Download - PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
1/30
PERANCANGAN ULANG REM CAKRAM
HONDA SUPRA
DISUSUN UNTUK MEMENUHI MATA KULIAH PRAKTIKUM ELEMEN MESIN II
Disusun oleh :
Dadang Setiawan
1296014
Dosen pembimbing :
Yusril ST
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
BANDUNG
2000
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
2/30
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur saya panjatkan kepada tuhan yang maha esa atas rahmatnya
saya bisa menyelesaikan laporan tugas perancangan Elemen Mesin II dengan judul
Perancangan Ulang Rem Cakram Honda Supra.
Pada laporan tugas Elemen Mesin II ini penulis membahas teori mengenai
parameter yang berhubungan dengan rem cakram dan melakukan perhitungan untuk
mencari parameter tersbut berdasarkan data spesifikasi yang telah diketahui
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada bapak
Yusril.ST yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas ini, dan kepada
para dosen yang mengajar mata kuliah Elemen Mesin II serta kepada rekan-rekan
mahasiswa yang telah membantu dalam penyelesaian tugas ini.
Dengan penuh kerendahan hati, penulis menyadari bahwa laporan tugas elemen
ini banyak kekurangannya baik ditinjau dari segi isi maupun penggunaannya . Karena
itu penulis mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca agar penulisan laporan
pada tahun berikutnya lebih baik dan berguna bagi mahasiswa lainnya.
Bandung, Desember 2000
Penulis
i
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
3/30
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR .. i
DAFTAR ISI ii
BAB I : PENDAHULUAN . 1
1.1. Latar belakang . 11.2. Tujuan dan manfaat pengkajian .. 21.3. Rumusan masalah 21.4. Sistematika penyajian laporan 3
BAB II : TEORI DASAR . 4
2.1. Rem Cakram .. 42.2. Rem Tromol .. 62.3. Rem Sepatu .. 72.4. Rem pita 8
BAB III : TEORI DASAR PERHITUNGAN 9
3.1 Gaya gesek . 113.2 Tekanan minyak 113.3 Faktor Efektivitas Rem (FER) 123.4 Kerja gesek rem 123.5 Daya gesek 123.6 Umur rem 133.7 Temperatur rem 13
ii
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
4/30
BAB IV : PERHITUNGAN .. 14
4.1. Data kendaraan . 144.2. Perhitungan . . 17
4.2.1 Gaya reaksi .. 174.2.2 Beban dinamis . 184.2.3 Gaya gesek roda 184.2.4 Torsi roda . 194.2.5 Tekanam minyak . 194.2.6 Faktor efektivitas rem 204.2.7 Kerja gesek rem 204.2.8 Daya gesek . 204.2.9 Umur rem 214.2.10 Temperatur kanvas rem 21
BAB V : ANALISA DAN KESIMPULAN 23
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN TABEL
iii
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
5/30
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANGRem merupakan komponen yang sangat penting dalam duania otomotif, hal ini
dikarenakan rem merupakan suatu elemen yang berfungsi untuk menahan laju dari
kendaraan, sehingga bila tidak ada komponen ini dapat mengganggu keselamatan dari
pemakainya.
Berdasarkan jenisnya rem terbagi beberapa macam yaitu rem cakram, rem tromol,
rem pita, dan rem sepatu hal ini tergantung dari pemakaiannya.
Dalam dunia otomotif rem yang biasa digunakan yaitu rem cakram dan rem
tromol. Rem cakram biasanya digunakan pada kendaraan yang mempunyai daya yang
besar sehingga diperlukan pengereman yang sangat baik, sedangkan untuk
pengereman kendaraan yang mempunyai daya yang kecil cukup dengan
menggunakan rem tromol saja.
