• Cougar

    LPPM UNS

    Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

  • Lions

    LPPM UNS

    Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

  • Snowalker

    LPPM UNS

    Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

  • Howling

    LPPM UNS

    Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

  • Sunbathing

    LPPM UNS

    Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat

Category: 2010

Detection Of Knock In Spark-Igntion Engine: Vibration Pattern For Determine Spark Timing Ingition Using Fuzzy Control And Artificial Neural Network

Keyword: fuzzy, logic, control, combustion, engine, Otto, ignition, spark, detonation,vibration pattern

By: Augustinus Sujono, R. Lullus Lambang G. Hidajat

The problem of detonation (knocking) in the internal combuction engines, especially in the Otto (petrol) engine, that makes some damages, low fuel economy and erformance. ntil now, the detonation problem has not been solved completely. In this paper, the problem had been studied to discover the new method, how to reject detonation without any changes of engine structure, easy to install and can be activate immediately.

The detonation phenomenon have been explained by three theory, that are auto ignition theory, detonation theory and flame vibration, that make noise, detonation (knocking) and damages of some equipments. The detonation can be cause by many things, such as high compression ratio, low grade of fuel, bad combustion camber, low turbulence, large online casino australia spark advance (timing).

For the conventional ignition system, a governor and a vacuum advancer control the ignition timing. It is reliable mechanism, but can not work properly at all conditions. Most of them make detonation occur at low speed and low endurance of the contact breaker. The last technology, electronically device with detonation sensor replace the conventional system. Combination ignition system, the new system, integration of conventional and electronically system, can control the detonation, by making correction of the spark advance (ignition timing) automatically in all condition of speed and load (throttle), using fuzzy logic reasoning (calculation) in the microcontroller. This research also tries to detect detonation by using the vibration pattern with the hope of detonation detection by this method will be more stable and reliable. Detonation detection with machine vibration recordings was be done by measuring its intensity, but this often happens is unstable.

The result of using the new (combination) ignition system in the engine is the rejected detonation, improving performance and efficiency. Another result, the motor vibration pattern can be recorded and the vibration pattern of detonation occurs at high frequency. It has a certain pattern in synch with his ignition. For the further the research will use the Neuro-Fuzzy Adaptive Control for more applicable in the engine

Pembuatan Artifical coal berbahan baku sampah kota melalui teknologi slow pyrolisis

Oleh: Dwi Aries Himawanto

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengolah sampah kota terseleksi menjadi briket char melalui proses slow pyrolisis guna bahan bakar padat alternatif pengganti batu bara. .

Penelitian ini diawali pada tahun I (2009) dengan melakukan sortasi sampah kota yang akan digunakan yaitu sampah kota yang bersifat organik (sampah bambu dan sampah daun pisang) dan sampah non organik (sampah kemasan dan sampah styrofoam), selanjutnya bahan baku dikeringkan hingga kadar air tidak lebih dari 12 % dan dihaluskan hingga lolos ukuran 20 mesh. Tahapan selanjutnya adalah melakukan uji proximate dan nilai kalor dari bahan baku tersebut dengan pengujian meliputi nilai kalor (heating value), kadar air , kadar abu, kandungan volatile matter dan kadar fixed carbon. Kemudian sampel ditimbang seberat 20 gram untuk kemudian dilakukan proses slow pyrolisis untuk sampel komponen tunggal dan sampel multi komponen dengan tiga variasi temperatur akhir pyrolisis (300 0C, 400 0C dan 500 0C) , tiga variasi lama proses pyrolisis (15 menit, 30 menit dan 45 menit) serta tiga variasi kecepatan kenaikan temperatur pirolisis (5 0C/menit, 10 0C/menit dan 20 0C/menit) serta lima variasi komposisi organik-anorganik. Char yang dihasilkan , kemudian diuji nilai kalor dan proximate, sehingga dapat ditentukan teknologi slow pyrolisis yang dapat menghasilkan char yang memiliki karakteristik terbaik. Sementara kegiatan tahun ke II akan menekankan pada upaya densifikasi char sampah kota yang dihasilkan melalui proses pembriketan dengan variasi penelitian tekanan pembriketan, jenis dan kadar binder briket Setelah briket terbentuk, uji pembakaran dengan metoda thermogravimetry untuk mengetahui karakteristik pembakaran briket char yang terbentuk dan dengan metoda isothemal furnace . Selanjutnya dilakukan uji mekanik guna mengetahui ketahanan fisik dari briket yang diteliti. Setelah diketahui parameter-pameter yang mempengaruhi pembuatan briket char sampah kota, maka akan dilakukan pembuatan prototype alat pembriket dengan type screw extruder.

