a

1. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
11
Bab II
ANALISA GAYA STATIS MEKANISME
Gaya-gaya yang dibebankan pada batang (link) terjadi akibat
beberapa sumber yang berbeda, antara lain :
a. berat batang sendiri
b. gaya-gaya gesek
c. gaya-gaya akibat perubahan temperatur operasional
d. gaya-gaya asembling (ketika dirakit)
e. gaya-gaya pembebebanan
f. gaya-gaya akibat energi yang ditransmisikan
g. gaya akibat tumbukan
h. gaya-gaya pegas, dan
i. gaya-gaya inersia.
Gaya-gaya di atas hendaknya ditunjukkan ketika akan merencanakan
suatu mekanisme dari permesinan. Masing-masing gaya dapat
diklasifikasikan menjadi gaya statis dan gaya dinamis.
2.1 Gaya Statis.
Gaya-gaya yang dikenakan kepada btang-batang mekanisme
mesin selalu dikalikan dengan operasional mesin. Berarti gaya tersebut
berada dalam domain operasional spesifik yaitu domain waktu. Sehingga
gaya-gaya selalu berhubungan dengan waktu ketika mesin beroperasi.
Bila gaya selama domain waktu tertentu besar (magnitude) dan arah
vektornya tetap konstan adalah gaya-gaya statis, sebaliknya bila besar
dan atau arah vektunya berubah terhadap waktu merupakan gaya-
gaya dinamis. Berat batang adalah contoh dari gaya statis, umum selain
itu sebagai gaya-gaya dinamis.

2. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
12
Gaya,F(t) Gaya,F(t)
F2
F1=F2
F1
t (waktu) t (waktu)
Gambar 2.1. Grafik gaya statis. Gambar 2.2. Grafik gaya dinamis.
Besarnya bertambah arah tetap ( ke atas )
Gaya statis terjadi memang beban yang dikenakan besarnya
tetap sepanjang waktu. Dari hukum Newton II, yang menyatakan
hubungan antara gaya luar dan gaya aibat inersia (kelembaman) massa
karena percepatan, adalah :
{ })t(a.md)t(dF = ( 2 –1 )
dalam hal ini massa konstan, dan percepatan a adalah merupakan
gradien kecepatan terhadap waktu. Untuk kondisi statis berari diam, atau
kecepatannya nol. Kondisi statis juga bisa diartikan batang bergerak
dengan kecepatan konstan, maka: a = (dv/dt) = 0, persamaan 2-1
menjadi :
dF(t) = 0 ( 2 – 2 )
maka sepanjang waktu kondisi awal dan kondisi akhir opersaional besar
gayanya tetap, , gambar-2.1, setelah diintegralkan, :
F2(t) = F1(t) ( 2 – 3 )
2.2 Gaya Dinamis
Dari persamaan 2-1, untuk harga a yang konstan, maka gaya saat
akhir domain waktu :
F2(t) = F1(t) + m.a ( 2 – 4 )
maka F2(t) ≠ F1(t), berarti berbeda besar gaya mengakibatkan
adanya percepatan pada batang. Gambar 2-2, untuk a positif, arah
vektor gaya tetap, besar gaya berubah, makin besar, dan sebaliknya.
2.3 Gaya Statis Komponen

3. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
13
Beban gaya diberikan atau ditransmisikan melalui pena, batang
luncur (slidder), roda gigi dab bermacam-macam yang membentu
mekanisme permesinan.
2.3.1 Gaya pena.
Bila berat pena dan gesekan tidak ada, atau diabaikan, maka
gaya-gaya yang bekerja
(a) (b) (c)
Gambar 2.3. Gaya-gaya pada pena
pada pena harus melalui titik pusat pena. Gaya tersebut merupakan
resultan dari gaya-gaya yang mengarah radial pada permukaan kontak
antara permukaan pena dan permukaan lubang batang, gambar-2.3a,
dan gambar-2.3b. Bila terdapat gesekan gaya tersebut tidak akan
melalui pusat pena, gambar-2.3c. Demikian pula arah gaya pena
dipengaruhi oleh gaya-gaya yang bekerja pada batang. Bila gaya yang
bekerja pada batang hanya pada sambungan-sambuangan (joint) di
ujung-ujung batang, dan tidak ada gaya luar yang bekerja pada badan
batang, maka arah gaya pena melalui pusat pena dan berimpit dengan
sumbu batang, gambar-2.3a.
Untuk batang yang dikenai gaya luar pada badan batang, maka
gaya-gaya pada pena dan sambungan batang tidak mengarah aksial,
artinya arah gaya pada sambungan ujung batang belum diketahui.
Sehingga gaya ujung batang tersebut harus diuraikan menjadi normal Fn
dan gaya tangensial Ft.
2.3.2 Gaya batang luncur (slidder).
P P
FS=µN
N N R
(a) (b)
Gambar 2.4. Gaya-gaya pada batang luncur.

4. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
14
Gambar-2.4a, menunjukkan batang luncur (slidder) atau torak (piston),
atau kepala silang (sross-head), bila tidak ada gesekan maka gaya
normal, N, merupakan reaksi dari gaya beban P. Arah dari gaya normal
selalu tegak lurus terhadap arah gerak translasi batang luncur. Dalam
keseimbangan statis besar gaya normal sama dengan gaya beban,
untuk sistemdua gaya.
ΣF = 0
N = P ( 2 – 5 )
N = - P ( 2 – 6 )
Bila terjadi gesekan antara permukaan batang luncur dan permukaan
lantai luncur maka reaksi dari batang luncur merupakan resultan dari
gaya normal, N, dan gaya gesek, FS, gambar-2.4b.
R = N + FS ( 2 – 7 )
Besar gaya resultan :
2
S
2
FNR += ( 2 – 8 )
Untuk keseimbangan statis sistem dua gaya berimpit pada batang luncur,
maka
P = R ( 2 – 9 )
P = -R
Arah gaya resultan membentuk sudut, yang ditinjau terhadap sumbu
yang tegak lurus lintasan gerak batang luncur, yaitu :
µ=
µ
==φ
N
N.
N
F
tg S
µ=φ arctg ( 2 – 10 )

5. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
15
2.3.3. Gaya statis roda gigi.
Gambar 2.5. Sistem gaya statis roda gigi.
Roda gigi yang dibahas disini adalah roda gigi lurus ddengan profil
gigi involut, dan tanpa gesekan, sehingga gaya-gaya yang bekerja pada
permukaan kontak gigi roda gigi terletak pada garis normal, yang disebut
garis tekan. Umumnya garis ini mempunyai arah menurut sudut tekan
gaya,ϕ, sebesar 141/2° dan 20°.
Gambar-2.5a, menunjukkan dua buah roda gigi A dan B, roda gigi
A sebagai penggerak (driver), sedang roda gigi B yang digerakkan
(driven). Gambar-2.5b, merupakan diagram benda bebas, artinya
diagram yang memperlihatkan masing-masing komponen roda gigi.
Dalam diagram benda bebas harus digambarkan arah gerak dan beban
yang diberikan.

6. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
16
Pada roda gigi A, bergerak dengan putaran ωA searah jarum jam,
dan beban kopel TA A juga searah jarum jam. Supaya dalam
keseimbangan, maka gaya reaksi R di permukaan kontak gigi,
sedemikian menimbulkan momen terhadap titik putar roda gigi A yang
arahnya melawan arah TA.
Pada roda gigi B, gaya R sebagai beban gaya yang diberikan
kepada sistem, yang merupakan gaya aksi, sehingga gaya ini
menimbulkan kopel berlawanan jarum jam. Kopel lawan TB sebagai
reaksi, berarah searah jarum jam, dan terjadilah keseimbangan.
Gaya reaksi R merupakan resultan dari gaya tangensial FT dan
gaya radial FR, dimanaR harus teletak pada garis tekan, yang mengarah
sebesar sudut tekan ϕ, terhadap garis radia di titik kontaknya.
2.4 Prosedur Penyelesaian Analisa Gaya Statis Mekanisme
Prosedur penyelesaian grafis analisa gaya statis mengikuti
tahapan-tahapan sebagai berikut :
1. Gambar kembali setiap soal mekanisme, dengan skala gambar
yang benar.
2. Gambarkan diagram benda bebas masing-masingbatang.
3. Carilah batang yang sifatnya sebagai batang
penerus/pemindah gaya aksial. (lihat pada ketentuan subbab
2.3.1).
4. Selanjutnya perlihatkan perkiran arah-arah vektor gaya pada
sambungan-sambungan setiap batang, dan gaya beban yang
sudah diketahui.
5. Hitunglah jumlah variabel vektor gaya yang belum tahu atau
yang dicari untuk setiap batang, termasuk gaya beban yang
dikenakan pada setap batang.
6. Pilih batang yang mempunyai jumlah variabel vektor gaya
yang belum diketahui, yaitu dua buah, biasanya adalah besar
(magnitude) atau skalar dari gaya-gaya batang, untuk
mengawali analisa cara grafis, sehingga menghasilkan lukisan

7. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
17
keseimbangan gaya (poligon gaya), yang membentuk
segibanyak vektor tertutup (biasanya segitiga vektor tertutup).
7. Bila setiap batang jumlah variabel vektor gaya lebih dari dua
buah, maka bisa menggabungkan dua batang atau lebih,
untuk mendapatkan analisa seperti prosedur urutan 6.
8. Bila urutan 7 tidak mungkin dilaksanakan, biasanya untuk setiap
batang, salah satu dari arah vektor gaya yang belum diketahui
atau dicari, diuraikan menjadi komponen tangensial dan
komponennormal.
9. Gunakankan keseimbangan rotasi untuk mencari komponen
tangensial dari urutan 8.
Gambar 2.6 Analisa gaya statis mekanisme luncur tanpa beban luar.

8. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
18
10. Setelah itu besar gaya yang didapatkan merupakan beban
gaya dengan arah berlawanan terhadap batang berikutnya,
dan memenuhi urutan 6, atau 7, atau 8, begitu seterusnya.
11. Setiap batang akan memenuhi dua keseimbangan, translasi
lurus dan rotasi.
12. Bila telah diadpatkan keseimbangan dari semua batang-
batang mekanisme, lukis poligon gaya totalnya.
2.5 Analisa Gaya Statis Mekanisme Luncur
Penyelesaian grafis gaya statis dalam analisa ini untuk mekanime
luncur ada dua kasus, yang pertama, bila pada batang hubung yang
sifatnya sebaga pemindah gaya aksial tidak dikenai gaya luar, yang
kedua, bila batang tersebut dikenai gaya luar, sebagai beban.
2.5.1 Mekanisme luncur tanpa beban gaya luar pada batang hubung.
Gambar-2.6a adalah gambar permasalahan, dari mekanisme
luncur, dengan skala gambar 1 : 10. Ukuran masing-masing batang:
.60,cm60AB,cm20AO 22
o
=== θ Beban gaya pada batang-4 P =
30kN ke kiri.
Akan ditentukan besar dan arah vektor gaya-gaya sambungan,
serta Torsi lawan agar dihasilkan keseimbangan.
Penyelesaian permasalahan (soal), dengan menggambarkan
diagram benda bebas, serta ilustrasi arah vektor gaya untuk masing-
masing batang, gambar-2.6b, dimana penenentuan arah vektor lebih
dahulu dari batang-3.[ urutan 2,3,dan 4 ]
Menentukan jumlah variabel vektor yang belum diketahui :
a. batang-2, 4 variabel : 1) besar F12, 2) besar F32, 3) besar T2, dan
4) arah T2.
Arah F12 dan arah F32 sudah didapatkan,
yaitu // batang-3.

9. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
19
b. batang-3, 2 variabel : 1) besar F23, 2) besar F43. Arah F23 dan arah
F43 sudah didapatkan, yaitu berimpit dengan batang-3 [
ketentuan pada subbab 2.3.1 ]
c. batang-4, 2 variabel : 1) besar F14, 2) besar F34, dimana arah F14
diketahui ⊥ lintasan geraknya, dan arah F34 sudah didapatkan,
yaitu // batang-3.
Mulai mengerjakan dari batang yang mana ?
Yaitu dari batang-4, karena mempunyai dua variabel yang tidak
diketahui, termasuk beban gaya luar P. Batang-3 juga 2 variabel,
tetapi tidak mempunyai gaya luar.
Jadi urutan batangnya adalah :
1) batang-4, 2) batang-3, dan batang-2.
Urutan analisa grafis keseimbangan
1) Pada batang-4, dengan arah gaya-gaya pada gambar-2.6c.
Tentukan skala gaya, dalam hal ini misalnya 1cm = 20kN, mulai
dari P sepanjang 1,5cm, pindahkan arah F14 di pangkal P, dan
arah F34 di ujung P, sehingga arah F34 dan arah F14
berpotongan, dan terbentuklah poligon gaya keseimbangan
batang-4, gambar-2.6d. Jadi gaya-gaya yang bekerja pada
batang-4 seperti gambar-2.6e.
Dari lukisan (setelah diukur dengan penggaris) :
F34 = 1,6cm = 1,6cm× 20kN/cm = 32kN
F14 = 0,55cm = 0,55cm× 20kN/cm = 11kN.
2) Pada batang-3, merupakan sistem dua gaya sejajar berimpit.
Dari pena B batang-4, yang berpasangan dengan batang-3,
maka didapat F43 = - F34, dimana F43 = F34 = 32kN. Dari
keseimbangan batang-3 didapat F23 = - F43 dan F23 = F43 = 32kN.
gambar-2.6f.
3) Batang-2, merupakan sistem dua gaya sejajar tak berimpit,
maka terjadi kopel. Berasal dari pena A, batang-3 yang
berpasangan dengan batang-2, dihasilkan F32 = - F23 dan
F32=F23=32kN. Keseimbangan translasi batang-2, mendapatkan

10. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
20
F12 = - F32 dan F12 = F32 = 32N, dan dari keseimbangan rotasi
terhadap O2, didapatkan torsi lawan atau torsi reaksi batang-2 :
Σ MO2 = 0 : arah momen positif adalah searah
jarum jam.
-F32.h + T2 = 0
dimana h didapat dari lukisan = 1,9cm, harga sebenarnya
dikalikan lagi
dengan skala gambar pada gambar soal, jadi h = 1,9 × 10cm =
19 cm = 0,19m
Jadi, T2 = F32 . h = 32kN . 0,19m = 6,08kNm, s.j.j, gambar-2.6g.
4) Pada batang-1, di O2, berasal dari batang-2, sebagai crank,
maka didapat beban gaya F21 = - F12, F21 = F12 = 32kN, dan
beban torsi sebesar T2 = 6,08kNm, b.j.j, gambar-2.6h.
5) Batang-1, sebagai landasan gerak batang-4 dihasilkan F41 = - F14
dan F21 = F12 = 11kN, gambar-2.6i.
6) Poligon seluruh batang mekanisme luncur seperti pada
gambar-2.6j.
2.5.2 Mekanisme luncur dengan gaya luar.
Seperti pada subbab 2.5.1. pada permasalahan ini batang-3,
sebagai batang penerus gaya dikenai gaya luar S = 40kN, cm30AC = ,
gambar-2.7a; data ukuran batang sama dengan permasalahan 2.5.1.
Penyelesaian permasalahan : mulai dari gambar-2.7a, mekanisme
digambar dengan skala 1:10. Gambar-2.7b, adalah diagram benda
bebasnya. Jumlah variabel vektor gaya yang tidak diketahui setiap
batang :
a. Batang-2, 6 variabel: 1) besar F12, 2) arah F12, 3) besar F32,
4) arah F32, 5) besar torsi lawan T2, 2) arah torsi lawan T2.

11. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
21
Gambar 2.7 Analisa gaya statis mekanisme luncur dengan beban luar.
b. Batang-3, 4 veriabel: 1) besar F23, 2) arah F23, 3) besar F43, 4)
arah F43
c. Batang-4, 3 variabel: 1) besar F34, 2) arah F34, 3) besar F14,
sedang arah F14 ⊥ lintasan gerak batang-4.
Ternyata setiap batang tidak memenuhi untuk melukis
keseimbangan vektor gaya, yaitu 2 variabel yang belum
diketahui. Maka urutan pertama adalah pada batang-3.
1) Pada batang-3, gaya di titik B diuraikan menjadi
komponen tangensial dan komponen normal, dari F43 :
yaitu Ft
43 dan Fn
43 . Kemudian dari keseimbangan rotasi
(momen) dari titik A, gambar-2.7c.

12. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
22
Σ MA = 0 :
- ( S . h ) + ( Ft
43 . AB ) = 0
sehingga bisa disusun perbandingan gaya-gaya
terhadap perbandingan jarak:
h
AB
F
S
t
43
= ( 2 – 11 )
dimana: cm60AB = , dan S = 40 kN., sedang h didapat
dari lukisan, kemudian dikalikan dengan skala gambar.
maka: h = 2,6cm = 2,6 × 10 = 26cm.
Kemudian persamaan (2-11) dilukis menjadi
perbandingan garis proposional, seperti pada gambar-
2.7d. dengan skala gaya 1cm=20kN, jadi S digambar
sepanjang 2cm.
Dari lukisan didapatkan :
Ft
43 = 0,87cm = 0,87cm× 20kN/cm = 17,4 kN.
Selanjutnya gaya-gaya di batang-3, seperti gambar-
2.7e.
2) Pada batang-4, dari pena A didapat F
t
34 =- F
t
43 , dan F
t
34
= Ft
43 = 17,4 kN, sehingga gaya-gaya pada batang: Ft
43
// batang-3, F14⊥ lintasan batang-4, P = 30 kN dan Ft
43 =
17,4 kN, gambar-2.7f , adalah sistem empat gaya tak
sejajar dengan dua variabel tidak tahu, maka bisa dilukis
keseimbangan gayanya secara grafis, gambar-2.7g,
hasilnya pada 2.7h.
maka : F14 = 1,4cm = 1,4cm× 20 kN/cm = 28 kN.
F
n
34 = 1,8cm = 1,8cm× 20 kN/cm = 36 kN.
( ) ( ) kN61,45FFF
2n
34
2t
3434 =+=
3) Kembali ke batang-3, dari pena B didapatkan F43 = -F34
dan F43 = F34. Jadi gaya-gaya pada batang-3, adalah
sistem tiga gaya tak sejajar dengan satu variabel besar

13. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
23
F23, gambar-2.7i, arah gaya merupakan vektor penutup
dalam segitiga gaya vektor, dan ketiganya harus bisa
melalui satu titik tangkap, hasilnya pada gambar-2.7j.
F23 = 2,85cm = 2,85cm× 20 kN/cm = 57 kN/cm.
4) Batang-2, sebagai crank, yaitu batang berputar, jadi
sebagai sistem dua gaya tidak berimpit, mengakibatkan
kopel. Dari pena A, F32 = -F23, dan F32 = F23 = 57 kN., seperti
2.5.2 didapatkan torsi lawan T2,
T2 = F32 . h , h = 1,7cm = 1,7 × 10 = 17cm =
0,17 m
T2 = 57kN × 0,17m = 9,69 kNm, s.j.j.
Di pena O2 dihasilkan F12 = -F32, dan F12 = F32 = 57 kN.,
gbr.-2.7k.
Poligon gaya total gambar-2.7l.
2.6 Analisa Gaya Statis Rocker Crank Mechanism
Rocker crank mechanism adalah mekanisme empat batang
dimana mempunyai sebuah batang yang berputar penuh dab sebuah
batang berayun.
Gambar-2.8 adalah bentuk dari rocker
crank mechanism, panjang-2 < panjang-
4 < panjang-3 < panjang-1. Syarat
terbentuknya mekanisme ini adalah :
panjang-1 + panjang-2 < panjang-3 +
pan-jang-4.
Penyelesaian keseimbangan berdasarkan
perkiraan arah vektor gaya pada pena-pena batang. Dimulai dari arah-
arah vektor gaya pada connecting link, yaitu batang penerus/pemindah
gaya, dalam hal ini batang-3, pada mekanisme ini, adalah batang-3. Bila
batang dikenai beban gaya luar atau tidak. Di bawah ini beberapa
tahap penyelesaian dalam kedua kasus, akibat beban luar pada
batang-3.

14. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
24
2.6.1 Rocker crank mechanism tanpa gaya luar.
Gambar-2.9a, adalah rocker crank mechanism, yang menerima
beban gaya P = 40 kN di batang-4. Data -data mekanisme
: cm120OO,cm70BOAB,cm40AO 4242 ==== ,θ2 =
45°, dan .cm34BC = Akan ditentukan gaya-gaya pada ujung-ujung
batang, dan torsi lawan di batang-2, supaya dicapai keseimbangan.
Penyelesaiannya :
Gambar 2.9. Rocker Crank Mechanism tanpa gaya di batang-3.

15. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
25
1. Gambar soal, seperti gambar-2.9a dilukis dengan skala gambar
1:20 ( 1cm = 20cmpanjang batang ).
2. Gambar-2.9b, adalah diagram benda bebasnya, dengan
jumlah variabel vector gaya yang belum diketahui pada
masing-masing batang :
a. Batang-2: 6 variabel : 1) arah F32, 2) besar F32, 3) arah F12,
4) besar F12, 5) arah T2, dan 6) besar T2.
b. Batang-2: 2 variabel : 1) besar F23, 2) besar F43.
c. Batang-4: 3 variabel : 1) arahF14, 2) besar F14, 3) besar F34.
Dari batang yang mana memulai menyelesaikan ?.
1. Dari batang-4, lihat kembali ketentuan subbab 1.41.
kasus-3. Untuk mereduksi jumlah variabel yang belum
diketahui dari 3 menjadi 2 variabel, yaitu dengan
memotongkan garis gaya P dan F34, berpotongan di n.
Sehingga arah F14 di tentukan oleh garis nO2 , gambar-
2.9c. Poligon gaya batang-4, dengan skala gaya 1cm =
20 kN, seperti gambar-2.9d dan 2.9e, dan didapatkan
dari pengukuran adalah :
F14 = 1,55cm = 1,55cm× 20 kN/cm = 31 kN
F34 = 0,75cm = 0,75cm× 20 kN/cm = 15 kN
2. Pada batang 3, sistem dua gaya berimpit, gambar-2.9f,
dari pena B, didapatkan F34 = - F34, dan F43 = F34 = 15 kN,
gambar-2.9g.
3. Pada batang-2, gambar-2.9h pada pena didapatkan :
F32 = - F23, dan F32 = F23 = 15 kN
h didapat dari lukisan :
h = 0,75cm = 0,75cm F34 = - F34, dan F43 = F34 =
15 kN 20 = 15cm = 0,15 m.
dari keseimbangan translasi ( Σ F = 0 ):
F12 = - F32, dan F12 = F32 = 15 kN
Dari keseimbangan momen (rotasi) dari titik O2
didapatkan torsi lawan batang-2, T2 :

16. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
26
T2 = F32 . h = 15 kN × 0,15 m = 2,25 kNm, s.j.j.
4. Pada batang-1 (fixed link), di pena O2, gambar-2.9i
didapatkan beban dari batang-2:
F21 = - F12, dan F21 = F12 = 15 kN
T2 = 2,25 kNm, b.j.j.
Di pena O4, gambar-2.9j :
F41 = - F14, dan F41 = F14 = 31 kN
5. Poligon untuk semua batang mekanisme ini, seperti
gambar-2.9k.
2.6.2. Rocker crank mechanism tanpa gaya luar.
Gambar 2.10. Rocker Crank Mechanisme dengan gaya luar di batang-3.

17. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
27
Gambar-2.10a, adalah rocker crank mechanism, yang menerima
beban gaya P = 40 kN di batang-4. Kemudian pada batang-3, sebagai
batang peimndah/penerus gaya (connecting link) mendapat beban luar
di titik C, S = 30 kN, arah 45o, terhadap batang-3. Data-data mekanisme
: cm120OO,cm70BOAB,cm40AO 4242 ==== ,θ2 =45°, dan .cm34BD =
Akan ditentukan gaya-gaya pada ujung-ujung batang, dan gaya lawan
Q yang ⊥ batang-2, supaya dicapai keseimbangan.
Penyelesaiannya :
Gambar soal, seperti gambar-2.10a dilukis dengan skala gambar 1:20 (
1cm = 20cmpanjang batang ).
1. Gambar-2.10b, adalah diagram benda bebasnya, dengan
jumlah variabel vector gaya yang belum diketahui pada
masing-masing batang :
a. Batang-2: 5 variabel : 1) arah F32, 2) besar F32, 3) arah F12,
4) besar F12, dan 5) besar Q.
b. Batang-2: 4 variabel : 1) besar F23, 2) arah F23, 3) besar F43,
4) arah F43.
c. Batang-4: 4 variabel : 1) arahF14, 2) besar F14, 3) besar F34,
4) arah F34.
Dari batang yang mana memulai menyelesaikan ?.
Bisa dari batang-3 atau batang-4, karena sistem gaya yang
bekerja pada ba -
tang sifatnya sama
1. Batang-3, untuk meroduksi jumlah variable yang belum
diketahui, maka pada pena B, F43 diuraikan menjadi :
Ft
43 danFn
43 , gambar-2.10c. Kemudian menentukan
besarnya dari titik A berdasarkan keseimbangan
momen, dengan skala gaya 1cm = 20 kN, [lihat subbab
2.6.1.], gambar-2.10d, didapatkan :
F
t
43 = 0,45cm = 0,45cm× 20 kN/cm = 9 kN.
Sekarang sistem gaya batang-3 sepert pada
gambar-2.10e.

18. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
28
2. Batang-4, sekarang menjadi 3 variabel yang belum
diketahui: 1) arah F14, 2) besar F14, 3) besar Fn
43 .
Selanjutnya dua buah gaya, P dan F
t
34 digabung
menjadi sebuah gaya resultan R,
R = P + F
t
34 ( 2 – 12 )
Ft34 = - Ft43, dan Ft34 = Ft43 = 31 kN
Hasilnya didapatkan perpotongan garis gaya R dan
F
n
43 dititik n, gambar-2.10f. sehingga variabel yang
belum diketahui adalah 2 buah, 1) besar F14, 2) besar
F
n
43 , arah mengikuti nO4 , gambar-2.10g, sehingga bisa
dilukis poligon gaya keseimbangannya, gambar-2.10h,
hasilnya pada gambar-2.10i dan 2.10j, didapatkan dari
lukisan :
F
n
34 = 0,65cm = 0,65cm× 20 kN/cm = 13 kN.
F34 = 0,85cm = 0,85cm× 20 kN/cm = 17 kN.
F14 = 1,45cm = 1,45cm× 20 kN/cm = 29 kN.
Jadi gaya-gaya pada batang-4 dalam
keseimbangan seperti gambar-2.10k, ketiga gaya
tersebut harus melalui satu titik tangkap n.
3. Kembali ke batang-3, ada 2 variabel yang tidak
diketahui: 1) arah F23, 2) besar F23, gambar-2.10l, gaya F23
sebagai vektor penutup, gambar-2.10m., didapatkan
dari lukisan :
F43 = - F34, dan F43 = F34 = 17 kN
F23 = 0,7cm = 0,7cm × 20 kN/cm = 14 kN
4. Batang-2, dari pena A didapatkan :
F32 = - F23, dan F32 = F23 = 14 kN
Sistem 3 gaya, merupakan kasus-3, gambar-
2.10n, pada subbab 1.4.1, sehinga didapatkan
keseimbangannya seperti gambar-2.10o, dan

19. Diktat DINAMIKA
Oleh : Ir. Endi Sutikno – Ir. Erwin Sulistyo
Program Semi Que IV
Fakultas Teknik Jurusan Mesin
Universitas Brawijaya
29
keseluruhan poligon bisa disusun seperti
gambar-2.10p.
F12 = 0,25cm = 0,25cm× 20 kN/cm = 5 kN
Q = 0,95cm = 0,95cm× 20 kN/cm = 19 kN