PERANCANGAN CHASSIS ALUMUNIUM UNTUK MOBIL URBAN DIESEL

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PERANCANGAN CHASSIS ALUMUNIUM UNTUK MOBIL URBAN DIESEL BIDANG KONTRUKSI Diajukan kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Persyaratan Akademik Dalam Menyelesaikan Program Sarjana Teknik (S1) Oleh : SYAHGITA SOMA HIDAYAT JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014 i

2 POSTER ii

3 LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Untuk Memenuhi Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin Disusun Oleh : Syahgita Soma Hidayat Yang telah disahkan oleh : Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II (Ir. Daryono, MT) (Ir. Ali Saifullah, MT) Nip Nip Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Mesin (Ir. Daryono, MT) Nip iii

4 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nama : Syahgita Soma Hidayat Nim : Bidang Keahlian : Kontruksi No. ST. Pem. TA : E.2 / 123/ FT/ UMM/ X/ 2014 Judul : Perancangan Chassis Aluminium Untuk Mobil Urban Diesel Pembimbing I : Ir. Daryono, MT No. Catatan Asistensi 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I 2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I 3 Konsultasi Bab II 4 ACC Bab II 5 Konsultasi Bab III 6 ACC Bab III 7 Konsultasi Bab IV 8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil Paraf Dosen pembimbing I Malang, 28 Oktober 2014 Dosen Pembimbing I Ir. Daryono, MT iv

5 FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK MESIN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG Jl. Raya Tlogomas No. 246 Telp. (0341) Psw. 127 Fax. (0341) Malang LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR Nama : Syahgita Soma Hidayat Nim : Bidang Keahlian : Kontruksi No. ST. Pem. TA : E.2 / 123/ FT/ UMM/ X/ 2014 Judul : Perancangan Chassis Aluminium Untuk Mobil Urban Diesel Pembimbing II : Ir. Ali Saifullah, MT No. Catatan Asistensi 1 Persetujuan Judul Dan Konsultasi Bab I 2 Konsultasi Bab I dan ACC Bab I 3 Konsultasi Bab II 4 ACC Bab II 5 Konsultasi Bab III 6 ACC Bab III 7 Konsultasi Bab IV 8 ACC Bab IV dan Seminar Hasil Paraf Dosen Pembimbing II Malang, 28 Oktober 2014 Dosen Pembimbing II Ir. Ali Saifullah, MT v

6 LEMBAR SURAT PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Syahgita Soma Hidayat Nim : Tempat/Tanggal Lahir : Tulungagung, 23 September 1991 Jurusan Fakultas Instansi : Teknik Mesin : Teknik : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul Perancangan Chassis Aluminium Untuk Mobil Urban Diesel yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi ( PLAGIASI ) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan / atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya. Malang, 28 Oktober 2014 Yang menyatakan, Syahgita Soma Hidayat vi

7 ABSTRAK chassis merupakan salah satu bagian penting pada mobil yang harus mempunyai kontruksi kuat untuk menahan atau memikul beban kendaraan. Semua beban dalam kendaraan baik itu penumpang, mesin, sistem kemudi, dan segala peralatan semuanya diletakan di atas chassis, pada perancangan chassis ini yang di buat adalah khusus untuk memenuhi kriteria lomba IEMC dengan berat yang ringan tapi tetap aman dan kuat. Perancangan dilakukan menggunakan metode perancangan yang di lakukan oleh pahl dan beitz dalam bukunya : Engineering Design yang kemudian di dukung dengan bantuan perangkat lunak yang mampu untuk pembuatan suatu model dalam bentuk gambar 3 dimensi, dalam hal ini software yang digunakan adalah Autodesk Inventor. Yang dapat menguji kontruksi chassis bertujuan untuk mengetahui structural performance, displacement, stresses dan kekuatan bahan pada konstruksi chassis mobil urban Diesel Pemberian material pada perancangan chassis mobil Urban Diesel ini mengunakan material ISO 4019_Squere yang berdiameter 40 mm x 40 mm dengan ketebalan 2 mm. Pemilihan material ini bertujuan untuk mendapatkan chassis yang ringan sehingga power of ratio akan semakin besar maka penggunaan bahan bakar pun bertambah irit,. Dengan pehitungan yang telah dilakukan maka didapatkan dimensi chassis sebagai berikut: panjang 2300 mm, tinggi 700 mm, lebar 800 mm dan berat chassis sendiri sebesar 83,385 N, dengan hasil perhitungan bending sebesar σb = 83,983 N/mm2 < σ ijin (310 N/mm2), hasil perhitungan defleksi sebesar C = 3,20 mm ijin = 4,5 mm ; (aman) Kata Kunci: Mobil Urban Diesel, Chassis, Aman ABSTRACT the chassis is one of the important parts on the car that should have a strong construction to hold or carry the load of the vehicle. All expenses in both the passenger vehicle, engine, steering system, and all appliances are all placed on the chassis, the chassis design that is made specifically to meet the contest criteria IEMC with light weight but keep it safety and strong. The design is done using the method of design will be undertaken by Pahl and Beitz in his book : Engineering Design, which later boosted with the help of software that is able to manufacture a model in the form of 3-dimensional image, in this case the software used is Autodesk Inventor. Chassis construction that can test aims to determine the structural performance, displacement, stresses and strength of materials in the construction of urban Diesel car s chassis. Material on the chassis design of the Urban Diesel cars using ISO 4019_Squere material with a diameter of 40 mm x 40 mm with a thickness of 2 mm. The choice of material aims to obtain a lightweight chassis so that the power of the ratio the greater the fuel consumption was increased economical,. With Calculation has been done so he found the chassis dimensions as follows : length 2300 mm, height 700 mm, width 800 mm and the weight of its own chassis N, with the calculated bending of σb = N / mm2 < σ permission ( 310 N / mm2 ), the results of the calculation of the deflection of ΔC = 3.20 mm Δ permission = 4.5 mm ; ( safety). Keywords: Urban Diesel car, Chassis, Safety vii

