Mengenal Hubungan Roda-Roda
Konsep gerak melingkar banyak diterapkan di kehidupan sehari-hari. Selain pada perputaran roda sepeda, elo bisa nyebutin contoh lainnya, nggak?
Iya, penerapan gerak melingkar bisa elo temukan pada jarum jam atau arloji, mesin kendaraan bermotor, atau dalam mesin cuci. Hal ini dikarenakan gerak melingkar bisa dialihkan ke benda lain yang mempunyai bentuk lingkaran.
Dengan kata lain, gerak melingkar memungkinkan elo untuk mendapatkan hubungan roda-roda yang bergerak melingkar. Terkait hal ini, ada beberapa istilah yang perlu elo pahami, antara lain:
Di hubungan roda-roda, perputaran gerak melingkar bisa elo manfaatkan secara langsung. Contohnya seperti pada gir kendaraan atau secara nggak langsung seperti lewat hubungan tali, rantai, maupun pita.
Maka dari itu, setidaknya ada tiga hubungan roda-roda, yaitu hubungan roda-roda sepusat, dihubungkan dengan rantai, dan bersinggungan. Menurut elo, apa perbedaan ketiganya?
Baca Juga: Gerak Melingkar – Materi Fisika Kelas 10
Menghitung Panjang Lintasan Roda.
Sebuah liangkaran memiliki jari-jari yang menenutkan panjang keliling lingkaran itu sendiri. ILustrasinya sebagai berikut !
Keliling sebuah lingakaran dipengaruhi oleh jari-jari (radius) dari lingakaran itu sendiri. Keliling lingkaran itu adalah garis putus-putus hitam yang ada pada bagian pinggir lingkaran.
Jika garis putus-putis di bagian pinggir keliling ini di tarik menjadi garis lusu maka panjang garis lurus tersebut akan sama dengan keliling lingkaran dengan demikian. Dengan demikian menghitung panjang lintasan lingakaran dapat di hitung dengan bantun rumus keliling lingkaran:
Dimana K adalah keliling lingkaran dan R adalah jari-jari lingkaran.
Jika lintasan cukup panjang maka roda tidak cukup berputar satu kali saja dengan semakin panjang lintasan maka semakin banyak roda harus berputa. Oleh karena rumus panjang lintasan dapat dihitung sebagai berikut :
L : Panjang Lintasan n : jumlah putaran rodaK : Keliling Bola
Misalkan sebuah motor dengan jari-jari terluar roda bannya adalah 18 inci digunakan untuk berpindah dari kota A ke kota B dengan jarak 1,5 km. Berapa kalikah roda berputar agar motor bisa sampai?
1. Jari-jari Ban Motor
Langkah pertama hitung jari-jari Ban motor dalam m. Karena 1 inci = 2,54 cm maka jari-jari ban dalam centimeter adalah :
jari-jari roda motor 45,74 cm atau 0,4574 meter
Selanjutnya menghitung keliling ban dengan rumus keliling ban K=2πR
3. Menghitung jumlah putaran
Maka Ban motor harus berputar minimal 522.198301672 kali atau dibulatkan saja mendaia 522.2 kali.
Setelah belajar tentang gerak melingkar, GLB, dan percepatan sentripetal, di subbab materi Fisika kelas 10 selanjutnya, elo perlu memahami bagaimana hubungan roda-roda yang menyebabkan suatu roda berputar.
Aduh! Lagi asyik keliling komplek naik sepeda, rantai rodanya malah copot!
Siapa yang pernah ngalamin hal kayak di atas? Tenang, elo nggak sendirian. Rantai sepeda gue pun beberapa kali lepas. Akhirnya, gue terpaksa turun dan mendorong sepeda gue ke bengkel.
Tapi, karena kejadian itu, gue jadi memperhatikan gimana pedal yang gue genjot bisa menggerakkan rantai dan gir, sampai kemudian membuat roda berputar. Dalam Fisika, konsep ini dikenal dengan istilah hubungan roda-roda.
Di subbab sebelumnya, elo udah belajar tentang gerak melingkar. Masih ingat, kan? Nah, hubungan roda-roda inilah yang menjadi salah satu bentuk penerapannya.
Materi ini membahas bagaimana suatu roda dengan roda yang lainnya bisa terhubung dan menggerakkan satu sama lain. Mau tahu penjelasannya lebih dalam? Yuk, kita bahas bareng-bareng!
Faktor Faktor Yang Mempengaruhi
Nah, tips dan tricks teknik bubut ini bisa banget kamu coba dan praktikan nih. Pada prinsipnya, semakin besar diameter yang dimiliki benda kerja, maka akan semakin lambat pula putaran yang diberikan. Dan sebaliknya, putaran akan semakin cepat kalau diameter lebih kecil.
