SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176
RANCANG BANGUN SISTEM PENGGERAK NEUTRON BEAM STOPPER PADA SPEKTROMETER SANS Budi Suhendro1, Sairun2, Muhamad Saparudin3 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir – BATAN Jl. Babarsari Kotak Pos 6101/YKBB Yogyakarta 55281 Telp: (0274) 484085, 489716 Fax: (0274) 489715
ABSTRAK RANCANG BANGUN SISTEM PENGGERAK NEUTRON BEAM STOPPER PADA SPEKTROMETER SANS. Penelitian ini dilakukan karena dibutuhkan suatu sistem penggerak beam stopper netron pada peralatan hamburan netron SANS yang dapat bergerak pada 2 sumbu, X dan Z. Tujuan penelitian ini yaitu untuk mendukung proses penelitian pada peralatan SANS, dimana posisi dari beam stopper netron dapat diatur sesuai kebutuhan. Proses rancang bangun alat terdiri dari pembuatan desain rancangan alat, pembuatan komponen alat, dan perakitan alat secara keseluruhan. Proses pengujian alat dilakukan dengan menggerakkan beam stopper dengan motor penggerak pada arah sumbu-X dan sumbu-Z dan melihat kesesuaian letak beam stopper terhadap masukkan pulsa gerak yang diberikan. Hasil dari penelitian ini adalah didapat sebuah alat sistem penggerak beam stopper netron yang mampu bergerak pada sumbu-X sejauh 325 mm dan mampu bergerak pada sumbu-Z sejauh 60 mm dengan perbandingan antara masukan pulsa dengan perpindahan geraknya sebesar 25 : 1 mm. Dengan laju perpindahan gerak sumbu- X sebesar 50 mm/menit dan sumbu-Z 2 mm/menit. Kata kunci : sistem penggerak beam stopper netron, beam stopper, SANS
ABSTRACT DESIGN AND CONSTRUCTIONS DRIVE SYSTEM NEUTRON BEAM STOPPER ON THE SANS SPECTROMETERS. The research was done because we need a neutron beam stopper driver system on neutron scattering SANS equipment that can move in two axe , X and Z. The purpose of this study to support the research process equipment SANS, where the position of the neutron beam stopper can be adjusted as needed. Engineering process consists of making tools designed, manufacturing equipment components , and assembly tool overall . The testing process is done by moving the instrument beam stopper with the motor in the direction of X-axis and Z-axis and know where the beam stopper suitability to enter a given motion pulse. Results of this study was obtained a tool stopper neutron beam propulsion system capable of moving on the X-axis as far as 325 mm and is able to move in the Z-axis by 60 mm with a ratio between the input pulses with motion displacement of 25 : 1 mm . With the rate of motion of the X-axis displacement of 50 mm / min and the Z-axis 2 mm / min. Keywords: drive system neutron beam stopper, beam stopper, SANS
.PENDAHULUAN Peralatan hamburan netron sudut kecil atau Small Angle Neutron Scattering (SANS) diterapkan secara luas untuk analisis statis dan struktural dinamis dalam bidang ilmu material dan biologi seperti pada metalurgi, keramik, polimer,
Budi S., dkk
314
koloid, vesikel dan virus dalam rentang ukuran dari 1 – 500 nm. Telah diketahui bahwa banyak temuan ilmiah penting yang diungkapkan oleh teknik SANS selama lebih dari tiga dekade. Oleh karena itu, dapat dipahami bahwa banyak instrumen SANS yang telah dijalankan di seluruh dunia dan juga di Serpong, Indonesia.
