193269807 perencanaan rem tromol pada honda karisma docx

8/11/2019 193269807 Perencanaan Rem Tromol Pada Honda Karisma Docx

1/58

PERENCANAAN REM TROMOL

PADA HONDA KARISMA

TUGAS ELEMEN MESIN I

Dibuat untuk memenuhi syarat

Mengikuti matakuliah Elemen Mesin I/TugasJurusan Teknik Mesin

Oleh

Nama : Dedi Suparman

NIM : 03043150006

Nama : Muhammad Noufal

NIM : 03043150088

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2006


2/58

PERENCANAAN REM TROMOL

PADA HONDA KARISMA

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN II

Disetujui oleh jurusan Teknik Mesin

Mengetahui Fakultas Teknik UNSRI

Dosen Pengasuh Elemen Mesin I Dosen Pembimbing

Ir.Firmansyah.MT Irsyadi Yani.ST.MTNIP. 131416216 NIP. 132126057


3/58

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah SWT karena berkat rahmat

dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan ilmiah dengan judul

Perencanaan Rem Tromol Pada Honda Karisma. Laporan ini disusun untuk

mengikuti matakuliah Elemen Mesin II/Tugas.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada :

1. Bapak Irsyadi, ST, MT, dosen pembimbing dalam penyusunan laporan ini.

2. Bapak Ir.Firmansyah, dosen pengasuh matakuliah Elemen Mesin II/Tugas.

3. Orangtua penulis yang telah memberi dukungan moral dan materi dalam

penyusunan laporan ini.

4. Teman-teman yang telah memberi masukan untuk laporan ini.

Penulis menyadari bahwa laporan ini masih terdapat kesalahan dan

kekurangannya. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan saran

yang bersifat membangun dari pembaca untuk kesempurnaan tulisan ini pada

masa yang akan datang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita.

Inderalaya, Desember 2006

Penulis


4/58

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................... ii

KATA PENGANTAR ...........................................................................................iii

DAFTAR ISI .......................................................................................................... iv

DAFTAR GAMBAR ..............................................................................................v

DAFTAR TABEL .................................................................................................. vi

DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... vii

ABSTRAK ...........................................................................................................viii

BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................... 1

A. Latar Belakang .....................................................................................1

B. Tujuan dan Manfaat ............................................................................. 1

C. Pembatasan Masalah............................................................................ 2

D. Metode Penulisan .................................................................................2

E. Sistematika penulisan ...........................................................................2

II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 4

A. Pengertian rem ..................................................................................... 4

B. Macammacam rem ...........................................................................5

C. Elemen rem sepatu............................................................................. 10

III PERENCANAAN REM ..........................................................................15


5/58

A. Rem sepatu .........................................................................................15

B. Pegas ................................................................................................... 18

C. Pena pin ..............................................................................................23

D. Poros .................................................................................................. 29

E. Bantalan.............................................................................................. 33

IV KESIMPULAN....................................................................................... 36

DAFTAR PUSTAKA ...........................................................................................38

TABEL - TABEL ................................................................................................. 39

KARTU ASISTENSI TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN II ............ 42


6/58

DAFTAR GAMBAR

Halaman

GAMBAR.

1 Macammacam rem ...................................................................... 6

2 Rem blok tunggal ..........................................................................13

3 Rem blok ganda ............................................................................. 13

4 Rem cakera .................................................................................... 13

5 Rem drum ...................................................................................... 14

6 Rem pita ........................................................................................14

7 Bantalan ......................................................................................... 35


7/58

DAFTAR TABEL

Halaman

TABEL.

Tekanan maksimum yang diizinkan untuk sepatu rem ........................ 12


8/58

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN

Tabeltabel ................................................................................. 39

Kartu Asistensi Tugas Elemen Mesin II ......................................42


9/58

ABSTRAK

Rem merupakan suatu elemen mesin yang digunakan untuk menghentikan

putaran poros, mengatur putaran poros dan juga mencegah putaran yang tidak

dikehendaki. Dalam proses pengereman, rem menyerap energi kinetik dari elemen

yang bergerak. Energi diserap dalam bentuk panas dan panas ini lalu dilepaskan,

sehingga panas yang berlebihan tidak terjadi.

Kapasitas pengereman bergantung pada beberapa factor yaitu tekanan pada

permukaan sepatu rem, koefisien gesekan dan kapasitas radiasi panas dari rem.

Faktor-faktor ini harus dipenuhi oleh bahan gesek yang mempunyai sifat koefisien

yang tinggi dan merata, daya tahan terhadap suhu yang tinggi, kekenyalan yang

baik dan ketahanan yang tinggi terhadap keausan, goresan, penggumpalan. Bahan

benda gesek yang umumnya digunakan pada rem tromol adalah asbestos dan

ferrrado


10/58

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Suatu mesin terdiri dari suatu komponen yang jumlahnya dapat

mencapai lebih dari seribu bagian. Semua bekerja saling mendukung dan

terpadu, sehingga dapat menghasilkan suatu gerakan. Banyak hal yang harus

diperhatikan oleh seorang perancang dalam perancangan suatu komponen dari

sebuah mesin antara lain yaitu menyesuaikan suatu komponen dengan fungsi

sebenarnya, faktor keamanan dari komponen yang direncanakan, efisiensi

serta faktor biaya.

Pada tugas elemen mesin ini akan direncanakan suatu alat yang

berfungsi untuk menghentikan poros atau benda yang mengalami gerakan

yaitu rem. Rem adalah suatu alat yang berguna untuk menghentikan atau

memperlambat putaran dari suatu poros yang berputar dengan perantara

gesekan. Peranan rem sangat penting dalam sebuah konstruksi kendaraan

bermotor. Oleh karena itu, penulis mengambil Rem Tromol Pada Motor

Karisma sebagai judul dari tugas perencanaan elemen mesin ini

B. Tujuan dan Manfaat Penulisan

Sasaran yang hendak dicapai dengan diadakannya Tugas Perencanaan

Elemen Mesin ini adalah sebagai berikut :


11/58

1.Menerapakan kajian teoritis dalam bentuk rancang bangun elemen mesin

khususnya pada rem tromol pada motor karisma.

