Dua roda gigi bergigi dua puluh dan dua belas saling berkait dan berputar berlawanan arah, dan yang kecil berputar tepat lima pertiga kali lebih cepat daripada yang besar, sesuai tuntutan rasio transmisi. Di kanan, jarum takometer bergoyang di dekat zona merah, di bawahnya piringan celah sebuah enkoder berputar pelan dengan sensor yang berkedip, dan di bawah sebuah tanda bergerak di sepanjang skala sampai tiga ribu.
Lembar satuan
Di luar SI · mekanika putaran lembar 1/1 · revisi 2026-09Putaran per menit
Satuan di luar SI · besaran: frekuensi putaran n · 1 min⁻¹ = 1/60 s⁻¹
Satuan yang dibaca dari pelat motor dan diperiksa dengan kilatan lampu
Pada pelat setiap motor listrik, di samping kilowatt dan volt, tertera angka seperti 1450: sebanyak itu poros berputar dalam satu menit pada beban nominal. Besaran ini paling mudah dibayangkan dan paling sulit dilihat, karena pada beberapa ratus putaran per menit saja mata sudah tidak bisa membedakan jari-jari, dan roda melebur menjadi piringan kabur.
Karena itu mengukurnya perlu akal. Takometer mekanis melempar bandul ke luar dengan gaya sentrifugal, takometer listrik memakai generator, sedangkan stroboskop melakukan hal paling sederhana: menyinari poros dengan kilatan pendek, dan ketika frekuensi kilatan sama dengan frekuensi putaran, tanda pada poros membeku seolah poros berhenti. Namun tanda itu juga membeku pada kilatan yang separuh lebih jarang, dan tidak sedikit penyetel mesin yang terjebak di sini.
Sistem Satuan Internasional tidak mengenal putaran per menit, hanya detik pangkat minus satu dan radian per detik, tetapi mesin perkakas, motor, dan pemutar piringan hitam tetap berbicara dalam menit, karena angka bulat pas di sana: 1500 untuk motor empat kutub di jaringan lima puluh hertz, 3000 untuk yang dua kutub, tiga puluh tiga sepertiga untuk piringan hitam long play.
Standar menulis min⁻¹ atau r/min, sedangkan rpm hidup dalam huruf kecil di pelat dan katalog; RPM berhuruf besar juga ada, tetapi standar tidak menyukainya. Jumlah putaran dilambangkan dengan huruf n, dan kecepatan sudut dengan huruf ω, dalam radian per detik.
Frekuensi putaran dalam putaran per detik dan kecepatan sudut dalam radian per detik dipisahkan oleh faktor 2π: poros pada 3000 rpm berputar lima puluh kali per detik, tetapi kecepatan sudutnya sekitar 314 rad/s. Menuliskannya sebagai «50 Hz» untuk ω berarti keliru lebih dari enam kali lipat.
01 · Definisi
poros · transmisi · kilatan · jebakanPutaran per menit adalah frekuensi putaran ketika benda berputar satu putaran penuh dalam enam puluh detik. Nilainya seperenam puluh detik pangkat minus satu, dan kecepatan sudut putaran seperti itu 2π/60 radian per detik, yaitu sekitar sepersepuluh.
Frekuensi putaran praktis karena bisa dihitung, bukan diukur: cukup mengetahui berapa putaran terjadi dalam waktu yang diketahui. Karena itu ia mudah melewati roda gigi — sepasang roda membaginya atau mengalikannya menurut perbandingan jumlah gigi — dan karena itu industri begitu menyukainya, tempat setiap mesin perkakas digambarkan dengan deret kecepatan spindel.
Stroboskop mengukur frekuensi putaran dengan kecocokan: ketika frekuensi kilatan sama dengan frekuensi putaran, titik bertanda pada poros berada di tempat yang sama setiap kilatan dan tampak diam. Namun hal yang sama terjadi bila kilatan lebih jarang sebanyak kelipatan bulat: poros sempat berputar dua, tiga, atau empat kali di antaranya, dan mata tidak menyadarinya. Ini diperiksa dengan menggandakan frekuensi kilatan — pada kecocokan sejati akan muncul dua tanda, pada kecocokan kelipatan tanda tetap diam.
Motor induksi selalu berputar sedikit di bawah kecepatan sinkron, dan stroboskop yang dicatu dari jaringan yang sama menampilkan selisih ini sebagai tanda yang pelan bergeser mundur. Dengan menghitung berapa kali tanda berputar dalam satu menit, penyetel mendapat slip langsung dalam putaran, tanpa takometer sama sekali.
Roda oranye terpasang pada poros motor, roda toska pada poros keluaran, dan di atasnya menyala satu tanda saja. Kedua roda selalu berkait: yang kecil berputar lebih cepat sebanyak kali giginya lebih sedikit, dan berlawanan arah. Dalam cahaya biasa keduanya ditampilkan diperlambat; nyalakan stroboskop, dan kedua roda muncul sebagaimana kilatan menampakkannya: diam, merayap pelan maju atau mundur, dan kadang dengan dua atau tiga tanda sekaligus.
Pada sumbu tertera frekuensi kilatan. Garis oranye tinggi adalah satu-satunya kecocokan jujur, tempat satu kilatan jatuh setiap putaran; garis toska di kirinya adalah kilatan setiap dua, tiga, dan empat putaran, tempat tanda juga diam; garis merah putus-putus di kanan adalah kilatan yang lebih sering daripada satu putaran, tempat tanda menjadi dua dan tiga. Garis putih adalah lampu Anda.
02 · Konversi
satuan · kecepatan keliling · daya dan torsiDari pelat motor sampai mata pisau frais
Tab pertama mengubah putaran menjadi frekuensi per detik, radian, dan derajat. Tab kedua mengubahnya menjadi kecepatan keliling di mata perkakas berbagai diameter, dan tab ketiga menunjukkan torsi yang diperlukan untuk menyalurkan daya tertentu pada putaran ini.