Untuk melakukan pengereman ( khususnya Otomotif ) selain kita memperhatikan
jenis rem kita juga harus memperhatikan ban yang digunakan, karena apabila rem kita
bagus tapi ban yang kita gunakan daya cengkrannya jelak maka pengereman yang kita
lakukan tidak akan optimal. Oleh karena itu kedua komponen ini sangat penting
dalam proses pengereman ini.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
6/30
1.2. TUJUAN DAN MANFAAT PENGKAJIAN
Tujuan dari perancangan ini penulis ingin melakukan perancangan dari suatu
rem cakram yang biasa digunakan pada kendaraan sepeda motor yang mempunya
daya sebesar 7,5 dk dengan putaran poros maksimum 8000 rpm dan apabila
rancangan rem cakram ini digunakan untuk penggunaan lain kemungkinan ada
perbahan dalam torsi, dimensi danpanas yang timbul akibat gesekan dari kanpas rem
dan disk nya.
Manfaat yang diambil dalam perancangan ini penulis penulis dapat
membandingkan hasil perhitungan yang didapat dengan keadaan yang sebenarnya.
Selain itu penulis dapat melihat kelebihan dan kekurangan dalam perancangan ini.
Dalam perancangan ini juga penulis dapat menentukan bahan maupun dimensi
yang baik untuk kendaraan yang mempunyai daya 7,5 dk dam putaran poros 8000
rpm sehingga dengan begitu penulis dapat menganalisa kekurangan dari rem yang
sudah ada.
1.3. RUMUSAN MASALAH
Untuk memulai perancangan ulang rancangan ini kita dapat memulainya dengan
cara menghitung :
- Torsi pembebanan- Torsi gesekan- Kerja gesekan selama pemakaian- Pemilihan bahan kanvas- Umur kanvas- Perpindahan kalor.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
7/30
Didalam melakukan perhitungan torsi pembebanan kita menggunakan diagram
benda bebas dan beberapa asumsi seperti beban manusia yang mengendarai sepeda
motor itu pada perhitungan selanjutnya kita dapat mengunakan asumsi 2 lain dan
melihat tabel.
1.4. SISTEMATIKA PENYAJIAN LAPORAN
Dalam perancangan rem cakram ini, sistematika perancangannya dibagi
menjadi beberapa bab, yaitu :
- BAB I : PENDAHULUAN
- BAB II : TEORI DASAR
- BAB III : TEORI DASAR PERHITUNGAN
- BAB IV : PERHITUNGAN
- BAB V : KESIMPULAN DAN ANALISA
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
8/30
BAB II
DASAR TEORI
Rem merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia otomotif karena
rem berfungsi untuk menahan laju kendaraan yang bergerak sehingga bila tidak ada
rem dapat mengganggu keselamatan pemakainya.
Dalam dunia otomotif rem ada dua macam yaitu rem tromol yang digerakan dengan
batang penarik dan rem cakram yang digerakan dengan kabel penarik, selain rem
tromol dan rem cakram ada juga yang disebut dengan rem sepatu dan rem sabuk.
2.1 Rem cakram
salah satu bantuk sederhana dari rem cakram seperti pada gambar dibawah.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
9/30
Dalam keadaan pengereman, dua gaya O dikerjakan pada bagian terkecil piringan
rem. Kedua sepatu dilewngkapi dengan bahan gesek dan berengsel disekeliling A dan
B, Pegas C berguna untuk mempertahankan agar sepatu tetap tertekan pada titik
engsel dan pegas diadakan secara mekanik.
Untuk notasi rem cakram yang berguna untuk perhitungan dalam perancangan ini
dapat dilihat pada gambar dibawah.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
10/30
2.2 Rem Tromol
Rem tromol digerakan dengan batang penarik.
Bentuk rem tromol dapat dilihat pada gambar dibawah.
Dalam rem tromol terdapat silinder dimana dalam silinder terdapat dua buah
piston. Piston ini mendorong tuas kanvas untuk tromol.
