ANALISA SISTEM REM PADA RANCANG BANGUN KENDARAAN MINI RODA EMPAT

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR ANALISA SISTEM REM PADA RANCANG BANGUN KENDARAAN MINI RODA EMPAT Disusun Sebagai Salah Satu Persyaratan Meraih Gelar Sarjana Program Studi Teknik Mesin Disusun Oleh : ALI AKHMADI JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2009

2 LEMBAR PENGESAHAN ANALISA SISTEM REM PADA RANCANG BANGUN KENDARAAN MINI RODA EMPAT Nama NIM Jurusan Fakultas : Ali Akhmadi : : Teknik Mesin : Teknik Tugas ini telah diperiksa dan disetujui oleh : Mengetahui, Pembimbing 1, Pembimbing 2, ( Ir.Ruli Nutranta.M.Eng ) ( Nanang Ruhyat.ST.MT ) Koordinator Tugas Akhir ( Nanang Ruhyat.ST.MT ) i

3 LEMBAR PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Ali Akhmadi NIM : Jurusan Fakultas Judul Tugas Akhir : Teknik Mesin : Teknik : ANALISA SISTEM REM PADA RANCANG BANGUN KENDARAAN MINI RODA EMPAT Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir ini adalah benar hasil karya sendiri bukan salinan atau duplikat dari karya orang lain, kecuali kutipan-kutipan referensi yang telah disebutkan sumbernya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya, atas perhatiannya saya ucapkan Terima Kasih. Jakarta, Agustus 2009 Penulis, ( Ali Akhmadi ) ii

4 ABSTRAK Kendaraa mini roda empat adalah kendaraan yang memiliki ukuran dan kapasitas angkut relative kecil dibandingkan dengan kendaraan yang sudah ada saat ini. Kendaraan mini ini ditujukan untuk kegiatan santai atau refresing. Mesin yang digunakan digunakan adalah Honda Super Cup 4 tak 49 cc dengan bahan bakar bensin dengan kemampuan angkut kg. Keadaan roda yang menapak pada permukaan jalan diasumsikan tidak mengalami slip, dengan kecepatan laju 0 50 km / jam. Kinerja kendaraan mini roda empat telah diuji dengan parameter sebagai berikut : Kecepatan rata-rata dan percepatan yang diperlukan untuk menempuh jarak 100 m dengan kecepatan awal 0 ( nol ) adalah sebesar : Vt rata-rata = ΣVt / 10 = / 10 = m/s = km/h, sedangkan percepatan rata-rata adalah sebesar : a rata-rata = Σa / 10 = / 10 = m/s 2 Sedangkan jarak pengereman rata-rata dan perlambatan rata-rata yang diperlukan untuk pengereman dengan kecepatan awal m/s atau kecepatan awal 40 km/jam adalah sebesar : S rata-rata = ΣS / 10 = / 10 = m a rata-rata = Σa / 10 = / 10 = m/s 2 ( perlambatan ) t rata-rata = Σt / 10 = / 10 = detik KATA KUNCI Kendaraan mini roda empat, kapasitas angkut kg, jenis rem dipakai piringan. iii

5 KATA PENGANTAR Puji Syukur Alhamdulillah kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat, Maghfirah, dan Itkum Minan Naar, dalam memanfaatkan kesempatan yang sangat berharga ini, untuk menyelesaikan Tugas Akhir ini.shalawat dan salam kepada Rosulullah SAW, uswatun hasanah, pembawa cahaya kebenaran, penuntun jiwa dan hati yang kelam. Kesederhanaan dengan tidak melupakan unsur teknologi yang canggih, merupakan sebuah prinsip yang diaplikasikan untuk sarana refresing. Mempertimbangkan hal tersebut, maka penulis mencoba mengangkat kembali sarana refresing kendaraan mini roda empat. Hal inilah yang membuat penulis merasa tertarik untuk menuangkan sedikit ide dan gagasan, dengan menjadikannya sebagai bahan Tugas Akhir yang insya Allah dapat direalisasikan. Alhamdulillah, sampailah penulis pada satu tujuan yang diimpikan, diharapkan, dicita-citakan. Rintangan yang menghadang terus diterjang bersama dengan bantuan, dorongan semangat, dan kesabaran, menuntun penulis kepada tujuan tersebut. Pada kesempatan ini, tidak lupa penulis ucapkan banyak terima kasih kepada : 1. Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan karunia-nya. 2. Kedua orang tua, atas do a, perhatian, bantuan dan nasehatnya. iv

6 3. Bapak. Ir. Yuriadi Kusuma, M.Eng, selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Universitas Mercubuana. 4. Bapak. Ir. Rully Nutranta, M.Eng, Ketua Program Studi Teknik Mesin dan Pembimbing Tugas Akhir yang telah memberikan arahan kepada penulis. 5. Bapak. Ir. Nanang Ruhyat, MT, selaku Koordinator Tugas Akhir yang telah memberikan masukan dan dukungan. 6. Bapak Firman dan Bapak Sumantri beserta Staff Laboratorium Teknik Mesin UMB. 7. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Teknik Mesin, yang telah banyak memberikan ilmunya dalam perkuliahan. 8. Perpustakaan Universitas Mercu Buana dengan buku-buku berharganya yang sangat berguna dan berarti dalam proses pembelajaran. 9. Seluruh rekan-rekan Fakultas Teknik khususnya Teknik Mesin yang tidak dapat penulis sebutkan namanya satu-persatu. 10. Semua pihak yang telah terlibat dan membantu penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Semoga Allah SWT melimpahkan Rahmat dan Hidayah-Nya atas segala kebaikan yang telah diberikan. Sangat disadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan pada Tugas Akhir ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca dalam penyempurnaan Tugas Akhir ini. v

7 Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin dan Industri pada umumnya. Jakarta, Agustus 2009 Penulis ( Ali Akhmadi ) vi

8 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i LEMBAR PERNYATAAN..ii ABSTRAK...iii KATA PENGANTAR.iv DAFTAR ISI...vii DAFTAR GAMBAR x DAFTAR NOTASI..xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Batasan Masalah Tujuan Penulisan Metode Penulisan Sistimatika Penulisan 4 BAB II DASAR TEORI Rem Fungsi Rem Jenis-jenis Rem Persyaratan Rem Efisiensi Rem dan Jarak Henti Masalah Yang Sering Timbul Pada Sistem Rem Poros Macam-macam Poros Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros Poros Dengan Beban Puntir Poros Dengan Beban Puntir Dan Beban Lentur.14 Universitas Mercubuana vii

