Pembimbing : Dr. Eng. Harus Laksana Guntur, ST, M.Eng

Transkripsi

1 STUDI EKSPERIMENTAL KARAKTERISTIK MODEL REGENERATIVE SHOCK ABSORBER (RSA) UNTUK KENDARAAN TEMPUR RODA RANTAI -Senin, 16 Juli 212- MOHAMMAD CHOLIQ Pembimbing : Dr. Eng. Harus Laksana Guntur, ST, M.Eng Sidang Tugas Akhir Bidang Studi Desain JURUSAN TEKNIK MESIN Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

2 Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Hasil Dan Analisa Kesimpulan Dan Saran

3 Latar Belakang KEBUTUHAN ENERGI LISTRIK PADA KENDARAAN MILITER ALTERNATOR Konsumsi BBM Meningkat VIBRATION ENERGY HARVESTING

4

5 Perumusan Masalah Bagaimana respon massa uji dan daya bangkitan yang dihasilkan dengan eksitasi impuls akibat variasi amplitudo. Bagaimana Karakteristik Daya Bangkitan Akibat Pengaruh Perubahan Massa Uji Eksitasi Harmonik

6 BATASAN MASALAH Kendaraan yang digunakan hanya tank / Kendaraan tempur roda rantai Berat kendaraan pada satu sisi roda adalah W/14 Eksitasi yang digunakan adalah yang ada pada alat uji suspensi/ Suspension Test Rig Frekuensi yang digunakan terbatas antara 2 5 Hz. Eksitasi pada suspension test rig mewakili eksitasi pada kondisi sebenarnya.

7 Tujuan Penelitian Menguji energi listrik bangkitan dari RSA dan respon massa uji setelah pemasangan RSA akibat beban impulsive dan harmonik pada amplitudo dan frekuensi yang bervariasi. Menganalisa energi listrik bangkitan dari RSA dan respon massa uji setelah pemasangan RSA akibat beban impulsive dan harmonik pada amplitudo dan frekuensi yang bervariasi.

8 Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Hasil Dan Analisa Kesimpulan Dan Saran

9 Tinjauan Terdahulu Electromagnetic Regenerative Shock Absorber Professor Lei Zuo dari University of Stony Brook, New York Brook

10 Hydraulic Regenerative Shock Absorber Zack Anderson dari MIT menggunakan prinsip aliran cairan hidrolik sistem hidraulik memaksa cairan untuk mengalir melalui turbin yang dihubungkan dengan generator generator

11 Piezoelectric Regenerative Shock Absorber Marcos Arziti

12 Electromagnetic Suspension Bart L.J. Gysen Eindhoven University Of Technology-

13 Tugas Akhir P-VERS generasi 1 (Indra)

14 Tugas Akhir P-VERS generasi 2 (Wahyu hendrawan)

15 Regenerative shock absorber model rotational jaw RSA

16 Leopard-1 MBT

17 ` Suspensi Pada Tank

18 Motion of Base +ẍ +x +x +y k(x - y) c(ẋ - ẏ) y(t)=ysinωt ωt t mẍ + c ẋ ẏ + k x y = Dengan y(t)= sin ωt, maka mẍ + cẋ + kx = ky + cẏ = ky sinωt + cωycosωt = Asin ωt α Dari persamaan itu, maka akan diperoleh Y k 2 + (cω) 2 X p t = [ k mω cω 2 ] 1 sin ωt φ 1 α 2

19 Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Hasil Dan Analisa Kesimpulan Dan Saran

20 Flow Chart umum start Studi Literatur Survey Alat Uji Uji Karakteristik generator Pencarian C RSA Uji Karakteristik Pegas Instalasi RSA Pada Kendaraan Pengujian performa suspensi dengan RSA dan pengukuran daya bangkitan RSA Pengolahan Data Pengujian Analisa dan Hasil kesimpulan END

21 START 1.Power DC Supply 2.DCmotor 3.Titik timbul 4.Generator 5.Multimeter 6. Digital Tachometer Flow Chart uji karakteristik generator Mengarahkan tachometer pada titik timbul untuk mengetahui RPM Menyalakan DC suplay Voltase, Arus dan RPM generator Menyetel input 3 volt START 1.Mencatat voltase dan ampere pada multitester 2.Mencatat RPM yang timbul di tachometer Menambah input DC motor 3 volt Input 3V

22 Model Pengambilan Data karakteristik generator Power DC Supply 2. DC Motor 3. Titik Timbul 4. DC Generator 5. Multimeter 6. Digital Tachometer

23 START 1. RSA 2. Beban 3. Stopwatch 4. Generator Flow Chart Penentuan Koefisien Redaman RSA (c-rsa) RSA tanpa Generator RSA Dengan Generator Ujung tuas dibebani.85 kg Ujung tuas dibebani.85 kg Memposisikan tuas RSA di posisi paling atasmembentuk sudut 4 dari vertikal Memposisikan tuas RSA di posisi paling atasmembentuk sudut 4 dari vertikal C= mg/v Menghitung waktu tempuh dari satu tanda ke tanda lain Beban + 5 gr Beban + 75 g Menghitung waktu tempuh dari satu tanda ke tanda lain C RSA dengan generator; C RSA tanpa generator 1 kali percobaan 1 kali percobaan Beban=.98 kg? Beban = 1 kg? END

24 Model Pengujian Karakteristik RSA 4 95 posisi awal posisi akhir s = rθ θ = = 5 θ = 5 xπ rad =,278π rad 18 sehingga, s=.2 m x,278π =.192 m

25 Flow Chart Uji Karakteristik Spring START 1. spring alat 2. massa uji 3. jangka sorong Memasang spring RSA pada alat Suspension Tester Rig Memberikan massa uji 5 kg pada spring RSA Mencatat perubahan panjang spring ( x) 5 kali pengujian Massa uji + 5 kg Massa uji = 2 kg? 1. Grafik F- x 2. Nilai koefisien spring (N/m) END

26 Instalasi RSA Pada Alat Uji Suspension Tester Rig Beban x

27 START 1. RSA 2. Suspension Tester Rig 3. Stopwatch 4. Resistor 5. Osiloscope 6. Massa uji Mekanisme Pengujian RSA Eksitasi impuls Eksitasi harmonik ζ=.17 ζ=.21 A = 7.5 mm Massa uji ekivalen Massa uji ekivalen Mengatur kecepatan v=1 mm/s Mengatur kecepatan v=1 mm/s Memberikan eksitasi impuls A+ 5 mm Mencatat arus bangkitan pada multimeter A=7.5 mm Memberikan eksitasi A+ 5 mm A=7.5 mm Memberikan eksitasi A+ 5 mm 1. Analisa daya bangkitan 2. Analisa terhadap respon massa uji A = 12.5 mm? V+ 11 mm/s Mencatat arus bangkitan A=12.5 mm V+ 11 mm/s Mencatat arus bangkitan A=12.5 mm END V+ 14 mm/s V+ 14 mm/s V 111 mm/s V=111 mm/s V=125 mm/s V=125 mm/s

28 Suspension tester rig RSA Oscilloscope Resistor Stop Watch Flas Drive

29 Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Hasil Dan Analisa Kesimpulan Dan Saran

30 Hasil Pengujian Karakteristik Generator

31 Grafik Voltase-Putaran voltase rpm generator

32 Hasil Pengujian Karakteristik RSA m uji (kg) F (N) t rata-rata (second) s (meter) v (m/s) Hasil Pengambilan Data tanpa Generator Hasil Pengambilan Data dengan Generator m uji (kg) F (N) t rata-rata (second) s (meter) v (m/s)

33 Hasil Pengujian Karakteristik RSA F (N) Grafik F - V tanpa Generator y = 2.86x v (m/s) Grafik Pengambilan Data tanpa Generator Grafik Pengambilan Data dengan Generator

34 Hasil Pengujian Karakteristik Pegas

35 Hasil Pengujian Karakteristik Pegas

36 Eksitasi Impuls

37 2 15 ζ=.17 Amplitudo 7.5 mm unsprung mass sprung mass 1-2- ζ=.21 unsprung mass sprung mass a (m/s 2 ) 1 5 a (m/s 2 ) z=.17 z= z=.17 z=.21 Voltage Power (Watt)

38 Amplitudo 12.5 mm a (m/s 2 ) ζ=.17 unsprung mass sprung mass a (m/s 2 ) ζ=.21 unsprung mass sprung mass z=.17 z= z=.17 z=.21 Voltage Power (Watt)

39 Eksitasi Harmonik

40 Amplitudo 7.5 mm & Frekuensi 3.3 Hz 1 ζ=.21 unsprung mass sprung mass 1 ζ=.17 unsprung mass sprung mass 5 5 a (m/s 2 ) a (m/s 2 ) z=.21 z= z=.21 z=.17 voltage.1.5 Power (Watt)

