AhmadDahlan.NET – Cara Menghitung Panjang Lintasan Roda Berputar bisa dilakukan dengan menggunakan konsep keliling lingkaran. Konsep ini bisa digunakan untuk menghitung berapa kali sebuah roda berputar untuk menempuh jarak tertentu.
Agar lebih sederhana, yuk kita lihat konsep menghitung lintasan roda berdasarkan keliling lingkarannya.
Rumus Hubungan Roda-Roda Bersinggungan
Seperti yang gue tuliskan, pada hubungan roda-roda ini, ada satu titik bersinggungan yang menyebabkan kedua roda berputar secara bersamaan. Di titik inilah, besar kecepatan linear kedua roda akan sama.
Jadi, meskipun kedua roda punya arah kecepatan sudut yang berlawanan, besar kecepatan linearnya tetap sama. Karena itu, persamaan hubungan roda-roda ini akan sama dengan roda berantai, yaitu:
VA = kecepatan linear gir kecil atau roda kuning
VB= kecepatan linear gir besar atau roda ungu
⍵A = kecepatan sudut roda kecil atau roda kuning
⍵B = kecepatan sudut roda besar atau roda ungu
RA= jari-jari gir kecil atau roda kuning
RB= jari-jari gir besar atau roda ungu
Oh iya, karena hubungan roda-roda bersinggungan mempunyai gerigi, jumlahnya akan mempengaruhi kecepatan perputaran roda. Semakin banyak gerigi pada roda-roda, maka perputarannya akan semakin melambat.
Bagi Sobat Zenius yang mau memperdalam materi ini, elo bisa tonton video-video penjelasannya di Zenius. Caranya, elo tinggal klik banner yang ada di bawah ini.
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?
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
Kecepatan Pemakanan (Feed – F) – mm/menit
Adapun beberapa faktor yang harus tukang bubut pertimbangkan saat akan menghitung ingsutan atau kecepatan pemakanan diantaranya adalah:
Kesiapan-kesiapan mesin dan peralatan tersebut bertujuan untuk mengetahui seberapa besar kemampuan mesin agar bisa mengoptimalkan kecepatan pemakanan pada saat proses pembubutan dimulai. Pada pertimbangan-pertimbangan di atas, kecepatan pemakanan tidak selalu menjadi poin utama untuk mendapatkan permukaan yang halus. Karena, kalau kamu mau mendapat hasil akhir ( finishing ) yang lebih bagus dan halus, maka kecepatan pemakanan dibuat rendah.
Nantinya seberapa besar bergesernya pahat bubut ( f ) dalam satuan mm/putaran yang dikalikan dengan besar putaran mesin dalam satuan putaran akan menentukan besar kecepatan pemakanan ( F ). Jadi untuk mencari kecepatan pemakanan ( F ) itu digunakan rumus: F = f ∙ n
n : putaran mesin ( putaran/ menit ) f : besar pemakanan atau bergesernya pahat ( mm/putaran )
Contoh penyelesaian soalnya adalah,
Pada sebuah benda yang akan dibubut diketahui putaran mesinnya ( n ) adalah 750 putaran/menit dengan besar pemakanan ( f ) 0,2 mm/putaran. Berapa besar nilai kecepatan pemakanan ( F ) yang dimiliki benda kerja tersebut ?
Penyelesaian: F = f ∙ n
Maka, F = 0,2 x 750 = 150 mm/menit
Contoh Soal Hubungan Roda-Roda
Setelah tahu pengertian dan rumus hubungan roda-roda, nggak lengkap rasanya kalau elo belum latihan soal. Jadi, langsung aja cek contoh-contoh soalnya di bawah ini, yuk!
Dua buah silinder seporos diputar dengan kecepatan sudut konstan. Perbandingan jari-jarinya 5:3. Jika kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s, maka kecepatan linear silinder kecil adalah …. m/s.
Karena dalam soal disebutkan silinder seporos, artinya elo perlu menggunakan persamaan hubungan dua roda sepusat, yaitu ⍵A = ⍵B.
Di sini, perbandingan jari-jari kedua silinder udah diketahui sebesar 5:3, dengan kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s. Jadi, elo bisa langsung substitusi nilai-nilai tersebut ke dalam persamaannya seperti berikut.
Oke, udah jelas, ya, jawaban yang sesuai adalah c. 3.
Perhatikan gambar hubungan roda-roda berikut ini!
Roda C diputar dengan kecepatan linear tetap sebesar 5 m/s perbandingan jari-jari roda A, B, C dan D adalah 3:5:6:9. Kecepatan linear roda B adalah … m/s.
Kalau dihadapkan dengan hubungan roda-roda yang cukup kompleks kayak gini, elo bisa fokus ke roda-roda yang nilainya udah diketahui, yaitu roda C yang mempunyai kecepatan linear sebesar 5 m/s dan perbandingan jari-jarinya 6.
Dari gambar, roda yang terhubung secara langsung dengan roda C adalah roda D. Jadi, elo perlu cari tahu dulu hubungan keduanya. Menurut elo, apa hubungan antara roda C dan D?
Iya, roda C dan D terhubung secara sepusat. Berarti kecepatan sudut di antara keduanya adalah sama.
