15
 BAB IV ANALISIS DAN PEMBAHASAN 4.1 Analisis Posisi Engsel A (Titik A) Analisis posisi Titik A yang terletak pada engsel yang menghubungkan lengan ayun (batang penghubung 2) dengan batang penghubung 3  dan titik referensi yang terletak pada titik 02 ditunjukkan oleh Gambar 4.1. -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 0 1 2 3 280 281 282 283 284 285 286 287 288 x (mm) z (mm) y (mm)v s. time (s)  Gambar 4.1 Analisis posisi titik A dalam arah sumbu y dan z Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa titik A dalam arah y (arah kiri dan kanan pembaca) mengalami perubahan posisi terhadap referensi. Ini menunjukkan  bahwa dalam arah y, jarak titik A terhadap referensi titik O2 bervariasi terhadap waktu. Dalam perjalanannya, titik A semakin mendekati titik O2 (terjadi dari awal gerak sampai waktu 0,36 detik) dan kemudian menjauh lagi (sampai waktu 0,76 detik). Setelah itu, titik A kembali ke posisi awal pada waktu 1,76 detik (akhir

BAB IV Teddy

Embed Size (px)

DESCRIPTION

cgfgj

Citation preview

Analisis posisi Titik A yang terletak pada engsel yang menghubungkan
lengan ayun (batang penghubung 2) dengan batang penghubung 3   dan titik
referensi yang terletak pada titik 02 ditunjukkan oleh Gambar 4.1.
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
x (mm) z (mm) y (mm) v s. time (s)
  Gambar 4.1 Analisis posisi titik A dalam arah sumbu y dan z
Dari Gambar 4.1 dapat dilihat bahwa titik A dalam arah y (arah kiri dan
kanan pembaca) mengalami perubahan posisi terhadap referensi. Ini menunjukkan
 bahwa dalam arah y, jarak titik A terhadap referensi titik O2 bervariasi terhadap
waktu. Dalam perjalanannya, titik A semakin mendekati titik O2 (terjadi dari awal
gerak sampai waktu 0,36 detik) dan kemudian menjauh lagi (sampai waktu 0,76
 
gerak). Posisi terdekat titik A dalam arah y terhadap referensi terjadi pada waktu
0,36 detik.
Titik A dalam arah z (arah atas dan bawah pembaca) bergerak bolak balik
(osilasi) terhadap referensi. Ini menunjukkan bahwa dalam arah z, titik A
mendekati titik O2  sampai waktu 0,76 detik kemudian kembali ke posisi awal
sampai waktu 1,76 detik. Posisi terdekat titik A dalam arah z terhadap referensi
terjadi pada waktu 0,76 detik. Dari kedua arah gerak titik A tersebut dapat
disimpulkan bahwa waktu yang diperlukan oleh titik A menempuh perjalanan dari
 posisi awal sampai ke posisi akhir adalah 1,76 detik.
4.2 Analisis Kecepatan Linier Engsel A (Titik A)
Grafik kecepatan linier titik A (VA) dalam arah y dan z ditunjukkan oleh
Gambar 4.3.
Vx (mm/s) Vz (mm/s) Vy (mm/s) vs. time (s)
 
  Dari grafik tersebut kecepatan linier titik A dalam arah y (VAy) bernilai
 positif dari awal gerak sampai waktu 0,36 detik, kemudian berharga negatif
sampai 0,76 detik. Bila dihubungkan dengan analisis posisi dalam arah y, harga
VAy yang menurun dan bernilai nol pada 0,36 detik menunjukkan bahwa posisi
titik A dalam arah y saat itu berada pada jarak terdekat dengan titik referensi O2.
VAy yang bernilai nol juga terjadi pada 0,76 detik Dengan kata lain, VAy bernilai
nol ketika terjadi perubahan arah gerak. Harga VAy  maksimum terjadi di awal
gerak.
Secara matematis, kemiringan kurva (slope) grafik posisi menentukan
harga kecepatan linier. Dari awal gerak sampai 0,36 detik kemiringan kurva posisi
titik A dalam arah y cenderung positif dan ini menunjukkan VAy berharga positif.
Kemudian slope menjadi nol dimana terjadi perubahan arah gerak dalam arah y
sehingga VAy menjadi nol pada 0,36 detik. Kemudian slope menjadi negatif dan
ini menunjukkan VAy berharga negatif sampai 0,76 detik. Pada waktu 0,76 detik,
slope menjadi nol yang menunjukkan terjadinya perubahan arah gerak titik A
dalam arah y. Kemudian slope menjadi positif lagi sehingga VAy bernilai positif
lagi sampai 1,14 detik. Kemudian slope menjadi nol dan VAy  bernilai nol.
Kemudian slope menjadi negatif sampai waktu 1,76 detik dan VAy menjadi negatif
(waktu tempuh titik A dalam arah y adalah 1,76 detik).
Dalam arah z, gerak titik A tidak bervariasi atau bisa disimpulkan titik A
hanya mengalami gerak naik-turun. Ketika titik A naik, VAz bernilai positif (slope
kurva posisi positif) sampai waktu 0,76 detik. Pada waktu ini, V Az  bernilai nol
 
