ANALISA PENGARUH SUDUT RODA TERHADAP RADIUS PUTAR KENDARAAN DUNE BUGGY POLITEKNIK NEGERI BATAM

Transkripsi

1 ANALISA PENGARUH SUDUT RODA TERHADAP RADIUS PUTAR KENDARAAN DUNE BUGGY POLITEKNIK NEGERI BATAM Achmad Syaifudin, Wowo Rosbandrio*, Fedia Restu Program Studi Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Batam Abstrak Kendaraanbuggyyang kami rancangmenggunakanprinsipsistemkemudiackerman.penulismenggunakanduamet odedalampenelitianiniyaituanalisateoridanpengujianlapangan.berdasarkanteori, putaransearahjarum jam dengansudutputar rodamaksimal31ºmenghasilkan radius 3,24 m danpadaputaranberlawanandengansudutmaksimal32,5ºsebesar 3,64 m. sedangkandaripengujianlapangandiperoleh radius 3,7 mdan 3,24 muntuksudutputarrodamaksimumdenganarahputaransearahjarum jam danberlawananarahjarum jam. Hasilanalisamenunjukkanbahwasudutputar rodaantaraputaransearahjarum jam danberlawananjarum jam memilikisudut putarroda yang berbedasehinggamenghasilkan radius putar yang berbeda pula, makadariitusistemkemudikendaraan buggy iniperlu di perbaiki agar memilikinilai radius putar yang sama. Kata kunci: kendaraan buggy, sistemkemudi, sudutroda, radius putar Abstract Buggy which we designed using the principle of Ackerman steering system. The author uses two methods in this study is the analysis of theory and field testing. In theory, with a clockwise rotation angle of 31 º swivel wheels generate maximum radius of 3.24 m and the maximum angle of rotation opposite to 32.5 º of 3.64 m. while the radius obtained from field testing 3.7 m and 3.24 m for maximum wheel turning angle with the direction of rotation clockwise and counter-clockwise. The analysis shows that the angle between the wheels turn round clockwise and anti-clockwise rotating wheel has a different angle so as to produce different turning radius, and therefore buggy vehicle's steering system needs to be improved in order to have the same turning radius value. Keywords: buggy vehicle, steering systems, wheel angle, turning radius 1

2 Pendahuluan Pertumbuhankendaraanotomotif di Indonesia terusmeningkatdaritahunketahun. Data KorpsLaluLintasKepolisian Negara Republik Indonesia mencatatpadatahun 2013 jumlahkendaraanmencapai 104,211 juta unit, naik 11 persendaritahunsebelumnya (2012) yang cuma 94,299 juta unit[1]. Hal inimenunjukkanbahwadayabelimasyarakatterhadapkendaraan di Indonesia sangattinggi.inimerupakanpeluangbagiindustriotomotif Indonesia untukmemulaimemproduksikendaraandalamnegeri.kendaraanbuggy salahsatudarijeniskendaraanotomotif yang memungkinkanbagi Indonesia untuk di produksikarenakendaraanbuggyinimudah, murahdansederhanasertacocokuntukkondisijalan di Indonesia. Kendaraan buggy yang kami buat menggunakansistemkemudiackermandimanasudutputarrodadalamlebihbesardaris udutputarrodaluar[2]. Sudutputarrodamenentukanbesar radius putar yang dihasilkan, jikasudutrodakecil, radius putar yang dihasilkanpadakendaraanbuggyjugaakankecilsehinggadapatdigunakanpadakondisi jalan yang kecil. Paper inimembahasmengenaipengaruhsudutputarrodaterhadap radius putarkendaraanbuggysebagaireferensidalammerancangsistemkemudi. Metode Kendaraan buggy ini menganut sistem kemudi Ackerman, dimana saat kemudi di belokkan sudut kemudi dalam(δδ ii ) akan lebih besar di banding sudut kemudi luar(δδ oo ). Untuk membuktikan sistem kemudi Ackerman ini pada kendaraan buggy saya, maka dalam penelitian ini sayamenggunakan dua metode, pertama analisa teori dan kedua pengujian lapangan. Metode pertama di lakukan untuk mengetahui hasil dari perhitungan secara teoritis berdasarkanpersamaan sistem Ackerman[3], yaitu: RR = aa 2 + LL 2 cccccccc 2 δδ (1) CCCCCCCC δδ = cccccccc δδ oo +cccccccc δδ ii.(2) 2 dimanaradalah radius putarkemudi, pusatgrafitasikendaraan di simbolkandenganhurufa, Ladalahjaraksumburodaantaradepandanbelakangataudisebutjugadenganwheelbase.Sudutputarrodadalamdilambangkanδδ ii sedangkansudutputarroda luar di lambangkan dengan δδ oo.untuklebihjelasnyabisadilihatpadagambar 1. Metode kedua yaitu pengujian lapangandengancaramengukur radius putar roda kemudi kendaraan buggy. menggunakan busur derajat, meteran dan kapur. 2