2. Mampu merencanakan elemen-elemen mesin yang berdasarkan pada

perhitungan-perhitungan yang bersumber dari literatur sekaligus

mengaplikasikan teori yang dilihat langsung di lapangan.

C. Perbatasan Masalah

Berdasarkan pada pembagian rem yang terdiri dari beberapa jenis

maka permasalahan yang akan dibahas adalah :

1.Prinsip kerja rem tromol pada motor karisma

2.Ukuran-ukuran rem tromol motor karisma dari hasil perhitungan.

3.Gambar kerja dengan ukurannya berdasarkan hasil survey.

D. Metode Pembahasan

Pada perencanaan rem tromol motor karisma ini, pembahasan akan

dilakukan dengan menggunakan literatur yang memuat data-data serta rumus-

rumus yang berkaitan dengan masalah yang diambil serta dilengkapi dengan

studi lapangan.

E. Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan ini adalah

sebagai berikut :


12/58

BAB I : PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

B. Tujuan dan Manfaat Penulisan

C. Pembatasan Masalah

D. Metode Pembahasan

E. Sistematika Penulisan

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Rem

B. Macammacam rem

C. Elemen Rem Cakram motor rx

king BAB III : PERENCANAAN REM

A. Rem Cakram

B. Poros

BAB IV KESIMPULAN


13/58

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Rem

Rem adalah suatu alat yang berguna untuk menghentikan atau

memperlambat putaran dari suatu poros yang berputar dengan perantara

gesekan Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan secara

listrik dengan serbuk magnet, arus putar, fasa yang dibalik, arus searah yang

dibalik atau penukaran katup dan lain-lain.

Karena itu dalam banyak hal rem tidak bertindak sebagai rem

penyetop, dalam hal instalasi dihentikan oleh gaya rem, melainkan

mempunyai tugas untuk mempertahankan pesawat dalam suatu kedudukan

tertentu (rem penahan).

Momen rem terkecil terjadi pada poros yang berputar paling cepat.

Karena itulah maka rem sedapat mungkin kebanyakan dipasang pada poros

yang digerakkan oleh motor.

Syarat paling utama yang harus dipenuhi oleh rem ialah kelembutan

artinya tidak ada tumbukan ketika menghubungkan dan melepaskan rem,

pelepasan kalor yang cukup ketika terjadi kemungkinan penyetelan ulang

setelah aus.

Pada mesin pengangkat, rem digunakan untuk mengatur kecepatan

penurunan muatan atau untuk menahan muatan agar diam dan untuk

menyerap inersia massa yang bergerak seperti truk, crane, muatan dan

sebagainya.


14/58

Berdasarkan fungsinya, rem dapat diklasifkasikan sebagai berikut :

1. Jenis penahan.

2. Jenis penurunan.

3. Jenis penahan dan penurunan, rem ini melayani kedua fungsi penghentian

muatan dan mengatur kecepatan penurunan.

B. Macam-macam Rem

Menurut efek pengereman secara mekanis rem terbagi beberapa

golongan. Masing-masing golongan terdiri dari beberapa jenis rem, seperti

terlihat pada Gambar. 1

Rem gesek berguna untuk menghentikan poros, mengatur putaran

poros, mencegah putaran yang tidak dikehendaki agar tidak terjadinya slip,

dimana poros tersebut terletak pada suatu garus lurus atau sedikit berbeda.

Macam-macam rem gesek :

1.Rem Blok

a. Rem Blok Tunggal

Rem ini merupakan rem yang paling sederhana yang terdiri dari

satu blok rem, pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau

bahan gesek yang dapat diganti bila aus. Suatu hal yang kurang

menguntungkan pada rem blok tunggal adalah gaya tekan yang bekerja

dalam satu arah saja pada drum, sehingga pada poros timbul momen

lentur serta gaya tambahan pada bantalan yang tidak dikehendaki.

Demikian pula dengan pelayanan manual jika diperlukan gaya

pengereman yang besar, tuas perlu dibuat sangat panjang sehingga

kurang ringkas.


15/58

REM

GESEK LISTRIK ARUS PUTAR

PENUKARAN KATUP DLL FASA BALIK

REM BLOK REM CAKERA REM DRUM REM PITA

SEPATU DEPAN BELAKANG

REM TUNGGAL DUA SEPATU DEPAN

REM GANDA DUO SERVO

Gambar 1

Macam-macam rem

Pada dasarnya rem blok tunggal beroperasi karena aksi satu arah

blok tunggal sehingga menimbulkan lenturan pada poros rem. Rem

blok tunggal hanya dapat dipakai untuk menahan momen gaya yang

kecil pada penggerak tangan bila diameter poros tidak melebihi lima

puluh milimeter. Tekanan yang diberikan oleh blok besi cor pada rem


16/58

haruslah sedemikian rupa sehingga gaya gesek yang dihasilkan pada

permukaan roda mengimbangi gaya sekelilingnya.

b. Rem Blok Ganda

Kekurangan rem blok tunggal yang hanya mendapat gaya tekan

dalam arah saja hingga menimbulkan momen lentur yang besar pada

poros serta gaya tambahan pada bantalan, dapat diatasi jika dipakai dua

blok rem yang menekan drum dari dua arah yang berlawanan baik dari

sebelah dalam atau dari sebelah luar drum.

Rem blok ganda sering digunakan pada mekanisme pengangkat,

pemindahan dan pemutaran crane yang berbeda dengan rem blok

tunggal. Rem blok ganda tidak menimbulkan defleksi pada poros rem.

Penjepit dan crane yang digerakkan listrik hampir selalu didesain

dengan rem blok ganda. Rem digerakkan oleh pemberat dan dilepaskan

oleh elektromagnet, akibatnya pengereman permanen hanya bekerja

bila elektromagnet. Biasanya rangkaian listriknya dibuat saling

mengunci antara motor dan magnet sehingga secara otomatis

menghasilkan aksi pengereman walaupun motor berhenti secara

mendadak.