8 KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada kehadirat Allah SWT yang mana hanya atas limpahan rahmat, taufik, hidayah serta inayahnya laporan tugas akhir dengan judul PERANCANGAN CHASSIS ALUMINIUM UNTUK MOBIL URBAN DIESEL ini akhirnya dapat terselesaikan. Seiring penyusunan skripsi ini, terdapat hambatan dan rintangan yang dihadapi, namun berkat bantuan dari semua pihak segala kesulitan tersebut terasa ringan dan dapat teratasi. Oleh sebab itu sepatutnya saya ungkapkan terima kasih atas jasa baik yang selama ini telah diterima, baik nasehat, petunjuk, ide, saran, serta bimbingan berupa apapun sehingga penyusun dapat menyelesaikan sekripsi ini. Ungkapan terimaksih tersebut disampaikan kepada : 1. Kedua orang tua yang selalu memberikan bantuan materiil maupun non materiil, mendo akan, mengingatkan akan pesan-pesannya yang tak akan terlupakan. 2. Bapak Ir. Daryono, MT Selaku Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penyusunan sekripsi ini dilakukan. 3. Bapak Ir. Ali Saifullah. MT. Selaku Dosen Pembimbing II yang telah memberikan masukan ide, serta saran dan cara-cara penulisan sehingga terselesaikannya skripsi ini. 4. Bapak Ir. Daryono, MT. Selaku ketua jurusan teknik mesin UMM. 5. Bapak Budiono, SSi.MT. Selaku sekertaris jurusan teknik mesin UMM. 6. Bapak/Ibu Dosen yang telah bersedia memberikan bantuan berupa bimbingan teoritis seara langsung maupun tidak langsung. viii

9 7. Fitri Rahayu sebagai seseorang yang selalu mendampingi saya dan selalu memberi semangat dalam proses pengerjaan skripsi ini. 8. Teman - teman sebimbingan, rekan - rekan lembaga semi ortonom MEKTRONIC di lingkungan Fakultas Teknik, serta teman - teman seangkatan Teknik Mesin 2010 A, B,C dan D. 9. Serta semua pihak yang belum tersebutkan, terimakasih banyak atas bantuan kalian semuannya. Dalam penyusunan sekripsi ini tentunya terdapat kekurangan yang tidak terbahas. Oleh sebab itu segala kritik dan saran yang bersifat membangun akan sangat diharapkan untuk pengembangan teknologi terkait. Semoga ALLAH SWT memberikan sifat Rahim-Nya kepada semua pihak yang tersebut diatas dan penyusun berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembaca. Malang, 28 Oktober 2014 Syahgita Soma Hidayat ix

10 DAFTAR ISI COVER... i POSTER... ii LEMBARAN PENGESAHAN SKRIPSI... iii LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I... iv LEMBARAN ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II... v LEMBARAN PERYATAAN... vi ABSTRAK... vii KATA PENGANTAR... ix DAFTAR ISI... xi DAFTAR GAMBAR... xiv DAFTAR TABEL... xvi DAFTAR PUSTAKA... xvii BAB I... 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Perancangan Manfaat Perancangan Batas Perancangan Konsep Perancangan... 3 x