9 2.3 Faktor Keamanan Pasak Macam-macam Pasak Macam-macam Pasak Alur Macam-macam Pasak Coak ( Saddle Key ) Macam-macam Pasak Tangensial Macam-macam Pasak Bulat Pasak Spline Kekuatan Pasak..21 BAB III PERANCANGAN SISTEM REM dan PERHITUNGANNYA Metode Penelitian Fakta yang Diperoleh Metode Perancangan Perancangan Sistem Rem Perancangan Dudukan Rem Perancangan Rem Peracangan Poros Roda Perancangan Pasak Perhitungan Sistem Rem Perhitungan Poros Roda Perhitungan Torsi Pengereman Perhitungan Pasak Pada Rem.36 BAB IV PENGUJIAN SISTEM REM DAN PERAWATANNYA Tujuan Pengujan Pengujian Akselerasi Pengujian Deselerasi Perawatan Sistem Rem Teori Perawatan 44 Universitas Mercubuana viii

10 4.4.2 Perawatan Rem.45 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran.49 DAFTAR PUSTAKA.50 LAMPIRAN Universitas Mercubuana ix

11 DAFTAR GAMBAR 2.1 Gaya geser pada pasak Pasak alur Pasak coak ( saddle key ) Pasak tangensial Pasak bulat Pasak spline Rem piringan Poros roda dan dudukan rem Pasak poros dan pirigan rem Gaya-gaya yang bekerja pada poros roda belakang Bentuk jadi kendaraan mini roda empat Pemeriksaan Kebocoran Rem Caliper, posisi pad pada disc dan pemeriksaan keausan pad Pemeriksaan Tinggi Minyak Rem.42 Universitas Mercubuana x

12 DAFTAR NOTASI a a = Akselerasi... ( m/s 2 ) a d = Deselerasi...( m/s 2 ) d = Diameter...( m ) L = Panjang poros...( m ) l = Panjang pasak...( m ) t = Waktu ( s ) T = Torsi....( Nm ) M = Momen...( kg m ) M = Massa ( kg ) v = Kecepatan ( m/s ) w = Lebar penampang...( m ) W = Berat total kendaraan.( kg ) TB = Torsi pengereman...( Nm ) EK = Energi Kinetik ( j ) EP = Energi Potensial.( j ) R = Radius roda ( m ) XB = Jarak henti pengereman.( m ) J = Momen enersia elemen yang berputar..( kg m 2 ) ω = Kecepatan sudut.. ( rad / s ) φ = Sudut kemiringan jalan.. ( 0 ) Universitas Mercubuana xi

13 σ a = Tegangan ijin.. ( kg/mm 2 ) σ = Kekuatan material..( kg/mm 2 ) FS = Faktot safety.. ( - ) Universitas Mercubuana xii

14 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Seiring dengan perkembangan teknologi disegala bidang, timbul keinginan untuk menciptakan sarana transportasi yang lebih handal, nyaman dan aman. Sarana transportasi dapat dibagi dalam 3 jenis, yaitu transportasi darat, laut dan udara. Pada penulisan tugas akhir ini penulis membahas jenis transportasi darat, yaitu kendaraan mini roda empat. Kendaraan mini yang maksud adalah kendaraan yang memiliki ukuran dan kapasitas relative kecil dibandingkan dengan kendaraan yang sudah ada saat ini. Kendaraan mini ini ditujukan untuk kegiatan santai atau refresing. Untuk menunjang kenyamanan dan keamanan dalam berkendaraan maka dibutuhkan sistem pengereman yang baik. Dengan pengereman yang baik diharapkan kendaraan dapat berhenti dengan jarak seminimum mungkin. 1.2 Batasan Masalah Dalam penulisan ini masalah-masalah yang dibahas hanya dibatasi pada sistem pengereman pada kendaraan mini roda empat Mesin yang digunakan adalah Honda Super Cup 4 tak 49 cc dengan bahan bakar bensin dengan kemampuan angkut kg. Keadaan roda yang Universitas Mercubuana 1

15 menapak pada permukaan jalan diasumsikan tidak mengalami slip, kecepatan laju 0 60 km / jam. 1.3 Tujuan Penulisan Adapun tujuan penulisan tugas akhir ini adalah menganalisa gaya yang ditimbulkan oleh rem pada kendaraan mini roda empat pada saat terjadi proses pengereman. 1.4 Metode Penulisan Metode penulisan yang dipakai dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Observasi atau survei lapangan Merupakan langkah awal yang bertujuan untuk melihat langsung permasalahan yang ada dilapangan. Dalam hal ini lebih ditekankan pada halhal apa saja yang perlu diperbaiki atau dimodifikasi pada kendaraan sebelumnya. 2. Data hasil studi pustaka Berupa teori-teori hasil pembelajaran literatur yang berasal dari buku-buku perpustakaan maupun internet. 3. Perancangan Setelah melakukan survei lapangan dan studi pustaka, dilengkapi dengan membuat desain dan perhitungan-perhitungan yang matang, dilanjutkan dengan perancangan desain yang diinginkan. Universitas Mercubuana 2

16 4. Pembuatan komponen Setelah melakukan perancangan, dilanjutkan dengan membuat komponenkomponen kendaraan sesuai dengan perencanaan serta fungsi dan tujuan yang hendak dicapai. 5. Perakitan Setelah komponen selesai dibuat, selanjutnya dibuat perakitan. Perakitan merupakan tahap yang pelik, karena banyak komponen-komponen yang dapat kita rubah kembali sesuai dengan kondisi yang dibutuhkan. 6. Pengujian Untuk mengetahui kinerja kendaraan, maka dilakukan tahapan pengujian meliputi : a. Kecepatan b. Daya dorong kendaraan c. Pengereman d. Kekuatan rangka terhadap beban mesin e. Stabilitas Pengujian-pengujian tersebut dilakukan untuk memastikan bahwa kendaraan tersebut aman, nyaman, stabil, mudah dikendarai, dan baik pada manuvermanufer yang beragam saat sedang dikendarai. 7. Modifikasi Universitas Mercubuana 3

17 Setelah melakukan pengujian kendaraan, jika ditemukan ketidaksesuaian dengan konsep perencanaan yang sudah ada, maka dilakukan langkah perbaikan dan perubahan. 1.5 Sistematika Penulisan berikut : Untuk sistematika penulisan dari isi tugas akhir ini, adalah sebagai BAB I PENDAHULUAN Berisi tentang latar belakang masalah, batasan masalah, tujuan penulisan, metode penulisan, sistematika penulisan. BAB II DASAR TEORI Berisi tentang teori dasar dari gaya-gaya pada kendaraan bermotor saat dilakukan pengereman. BAB III SISTEM REM KENDARAAN MINI RODA EMPAT Berisi tentang pembahasan sistem rem pada kendaraan mini roda empat. Universitas Mercubuana 4

18 BAB IV PENGUJIAN DAN PERAWATAN Berisi hasil pengujian dari kendaraan mini yang telah jadi, mengenai akselerasi, deselerasi, dan sistim perawatan. BAB VI PENUTUP Berisi kesimpulan dan saran yang didapat dari hasil analisa dan pengujian kendaraan mini roda empat DAFTAR PUSTAKA Universitas Mercubuana 5