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 BATAN memiliki spektrometer SANS (SMARTer) dengan panjang 36 m yang dijalankan pada tahun 1992. SANS (SMARTer) ini merupakan spektrometer SANS terbesar kedua yang beroperasi di wilayah Asia-Pasifik saat ini. Namun demikian, spektrometer itu tidak dimanfaatkan dengan baik sampai tahun 2004 karena kekurangan anggota staf, kegagalan instrumen dan program penelitian jangka panjang yang tidak terdefinisi. Sebuah rencana kerja lima tahun telah diusulkan pada tahun 2005 untuk menggantikan, mengubah dan meng-upgrade (optimasi) secara bertahap sistem elektronik dan mekanik, perangkat lunak komputer dari instrumen SANS tersebut. Sesuai penelitian dan pengembangan di Bidang Spektrometri Netron di PTBIN – BATAN Serpong tahun 2013, pada peralatan SANS memerlukan sistem penggerak pemberhenti berkas (beam stopper) netron yang dapat bergerak pada 2 sumbu, yaitu X dan Z yang dapat dikendalikan dengan kontrol komputer. Dengan kriteria pergerakkan mampu bergerak pada sumbu-x sejauh 80 mm dan sumbu-z 30 mm. Sistem penggerak beam stopper netron adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengatur pergerakan serta dapat mengatur posisi dari pemberhenti berkas netron secara presisi sesuai dengan keinginan pengguna alat hamburan netron. Dimana fungsi dari pemberhenti berkas itu sendiri selain untuk mendapatkan data akselerasi adalah untuk melindungi detektor netron terpapar secara langsung oleh berkas netron dengan intensitas yang tinggi, karena apabila suatu detektor netron terkena paparan langsung dengan intensitas yang tinggi maka akan mempengaruhi karakteristik kehandalan dari alat hamburan netron, yang akan menimbulkan hamburan balik ataupun berkas netron yang tidak diinginkan terhadap hasil pengujian material yang diuji dengan alat ini. Berdasarkan permasalahan di atas, maka perlu dibuat sebuah alat penggerak beam stopper netron yang dapat disesuaikan atau berpusat pada posisi berkas langsung dalam dua arah pergerakkan, yaitu X dan Z dan dapat dikendalikan dengan kontrol komputer, serta memiliki tingkat presisi dan akurasi pergerakan 1 putaran motor menghasilkan jarak 1 mm dan dapat digunakan sesuai dengan keinginan pengguna alat hamburan netron.
interaksinya. Fasilitas spektrometer SANS yang ada di BATAN Serpong telah digunakan untuk investigasi dan penelitian nano-struktur pada berbagai jenis sampel seperti amfifilik molekul, koloid, polimer, porous keramik, nanopartikel, ferrofluid, bahan magnetik, paduan logam dan bahan biologi dalam bentuk larutan, gel, serbuk, film, maupun pelat (logam). Eksperimen yang dilakukan mencakup fungsi konsentrasi, tekanan, temperatur, medan magnet, streching force, shearing, dan lainnya dapat dilakukan secara real-time dengan teknik SANS dalam mempelajari kinetika dan dinamika nano-strukturnya. Untuk soft condensed matter seperti misel dan larutan polimer, serta bahanbahan biologi, struktur 3-dimensi serta interaksinya dalam larutan psysiologisnya yang memberikan informasi perubahan struktur misel atau fungsi dan aktivitas protein dalam memahami mekanisme folding dan unfolding, ikatan-ikatan yang terjadi antara obat dengan protein atau DNA, assembly protein-protein dalam virus, denaturasi protein, assembly protein-asam nukleat dalam regulasi dan ekspresi gen, dan sebagainya dapat diamati dengan teknik SANS. Informasi ini sangat penting dalam memahami mekanisme terjadinya penyakit, terapi secara molekular, mendesain dan mensintesis alat elektronik atau obat baru, dan sebagainya [1]. Tipe SANS ini adalah MDR-14-460-420 dari Dornier yang memiliki kecepatan rotasi 700rpm hingga 7000rpm. Sudut kemiringan adalah tetap pada 0° dan menghasilkan panjang gelombang netron dari 3Å hingga 6Å [2]. Spektrometer ini terdiri dari sistem kolimator tabung sepanjang 18 m yang memiliki empat bagian tabung utama yang dapat dipindahkan serta satu bagian kolimator yang tetap. Detektor dapat dipindahkan secara kontinu dari 1,3 m hingga 18 m dari posisi sampel dan juga dapat bergeser dalam arah lateral sebesar 0,1 m untuk meningkatkan jangkauan Q (Quasi). Variasi panjang kolimator dan jarak sampel hingga detektor (SDD) sepenuhnya dikendalikan oleh komputer. Untuk skematik peralatan SANS di BATAN Serpong, dapat dilihat pada Gambar 1
TEORI SANS Teknik hamburan netron sudut kecil atau Small Angle Neutron Scattering (SANS) merupakan teknik untuk mengetahui struktur yang meliputi ukuran, bentuk, orientasi, konformasi dan sifat dinamik makromolekul suatu material dan bahan-bahan biologi pada rentang ukuran 1–100 nm, dalam memahami mekanisme molecular self- assembly dan
STTN-BATAN
315
Budi S., dkk
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 .
