BAB III PERANCANGAN LAPORAN TUGAS AKHIR. 3.1 Rangkaian Rem. Desain alat yang digunakan pada rangkaian rem merupakan desain alat

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "BAB III PERANCANGAN LAPORAN TUGAS AKHIR. 3.1 Rangkaian Rem. Desain alat yang digunakan pada rangkaian rem merupakan desain alat"

Sudirman Budiman
6 tahun lalu
Tontonan:

1 BAB III PERANCANGAN 3.1 Rangkaian Rem Desain alat yang digunakan pada rangkaian rem merupakan desain alat yang cukup sederhana. Rangkaian rem ini dibuat untuk mengetahui analisis tekanan hidrolik pada sistem rem dan analisis gaya yang menekan sepatu rem pada rangkaian rem. Gambar 3.1 Rangkaian Rem FAKULTAS TEKNIK 8

2 3. Prosedur Pengujian Adapun prosedur utama pada pengujian yang dilakukan penguji adalah : 1. Menjalankan motor penggerak.. Menekan pedal gas yang terdapat pada motor penggerak. 3. Mengatur kecepatan putaran. 4. Menekan pedal rem cakram dengan tekanan injakan berubah-ubah. 5. Mengulangi pengambilan data dengan kecepatan putaran yang berbeda. 6. Pengambilan data yang dilakukan dimulai dari putaran dan beban injakan pedal yang lebih kecil. 3.3 Metode Pengambilan Data Metode pengambilan data yang dilakukan pada perancangan ini adalah : 1. Dengan cara mengurutkan berbagai macam tekanan pada pedal dari beban yang kecil sampai ke beban yang besar, dan putaran rpm dari motor penggerak.. Menghitung ukuran dari pedal, pengukuran master silinder, pengukuran diameter piston silinder rem, pengukuran jari-jari cakram dan lainnya. 3.4 Beban pada Roda Selanjutnya dilakukan kalkulasi berat total kendaraan ( yang merupakan jumlah dari seluruh bagian kendaraan. W total ) Beban depan W D = 60 kg = 600 N FAKULTAS TEKNIK 9

3 Beban belakang Berat total W B = 90 kg = 900 N W total = W D + W B = 1500 N 3.5 Data Spesifikasi Data spesifikasi yang digunakan pada perancangan sistem pengereman gokart adalah sebagai berikut : Jarak kedua sumbu roda L = 100 mm Jarak titik berat gokart kepermukaan jalan h = 70 mm Jari-jari ban R = 100 mm Koefisien gesek µ = 0,3 3.6 Data Hasil Pengujian Dari hasil pengukuran manual dari rangkaian rem di dapat datadata sebagai berikut: 1. Rem Cakram. Hasil pengukuran manual dari jari-jari luar cakram dan jari-jari dalam cakram pada rangkaian rem adalah: FAKULTAS TEKNIK 30

4 No Bagian yang diukur Hasil yang diukur 1 Jari-jariluar cakram 90mm Jari-jari dalam cakram 60 mm 3.7 Perhitungan Data Pengujian Perbandingan pedal rem (K) Untuk mendapatkan data-data hubungan yang diinginkan, maka dilakukan langkah-langkah pengolahan data sebagai berikut : 1. Menghitung perbandingan gaya pada pedal (K) didapat dari persamaan. K = Dimana : a = jarak dari pedal rem ke fulcrum/ tumpuan. b = jarak dari pushrod ke fulcrum / tumpuan Gambar 3. Tipe pedal rem FAKULTAS TEKNIK 31

5 Dari hasil pengukuran pedal rem yaitu: Jarak dari pedal rem ke tumpuan (a) = 18,5 cm Jarak dari pushrod ke tumpuan (b) = 4,50 cm K = K = = 4, Gaya yang keluar dari pedal rem (FK) 1. Persamaan yang digunakan untuk mencari gaya yang keluar dari pedal rem (FK) : FK = F Dimana: FK F = Gaya yang dihasilkan dari pedal rem (kgf) = Gaya yang menekan pedal rem (kgf) Gambar 3.3 Gaya tekanan pedal ke master silinder FAKULTAS TEKNIK 3

6 Dari hasil perhitungan perbandingan pedal rem maka didapat perbandingan pedal remnya adalah 4,11.Sedangakan gaya yang menekan pedal rem diasumsikan adalah 3 Kgf. FK = F atau FK = F.K FK = 3 x 4,11 =1,33 Kgf = 13,3 N Tekanan Minyak Rem ( P w ) Dalam menghitung tekanan minyak rem, penulis menggunakan ketentuan yang telah ditetapkan pada referensi, ketentuan tersebut adalah sebagai berikut : Sularso dan Kiyokatsu Suga (Ref., hal 93) Untuk Q < 1,3 ( kg ) P w =,37 Q 4,49 dan Untuk Q > 1,3 ( kg ) P w = 0,9 Q + 6,4 Dengan Q adalah Gaya yang berasal dari tuas rem. Karena Q = 1,33kg atau < 1,3 kg Maka, P w =,37 Q 4,49 =,37 ( 1,33 ) 4,49 = 4,66 kg cm =,466 N mm FAKULTAS TEKNIK 33

7 3.7.4 Beban Dinamis Beban depan, dan beban belakang. Jika titik singgung roda depan dengan jalanan diambil sebagai engsel, maka pengurangan gaya raksi pada roda belakang adalah WB = W. e. h/l..... Sularso dan Kiyokatsu Suga ( Ref.,hal 87 ) WB = W. e. h/l Sehingga : WdD h = W D + e x W L = ,6 (70/100) 150 = ,5 = 65,5 Kg = 65,5 N WdB h = W B e x W L = 90 0,6 (70/100) 150 = 90 5,5 = 84,75 Kg = 847,5 N FAKULTAS TEKNIK 34