19 BAB II DASAR TEORI 2.1 Rem Fungsi Rem Sekali kendaraan mulai meluncur di jalanan, maka kelajuan akan tetap ada pada kendaraan itu walaupun mesin sudah dimatikan atau pemindahan tenaga yang menggerakan roda telah dibebaskan oleh kopling. Agar kendaraan bisa berhenti maka dibutuhkan seperangkat rem. Tetapi masalahnya tidak berhenti sampai disini saja, sebab rem yang dibutuhkan harus memenuhi beberapa persyaratan antara lain harus dapat berhenti dengan waktu yang sesingkat-singkatnya dan dengan jarak seminim mungkin. Torsi pengereman total TB = ( EK + EP ) R / XB ( Wilson, charles E, Machine Design ) ( 2.1 ) Dimana : EK = Energi Kinetik ( j ) EP = Energi Potensial ( j ) R = Radius Roda ( m ) XB = Jarak Henti Pengereman ( m ) Energi kinetic pada saat pengereman dimulai adalah, EK = ( M v 2 + J ω 2 ) / 2 ( 2.2 ) Dimana : M = massa total elemen yang berputar ( kg ) V = kecepatan kendaraan ( m/s ) Universitas Mercubuana 6

20 J = momen inersia total elemen yang berputar ( kg.m 2 ) ω = kecepatan sudut rata-rata roda gaya ( rad/s ) Momen inersia total elemen yang berputar J = M. R 2 / 2 Dimana : M = massa total elemen yang berputar ( kg ) R = radius elemen yang berputar ( m ) Energi potensial pada saat pengereman dimulai adalah: EP = W.XB sin φ ( 2.3 ) Dimana : W = total berat kendaraan ( kg ) φ = sudut kemiringan jalan ( saat menuruni bukit ) ( ) XB = Jarak Henti Pengereman ( m ) Jarak henti pengereman, XB = v 2 / (2A d ) Dimana : v = kecepatan kendaraan ( m/s ) A d = deselerasi ( m/s 2 ) Jenis-Jenis Rem Pada umumnya rem yang digunakan pada kendaraan bermotor dapat digolongkan sebagai berikut : Penggolongan menurut cara pelayanan - Rem tangan - Rem kaki Penggolongan menurut mekanisme - Rem mekanik - Rem hidrolik - Rem mekanik-hidrolik Universitas Mercubuana 7

21 Penggolongan menurut jenis gesekan - Rem blok - Rem drum - Rem cakram - Rem pita Persyaratan Rem Rem yang baik harus memenuhi persyaratan sebagai berikut : 1. Rem harus cukup kuat untuk menghentikan kendaraan dengan jarak seminimum mungkin pada saat pengereman darurat. Selain itu harus diperhatikan factor keamanan, pengemudi harus siap diri untuk mengontrol kendaraan pada saat pengereman darurat. 2. Rem harus memiliki karakteristik antisipasi yang baik antara lain efektifitas rem tidak boleh berkurang dan memiliki aplikasi yang diperpanjang secara konstan Efisiensi Rem dan Jarak Henti Gaya perlambatan maksimum diaplikasikan oleh rem pada roda dan tergantung dari koefisien gesek antara jalan dengan permukaan ban. Jika koefisien gesek tertinggi dapat dicapai, total gaya perlambatan yang dihasilkan pada roda tersebut ekivalen dengan berat kendaraan itu sendiri. Jika kasus ini terjadi maka perlambatan yang dialami oleh kendaraan ekivalen dengan percepatan gravitasi, g = 9.81 m/s 2 dan rem dikatakan memiliki efisiensi 100 %. Pada kasus sebenarnya efisiensi 100 % jarang dipergunakan untuk kendaraan biasa, karena pertimbangan keamanan penumpang pada kendaraan biasa. Pengurangan efisiensi rem dilakukan karena terlalu tinggi efisiensi rem memberikan Universitas Mercubuana 8

22 perlambatan yang besar sehingga dapat membuat kendaraan terjungkal dan penumpang terluka pada saat pengereman dilakukan. Efisiensi rem pada kendaraan bervariasi antara 50% sampai 80 %. TABEL 2.1 Jarak Henti Kecepatan (kph) Jarak Henti (m) Kondisi Rem Sempurna Baik Buruk Sempurna Baik Buruk Sempurna Baik Buruk Sempurna Baik Buruk ( Rugerri T.L., Diktat Faktor of Safety, Fakultas Teknik Mesin Universitas Atma Jaya, Jakarta, 2000 ) Masalah Yang Sering Timbul Pada Sistem Rem Masalah yang sering muncul pada sistem rem adalah sebagai berikut : Hilangnya Efisiensi Rem Universitas Mercubuana 9

23 Efisiensi rem dapat hilang atau berkurang disebabkan oleh - Masuknya kotoran atau oli kedalam rem sehingga menyebabkan licinnya break lining dengan demikian pengereman tidak akan berlangsung dengan sempurna. Untuk mengatasinya dilakukan penggantian sepatu rem atau membersihkan sepatu rem dan break lining. - Break lining sudah aus sehingga perlu segera untuk diganti dengan yang baru Rem Merekat ( Lengket ) Hal yang menyebabkan rem dapat melekat adalah : - Pegas yang terdapat pada sepatu rem sudah lemah atau rusak sehingga tidak dapat kembali pada posisinya setelah pedal rem dilepas. Untuk mengatasinya perlu diganti dengan yang baru. - Sepatu rem rusak karena terkena minyak rem atau grease Panas Yang Berlebihan Over heating atau panas yang berlebihan dapat timbul karena melekatnya sepatu rem pada dinding tromol atau karena pengereman yang terlalu lama, misalnya pada saat menuruni bukit. Universitas Mercubuana 10

24 2.2 Poros Poros merupakan salah satu bagian yang penting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros Macam-macam Poros Poros untuk meneruskan daya diklasifikasikan menurut pembebanannya sebagai berikut : (1) Poros transmisi Poros macam ini mendapat beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya ditansmisikan kepada poros ini melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dll. (2) Spindel Poros transmisi yang relatif pendek, seperti poros ulama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti. (3) Gandar Poros yang dipasang di antara roda-roda kereta barang. dimana tidak mendapat beban puntir, bahkan kadang-kadang tidak boleh berputar, disebut gandar. Gandar ini hanya mendapat beban lentur, kecuali jika digerakkan oleh penggerak mula dimana akan mengalami beban puntir juga. Universitas Mercubuana 11

