ANALISIS KARAKTERISTIK OSCILLATING SURFACE PADA PERMUKAAN FLUIDA SAE 10W-40 DAN SAE 20W-50 DALAM PIPA VERTIKAL DENGAN OPERASI EXCITER MENGGUNAKAN METODE IMAGE PROCESSING
Gilbert Halomoan Simanjuntak, Dr. Eng. Ir. Adhika Widyaparaga, S.T., M.Biomed. ; Dr. I Made Miasa, S.T., M.Sc.
2025 | Skripsi | TEKNIK MESIN
Studi analisis karakteristik oscillating
surface pada pipa vertikal dilakukan dengan memberikan getaran secara
vertikal terhadap fluida oli SAE 10W-40 dan SAE 20W-50 untuk mengetahui
fenomena yang terjadi pada permukaannya. Pipa vertikal yang berupa akrilik
memiliki ukuran diameter dalam 40 mm dan diameter luar 50 mm dengan panjang 50
cm. Penggetar terbuat dari exciter mekanis berupa
motor induksi 3 fasa yang direduksi menggunakan speed reducer dengan rasio 10:1 dan
ditransmisikan ke plunger yang digunakan sebagai media penggerak.
Digunakan 3 variasi amplitudo pada exciter yaitu 3,00 cm, 3,75 cm, dan
4,50 cm dengan rentang frekuensi 1,00 – 3,00 Hz. Oscillating surface
berkaitan dengan aspek kecepatan dan percepatan dari permukaan fluida, untuk
mengetahui respon kecepatan dan percepatan dari fluida oli SAE 20W-50 dan SAE 10W-40
digunakan metode Image Processing untuk mengidentifikasi perpindahan
permukaan fluida menggunakan software Python.
Pengambilan
data dilakukan menggunakan high-speed camera dengan 800 fps dan resolusi
1280 x 800 pixel. High-speed camera dipasangkan lensa teleskop
sehingga data dapat diambil pada jarak kurang lebih 5 m agar permukaan fluida
terlihat datar dan segaris. Correction box juga ditambahkan pada tabung
dan diisi dengan fluida
oli Singer VG 22 yang memiliki indeks bias mendekati fluida yang diamati sehingga dapat mengurangi indeks bias cahaya serta digunakan lampu LED
200W agar fluida terlihat semakin jelas.
Ketika fluida digetarkan dengan nilai variasi frekuensi dan amplitudo yang meningkat, respon dari fluida oli SAE 10W-40 dan SAE 20W-50 juga meningkat. Nilai viskositas dan densitas serta bentuk dari permukaan fluida yang didapatkan akan memengaruhi respon kecepatan dan percepatan yang didapatkan pada fluida uji.
Analysis
studies for oscillating surface on vertical pipe was carried out
by giving vertical vibrations of the SAE 10W-40 and SAE 20W-50 oil fluid to
determine the phenomena occur on its surface. The vertical pipe made from
acrylic with inner diameter 40 mm, outer diamater 50 mm, and height of 50 cm.
Vibrators was made from mechanical exciter in form of a 3-phase induction motor
which is reduced using a speed reducer with the ratio 10:1 and transmitted to plunger
which is used as driving medium. There are 3 amplitude variations on exciter,
which is 3,00 cm, 3,75 cm, and 4,50 cm with frequency range of 1,00 – 3,00 Hz.
Oscillating surface related to aspects of speed and acceleration from the fluid
surface. To understand speed and acceleration response of SAE 20W-50 and
SAE 10W-40 oil fluids, Image Processing method was used to identify the
displacement of fluids’ surface using Python software.
High-speed
camera is use to take the data with 800 fps and 1280 x 800 pixels resolution.
High-speed camera mounted with telescope lense thereby data can be taken at a
distance of approximately 5 m so the fluid surface can be seen flat and inline.
Correction box is also added to the tube and filled with Singer VG22 which
can reduce refractive index and a 200W LED lamp is used so the fluid can be
seen more clearly.
When
the fluid is vibrated with increasing frequency and amplitude variations, the
response of the oil fluid SAE 10W-40 and SAE 20W-50 also increases. The
viscosity and density values as well as the shape of the fluid surface obtained
will affect the speed and acceleration response obtained in the test fluid.
Kata Kunci : Osciliating Surface, Amplitudo dan Frekuensi, Metode Image Processing, Respon Kecepatan dan Percepatan
