8
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Anemometer
Anemometer yaitu perangkat menghitung kecepatan angin. Anemometer
ialah sebuah alat yang biasanya di gunakan di BMKG. Kata anemometer berasal
dari bahasa Yunani anemos artinya angin, ialah udara yang bergerak dari segala
arah. Pada tahun 1450 Leon Batista Alberti ialah orang yang pertama kali
memperkenalkan Anemometer. Dikenal ada anemometere tekan dan putar. Tipe
putar ini yaitu anemometere mangkok. Alat ini mempunyai 3 mangkok atau lebih
yang dipasang pada sumbu vertical (Widiatmoko, H., dkk,2005).
Anemometer diletakkan di tempat terbuka. Ketika terkena angin, baling-
baling di anemometer akan bergerak sesuai arah angin. Makin besar kelajuan
angin, semakin kencang pula kelajuan putaran baling-baling. Dari total gerakan di
satu periode bisa diketahui kelajuan anginnya.
Anemometer ini memudahkan pekerjaan dalam pengukuran kecepatan angin.
Tipe-tipe anemometer banyak macamnya tergantung dari penggunaanya, masing-
masing mempunyai kelebihan dan kekurangan.
2.1.1 Jenis-jenis Anemometer,yaitu :
9
a) Anemometer mangkok
Anemometer mangkok didesain untuk digunakan ditempat yang tinggi.
Anemometer terdiri dari 3 atau 4 buah mangkok dan dipasang pada setiap ujung
gagang horizontal. Semua mangkok menghadap kesatu arah melingkar sehingga
bila aliraan udara melewati masing-masing1mangkok dan mutar tiap gagang
horizontal berdasarkan angin yang tiba. Anemometer ini memiliki poros yang di
hubungkan dengan piringan.Kecepatan putaran rotor tergantung pada laju udara.
Melalui sistem mekanik roda gigi, putaran rotor mengatur sistem akumulasi angka
petunjuk dijarak tiupan angin. Anemometer tip “cup conter” diukur rata-rata1
kelajuan angina selama 1 periodik pengamatan. Contoh dari anemometer
mangkok ditunjukan pada gambar 2.1.
(sumber : Arrmagh Observatory, Colege Hill,2011)
Gambar 2.1 Anemometer mangkok
b) Anemometer Kipas
Anemometeer ini memiliki bentuk seperti kincir angin. Didalam masalah ini
dimana arah gerak angin selalu sama, seperti pada poros ventilasy tambang dan
bangunan contohnya, baling-baling1angin yang diketahui sebagai meteran angin
bisa mendapatkan hasil yang maksimal
ditunjukan oleh gambar 2.2.
a)
Gambar 2.2
c) Anemometer kawat panas
Menggunakan kawat
yang mengalir dari
kawat mempunyai
sangat1halus, memiliki
anemometer kawat panas
mendapatkan hasil yang maksimal. Contoh dari anemometer kipa
oleh gambar 2.2.
b)
(Sumber1 ; (Wiicaksono,2016))1
Gambar 2.2 a) Anemometer tipe kipas, b) Anemometer kipas portabel
Anemometer kawat panas
enggunakan kawat halus yang panas untuk menghitung kecepatan
udara kekawat panasnya tersebut. Udara mengalir
efek pendinginan di kawat. Anemometer
halus, memiliki kepekaan yang tingi dan resolosi spsial baik.
anemometer kawat panas ditunjukkan pada gambar 2.3.
(Sumber :Wicoksono.2016)
Gambar 2.3 Anemometer kawat panas
10
ntoh dari anemometer kipas
Anemometer kipas portabel
kecepatan1angin
. Udara mengalir lewati
. Anemometere kawat panas
spsial baik. Contoh dari
d) Anemometer laser dopler
Anemometer ini menggu
dari anemometere, partikula
mencerminkan sinar balik kedetektor
ditunjukan oleh gambar 2.4.
e) Anemometer ultrasonik
Pada tahun 1950 di
menggunakan gelombang suara ultras
Contoh dari Anemometer
Anemometer laser dopler
Anemometer ini menggunakan sinar dari laser yang terbagi 2. Satu disebar
ometere, partikular yang bersama molekul udara dekat
sinar balik kedetektor. Contoh dari Anemometer
tunjukan oleh gambar 2.4.
(Sumber : www.rap.ucar.edu)
Gambar 2.4 Anemometer laser dopler
Anemometer ultrasonik
Pada tahun 1950 di kembangkan pertama kalinya,
menggunakan gelombang suara ultrasonik agar menghitung kelajuan
Anemometer ultrasonik ditunjukan oleh gambar 2.5.
