegangan yang terjadi adalah 8000 psi pada sudut crank 75o