Penggerakan dari piston ini bisa digerakan secara mekanik atau hihrolik. Rem
tromol banyak digunakan pada kendaraan bermotor yang dayanya kecil.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
11/30
2.3 Rem sepatu
Salah satu contoh konstruksi dari rem sepatu dapat dilihat pada gambar
dibawah ini.
Gambar diatas menunjukan sebuah rem sepatu yang dilayani oleh
pengendoran rem dengan pegas yang dipasang didalam. Bahan tuas dapat berupa besi
cor nodular atau baja cor nodular dan bahan sepatu dapat berupa basi cor biasa.
Lapisan rem (H) dipasang pada sepatu rem (G) dengan lam atau dengan paku (J).
Batang B,C dan ini diperlukan dengan mengatur langkah bebas.
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
12/30
2.4 Rem Pita
Rem pita pada dasarnya terdiri dari sebuah pita baja yang mebelah dalamnya
dilapis dengan bahan gerak,drum, rem, dan tuas seperti dilihat pada gambar dibawah
ini.
Adapun macam-macam rem pita yaitu:
1. macam diferensial2. untuk putaran dalam satu arah3. untuk putaran dalam dua arah
8
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
13/30
BAB III
TEORI DASAR PERHITUNGAN
Dalam mendesain rem cakram Honda Supra untuk roda depannya. Diperlukan
data-data tentang besarnya torsi pengereman yang harus diserap.
Dalam percobaan yang dilakukan, motor bergerak dengan kecepatan V direm
secara mendadak sampai berhenti selama waktu t detik dan mengalami pertambahan
sebesar a dan akan melaju sejauh s meter dirumuskan dengan:
Vt = Vo + at.(1)
S = Vo.t + 21 at..(2)
Jika kecepatan awal Vodiketahui maka perlambatan a dan waktu pengereman
dapat dihitung. Pada proses ini kecepatan berakhir pengaraman sama dengan
noldirumuskan dengan:
Vo = - a . t atau
= -t
Vo ..(3)
masukan persamaan (3) kedalam persamaan (2) dirumuskan dengan:
S = Vot + 21 at2
S = Vot + 21 . -
t
Vo . t2
S =2
1 Vo.t
t = 2.oV
S.(4)
9
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
14/30
Dari DBB
Dapat ditentukan
- terhadap sumbu y
Fy = 0
W (Nd+Nb) = 0
W=Nd+Nb..(5)
- terhadap sunbu x
Fx = 0
m.a(Fd+Fb) = 0
m.a = Fd+Fb
dimana Fd= .Nd
Fb = Nb
m.a = (Nd+Nb)..(6)
Dari persamaan (5) didapat :
m.a =.W dimana W = m.g = Nd+Nb
m.a = .m.g
=g
a.(7)
10
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
15/30
Gaya gesek
Gaya gesek yang terjadi antara roda dengan permukaan jalan
- Gaya gesek roda depanFd = . Nd
- Gaya gesek roda belakangFb = . Nb
Dimana = Koeffisien gesek roda dengan jalan
Gaya gesek antara roda dengan jalan inilah yang akan ditanggung oleh rem
cakram yang dirancang mengakibatkan torsi sebesar
T = FD . r .(10)
Agar pengereman dapat berlangsung dengan baik, tossi pada roda harus dapat
diserapseluruhnya oleh rem. Untuk desain yang baik, kemampuan serap ini harus
lebih besar daripada torsi yang timbul pada roda depan.