(Sumberr : www.rap.ucar.edu)
Gambar 2.5 Anemometer Ultrrasonik1
11
bagi 2. Satu disebar
ma molekul udara dekat balok
Anemometere Lasear Dopler
kembangkan pertama kalinya, Anemometer
hitung kelajuan angin.
.
f) Anemometer resonance akustic
Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan d
anemometer, yang sukses diciptakan oleh
2000an. Contoh dari
gambar 2.6.
Gambar 2.6 Anemometer resonance
g). Anemometer bola ping
Alat ini diciptakan
Ketika ada angin, maka
jadi dapat bergerak
Anemomneter bola ping
Anemometer resonance akustic
Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan d
anemometer, yang sukses diciptakan oleh dr.Savvas Kapartis pada
oh dari Anemometer Resonance Akustic1
(Sumber : www.rap.ucar.edu)
Gambar 2.6 Anemometer resonance akustic
Anemometer bola ping-pong
ciptakan berdasarkan bola ping-pong yang ditempel
, maka bola akan bergerak, bola pingpong sangat
bergerak lancar walau angin sangatlah sedikit . Con
eter bola ping-pong ditunjukan pada Gambar 2.7.
(Sumber : www.rap.ucar.edu)
Gambar 2.7 Anemometer bola ping-pong
12
Alat yang satu ialah hasil revolusi atau pengembangan disonic
r.Savvas Kapartis pada tahun
1ditunjukan oleh
empel di string.
pong sangatlah ringan,
. Contoh dari
http://www.rap.ucar.edu/
13
2.2 Angin
Angin ialah udara yang bergerak adanya rotasi bumi dan adanya perbedan
tekanan udara. Angia bergerak dari tempat tekanan tingi ke tekanan rendah. Angin
juga memiliki arah sama kecepatan. Arah angin bisa dilihat dari arah angin datang
(Kartasapoetra, 2004).
Kecepatan angin di pengaruhi banyak hal, di antaranya letak di mana
kecepatan angin dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh. Semakn tingi,
semakin kencang pula anginnya,
Angin adalah sumber energi alam yang dapat dimanfaatkan oleh semua orang
yang tidak dapat habis. Tipe-tipe angin ada banyak tergantung dari daerahnya.
Kecepatanya sendiri dipengaruhi beberapa hal salah satunya dekat khatullilstiwa
lebih kencang dari yang jauh.
2.2.1 Fungsi Angin
Ada 3 fungsi angina yang bisa dirasakan yaitu:
1. mempercepat pendinginan
2. memiliki tekanan pada permukaan yang menentang angin
3. Kecepatan sangat beragam dari tempat ketempat
angin mempunyai fungsi yang penting namun kadang tak1sadari yaitu
mencampur lapisan udara antar udara panas dengan dingin, antar udara lembab
sama udara dingin, antar udara kaya dikarbon sama udara kandungan
karbondioksidanya rendah (kandary, 2011)
14
2.2.2 Tipe angin
Tipe angin:
1. AnginTetap1
a. Angin Barat,1berhembus dari daerah subtropik kutup.1
b. Angin Timur, berhembus dari kutup.
c. Angin pasar,1berhembus dari daerah subtropik selatan dan utara
menuju daerah khatulistiwa.1
d. Angin anti pasar, berhembus berlawanan dengan angin pasar.1
2. Angin Periodik
a. Angin muson,1berhembus tiap tengah tahun 1x selalu berganti arah.1
b. Angin darat, berhembus dari darat kelaut dan malam hari terjadinya.1
c. Angin laut, berhembus dari laut ke darat dan terjadi di siang hari.1
d. Angin gunung, berhembus dari gunung kelembah dan terjadinya di
malam hari.
e. Angin lembah, berhembus dari lembah kegunug dan terjadinya di siang
hari.
2.2.3 Kecepatan angin
Kecepatan angin dapat dinyatakan dalam satuan (m/d), (km/j), dan (mi/j).
Satuan mil (mil laut)/jam disebut juga (kn) 1 kn=1,85 km/j = 1,15 1mi/j = 0,514
m/d atau 1 m/d = 2,237 mi/j = 1,944 kn. Kecepatan angina bervariasi ketingian di
permukaan tanah, dimana makin tinggi dipermukaan tanah maka gerakanya makin
kencang. Pengaruh kecepatan angina terhadap fenomena di laut maupun darat
dapat ditunjukant pada Tabel 2,1 berikut.
