SISTEM PENGGERAK MEKANIK TUGAS MATA KULIAH : MEKATRONIKA
Spesialisasi Perawatan dan Perbaikan Program Studi Teknik Mesin
Oleh : KELOMPOK 2
LEVI AMANDA PUTRA NIM : 1005012168 MASDIAN SINAGA NIM : 1005012173
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2013
PENDAHULUAN Sistem mekatronika
Sistem mekatronika terdiri dari beberapa bagian sebagaimana digambarkan dalam blok diagram system mekatronik. Dari gambar tersebut, system mekatronika ter diri dari Aktuator, Sensor, Pengkondisian signal dan Antarmuka, Pengendalian serta display. Pertama adalah block Aktuator. Aktuarot merupakan unsur penggerak system mekanik dari keseluruhan system. Sistem ini terdiri dari motor-motor, solenoida, dan komponen-komponen penggerak lainnya, baik yang digerakan oleh elektronik, hidrolik atau pneumatic Manfaat sistem mekatronika
Beberapa manfaat penerapan mekatronik adalah sebagai berikut: 1. Meningkatkan fleksibilitas
Manfaat terbesar yang dapat diperoleh dari penerapan mekatronik adalah meni ngkatkan fleksibilitas mesin dengan menambahkan fungsi-fungsi baru yang mayoritas merupakan kontribusi mikro prosesor. Sebagai contoh, lengan robot industry dapat melakukan berbagai jenis pekerjaan dengan merubah program peranti lunak di mikro prosesornya seperti halnya lengan manusia. Ini yang menjadi faktor utama dimungkinkannya proses produksi produk yang beraneka ragam tipenya dengan jumlah yang sedikit-sedikit 2. Meningkatkan kehandalan
Pada mesin-mesin konvensional muncul berbagai masalah yang diakibatkan oleh berbagai jenis gesekan pada mekanisme yang digunakan seperti keusangan, masalah sentuhan, getaran dan kebisingan. Pada penggunaan mesin-mesin tersebut diperlukan sarana dan operator yang jumlahnya banyak untuk mencegah timbulnya masalah-masalah tersebut. Dengan menerapkan switch semi konduktornya misalnya, maka masalah-masalah akibat sentuhan tersebut dapat diminimalkan sehingga meningkatkan kehandalan. Selain itu dengan menggunakan komponen-komponen elektronika untuk mengendalikan gerakan, maka komponen-komponen mesin pengendali gerak bisa dikurangi sehinga meningkatkan kehandalan.
3. Meningkatkan presisi dan kecepatan
Pada mesin-mesin konvensional yang sebagian besar menggunakan komponenkomponen mesin sebagai pengendali gerak, tingkat presisi dan kecepatan telah mencapai garis saturasi yang sulit untuk diangkat lagi. Dengan menerapkan kendali digital dan teknologi elektronika, maka tingkat presisi mesin dan kecepatan gerak mesin dapat diangkat lebih tinggi lagi sampai batas tertentu. Batas ini misalnya adalah rigiditas mesin yang menghalangi kecepatan lebih tinggi karena munculnya getaran. Hal ini melahirkan tantangan baru yaitu menciptakan system mesin yang memiliki rigiditas lebih tinggi. Pada mekatronika juga ada strukturnya, ada 2 struktur yang dipilah yaitu dunia mekanika dan dunia elektronika. Pada dunia mekanika terdapat mekanisme mesin sebagai objek yang dikendalikan. Di dunia elektronika terdapat beberapa elemen mekatronika yaitu : sensor, kontroler, rangkaian penggerak, aktuator dan sumber energi. Elemen – elemen mekatronik dapat dijelaskan sebagai berikut : 1.Sensor, ini adalah elemen yang bertugas memonitor keadaan objek yang
dikendalikan.Sensor ini dilengkapi dengan rangkaian pengkondisi sinyal yang berfungsi memproses sinyal listrik menjadi sinyal yang mengandung informasi yang bisa dimanfaatkan. 2.Kontroler, ini adalah elemen yang mengambil keputusan apakah keadaan objek kendali
telah sesuai dengan nilai referensi yang diinginkan, dan kemudian memproses informasi untuk menetapkan nilai komando guna merefisi keadaan objek kendali. 3.Rangkaian penggerak adalah elemen yang berfungsi menerima sinyal komando dari
kontroler dan mengkonversikan menjadi energi yang mampu menggerakkan actuator untuk melaksanakan komando dari kontroler. Elemen ini selain menerima informasi dari kontroler juga menerima catu daya berenergi tinggi .4.Aktuator adalah elemen yang memiliki fungsi mengkonversi energi dari energi list rik ke
energy mekanik. Bentuk konkrit aktuator ini misalnya : motor listrik, tabung hidrolik, tabung pneumatic dan lain sebagainya.