3.2 Tekanan minyak
P = A
F
Dimana F = gaya tangan
F = minyak. Asilinder
11
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
16/30
3.3 Faktor efektivitas rem roda depan
FER = 2.d
Dimana : d= Koefisien gesek kanvas rem
3.4 Kerja gesek rem (Wr)
Kerja gesek rem dipengaruhi oleh torsi pengereman, putaran dan waktu sekali
pengereman
Wr =1910
... tnTC(18)
Dimana : c = konstanta
T = torsi
n = putaran (rpm)
t = Waktu pengereman
Harga c didapat dari tabel
3.5 Daya gesek rata-rata
Daya rata-rata dihitung dari perkalian kerja gesek dengan jumlah pemakaian rata-
rata satu jam
Nr =75.24.3600
.ZWrdk (19)
Dimana ; Wr= Kerja gesek
Z = Jumlah pemakaian rata-rata
12
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
17/30
3.6 Umur rem
Umur rem tergantung volume material gesek yang bisa aus (Vv), daya gesek rata-
rata dan kostanta keausan spesifik (Qv).
Volume pad yang bisa aus = Luas permukaan pad X Tebal pad yang bisa aus
Vv = A. tp ..(20)
Lb =NrQv
Vv
.
3.7 Temperatur kanvas
Selama proses pengereman berlangsung, terjadi penyerapan energi karena
kendaraanyang bergerak energi kinetis ketika pengereman dapat menyebabkan
panas pada pad dan disk. Jadi terdapat tranmisi energi atau pembuangan energi,
dalam hal ini seluruh permukaan cakram dianggap sebagai bidang dingin.
Luas bidang dingin
AD= 2(Ro2-R1
2)+2.Ro.tp..(22)
Lihat gambar disamping
Koefisien perpindahan panas keseluruhan
= 4,5 + 6. Vk0,75.(23)
13
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
18/30
BAB IV
PERHITUNGAN
4.1 Data- data kendaraan
Untuk melakukan perhitungan dalam perancangan ulang rem cakram ini
dipertlukan beberapa data dan asumsi yang dianggap penting .
Data-data tersebut diantaranya :
A. Dimensi kendaraanPanjang : 1910 mm
Lebar : 715 mm
Tinggi : 1067 mm
Jarak antar sumbu roda : 1222 mm
Berat kosong : 95mm
B. MesinDaya maksimum : 7,5 dk
Putaran maksimum : 8000 rpm
C. sistem pengereman
Roda depan : Sistem cakram , digerakan kabel
Roda belakang : Sistem tromol, digerakan batang penarik
14
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
19/30
D. Pengereman sistem cakrama. kanvas
Bahan : Asbesto pressed hydraulically with plastik
Koefisien gesek : = 0,20,31
Tekanan maxsimum : 80 Kg/cm2
Tebal : 9 mm
Tebal kanvas : 6 mm
b. CakramBahan : Baja
Diameter dalam : 120 mm
Diameter luar : 180 mm
Tebal : 5 mm
15
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
20/30
4.2 PERHITUNGAN4.2.1 Gaya reaksi
MA = 0
W (611) + Wb(1222) = 0
Wb=1222
)611(215
Wb= 107,5 Kg
Fy = 0
W+Wd+Wb=0
Wd=-215-107,5
Wd = 322,5 Kg
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
21/30
Gaya yang timbul pada roda depan
WD` =L
hew .. dimana e = /g =
=1222
400.6,0.215 e= 0,5-0,8
=42,3 Kg e= 0,6
4.2.2 Beban dinamis
Wdb= Wd+WD`
= 322,5 + 42,3
= 364,7 Kg
4.2.3 Gaya gesek roda
FD = . ND dimana : ND=Wd =322,5
= 0,5 x 322,5 Asumsi = 0,5
= 161,25 N
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
22/30
4.2.4 Torsi roda
T=FD . r
= 161,25 x 250
= 40312,5 Kg/mmGaya pengereman
BID = e (WD+WD`)
= e (322,5 x 42,3)
= 8185,05 Kg
BID T
Luas penampang silinder
A =4
. 2d
= 2
4
1,314,3
= 8,03 mm
4.2.5 Tekanan minyak
P =A
