RANCANG BANGUN GENERATOR ELEKTRIK PADA SPEED BUMP PENGHASIL ENERGI LISTRIK DENGAN SISTEM PEGAS TORSIONAL

Transkripsi

1 1 SIDANG TUGAS AKHIR BIDANG STUDI DESAIN RANCANG BANGUN GENERATOR ELEKTRIK PADA SPEED BUMP PENGHASIL ENERGI LISTRIK DENGAN SISTEM PEGAS TORSIONAL Dosen Pembimbing: Dr.Eng.Harus Laksana Guntur, ST., M.Eng BAGUS PUTRA PARMESTI

2 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah 2 Palang parkir Mall Parking System PLN & Genset

3 PENDAHULUAN Latar Belakang Masalah 3

4 PENDAHULUAN Rumusan Masalah 4 Tujuan Batasan Masalah Manfaat

5 PENDAHULUAN Tujuan 5 Rumusan Masalah Batasan Masalah Manfaat

6 PENDAHULUAN Batasan Masalah 6 Rumusan Masalah Tujuan Manfaat

7 PENDAHULUAN Manfaat 7 Rumusan Masalah Tujuan Batasan Masalah

8 PENELITIAN TERDAHULU 8 Penelitian Yulian, ST (2009) Pengaruh variasi beban dan kecepatan terhadap energi listrik bangkitan pada speed bump profil trapesium. Semakin besar kecepatan kendaraan maka semakin rendah energi listrik bangkitan yang dihasilkan.

9 PENELITIAN TERDAHULU 9 Penelitian Hamzah, ST (2010) Rancang bangun sistem pembangkit daya pada mekanisme speed bumps pemanen energi Dengan bertambahnya kecepatan maka energi bangkitan yang dihasilkan akan semakin kecil Dengan massa yang semakin besar maka energi bangkitan yang dihasilkan semakin besar Energi bangkitan terbesar yang dihasilkan pada saat pengambilan data adalah 5,6 V

10 TINJAUAN PUSTAKA Teknologi Speed Bumps Yang Ada 10 B Transit Speed Bump Flatten Speed Bump rubber Speed Bump A C SPEED BUMPS E Caps Speed Bump D Speed Bump

11 TINJAUAN PUSTAKA Polisi Tidur

12 PEGAS TORSIONAL 12 Gambar pegas torsional Hukum Hook T = K T θ dimana T = Torsi pegas (Nm) = koefisien pegas torsional (Nm/rad) = Perpindahan sudut (rad) Bentuk pegas beraneka ragam dan diterapkan dalam banyak konstruksi industri. Sifat pegas yang terpenting ialah kemampuannya menerima kerja lewat perubahan bentuk elastik dan ketika mengendur.

13 13 ENERGI POTENSIAL PEGAS E = K θ 2 p T Dimana = Energi potensial pegas (Joule) = Koefisien pegas (N/rad) = Perpindahan sudut(rad)

14 14 M E K A N I S M E G E N E R A T O R E L E K T R I K Dalam rancang bangun smart police trap terdapat sistem generator elektrik. Sistem generator elektrik ini menggunakan tekanan oleh sebuah kendaraan saat melewati polisi tidur. Didalamnya terdapat komponen berupa pegas torsional berbentuk kumparan (spiral spring), roda gigi lurus (spur gear), dan motor DC. Sistem ini dapat menghasilkan energi bangkitan yang besar karena didalam pegas terdapat energi potensial pegas.

15 15 TINJAUAN PUSTAKA Ε max = N B A ω N = Jumlah lilitan (buah) B = Kuat medan magnet (T) A = luas kumparan (m 2 ) ω = Kecepatan sudut (rad/sec)

16 16 FLUX MAGNETIK TINJAUAN PUSTAKA

17 17 LANGKAH-LANGKAH PENELITIAN Gambar disamping adalah flowchart Penelitian secara umum. TIDAK YA

18 18 Konsep awal perancangan generator elektrik dengan sistem pegas torsi ini adalah bagaimana cara mengubah gaya vertikal oleh beban menjadi gaya horizontal pada pegas spiral dan menahan pegas tersebut agar tidak langsung terdefleksi kembali seperti keadaan semula

19 19

20 20

21 21 ALOKASI WAKTU

22 22 Pada alat ini terdapat beberapa komponen utama : 1. Tuas pengungkit; 2. Rel penarik; 3. Rel penahan; 4. Pegas torsional; 5. Roda gigi lurus; 6. Rantai; 7. Poros; 8. Bantalan; 9. Pasak; 10. Generator;

23 23 Tuas pengungkit ini bertujuan untuk mengubah gaya tekan pada speed bump menjadi gaya tarik pada rel penarik. Bahan tuas ini terbuat dari baja.