8 3.7.5 Faktor Efektif Rem ( FER) Karena cakram ditekan oleh gaya dari satu sisinya dan pusat tekanan ada di K 1 R m = r, maka faktor efektifitas rem ( REF ) adalah :...Sularso dan Kiyokatsu Suga (Ref., hal 91) (FER) = T F r = 0, Diameter Piston Kaliper Sebuah gokart dengan massa m =1500 N bergerak dengan kecepatan V ot = 100 km/jam (7,8 m/s) melakukan pengereman sampai gokart itu berhenti. Dirancang gokart itu berhenti setelah menempuh jarak x = 0 m.diasumsikan bahwa gokarttersebut melakukan perlambatan secara konstan, maka gaya gesek yang dibutuhkan agar gokart itu berhenti adalah :... Nieman Winter G.H., (Ref.4, hal 73) V o =V ot +.a.x 0 =(7,8 m/s) +. a. 0 m a = 77,84 0. a= 19,3 m/s Sehingga gaya gesek yang dibutuhkan menjadi :...Nieman Winter G.H.,(Ref.4,hal 94) F= m. a FAKULTAS TEKNIK 35

9 F= 150 kg. 19,3 m/s F= 895 kg.m/s 8950 N Karenaada tiga rem cakram yang di pergunakan dan saturem cakram memiliki dua sisi maka: F kaliper = N.3 Untuk mencari perbandingan luas penampang piston pada master dan kaliper digunakan persamaan Pascal : Dimana, A = D 4 (D master = 1mm) 1 A master = = 113,1 mm 4 A caliper = A caliper = D 4 A caliper = = 445,8 mm FAKULTAS TEKNIK 36

10 Perhitungan diameter kaliper D = = D = 6146,5 mm D = 6146,5mm = 78.4 mm Gaya pengereman pada Daya maksimal Daya maksimal yang ditransmisikan mesin sebesar 1,4 hp pada 9000 rpm P max = 1,4hp x 0,745 = 15,943 kw Nm/s 9000 ω = π 60 = 94 rad/s T mesin = P max = Nm/s rad/s 94 = 16,9N.m FAKULTAS TEKNIK 37

11 Jika diketahui D cakram = 18 cm ; r cakram = 9 cm = 0,09 m T = F.r T F cakram = r = 16,9 N.m 0,09m = 187,7N Sehingga gaya yang dapat menyebabkan rem terkunci sebesar : F pedal = A master A x F kaliper kaliper 113, 1mm x 485 N = = 13,3N 445,8 mm Waktu Pengereman (t) Waktu pengereman adalah hasil bagi massa dikali perubahan kecepatan dengan gaya sewaktu mengerem, secara matematis dapat ditulis :... Nieman Winter G.H., (Ref.4,hal 94) F m. a dv m dt m(v1 v) (t t ) 1 Dimana : t 1 =Waktu sebelum pengereman t = Waktu sesudah pengereman m= Massa gokart V 1 = Kecepatan sebelum terjadi pengereman V = Kecepatan setelah terjadi pengereman F= Gaya pengereman FAKULTAS TEKNIK 38

12 Diasumsikan : m V = 150 kg= 1500 N = 0 ( Diam ) dan t 1 = 0 (titik acuan) karena menggunakan tiga buah kaliper maka t di bagi jumlah kaliper F kaliper total = F kaliper x jumlah kaliper = 485 N x 3 = N m(v1 v ) t Fkaliper total t m(v F 1 v kaliper total ) Jika gokart bergerak dengan kecepatan, V 1 = 100 Km 7,8 m jam s t = (1500N) x(7,8m / s) =,8 detik N Momen Rem ( T ) T = µ.f. K 1. R m... Sularso dan Kiyokatsu Suga.. ( Ref.,hal 91 ). Dimana T = Momen rem µ = Koefisien gesek cakram = 0,3 F = Hasil perkalian luas piston dan tekanan minyak R1R K 1 = [1 ] 3sin( φ ) (R1 R ) FAKULTAS TEKNIK 39

13 R R R m = 1 Gambar 3.4 Notasi Untuk Rem Cakram (Ref.,hal 91) Diketahui dari hasil pengukuran diperoleh : R R 1 = 90 mm = 60 mm = 45 Sehingga : φ R1R K1 [1 ] 3sin( φ ) (R1 R ) [1 3sin,5 (60 90) 90 [1 0,4] = 4,14 1,14 ] FAKULTAS TEKNIK 40

14 1 R R m R mm = 0,075 N/m² F = A piston x P w π ( d ) x P 4 = w π = ( 78,4 ) x,466 4 = 9650 x,466 = 3796 N Sehingga T = μ.f. k. R 1 m = 0,3 x 3796 x 4,14 x 0,075 = 16 Nm Jarak Pengereman v = 100 Km 7,8 m jam s diketahui a = 19,3 m/s = = = 0 m FAKULTAS TEKNIK 41

15 3.8 Gambar Gokart Gambar 3.4 Gokart Gambar 3.5 Rem Depan FAKULTAS TEKNIK 4

16 Gambar 3.6 Rem Belakang FAKULTAS TEKNIK 43

dokumen-dokumen yang mirip

Analisis Gaya Pada Rem Tromol (drum brake) Untuk Kendaraan Roda Empat. Ahmad Arifin

Analisis Gaya Pada Rem Tromol (drum brake) Untuk Kendaraan Roda Empat Ahmad Arifin Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Universitas Gunadarma Jl. Margonda Raya 100 Depok Jawa Barat INDONESIA