Gambar 1. Skematik peralatan SANS[2] yang digerakkan, mengusahakan kekuatan untuk tegak lurus jari-jari dari kedua roda gigi. Dikarenakan roda gigi berputar, maka torsi dan daya dapat ditransmisikan. Jika dari dua buah roda berbentuk silinder atau kerucut yang saling bersinggungan pada kelilingnya salah satu diputar maka yang lain akan ikut berputar pula. Alat yang menggunakan cara kerja semacam ini untuk mentransmisikan daya disebut roda gesek. Guna mentransmisikan daya besar dan putaran yang tepat tidak dapat dilakukan dengan roda gesek. Untuk ini, kedua roda tersebut harus dibuat bergigi pada kelilingnya sehinggga penerusan daya dilakukan oleh gigi-gigi kedua roda yang saling berkait. Roda bergigi semacam ini, yang dapat berbentuk silinder atau kerucut, disebut roda gigi [3].
Poros Poros merupakan salah satu bagian terpenting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan transmisi seperti itu dipegang oleh poros. [3] Jenis-jenis poros antara lain : 1. Poros transmisi 2. Spindel 3. Gandar
Ulir Pada ulir sekerup segi panjang ukurannya ditentukan oleh pembuat atau dinormalisasi oleh pabrik untuk keperluannya sendiri. Kerugian ulir segi panjang adalah sulit untuk dibuat sesuai pada mur, sehingga menyebabkan pekerjaan menjadi tidak teliti. Untuk mendistribusikan daya, selain menggunakan ulir sekerup satu jalan juga dipakai ulir yang mempunyai lebih dari satu jalan, dimana beberapa ulir sekerup terletak berdampingan satu sama lain pada silinder pusat yang sama [4].
Bantalan (Bearing)
Roda gigi Roda gigi adalah roda silinder bergigi yang digunakan untuk mentransmisikan gerak dan tenaga dari satu poros ke poros lainnya [5]. Prinsip kerja roda gigi yaitu, gigi penggerak mendorong gigi
Budi S., dkk
316
Bantalan adalah elemen mesin yang berfungsi untuk menahan beban sementara yang memungkinkan gerakan relatif antara dua buah elemen dari mesin atau peralatan. Pada umumnya bantalan mendukung poros berputar, menahan beban murni radial atau kombinasi beban radial dan aksial. Sebagian besar bantalan digunakan dalam aplikasi yang melibatkan rotasi, namun ada juga yang digunakan dalam aplikasi gerakan linier [5].
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 7. Pembuatan plat rumah bearing poros ulir penggerak horizontal dan liner horizontal 8. Pembuatan poros ulir penggerak horizontal dan liner horizontal.
Kopel Sebuah kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakkan dengan poros penggerak, dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepaskan hubungan kedua poros tersebut, baik dalam keadaan diam maupun berputar[3].
Mulai
Motor Stepper
Studi literatur
Motor stepper adalah perangkat elektromekanis yang bekerja dengan mengubah pulsa elektronis menjadi gerakan mekanis diskrit. Motor stepper bergerak berdasarkan urutan pulsa yang diberikan kepada motor. Karena itu, untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik. Keunggulan motor stepper antara lain Sudut rotasi motor proporsional dengan pulsa masukan sehingga lebih mudah diatur, Motor dapat langsung memberikan torsi penuh pada saat mulai bergerak Posisi dan pergerakannya presisi, dapat menghasilkan perputaran yang lambat sehingga beban dapat dikopel langsung ke porosnya.