Pengoperasian rem dengan pemberat yang dipasang pada tuas

rem mempunyai kelemahan yaitu setelah arus diputuskan dan

pemberatnya jatuh, pemberat ini akan bergetar bersama dengan

tangkainya, menurunkan dan menaikkan tekanan sepatu roda dan akan

mengubah besarnya momen gaya pengereman. Perubahan secara


17/58

periodik pada momen gaya pengereman ini merupakan fenomena yang

tidak dikehendaki pada mekanisme pemindah.

2. Rem Drum

Rem yang biasa digunakan untuk otomobil berbentuk rem drum

(macam ekspansi) dan rem cakera (disc). Rem drum mempunyai ciri

lapisan rem yang terlindungi, dapat menghasilkan gaya yang besar untuk

ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem yang cukup panjang. Suatu

kelemahan rem ini ialah pemancar panasnya buruk. Blok rem dari rem ini

disebut sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda.

Biasanya rem ini banyak dipakai dengan sepatu depan dan sepatu

belakang. Pada rem sjenis ini, meskipun roda berputar pada arah yang

berlawanan, besar gaya rem tetap karena memakai dua sepatu depan,

dimana gaya rem dalam arah putaran jauh lebih besar daripada dalam arah

yang berlawanan. Ada juga rem yang disebut dengan duo servo.

Cara kerjanya :

Pada umumnya perencanaan rem drum menggunakan perhitungan

yang sederhana dan akan diperoleh ukuran bagian-bagian yang

bersangkutan serta gaya untuk menekan sepatu.

Tekanan minyak dalam silinder diperbesar atau diperkecil olek gaya

injakan pada pedal rem yang menggerakkan piston silinder master rem,

secara langsung atau penguat gaya. Untuk mencegah kenaikan gaya rem

yang terlalu melonjak pada saat pengereman darurat maka kenaikan


18/58

tekanan minyak yang ditimbulkan oleh injakan pedal akan lebih lunak

daripada injakan dibawah.

Perbandingan gaya rem tetap sama, namun demikian untuk

kontruksi, baru menjaga agar pada waktu pengereman tidak terjadi slip

antara telapak ban dan permukaan jalan, maka pengurangan kenaikan

tekanan minyak diatas pedal tertentu dikemukakan diatas.

3. Rem Cakera

Rem cakera terdiri atas sebuah cakera dari baja yang dijepit lapisan

rem kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini mempunyai sifat-sifat

yang baik seperti mudah dikendaikan, pengereman yang stabil, radiasi

panas yang baik sehingga banyak dipakai untuk rem depan. Adapun

kelemahannya yaitu umur lapisan yang pendek serta ukuran silinder rem

yang besar pada roda.

Dibandingkan dengan macam rem yang lain, rem cakera

mempunyai harga FER terendah karena pemancaran panas yang baik.

4. Rem Pita

Rem pita pada dasarnya terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah

dalamnya dilapisi dengan bahan gesek, drum rem dan tuas. Gaya rem akan

timbul bila pita dikaitkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua ujung

pita tersebut. Salah satu atau kedua pita dikaitkan pada tuas.

Rem pita mempunyai beberapa keuntungan seperti luas lapisan

permukaan dapar dibuat besar, pembuatan mudah, pemasangan tidak

sukar, gaya rem besar dalam keadaan berhenti. Tetapi karena sukar


19/58

dikendalikan rem ini tidak cocok untuk putaran tinggi, karena pita dapat

mengalami putus. Rem semacam ini dipandang tidak cocok untuk alat-alat

pengangkut manusia, rem pita banyak dipakai untuk derek. Rem sebuah

derek dimaksudkan untuk menghentikan putaran drum penggulung kabel

dan mencegah beban turun sendiri.

C. Elemen Rem Sepatu

Pada rem sepatu terdapat bagian atau elemen yang sangat penting,

elemen tersebut terdiri dari :

1. Roda Rem

Biasanya mesin pengangkat yang digerakkan tangan didesain

dengan roda dari besi cor dan digerakkan oleh penggerak daya. Roda yang

dipakai tersebut dari baja cor dengan tingkat diatas 55J I grup III, atau baja

tempa dengan 45 sesuai dengan standar Soviet dengan kekerasan

minimum permukaan gesek 280 BHN.

Lebar roda boleh melebihi lebar sepatu sebesar lima sampai

sepuluh milimeter. Roda rem harus diberi sirip untuk pelepasan kalor yang

lebih baik dan dilengkapi dengan lubang diantara siripnya untuk

mendapatkan sirkulasi udara yang lebih baik dan untuk melepaskan kalor

lebih efektif ke atmosfer.

2. Sepatu Rem

Sepatu rem dibuat dari kayu mapel atau poplar yang dipasang pada

tuas dengan baut. Untuk mekanisme penggerak sepatu dibuat dari besi cor


20/58

(dengan cetakan permanen, tingkat CH 12-28) dan diberikan lapisan rem

khusus. Lapisan tersebut dapat diikat dengan paku keling ataupun dengan

sekrup yang terbenam.

3.Lapisan Rem

Lapisan rem harus memenuhi syarat sebagai berikut:

a. Mempunyai koefisien gesek yang besar

b. Mampu bekerja dengan baik sampai temperatur tiga ratus derajat

celcius

c. Dapat menahan keausan pada kecepatan, tekanan, satuan, dan

temperatur tinggi

d. Mudah dibuat dan murah

Saat ini bahan yang paling banyak dipakai ialah pita canai. Pita

canai dibuat dengan mesin canai dari asbes non tekstil yang murah dengan

karet dan ditambahkan belerang untuk proses vulkanisir. Pita canai dibuat

dengan ketebalan sampai delapan milimeter dan lebar sampai seratus

milimeter. Pita canai sangat elastis dan dapat ditengkuk dengan mudah,

mempunyai koefisien gesek yang stabil dan tinggi antara 0,42 - 0,53 dan

dapat menahan temperatur sampai 2200C.

