TUGAS AKHIR ANALISIS PERCEPATAN LENGAN EXCAVATOR …eprints.ums.ac.id/41561/28/03. HALAMAN JUDUL.pdf · kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul : ”

i

TUGAS AKHIR

ANALISIS PERCEPATAN LENGAN EXCAVATOR KEIHATSU 921C

Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik

Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun oleh:

WIYANTO DANY SUPRIYADI

D 200090083

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2015

ii

iii

HALAMAN PERSETUJUAN

Tugas akhir ini berjudul “Analisis Percepatan Lengan Excavator

Keihatsu 921 C”.

Telah disetujui pembimbing tugas akhir untuk dipertahankan di

depan dewan penguin sebagai syarat awal untuk memperoleh gelar sarjana

S-1 Teknik Mesin di Jurusan Mesin Fakultas Teknik Universitas

Muhammadiyah Surakarta.

Disusun oleh :

Nama : Wiyanto Dany Supriyadi

NIM : D 200 090 083

Disetujui pada :

Hari :

Tanggal :

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

(Wijianto, ST.,M.Eng.Sc) (Ir. Sartono Putro, MT)

iv

v

vi

MOTTO

“(yaitu) orang-orang yang beriman dan hati mereka menjadi tentram

dengan mengingat Allah. Ingatlah, Hanya dengan mengingat Allah-lah hati

menjadi tentram”

(QS. Ar-Ra’d : 28)

“Sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan, maka apabila

kamu telah selesai dari suatu urusan kerjakanlah dengan sungguh-

sungguh urusan yang lain, dan hanya kepada Allah kamu berharap”

(QS. Al Insyirah : 6-8)

vii

RINGKASAN

Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah analisis mekanis pada

excavator, yaitu pada excavator produk keihatsu 921 C. Analisis mekanis

yang dimaksud untuk mengetahui kecepatan dan percepatan lengan

excavator pada posisi memanjang maksimal.

Analisis dilakukan sepanjang workspace area mekanisme lengan

excavator pada satu arah putaran. Analisis yang dilakukan adalah pada

gerak umum dua dimensi yang dimiliki oleh mekanisme lengan excavator.

Hasil analisis mekanis percepatan lengan excavator keihatsu 921 C

didapatkan hasil bahwa analisis secara matematis lengan pada saat

memanjang maksimal pada workspace area didapatkan kecepatan silinder

boom tertinggi yaitu VB = 1592,45 mm/s, sedangkan percepatan tertinggi

ada pada titik 446,21 . Dan pada silinder arm didapatan

kecepatan tertinggi yaitu VE = 681,174 mm/s, sedangkan percepatan

tertinggi ada pada titik 209,59 . Dan untuk silinder bucket

didapatkan kecepatan tertinggi yaitu VH = 1507 mm/s, sedangkan

percepatan tertinggi ada pada titik 1484,35

Kata kunci : Excavator, Lengan Excavator, Mekanis, Kinematis dan

Dinamis

Accelaration Analysis Arm Excavator

Keihatsu 921C

Wiyanto Dany S, Wijianto,S.T., M.Eng.Sc. Ir. Sartono Putro, MT.

Mechanical Engineering Muhammadiyah Surakarta of University

Jl. Ahmad Yani Tromol Pos 1 Pabelan, Kartasura

Email: [email protected]

The purpose of this thesis is a mathematical analysis on the excavator,

namely the excavator keihatsu 921 C. Analysis of the product in question to

determine the speed and acceleration of the excavator arm in a certain position.

