PENGARUH SUDUT MEDAN MAGNET TERHADAP KARAKTERISTIK FLUIDA BERMAGNET MRF-122EG DALAM MENAHAN BEBAN IMPACT

STEFANUS RIYAN PRAMUDITO, Dr. M. Agung Bramantya

2014 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Magnetorheological Fluid (MRF) merupakan fluida pintar yang propertinya dapat dipengaruhi oleh keberadaan medan magnet. Properti yang berubah diantara lain: fase, viskositas, dynamic yield strength, dan koefisien redaman. Salah satu kelebihan dari MRF, adalah respon perubahan properties yang cepat terhadap perubahan medan magnet sehingga dapat dikembangkan sebagai shock absorber, dan damper. Dalam penelitian kali ini akan dibahas lebih lanjut mengenai pengaruh sudut medan magnet terhadap karakteristik MRF ketika fluida ini diberi beban impact dengan beberapa variasi medan magnet dan sudut tapper orifice. Penelitian mengenai pengaruh sudut magnet terhadap properti MRF dapat digunakan sebagai referensi tambahan, terutama dalam mengembangkan segi konstruksi untuk shock absorber dan damper. Penelitian dilakukan dengan fluida MRF-122EG yang dimasukkan ke alat uji berupa pipa U. Piston dan Orifice dipasang didalam Pipa U. Beban impact dijatuhkan pada piston kemudian diredam oleh MRF. Piston memiliki panjang stroke 175 mm. Orifice memiliki dimensi yaitu: diameter dalam 10 mm, panjang saluran 35 mm, variasi sudut tapper 30o, 45o, 60o , dan panjang total masing-masing 37,6 mm, 39,5 mm, dan 42,8 mm. Titik acuan pengukuran sudut dan besar medan magnet tepat berada 2 mm diatas orifice, yang berjarak 5 cm masing-masing dari ujung elektromagnet. Beban impact sebesar 2,9 kg dijatuhkan dari loader dengan ketinggian 285 mm dari titik tertinggi piston. Variasi sudut medan magnet yang digunakan dalam penelitian adalah 15o, 30o, 45o . Sudut medan magnet diukur berdasarkan garis horizontal tegak lurus pipa yang melewati titik acuan, dan garis yang dibuat dengan menyusun dua solenoida berinti mengapit pipa. Medan magnet yang digunakan pada penelitian ini mempunyai intensitas 0 mT – 28 mT. Pemaparan fenomena dan analisis karakteristik MRF yang terjadi menggunakan data dari sensor jarak SRF04 dan sensor tekanan MPX 5500 DP yang langsung disambungkan ke PC. Karakteristik MRF akan diteliti berdasarkan data jarak piston, kecepatan piston, tekanan upstream dam downstream orifice. Penyajian data ditampilkan dalam grafik kecepatan-displacement, energy loss orifice, dan yang paling utama koefisien redaman MRF. Hasilnya, berdasarkan koefisien redaman rata-rata, MRF yang dipengaruhi sudut magnet 30o dan sudut tappper orifice 45o memberikan redaman paling besar dalam kuat medan magnet 28 mT. Besarnya koefisien redaman rata-rata tidak memiliki tren tertentu, melainkan merupakan kombinasi antara sudut medan magnet dan sudut tapper orifice.

Magnetorheological Fluid (MRF) is a smart fluid which it’s properties can be influenced by the existence of magnetic field. The properties that change are: phase, viscousity, dynamic yield strength, and damping coefficient. The benefit of using MRF, is the fast response of properties change, because of magnetic field, so it can be developed as shock absorber and damper. This research will explain the influence of magnetic field angle to characteristic of MRF when this fluid restrains impact load in the variety of mangetic fluid intensity and orifice tapper angle. This research can be used for the reference in magnetic fluid study, particulary for developing the construction of shock absorber and damper. This research use MRF-122EG as MRF. It is filled to the U pipe. Piston and Orifice are assemblied in U Pipa. Impact is fallen to the piston, then it’s damped by MRF. Piston has stroke lenght 175 mm. Dimensions of Orifice are: inner diameter 10 mm, tube lenght 35 mm, tapper angle 30o, 45o, 60o , and each total lenght 37,6 mm, 39,5 mm, and 42,8 mm. the reference point of angle and intensity of magnetic field is placed at 2 mm above the orifice. It’s located 5cm from each electromagnet. Impact load 2,9 kg is fallen from 285 mm elevation. Magnetic angle that used in this research are 15o, 30o, 45o . magnetic angle measured from horizontal axis perpendicular with tube that pass reference point, and the line from 2 solenoida’ core. Magnetic field in this research has intensity 0 mT – 28 mT. the data is taken by using displacement sensor j SRF04 and pressure sensor MPX 5500 DP. They connect directly to th PC. The Characteristic of MRF will be explain by piston displacement data, piston velocity data, upstream pressure orifice and downstream pressure orifice. The data will be visualized in velocity-displacement chart, energy loss orifice, and MRF damping coefficient. The result are, MRF under magnet angle 30o and tappper angel orifice 45o give the highest damping in 28 mT magnetic intensity. Average damping coefficient doesn’t have a trend, but the value depend on combination beetwen magnetic field angle and tapper angle orifice.

Kata Kunci : Magnetorheological Fluid (MRF), magnet field angle, magnet field angle, tapper angle orifice, impact load, upstream pressure, downstream pressure.