Percobaan-percobaan menyarankan nilai koefisisen gesek untuk

berbagai bahan tanpa pelumasan sebagai berikut :

1. Besi cor dengan besi cor 0,15

2. Baja dengan besi cor 0,15

3. Pita rem asbes tipe A dengan besi cor atau baja 0,37

4. Pita rema asbes tipe B dengan besi cor atau baja 0,37


21/58

5. Pita canai dengan besi cor atau baja 0,42

6. Kayu dengan besi cor 0,3

7. Kayu dengan baja 0,25

8. Kulit dengan besi cor 0,20

9. Kulit dan baja 0,20

10. Kuningan dan kuningan 0,17

11. Kuningan dan baja 0,16

12. Baja padat serat 0,17

Untuk mengetahui tekanan satuan maksimum yang dizinkan untuk

sepatu rem diberikan pada Tabel. 1:

Tabel. 1 : Tekanan maksimum yang diizinkan untuk sepatu rem

Material sebagai permukaan Tekanan per unit Kg/cm2

pengereman Rem di atas Rem di bawah

Besi dan baja 20 15

Baja dan besi 20 15Baja dan baja 4 2

Pita rem asbes dan logam 6 3

Pita canai dan logam 6 4

4. Tuas rem dan batang tarik

Tuas rem dibuat dari baja tuang-tempa cetak. Tegangan lentur

aman tuas dengan memperhitungkan kejutan patahnya bernilai antara

empat ratus sampai delapan ratus kilogram per sentimeter bujur sangkar

tergantung ukuran rem tersebut. Tuas baja tuang lebih mahal tetapi

memiliki kekakuan yang lebih baik dan lebih sedikit gerakannya ketika

berputar.


22/58

Gambar. 2

Rem blok tunggal

Gambar. 3

Rem blok ganda

Gambar. 4

Rem cakeram


23/58

(a) (b) (c)

Gambar. 5 Macam

macam rem drum

(a) sepatu depan belakang (b) dua sepatu depan (c) duo servo

Gambar. 6

Rem pita


24/58

BAB III

PERENCANAAN REM

A. Rem Sepatu

Dalam perencanaan rem ada beberapa macam persyaratan penting

yang harus dipenuhi yaitu besarnya momen pengereman, besarnya energi

yang diubah menjadi panas terutama bahan gesek yang dipakai. Pemanasan

yang berlebihan bukan hanya akan merusak bahan lapisan rem, tetapi juga

akan menurunkan koefisien gesekannya.

Bahan rem harus memenuhi syarat keamanan, ketahanan dan dapat

melakukan proses pengereman dengan halus. Disamping itu bahan rem juga

harus memiliki koefisien gesek yang tinggi, keausan kecil, kuat dan tidak

melukai permukaan drum dan dapat menyerap getaran yang timbul.

Pada perencanaan rem sepatu dalam diketahui data-data sebagai

berikut :

r = 54 mm = 0,054 m

a = 42 mm

= 0,042 m

f = 0,47 (Tabel. 2)

Pa = 690 Kpa (Tabel. 2)

1 = 00

2 = 1450

= 900 (karena 290

0)

ad


25/58

Dari data yang didapat kita dapat mengetahui persamaan gaya gerak

untuk dapat menggerakkan rem.

F =MnMf ................................................ (literatur 2hal 295)

C

Mf= MnFC

Moment Mfdari gaya gesekan adalah :

Mf=

Mf=

Mf =

Mf =

Mf =

fd . n (r a cos ) .................................... (literatur 2Hal 295)

f Pa br 2sin (r a cos ) dsin a 1

f Pa br r cos2 a 1sin2

2

sin a 1 2

1

f Pa br (rr cos2a sin2

2)

sin a 20,47 . 690 . 10 . b. 0,054 0 0,042 2 0

0,054 0,054 cos145 sin 145

sin 900 2

Mf = 17512,2 . b (0,054 + 0,04423 - 0,00691)

Mf = 17512,2 . b . (0,09132)

Mf = 1599,214 . b

Momen dari gaya-gaya normal diberikan :

Mn =dN (a sin) ............................................... (literatur 2hal 297)P .b .r .a 2

=a

sin2d

sina1

P . b. r. a1 2

=a

2 sin 2]1sina 4


26/58

=P a.b .r .a[22 1sin 22]4

sina

=

690.103.b.0,054.0,042 145

1

2sin 900 180 4

sin 2.1450

= 1564,92 . b (1,265 + 0,235)

= 1564,92 . b (1,5)

Mn = 2347,38b

Jadi :

Mf + F . c = Mn

1599,214 b + F . c = 2347,38 b F

. c = 748,166 b

F =748,166bc

1802c = a cos

2

c = 2 0,042 cos180145

2

c = 2 (0,042 cos 17,5o)

c = 0,08011 m

A = 360

22.r.b

=145

3602(3,14)(0,054)b

=0,13659 b

F =Pa.A(b fa)

b


27/58

748,166b=

690.103(0,13659)b(b0,47x0,042)

c b

748,166 b = 690. 103(0,13659)(b-0,01974)c

784,166 b = 690 . 103(0,13659) (b- 0,01974) (0,08011)

748,166 b = 7550,135 b -149,04

6801,969 b = 149,04 b =

6801,969149,04

b = 0,02191 m = 21,91 mm 22 mm

Jadi lebar muka dari kanvas rem yang diambil sebesar b = 22

mm. Mn= 2347,38 b

= 2347,38 . 22

= 51642,36 Nm

Mf= 1599,214 b

= 1599,214 . 22

= 35182,708

Nm C = 0,08011 m

B.

Pegas

Pada perencanaan ini pegas yang direncanakan merupakan pegas yang

menghubungkan antara rem sepatu kanan dan kiri yang digolongkan sebagai

pegas tarik, pegas tarik umumnya dipandang kurang aman dibandingkan

dengan pegas ulir tekan. Karena itu, tegangan yang diizinkan pada pegas tarik

diambil 20% lebih redah dari pegas tekan.


28/58


29/58

= 0,577 . 1230 Mpa

Ssy = 709,71 Mpa

Indeks pegas adalah :

C =D

d .............................................................