F asumsi gaya tangan = 69 Kg
P =03.8
69
P = 8,59 Kg / mm 2
19
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
23/30
4.2.6 Faktor efektivitas rem roda depan
FER = 2.d
= 2.0,3
= 0,6
4.2.7 Kerja gesek rem
A = x g
= 0,3 x 9,81
= 2, 943 m
t =a
V asumsi V = 72 Km /jam = 20 m/s
=943,2
20
t = 6,79 detik
Wr =1910
... tnTC
=1910
79,6.8000.5,40312.3
= 3439437,2 Kg mm
Wr = 3439,4 Kg m
4.2.8 Daya gesek
Nr =75.24.3600
100.Wr
=75.24.3600
100.4,3439
= 0,05 dk
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
24/30
4.2.9 Umur
Lb = NrQv
Vv
. Vv = A.t
=05,0.025,0
9,19 = 2,940.6,79
= 1592 jam kerja = 19,9
4.2.10 Temperatur kanvas rem
A = 2.. (Ro2-Ri2)
= 2..(902-602)
= 28260 mm = 0,28 Km
Koefisien perpindahan panas
Vk =
1910
.nDiDo
=
1910
8000120180
= 250,3 mm/s
= 4,5 + 6. Vk0,75
= 4,5 +6.Vk0,75
= 383,2
Q = 632.Nr
= 632 . 0,05 J/s
21
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
25/30
Kalor yang dilepas
T = TDA
Q
.
= 2528260,02,383
904,13
x
= 2529,107
5,31
= 25,9 oC
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
26/30
FLOW CART PERANCANGAN ULANG REM CAKRAM HONDA SUPRA
STAR
Gaya reaksi (F)
beban dinamis
Gaya gesek roda (f)
Torsi roda depan (T)
Beban tota (Kg)l
day a
putaran (rpm)
jarak antar sumbu (mm)
- Diameter s ilinder
- Diameter roda
Gaya rem untuk roda depan (BID)
Luas penampang silinder (A)
Tekanan miny ak (P)
Faktor efektiv itas roda depan
(FER)
Gaya gesek rem
Day a rem
Umur rem
Temperatur kanv as
STOP
A
A
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
27/30
BAB V
ANALISA DAN KESIMPULAN
5.1 ANALISASetelah melakukan proses perhitungan terrnyata dalam perancangan ulang
rem cakram honda supra ini terdapat beberapa ukuran dan dimensi yang tidak
sesuai dengan dimensi rem cakram yang sebenarnya. Namun perbedaan-
perbadaannya tidak terlalu kecil, hal ini disebabkan beberapa hal antara lain :
o Adanya ketidak sesuaian atau kesalahan dalam menentukan faktorkoreksi atau angka konstanta yang ada dalam tabel .
o asumsiasumsi yang diambil dalam perhitungan..o Adanya kesalahan dalam pembulatan angka dalam perhitungan.o Pada ukuran benda yang asli telah mengalami beberapa kali percobaan
sehingga hasil perancangan secara teoritik mendekati sempurna.
23
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
28/30
5.2 KESIMPULANDalam perancangan ulang rem cakram Honda Supra yang mempunyai daya
maksimun 7,5 dk dengan putaran poros maksimum 8000 rpm secara teoritis
dapat diambil kesimpulan yaitu :
- Torsi roda : 40312,5 Kg/mm
- Kerja gesek rem : 3439,4 Kgm
- Daya gesek : 0,05 dk
- Umur kanvas rem : 15920 jam
- Temperatur kanvas rem : 25,9 oC
24
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
29/30
DAFTAR PUSTAKA
1. Niemann, Gustav, Machine Elements Desaign & Calculation In MechanicalEngeneering vol.I &II, Spinter-Verlag Berlin Heidelberg - New York, English
Edition,1978.
2. Stok, Jag, Kros, C ,Mechine Onderdelen,Morks Drukherrijen Uitgeverij B.V,1991
3. Sularso, Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta, PradyaParamita, 1991.
4. Catatan kulian Elemen Mesin II.
25
-
8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx
30/30