Kaidah untuk diingat: untuk radian per detik, bagi putaran per menit dengan 9,55; untuk torsi dalam newton meter, kalikan kilowatt dengan 9550 lalu bagi dengan putaran.
Putaran pada pelat motor induksi adalah nilai nominal pada beban penuh; tanpa beban poros berputar hampir sinkron, dan saat beban lebih ia tertinggal lebih jauh. Untuk menghitung transmisi dipakai angka nominal, untuk pemeriksaan dengan stroboskop dipakai nilai sebenarnya.
| Besaran | Nilai | Catatan |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
{text}
Hampir sembilan orde besaran memisahkan rotasi Bumi dari turbin dokter gigi, dan semuanya ditulis dengan satu satuan yang sama, walau ujung bawah lebih cocok dengan hari per putaran dan ujung atas dengan kilohertz. Perhatikan bahwa pemegang rekor alam, pulsar tercepat yang diketahui, berputar hampir seperti spindel mesin frais berkecepatan tinggi, hanya saja massanya satu setengah sampai dua kali massa Matahari dan diameternya beberapa puluh kilometer.
04 · Alat ukur
sentrifugal · stroboskop · optik · enkoderEmpat cara menghitung yang tak terlihat
Dua bandul berengsel mengembang makin lebar makin cepat sumbu berputar dan menarik selongsong, lalu selongsong memutar jarum. Susunan yang sama selama seratus tahun menjadi governor mesin uap: selongsong yang naik menutup katup uap.
Lampu berkedip dengan frekuensi yang dapat diatur, dan penyetel menyesuaikannya sampai tanda pada poros membeku; skala alat langsung bergradasi dalam kilatan per menit. Alat ini sama sekali tidak menyentuh poros, tetapi memerlukan uji penggandaan, jika tidak Anda bisa membaca separuh kecepatan sebenarnya.
Pada poros ditempelkan sepotong pita reflektif, dan alat menghitung berapa kali per detik berkas pantul kembali ke fotodioda. Jebakan separuh tidak ada di sini, tetapi ada jebakan lain: titik mengkilap kedua pada poros akan menggandakan pembacaan.
Piringan dengan ratusan atau ribuan celah terpasang langsung pada poros, dan frekuensi putaran didapat dengan membagi jumlah pulsa dengan waktu dan jumlah celah. Begitulah ia diukur di setiap penggerak servo dan setiap mesin CNC, ratusan kali per detik.
05 · Aturan penulisan
min⁻¹ · r/min · rpm · tanpa titikPutaran bukan hertz dan bukan radian
Frekuensi putaran ditulis dengan huruf n dan satuan min⁻¹ atau r/min, kecepatan sudut dengan huruf ω dalam radian per detik, dan lambang rpm ditulis dengan huruf kecil tanpa titik.
Kesalahan pertama mencampuradukkan menit dengan detik dan membesar-besarkan frekuensi enam puluh kali. Kesalahan kedua menulis kecepatan sudut dalam hertz dan kehilangan faktor 2π. Kesalahan ketiga memberi titik pada lambang yang tidak bertitik. Kesalahan keempat menambahkan pangkat negatif pada satuan yang sudah mengandung «per menit», kesalahan kelima melupakan waktu sama sekali, dan kesalahan keenam mengubah frekuensi menjadi durasi.
06 · Satuan tetangga
s⁻¹ · rad/s · dkPutaran per menit bersandar pada tiga tetangga: frekuensi per detik, yang dicapai dengan membagi enam puluh, kecepatan sudut dengan faktor 2π-nya, dan daya yang disalurkan poros bersama torsi.
Satuan SI untuk frekuensi putaran; hertz secara formal juga detik pangkat minus satu, tetapi menurut kebiasaan dipakai untuk getaran periodik, bukan untuk putaran.
Seluruh mekanika putaran ditulis dengannya: daya sama dengan torsi dikali kecepatan sudut, dan kecepatan keliling sama dengan kecepatan sudut dikali jari-jari.
Watt mengukurnya dengan kuda yang memutar gilingan, yaitu melalui putaran dan tenaga; di bangku uji, daya mesin sampai kini masih dihitung dari torsi dan putaran.
Di sebelahnya dalam katalog ada daya kuda, yang diturunkan Watt dari putaran gilingan, dan kilowatt jam, tempat piringan meteran lama juga menghitung putaran — bukan putaran poros, melainkan energi.
07 · Bagian sejarah
arsip · bagaimana kita belajar melihat putaranDari bandul Watt ke kilatan Edgerton
{text}
Putaran per menit tidak punya standar sendiri dan tidak memerlukannya: detik sudah cukup, dan putaran dihitung menurut definisi. Namun lama sekali peran acuan untuk menghitung putaran dipegang oleh jaringan listrik. Motor sinkron berputar ketat mengikuti irama frekuensi jaringan, sehingga pada piringan pemutar piringan hitam dicetak titik-titik stroboskopik: di bawah lampu yang berkedip seratus kali per detik, deretan seratus delapan puluh titik diam tepat pada tiga puluh tiga sepertiga putaran.
Ketelitian pemeriksaan semacam itu adalah ketelitian jaringan, dan sistem kelistrikan menjaga jumlah siklus harian begitu ketat sehingga jam jaringan selama bertahun-tahun tidak menyimpang dari waktu astronomis lebih dari beberapa detik. Jadi standar kecepatan putar yang paling luas bukan berada di laboratorium, melainkan di pembangkit listrik, dan setiap pencinta musik memeriksa pemutarnya dengan itu tanpa menyadarinya.