41 Amplitudo 7.5 mm & Frekuensi 3.7 Hz 6 4 ζ=.21 unsprung mass sprung mass 5 ζ=.17 unsprung mass sprung mass 2 a (m/s 2 ) -2 a (m/s 2 ) z=.21 z= z=.21 z=.17 voltage.2.15 Power (Watt)

42 Amplitudo 7.5 mm & Frekuensi 4.17 Hz ζ=.21 ζ= unsprung mass sprung mass 1 5 unsprung mass sprung mass a (m/s 2 ) 1 5 a (m/s 2 ) z=.21 z= z=.17 z= Voltage.2.15 Power (Watt)

43 Amplitudo 12.5 mm & Frekuensi 2. Hz ζ=.21 ζ=.17 6 unsprung mass sprung mass 4 2 unsprung mass sprung mass 4 a (m/s 2 ) 2-2 a (m/s 2 ) Voltage z=.21 z= Power (Watt) z=.21 z=

44 Amplitudo 12.5 mm & Frekuensi 2.22 Hz ζ=.21 ζ= unsprung mass sprung mass 1 unsprung mass sprung mass 2 5 a (m/s 2 ) a (m/s 2 ) z=.21.5 z= z=.17.4 z=.17 Voltage.1.5 Power (Watt)

45 Amplitudo 12.5 mm & Frekuensi 2.5 Hz ζ=.21 ζ=.17 5 unsprung mass sprung mass 5 unsprung mass sprung mass a (m/s 2 ) -5 a (m/s 2 ) Voltage z=.21 z=.17 Power (Watt) z=.21 z=

46 Tabel Hasil Pengujian Hasil Pengujian dengan Eksitasi Harmonik Hasil Pengujian dengan Eksitasi Impuls

47 Potensi Energi Eksitasi Harmonik Eksitasi Impuls

48 Karakteristik daya pada Pengujian dengan eksitasi Harmonik Amplitudo 7.5 mm Amplitudo 12.5 mm

49 Pendahuluan Tinjauan Pustaka Metodologi Hasil Dan Analisa Kesimpulan Dan Saran

50 KESIMPULAN 1. Redaman yang dihasilkan oleh alat adalah sebesar (Ns/m) 2. Dari pengujian karakteristik model RSA dengan eksitasi impuls didapatkan: 3. Dari pengujian karakteristik model RSA dengan eksitasi harmonik didapatkan: 4. Pada eksitasi impuls didapatkan power maksimal.1183 Watt. 5. Pada eksitasi harmonik didapatkan power maksimal.865 Watt 6. Voltase maksimum sebesar Volt dan Arus maksimum sebesar.69 Ampere.

51 SARAN 1. Perlunya dilakukan pengujian dengan amplitudo yang lebih besar. 2. Perlunya pengujian dengan variasi frekuensi yang sama pada amplitudo yang berbeda. 3. Perlunya dibuatkan dan dikembangkan rangkaian elektronik yang bisa menstabilkan voltase yang dibangkitkan agar bisa dimanfaatkan

52 Daftar Pustaka 1. Zuo, Lei dkk. 21. Design And Characterization Of An Electromagnetic Energy Harvester For Vehicle Suspension. New York State University, USA. 2. Arziti, Marcos. 21. Harvesting Energy From Vehicle Suspension. Tempere University of Technology. Spanyol 3. Kelly, S Graham 2. Fundamental of Mechanical Vibrations. McGraw-Hill International Editions.: Ohio, USA 4. Seongpil Ryu Ride quality analysis of a tracked vehicle suspension with a preview control. Department of Mechanical Engineering, Korea Advanced Institute of Science andtechnology (KAIST), Science Town, Daejeon 35-71, South Korea 5. Guenter H. Hohl.26. Military terrain vehicles. Austrian Society of Automotive Engineers, Elisabethstrasse 26, A-11 Vienna, Austria. 6. Krylov, V.V. 21. Calculation of Ground Vibration Spectra From Heavy Military Vehicles. Departement of Aeronautical and Automotive Engineering, Loughborough University, Loughborough, Leicestershire LE113TU, United of Kingdom. 7. S. Rao, Singiresu. 24 Mechanical Vibration. Prentice Hall PTR. Singapore. 8. Imam Muslim, ST. Studi Eksperimental Karakteristik Regenerative Shock Absorber (RSA) Model Rotational Jaw dan Pengaruhnya Terhadap Road Grip Mobil Perkotaan. Institut Tenologi Sepuluh Nopember, Indonesia.

53 Terima kasih atas perhatiannya