5.Sumber energi adalah elemen yang mencatu energy listrik ke semua ele men yang
membutuhkannya. Salah satu bentuk konkrit sumber energy adalah baterai untuk system yang berpindah tempat, atau adaptor AC-DC untuk system yang stasionari (tetapditempat). Struktur mekatronik yang digambarkan di sini dari segi teori kendali system umpan balik (close loop). System umpan balik ini merupakan makhluk hidup yang dalam melakukan kegiatan selalu merevisi tindakannya berdasarkan informasi umpan balik yang dikirim oleh indra ke otak. analogi sistem mekatronik dan manusia sebagai contoh makhluk hidup ditunjukkan pada gambar dibawah ini. Kiranya dapat diterima secara alami bahwa arah inovasi iptek mekatronik adalah merealisasikan sitem mekanik yang mampu melakukan pekerjaan seperti halnya seorang manusia yang memiliki kondisi yang sempurna.
Aplikasi Mekatronika SISTEM PENGGERAK MEKANIK
Begitu banyaknya penggunaan sistem mekatronika dalam kehidupan kita memperkuat salah satu sifatnya yang multiguna (aplikatif) Teknik Otomotif
Sebagai contoh sistem mekatronik pada kendaraan bermotor adalah sistem rem ABS ( Antilock Breaking system) atau sistem pengereman yang menghindari terkuncinya roda sehingga mobil tetap dapat dikendalikan dalam pengereman mendadak, ESP ( Elektronik Stability Programm), ABC ( Active Body Control) dan Motor-Managemen-System.
system penggerak roda Front Wheel Drive ( FWD ). Apa itu Front Wheel Drive ( FWD ) ? Front Wheel Drive merupakan system penggerak roda depan tanpa melalui drive train ( penyalur daya ) yang mereduksi energy, sehingga mesin dipasang melintang ( tranversal ).saat ini sebagian mobil, khususnya sedan menggunakan system penggerak roda model ini.
Keuntungan atau kelebihan dari Sistem Front Wheel Drive adalah pada girboks yang relatif lebih kompak dan menyatu dengan final gear . Dari girboks tenaga dislurkan lewat drive shaft ( as roda ). Karena as penggerak tak sepanjang kepunyaan RWD,
kehilangan
tenaga
saat
mesin
berjalan
lebih
sedikit
dibanding RWD. Posisi mesin yang melintang searah dengan putaran roda menghasilkan
efisiensi
BBM.
Selain
itupenggerak
roda
Front
Wheel
Drive membuat kabin lebih lega, lihat saja pada S u z u k i K a r i m u n , Ho n d a C R -V , K IA C a r n i v a l .
Kekurangan dari Sistem penggerak roda Front Wheel Drive adalah beban mobil yang hanya terkonsentrasi di bagian depan. Hal ini sangat tidak nyaman ketika melakukan perjalanan jauh. Selain itu
handlingnya agak understeer karena roda depan mempunyai dua tugas yaitu sebagai penggerak dan sebagai kemudi. Keausan ban juga lebih cepat daripada RWD. Demikian pula rangkaian suspense depan yang lebih kompleks, membuat part yang harus diganti secara berkala lebih banyak.
Masalah yang sering timbul pada system front Wheel Drive adalah pada as roda (Drive Shaft ) serta komponen pendukungnya. Tanda-tandanya terdengar bunyi “ tek tek tek “ saat membelok patah. Cara mengetesnya dengan cara melihat karet boot as rodadi kolong, bila sudah sobek maka dapat dipastikan bermasalah. Lalu coba melaju dengan posisi belok patah. Bila terdengar bunyi “tek tek tek ” berarti drive shaft -nya bermasalah. Tapi tenang saja hal ini bukan masalah yang sulit karena masih dapat diperbaiki.