(berbalik). Kemudian VAz bernilai negatif lagi (slope kurva posisi negatif) sampai
waktu 1,76 detik.
Analisis percepatan linier titik A ditunjukkan oleh Gambar 4.3. 
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
 Ax (mm/s^2) Az (mm/s^2) Ay (mm/s^2) vs. time (s)
  Gambar 4.3 Analisis percepatan linier titik A dalam arah sumbu y dan z
Pada grafik ini dapat dilihat bahwa dalam arah y titik A mengalami
 perlambatan (AAy bernilai negatif) sampai waktu 0,6 detik, sedangkan dalam arah
z titik A mengalami percepatan (AAz) sampai 0,26 detik. Kemudian dalam arah y
titik A mengalami percepatan dari 0,6 sampai 0,9 detik, sedangkan dalam arah z
titik A mengalami perlambatan dari 0,26 sampai 1,26 detik. Kemudian dalam arah
y titik A mengalami perlambatan lagi dari 0,9 sampai 1,52 detik, mengalami
 percepatan dari 1,52 detik sampai 1,76 detik, sedangkan dalam arah z titik A
 
harga AAy  lebih bervariasi terhadap waktu bila dibandingkan dengan harga AAz.
Ini menunjukkan bahwa titik A dalam arah y sempat mengalami perubahan laju
kecepatan atau perubahan percepatan menjadi perlambatan atau sebaliknya. Bila
dihubungkan dengan grafik kecepatan linier, harga AAy  dipengaruhi oleh slope
kurva VAy  yang bervariasi terhadap waktu sedangkan AAz  tidak bervariasi. AAy 
 bernilai nol ketika slope VAy bernilai nol, begitu juga pada AAz. Harga maksimum
AAy dan AAz terjadi pada saat slope VAy dan VAz maksimum. Harga AAy dan AAz 
maksimum terjadi pada waktu 1,76 detik. Harga AAy minimum terjadi pada saat
slope VAy  minimum, yaitu pada waktu 0,28 detik dan 1,22 detik. Harga A Az 
minimum terjadi pada saat slope VAz minimum, yaitu pada waktu 0,76 detik.
4.4 Analisis Posisi Engsel B (Titik B)
Analisis posisi engsel B (titik B) ditunjukkan oleh Gambar 4.4.
-130
-120
-110
-100
-90
-80
-70
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
x (mm) z (mm) y (mm) v s. time (s)
 
  Dalam arah y, titik A bergerak mendekati titik referensi sampai waktu 0,56
detik (pada waktu ini, jarak ini merupakan jarak terdekat titik A dalam arah y
dengan titik referensi O2). Posisi ini sempat tertahan selama 0,34 detik (tidak
terjadi perubahan posisi selama selang waktu antara 0,56 detik sampai 0,9 detik).
Kemudian pada waktu 0,9 detik, titik A dalam arah y kembali menjauhi titik
referensi sampai waktu 1,76 detik.
Dalam arah z, titik A bergerak mendekati titik referensi sampai waktu 0,76
detik (pada waktu ini, jarak ini merupakan jarak terdekat titik A dalam arah z
dengan titik referensi O2). Kemudian, titik A dalam arah z kembali menjauhi titik
referensi sampai waktu 1,76 detik.
4.5 Analisis Kecepatan Linier Engsel B (Titik B)
Analisis kecepatan linier engsel B (titik B) ditunjukkan oleh Gambar 4.5.
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
 
 
Dari grafik dapat dilihat bahwa kecepatan linier titik B dalam arah y (VBy)
 berharga positif sampai waktu 0,64 detik, kemudian bernilai nol (atau mendekati)
dalam selang waktu 0,64 detik sampai 0,84 detik, dan menjadi negatif sampai
waktu 1,76 detik. Dalam arah z, kecepatan linier titik B (VBz) bernilai positif
sampai 0,76 detik kemudian bernilai negatif sampai 1,76 detik. Harga maksimum
(dan minimum) VBy dan VBz tidak terjadi pada waktu yang bersamaan. Sedangkan
harga VBy dan VBz yang bernilai nol terjadi pada waktu 0,76 detik dan 1,76 detik.
Hal ini disebabkan bahwa pembalikan arah titik B dalam arah y dan z terjadi
 bersamaan pada waktu 0,76 detik dan 1,76 detik.
Bila dihubungkan dengan grafik posisi titik B, kemiringan (slope) kurva
 posisi titik B dalam arah y bernilai positif sampai 0,56 detik (menunjukkan VBy 
 positif), bernilai nol sampai 0,9 detik (menunjukkan VBy nol), dan bernilai negatif
sampai 1,76 detik (menunjukkan VBy negatif). Langkah serupa dapat digunakan
untuk menjelaskan slope kurva posisi titik B pada arah z.
Dari analisis sebelumnya dapat disimpulkan bahwa titik B dalam arah y
lebih banyak mengalami variasi kecepatan (perubahan laju kecepatan terhadap
waktu) yang disebabkan oleh pembalikan arah posisi titik B dalam arah y sempat
tertahan selama 0,34 detik.
4.6 Analisis Percepatan Engsel B (Titik B)
Hasil analisis percepatan linier engsel B (titik B) ditunjukkan oleh Gambar
4.6.
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
120
140
 