24 24 Gaya tarik dari tuas pengungkit akan diteruskan pada rel penarik untuk menarik poros pertama yang terdapat roda gigi dan pegas torsional.

25 25 Pada tuas pengungkit ini terdapat komponen penting yaitu pegas penahan yang bertujuan agar tuas pengungkit tersebut dapat kembali seperti keadaan semula.

26 26 Prinsip kerja rel penarik ini sederhana, yaitu dengan mengubah gaya tekan menjadi gaya tarik pada setiap langkah, sampai pada langkah terakhir, ujung depan pertama akan turun mengikuti jalur yang telah ditentukan agar gerakan pada saat kembali ke langkah pertama tidak terhalang oleh tuas pengungkit.

27 27 Silinder yang terdapat pada mekanisme rolling jalur kembali ini bertujuan untuk memperkecil gesekan yang timbul sehingga memperlancar jalannya rel penarik.

28 28 Tuas penahan diatas tidak bergerak dan hanya bergerak sesuai dengan jalur yang telah dirancang. Tuas penahan ini bertujuan untuk menahan jalannya rel penahan agar bergerak sesuai dengan langkah pada rel tarikan. Pada rel penahan ini bergerak dengan mekanisme slider yang terdapat pada tepi rel.

29 29 Spesifikasi pegas torsional yang digunakan antara lain: Merk / type : Pegas torsional starter kaki pada motor Honda GLMax Diameter kawat (d) : 2,9 mm Diameter coil (D) : 40 mm Jumlah lilitan (n) : 7 buah Beban maksimum : 1000 kg Konstanta pegas : 38,44 x 10³ Nm/rad

30 30 Roda gigi yang digunakan adalah spur gear dengan diameter sebagai berikut : a. Roda gigi 1 : 8 in. b. Roda gigi 2 : 4 in. c. Roda gigi 3 : 7 in. d. Roda gigi 4 : 2.8 in. e. Roda gigi 5 : 7.3 in. f. Roda gigi 6 : 2.9 in.

31 31 Poros Diameter poros minimal yang digunakan : a. Diameter Poros I : 1.5 in. b. Diameter Poros II : 1.27 in. c. Diameter Poros III : 1.25 in. d. Diameter Poros IV : 0.78 in.

32 32 F F kompresi + geser F D F kompresi + geser Rusak karena kompresi Rusak karena geser Pasak yang digunakan adalah type square (pasak datar segi empat).

33 33 Bantalan yang digunakan adalah single row deep groove ball bearing.

34 34 Motor yang digunakan pada sistem pembangkit daya ini adalah motor AC yang biasanya dipakai oleh sepeda ontel untuk menghidupkan lampu LED. Motor yang digunakan termasuk jenis small dynamo. Spesifikasi Motor : Tegangan : 12V Daya : 3 W Jumlah Lilitan : 6000 lilitan Kuat Medan Magnet : 0,025 T Luas Penampang Kumparan : 31,42 cm 2 Putaran : 125 rpm

35 35 Gambar alat generator pegas torsional

36 36

37 37 Dari perhitungan- perhitungan di atas dapat disimpulkan bahwa : Putaran input dari speed bump adalah 4 rpm. Putaran output dari transmisi adalah 180 rpm. Roda gigi yang digunakan adalah spur gear dengan diameter sebagai berikut : a. Roda gigi 1 : 8 in. b. Roda gigi 2 : 4 in. c. Roda gigi 3 : 7 in. d. Roda gigi 4 : 2.8 in. e. Roda gigi 5 : 7.3 in. f. Roda gigi 6 : 2.9 in. Diameter poros minimal yang digunakan : a. Diameter Poros I : 1.5 in. b. Diameter Poros II : 1.27 in. c. Diameter Poros III : 1.25 in. d. Diameter Poros IV : 0.78 in. Pasak yang digunakan adalah type square (pasak datar segi empat). Bantalan yang digunakan adalah single row deep groove ball bearing.

38 36 SIDANG TUGAS AKHIR BIDANG STUDI DESAIN TERIMA KASIH Mohon Kritik Serta Saran Demi Kesempurnaan Tugas Akhir Ini