TUGAS AKHIR BIDANG STUDI DESAIN ANALISA KEKUATAN DAN KEMULURAN RANTAI SUPRA X 125 DD OLEH: WAHYUDDIN ROMADHON

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR BIDANG STUDI DESAIN ANALISA KEKUATAN DAN KEMULURAN RANTAI SUPRA X 125 DD OLEH: WAHYUDDIN ROMADHON

2 DAFTAR ISI o PENDAHULUAN o DASAR TEORI o METODOLOGI o ANALISA PERHITUNGAN o KESIMPULAN

3 Latar Belakang Latar belakang penelitian ini adalah: Sepeda motor merupakan Kendaraan yang cocok digunakan untuk menjangkau berbagai daerah dan tempat terpencil dengan pertimbangan ongkos yang murah. Keamanan dan keselamatan merupakan prioritas utama saat kendaraan ini bergerak. sepeda motor dituntut mampu bergerak cepat dengan tidak menyebabkan kemuluran yang berarti pada rantai.

4 Perumusan Masalah Menentukan besarnya kekuatan dan kemuluran rantai serta umur rantai Sepeda Motor pada kondisi jalan tanjakan dan hentakan saat start awal

5 Tujuan Untuk mendapatkan besar Kekuatan dan kemuluran Rantai pada kondisi jalan tanjakan dan saat hentakan start awal Untuk mengetahui lamanya pemakaian / umur rantai

6 Batasan Masalah Efek gaya angin dari samping diabaikan. Massa dan posisi titik berat sudah ditentukan. Gaya lift/angkat pada kendaraan diabaikan. Struktur body Sepeda Motor dianggap rigid. Massa pengendara dan penumpang dianggap konstan,dimana analisa dilakukan pada saat kendaraan membawa beban dalam kondisi maksimum. Analisa dilakukan pada saat start awal dan pada jalan tanjakan Jalan dalam keadaan kering tidak bergelombang (rata) dengan Hambatan Rolling 1.1 serta kemiringan jalan 60º. Material Rantai dianggap sama,yaitu (Cast Alloy Steels)

7 DASAR TEORI Rantai adalah alat yang cukup efisien yang digunakan untuk mentransfer daya antara poros yang paralel. Ukuran rantai sangat bervariasi, sehingga dapat digunakan untuk mentransfer daya yang ukuranya besar atau kecil. Rantai juga dapat digunakan untuk menggerakkan dua buah sproket yang memiliki jarak yang cukup jauh. Rantai juga bisa digunakan untuk menurunkan kecepatan yang relatif sangat besar.

8 Analisa Posisi Center Gravity Kendaraan Menimbang poros depan dan belakang Kendaraan

9 Dengan mengambil momen pada titik A, maka: Sehingga didapatkan panjang (a) : Dengan mengambil momen pada titik B,maka: Sehingga didapatkan panjang ( b ) :

10 Mencari tinggi titik pusat kendaraan Menimbang Roda Depan dan Roda belakang diangkat Dengan mengambil momen dari titik B, maka didapat :

11 persamaan diatas disederhanakan menjadi : Tinggi titik pusat kendaraan adalah penjumlahan jarak titik pusat kendaraan ke poros roda (hr) dijumlahkan dengan jari-jari roda (r) :

12 Analisa Gaya Traksi pada Kendaraan Gaya yg terjadi pada kendaraan Rumus umum dari Gaya dorong untuk penggerak roda belakang, asumsi : Ra = Rd = diabaikan :

13 Persamaan Gaya dorong Maksimum ( F r max ) untuk penggerak roda belakang : Dengan mengambil momen dititik A, didapatkan Gaya Normal ( W r ) pada roda belakang : Karena R a dan R d diabaikan maka persamaan menjadi : Gaya dorong maksimum yang dihasilkan oleh kendaraan dengan penggerak roda belakang :

14 Analisa Hambatan Rolling Momen tahan rolling dirumuskan : Sehingga rumus persamaan hambatan rolling ( R r ) :

15 Analisa Gaya pada Rantai Dengan mengambil momen dititik O, maka: Dimana persamaan percepatan sudut pada roda: Maka persamaan gaya yang terjadi pada rantai adalah :

16 Analisa Kekuatan Plat rantai Plat terkena Tegangan Tarik Tegangan tarik menurut teori kegagalan

17 Tegangan Tekan (σ C ) menurut teori kegagalan Plat terkena Tegangan Tekan Tegangan geser,menurut teori kegagalan

18 Analisa Kekuatan Pen rantai Pin terkena Tegangan Tekan dan Geser Tegangan tekan menurut teori kegagalan Tegangan geser menurut teori kegagalan