Mathematical analysis is performed on the calculation of the speed and

acceleration of the boom, arm and backet. Analysiscarried out throughtout the

workspace area excavator arm mechnism different points on the excavator arm

mechanism in one direction of rotation. Analysis is conducted on a common two

dimensional motion which is owned by the excavator arm mechanism

The result of the analysis of the mechanical acceleration keihatsu 921C

excavator arm showed that mathematically analyzes longitudinal arm at the time

of maximum on the workspace area obtained the highest boom cylinder speed VB

= 1592,45 mm/s, whereas the highest speed is

⁄. And the arm

cylinder obtained a top speed is VE = 681,174 mm/s, whereas the highest speed

at the point

⁄., and for the bucket cylinder obtained the

highest speed VH = 1507 mm/s,, whereas the highest speed at the point

⁄

Keywords: Excavator, Excavator Arm, Kinematic and dynamic

mailto:[email protected]

viii

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr.Wb

Puji syukur alhamdulillah penulis panjatkan atas kehadirat Allah

SWT, yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah serta karunia-Nya

kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul : ”

ANALISIS PERCEPATAN LENGAN EXCAVATOR KEIHATSU 921C” ,

sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada

semua pihak yang telah membantu baik secara langsung maupun tidak

langsung hingga selesainya skripsi ini. Oleh karena itu dengan rasa tulus,

ikhlas dan segala kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih

kepada :

1. Bapak Ir. H. Sri Sunarjono MT.PhD selaku Dekan Teknik Mesin

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Bapak Ir. Tri Widodo BR, MT.PhD selaku Ketua Program Fakultas

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Wijianto, S.T., M.Eng.Sc selaku pembimbing utama yang telah

memberikan saran, bimbingan, serta arahan yang bijaksana.

ix

4. Bapak Ir. Sartono Putro.,M.T selaku pembimbing pendamping yang

telah memberikan bimbingan dan pengarahan dengan penuh

kesabaran serta kebijaksanaan dari awal sampai akhir.

5. Seluruh Dosen Fakultas Teknik Mesin yang telah memberikan bekal

dengan berbagai ilmu dan pengetahuan yang bermanfaat kepada

penulis.

6. Kedua orang tuaku Bapak Sumadi dan Ibu Mulyani tercinta yang telah

memberikan kasih sayang, merawat dan membesarkan aku tanpa rasa

letih, memberikan semangat serta selalu mendoakan aku untuk selalu

menjadi yang terbaik.

7. Muhammad Wahyudi ST, Devi Yulianto ST teman seperjuangan dalam

penelitian tugas akhir ini, terimakasih atas support dan kerjasamanya

karna kalian telah memberikan ide-ide baru selama penelitian ini

berlangsung.

8. Tarmuji ST teman seperjuangan mencari inspirasi dan selalu

mensupport dalam keadaan apapun.

9. H. Muhammad Iqbal Pamungkas teman yang salalu mengajarkan

tentang kerendahan hati dan kesabaran dalam menghadapi segala

ujian.

10. Seseorang yang telah memberikan banyak pelajaran dan merubah

kehidupanku.

11. Teman-temanku angkatan 2009, terima kasih atas kebersamaannya.

x

xi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL . .............................................................................. i

PERNYATAAN KEASLIAN TOPIK TUGAS AKHIR . .......................... ii

HALAMAN PERSETUJUAN . ............................................................... iii

HALAMAN PERSETUJUAN . ............................................................... iv

LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR . ........................................................ v

MOTTO ............................................................................................ vi

ABSTRAKSI . ........................................................................................ vii

KATA PENGANTAR ............................................................................ viii

DAFTAR ISI . ......................................................................................... xi

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang ................................................................... 1