Mengenal Sistem Penggerak Drive Train Pada Mobil Liek Toyota – Surabaya . Drive Train merupakan suatu komponen dengan beberapa
mekanisme yang berfungsi memindahkan daya/tenaga yang dihasilkan mesi n untuk menjalankan roda dan kendaraan. Dengan adanya Drive Train mak a mobil dapat bergerak atau berjalan.
Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesiensi penggunaan daya listrik
Penggunaan Mikri swicth pada sistem mekanis gas untuk pengaman sistem dan efesi ensi penggunaan daya listrik Dengan Pemakaian mikro switch yang menempel pada mekanis gas yang berfungsi mengamankan sistem daya, karena sistim hanya dapat menerima daya listrik apabila pedal gas ditekan setelah kunci kontak di ON kan, sekaligus juga dapt menghemat energi listrik pada saat kendaraan menempuh jalanan macet dan penurunan Untuk mengantisipasi kebiasaan pengemudi yang biasanya menekan pedal gas terkadang bersamaan dengan pengereman mekanis, juga digunakan mikro switch sebagai pembatas seperti terlihat pada gambar dibawah Seperti yang dijelaskan diatas mobil listrik memiliki sistem penggerak listrik yang lebih sederhana dan efisien. Dengan melakukan pemilihan beberapa komponen yang digunakan serta disederhanakan, dikurangi dan disatukan. Sehingga sistem penggerak mobil listrik terdiri dari sistem energi, sistem kendali, sistem maju mundur dapat berfungsi dengan baik.
Eskalator/Travolator
Gambar Sistem transmisi pada Eskalator Prinsip Kerja Eskalator secara sederhana dapat dijelaskan dengan menggunakan gambar diatas:
Tangga (step) dan handrail digerakkan oleh sebuah motor listrik seperti yang terlihat pada sistem transmisi eskalator dalam gambar. Mekanisme berputarnya 2 menggunakan batang utama (shaft) 4 yang digerakkan oleh driving equipment 13 melalui rantai penggerak 1. Sproket penggerak handrail dan tangga menggunakan rantai yang terpasang secara terpisah. Ukuran dari tiap roda rantai dan jumlah giginya dirancang sesuai dengan keperluan pergerakan eskalator. Semua rantai mudah untuk dirakit dan dibongkar serta dijamin kuat.
MEKANISME KATUP OVERHEAD CAMSHAFT
Overhead Camshaft atau sering disingkat OHC adalah mekanisme penggerak katup (valvetrain) dengan konfigurasi penempatan camshaft di atas kepala silinder (cylinder head). Cam secara langsung menggerakan rocker arm dan atau katup-katup tanpa melalui pushrod, sehingga mampu memperkecil kehilangan gaya inersia pada mekanisme katup. Jika dibandingkan dengan mekanisme katup Overhead Valve (OHV) dengan jumlah katup yang sama, komponen dari Overhead Camshaft lebih sedikit dan lebih ringan secara keseluruhan. Walau mungkin saja mekanisme penggerak camshaft (timing mechanism) memiliki konstruksi yang lebih kompleks, namun para produsen mesin menerima kompleksitas mekanisme penggerak katup tersebut sebagai sebuah konsekwensi untuk meningkatkan performa mesin dan desain mesin yang lebih fleksibel.
Gambar 1. Komponen Mekanisme Katup OHC
Teknik Produksi
Contoh dalam teknik produksi adalah penggunaan sensor pada robot. Sistem kendali umpan balik pada elektromotor berkecepatan rotasi tinggi dengan ‘pemegang as’ tenaga magnet.
Alat-alat Perkantoran
Seperti pemutar CD, Harddisk, mesin fax, printer serta mesin pencetak berkecepatan tinggi, atau alat-alat elektronika yang biasa kita gunakan sehari-hari aplikasi mekatronika akan sangat sering kita jumpai.