25 Hal-hal Penting Dalam Perencanaan Poros Untuk merencanakan sebuah poros, hal-hal berikut ini perlu diperhatikan. (1) Kekuatan poros Suatu poros transmisi dapat mengalami beban puntir atau lentur atau gabungan antara puntir dan lentur seperti telah diuraikan di atas. Juga ada poros yang mendapat beban tarik atau beban tekan seperti poros baling-baling kapal atau turbin, dll. Kelelahan, tumbukan atau pengaruh konsentrasi tegangan bila diameter poros diperkecil (poros bertangga) atau poros mempunyai alur pasak, harus diperhatikan. Sebuah poros harus direncanakan hingga cukup kuat untuk menahan beban-beban di atas. (2) Kekakuan poros Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan ysng cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan ketidak-telilian (pada mesin perkakas) atau getaran dan suara (misalnya pada turbin dan kotak roda gigi). Karena itu, disamping kekuatan poros, kekakuannya juga harus diperhalikan dan disesuaikan dengan macam mesin yang akan dilayani poros tersebut. (3) Putaran kritis Bila putaran suatu mesin dinaikkan maka pada suatu harga putaran tertentu dapat terjadi getaran yang luar biasa besarnya. Putaran ini disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor torak, motor listrik, dll., dan dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya, Jika mungkin, poros harus direncanakan sedemikian rupa hingga putaran kerjanya lebih rendah dari putaran kritisnya. (4) Korosi Bahan-bahan tahan korosi (termasuk plastik) harus dipilih untuk poros propeller dan pompa bila terjadi kontak dengan fluida yang korosif. Demikian pula untuk poros-poros yang terancam kavitasi, dan poros-poros mesin yang sering Universitas Mercubuana 12

26 berhenti lama. Sampai batas-batas tertentu dapat pula dilakukan perlindungan terhadap korosi. Poros untuk mesin umum biasanya dibuat dari baja yang ditarik dingin dan. di finis, baja karbon kontruksi mesin (disebut bahan S-C) yang dihasilkan dari ingot yang di-"kill" (baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilicon dan dicor; kadar karbon terjamin). Meskipun demikian, bahan ini kelurusannya agak kurang tetap dan dapat mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak, karena ada tegangan sisa di dalam terasnya. Tetapi penanganan dingin membuat permukaan poros keras dan kekuatannya bertambah besar. Poros-poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian pemakaian baja paduan khusus tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena putaran tinggi dan beban berat. Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas untuk memperoleh kekuatan yang diperlukan Poros Dengan Beban Puntir Jika beban pada poros didapatkan beban puntir, maka besarnya momen puntir T,(kg.mm) yang terjadi pada poros dapat dihitung. Dari beban yang dipilih dapat ditentukan tegangan puntir yang diizinkan σ a (kg/mm 2 ). Momen tahanan puntir dari poros dengan diameter d (mm) adalah Z=(π/16)d 3 (mm 3 ), sehingga diameter d yang diperlukan dapat diperoleh dari : σ a T = T = 5.1 T. Z (π/16)d 3 d 3 d = 5.1 T ⅓ σ a (Sularso, Dasar Pcrencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin) Universitas Mercubuana 13

27 Momen inersia polar dari poros dengan diameter d (mm) adalah J = (π/32)d 4 ( mm 4 ) atau J = (π / 2) r 4 ( mm 4 ). Sehingga tegangan puntir yang terjadi adalah : τ = M. r J Dimana : τ = tegangan puntir ( N / mm 2 ) J = momen inersia polar ( mm 4 ) M = torsi / momen punter ( kg. mm) r = radius poros ( mm ) ( Khurmi, R.S., Gupta, j.k, A Text Book of Machine Design, Eurasia Publishing House ( Pvt ) Ltd, Ram Nagar, New Delhi, 1982.) Momen inersia polar adalah momen inersia pada penampang melintang poros yang tegak lurus terhadap sumbu putar poros. Dalam kenyataan, poros tidak hanya mendapat beban statis saja melainkan juga beban dinamis. Jika perhitungan d dilakukan sekedar untuk mencakup beban dinamis secara sederhana saja, maka dalam persamaan di atas dapat diambil faktor keamanan yang lebih besar untuk menentukan σ a. Tetapi dalam perhitungan yang lebih teliti, beban dinamis dalam arah tegak dan mendatar harus ditambahkan pada beban statis. Universitas Mercubuana 14

28 Poros Dengan Beban Puntir Dan Beban Lentur Jika beban pada poros didapatkan sebagai beban putir dan beban lentur, maka besarnya momen M tot,(kg.mm) yang terjadi pada poros dapat dihitung. Dari beban yang dipilih dapat ditentukan tegangan yang diizinkan σ tot (kg/mm 2 ). M tot = ( M 2 + T 2 ) ½ Dimana : M tot = momen total M = momen lentur T = momen puntir Momen tahanan lentur dan puntir dari poros dengan diameter d (mm) adalah Z=(π/16)d 3 (mm 3 ), sehingga diameter d yang diperlukan dapat diperoleh dari : σ a M tot = M tot = 10.2 M tot Z (π/16)d 3 d 3 d = 5.1 M tot σ a ⅓ (Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin) 2.3. Faktor Keamanan Faktor keamanan yang dipakai mengikuti aturan Thumb: FS = FS material x FS tegangart x FS geometn x FS kegagalan x FS Keandalan (Rugerri T.L, Diktat Factor of Safety) Perkiraan kontribusi untuk material, FS material FS = 1,0 Jika properti material diketahui. Jika secara eksperimental diperoleh dari pengujian spesimen. FS = 1,1 Jika properti material diketahui dari buku panduan atau nilai fabrikasi. Universitas Mercubuana 15

29 FS = 1,2-1,4 Jika properti material tidak diketahui. Perkiraan kontribusi untuk tegangan akibat beban,fs tegangan FS = 1,0-1,1 Jika beban dibatasi pada beban statik atau berfluktuasi. Jika beban berlebih atau beban kejut dan jika menggunakan metode analisa yang akurat. FS = 1,2-1,3 Jika gaya normal dibatasi pada keadaan tertentu denganpeningkatan 20% - 50%. dan metode analisa tegangan mungkin menghasilkan kesalahan dibawah 50%. FS- 1,4-1,7 Jika beban tidak diketahui atau metode analisa legangan memiliki akurasi yang tidak pasti. Perkiraan kontribusi untuk geometri, FS geometri FS = 1,0 Jika toleransi hasil produksi tinggi dan terjamin. FS = 1.0 Jika toleransi hasil prodiksi rata-rata. FS = 1,1-1,2 Jika dimensi produk kurang diutamakan. Perkiraan kontribusi untuk analisa kegagalan, FS an. kegagalan FS = 1,0-1,1 Jika analisa kegagalan yang digunakan berasal dari jenis tegangan seperti tegangan uniaksial atau tegangan static multiaksial atau tegangan lelah multiaksial penuh. FS= 1,2 Jika analisa kegagalan yang digunakan adalah luasan teori yang sederhana seperti pada multiaksial, tegangan bolak-balik penuh, tegangan lelah rata-rata uniaksial. FS=1,3-1,5 Jika analisa kegagalan adalah statis atau tidak mengalami perubahan seperti kerusakan pada umumnya atau tegangan rata-rata multiaksial. Perkiraan kontribusi untuk keandalan, FS keandalan FS = 1,1 jika suatu komponen tidak membutuhkan keandalan yang tinggi FS = 1,2 1,3 jika keandalan pada harga rata-rata 92 % - 98 %. FS = 1,4 1,6 jika keandalan diharuskan tinggi, lebih dari 99 %. Universitas Mercubuana 16

