HUKUM GRASHOF: KASUS, MEKANISME, CONTOH, APLIKASI - FISIK - 2025

The Law of Grashof menetapkan bahwa: Dalam sebuah flat empat - mekanisme bar diartikulasikan dengan satu tetap, setidaknya salah satu bar dapat membuat putaran penuh, disediakan lagi jumlah dari bar terpendek dan bar kurang dari atau sama dengan jumlah dari dua lainnya.

Ada lima mekanisme datar empat-bar atau tautan yang sesuai dengan hukum Grashof (Contoh ditunjukkan pada Gambar 1). Agar palang atau tautan dari mekanisme yang sesuai dengan hukum dapat berbelok sepenuhnya, perlu bahwa dalam pengaturan nyata, setiap batang menempati bidang paralel yang berbeda.

Gambar 1. Mekanisme empat batang yang memenuhi hukum Grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Hukum Grashof adalah aturan sederhana yang memungkinkan Anda merancang mekanisme yang membutuhkan putaran penuh, baik karena motor akan terhubung atau sebaliknya, karena Anda ingin mengubah gerakan osilasi menjadi gerakan berputar, sedemikian rupa sehingga bersifat matematis. dan layak secara fisik.

Kasus garis batas

Misalkan empat batang penghubung memiliki panjang berikut yang diurutkan dari yang terkecil hingga terbesar menurut:

Hukum Grashof menyatakan bahwa untuk setidaknya satu batang atau tautan untuk menyelesaikan satu revolusi atau putaran, syaratnya harus dipenuhi:

Ketimpangan ini memiliki implikasi sebagai berikut:

- Satu-satunya batang atau tautan yang dapat memberikan putaran penuh terhadap yang lain adalah batang terpendek.

- Jika batang yang lebih pendek membuat belokan penuh sehubungan dengan yang lain, maka itu juga akan membuat belokan lengkap sehubungan dengan yang lainnya.

Jenis gerakan

Pergerakan segiempat yang diartikulasikan yang sesuai dengan hukum Grashof dapat dari jenis berikut:

- Putar ganda atau engkol, jika palang terpendek adalah yang tetap dan palang yang berdekatan melakukan putaran penuh.

- Bolak-balik, jika short bar berdekatan dengan fixed bar.

- Double rocker, asalkan bar terpendek berlawanan dengan yang sudah diperbaiki.

Ketika persamaan terpenuhi dalam rumus Grashof, maka kita berada dalam kasus pembatas di mana jumlah batang terpendek dengan batang terpanjang sama dengan jumlah dua lainnya.

Dalam hal ini, mekanisme dapat mengambil konfigurasi di mana empat batang sejajar. Dan dalam posisi ini, sambungan non-tetap dapat dengan acuh tak acuh pergi ke satu arah atau yang lain, menyebabkan mekanisme terkunci.

Mekanisme yang memenuhi kondisi Grashof lebih dapat diandalkan dan lebih sedikit tekanan pada sambungan dan sambungannya, karena jauh dari kasus persamaan yang membatasi.

Mekanisme yang sesuai dengan hukum Grashof

Kami akan menunjukkan sendi yang berurutan dengan A, B, C dan D, kemudian:

- A dan B adalah poros tetap.

- AB = d1 (batang tetap)

- BC = d2

- CD = d3

- DA = d4

- Mekanisme engkol ganda

Batang b2 dan b4 berputar sepenuhnya dan hukum Grashof terpenuhi:

d1 + d3 <= d2 + d4.

Gambar 2. Crank - mekanisme engkol. Sumber: buatan sendiri.

- Lebih banyak mekanisme yang sesuai dengan hukum Grashof

Karakteristik mekanisme lain yang mematuhi hukum Grashof dinamai dan dijelaskan di bawah ini:

Mekanisme engkol - rocker

D2 + d3 <= d1 + d4 terpenuhi

Batang yang lebih pendek d2 berputar sepenuhnya dan batang yang berlawanan d4 membuat gerakan rocker.

Gambar 3. Crank - mekanisme rocker. Sumber: Wikimedia Commons.

Mekanisme rocker ganda

- Bilah tetap AB lebih besar dari bilah CD yang berlawanan dan memenuhi bahwa:

d1 + d3 <= d2 + d3

- Untuk batang yang lebih pendek (kebalikan dari batang tetap), dapat berputar penuh.