11 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Chassis Kendaraan Tipe Kontruksi Chassis Rangka H Rangka Parimeter Rangka X Rangka Back Bone Pemilihan Material Stainless Steel Aluminium Iron Teory Dasar Analisis Perancangan Chassis Kendaraan Distribusi Beban Statis Pada Main Chassis Analisa Terhadap Tegangan Bending Dan Defleksi BAB III METODOLOGI Konsep Perancangan Perancangan Pahl dan Beitz Perancangan Mobil Urban BAB IV PERANCANGAN DAN PERHITUNGAN xi

12 4.1. Data dan Spesifikasi Chassis Pemilihan Material Perhitungan Chassis Distribusi Beban Statis Pada Chassis Analisa Beban Statis yang Bekerja Pada rangka samping Analisa Beban Statis yang Bekerja Pada rangka Silang Analisa Terhadap Tegangan Bending Analisa Defleksi Pada Chassis BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran LAMPIRAN xii

13 DAFTAR GAMBAR Gambar 1.1 : Sketsa Chassis dengan softwere Autodesk Inventor... 6 Gambar 1.2 : Embodiment Design... 6 Gambar 1.3 : Perancangan detail... 7 Gambar 2.1 : Rangka H (Rangka Tangga) Gambar 2.2 : Rangka Parimeter Gambar 2.3 : Rangka X Gambar 2.4 : Rangka Tulang Belakang Gambar 2.5 : Diagram Bebas Benda beban statis Gambar 2.6 : DBB Bagian A1 A Gambar 2.7 : DBB Bagian B1 B Gambar 2.8 : DBB Bagian C1-C Gambar 2.9 : Pemodelan sederhana Rangka dudukan Mesin dan Penumpang Gambar 2.10: Diagram Benda bebas pada Pemodelan Gambar 2.11: Free body diagram untuk menghitung momen terhadap titik A dan titik B Gambar Gambar Gambar Gambar 4.1 : Chassis Tampak Depan Gambar 4.2 : Chassis Tampak Atas Gambar 4.3 : Chassis Tampak Samping Gambar 4.4 : Ilustrasi pendistribusian beban statis simetris pada chassis Gambar 4.5 : Ilustrasi pendistribusian beban statis non simetris pada chassis xiii

14 Gambar 4.6 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor Gambar 4.7 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban pengemudi Gambar 4.8 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor Gambar 4.9 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban baterai (Wb) Gambar 4.10 : Analisa pendistribusian beban dengan Autodesk inventor) Gambar 4.11 : Diagram gaya yang terjadi pada pendistribusian beban engine.. 44 Gambar 4.12 : Free body diagram untuk mengitung momen terhadap titik A dan titik B Gambar 4.13 : Analisa beban statik dengan software autodesk inventor Gambar 4.14 : Hasil reaksi di perletakan titik A dan titik B akibat beban terpusat Gambar 4.15 : Bidang momen diagram (BMD) Gambar 4.16: Free body diagram untuk mengitung momen terhadap titik A dan B Gambar 4.17: Profil material chassis Gambar 4.18: DBB defleksi batang Gambar 4.19: Analisa defleksi pada rangka dengan autodesk inventor Gambar 4.20: Analisa defleksi pada rangka dengan Autodesk Inventor xiv

15 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 : Mechanical propertis of Stainless steel (AISI 317) Tabel 2.2 : Mechanical properties of aluminium Alloy 6061-T Tabel 2.3: Typical Composition of aluminium Alloy 6061-T Tabel 2.4 : Mechanical properties of iron, Fe Tabel 3.1 : Mechanical properties of Aluminium Alloy Table 3.2 : Tabel data dan batas beban pada rangka xv

16 DAFTAR PUSTAKA Achmad Muhib Zainuri. (2008). Kekuatan bahan. Yogyakarta: C.V Andi Offset. Ali Sadikin, 2013, Perancangan Rangka Chasis Mobil Listrik Untuk 4 Penumpang Menggunakan Software 3d Siemens Nx8, uversitas negeri semarang Andrew Pytel. Ferdinan L singer. (1980). Strength Of Material, 3 Rd Edition. Alih Bahasa: Darwin Sebayang. Jakarta: Erlangga. Chatur Aji S. Dkk. (2008). Rancang bangun gokart dengan penggerak motor bakar bensin 5.5 HP. Politeknik Negri Semarang. Skripsi Chu- Kia Wang. (1993). Analisa Struktur Lanjutan Jilid 1. Alih Bahasa : Kusuma Wirawan. Jakarta : Erlangga Daryanto. (2004). Reparasi Casis Mobil. Jakarta Zainun Achmad. (1999). Element Mesin 1. Bandung: PT. Refika Aditama xvi