Dari penelitian tahun I (2009) ditemukan bahwa kondisi operasi slow pyrolisis yang diprediksikan mampu menghasilkan char yang paling optimum dalam penelitian ini char yang dihasilkan dari proses pirolisis 75 % organik – 25 % anorganik dengan temperatur akhir pirolisis 400 0C dan heating rate 10 0C/menit serta holding time 30 menit yangmemiliki nilai kalor sebesar 6.081,584 kal/gram, dengan kadar air 3,85 %, kadar abu 20,73 % volatile matter 73,49 % dan fixed carbon sebesar 1,93 %. Sedangkan dari hasil penelitian tahun ke II (2010) menunjukkan bahwa proses pembakaran briket char, zona pembakaran arang dapat ditandai dengan laju pengurangan massa yang mulai meningkat tajam dan batas antara zona drying dan devolatilisasi. Sementara itu, variasi tekanan memberikan dampak pada ikatan antar partikel bahan sehingga mempengaruhi kecepatan oksigen masuk kedalam briket saat pembakaran yang pada akhirnya berimbas pada laju pengurangan massa sampel. Dan juga ditemukan bahwa briket dengan perekat lem kanji 20 % merupakan briket yang optimum yang dihasilkan dalam penelitian ini, dengan pertimbangan memiliki temperatur awal pembakaran yang cukup rendah dan memiliki temperatur yang tinggi pada saat laju pengurangan massa maksimum terjadi, disamping memiliki ketahanan impak yang cukup tinggi yaitu sekitar 7 kali jatuhan untuk pengurangan massa 50 % meskipun untuk ketahanan tekan masih rapuh dan dengan energi aktivasi pembakaran berkisar antara 16,91 kJ/mol hingga 18,37 kJ/mol. Dari hasil penelitian tahun ke II juga dihasilkan dasar rancangan alat pembuat briket type screw extruder yang dibuat dalam penelitian ini, menggunakan mesin penggerak motor listrik 3 PK dan dapat menghasilkan briket serbanyak ¼ kg per jam dalam kondisi dingin tanpa pemanasan

Pembuatan Logam Berstruktur Non-dendritik Dengan Metoda Rheocasting Dalam Rangka Pengembangan Proses Semisolid Forming Sebagai Alternatif Perbaikan Proses Pengecoran Konvensional

Oleh: Eko Surojo, Heru Sukanto, Teguh Triyono

Penelitian ini bertujuan menghasilkan logam semisolid berstruktur nondendritik (globular) dengan metoda rheocasting. Logam semisolid berstruktur nondendritik nantinya digunakan untuk bahan baku proses semisolid forming. Hal ini terkait dengan tujuan jangka panjang penelitian ini yakni memanfaatkan proses semisolid forming untuk pembuatan komponen otomotif yang ringan dan ekonomis pada industri pengecoran di Indonesia. Proses semisolid forming ini merupakan alternatif proses baru untuk memperbaiki proses pengecoran konvensional. Sedangkan tujuan khusus penelitian ini (tahun kedua) adalah studi pengaruh parameter proses terhadap pembentukan struktur globular, optimasi proses dan studi kelayakan sejauh mana hasil rheocasting dapat digunakan untuk bahan proses pengecoran konvensional (misalkan die casting). Bahan yang diproses rheocasting adalah paduan cor Al-Si hipoeutektik yang diperoleh dengan melebur velg mobil.

Proses rheocasting dilakukan dengan cara memberikan geseran pada logam cair melalui pengadukan secara mekanik (menggunakan batang pengaduk). Batang pengaduk berbentuk silinder berdiameter 20 mm dengan kecepatan putar 200 rpm. Pemasukan batang pengaduk ke logam cair dilakukan pada saat temperatur logam cair mencapai 635 oC dan batang pengaduk dikeluarkan pada saat logam semisolid mencapai temperatur 610 oC. Parameter proses yang diteliti adalah temperature pemanasan mula atau preheat (variasi : 200 oC, 300 oC, 400 oC dan 500 oC), kedalaman pengadukan (variasi : 30 mm, 40 mm, 50 mm dan 60 mm), bahan pengaduk (variasi : tembaga, baja karbon dan grafit) dan selanjutnya dilakukan uji coba pengecoran sand casting menggunakan logam semisolid hasil pengadukan. Sampel hasil proses pengadukan diamati struktur mikronya untuk mengukur harga faktor bentuk dan ukuran butir fasa α (Al) primer. Harga faktor bentuk merupakan suatu nilai yang menunjukkan tingkat kebulatan dari suatu butir. Faktor bentuk memiliki rentang harga 0 sampai dengan 1. Faktor bentuk berharga 1 berarti butir tersebut berbentuk bulat sempurna, sedangkan bentuk yang sangat tidak beraturan akan memiliki harga faktor bentuk 0. Selain itu, sampel hasil pengadukan juga diukur rongga bekas pengadukannya. Pada uji coba pengecoran sand casting diamati sampai sejauh mana logam semisolid mampu mengalir ke rongga cetakan.