Merancang dan menentukan dimennsi alat Mengukur bahan dan membuat komponen Peralatan
Merangk ai Alat
Perbaik an alat
Pengujian Alat
METODE Prosedur untuk penelitian ini dapat dilihat pada diagram alir Gambar 2. Perancangan disesuaikan dengan tempat alat dipasang dan kebutuhan jangkauan gerak yang diinginkan. Dimana, sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan diperlukan sebuah sistem penggerak yang dapat memposisikan beam stopper sejauh 80 mm pada sumbu- x dan 30 mm pada sumbu-z. Oleh karena itu, dibuat sebuah sistem penggerak untuk memenuhi nilai tersebut dengan dimensi panjang = 500 mm, lebar = 200 mm; dan tinggi 250 mm. Hal tersebut dilakukan untuk menambah jarak aman dari perpindahan posisi beam stopper dari sisi alat yang satu kesisi alat lainnya. Pada penelitian ini software penggerak yang digunakan adalah program yang sudah ada sebelumnya, yaitu dengan menggunakan visual basic. Program ini digunakan untuk menggerakkan motor stepper jenis 5 langkah (fasa) Vexta. Adapun pembuatan komponen peralatan yang dibuat antara lain: 1. Pembuatan meja 1 2. Pembuatan meja 2 3. Pembuatan poros ulir penggerak vertikal dan roda gigi pengkopelnya 4. Pembuatan poros ulir motor penggerak 5. Pembuatan rumah bearing poros ulir motor penggerak 6. pembuatan rumah liner bearing poros liner vertical dan liner vertical
STTN-BATAN
317
Pembuatan Laporan Selesai
Gambar 2. Diagram Alir Penelitian Setelah semua komponen peralatan telah selesai dibuat kemudian dilakukan perakitan alat secara keseluruhan. Dimana komponen-komponen yang telah dibuat tersebut dirangkai satu-persatu sesuai dengan penempatan dan posisinya masingmasing. Ada beberapa kesulitan yang ditemui dalam proses perakitan alat secara keseluruhan, yaitu ketika ukuran komponen ataupu lubang baut pengikat tidak sesuai dengan ukuran sebenarnya maka komponen tidak dapat terpasang dengan baik dan harus dilakukan perbaikan pembuatan komponen alat. HASIL DAN PEMBAHASAN Rancang bangun sistem penggerak beam stopper netron spektrometer SANS dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain yaitu kebutuhan akan suatu sistem penggerak beam stopper netron yang mampu bekerja pada dua sumbu pergerakkan (X dan Z), serta dapat diposisikan sesuai dengan ukuran tempat dan jarak yang diinginkan dalam
Budi S., dkk
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 penelitian peralatan hamburan netron sudut kecil (seperti pada Gambar 3 dan 4). Adapun kriteria yang harus dimiliki alat ini adalah harus mampu bergerak pada sumbu-X sejauh 80 mm dan sumbuZ sejauh 30 mm, serta mampu menahan beban maksimum sebesar 500gram. Dalam merancang bangun alat ini, langkah awal yang harus ditempuh adalah menginterpretasi pergerakkan yang dibutuhkan oleh alat sistem penggerak, dimana dalam perancangannya alat ini harus mencapai ataupun melampaui batas yang ditetapkan dalam kriteria alat. Adapun rancangan alat yang dibuat dapat terlihat pada Gambar 3.
