Tulisan (Softskill)

KINEMATIKA DAN DINAMIKA - KONSEP DASAR

Pada tahap awal perancangan suatu mekanisme mesin perlu dilakukan dulu suatu analisa terhadap mekanisme pergerakan, kecepatan. Dan percepatan tiap-tiap komponen agar memenuhi fungsi keseluruhan dari mesin tersebut. Adapun bidang ilmu pengetahuan yang mempelajari pergerakan komponen tersebut adalah kinematika.

KINEMATIKA

Kinematika adalah suatu cabang ilmu fisika yang mempelajari gerak relative dari suatu elemen-elemen mesin , yaitu kecepatan dan percepatannya. Kecepatan dan percepatan tersebut diperoleh dalam bentuk yang berguna  sebagai informasi untuk mendapatkan gaya-gaya dinamik pada elemen-elemen mesin tersebut.

DINAMIKA

Dinamika adalah bidang ilmu yang mempelajari gaya-gaya yang bekerja pada suatu sistem mekanik yang diakibatkan oleh percepatan translasi atau rotasi yang terjadi pada elemen elemen suatu sistem mekanik.

Hubungan antara gaya-gaya dan gerak benda didasarkan pada hukum Newton:

·         Hukum newton I : Suatu partikel akan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap pada suatu garis lurus bila tidak ada gaya luar yang bekerja padanya. [ΣF = 0]

·         Hukum newton II : percepatan berbanding lurus dengan gaya resultan yang bekerja padanya, dan berbanding terbalik dengan massanya. [ΣF = ma]

·         Hukum Newton III : Gaya Aksi = Gaya Reaksi

DIAGRAM KINEMATIKA

Untuk membuat simulasi gerakan-gerakan suatu system mekanik secara komputerisasi atau manual, langkah awal yang paling penting adalah membentuk diagram kinematika (gambar mesin) dalam bentuk sederhana . yaitu dalam bentuk sketsa. Sehingga hanya bagian-bagian yang akan memberi efek pada gerakanya yang diperhatikan. Gambar di bawah ini memperlihatkan mekanisme motor bakar satu silinder berikut dengan diagram kinematikanya.

PASANGAN (SAMBUNGAN)

Pasangan (pairing) terdiri dari 2 bagian atau lebih elemen yang saling berkontak. Pasangan atau sambungan dibedakan menjadi 2, yaitu:

1.       Sambungan rendah

Titik kontak pada pasangan ini berupa bidang. Sebagai contoh, piston berkontak translasi pada dindingnya.

2.       Pasangan tinggi

Titik kontak pada pasangan ini berupa titik, contohnya pad pasangan cam dan follower seperti ditunjukkan pada gambar.

ENGSEL

Engsel adalah sambungan atau joint antar 2 atau leih batang hubung (n batang hubung) untuk n batang hubung yang dihubungkan pada satu titik sambungan jumlah sambungan yahng dimiliki sebanyak n-1 sambungan atau dalam bentuk persamaan berikut.

j =  n – 1

j = Jumlah sambungan

n = Jumlah batang hubung

DERAJAT KEBEBASAN (Degree of Freedom)

Derajat kebebasan merupakan jumlah kemungkinan pergerakan pada saat bersamaan, misalnya engsel pintu atau jendela mempunyai jmlah derajat kebebasan satu karena gerakan yang terjadi adalah rotasi satu arah. Suatu rangkaian mekanisme juga mempunyai derajat kebebasan. Jumlah derajat kebebasan suatu mekanisme dapat dinyatakan dengan persamaan

X = 3(n – 1) – 2j – h

X = derajat kebebasan

j = jumlah sambungan

n = jumlah batang hubung

h = jumlah pasangan tinggi