30 2.4 Pasak Pasak adalah suatu komponen elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian-bagian mesin seperti roda gigi, piringan rem, pulley, kopling dan sebagainya pada poros. Momen diteruskan dari poros ke pasak atau dari pasak ke poros. Pasak benam rata merupakan pasak memanjang yang paling banyak diterapkan pada konstruksi dimana roda harus ikut berputar dengan poros. t Gambar 2.1 Gaya Geser Pada Pasak Macam-macam Pasak Berikut adalah macam-macam pasak pada permesinan : 1. Pasak alur ( sunk key ) 2. Pasak bolong / coak ( saddle key ) 3. Pasak tangensial ( tangent key ) 4. Pasak bulat ( round key ) 5. Pasak splain ( Splines key ) Universitas Mercubuana 17

31 2.4.2 Macam-macam Pasak Alur A. Pasak alur persegi panjang Lebar pasak, w = 0.25 x d Tebal pasak, t = ⅔.w d = diameter poros B. Pasak alur bujur sangkar w = t = ¼ d C. Pasak alur parallel Pasak ini memakai pasak alur persegi panjang atau bujur sangkar tapi dibutuhkan pasak sepanjang poros untuk keperluan sliding t Gambar 2.2 pasak alur Universitas Mercubuana 18

32 2.4.3 Macam-macam Pasak Coak ( Saddle Key ) a. Pasak coak Flat b. Pasak coak hollow Pasak coak flat Pasak coak hollow d Gambar 2.3 pasak coak Macam-macam Pasak Tangensial Pasak tangensial ada 2 macam yaitu tangensial kanan dan tangensial kiri Tangensial kiri Tangensial kanan Gambar 2.4 pasak tangensial Universitas Mercubuana 19

33 2.4.5 Macam-macam Pasak bulat Pasak bulat ada 3 macam yaitu pasak bulat permukaan sambungan, pasak bulat pusat, dan pasak bulat samping. Gambar 2.5 pasak bulat Pasak spline Gambar 2.6 pasak spline Universitas Mercubuana 20

34 2.4.7 Kekuatan Pasak ( alur ) Kekuatan geser pasak T = l.w. σ s.d/2 Kekuatan geser poros T = π.σ p. d 3 16 Substitusi persamaan diatas adalah l.w. σ s.d. = π. σ p. d L = π. x σ p. d 2...w = d/4 8 w. σ s L = = π.d x. σ p. 2 σ s L = d x. σ p. σ s Ketika material pasak sama dengan material poros, σ s = σ p L = π.d 2 w = d/4 8 w L = π.d 2 L = d Universitas Mercubuana 21

35 BAB III PERANCANGAN SISTEM REM DAN PERHITUNGAN 3.1 Metode Penelitian Metode penelitian yang dipakai dalam perancangan ini adalah metode penelitian lapangan. Dimana tujuan dari penelitian ini adalah 1) Menemukan fakta yang ada pada produk yang sudah ada. 2) Menguji kebenaran atas fakta/prinsip/produk yang sudah ada (Verifikatif) 3) Mengembangkan fakta/prinsip/produk yang sudah ada (Development) 3.2 Fakta yang diperoleh Fakta yang ada pada produk yang sudah ada adalah sebagai berikut : 1) Berat kendaraan W = 125 kg 2) Mesin yang digunakan Honda Super Cup 4 tak 49 cc dengan bahan bakar bensin dengan kemampuan angkut kg 3) Daya mesin P = 5Hp 4) Diameter as roda belakang d = 11mm 5) As roda belakang patah seperti gambar dibawah ini Universitas Mercubuana 22

36 Gambar 3.1 Poros roda belakang patah pada kendaraan gokart Dari fakta diatas dapat disimpulkan bahwa 1) Kekuatan material yang digunakan pada as / poros roda belakang dengan diameter 11mm tidak mampu menahan torsi yang bekerja pada poros roda belakang atau 2) Diameter pada as / poros roda belakang dengan kekuatan material yang ada tidak mampu menahan torsi yang bekerja pada poros roda belakang atau 3) Factor safety pada as / poros roda belakang dengan kekuatan material yang ada terlalu kecil sehingga tidak mampu menahan torsi yang bekerja pada poros roda belakang. Universitas Mercubuana 23

37 3.3 Metode Perancangan Metode yang dipakai dalam perancangan ini adalah metode sistematis. Tahap-tahap perancangan yang harus dilakukan adalah : 1. Penjabaran tugas (clarification of the task) Tahap ini meliputi pengumpulan informasi tentang syarat-syarat yang diharapkan dipenuhi oleh solusi akhir. Dari informasi yang di peroleh kemudian disusun dalam daftar syarat-syarat daftar spesifikasi. 2. Perancangan konsep (conceptual design) Perancangan konsep meliputi pembuatan struktur-struktur fungsi, mencari prinsip-prinsip pemecahan masalah dan mengkobinasikannya menjadi beberapa konsep (consept varian). 3. Perancangan wujud (embodiment design) Perancangan wujud meliputi pengembangan perancangan dengan menggunakan krileria teknik dan ekonomi. Hasil dari tahap ini berupa lay out yailu penggambaran dengan jelas rangkaian dan bentuk elemen suatu produk, pemilihan bahan dan proses produksi. 4. Perancangan terperinci ( detail design) Bentuk dimensi dan sifat permukaan semua komponen ditetapkan dalam tahap ini. Kemungkinan produk tersebut dapat dibuat secara ekonomis dan teknis diperiksa kembali, kemudian semua gambar dan dokumen produksi diselesaikan. Universitas Mercubuana 24

38 3.4. Perancangaa Wujud Sistcm Pengereman Perancangan Struktur Dudukan Rem Dudukan yang digunakan dalam perancangan sistem pengereman adalah batang poros dari roda belakang. Jadi poros roda belakang berfungsi sebagai dudukan sistem pengereman dan ditambahkan batang penahan kaliper sistem rem Perencanaan Rem yang Digunakan pada Sistem Pengereman Pada sistem pengereman ini, jenis rem yang digunakan adalah rem cakram yang sudah ada dipasaran. Rem jenis ini dipilih karena strukturnya yang sederhana dan mudah dalam perawatan. Seperti terlihat pada gambar berikut : Gambar 3.2 gambar rem pada kendaraan mini Universitas Mercubuana 25