=7,11,4

C = 5.071

Maka faktor perkalian tegangan geser adalah :

Ks = 1 +

0,5 ....................................................

C

= 1 +0,5

5,071

= 1 + 0,098

(Literatur 2Hal 3)

(Literatur 2Hal 3)

Ks = 1,098

Sehingga Fmaxdidapat dengan menggantikan tegangan geser dengan

kekuatan mengalah puntir, didapat :

Fmax =

Ssy..d3

(Literatur 2 - Hal 13)

..........

8Ks .D

=709,71. 3,14 . (1,4)

3

8 . 1,098. 7,1

Fmax =6114,975

62,366

Fmax

= 98,0498 N


30/58

Besarnya gaya yang diperlukan untuk menimbulkan tegangan puntir pada

ujung cantelan, adalah :

Dimana :

rm=D

4

=7,14

= 1,775 mm

rid

= rm - .................................................. (Literatur 2 - Hal 16)2

1.4= 1,775 - 2

= 1,775 - 0,7

ri = 1,075 mm

maka :

K =rm

(Literatur 2 - Hal 8)......................................................................

ri

=1,7751,075

K = 1,65

Dimana K = Ks

Jadi :

Fmax =

Ssy..d3

(Literatur 2 - Hal 13)8K.D.............................................


31/58

=709,71 . 3,14 . (1,4)3

8 . 1,65 . 7,1

=6114,97593,72

Fmax= 62,247 N

Tegangan normal pada cantelan diperoleh dari gaya untuk menimbulkan

tegangan normal yang mencapai kekuatan mengalah :

Dimana :

rm =D

2

rm=7,1

2

= 3,55 mm

rid

= rm -2

= 3,551.4

2

= 3,550,7

ri = 2,85 mm

maka :

K =rm

ri

=3,552,85

K = 1,245


32/58

Dengan memasukkan = Sy dan harga-harga yang diketahui dalam

persamaan :

=M +F =K 32 .F .rm + 4F ............ (Literatur 2 - Hal 16)

I A .d2C n d

3

1230 =

1,245 . 32.Fmax. 3,55

+

4 . Fmax

3,14 (1,4)3 3,14 (1,4)

2

1230 = 141,432Fmax +

4 . Fmax

8,616 6,15

1230 = 16,415 . Fmax+ 0,65 . Fmax

1230 = 17,065 . Fmax

Fmax =

1230

17,065

Fmax = 72,07 N

C. Pena Pin

Dalam perhitungan pena pin kita memerlukan data-data berupa Mn,

Mf, dan c. Dimana data-data tersebut telah didapat dalam perhitungan

sebelumnya. Dimana :

Mn = 51,64 Nm

Mn = 35,18 Nm

c = 0,08011 m (c = jarak titik puncak ke pegas +

jarak titik puncak ke pena pin)

Sehingga gaya gerak yang diperoleh sebesar :


33/58

F =MnMf .. (Literatur 2 Hal 295)

C

=51,64 35,180,08011

=0,0801116,46

F = 205,47 N = 0,206 kN

Gaya gerak pada sumbu x dan y diperoleh sebesar :

Fx = F . sin 00

= 0,206 sin 00

Fx = 0 kN

Fy = F . cos 00

= 0,206 cos 00

Fy = 0,206 kN

Ry Ry

Rx Rx

Sepatu pertama Sepatu kedua


34/58

Untuk mendapatkan reaksi pena engsel, kita mencatat :

1 = 00

maka :A = ( sin

2

2)2

. (Literatur 2 Hal 297)

1

=12sin

22

= sin2145

0

= 0,165

B = 2sin d

1

1

2= sin 2

2 4 1

2 1 1 1= sin 2

2 sin 2

2 4 2 4 1

=155

1

sin 2(1550) 0

2 180 4

= 1,265 + 0,235

B = 1,5

D =

Pa. b . r

.. (Literatur 2 Hal 301)sin a

=690 . 10

3. 0,022 0.054

sin 900

D =0,81972 kN

1

= 0,81972 kN


35/58

Maka reaksi gaya-gaya pada pena engsel sepanjang sumbu x dan y adalah :

Rx =

Pa. b . r

(A f.B) - Fx (Literatur 2Hal 297)sin a

= D (Af.B) - Fx

= 0,81972 (0,1650,47 . 1,5)0

= 0,81972 (0,1650,705)

= -0,44 kN

Ry = D (B + f A)Fy

= 0,81972 (1,5 + 0,47 . 0,165)0,206

= 0,81972(1,57755)0,206

= 1,09 kN

Resultan dari gaya-gaya pada pena engsel sumbu x dan y adalah :

R = Rx2+R y2 ............................................... (Literatur 2Hal 301)

= (0,44)2+(1,09)

2

= 1,3817

= 1,175 kN

Dimana momen gesek (MF) dan normal (Mn) adalah perbandingan lurus

dengan tekanan sehingga daya putar yang disumbangkan oleh sepatu rem

sebelah kiri dipenuhi oleh persamaan

Mn =51,64Pa1000

Mf =35,18Pa

1000


36/58

Maka tekanan pada sepatu sebelah kiri sebesar :

F =Mn+Mf

(Literatur 2Hal 297)............................................ C

51,64Pa+

35,18Pa

0,206 =1000 1000

0,08011

0,0165 =51,64Pa+35,18Pa

1000

16,5 = 86,82Pa

Pa =16,5

86,82

Pa = 0,19 kPa

D =

Pa. b . r

sin a

=0,19 . 0,022 . 0,054

sin 900

D = 0,00022572 kN

Maka reaksi gaya-gaya pada pena engsel sepanjang sumbu x dan y untuk

putaran yang berlawanan dengan arah jarum jam sebesar :

Rx = D (A + f.B) - Fx ........................................ (Literatur 2Hal 297)

= 0,00022572 (0,165 + 0,47 . 1,5)0

= 0,00022572 (0,87)

= 1,96 . 10-4

kN

Ry = D (B - f.A)Fy

= 0,00022572 (1,5 - 0,47 . 0,165)0,206

= 0,00022572 (1,42245)0,206


37/58

= - 0,2057 kN

Resultan dari gaya-gaya pada pena engsel sumbu x dan y adalah :

R = Rx2

+R y2

................................................ (Literatur 2Hal 301)

= (1,96.104

)2+(0,2057)

2

= 0,042312

R = 0,206 kN

Momen yang terjadi pada pena pin sebesar :

M = R1. 1 - R2. 1

= 1,175 . 0,01510,206 . 0,0151

= 0,01774250,0031106

M = 0,0146319 kNm = 14,63 kNmm

Bahan dari pena pin adalah Baja AISI 1050 dengan :

= 49 kPsi = 33761 . 104Pa

=

M MC

=

Md2

=Z I d

64

d3 =

32M

= 32(14,63) . (337610000)

= 468,161060095400

d = 0,00762 m

d = 7,62 mm 8 mm


38/58

Diameter pena pin yang didapat adalah sebesar 8 mm.