spektrometer SANS secara utuh dapat dilihat pada Gambar 4. Pengujian pada alat ini dilakukan dengan melihat hasil pergerakkan apakah telah sesuai dengan perintah pulsa masukan yang diberikan, dimana penempatan dudukan beam stopper sesuai dengan jarak yang diinginkan. Pada proses pengujian, pergerakkan alat harus berjalan stabil dan sesuai dengan irama pergerakkan motor penggerak, agar hasil yang didapat sesuai dengan perhitungan yang telah dilakukan. Dalam hal ini ketelitian
Gambar 4. Sistem penggerak beam stopper neutron spektrometer SANS Gambar 3. Sistem penggerak beam stopper netron. Keterangan gambar : 1. Meja 1 2. Meja 2 3. Poros penggerak vertikal 4. Roda gigi transmisi 5. Poros ulir motor penggerak 6. Plat rumah bearing poros ulir motor penggerak 7. Rumah liner bearing poros vertikal 8. Liner poros vertikal 9. Plat rumah bearing poros penggerak horizontal dan liner- nya 10. Poros penggerak horizontal 11. Liner poros penggerak horizontal 12. Dudukan beam stopper 13. Motor Stepper
perakitan alat harus lebih diperhatikan, karena akan mempengaruhi kinerja alat secara keseluruhan. Pengujian ini dilakukan pada dua sumbu, yaitu X dan Z dengan menggunakan metode pengujian yang sama. Sistem penggerak beam stopper netron ini bekerja berdasarkan perintah pulsa yang diberikan pada program penggerak motor stepper alat. Pulsa masukan tersebut berupa jumlah putaran motor stepper. Pulsa inilah yang digunakan untuk menentukan jarak penempatan posisi beam stopper yang diinginkan. Pada prinsipnya, putaran motor yang tercipta akibat pulsa masukan diteruskan melalui kopel ke poros ulir batang penggerak yang berfungsi sebagai komponen utama dalam pergerakan posisi beam stopper. Dimana untuk pergerakkan sumbu-x jarak ulir disesuaikan dengan pulsa masukan, yaitu ketika diberikan data masukan sebesar 10mm maka motor akan bergerak sebanyak 10 putaran dan poros ulir bekerja memindahkan sejauh 10 mm. Hal tersebut dimaksudkan agar pada saat menempatkan beam stopper pada sumbu- X lebih mudah. Daya jangkau maksimal pergerakkan alat pada sumbu-X adalah sebesar 325 mm. Dimana nilai tersebut telah mencukupi jangkauan gerak yang diperlukan pada sumbu ini, yaitu sebesar 80 mm. Motor stepper yang digunakan pada sumbu ini memiliki kemampuan sebesar 50 rpm dengan
Dalam pemilihan jenis bahan yang digunakan sebagai bahan dasar alat, dianjurkan untuk memilih jenis bahan yang tahan terhadap radiasi netron serta memiliki karakteristik yang dibutuhkan. Dalam hal ini almunium dipilih menjadi jenis bahan yang tepat karena memiliki waktu paruh yang lebih singkat dibandingkan dengan logam lain ketika terkena radiasi netron, selain itu bahan almunium juga memiliki massa yang ringan dan mudah dibentuk dalam proses pengerjaannya. Alat sistem penggerak beam stopper neutron
Budi S., dkk
318
STTN-BATAN
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 o resolusi langkah 3,6 atau 100 langkah untuk satu kali putarannya. Laju pergerakkan pada sumbu ini didapat sebesar 50 mm/menit, nilai tersebut didapat karena perpindahan gerak sumbu disesuaikan dengan jumlah masukan pulsa yang setara dengan putaran motor. Pengujian pada sumbu-x dilakukan beberapa kali dimana hasil ujinya terlihat pada Tabel 1.
Jangkauan pergerakkan maksimal untuk sumbu-Z adalah sebesar 60 mm, dimana kemampuan jangkau ini telah mencukupi jangkauan jarak yang diperlukan pada alat ini yaitu sebesar 30 mm. Jika dilihat dari perbandingan reduksi, maka akan terlihat bahwa pergerakan dari meja alat ini untuk memposisikan beam stopper sangat lambat karena setiap 25 putaran motor hanya menghasilkan 1 putaran poros penggerak. Hal tersebut dikarenakan kebutuhan akan ke presisian pergerakkan sumbu-z sangat diperlukan dalam posisi penempatan beam stopper untuk pengambilan data akselerasi peralatan spektrometer SANS. Laju pergerakkan pada sumbu ini didapat sebesar 2 mm/menit, nilai tersebut didapat karena terjadi reduksi putaran pada transmisi porosnya yaitu sebesar 25:1. Pengujian pada sumbu ini dilakuran beberapa kali dengan hasil uji seperti pada Tabel 2.
