KINEMATIKA DAN DINAMIKA TEKNIK MOBILITAS DARI MEKANISME HUKUM GRASHOF

KINEMATIKA DAN DINAMIKA TEKNIK • •

MOBILITAS DARI MEKANISME HUKUM GRASHOF

SATUAN

2

KINEMATIKA DAN DINAMIKA

ILMU TEKNIK

Definisi Reuleaux:  Mesin: kombinasi dari hambatan tubuh benda sehingga mengalami pengaturan gaya mekanik yang dapat melakukan kerja dengan gerakan tertentu yang telah ditentukan  Mekanisme: kombinasi tahanan tubuh, yang dihubungkan dengan pengait (yang bisa diubah), untuk membentuk rantai kinematik yang bertujuan untuk menstransformasi gerak  Struktur: mirip dengan mekanisme, tapi tujuannya bukan untuk menghasilkan gerak atau kerja. Struktur dibuat dengan masksud agar benda menjadi rigid/kokoh.

3


ILMU TEKNIK

4


ILMU TEKNIK

5


DEGREE OF FREEDOM (DOF) ATAU MOBILITY

 Mobilitas sistem mekanik dapat diklasifikasina berdasarkan jumlah DOF yang mungkin. Sistim DOF adalah jumlah parameter bebas yang secara khusus mendefinisikan ruang dan waktu (translasi atau rotasi)  Contoh: Sistim pensil yang berada di suatu bidang memiliki 3 DOF

6



DOF benda padat di ruang

DOF benda padat di bidang

7



8


JENIS GERAK

 MURNI ROTASI

Reference line

Reference line

9


JENIS GERAK

 MURNI TRANSLASI

10


JENIS GERAK

 Gerak Kompleks: Rotasi + Translasi

q

11


TAUTAN (LINK), GABUNGAN DAN RANTAI MEKANIK

 Link adalah benda rigid yang setidaknya terdiri dari 2 titik penghubung ke link yang lain

12



 Gabungan atau pasangan kinematis adalah hubungan diantara 2 atau lebih link.  Pasangan Kinematis:  Lower pair (kontak permukaan): adalah gabungan antara permukaan kontak dengan elemen pasangan.  Higher pair (kontak titik atau garis): adalah gabungan antara titik atau garis dengan elemen pasangan. 13



 Lower Pair: Name (symbol)

DOF Contains

Revolute (R)

1

R

Prismatic (P)

1

P

Screw or Helical (H)

1

R+P

Cylindric (C)

2

R+P

Spherical (S)

3

R+R+R

Planar or Flat (F)

3

R+P+P

Planar Mechanism

3-D Mechanism

DOF: Degree of Freedom

14


 Revolute (R): Rotasi penuh pada 1 titik

Dq

15


 Prismatic (P): translasi penuh pada 1 garis DX

16


 Helical (H):

17


 Cylindric (C) :

18


 Spherical (S):

19


 Flat (F) :

20


 Roll-slide (Setengah) joint Dq DX

Linkage against Plane (Force close)

21


 Higher Pair: 2 DOF

DX

Dq

Pin in Slot (Form Close)

22


GERAK PADA BIDANG (PLANAR MOTION)

 Lower pair atau Full joint : 1 DOF joint  Higher pair, half joint : > 1 DOF, roll-slider  Joint order = Jumlah link - 1

First pin joint First oorder rder pin join t

S econd ordorder er pin jopin int joint Second 23


MENENTUKAN DEGREE OF FREEDOM

 Degree of Freedom (DOF): Jumlah koordinat bebas yang diperlukan untuk mendefinisikan posisi.  Dalam Mekanisme Bidang:  1 link pada bidang memiliki 3 DOF

24



 2 link pada bidang memiliki 6 DOF

Dy1 Dq1

Dy2 Dx1

25

Dx2

Dq2



 2 link yang dihubungkan memiliki 4 DOF

Dy Dx

Dq1

26

Dq2



 2 link yang dihubungkan dengan roll-slide (setengah) memiliki 5 DOF Dq2 Dx1

Dy Dq1 Dx2

27



 Persamaan Gruebler DOF atau M = 3L – 2J – 3G Dimana: M= DOF atau mobilitas L= jumlah links J= jumlah penghubung (joints) G= jumlah link ground (selalu = 1)

M = 3(L - 1) – 2J

28



 Modifikasi oleh Kutzbatch menjadi: M = 3(L – 1)– 2J1 – J2

Dimana: M= DOF atau mobilitas L= jumlah links J1= jumlah DOF pada joint (kondisi full) J2= jumlah DOF pada joint (kondisi setengah) Full Joint = 1

Setengah Joint = 0.5 29



30



31


CONTOH

32


CONTOH

33


CONTOH

34


CONTOH

1. Jumlah link L = 4 2. Jumlah Joint (Penuh) J=4 3. Jumlah ground link G=1 M = 3(4 – 1) – 2x4 M= 1

35


HUKUM GRASHOF (4 Link)

 “Jumlah link terpendek (S) dan terpanjang (L) pada bidang dengan 4 link haruslah lebih kecil atau sama dengan jumlah link yang tersisa (P dan Q)” L+S≤P+Q

36


TERIMA KASIH

37


KINEMATIKA DAN DINAMIKA TEKNIK MOBILITAS DARI MEKANISME HUKUM GRASHOF

Recommend Documents