Oke, sekarang elo udah dapat kecepatan linear roda D sebesar 45/6 m/s. Selain dengan roda C, roda D juga terhubung secara langsung sama roda A. Pada kasus ini, roda D dan roda A terhubung dengan tali atau rantai. Jadi, bentuk persamaannya adalah VD= VA.
Nah, di perhitungan sebelumnya, elo udah berhasil menemukan nilai VD, yaitu 45/6 m/s. Artinya, kecepatan linear dari roda A juga sebesar nilai tersebut.
Selanjutnya, elo perlu cari roda lain yang berhubungan langsung dengan roda A. Di sini, roda A terhubung secara sepusat dengan roda B. Karena itu, elo bisa menghitungnya dengan persamaan berikut.
Sehingga, pilihan yang tepat untuk menjawab soal ini adalah b. 12,5.
Di bawah ini yang merupakan contoh roda bersinggungan adalah ….
a. Gir depan dan gir belakang sepeda.
b. Roda bergerigi pada correction tape.
c. Ban belakang sepeda motor.
d. Roda pada bus dan mobil.
Roda bersinggungan adalah dua atau lebih roda saling menempel atau bersinggungan satu sama lain. Contoh hubungan roda-roda ini bisa elo temukan pada mesin kendaraan bermotor, mesin jam tangan, dan correction tape.
Elo pasti tahu, kan, apa itu correction tape? Iya, alat ini punya fungsi yang sama seperti tipe x, tapi secara penggunaan lebih efisien.
Di dalam correction tape, ada dua roda dengan susunan bersinggungan yang tersambung dengan pita koreksi. Pas elo pakai, pita koreksi akan bergesekan dengan kertas dan memutar roda yang jari-jarinya lebih besar.
Karena ada gerigi yang bersinggungan, roda kecil kemudian ikut memutar dengan arah yang berlawanan dengan roda besar. Sampai akhirnya, perputaran roda kecil menyebabkan pita koreksi bekas kembali tergulung secara rapi.
Dari penjelasannya bisa kita simpulkan kalau jawaban yang tepat adalah b. Roda bergerigi pada correction tape.
Gimana? Jadi lebih gampang dipahami, kan, kalau udah latihan contoh-contoh soalnya?
Oke, segitu dulu pembahasan kita tentang hubungan roda-roda. Mulai dari pengertian, jenis-jenis, rumus, sampai contohnya di kehidupan sehari-hari.
Kalau elo mau mempelajari materi Fisika kelas 10 lainnya, elo bisa cek video-video belajar yang ada di Zenius. Langsung aja, klik link yang ada di bawah ini, ya!
Materi Fisika Kelas 10
Hubungan Antarroda – Materi Zenius Kelas 10
Fisika Dasar 1 – Heri Kiswanto (2022)
Fisika Sekolah I Berkarakter Berbasis Model POE2WE untuk Menghadapi Abad 21 – Dr. Nana, M.Pd. (2019)
Bedah Fisika Dasar – Kurrotul Ainiyah (2018)
Download nowDownloaded 367 times
Rumus Kecepatan Maksimum Gerak Benda Pada Tikungan
Rumus Untuk Mencari Kecepatan Putar Bor
Kecepatan putaran mesin bubut dapat dihitung dengan rumus. Hal ini adalah suatu kemampuan yang dimiliki oleh kecepatan putar pada mesin bubut agar bisa melakukan penyayatan atau pemotongan dalam satuan putaran/menit. Maka dari itu, besarnya kecepatan potong dan keliling benda kerja akan sangat mempengaruhi besarnya putaran mesin.
Kalau kamu sudah bisa mengetahui kecepatan potong, kecepatan penyayatan dan diameter benda kerja dalam bentuk nilai, maka kamu bisa dengan mudah menentukan waktu pembubutan yang agak sesuai jadwal dan terencana.
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).
Rumus Hubungan Roda-Roda dengan Rantai
Dalam hubungan roda-roda dengan rantai, ketika sepeda bergerak maju, gir depan dan gir belakang sepeda akan berputar searah jarum jam. Artinya, arah kecepatan sudut kedua gir adalah sama.
Tapi, karena gir depan dan gir belakang sepeda terhubung dengan rantai, gerakan keduanya juga menimbulkan kecepatan linear. Hal ini disebabkan karena adanya singgungan antara gir dan rantai.
Sedikit berbeda dengan hubungan roda-roda sepusat, roda yang dihubungkan dengan rantai akan mempunyai arah dan besar kecepatan linear yang sama. Dengan kata lain, bentuk persamaan awalnya bisa ditulis seperti berikut.
VA = kecepatan linear gir belakang atau gir kuning
VB = kecepatan linear gir depan atau gir ungu
Sementara itu, diketahui rumus untuk menghitung kecepatan linear adalah kecepatan sudut dikali dengan jari-jari roda. Jadi, rumus ini bisa langsung elo substitusikan ke persamaan sebelumnya, yaitu:
VA = kecepatan linear gir kecil atau roda kuning
VB= kecepatan linear gir besar atau roda ungu
⍵A = kecepatan sudut roda kecil atau roda kuning
⍵B = kecepatan sudut roda besar atau roda ungu
RA= jari-jari gir kecil atau roda kuning
RB= jari-jari gir besar atau roda ungu
Baca Juga: Pengertian, Fungsi, dan Cara Menggunakan Jangka Sorong – Materi Fisika Kelas 10
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
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