15
Tabel 2.1 Skala Beaufort
Skala tingkatkan kecepatan
(kn)
kecepatan
(m/s)
kecepatan
(km/jam)
Tanda-tanda dilaut (L)
& didarat (D)
1 Tenang
16
7 Angin rebut
lemah
28-33 13,9-17,1 50-61 L : gelombang besar ber
buih agak banyak
D:Pohon ber
gerak,berjalan berasa
berat
8 Angin ribut 34-40 17,2-20,7 62-74 L :gelombang tingi
sedang dan panjang;
ujung gelombng terlihat
hanyut
D: Batang pohon patah,
sampai tumbang
9 Angin rebut
kuat
41-47 20,8-24,4 75-88 L : gelombang tinggi
padat,Ujung gelombang
terlihat memuutar
D : Dapat membawa
kerusakan,pot
berterbangan
10 Badai 48-50 24,5-28,4 89-102 L : gelombang sangat
tinggi dan panjang.
permukaan laut terlihat
putih
D: kerusakan agak
besar
11 Badai amuk 56-63 28,5-32,6 103-117 L : Gelombang luar
biasa. Kapal kecil-
sedang bisa hanyut
D: Kerusakan berat,
jarang ada didarat
17
(Sumber: BMKG, 2011)
Dari skala Beaufort diatas dapat disimpulkan angin mempunyai
kecepatan yang beragam dan mempunyai tanda-tanda sendiri di laut maupun di
darat. Jadi keadaan dilaut berbeda dengan didarat.
2.3 Bearing
Bearing yaitu bagian mesin yang bisa menahan poros berbeban, agar
gesekannya bolakbalik bisa berlangsung secara halus, aman dan panjang umurnya
(sularso, 2002). Contoh dari bering ditunjukan pada gambar 2.8
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.8 Bearing atau bantalan
Bearing dalam suatu mesin mempunyai peran yang sangat penting agar
putaran didalam mesin lancar dan juga dapat mengurangi gesekan. Bearing juga
mempunyai tipe tergantung dari penggunaannya dan masing-masing juga
mempunyai kelebihan dan kekurangan.
12 topan >60 >32,6 >117 L : Gelombang luar
biasa. Udara terlihat
gelap
D : Hampir tak terjadi
didarat
http://www.iecltd.co.uk/Uploads/Image/bearings.jpg
18
Jenis Bearing dibedakan menjadi dua yaitu anti friction bearing dan
friction bearing. Anti friction bearing yaitu bearing yang ada media berputarnya.
Friction bearing merupakan bearing tidak ada media berputarnya. Contoh dari
Jenis bearing ditunjukan oleh gambar 2.9.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.9 jenis bearing
Pada tipe anti fricition bearing gesekan yang di timbulkan kecil di bandingkan
anti friction bearing karena ada media berputar didalam.
Macam-macam friction bearing antaralain :
1. Journal bearing (sleeve bearing)
plain bering juga dikenal metal jalan yang dipasang di crank shaaft. Contoh
dari Journal bearing (sleeve bearing) ditunjukan pada Gambar 2.10.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.10 Journal bearing (sleeve bearing)
19
Untuk Journal bearing merupakan jenis bearing yang mempunyai gesekan
yang besar tentunya juga mudah aus. Agar mengurangi keausan tersebut
pelumasan harus lancar.
2. Bushing
Bushing yaitu tipe friction bearing denggn bentuk melingkar. Bushing ini adalah
bantalan yang dipakai tempat poros yg berputar. Contoh dari bushing ditunjukan
pada Gambar 2.11.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.11 Bushing
Bhusing mempunyai karakteristik sama dengan Journal bearing sama- sama
mempunyai gaya gesekan yang besar dan mudah aus juga, penangananya sama,
pelumasan harus lancar dan permukaan tidak boleh kering.
Jenis-jenis bearing anti fricition meliputi :
1. Ball bearing
Ball bearing yaitu bantalan gelinding yang menggunakan bola-bola baja
didalam. Bola-bola ini untuk media antar komponen yang diam sama yang
bergerak. Contoh dari Ball bearing ditunjukan pada gambar 2.12.
20
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.12 Ball bearing
ball bearing beda dengan Journal bearing dan Bushing karena pada ball
bearing tidak bergesekan langsung karena ada medianya jadi gesekannya lebih
kecil, untuk umur dari ball bearing lebih tahan lama.
2. Cylinder roler bearing
Cylinder roler bearing yaitu bantalan geliinding mengunakan silinder baja.
Silinder baja ini untk media antar kompunen yang diam sama yang bergerak.