39 Perencanaaa Poros Roda Poros roda yang digunakan merupakan poros yang menggunakan baja carbon dengan type SC 45 JIS G 5101 dimana bahan tersebut mampu menahan beban yang cukup besar dan dimensinya telah disesuaikan dengan diameter bantalan dan lebar kendaraan. Gambar 3.3 gambar poros roda dan sebagai dudukan rem Universitas Mercubuana 26

40 Perencanaan Pasak Pasak yang digunakan sebagai penyambung piringan rem dan poros roda menggunakan bahan SC 450 JIS G 5101, dengan σ = 45 kg/mm 2 (Sutarso, Dasar Perencanaan dan Pemiiihan Elemen Mesin) dengan dimensi yang disesuaikan dengan beban yang bekerja, dan bentuknya yang sederhana sehingga dapat dibuat dengan proses pemesinan biasa. Gambar 3.4 gambar pasak yang menghubungkan poros dengan piringan rem Universitas Mercubuana 27

41 3.5 Perhitungan Sistem Rem Pada bagian ini membahas tentang perhitungan komponen-komponen pada sistem pengereman yang terdiri dari: 1. Perhitungan poros roda 2. Perhitungan torsi pengereman 3. Perhitungan pasak Perhitungan Poros Roda Jenis poros yang dipakai adalah jenis poros transmisi, karena poros menerima beban punter dan lentur. Besarnya beban.( P ) yang menimbulkan momen lentur pada poros roda belakang adalah ekivaien dengan '/ 2 dari jumlah gaya yang bekerja pada roda belakang, gaya yang bekerja pada roda belakang ( Pb ) adalah '/ 2 jumlah berat kendaraan dengan muatan penumpang maksimum dikurangi dengan berat roda, torsi yang bekerja pada poros roda belakang ( Tb ) adalah 450 kg cm : Pb = 1 / 2 ( ) kg =150kg P = '/ 2 (150) kg = 75 kg Jarak antara roda dan bantalan poros, L 1 / L 3 = 5 cm Momen lentur yang terjadi pada poros roda belakang ( Mb ) = 375 kgcm Mb = P x L = 75 x 5 = 375 kg cm Z = momen tahanan lentur = ( π / 32 ) d 3 Bahan poros adalah SC 45 JIS G 5101, dengan σ = 45 kg/mm 2 = 4500 kg/cm 2 (Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemiiihan Elemen Mesin) Total momen yang terjadi pada poros roda belakang ( M total ) = ( Tb 2 + Mb 2 ) ½ M total = ( ) ½ = kg cm Universitas Mercubuana 28

42 5cm 75 kg Acceleration Deceleration cm L1 φ d 1 L2 φ d 2 L3 φ d 3 Gambar 3.5 Gaya-gaya yang bekerja pada poros roda belakang Universitas Mercubuana 29

43 Diameter poros yang diperlukan pada beban puntir dan lentur ( beban gabungan ) adalah d 1, d 2 = 5.1 M tot σ a ⅓ (Sularso, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin) Factor keamanan, FS : FS = FS material x FS tegangan x FS geometn x FS kegagalan x FS Keandalan (Rugerri T.L, Diktat Factor of Safety) FS material = 1.1 properti material diketahui dari nilai fabrikasi FS tegangan = 1,0-1,1 beban dibatasi pada beban statik atau berfluktuasi. beban berlebih atau beban kejut. FS geometri = geometri tidak memerlukan toleransi yang tinggi. FS kegagalan = 1,0-1,1 Jika analisa kegagalan yang digunakan berasal dari jenis tegangan seperti tegangan uniaksial atau tegangan static multiaksial atau tegangan lelah multiaksial penuh. FS Keandalan = 1,2 1,3 jika keandalan pada harga rata-rata 92 % - 98 %. Keandalan yang diperlukan pada level sedang mengingat untuk kendaraan santai dengan kecepatan rendah Universitas Mercubuana 30

44 Perencanaan : FS = 1.1 x 1.1 x 1.2 x 1.1 x 1.3 = 2.07 Untuk mengantisipasi beban kejut maka factor safety ( FS ) dikali 5 ( Khurmi, R.S., Gupta, j.k, A Text Book of Machine Design, Eurasia Publishing House ( Pvt ) Ltd, Ram Nagar, New Delhi, 1982.) FS kejut = FS x 5 = 2.07 x 5 = Tegangan yang diijinkan σ a =. σ = = kg/cm 2 FS kejut Diameter poros pada bantalan dan pusat roda : ⅓ d 1, d 3 = 5.1 M tot σ a d 1, d 3 = 5.1 x ⅓ d 1, d 3 = 1.95 cm 25 mm menyesuaikan dengan ukuran bantalan. Universitas Mercubuana 31

45 Diameter poros pada pusat roda gigi dan piringan rem : Diameter roda gigi = 20 cm Daya yang diteruskan = 5 HP Kecepatan poros = 707 rpm Torsi yang diteruskan oleh poros = T =.P x π N ( Khurmi, R.S., Gupta, j.k, A Text Book of Machine Design, Eurasia Publishing House ( Pvt ) Ltd, Ram Nagar, New Delhi, 1982.) Torsi yang diteruskan oleh poros = T =.P x π N T =.5 x 4500 = kg m = kg.cm 6.28 x 707 Gaya tangensial pada roda gigi, Ft = 2 T = 2 x = kg D 20 Momen lentur pada pusat roda gigi M = Ft x D/2 M = x 10 = kg cm Momen total pada pusat roda gigi M total = ( Tb 2 + Mb 2 ) ½ M total = ( ) ½ = kg cm Diameter poros pada roda belakang : M total = π / 16 x σ a x d 3 d 3 =. 16 x. 1 x M total π σ a d 3 = 5.1 x M total σ a d = 5.1 M tot ⅓ = 5.1 x ⅓ = 2.03 cm 25 mm σ a d 2 25 mm Universitas Mercubuana 32

46 Momen inersia polar dari poros dengan diameter d (mm) adalah J = (π/32)d 4 ( mm 4 ) atau J = (π / 2) r 4 ( mm 4 ). Sehingga tegangan puntir yang terjadi adalah : τ = M. r J Dimana : τ = tegangan puntir ( N / mm 2 ) J = momen inersia polar ( mm 4 ) M = torsi / momen puntir ( kg. mm) r = radius poros ( mm ) ( Khurmi, R.S., Gupta, j.k, A Text Book of Machine Design, Eurasia Publishing House ( Pvt ) Ltd, Ram Nagar, New Delhi, 1982.) Tegangan puntir yang terjadi adalah : τ =.M. r J = (π / 2) r 4 J Maka τ = M. r. = M. (π / 2) r 4 (π / 2) r 3 Sehingga radius ( r ) poros adalah r = M. ⅓ = M. ⅓ = ⅓ = 0.91 cm = 9.1 mm (π / 2) τ (1.57 )τ 1,57 x Sehingga diameter poros adalah d = 2 r = 2 x 9.1 mm = 18.2 mm 25 mm ( menyesuaikan diameter lubang piringan rem ) Universitas Mercubuana 33