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa semakin tinggi temperatur preheat batang pengaduk menghasilkan struktur mikro yang semakin globular dan ukuran butir yang semakin besar. Faktor bentuk tertinggi 0,7 didapatkan pada variasi temperatur preheat batang pengaduk 500 oC dan kedalaman pengadukan 50 mm. Pada temperatur preheat 400 oC kedalaman pengadukan relatif tidak berpengaruh terhadap faktor bentuk. Pada kedalaman pengadukan 30 mm diperoleh faktor bentuk 0,64 sedangkan pada kedalaman pengadukan 60 mm diperoleh faktor bentuk 0,68. Sedangkan ukuran butir dipengaruhi oleh kedalaman pengadukan dimana semakin dalam pengadukan menghasilkan ukuran butir yang semakin kecil. Bahan pengaduk relatif tidak berpengaruh terhadap faktor bentuk hasil rheocasting. Bahan pengaduk grafit menghasilkan faktor bentuk 0,66 dan bahan pengaduk tembaga menghasilkan faktor bentuk 0,62. Proses pengadukan menggunakan bahan pengaduk baja karbon, kedalaman pengadukan Penentuan komposisi campuran didasarkan pada evaluasi sifat workability dan kuat tekan. Melalui serangkain uji pendahuluan maka diperoleh komposisi sebagai berikut: proporsi semen:pasir sebesar 1:2.5 dengan faktor air semen 0.5 dan berbahan tambah superplasticizer dan accelerator masing-masing sebesar 2% dan 0.4% dari berat semen yang digunakan. Sedangkan kandungan polymer yang ditambahkan bervariasi yaitu sebesar 2%, 4% dan 6% dari berat semen. Selanjutnya dari berbagai komposisi repair material ini ditambah dengan repair material produksi pabrik sebagai pembanding, dilakukan pengujian kompatibilitas modulus elastisitas, kompatibilitas susut dan rangkak, kecenderungan retak akibat susut terkekang serta kecenderungan delaminasi.

Hasil penelitian pada tahun kedua ini dapat disimpulkan sebagai berikut: ditinjau dari kompatibilitas modulus elastisitas, maka apabila antara repair material dengan beton induk memiliki perbedaan regangan tertentu pada beban yang sama, maka ketika keduanya dipadukan akan memiliki perbedaan regangan 20% lebih kecil dari nilai semula. Ditinjau dari kompatibilitas susut, maka nilai penyimpangan susut antara repair material dan beton induk setara dengan 20% dapat digunakan sebagai bahan evaluasi kompatibel tidaknya repair material dengan beton induk. Ditinjau dari kompatibilitas rangkak, maka nilai selisih rangkak dan rasio rangkak dapat menjadi bahan evaluasi. Rasio rangkak dapat ditentukan sebesar 1,2 sebagai batasan penerimaan kompatibilitas. Polymer menyebabkan repair material menjadi fleksibel sehingga mampu menurunkan resiko retak dan delaminasi akibat susut terkekang.

Pengembangan concrete patch repair material dengan bahan polymer cement based matrix yang tahan retak dan delaminasi akibat restrained shrinkage