Contoh dari Cylinder roler bearing ditunjukan pada Gambar 2.13.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.13 Cylinder roller bearing
21
3. Barrel Roller bearing
Barrel Roller bearing yaitu bantalan geliinding menggunakan pipa baja. Pipa
baja ini untuk media antara komponen yang diam sama yang bergerak. Contoh
dari Barrel Roller bearing ditunjukan pada Gambar 2.14.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.14 Barrel Roller bearing
4. Taper roller bearing
Taper roller bearing yaitu bantalan geliinding bebentuk kerucut. menggunakan
roller baja untk media bergeraknya. Contoh dari Taper roller bearing ditunjukan
pada Gambar 2.15.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.15 Taper roller bearing
22
5. Needle bearing
Needle bearing yaitu bantalan gelinding roller baja atau baja berbentuk silinder
untk media bergeraknya. Contoh dari Needle bearing ditunjukan pada Gambar
2.16.
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.16 Needle bearing
Cylinder Roller bearing, Barrel Roller bearing, Taper Roller bearing, dan
Needle bearing karakteristiknya sama dengan ball bearing ada media antara
komponen yang dian sama yang begerak, Gesekannya kecil dan terpenting
pelumasan teratur dan permukaan jangan sampai kering. Dari semua tipe anti
friction bearing jangka waktu umurnya lebih lama.
Penggunaan bearing di sesuaikan sama besar yang di tahan dan arah gaya.
Contoh dari macam-macam beban pada bearing ditunjukan gambar 2.17.
23
(Sumber: Sularso, 2002)
Gambar 2.17 Macam-macam beban pada bearing
2.4 Poros
Poros yaitu suatu bagian yanng beputar, di mana terpasang elemen gear,
pulley, flywhel, enggkol, sproket dan elemen lain. Poros mendapat macam-macam
beban (Josep Edward Shigley,1983).
2.4.1 Fungsi poros
Poros befungsi sebagai meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran..
Contoh poros dukong yang berputar, yakni poros rodo kereta api, AS gardan dll.
2.5 Akuisisi Data
Sistem akuisisi data di definisikan sebagai sistem untuk
memperoleh,menyimpan,mengumpulkan dan memproses data di peroleh
informasi yang di inginkan. Sistem akuisisi data bisa merubah out-put yang
belum diolah dari 1 atau lebih sensor ke dalam sinyal digital ekuivalen untuk
diproses, seperti kendal dan aplikasi displai (Rizal Batubara,2005).
Elemen dasar daripada system akuisisy data diperlihatkan gambar 2.18,
sebagai berikut :
24
1. Komputer.
2. Tranduser.
3. Pengondisi sinyal.
4. Perangkat akuisisi data.
5. Perangkat analisis.
6. Perangkat lunak.
Gambar 2.18 Elemen sistem akuisisi data
2.6 Metode perancangan
Akan digunakan metode Pahl and Bitz dlam perancangan ini. Metode ini
dirangkum digambar 2.19.Perancangan di lakukan karena beberapa sebab
diantaranya adalah memodif produk karya Cina, tahapan perancangan berikut ini.
1. Merencanakan Proyek dan Penjelasan Tugas
Tugas fase ini menyusun spesfikasi produk yang memiliki fungsi dan
karakteristik tertentu yang mencukupi kebutuhan orang.
Fenomena
fisik
Pengkondisi
sinyal
Tranduser
(sensor)
Personal
Computer
Perangkat
Akuisisi data
Perangkat
Analisis
Softwar
Displai
25
2. Perancangan konsep produk
Konsep produk yaitu solusi masalah yang hurus diselesaikan. Konsep produk
berbentuk sket, tapi memuat semuanya.
3. Perancangan bentuk
Perancangan bentuk ini, komponen konsep dalam sket masih bentuk garis,
sekarang diberi wujud.
4. Perancangan Detail
Bentuk dan ukuran dari komponen produk sudah di tetupkan. Hasil dari ini
yaitu gambar lengkap , spesfikasi yang akan dirancang.
5. Pembuatan
Pada tahap ini akan dibahas proses keseluruhan, yaitu proses pemotongan,
pengelasan, pengeleman, pemasangan, finishing
6. Pengujian Alat
Pada tahap ini membahas pengujian kecepatan alat, yang hasilnya dibuat
karakterstik alat tersebut.
Gambar 2.
(Sumber: Riadi, 2009)
Gambar 2.19 diagram alur perancangan menurut Pahl
And Beitz
26
g). Anemometer bola ping-pong 2.3 Bearing1. Journal bearing (sleeve bearing)2. Bushing1. Ball bearing2. Cylinder roler bearing3. Barrel Roller bearing5. Needle bearing2.4 Poros2.4.1 Fungsi poros 2.5 Akuisisi Data2.6 Metode perancangan