Gambar 4.6 Analisis percepatan linier titik B dalam arah sumbu y dan z
Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa titik B dalam arah y cenderung
mengalami perlambatan dari 0,04 detik sampai 1,46 detik (harga ABy  negatif).
Variasi perlambatan dalam selang waktu antara 0,34 detik sampai 1,18 detik
menunjukkan bahwa perubahan laju kecepatan tidak sama dengan nol (slope
kurva VBy  hanya mendekati nol dan tidak sempat bernilai positif). Setelah 1,46
detik, ABy berharga positif (titik A dalam arah y mengalami percepatan) sampai
waktu 1,76 detik.
Dalam arah z, titik B mengalami perlambatan (ABz paling minimum dan
 
 pada waktu 0,76 detik. ABz bernilai maksimum dan positif ketika titik B berbalik
arah dari bawah ke atas, pada waktu 1,76 detik (VBz bernilai nol).
4.7 Analisis Posisi Poros Roda Belakang (Titik C)
Analisis posisi poros roda belakang atau titik C ditunjukkan oleh Gambar
4.7.
-160
-140
-120
-100
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
100
x (mm) z (mm) y (mm) v s. time (s)
  Gambar 4.7 Analisis posisi titik C dalam arah sumbu y dan z
Dalam arah y, titik C bergerak mendekati titik referensi sampai waktu 0,56
detik (pada waktu ini, jarak ini merupakan jarak terdekat titik C dalam arah y
dengan titik referensi O2). Posisi ini sempat tertahan selama 0,34 detik (perubahan
 posisi yang terjadi tidak signifikan selama selang waktu antara 0,56 detik sampai
0,94 detik). Kemudian pada waktu 0,94 detik, titik C dalam arah y kembali
menjauhi titik referensi sampai waktu 1,76 detik.
 
  Dalam arah z, titik C bergerak mendekati titik referensi sampai waktu 0,76
detik (pada waktu ini, jarak ini merupakan jarak terdekat titik C dalam arah z
dengan titik referensi O2). Kemudian, titik C dalam arah z kembali menjauhi titik
referensi sampai waktu 1,76 detik.
4.8 Analisis Kecepatan Linier Poros Roda Belakang (Titik C)
Analisis kecepatan linier poros roda belakang atau titik C ditunjukkan
oleh Gambar 4.8.
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
30
40
50
Vx (mm/s) Vz (mm/s) Vy (mm/s) vs. time (s)
  Gambar 4.8 Analisis kecepatan linier titik C dalam arah sumbu y dan z 
Dari grafik dapat dilihat bahwa kecepatan linier titik C dalam arah y (VCy)
 berharga positif sampai waktu 0,64 detik, kemudian bernilai nol (atau mendekati)
dalam selang waktu 0,64 detik sampai 0,84 detik, dan menjadi negatif sampai
waktu 1,76 detik. Dalam arah z, kecepatan linier titik B (VCz) bernilai positif
 
(dan minimum) VCy dan VCz tidak terjadi pada waktu yang bersamaan. Sedangkan
harga VCy dan VCz yang bernilai nol terjadi pada waktu 0,76 detik dan 1,76 detik.
Hal ini disebabkan bahwa pembalikan arah titik C dalam arah y dan z terjadi
 bersamaan pada waktu 0,76 detik dan 1,76 detik.
Bila dihubungkan dengan grafik posisi titik C, kemiringan (slope) kurva
 posisi titik C dalam arah y bernilai positif sampai 0,56 detik (menunjukkan VCy 
 positif), bernilai nol sampai 0,9 detik (menunjukkan VCy nol), dan bernilai negatif
sampai 1,76 detik (menunjukkan VCy negatif). Langkah serupa dapat digunakan
untuk menjelaskan slope kurva posisi titik C pada arah z.
Dari analisis sebelumnya dapat disimpulkan bahwa titik C dalam arah y
lebih banyak mengalami variasi kecepatan (perubahan laju kecepatan terhadap
waktu) yang disebabkan oleh pembalikan arah posisi titik C dalam arah y sempat
tertahan selama 0,34 detik. 
Hasil analisis percepatan linier poros roda belakang (titik C) ditunjukkan
oleh Gambar 4.9. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa titik C dalam arah y
cenderung mengalami perlambatan dari 0,04 detik sampai 1,46 detik (harga ACy 
negatif). Variasi perlambatan dalam selang waktu antara 0,34 detik sampai 1,18
detik menunjukkan bahwa perubahan laju kecepatan tidak sama dengan nol (slope
 