Sedangkan untuk prinsip pada tebal pemakanan ( deep of cut ), kecepatan mesin harus diatur sepelan mungkin pada pemakanan yang lebih besar. Sebaliknya, kecepatan mesin harus lebih tinggi pada pemakanan yang kecil.
Mau menghasilkan benda kerja yang bagus dan mulus? Tenang, pada pemotongan kasar kamu cukup melambatkan putaran mesin dan mempercepat proses pemakanan. Adapun putaran mesin dengan tingkat putaran yang tinggi dan kecepatan pemakanan lambat digunakan pada saat pemotongan untuk tingkat penyelesaian yang halus. Demikian artikel Kecepatan Putaran Mesin Bubut Dapat Dihitung dengan rumus. Simak artikel lain di bawah ini.
Please Share This Article
Hubungan Roda-Roda Sepusat
Kalau di awal gue udah bahas sedikit tentang rantai dan gir sepeda, sekarang gue mau ajak elo buat lihat contoh lainnya. Gir dan ban sepeda motor bagian belakang adalah salah satu contoh yang bisa menjelaskan apa itu hubungan roda sepusat.
Saat naik sepeda motor, mungkin elo pernah berpikir gimana caranya motor itu bisa berjalan. Selain karena bantuan mesin dan bahan bakar minyak, ban motor juga bergerak karena menerapkan konsep hubungan roda-roda.
Coba deh, elo amati baik-baik gambar di bawah ini.
Dari gambar, terlihat jelas kalau ban dan gir merupakan hubungan roda-roda sepusat. Di sini, gir bisa disebut juga sebagai roda karena berbentuk piringan pipih. Keduanya dihubungkan dengan satu poros yang berada di tengah ban dan gir.
Biar lebih jelas, gue kasih ilustrasi yang lebih sederhana, ya. Di bawah ini, roda berwarna ungu merupakan ban sepeda motor, roda berwarna kuning merupakan gir, dan lingkaran hitam kecil adalah pusat roda-roda.
Meskipun kedua roda tersebut ada di satu pusat yang sama, keduanya punya ukuran yang berbeda. Begitu juga dengan jari-jari mereka. Jari-jari roda kuning (RA) akan lebih kecil dari jari-jari roda ungu (RB).
Sekarang pertanyaannya, kalau gue putar roda ungu ke kanan, apa yang akan terjadi dengan roda kuning? Tentu aja, roda kuning akan ikut berputar ke arah yang sama dengan roda ungu karena keduanya mempunyai satu pusat yang sama.
Dari ilustrasi tersebut, udah paham kan hubungan roda-roda sepusat tuh kayak gimana?
Baca Juga: Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya – Materi Fisika Kelas 10
Hubungan Roda-Roda Bersinggungan
Hubungan roda-roda yang terakhir adalah bersinggungan. Kira-kira, elo kebayang, nggak, gimana bentuknya?
Sebenarnya, hubungan roda-roda bersinggungan banyak banget elo temukan di kehidupan sehari-hari. Contohnya pada mesin jam analog atau pada gir mesin motor.
Namanya juga bersinggungan, artinya kedua atau lebih roda itu saling menempel satu sama lain. Selain ukurannya yang berbeda, setiap roda juga punya gerigi yang bertujuan sebagai pengikat pinggiran roda. Sehingga, antarroda bisa bergerak bersama-sama.
Lebih jelasnya, elo bisa lihat gambar hubungan roda-roda bersinggungan di bawah ini.
Dalam gambar, roda ungu mewakili gir yang lebih besar, sedangkan roda kuning merupakan gir yang lebih kecil. Saat roda ungu berputar ke kanan, ada satu titik bersinggungan yang menyebabkan roda kuning ikut berputar.
Tapi, arah perputaran roda kuning akan berbeda dengan roda ungu. Elo udah ada bayangannya, kan? Kalau roda ungu berputar ke kanan, roda kuning akan berputar ke kiri. Begitu juga sebaliknya. Dengan kata lain, kedua roda akan berputar ke arah yang berlawanan.
Baca Juga: Rumus Dimensi dalam Fisika Beserta 9 Contoh Soal
Hubungan Roda-Roda dengan Rantai
Hubungan roda-roda selanjutnya masih berkaitan sama contoh yang udah gue sebutkan di atas. Yup, salah satu penerapan hubungan roda-roda dengan rantai ada pada gir belakang dan gir depan sepeda.
Coba kita balik lagi ke penjelasan rantai, gir, dan roda sepeda tadi, ya. Posisi gir depan menempel dengan pedal sepeda dan terhubung oleh rantai. Saat elo gowes pedal sepeda, gir depan akan berputar dan menggerakkan gir belakang yang juga tersambung ke rantai.
Hampir mirip motor, gir belakang juga menempel dengan ban belakang sepeda secara sepusat. Karena itulah, bagian belakang gir pada sepeda menggunakan prinsip roda dan poros yang terhubung oleh rantai.