1.2 Perumusan masalah .......................................................... 3

1.3 Batasan masalah ................................................................ 3

1.4 Tujuan Penelitian ................................................................ 4

1.5 Sistematika Penulisan ........................................................ 4

1.6 Diagram Alir ........................................................................ 6

BAB II TINJAUAN UMUM

2.1 Tinjauan Umum ................................................................... 7

2.2 Bagian-Bagian Mekanisme Lengan Exavator .................... 9

2.2.1 Mekanisme Boom . .................................................. 9

xii

2.2.2 Mekanisme Arm . .................................................... 10

2.2.3 Mekanisme Bucket . ................................................ 11

BAB III CARA KERJA LENGAN EXCAVATOR

3.1 Mekanisme ....................................................................... 15

3.2 Workspace Area ................................................................ 16

3.3. Kendali Excavator .............................................................. 17

3.4 Proses Gerakan .................................................................. 19

3.4.1 Saat Menggali . ....................................................... 19

3.4.2 Saat Mengangkat . .................................................. 20

3.4.3 Saat Membuang . .................................................... 20

3.5 Definisi Dinamika . .............................................................. 21

3.6 Hukum Newton . ................................................................. 21

3.6.1 Hukum Newton I . .................................................... 21

3.6.2 Hukum Newton II . ................................................... 21

3.6.3 Hukum Newton III . .................................................. 22

BAB IV ANALISIS MATEMATIS PADA ATTACHMENT LENGAN

EXCAVATOR KEIHATSU 921 C

4.1 Analisis Pada Boom .......................................................... 23

4.1.1 Analisis Kecepatan ................................................. 24

4.1.2 Analisis Percepatan ................................................ 25

4.2 Analisis Pada Arm . ............................................................ 29

4.2.1 Analisis Kecepatan . ................................................ 30

xiii

4.2.2 Analisis Percepatan . ............................................... 32

4.3 Analisis Pada Bucket . ........................................................ 35

4.3.1 Analisis Kecepatan . ................................................ 36

4.3.2 Analisis Percepatan . ............................................... 38

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan ........................................................................... 42

5.2 Saran ..................................................................................... 43

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Diagram Alir . ....................................................................... 6

Gambar 2. Mekanisme Lengan Excavator . ......................................... 8

Gambar 3. Mekanisme Boom . ............................................................. 9

Gambar 4. Macam - macam Konstruksi Batang Arm . ......................... 10

Gambar 5. Mekanisme Arm . ................................................................ 11

Gambar 6. Jenis - jenis Bucket . ........................................................... 14

Gambar 7. Workspace Area Mekanisme Lengan Excavator . ............. 17

Gambar 8. Tuas Pengendali . ............................................................... 18

Gambar 9. Gerakan Excavator Saat Menggali . ................................... 20

Gambar 10. Gerakan Excavator Saat Mengangkat . ........................... 21

Gambar 11. Gerakan Excavator Saat Membuang . ............................. 21

Gambar 12. Mekanisme dan Diagram Benda Bebas Mekanisme Boom . 24

Gambar 13. Poligon Kecepatan Titik A . .............................................. 25

Gambar 14. Percepatan Titik A . .......................................................... 27

Gambar 15. Poligon Percepatan Titik A . ............................................. 28

Gambar 16. Kecepatan Titik B . ........................................................... 28

Gambar 17. Poligon Percepatan Titik B . ............................................. 29

Gambar 18. Mekanisme Arm . .............................................................. 30

Gambar 19. Diagram Benda Bebas Mekanisme Arm . ........................ 30

Gambar 20. Kecepatan Titik C . ........................................................... 31

Gambar 21. Poligon Kecepatan Titik . ................................................. 32

Gambar 22. Percepatan Titik C . .......................................................... 33

xv

Gambar 23. Poligon Percepatan Titik C . ............................................. 34

Gambar 24. Kecepatan Titik D dan E . ................................................. 34

Gambar 25. Poligon Percepatan Titik D dan E . .................................. 36

Gambar 26. Mekanisme Bucket . ......................................................... 36

Gambar 27. Diagram Benda Bebas Mekanisme Bucket . .................... 37

Gambar 28. Poligon Kecepatan Titik F . .............................................. 38

Gambar 29. Percepatan Titik F . .......................................................... 39

Gambar 30. Poligon Percepatan Titik F . ............................................. 40

Gambar 31. Kecepatan Titik G, Titik H dan Titik G terhadap F . ......... 40

Gambar 32. Poligon Titik FG, Titik G dan Titik H . ............................... 42

Documents

TUGAS AKHIR ANALISIS PERCEPATAN LENGAN EXCAVATOR …eprints.ums.ac.id/41561/28/03. HALAMAN JUDUL.pdf · kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul : ”