PerancanganMekanisme UjiKarakteristikSistem Kemudi

Transkripsi

1 PerancanganMekanisme UjiKarakteristikSistem Kemudi oleh M Reza Pahlevi Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Unggul Wasiwitono, ST. M Eng. Sc. Page 1

2 Latar Belakang Page 2

3 Perumusan Masalah 1. Bagaimana merancang mekanisme uji karakteristik sistem kemudi yaitu alat yang bisa mempresentasikan sudut belok yang terjadi pada kendaraan roda empat dengan skala yang sebenarnya. Page 3

4 2. Bagaimana menganalisa gaya yang terjadi pada sistem kemudi. 3. Bagaimana memilih jenis material yang digunakan 4. Bagaimana membuat alat peraga mekanisme sistem kemudi Page 4

5 Batasan Masalah Sistem kemudi yang digunakan dalah tipe rack dan pinion Jarak Width track yang digunakan antara 1300mm-1600mm Material bahan untuk sistem kemudi berdasarkan rekomendasi pabrikan kendaraan. Page 5

6 Tujuan Menghasilkan rancangan alat mekanisme uji karakteristik sistem kemudi yang bisa mepresentasikan sudut belok pada kendaraan dengan skala sebenarnya. Menghasilkan alternatif desain tambahan sebagai pembanding dengan jenis alat uji serupa yang lebih dulu ada. Menghasilkan alat peraga sistem kemudi yang dapat digunakan sebagai alat bantu pembelajaran mengenai kinematika gerak belok dari sistem Powerpoint kemudi. Templates Page 6

7 Manfaat Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar pembuatan alat mekanisme uji karakteristik sistem kemudi. Menambah referensi desain terhadap alat uji serupa yang telah ada. Menyediakan rancangan mekanisme uji sistem kemudi secara khusus untuk mengembangkan sistem kemudi kendaraan. Page 7

8 Dasar Teori Parameter pengaruh steering error (sumber: Mattew R. Bagley s thesis) Page 8

9 Dasar Teori steering sistem test machine Friction test Compliance test Nibble Steering feel On centre Steering catch up Standart vehicle test manoeuvres Parking effort Page 9

10 Permodelan Sistem Kemudi Dasar Teori F p = F w + F f + m k. a T p = F p x r p = (F w + F f + m k. a) x r p Sehingga untuk menggerakkan steering adalah Page 10

11 Metodologi Penelitian Start Kajian Pustaka Proses Perancangan Awal Proses Perhitungan Tahap Analisa Data dan Hasil No Fungsi = sesuai Tuntutan yes Proses Perancangan Akhir Finish Page 11

12 Metodologi Penelitian Tahap Proses Perancangan Awal Ide Rancangan Page 12

13 Metodologi Penelitian Penentuan Fungsi-Fungsi dan Prinsip Kerja dalam Mekanisme serta Menyusun Requirement List (Daftar Tuntutan) Roda & batang kemudi Frame Roda & Suspensi Mekanisme uji sistem kemudi Pengatur Beban sensor Mekanisme slot Page 13

14 Metodologi Penelitian Tahap Perhitungan Massa maks = 3000 kg gaya yang di tumpu tiap roda depan adalah 0.5 W f = N Page 14

15 Metodologi Penelitian Angka Keamanan safety factor characteristic A,B dan C characterisitc B Vg G f p vg A=vg g C= f P vg A = Kualitas material, pemeliharaan dan isnpeksi B = Pengontrol beban berlebih pada komponen C = Menganalisa ke akuratan tegangan Vg = very good g = good f = fine p = poor A=g A=f A=p g C= f P vg g C= f P vg g C= f P Page 15

16 Metodologi Penelitian safety factor characteristic D dan E characterisitc D= Ns S Vs ns E= s vs Vs = very serious, s= serious ns = not serious Nilai A : dipilih vg karena komponen dikerjakan di dalam pabrik yang memiliki standar pemeliharaan dan inspeksi yang bagus. Nilai B : dipilih g karena beban berlebih dapat di prediksi Nilai C :dipilih g, karena analisa tegangan dilakukan oleh mahasiswa yang dianggap belum cukup ahli dalam menganalisa komponen serupa. Nilai D : dipilih ns, karena mekanisme ini tidak membahayakan manusia Nilai E : diilih s, karena dana yang terbatas. Sehingga di dapatkan safety factor = (1,45)(1) = 1.45 Page 16

17 Analisa dan Pembahasan Desain Mekanisme uji karakteristik Page 17

18 Analisa dan Pembahasan Analisa Komponen Solidworks Simulation Gaya Analisa Von mises Page 18

19 Analisa dan Pembahasan Penempatan Tumpuan dan arah gaya 10668,375 N Page 19

20 N Page 20

21 Komponen Yield strength Von mises stress Frame 250 x 10 6 N/m 2 224,844 x 10 6 N/m 2 Pengatur Width Track 250 x 10 6 N/m 2 176,178 x 10 6 N/m 2 Mekanisme Slot 250 x 10 6 N/m 2 138,058 x10 6 N/m 2 Clamp 250 x 10 6 N/m 2 220,125 x10 6 N/m 2 Pengatur beban 235 x10 6 N/m 2 130,894 x10 6 N/m 2 Page 21

22 Page 22

23 Analisa dan Pembahasan Spesifikasi Mekanisme uji karakteristik Sistem kemudi Width Track 1300mm-1600mm Sensor torsi 101 to 300 Nm Sistem pengatur beban Maksimum 750 kg Sensor Sudut Page 23

24 Page 24

25 Analisa an Pembahasan Desain Alat peraga Page 25

26 Analisa dan Pembahasan Pengambilan data No Pergeser an (mm) Posisi Datum Posisi shaft pada Posisi shaft pada sumbu Y+1cm sumbu Z+1cm Sudut luar (δ o ) Sudut Dalam (δ i ) Sudut luar (δ o ) Sudut Dalam (δ i ) Sudut luar (δ o ) Sudut Dalam (δ i ) o 3 o 5 o o 8 o o 13 o o 19 o o 23 o o 27 o o 32 o o 38 o Page 26

27 No Posisi Datum Posisi shaft Posisi shaft pada sumbu pada sumbu Y+1cm Z+1cm Sudut luar Sudut luar Sudut luar (δo) (δ o ) (δ o ) 1 5, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,78537 Page 27

28 Kesimpulan Alat mekanisme uji karakterisitik ini dibatasi hanya untuk menguji sistem kemudi dengan width track antara 1300mm-1600mm dengan beban maksimum sebesar 750 kg. Dengan beban maksimum sebesar 750 kg disertai angka keamanan sebesar 1.45, desain dan pemilihan material sudah memenuhi syarat dalam hal keamanan dimana tegangan maksimum yang terjadi masih di bawah yield strength atau tegangan maksimum yang mampu diterima oleh material. Alat peraga sistem kemudi digunakan untuk mengukur karakterisitik sudut belok akibat pengaruh perubahan posisi poros. Page 28