BAB I

[BAB I]Desain Elemen Mesin II

BAB II

LANDASAN TEORI

II.1. Definisi Rem

Rem adalah salah satu elemen mesin yang berfungsi menghentikan poros, mengatur putaran poros, dan juga mencegah putaran yang tidak dikehendaki. Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan, dan secara listrik dengan serbuk maknit, arus pusar, fasa yang dibalik, arus searah yang dibalik atau penukaran kutup, dll.

Pada dasarnya rem terdiri dari tiga elemen, diantaranya permukaan gesek yang berpasangan, alat pemindah daya putar dari dan kepermukaan, dan mekanisme penggerak.

Rem gesekan dapat diklasifikasikan lebih lanjut atas :

(a) Rem blok, yang dapat dibagi lagi atas rem blok tunggal dan ganda.

(b) Rem drum

(c) Rem cakeram

(d) Rem pita, dll.

Adapun cara kerja rem tromol itu sendiri adalah:

Cara kerja rem tromol adalah dengan menekan pedal rem. Pedal rem tersebut akan menarik kawat rem dan trus menarik lengan rem, sehingga nok penonjok tromol akan bergerak keluar dan menekan pad rem tersebut keluar, otomatis dengan bergeraknya pad rem keluar maka pad rem tersebut akan menekan tromol dan terjadilah pengereman.

Gambar II.1. Cara kerja rem tromol

II.2. Jenis Rem Drum dan Sepatu

Pada umumnya rem tromol berbentuk rem drum (macam ekspansi). Rem drum mempunyai ciri lapisan yang terlindung, dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem cukup panjang. Blok rem dari rem ini disebut sepatu rem, karena bentuknya yang mirip sepatu. Gaya rem tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda.

Gambar II.2. Macam-macam rem drum/tromol

II.3. Gaya Yang Terjadi Pada Rem Drum

Rem drum merupakan rem bersepatu dalam yang memuai, oleh Karena itu kita harus mengetahui gaya-gaya yang terjadi pada rem tersebut.

Gambar II.3. Sepatu gesekan dalam

Untuk mencari gaya gerak F, dengan menggunakan kondisi bahwa jumlah momen terhadap pena engsel adalah nol. Gaya gesek mempunyai lengan ke pena engsel sebesar r-acos. Momen dari gaya gesekan ini adalah

Dimana :

a : sudut pada tengah-tengah sepatu diukur dari sumbu x

1 : sudut terdekat engsel sepatu diukur dari sumbu x

2 : sudut sepatu dari engsel sampai pada ujung bebas

Pa : tekanan maksimum, (Pa)

b : lebar sepatu , (mm)

a : jarak antara pusat ke pena engsel, (mm)

Lengan momen dari gaya normal dN terhadap pena engsel adalah a sin. Dengan mengatakan momen dari gaya-gaya normal sebagai dan menjumlahkan momen-momen terhadap pena tersebut, maka momen gaya normal adalah :

Gaya gerak F harus mengimbangi momen-momen ini, jadi gaya gerak F untuk sepatu bertenaga sendiri adalah :

Arah dari gaya gesekan akan kalau putarannya dibalik, jadi untuk sepatu yang tidak bertenaga sendiri, gaya gerak adalah :

Daya putar T yang diberikan pada drum oleh sepatu rem, adalah jumlah dari gaya-gaya gesekan fdN kali jari-jari drum tersebut. Jadi daya putar T, untuk sepatu bertenaga sendiri adalah :

Sedangkan untuk sepatu yang tidak bertenaga sendiri, dalam menghitung daya putar T, maka kita harus menghitung tekanan permukaan yang terjadi pada sepatu tersebut, karena berbeda dengan sepatu bertenaga sendiri.

Hasil perhitungan harus menghasilkan daya putar T sepatu yang tidak bertenaga sendiri lebih kecil dibandingkan dengan sepatu yang bertenaga sendiri .