3 Pengujianlapangandilakukandenganlangkahawalmenghitungjarak wheelbase danmenghitungpusatgrafitasinya.selanjutnyamenentukansudutputarroda yang dimulaidarisudut10, 20 dan sudut putar maksimal searahjarum jam danberlawananarahjarum jam. Setelahitukendaraan buggy di jalankan dengan sudut putar roda yang telah di tentukan hingga kendaraan membentuk setengah lingkaran lalu tandai pusat grafitasi akhir.selanjutnyajarakantarapusatgrafitasiawaldanakhirdiukuruntukmendapatkann ilai radius,bagi diameter menjadidua. Hasil dan pembahasan a) Perhitungan Teori Perhitungan teori ini untuk mencari radius putar roda yang sebenarnya dari kendaraan buggy ini.data yang bisadidapatkandarikendaraan buggy adalahpusatgrafitasi(a) sebesar 86,5 cm, pusatgrafitasidapat di hitungdenganmencarititik diagonal antarasumburodadepandanbelakangsetelahmendapatkantitiktengahnya, ukurjaraktitiktengah diagonal tadidengansumburodabelakang. Beratkendaraanbuggy 163 kg danjarak wheelbase sebesar 170 cm.denganmenggunakanpersamaan (1) dan (2) didapatkanhasilperhitunganseperti yang terlihat di Tabel 1 dantabel 2. Tabel 1 Radius TeoriPutaranSearahJarum Jam No. Pengujian δδ ii δδ oo Radius Teori m m m Padaputaransearahjarum jam radius teoriterbesaradalahpadasudutinner 10 yaitusebesar9.69 m danpadasudutmaksimalnyaberadapadasudutinner 31 yang menghasilkan besar radius sebesar 3.34 mseperti yang terlihatpadatabel 1 sedangkanpadaarahputaranberlawananjarum jam radius yang dihasilkanpadasudutinneradalah m danmemilikiperbedaansudutinnerdanoutersebesar 1 seperti yang terlihatpadatabel 2. Perbedaansudutterbesarjugaterdapatpadasudutmaksimaldimanaperbedaanmencapa i 11.5 antarasudutinnerdanouternyadanmenghasilkan radius sebesar 3.64 m. Tabel 2 Radius TeoriPutaranBerlawananArahJarum Jam No. Pengujian δδ ii δδ oo Radius Teori m m m 3