sama dengan nol) pada waktu 0,76 detik. ACz  bernilai maksimum dan positif
ketika titik C berbalik arah dari bawah ke atas, pada waktu 1,76 detik (VCz bernilai
nol).
-800
-700
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
300
400
500
600
700
800
-200
-100
0
100
200
300
 Ax (mm/s^2) Az (mm/s^2) Ay (mm/s^2) vs. time (s)
  Gambar 4.9 Analisis percepatan linier titik C dalam arah sumbu y dan z
4.10 Estimasi Gerak Langkah (Travel) Roda
Gerak langkah (travel) roda dapat diukur dari selisih jarak antar dua posisi
ekstrem (atas dan bawah). Posisi ekstreme bawah poros roda dan posisi ekstrem
diperoleh dari grafik posisi terutama gerak poros roda dalam arah z.dari analisis
sebelumnya (Gambar 4.4). Perhitungannya adalah
Jarak langkah poros roda (travel) = Harga maksimum – Harga minimum
= 4,33 mm-(-143) mm= 147,33 mm
 
Seperti yang telah dijelaskan, mekanisme suspensi belakang ini merupakan
salah satu inversi mekanisme empat batang. Untuk mengetahui kondisi
mekanisme suspensi ATV ini termasuk inversi dalam kondisi Grashof atau bukan,
ketidaksamaan Grashof digunakan dengan data-data (dimana hubungan seluruh
 panjang batang penghubung atau jarak dari pin ke pin) sebagai berikut
S = panjang batang penghubung terpendek (batang 1) = 54,08 mm
L = panjang batang penghubung terpanjang (batang 4) = 451,07 mm
P = panjang batang penghubung lainnya (batang 2) = 100 mm
Q = panjang batang penghubung sisa (batang 3) = 250 mm
maka
QPLS    
Ini menunjukkan bahwa kondisi mekanisme suspensi roda belakang ATV ini tidak
termasuk kondisi Grashof (kondisi non-Grashof). Kondisi non-Grashof ini
menunjukkan bahwa di dalam mekanisme tidak terdapat satupun batang
 penghubung yang dapat berevolusi penuh.
4.11 Pembahasan
Dari ketiga grafik kecepatan linier tersebut bila dibandingkan satu sama
lain terdapat perbedaan yang signifikan hanya pada titik A. Harga kecepatan linier
 
detik sampai 0,76 detik. Perbedaannya hanya terletak pada besar harga kecepatan
linier. Perbandingan ketiga grafik kecepatan lineir tersebut ditunjukkan oleh
Gambar 4.10.
  Kecepatan Linier Titik A
  Kecepatan Linier Titik B
-60
-40
-20
0
20
40
60
  Kecepatan Linier Titik C
Dari ketiga titik sambungan tersebut, gerak masing-masing titik dalam
arah y dalam selang waktu antara 0,46 detik sampai 0,76 detik terjadi laju
 perubahan kecepatan linier, dan laju yang terbesar terjadi pada titik A. Hal ini
 
-600
-400
-200
0
200
400
600
-100
-50
0
50
100
150
 Ax ( mm/s^2) Az ( mm/s^2) Ay (mm/s^2) vs. time (s)
  Percepatan Linier Titik A
-100
-50
0
50
100
150
 Ax ( mm/s^2) Az ( mm/s^2) Ay (mm/s^2) vs. time (s)
  Percepatan Linier Titik B 
-200
-100
0
100
200
300
 Ax ( mm/s^2) Az ( mm/s^2) Ay (mm/s^2) vs. time (s)
  Percepatan Linier Titik C
Gambar 4.11 Perbandingan percepatan linier
Dari ketiga gambar tersebut, percepatan linier titik A dalam arah y (AAy)
 pada selang waktu 0,46 detik sampai 0,76 detik sempat mengalami percepatan
(AAy  positif) sedangkan pada titik B dan C hanya mengalami perlambatan (ABy
dan ACy negatif) saja. Hal ini disebabkan oleh pembalikan arah titik A lebih
signifikan terjadi pada selang waktu tersebut sehingga laju kecepatan linier juga
 berubah