Mekanisme jajaran genjang yang diartikulasikan

- Batang AD dan BC memiliki panjang yang sama dan selalu sejajar.

- Untuk bagiannya, batang AB dan CD memiliki panjang yang sama dan selalu sejajar.

- Dalam kasus batang yang berlawanan, mereka memiliki panjang yang sama dan d1 + d2 = d3 + d4 terpenuhi, menurut hukum Grashof.

- Terakhir, batang AD dan BC berputar sepenuhnya ke arah yang sama.

Artikulasi Anti-Parallelogram

- Batang AD dan BC memiliki panjang yang sama dan tidak sejajar.

- Untuk batang AB dan CD, panjangnya harus sama dan tidak sejajar.

- Di sisi lain, batang yang berlawanan memiliki panjang yang sama, dua di antaranya bersilangan.

- Dalam mekanisme ini kondisi berikut harus dipenuhi:

- Rotasi batang AD dan BC selesai tetapi dalam arah yang berlawanan.

Gambar 4. Mekanisme anti-jajaran genjang yang diartikulasikan, yang sesuai dengan hukum Grashof. Sumber: Wikimedia Commons.

Aplikasi

Mekanisme yang sesuai dengan hukum Grashof memiliki banyak penerapan:

Mekanisme Engkol - Rocker

Ini diterapkan pada mesin jahit pedal, berguna di tempat-tempat di mana tidak ada listrik, di mana pedal membuat gerakan goyang atau goyang, yang disalurkan ke roda yang dihubungkan oleh katrol ke mesin jahit.

Contoh lain yang perlu disebutkan adalah mekanisme penghapus kaca depan. Dalam hal ini, motor dihubungkan ke batang engkol yang melakukan putaran penuh, mentransmisikan gerakan ayun ke batang yang menggerakkan sikat pertama dari sistem.

Gambar 5. Sistem penghapus kaca depan dengan dua mekanisme engkol ayun, yang dipasangkan ke motor yang sama. Sumber: Wikimedia Commons.

Penerapan lain dari mekanisme crank-rocker adalah rocker arm untuk memompa oli dari tanah.

Gambar 6. Kursi goyang pompa minyak. Sumber: Pixabay.

Motor terhubung ke engkol yang berputar sepenuhnya dan mengirimkan gerakan ke kepala pompa atau lengan ayun.

Mekanisme jajaran genjang yang diartikulasikan

Mekanisme ini biasanya digunakan untuk menghubungkan roda lokomotif uap, sehingga kedua roda berputar searah dan pada kecepatan yang sama.

Ciri utama dari mekanisme ini adalah palang yang menghubungkan kedua roda memiliki panjang yang sama dengan jarak sumbu roda yang sama.

Gambar 7. Pantograf adalah jajaran genjang yang diartikulasikan. Sumber: Wikimedia Commons.

Pantograf adalah alat gambar yang digunakan untuk menyalin dan memperbesar gambar. Ini didasarkan pada mekanisme empat batang, di mana ada empat sambungan yang membentuk simpul dari jajaran genjang.

Mekanisme anti genjang yang diartikulasikan

Ini adalah mekanisme yang digunakan pada mesin pelempar bola tenis, dimana roda yang menggerakkan dan meluncurkan bola dituntut untuk berputar berlawanan arah.

Referensi

1. Clemente C. Laboratorium virtual dari mekanisme crank-rocker. Pekerjaan gelar di bidang teknik mesin. Universitas Almería. (2014). Dipulihkan dari: repositorio.ual.es
2. Hukum Hurtado F. Grashof. Dipulihkan dari: youtube.com
3. Desainer Mech. Kriteria Grashof Kinematika. Diperoleh dari: mechdesigner.support.
4. Shigley, J. Teori mesin dan mekanisme. Mc-Graw Hill.
5. Kami adalah F1. Analisis mekanisme empat batang. Dipulihkan dari: youtube.com
6. UNAM. Pengembangan mekanisme empat batang untuk digunakan dalam pengajaran. Diperoleh dari: ptolomeo.unam.mx
7. Wikipedia. Hubungan empat batang. Diperoleh dari: en.wikipedia.com
8. Wikipedia. Hukum Grashof. Diperoleh dari: es.wikipedia.com