Daya putar total :

Reaksi pena engsel didapat dengan mengambil penjumlahan gaya-gaya horizontal dan vertikal, Jadi untuk reaksi horizontal (Rx)dan vertikal (Ry) pada pena engsel untuk sepatu yang bertenaga sendiri , kita mempunyai :

Sedangkan untuk sepatu yang tidak bertenaga sendiri, adalah :

dimana :

II.4. Pertimbangan Energi, Waktu, dan Kenaikan Suhu

Bila anggota mesin yang berputar diberhentikan oleh rem, energi kinetis putaran harus diserap oleh rem. Energi ini muncul dalam rem dalam bentuk panas. Dengan cara yang sama, bila anggota mesin yang semula diam diberi kecepatan, slip harus terjadi pada klos sampai anggota yang digerakan tersebut mempunyai kecepatan yang sama dengan penggeraknya. Energi kinetis diserap selama operasi klos ataupun pada rem, dan energi ini muncul berupa panas.

dimana :

I = inersia massa

= kecepatan sudut

Operasi rem selesai pada saat dimana kedua kecepatan sudut danmenjadi sama. Misalkan waktu yang diperlukan untuk operasi tersebut sebesar . Maka = 0 bila dan sehingga persamaan waktu, adalah :

Kenaikan suhu dari susunan klos atau rem bisa diperkirakan dengan persamaan berikut ini :

dimana :

= kenaikan suhu,

C = panas spesifik, pakailah 500 j/kg untuk baja dan besi tuang.

m = massa dari bagian klos atau rem, kg

II.5. Pegas Pegas dapat digolongkan atas dasar jenis beban yang dapat diterimanya, macam-macam pegas diantaranya ;

(a). Pegas tekan atau kompresi

(b). Pegas tarik

(c). Pegas puntir

(d). Pegas volut

(e). Pegas daun

(f). Pegas piring

(g). Pegas cincin

(h). Pegas batang puntir

Gambar II.4. Macam-macam pegas

Pegas yang dipakai dalam rem drum adalah pegas tarik dan termasuk jenis pegas ulir. Bila tarikan atau kompresi pada pegas ulir, besarnya momen puntir T (kg/mm) adalah tetap untuk seluruh penampamg kawat yang bekerja. Besar momen puntir tersebut adalah :

dimana :

D = diameter lilitan rata-rata (mm)

= gaya tekan sepatu (kg)

dan tegangan gesernya, dapat dihitung dari

dimana :

d = diameter kawat (mm)

dan tegangan maksimum yang terjadi dipermukaan dalam lilitan pegas ulir

adalah :

dimana :

K= faktor tegangan dari wahl

Lendutan pegas, adalah :

dimana :

G = modulus geser pegas

Dan konstanta pegas, adalah :

II.6. Efek Pengereman Suatu kendaraan yang sedang bergerak memiliki energi kinetik. berbanding lurus. Untuk memperlambat atau menghentikan kendaraan yang sedang bergerak diperlukan suatu mekanisme pengereman sehingga energi kinetik dapat diubah menjadi energi lain.

PAGE Bay Haqie AkmaPage 1

_1389725089.unknown

_1389725098.unknown

_1389725106.unknown

_1389725110.unknown

_1389725114.unknown

_1389725116.unknown

_1389725118.unknown

_1418729303.dwg

_1389725117.unknown

_1389725115.unknown

_1389725112.unknown

_1389725113.unknown

_1389725111.unknown

_1389725108.unknown

_1389725109.unknown

_1389725102.unknown

_1389725104.unknown

_1389725105.unknown

_1389725103.unknown

_1389725100.unknown

_1389725101.unknown

_1389725099.unknown

_1389725093.unknown

_1389725096.unknown

_1389725097.unknown

_1389725095.unknown

_1389725091.unknown

_1389725092.unknown

_1389725090.unknown

_1389725081.unknown

_1389725085.unknown

_1389725087.unknown

_1389725088.unknown

_1389725086.unknown

_1389725083.unknown

_1389725084.unknown

_1389725082.unknown

_1389725077.unknown

_1389725079.unknown

_1389725080.unknown

_1389725078.unknown

_1389725076.unknown