D. Poros

Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.

Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama putaran. Peranan

utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.

Panjang dari poros yang direncanakan adalah sepanjang 160 mm

dengan bahan poros berupa Baja AISI 1010 dengan tegangan sebesar 26 kPsi

atau setara dengan 179,14 N/mm2.

Maka didapat :

m =Berat kosong sepeda motor +Berat 2 penumpang 2

=98,9 kg+140 kg

2

=238,9 kg

2

m = 119,45 kg

F = m . g = 119,45 . 9,8 = 1170,61 N

Reaksi pada batang poros :

F FA C D B

L/4

3L/4

L

RA RB


39/58

Fy = 0

RA F -1

2 F + RB = 0

RAF + RB= 0

RA+ RB= F

RA+ RB= 1170,61 N

MA= 0

12 F .

L +12F .

3L - RB. L = 04 4

FL8+ 8

3FLRB.L= 0

12FL RB.L =0

RB.L =

1

2FL

RB =1

2F =1

2(1170,61)=585,305N

RA+RB =1170,61

RA+585,305=1170,61

RA =585,305N

Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerah 0 x L4

X

V M

A

Fy= 0

RAV =0


40/58

V =RA =585,305N

M = 0

RA.x M =0

M=RA.x

Jika x = 0 mm, maka

: MA= 0 Nmm

Jika x =L

4 = 40 mm, maka :

M C =585,305(40)=23412,2Nmm

Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerahL

4 x 3L

4

1/2FL 4

x V M

RA

Fy= 0

RA12F V =0

V =RA1

2F =585,3051

2(1170,61)=0N

M = 0

RA.x 1

2F (x L4)M =0

M=RA.x1

2F.x+18F.L

Jika x =L

4 = 40 mm, maka :

M C=585,305(40)1

2(1170,61)(40)+18(1170,61)(160)

M C=23412,223412,2+23412,2=23412,2Nmm


41/58

Jika x =3L

4 = 120 mm, maka :

MD =585,305(120)12(1170,61)(120)+18(1170,61)(160)

MD =70236,670236,6+23412,2=23412,2Nmm

Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerah3L

4 x L

L/4 F F

V M3L/4

x

RA

Fy= 0

RA12F

12F V =0

V =RAF =585,3051170,61= 585,305N

RA.x 1

2F (x L4)

12F (x

3L4)M =0

M =RA.x 12F.x +

18F.L

12F.x +

38F.L

M=RA.xF.x+1

2F.L

Jika x =3L

4 = 120 mm, maka :

M D=585,305(120) (1170,61)(120)+1

2(1170,61)(160)

MD=70236,6140473,2+93648,8=23412,2Nmm

Jika x = L = 160 mm, maka :

MB =585,305(160)(1170,61)(160)+1

2(1170,61)(160)

MB =93648,8187297,6+93648,8=0Nmm

Diagram gaya geser :


42/58

V

(N) 585,305

-585,305

Diagram momen :

M (Nmm)

23412,2

=32 M

. .... .... .... .... .... ...... .... .... .... ... .... .... .... .... . (Literatur 2Hal 263)

d3

179,14 =32 ( 23412,2)

d3

562,4996 d3 = 749190,4

d3 =

749190,4

562,4996

d3 = 1331,9

d = 11 mm 12 mm

Diameter poros yang digunakan adalah 12 mm

E. Bantalan

Pada perencanaan ini menggunakan bantalan luncur. Bantalan ialah

elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan

bolak-balik dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan

harus kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya


43/58

bekerja dengan baik maka prestasi seluruh mesin lainnya bekerja dengan

baik.

Pada bantalan luncur ini terjadi gesekan luncur antara poros dan

bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan

perantara lapisan pelumas.

Pada perencanaan ini didapat data-data sebagai berikut :

m = 119,45 kg

N = 7500 rpm (pv)a

= 1,5 (Tabel. 4)

l mN

................................................ (Literatur 3 - Hal 114)1000x60 (pv)a

l 3,14 119,45(7500)

1000x60 1,5

l 3,14 895875

60000 1,5

l 2813047,5

90000

l 31,26 mm 32 mm

Asumsikan harga l/d = 2,5

Maka :

31d= 2,5

d =232

,5=12,8mm 13 mm

Diameter bantalan yang digunakan adalah 12,5 mm.


44/58

BAB IV

KESIMPULAN

Berdasarkan perhitungan-perhitungan pada bab terdahulu didapat data

sebagai bahan untuk merencanakan rem tromol yaitu :

1. Perencanaan Sepatu rem

Data yang diambil dari literature didapat sebagai berikut :

r = 54 mm

a = 42 mm

f = 0,47

Pa = 690 kPa

Dari data di atas didapat lebar muka sepatu rem (b) = 22 mm.

2. Perencanaan Pegas

Data yang diambil adalah sebagai berikut :

d = 1,4 mm

D = 7,1 mm A =

1750 Mpa m =

0,192

Dari data di atas didapat :

Fmax = 62,247 N (diambil dari F1max = 98,0498 N ; F2max = 62,247 N ;

F3max= 72,07 N)

3. Perencanaan Pin Penahan

Pin penahan terbuat dari bahan Baja AISI 1050

Mn = 51,64 Nm


45/58

Mf = 35,18 Nm

c = 0,08011 m

= 49 kPsi = 33761 . 104Pa

Dari hasil perhitungan didapat diameter pin (d) = 8 mm.