4 b) Pengujian lapangan Gambar 1 Sistem steering Ackerman Pengujian lapangan dilakukan dengan dua metode, pertama menguji sudut putar roda searah jarum jam dan kedua menguji data sudut putar roda berlawanan arah jarum jam. Hasil pengujian dari sudut putar roda searah jarum jammemilikiperbedaanantarasudutinnerdanoutersebesar 6 yang terletakpadanomorpengujian 3 danmenghasilkan radius sebesar 3.7 m seperti yang terlihatpada tabel 3. Tabel 3 Hasil Pengujian Sudut Putar Roda Searah Jarum Jam No. Pengujian δδ iiiiiiiiii δδ oooooooooo Diameter Radiuspengujian m 10.2 m m 5.7 m m 3.7 m Sedangkan hasil pengujian sudut putar roda berlawanan arah jarum jam dapat dilihat dari Tabel 4: Tabel 4 Hasil Pengujian Sudut Putar Roda Berlawanan Arah Jarum Jam No. Pengujian δδ iiiiiiiiiiii δδ oooooooooooooo Diameter Radiuspengujian m m m 4.42 m m 3.24 m 4

5 Setelah dilakukan pengujian, ternyata hasil yang didapatkan antara sudut putar roda searah jarum jam dan sudut putar roda berlawanan arah jarum jam berbeda. Sudut yang berbeda terletak pada sudut putar luar roda (δδδδ), dimana perbedaan setiap sudut pengujiannya ini bervariasi antara 1º - 11,5º. Perbedaanterbesarterletakpadanomorpengujian 3 yaitusebesar 11.5ºpadaarahputaranberlawananarahjarum jam. c) Perbandingan Radius Teoridan Radius Pengujian Hal inidilakukanuntukmembandingkanhasilperhitungansecarateoridanpengujianlapang ansehinggapenulisdapatmengetahuiseberapabesarperbedaan yang didapatkanantara radius teoridan radius pengujian. Tabel 5 Data Perbandingan Radius Putaran Searah Jarum Jam No. Pengujian Radiuspengujian Radius Teori Perbedaan radius m 9.69 m 0.51 m m 4.98 m 0.72 m m 3.34 m 0.36 m Perbedaanterbesarterletakpadanomorpengujian 2 sebesar 0.72 m sedangkanperbedaanterkecilterletakpadanomorpengujian 3 yaitu 0.36seperti yang ditunjukkanolehtabel 5. Tabel 6 Data Perbandingan Radius Putaran Berlawanan Arah Jarum Jam No. Pengujian Radiuspengujian Radius Teori Perbedaan radius m m 1.51 m m 5.1 m 0.68 m m 3.64 m 0.40 m. Radius putar yang dihasilkan antara teori dan hasil pengujian juga berbeda, dimana ada beberapa hasil yang menunjukkan bahwa radius teori lebih besar dari pada radius pengujianseperti yang ditunjukkanolehtabel6 nomorpengujian 2 dan 3 sedangkanpadatabel 5dapatterlihatbahwa radius teori lebih kecil daripada radius pengujian. Dari hasil perbandingan ini dapat diketahui bahwa sistem kemudi masih belum sempurna dan harus dilakukan perbaikan agar sudut putar searah jarum jam dan berlawanan jarum jam memiliki sudut yang sama sehingga dapat meningkatkan kenyamanan pengemudi. Kesimpulan Berdasarkandariperhitunganteoridanpengujianlapangan yang telah di lakukandapat di simpulkanbahwaradius hasilperhitunganteoridanpengujianlapanganmemilikihasil yang berbedasebesar 5

6 m seperti yang di tunjukkanolehtabel 5 dantabel 6.Sudutputarrodaluar (δδδδ) antaraputaransearahdanberlawananarahjarum jam memilikiperbedaansudutrodasebesar 1-11.Perbedaansudutputarrodainimungkindisebabkanolehkurangnyatingkatkepresisi anpadasaatfabrikasisehinggaperludilakukanperbaikanpadasistemkemudi agar menghasilkansudutputarroda yang samaantaraputaransearahdanberlawananarahjarum jam. DaftarPustaka [1] Setiyawan, Iwan. (2014, 15 April). JumlahKendaraan di Indonesia Capai Juta Unit.Tribun news [online].tersedia : 2014]. [2]Stone, Richard danjeffrey K. Ball.Automotive Engineering Fundamentals,Society of Automotive Engineers, Inc.USA, [3] Jazar, Reza N, Vehicle Dynamics, Springer science + Business Media,