Secara sederhana, gambaran hubungan roda-roda dengan rantai pada gir sepeda bisa elo perhatikan lewat gambar berikut.
Pada ilustrasi di atas, roda kuning mewakili gir belakang sepeda yang punya ukuran jari-jari lebih kecil (RA). Sementara, roda ungu adalah gir depan sepeda yang ukuran jari-jarinya lebih besar (RB).
Nah, dari penjelasan dan ilustrasi ini, apakah elo udah bisa menebak bagaimana bentuk persamaan untuk hubungan roda-roda dengan rantai?
Baca Juga: Ruang Lingkup Fisika Kelas 10, Belajar Apa sih di Fisika?
Penjelasan Singkat Waktu Pemesinan Bubut
Disamping persiapan alat, mesin, dan bahan yang akan dipakai, disini juga kamuyang butuh jasa bubut harus memperhatikan jalannya waktu proses pemesinan. Tentu saja hal ini penting diketahui oleh para teknisi demi lancar dan mudahnya kalau sudah mengetahui berapa banyak waktu yang dibutuhkan pada kegiatan produksi dan perencanaan lainnya.
Gimana caranya supaya kita bisa menghasilkan pembubutan yang halus dan worth to buy? Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yang harus kamu perhatikan yang diantaranya adalah kekerasan bahan/material, kecepatan putaran mesin bubut (Speed Spindle), kedalaman pemakanan (Deep of Cut), dan kecepatan asutan pemotongan (Feeding).
Tabel Kecepatan Potong Mesin Bubut
Pahat potong bubut ini ada banyak macamnya. Dua diantaranya yaitu jenis High Speed Steel (HSS) dan jenis Tungsten Carbide. Untuk kecepatan potong dari kedua jenis material ini jelas berbeda. Jenis Carbide bisa lebih cepat dalam melakukan pemotongan dibandingkan HSS. Berikut adalah tabel kecepatan potong mesin bubut dilihat berdasarkan Surface Feet per Minute (SFM) nya :
Contoh bengkel bubut kita memiliki pisau insert pahat berbahan carbide dan benda kerja berbahan aluminium dengan diameter 2″. Maka akan didapatkan RPM yang sepatutnya disetting ketika akan mulai aksi machining. Yaitu sebesar 1432 hingga 1910 RPM dengan menggunakan rumus diatas. Selanjutnya pengaturan feeding yang disesuaikan.
Penggunaan RPM pada mesin sangat bergantung pada jenis operasi bubut. Dalam hal ini tergantung juga dengan jenis material dan jenis tool. Penggunaan G-code G96 dan G97 dan program dengan melihat jenis pekerjaan, untuk operasi facing dan cutting, disarankan menggunakan G-96 dengan satuan spindel berdasarkan kecepatan potong yang kita inginkan. Sedangkan untuk penggunaan G-97, penentuan putaran spindel didasarkan oleh rotation per minute dengan putaran tetap (konstan).
Dalam hal pemilihan RPM (G-97) maupun kecepatan potong (G-96) ini harus memenuhi pedoman yang telah ditetapkan. Sebagai tambahan utk menentukan nilai Cs (kecepatan potong) pada G-96 ini dengan cara nilai SFM dibagi 3.3. Bila nilai SFM carbide pada mild steel bernilai 300 maka nilai Cs bernilai 90.90. Dengan ini program menjadi G96 S90.90 M03 dengan modal misalkan G50 (atau G92) S2000 (batas max. putaran dalam satuan RPM).
Kecepatan Putaran Mesin Bubut Dapat Dihitung Dengan Rumus
Karena pada setiap bahan nilai kecepatan potong sudah menjadi aturan baku, jadi yang hanya bisa diatur dalam proses penyayatan hanya benda kerja atau putaran mesin. Maka kecepatan putaran mesin bubut dapat dihitung dengan rumus yang sudah menjadi patokan yaitu:
Cs = π.d.n Meter/ menit
nah, disini kan satuan dari keduanya kan masih berbeda ya. jadi satuan pada kecepatan potong dan diameter pada benda kerja harus kamu samakan terlebih dahulu dengan cara mengalikan angka 1000 mm dengan nilai kecepatan potong. Rumusnya bagaimana sih? n = (1000.Cs)/(π .d) Rpm
keterangan lebih rinci biar pada paham nih.
d : diameter benda kerja ( mm )
Cs : kecepatan potong ( meter/menit )
Π : nilai konstanta = 3,14
Rumus Putaran Mesin Bubut
Mari kita ambil salah satu soal dengan cara pengerjaannya ya. Misalnya kamu punya baja lunak dengan diameter ( Ø ) 62 mm. Lalu kamu akan membubutnya dengan kecepatan potong ( Cs ) 25 meter/menit. Maka berapa besar kecepatan putaran ( Rpm ) yang akan dihasilkan?
Jadi, kecepatan putar mesinnya yaitu sebesar 128,415 putaran per/menit.