47 3.5.2 Perhitungan Torsi Pengereman Torsi pengereman total TB = ( EK + EP ) R / XB ( Wilson, charles E, Machine Design ) ( 2.1 ) Dimana : EK = Energi Kinetik ( j ) EP = Energi Potensial ( j ) R = Radius Roda ( m ) R = 15 cm = 0.15 m XB = Jarak Henti Pengereman ( m ) Energi kinetic pada saat pengereman dimulai adalah, EK = ( M v 2 + J ω 2 ) / 2 ( 2.2 ) Dimana : M = massa total elemen yang berputar ( kg ) = 2 X 5 kg = 10 kg V = kecepatan kendaraan ( m/s ) = 40 km/jam = m/s J = momen inersia total elemen yang berputar ( kg.m 2 ) J = kg m 2 ω = kecepatan sudut rata-rata roda gaya ( rad/s ) = rad / s Momen inersia total elemen yang berputar adalah : J = M. R 2 / 2 Dimana : M = massa total elemen yang berputar ( kg ) = 2 x 5kg = 10 kg R = radius elemen yang berputar ( m ) = 15 cm J = 10 x 15 2 / 2 = 1125 kg cm 2 = kg m 2 Universitas Mercubuana 34

48 Energi kinetic pada saat pengereman adalah EK = ( M v 2 + J ω 2 ) / 2 EK = ( 10 x x 74,07 2 ) / 2 = kg.m = 9,083.4 joule = 9.1 kj Energi potensial pada saat pengereman dimulai adalah: EP = W.XB sin φ ( 2.3 ) Dimana : W = total berat kendaraan ( kg ) = 200 kg φ = sudut kemiringan jalan ( saat menuruni bukit ) ( ) = 30 XB = Jarak Henti Pengereman ( m ) = 8.75 m Sin 30 = 0.5 Jarak henti pengereman, XB = v 2 / (2A d ) Dimana : v = kecepatan kendaraan ( m/s ) = 40 km/h = m/s A d = deselerasi ( m/s 2 ) = 7.05 m/s 2 XB = / ( 2 x 7.05 ) = 8.75 m EP = 200 x 8.75 x 0.5 = 875 kg m = 8, Nm = 8.6 kj Torsi pengereman total TB = ( EK + EP ) R / XB ( Wilson, charles E, Machine Design )..( 2.1 ) TB = ( ) 0.15 / 8.75 = kg m = Nm Universitas Mercubuana 35

49 3.5.3 Perhitungan Pasak Pada Rem Universitas Mercubuana 36

50 Gambar 3.6 Bentuk Jadi Kendaraan Mini Roda Empat Universitas Mercubuana 37

51 BAB IV PENGUJIAN SISTEM PENGEREMAN DAN PERAWATAN 4.1. Tujuan Pengujian Pengujian yang dilakukan pada sistem pengereman ini bertujuan untuk mengetahui apakah sistem pengereman dapat bekerja atau tidak. Apakah bisa bekerja sesuai fungsinya yaitu untuk memperlambat laju kendaraan atau menghentikan laju kendaraan. Pengujian dilakukan dengan beban satu penumpang yaitu pengemudi. Untuk melakukan pengujian pengeremam terlebih dahulu perlu dilakukan proses pengujian akselerasi kendaraan agar dapat dipastikan bahwa kendaraan yang akan diuji dapat melaju sesuai kemampuan Pengujian Akselerasi Pengujian akselerasi merupakan pengujian untuk mengetahui kecepatan kendaraan dengan jarak tertentu. Dalam pengujian ini diperlukan jalur dengan panjang tertentu sebagai lintasan pengujian dan stopwatch sebagai alat pengukur waktu. Untuk mengetahui kecepatan dan percepatan kendaraan menggunakan rumus sebagai berikut : Vt = Vo + a.t dan S = Vo. t + 1 / 2. a. t 2 38

52 Selanjutnya terlebih dahulu menentukan data-data sebagai berikut : Vo = 0 m/s S = 100 m Dari hasil pengujian didapat data-data sebagai berikut : Table 4.1 Data Hasil Pengujian Akselerasi Pengujian Ke- t ( detik )

53 Sehingga dengan rumus Vt = Vo + a.t dan S = Vo. t + 1 / 2. a. t 2 Dimana Vo = 0 m/s dan S = 100 m akan didapat data analisa sebagai berikut : Table 4.2 Data Analisa Pengujian Akselerasi Pengujian Ke- t (detik) a ( m/s 2 ) Vt ( m/s ) Vt ( km/h) Σ Σt = Σa = ΣVt = ΣVt =

54 Dari perhitungan tersebut dapat diketahui kecepatan rata-rata dan percepatan rata-rata yang diperlukan untuk menempuh jarak 100 m dengan kecepatan awal nol ( 0 m/s ) adalah sebesar : Vt rata-rata = ΣVt / 10 = / 10 = m/s = km/h Sedangkan percepatan rata-rata adalah sebagai berikut : a rata-rata = Σa / 10 = / 10 = m/s Pengujian Deselerasi Pengujian deselerasi merupakan pengujian untuk mengetahui jarak pengereman dengan kecepatan tertentu. Pada pengujian deselerasi menggunakan beban satu penumpang yaitu pengemudi. Perlengkapan yang diperlukan dalam pengujian deselerasi adalah lintasan pengujian, stopwatch sebagai pengukur waktu, dan ditambahkan sebuah sepeda motor untuk mengetahui kecepatan awal dimana pengereman dimulai dengan menggunakan rumus Vt = Vo + a.t dan S = Vo. t + 1 / 2. a. t 2 untuk mengetahui percepatan dan jarak henti. Selanjutnya data awal yang diberikan adalah Vo = 40 km/jam = m/s Vt = 0 km/jam Dari hasil pengujian didapat data-data sebagai berikut : 41

55 Table 4.3 Data Hasil Pengujian Deselerasi Pengujian Ke- t (detik)

56 Sehingga dengan rumus Vt = Vo + a.t dan S = Vo. t + 1 / 2. a. t 2 Dimana Vt = 0 m/s dan Vo = m/s akan didapat data analisa sebagai berikut : Table 4.4 Data Analisa Pengujian Deselerasi Pengujian Ke- t (detik) a ( m/s 2 ) S ( m ) Σ Σt = Σa = ΣS =