4. Perencanaan Poros

Bahan poros terbuat dari Baja AISI 1010

= 26 kPsi = 179,14 N/mm2

L = 160 mm m =

119,45 kg

Maka didapat diameter poros (d) = 12 mm

5.Perencanaan Bantalan

Bantalan terbuat dari besi

cor. = 0,3 - 0,6

m = 119,45 kg N

= 7500 rpm (pv)a

= 1,5

Dari hasil perhitungan didapat diameter dalam bantalan (d) = 13 mm.

Terlihat bahwa perhitungan poros dan bantalan sesuai, karena diameter poros

lebih kecil daripada diameter bantalan.


46/58

DAFTAR PUSTAKA

1.Khurmi, RS, Gupto JK, A Text Book Of Machine Design, Eurasia Publishing

House, New Delhi, 1982.

2.Shigley, Joseph, L.D Mitchell, Perencanaan Teknik Mesin, Jilid 2, Edisi 4,

Erlangga, Jakarta, 1994.

3.Sularso, Ir, MSME, Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen Mesin, PT

Pradya Paramitha, Jakarta, 1981.

4.PT Astra Honda Motor, Panduan Penjualan Karisma, Jakarta, 2002.

5.PT Astra Honda Motor, Buku Pedoman Reparasi Honda Karisma, Jakarta,

2002.

6.PT Astra Honda Motor, Parts Katalog Honda Karisma, Edisi 1, Jakarta, 2002.


47/58

Tabel. A Beberapa Sifat Lapisan Rem

Lapisan yang Lapisan yang Balok yang

ditenun dicetak kaku

Kekuatan tekan, kpsi 1015 1018 1015

Kekuatan tekan, MPa 70100 70125 70100

Kekuatan tarik, kpsi 2.53 45 34

Kekuatan tarik, MPa 1721 2735 2127

Suhu maksimum,oF 400500 500 750

Suhu maksimum,oC 200260 260 400

Kecepatan maks., fpm 7500 5000 7500

Kecepatan maks.,m/s 38 25 38

Tekanan maks., psi 50100 100 150

Tekanan maks., kPa 340690 690 1000

Koefisien gesekan rata-rata 0,45 0,47 0,4045

Tabel. B Konstanta yang dipakai untuk memperkirakan kekuatan tarik dari baja

pegas yang dipilih

Bahan Eksponen Konstanta A

m kpsi MpaSenar musik 0,146 196 1350,44

Kawat yang dikeraskan dengan penarikan 0,192 254 1750

Tabel. 4


48/58

Tabel. 2 : Sifatsifat Mekanis dari Baja

Nomor Nomor Cara Kekuatan Kekuatan Pemanjangan Pengurangan KekerasanUNS AISI Pengerjaan Mengalah Tarik dalam 2 in Luas Brinell

kpsi kpsi % % HB

G10100 HR 26 47 28 50 95

G10150

1010 CD 44 53 20 40 105HR 27 50 28 50 101

G101801015 CD 47 56 18 40 111

HR 32 58 25 50 1161018 CD 54 64 15 40 126

HR 33 56 25 45 121

G103501112 CD 60 78 10 35 167

HR 39 72 18 40 1431035 CD 67 80 12 35 163

Drawn 800 F 81 110 18 51 220Drawn 1000 F 72 103 23 59 201Drawn 1200 F 62 91 27 66 180

G10400 HR 42 76 18 40 1491040 CD 71 85 12 35 170

Drwan 1000 F 86 113 23 62 235G10450 HR 45 82 16 40 163

1045 CD 77 91 12 35 179G10500 HR 49 90 15 35 179

1050 CD 84 100 10 30 197


49/58


50/58


51/58

B.

PERHITUNGAN POROS

-Daya yang ditransmisikan (P) = 5 HP = (5 x 0,735) kW = 3,675 kW

-Faktor koreksi (fc) = 1,0 (Tabel. 6)

-Daya yang direncanakan (Pd)

Pd= fc. P ............................................................... (Sularso, hal 7)

= 1,0 . 3,675

= 3,675 kW

- Momen rencana (T)

T = 9,74 . 105

Pd

................................................. (Sularso, hal 7)n1

3,675

=9,74 . 105639,2

=5600 kgmm

-Bahan poros : S40C - H

B = 62 kg/mm2 (Tabel. 7)

Faktor keamanan (Sf1) = 6,0 (Untuk bahan SC) ................... (Sularso, hal 8)

Faktor kekasaran permukaan (Sf2) = 2,5 ............................... (Sularso, hal 8)

- Tegangan geser yang diizinkan (a)

a =

B

Sf1.Sf2

=

62

(6,0)(2,5)

= 4,13 kg/mm

2


52/58

- Faktor pengaruh beban lentur (Cb) = 2,3 .............................. (Sularso, hal 8)

Faktor koreksi yang dianjurkan ASME (Kt) = 1,5 ................ (Sularso, hal 8)

- Diameter poros (ds)

1

5,1.Kt.Cb.Tds=3

(Sularso, hal 8).............................................

a

1(5,1)(2,3)(1,5)(5600)

=3

4,13

= 28,8 mm

- Tegangan geser yang terjadi ()

=

5,1.T.. .. .. . ... .. . .. ... . . ... .. . .. ... . . ... .. . ... .. . .. .. .. . ... .. . .