Tabel 1. Hasil Uji pergerakan alat pada Sumbu X Pulsa masukan (mm)
Waktu tempuh (detik)
Jarak yang diharapkan (mm)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
12.45 24.22 36.50 48.38 1.00.19 1.12.30 1.24.05 1.36.41 1.48.16 2.00.52
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Jarak hasil uji (mm) 9,98 19,95 30,01 39,97 49,98 60,02 70 80,01 90 99,98
Selisih jarak (mm) 0,02 0,05 0,01 0,03 0,02 0,02 0 0,03 0 0,02
Dari data hasil pengujian tersebut terlihat bahwa terdapat selisih antara jarak yang diharapkan dengan jarak hasil uji, dimana selisih jarak tersebut jika di rata- rata adalah seberar 0,02 mm. Selisih tersebut timbul dikarenakan pada sumbu- x sistem penggerak beam stopper netron ini menggunakan pasangan long as dan long nut yang dijual di pasaran. Sehingga walaupun sudah dipilih jenis long as dan long nut yang baik tetap akan menimbulkan nilai selisih. Nilai selisih tersebut sebenarnya tidak memenuhi standar peralatan SANS yang memiliki nilai toleransi sebesar 0,01 mm, akan tetapi hal tersebut dapat di atasi dengan memvariasi nilai pulsa masukan. Pada pergerakkan sumbu-Z sistem penggerak baem stopper ini masih menggunakan jenis motor yang sama tetapi berukuran lebih besar dan dengan kemampuan putar motor yang sama yaitu 50 rpm. Walaupun motor yang digunakan lebih besar tetapi karakteristik motor disesuaikan dengan motor penggerak sumbu-X, hal itu dilakukan untuk memudahkan menghitung masukan pulsa dan laju perpindahannya. Poros ulir penggerak yang meneruskan putaran motor di transmisikan dengan 5 buah roda gigi dengan ukuran yang sama yaitu d = 39 mm dan jumlah z = 39 buah, serta 2 batang poros ulir penggerak meja untuk gerakan sumbu-Z yang berfungsi sebagai poros utama sistem pergerakkan sumbu- Z. Selain itu, roda-roda gigi transmisi tersebut berfungsi untuk mereduksi putaran motor stepper terhadap poros ulir penggerak dengan perbandingan reduksi 25 :1.
STTN-BATAN
Tabel 2. Hasil uji pergerakkan alat pada sumbu-Z Waktu Pulsa Waktu tempuh masukan tempuh semestinya (mm) (detik) (detik) 10 25 30 40 50 75 100 125 150
18.45 38,24 36.50 44.50 58.18 1.11.19 1.43.40 2.13.52 3.05.12
12.00 30.00 36.00 48.00 1.00.00 1.30.00 2.00.00 2.30.00 3.00.00
Jarak Selisih yang Jarak Selisih waktu diharap- hasil uji jarak tempuh kan (mm) (mm) (detik) (mm) 6.45 10 9,98 0,02 8.24 20 19,95 0,05 8.50 30 30,01 0,01 10.18 40 39,97 0,03 11.19 50 49,98 0,02 13.40 60 60,02 0,02 13.52 70 70 0 9.07 80 80,01 0,03 5.12 90 90 0
Dari data hasil pengujian dapat dilihat terjadi selisih waktu yang signifikan antara waktu tempuh alat dangan waktu tempuh yang semestinya. Dimana nilai selisih waktu tersebut bila di rata-rata terhadap rentang waktu yang sama adalah mendekati 9,26 detik untuk 1 mm pergerakkan poros atau 50 putaran motor. Hal tersebut disebabkan oleh beban yang diterima pada 2 batang poros penggerak dan kemungkinan slip ataupun back lash yang terjadi pada rangkaian transmisi roda gigi, sehingga menghambat laju perputaran dari motor penggerak. Namun hal tersebut dapat diabaikan mengingat waktu tempuh tidak terlalu dibutuhkan dalam penempatan beam stopper. Dari seluruh hasil pengujiaan diketahui bahwa rancang bangun sistem penggerak beam stopper netron ini layak digunakan pada peralatan SANS. Dan dapat dijadikan sebagai alat penggerak utama untuk beam stopper SANS, karena jika dilihat dari hasil data dan uji alat ini memiliki
319
Budi S., dkk
SEMINAR NASIONAL IX SDM TEKNOLOGI NUKLIR YOGYAKARTA, 31 OKTOBER 2013 ISSN 1978-0176 kepresisian dan tingkat akurasi penempatan posisi yang baik. Adapun karakteristik dari alat ini adalah mampu bergerak pada sumbu-x sejauh 325 mm dengan masukan pulsa sesuai jarak yg diinginkan (pulsa sama dengan jarak) dan mampu bergerak pada sumbu-z sejauh 60 mm dengan perbandingan antara masukan pulsa dengan perpindahan geraknya sebesar 25 : 1 mm, serta memiliki toleransi pada sumbu-X sebesar 0,02 dan sumbu-Z 0,01 (standart alat). Laju pergerakkannya adalah 50 mm/menit untuk sumbu-X dan 2 mm/menit untuk sumbu-Z.