19 Analisa Kekuatan Roller rantai dan gigi Sproket Roller terkena gesekan dengan sproket Tegangan permukaan pada roller rantai menurut teori kegagalan

20 Analisa kemuluran Rantai Analisa Kemuluran rantai dapat dihitung dari perumusan tegangan-regangan yang terjadi pada rantai Rantai mengalami kemuluran sedangkan Regangan yang terjadi pada plat rantai :

21 Analisa umur pemakaian Rantai Analisa lamanya umur pemakaian dapat dihitung dengan menggunakan estimasi plot Grafik Endurance Limit dengan stress cycles (n cycles), dimana n. Dari plot grafik ini akan didapatkan lamanya tegangan yang terjadi secara terus-menerus. Rumus hubungan Endurance Limit dengan Tegangan Ultimate (Bahan Steels) : Grafik Cycles to Failure

22 Metodologi

23

24 Analisa Perhitungan Data hasil pengamatan dan perhitungan 1. Momen Inersia Roda 2. Percepatan Kendaraan 3. Jari-jari Roda 4. Gaya dorong maksimum pada roda belakang

25 Data hasil pengamatan dan perhitungan 5. Hambatan Rolling 6. Jari-jari Sproket

26 Analisa Gaya Pada Rantai Dengan mengambil momen dititik O, maka: Persamaan percepatan sudut pada roda : Maka persamaan gaya yang terjadi pada rantai adalah :

27 Data hasil Uji Tarik :

28 Tegangan Yield Plat : Tegangan Ultimate Plat :

29 Dari data hasil uji tarik dapat dihitung besarnya tegangan pada pen dengan Percobaan Bending :

30 FBD Percobaan Bending:

31 Data hasil perhitungan percobaan Bending: 1. Momen Inersia Pen 2. Defleksi = Y = W = Defleksi ( mm ) = 0,55 mm 3. Momen Lentur yang terjadi pada Pen 4. Tegangan Lentur yang terjadi pada Pen

32 Tegangan Tekan Pen : Menurut teori kegagalan MNST, pen rantai aman digunakan untuk kendaraan

33 Tegangan Geser Pen : Menurut teori kegagalan MNST, pen rantai aman digunakan untuk kendaraan

34 Tegangan Tarik Plat: Menurut teori kegagalan MNST, plat rantai aman digunakan untuk kendaraan

35 Tegangan Tekan Plat: Menurut teori kegagalan MNST, plat rantai aman digunakan untuk kendaraan

36 Tegangan Geser Plat: Menurut teori kegagalan MNST, plat rantai aman digunakan untuk kendaraan

37 Analisa kemuluran Rantai X 100 % Jadi, panjang setiap plat setelah terkena tegangan adalah 23,7772 mm

38 Karena jumlah Plat Rantai dalam satu komponen Rantai sebanyak 103 Plat Total Kemuluran Rantai :

39 untuk kemuluran rantai sebesar L total, maka pada baut penyetel rantai akan ditarik kebelakang sebesar S sebagai berikut a = b = 495,65 S = 20,47 L2 = 516,12

40 Alternating Stress Amplitude, N/mm2 1,200 1,150 1,100 1,050 1, E+00 2.E+05 4.E+05 6.E+05 8.E+05 1.E+06 1.E+06 Series1 hasil plot Tegangan rantai Cycles to Failure, N didapatkan n = 6,5.10 5, maka lamanya umur pemakaian rantai n = 6, cycles perkiraan dalam 1 hari = 4 jam pemakaian 4 jam X 100 kali = 400 kali hentakan

41 Umur pemakaian rantai

42 KESIMPULAN : 1. Dengan Sudut kemiringan jalan maksimum, kekuatan dan kemuluran rantai maksimum dapat di analisa. 2. Besar kecilnya hentakan pada rantai dan semakin seringnya rantai terkena hentakan, maka akan mempengaruhi kekuatan dan kemuluran rantai serta lamanya umur rantai. 3. Besarnya panjang untuk menyetel kekencangan rantai dan waktu penggantian rantai bisa diperkirakan. 4. Lamanya umur pemakaian rantai dapat dihitung dengan menggunakan estimasi plot Grafik Endurance Limit dengan stress cycles (n cycles).

43 Komponen Rantai terkena Tegangan Tarik

44 Terima kasih