(Sularso, hal 7)ds 3

=(5,1)(5600)

28,83

= 1,2 kg/mm2

Sehingga :

a.Sf2 CbKt

10,3 > 4,1 ; maka poros aman

C. PERHITUNGAN PASAK

- Bahan pasak : S35C-H

Kekuatan tarik (B ) = 58 kg/mm2 (Tabel. 8)

Faktor keamanan Sfk1= 6 ; Sfk2= 3 ............................... (Sularso, hal 25)

- Ukuran pasak untuk diameter poros 2230 mm yaitu : (Tabel.7)


53/58

b (lebar pasak) = 8 mm

h (tinggi pasak) = 7 mm

t1(kedalaman alur pasak pada poros) = 4,0 mm

t2(kedalaman alur pasak pada naf) = 3,3 mm

Panjang pasak (lk) = 40 mm

- Gaya tangensial (F)

F =

T

ds

2

=5600

28,8

2

= 388,8 kg

- Tegangan geser yang diizinkan (ka )

ka =

B

Sfk1.Sfk2

= 58(6)(3)

=3,2 kg/mm2

- Tekanan permukaan yang diizinkana = 8 kg/mm2

- Panjang pasak dari tegangan geser yang diizinkan

k=388,8

3,2 ; l115,188.l1

Panjang pasak dari tekanan permukaan yang diizinkan

=388,8

8,0 ; l2 14,72

l2.3,3


54/58


55/58

BAB XI

PENGUKURAN PERPINDAHAN DAN DIMENSI

11. 1 PENDAHULUAN

Penentuan perpindahan linear adalah salah satu yang paling

mendasar dari seluruh pengukuran. Perpindahan mungkin menentukan

tingkat suatu bagian fisis, atau mungkin menentukan jauhnya suatu gerakan.

Bentuk yang paling umum dari pengukuran perpindahan ialah

membandingkan langsung dengan suatu standar sekunder (pembandingan

langsung). Alat-alat ukur tesebut diklasifikasikan dalam Tabel. 11.1.

11. 2 SUATU MASALAH DALAM PENGUKURAN DIMENSI

Suatu masalah yang sering dihadapi dalam pengukuran suatu

dimensi adalah tidak adanya standar pengukuran. Misalnya untuk mengukur

suatu lubang yang dibor digunakan suatu pengukur Diterima / Tidak

Diterima jenis sumbat. Sekarang yang menjadi masalah apakah alat

pengukur tersebut masih dalam toleransi ? Kita hanya akan mengetahui

dengan cara mengukurnya dengan balok ukur. Tetapi untuk bisa berguna,

batang ukur itu sendiri harus diukur dan seterusnya sampai akhirnya

kembali ke standar panjang dasar.

Contoh lainnya yang menggambarkan betapa pentingnya standar

pengukuran yaitu pembuatan lubang di atas sebuah eleman. Dimensi yang

diperinci oleh suatu pabrik tidak akan bisa terpenuhi oleh pembuat


56/58

pengukur kecuali kedua perangkat balok ukur yang digunakan diturunkan

dengan teliti dari standar dasar yang sama.

Tabel. 11.1 Klasifikasi Alat-alat Pengukur Perpindahan

Alat-alat dengan Resolusi Rrendah (sampai dengan 1/100 in) (0,25

mm)

1.Penggaris baja yang digunakan langsung atau dengan bantuana.Kaliper

b.Pembagic.Pengukur permukaan

2.Pengukur tebalAlat-alat dengan Resolusi Menengah (sampai dengan 1/10.000 in)(2,5

x 10-3

mm)

1.Mikrometer (dalam bermacam- macam bentuk, misalnya jenis biasa , di

dalam, kedalaman, ulir sekrup dan lain-lain) yang digunakan langsung

atau dengan bantuan asesori seperti :

a.Pengukur teleskopikb.Pengukur-pengukur bola yang bisa diperpanjang

2.Alat-alat vernier, dalam bermacam-macam bentuk seperti jenis di luar, di

dalam, kedalaman, tinggi dan sebagainya

3.Pengukurpengukur khusus (dinamai bermacam-macam seperti sumbat,

cincin, snap, tirus dan sebagainya)4.Indikator dial5.Mikroskop pengukur

Alat-alat Resolusi Tinggi (sampai dengan mikroin)(2,5 x 10-5

mm)

Balok-ukur (gage block) digunakan langsung atau dengan bantuan

beberapa bentuk pembanding (comparator ) seperti

a.Pembanding mekanisb.Komparator listrikc.Komparator pneumatikd.Sumber cahaya monokhromatik dan lempeng optis

Alat-alat Resolusi Super

Bermacam-macam bentuk interferrometer yang digunakan dengan sumbercahaya khusus

11.3 BALOK UKUR

Balok ukur adalah kuantitas yang diketahui yang digunakan untuk

mengalibrasi alatalat pengukur dimensi, untuk menyetel alatalat khusus,

untuk digunakan langsung dengan asesori sebagai alat ukur dan merupakan

standar dimensi dalam industri. Alatalat ini merupakan balokbalok kecil


57/58

yang dibuat dari baja yang telah diberi perlakuan panas untuk menstabilkan

guna mengurangi perubahan ukuran sesudah lama dipakai, dan mempunyai

permukaan paralel serta ukuran yang teliti dengan toleransi yang ditentukan

untuk kelasnya. Kombinasi yang teliti dimungkinkan dalam kenaikan

sepersepuluh ribu sampai lebih dari 120.000 variasi dimensi.

11. 4 RAKITAN TUMPUKAN BALOK-UKUR

Balok-balok ukur tersebut dirakit dengan menumpuknya bersama-

sama untuk mendapatkan dimensi yang dikehendaki.

Prosedur yang dianjurkan untuk merakit balok-balok itu adalah

sebagai berikut : Bersihkan permukan-permukaan balok tersebut dengan

alkohol dan kapas yang bisa menghisap; kemudian lapisilah dengan minyak

tanah dengan menggunakan kain bersih yang lain. Bersihkanlah permukaan

tersebut dengan kapas bedah sampai tidak ada lapisan minyak yang

kelihatan. Pegang kedua ujung balok yang berlawanan bersama-sama agar

sisa-sisa kotoran atau benda yang mungkin masih menempel bisa hilang.

Dan mereka terkombinasi secara sempurna bila dilakukan penjepitan kedua

balok dengan tepat akan menghalangi kedua balok tersebut lepas kembali

karena gaya adhesi antara kedua permukaanya kira-kira 30 kali lebih besar

daripada tekanan atmosfer.


58/58

193269807 perencanaan rem tromol pada honda karisma docx

Documents