By: S A Kristiawan, ST, MSc (Eng), PhD., Ir. Sunarmasto, MT

Struktur beton bertulang sering mengalami kerusakan yang disebabkan oleh berbagai macam faktor seperti bencana gempa, beban yang berlebihan serta faktor lingkungan yang mengakibatkan terjadinya korosi pada tulangan. Jenis kerusakan yang nampak dapat berupa retak, pengelupasan selimut beton bahkan sampai pada kondisi patahnya elemen struktur. Kerusakan dalam bentuk pengelupasan dapat direhabilitasi dengan cara penambalan (patch repair) yang mana perbaikan dengan cara ini dimaksudkan untuk mengembalikan bentuk dan ukuran penampang, melindungi tulangan dari bahaya korosi berlanjut serta secara parsial dapat mengembalikan kekuatan penampang. Material yang dipakai sebagai patch repair harus memiliki kompatibilitas dengan material beton induk yang akan diperbaiki. Kompabilitas yang dimaksud dapat ditinjau dari sifat mekanik, deformasi dan durabilitas. Ditinjau dari karakteristik mekanik, repair material harus memiliki kekuatan yang setara dengan beton induk agar distribusi tegangan dan regangan yang terjadi pada penampang dapat seimbang. Sedangkan salah satu isu kompatibilitas deformasi dapat dilihat dari perbedaan besaran shrinkage. Perbedaan shrinkage antara beton induk dengan repair material merupakan isu dimensional incompatibility yang mengakibatkan retak dan delaminasi pada repair material. Persoalan retak dan delaminasi akibat dimensional incompatibility ini dipengaruhi oleh beberapa parameter antara lain besaran shrinkage, creep, modulus elastisitas, kuat tarik, kuat lekat serta derajat pengekangan. Pengembangan repair material yang diharapkan dapat mengeliminasi retak dan delaminasi akibat differential shrinkage (restrained shrinkage) harus mengkuantifikasi faktor-faktor tersebut.

Penelitian ini dimaksudkan untuk menghasilkan repair material dengan bahan dasar mortar yang didalamnya ditambahkan polymer untuk memodifikasi sifat fleksibilitas dari repair material tersebut. Sifat fleksibilitas ini penting peranannya dalam mereduksi besarnya tegangan tarik yang timbul akibat restrained shrinkage. Dengan demikian pemakaikan polymer ini diharapkan dapat membantu dalam mengeliminasi retak dan delaminasi. Untuk mencapai tujuan akhir ini penelitian dibagi dalam beberapa tahapan. Pada tahun pertama telah diteliti komposisi campuran dan mengevaluasi karakateristik mekanik dan deformasinya yaitu kuat tekan, kuat tarik, kuat lekat, shrinkage dan creep. Sedangkan penelitian tahun kedua diarahkan untuk mengeksplorasi sifat-sifat tersebut serta kompatibilitas dimensinya dikaitkan dengan performanya dalam melawan kecenderungan retak dan delaminasi sehingga dapat diperoleh komposisi campuran patch repair yang sesuai.

Pengembangan Kanal Fleksibel Berbahan Beton Memadat Mandiri Berserat Limbah Kaleng dan Limbah Plastik

By: Sholihin As’ad, Purnawan Gunawan

The flexible duct is a flexible structure of building utility component for electricity andtelephone cable network. This component is series of straight form duct module and junctionwith a flexible connector system. Duct alignment, both vertical and horizontal, is able to beadjust to limited space following the underground situation and its base position. The 1st batch of research grant has resulted an optimum mix design of self compacting concrete(SCC) combined with waste plastic fibre. Self compacting concrete is a modified viscous concrete that allow it to flow by its self weight in concrete framework without vibrator. The concrete mix design per one meter cubic concrete production comprises 400 kg Cement Portland, 1397 kg of aggregate with 40% of coarse aggregate and 60 % of fine aggregate, 0.5 % of plastic fibre, 80 kg of fly ash, 3,2 kg of superplasticizer (viscocrete) with 0.40 of water cement ratio. On fresh concrete test the SCC with plastic fibre recorded 720 mm diameter of slump flow, 3 second of t500, 8 second of V-funnel pouring time, 5 second of t200 , 12 second of t400 and 0,96 of, self-leveling ratio (h2/h1) by L-Box , perfect or 1 self-leveling ratio (h2/h1) by U-box test. On hardened concrete properties this mixture recorded 33 MPa

of compressive strength, 32711 MPa of elastic modulus. Early age shrinkage showed shrinkage delay time from t0 = 146 minutes to 194 minutes, 47 % the cumulative crack length reduction and 53% of crack width reduction compared to SCC without fibre. This SCC mix design is referred for mixing the row material of the flexible duct. The second batch of this research grant aims to design cable duct module, module junction and its connector device. The optimum dimension is determined from the criteria of hardened concrete surface appearance, compact appearance index, production cost and simplicity in installation. The optimum inter-straight module and the junction-module connecting system are chosen from three alternatives of connecting systems, those are bolt connector, metal bar connector and concrete connector. The result indicated that the optimum dimension of straight module is 600 mm length, 200 mm height, 200 mm width and 25 mm to 45 mm of the average thickness. There are four possibilities of connector system for the straight and junction module. The concrete simple connector was the easy system for installing and dismantling and a bit lower cost production, however it is less in bond connector strength. Meanwhile the connector system that combined with steel bolt component was quite strong in connecting the duct module, however its cost production was higher and need longer time for installation and dismantling.