57 Dari perhitungan tersebut dapat diketahui jarak pengereman rata-rata dan perlambatan rata-rata yang diperlukan untuk pengereman dengan kecepatan awal m/s atau kecepatan awal 40 km/jam adalah sebesar : S rata-rata = ΣS / 10 = / 10 = m a rata-rata = Σa / 10 = / 10 = m/s 2 ( perlambatan ) t rata-rata = Σt / 10 = / 10 = detik 4.4 Perawatan Sistem Rem Teori Perawatan Perawatan adalah suatu usaha untuk memperpanjang umur serta mempertahankan kondisi suatu alat dalam keadaan siap beroperasi dengan baik disamping itu merupakan usaha untuk memperkecil biaya dalam hal pemeliharaan suatu alat tersebut. Perawatan yang dilakukan pada suatu alat adalah perawatan yang mengupayakan pencegahan kerusakan atau preventif. Alasan dari perawatan jenis ini adalah a. Biaya yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan daripada harus menggantinya saat terjadi kerusakan. b. Mengurangi waktu yang terbuang akibat penggantian komponen apabila terjadi kerusakan. c. Suatu alat akan menjadi lebih awet dan tidak akan terganggu operasionalnya bila tidak terjadi kerusakan. 44

58 4.4.2 Perawatan Rem Rem adalah alat keamanan pada kendaraan yang harus dijaga dalam keadaan terbaik agar selalu siap untuk dioperasikan setiap saat diperlukan. Hal-hal yang perlu dilakukan perawatan rem adalah sebagai berikut : 1. Periksa sistim rem dari kebocoran minyak rem 2. Periksa keretakan atau kebocoran pada slang rem 3. Periksa fungsi tuas rem atau pedal rem 4. Periksa keausan atau kerusakan pada pad set dan piringan rem 5. Periksa ketinggian permukaan minyak rem. 6. Bersihkan kotoran atau minyak yang melekat pada piringan atau pad set. Gambar 4.1 Pemeriksaan Kebocoran Rem 45

59 Gambar 4.2 gambar caliper, posisi pad pada disc dan pemeriksaan keausan pad Gambar 4.3 Pemeriksaan Tinggi Minyak Rem 46

60 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.l. KESIMPULAN Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hasil pengujian dan perhitungan yang telah dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Sistem pengereman ini dapat bekerja dengan baik dan menjamin keamanan berkendara saat pengereman dilakukan. 2. Efisiensi pengereman sangatlah menentukan tingkat keamanan berkendaraan, efisiensi yang terlalu tinggi, atau bahkan efisiensi 100 %, maka roda akan terjadinya slip, sehingga tidak aman saat pengereman darurat dilakukan. 3. Fungsi inti dari sistem pengereman adalah kemampuan melakukan pengereman sehingga dihasilkan pengereman yang baik dan aman yang dapat dilihat pada tabel berikut ini : Universitas Mercubuana 47

61 Table 4.4 Data Analisa Pengujian Deselerasi Pengujian Ke- t (detik) ( perlambatan ) a ( m/s 2 ) ( jarak henti ) S ( m ) Σ Σt = Σa = ΣS = Sehingga dari table diatas dapat diketahui jarak pengereman rata-rata dan perlambatan rata-rata yang diperlukan untuk pengereman dengan kecepatan awal m/s atau kecepatan awal 40 km/jam adalah sebesar : Universitas Mercubuana 48

62 Jarak pengereman rata-rata = S rata-rata = ΣS / 10 = / 10 = m Perlambatan rata-rata = a rata-rata = Σa / 10 = / 10 = m/s 2 Waktu pengereman rata-rata = t rata-rata = Σt / 10 = / 10 = detik 5.2 SARAN 1. Mengingat fungsi rem pada kendaraan mini roda empat ini berfungsi sebagai sarana kenyamanan dan keselamatan disarankan ada pengembangan system rem yang lebih baik terutama tentang dudukan system rem kurang baik. 2. Mengingat fungsi kendaraa mini roda empat ini berfungsi sebagai kendaraan santai disarankan ada pengembangan yang lebih baik terutama tentang bentuk kendaraan agar lebih menarik dan dapat dipasarkan Universitas Mercubuana 49

63 DAFTAR PUSTAKA 1. -, Automotive Hand Book, Publish by Robert Bosch. GmbH, Stuttgart: Donne, G.L., The Developmentof-Locking Brakes for Motorcvcle at The Transport and Road Research Laboratory, London, Mechanical Engineering Publications Limited; G. Hamm, G. Burk, Tables for The Automotive- Trade. Wiley Eastern Ltd. New Delhi; Pujara, Kewal K., Machine Design, Dhanpat Rai & Sons, Nai Sarak, Delhi; Rugerri T.L, Diktat Factor of Safety, Fakultas Teknik Mesin Atmajaya, Jakarta; Sularso, Suga, Kiyokatsu, Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen mesin, Pradnya Paramitha, Jakarta; Wilcock, Donald F., Bearing Design and Application. Me Craw-Hill Book Company, London; Wilson, Charles E,, Machine Design, Prentice-Hall Inc., New Jersey; Khurmi, R.S., Gupta, j.k, A Text Book of Machine Design, Eurasia Publishing House ( Pvt ) Ltd, Ram Nagar, New Delhi, Universitas Mercubuana 50

64 Grafik kecepatan vs Torsi Rem Series1 Torsi (N.m) 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 322,21 302,76 283,31 263,86 244,41 224,96 205,50 186, Kecepatan (km/jam) Grafik 3.1 Kecepatan vs Torsi Rem Tabel 3.1 Kecepatan vs Torsi Rem Kecepatan (km/jam) Torsi (N.m) 186,05 205,50 224,96 244,41 263,86 283,31 302,76 322, Perhitungan Pasak Pada Rem Dimensi pasak tipe alur bujur sangkar Lebar pasak = w = 025xd= x25mm= mm Tebal pasak = lebar pasak = t = 6.25 mm Material pasak SC 45 JIS G 5101, dengan σ = 45 kg/mm 2 = 4500kg/cm 2 (Sutarso, Dasar Perencanaan dan Pemiiihan Elemen Mesin) Karena material pasak sama dengan material poros maka : Panjang pasak = L = x d = x 25 mm = mm L 50 mm ( untuk meningkat kemampuan daya tahan pasak ) Kekuatan geser pasak : T = l.w. σ s.d/2 T = 50 x 6.25 x 45 x 25 / 2 T = 175, kg mm = kg m Universitas Mercubuana 36

65 36

66 r = 0,905568

67

68

69 SKALA : - DIGAMBAR : ALI AKHMADI SATUAN : mm FAK / JUR : FTI / T. MESIN TANGGAL : DIPERIKSA : NANANG RUHYAT UNIV. MERCUBUANA POROS RODA BELAKANG A 4

70 W = 6.25 t = 6.25 L = 50 SKALA : - DIGAMBAR : ALI AKHMADI SATUAN : mm FAK / JUR : FTI / T. MESIN TANGGAL : DIPERIKSA : NANANG RUHYAT UNIV. MERCUBUANA PASAK POROS RODA BELAKANG A 4

71 LAMPIRAN