DAFTAR PUSTAKA 1.
Putra, Edy Giri Rachman, Bharoto, Baek Seok Seong, 2010, “Recent Development of a 36 meter Small- Angle Neutron Scattering BATAN Spectrometer (SMARTer) in Serpong Indonesia”, Journal of Physics: Conference Series 247, 012010. 2. Nasional Nuclear Energy Agency, 2011, Booklet of” Neutron Scattering Laboratory”, BATAN, Serpong. 3. Sularso; Kiyokatsu Suga, 1994, “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin”, P.T. Pradnya Paramita, Jakarta. 4. Asril, Abbas, 1952,” Ilmu Bangunan Pesawat Yang Praktis”, Tehnik H.STAM, Jakarta. 5. Robert L. Mott, 2004, “Machine Elements in Mechanical Design Fourth Edition“, Pearson Education, Inc., Upper Saddle River, New Jersey. 6. http://installist.files.wordpress.com. Diakses pada tanggal 11 februari 2013 (19:05).
KESIMPULAN Dalam penempatan posisi beam stopper dibutuhkan sistem penggerak yang mampu bergerak pada 2 arah sumbu pergerakkan, yaitu X dan Z, agar posisi beam stopper dapat diatur sedemikian rupa. 2. Telah dibuat sebuah alat sistem penggerak beam stopper netron yang mampu mengkondisikan posisi dari beam stopper pada posisi yang diinginkan oleh pengguna peralatan SANS. 3. Sistem penggerak beam stopper netron spektrometer SANS yang dibuat dalam penelitian ini mempunyai karakteristik pergerakkan pada sumbu-x sejauh 325 mm dengan masukan pulsa sesuai jarak yg diinginkan (pulsa sama dengan jarak) dan mampu bergerak pada sumbu-z sejauh 60 mm dengan perbandingan antara masukan pulsa dengan perpindahan geraknya sebesar 25 : 1 mm, serta memiliki toleransi pada sumbu-X sebesar 0,02 dan sumbu-Z 0,01 (standart alat). Laju pergerakkannya adalah 50 mm/menit untuk sumbu-X dan 2 mm/menit untuk sumbu-Z. 1.
TANYA JAWAB Pertanyaan 1. Motor yang digunakan jenis motor apa ? (Fauqi Suryanto) 2. Kenapa dibutuhkan kecepatan motor penggerak yang lambat dan halus ? Bagaimana cara membuat pergerakan halus dan akurat ? (Dimas P.) 3. Bagaimana mengetahui panjang pulsa masukan dalam satuan panjang (mm) ? (Adi A.) Jawaban 1. Dalam mekanik atau sistem penggerak ini digunakan motor stepper sebagai penggeraknya 2. a. Untuk memperoleh hasil yang lebih presisi saat diminta jarak lebih presisi misal 1,1mm. b. Dengan reduksi roda gigi. 3. Dalam program data yang diberikan bukan merupakan panjang pulsa, tetapi banyaknya pulsa, sehingga jumlah pulsa yang diberi arus menjadi jarak pergerakan beam stopper.
SARAN 1. Rancang bangun penggerak beam stopper netron harus dilakukan sesuai dengan kebutuhan penggunaan sistem peralatan tersebut. 2. Ukuran komponen sistem penggerak harus dibuat sepresisi mungkin agar dapat memudahkan dalam proses perakitannya, dan supaya didapatkan kerja sistem penggerak yang maksimal. 3. Kesalahan pengukuran pembuatan komponen akan sangat berpengaruh terhadap hasil rancang bangun, sehingga pengukuran ukuran harus sangat diperhatikan dalam proses pembuatannya. 4. Perlu dilakukan pengujian kinerja alat lebih lanjut, agar didapat alat sistem penggerak dengan akurasi dan presisi yang lebih baik lagi.
Budi S., dkk
320
STTN-BATAN
