in a &,lasimnal tiiilmr!r -...

$en,,: in a r&,lasimnal

TIiilmr!r

PROSIDING SEMINAR NASIONAL TEKMK MESIN 8'?eningkakn Kualitas Penelitian untuk Mencapai Sumber Day.a Manusia yang Kompetendi Bidang Teknik Mesin"

HakCipta @2013 oleh SNTM 8Progmm Studi Teknik MesinUniversitas Kristen Peffa

Dilarang merrproduksi, mendistribusikan bagian dari gublikasi ini datam segala bentuk maupun mediatanpa seijin Program Studi reknik Mesin - universitas Kristen pera

Dpublikasikan dan didistribusikan oleh:Program Studi Teknik MesinUniversitas Kristen Peft4Jl. Siwalankerto I 2l -13 ISurabaya, 60236.INIDONESIA

ISBN: 97 8-97 9 -25-4417 -Gi

TIM PENGARAII (REVIEWER):

. Prof. Dr. Diatmiko lchsani, M.Eng-(Institut Teknologi Sepuluh Noperrber)

. Prof. Dr. Ir. Djoko Suhartofl{-Sc.(krstitut Teknologi Bandung)

. Prof. Dr.Ir. Eddy Sumarno Siradj, M.Sc.(Universitas Indonesia)

l. Prof.Ir. I.N.G.Wardhani, M.Eng., M-Sc.(Universitas Brawij aya)

i. Prof.Ir. I Nyoman Sutantrq M.Sc. ,PhD.(Institut Teknologi Sepuluh Nopembpr)

i. Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, S.T.' M.T.(Universitas Negeri Sebelas Maret)

l. Prof. Dr.-Ing. Ir. MulYadiBur(Universitas Andalas)

B. Prof. Dr. Ir. Yatna Yuwana Martawirya(Institut Teknologi Bandung)

9. Prof. Dr.Ir.I Waian Berata, DEA.(Institut Teknologi Sepuluh Nopernber)

10. Dr.-Ing. Suwandi Sugondo, Dipl.-Ing.(Universitas Kristen Petra)

11. Ir. Purnomo, M.Sc., PhD.(Universitas Gadj ah Mada)

12. Dr.Ir. M.Itrarly, M.T.(VEDC Malang)

Ketua

Sekretaris

Bendahara

Pubdekdok

Acara

Perlengkapan

Konsumsi

Editor

Sponsorship

PAIIITIA PELAKSANA

k. Oegik Soegihardjo, M.Sc., M.A.

Ian Hardianto Siahaan, S.T., M.T.

k. Ekadewi A Handoyo, M.Sc.

Teng Sutrisno,S.T., M.T.

h. Joni Dewanto, M.S.

Ir. Philip KristantoRoche Alimin, S.T., M.Eng.

k. NinukJonoadji, M.T., M.M.

Fandi D Suprianto, S.T., M.Sc.Dr. Willyanto Anggono, S.T., M.Sc.Dra. Gan Shu San, M.Sc.h. Joni Dewanto,M.S.Teng Sutrisno, S.T., M.T.

Ir. DidikWahjudi, M.Sc., M.Eng.

iii

SAMBUTAN KETUA PROGRAM STUDI TEKNIKMESIN

Sektor industri nasional ikut memacu pertumbuhan perekonomian Indonesia, yang diprediksi bisamencapai angka tujuh persen di tahun ini. Pada 2012, pertumbuhan ekonomi lndonesia mencapai angka6,2 persen dan merupakan negara kedua di dunia yang angka perturnbuhannya cukup tinggi. Hal inididukung pertumbuhan sektor industri nonmigas yang mencapai 6,4 persen dan memberikan kontribusisebesar 20,8 penen dari total pertumbuhan produk domestik bruto (PDB) nasional. KementerianPerindusfian memprediksikan pertumbuhan sektor industri ini bisa mencapai angka 7,14 persen padaakhir 2013. Namun, sektor ini masih menghadapi tantangan yang bisa menahan laju pertumbuhannya.Peningkatan daya saing khususnya dalam hal sumber daya manusia, menjadi kata kunci bagi sektorindustri nasional dalam menghadapi tantangan ke depan, di antaranya dalam waktu dekat akan diberlaku-kannya ASEAN Community 20 I 5.

Melihat peranan bidang Teknik Mesin yang vital dan strategis di industri, maka sumber dayamanusia bidang teknik mesin yang berkompeten serta mampu mengintegrasikan berbagai aspelg menjadikebutuhan yang mendesak. Dalam rangka meningkatkan kompetensi yang dimaksud, maka kolaborasiantara perguruan tinggi/lembaga penelitian dan pelaku bisnis (industri) harus dapat te{alin dengan baikdan saling mendukung satu dengan lainnya.

Selama 7 tahun berturut-turut, Seminar Nasional Teknik Mesin (SNTM) telah sukses diseleng-garakan oleh Jurusan Teknik Mesin Universitas Kristen Petra dengan maksud untuk meningkatkan sinergiantara perguruan tinggr, lembaga peneliti dan indusfi dalam bidang riset dan pengembangan. Di tahun2013 iru., SNTM kembali diselenggarakan dengan sebuah misi yaitu meningkatkan kualitas penelitianuntuk mencapai sumber daya manusia yang kompeten di bidang teknik mesin. Kegiatan ini diharapkandapat memberikan konffibusi positif terhadap peningkatan kemampuan sumber daya manusia bagipengembangan indusfri nasional khususnya melalui penyelesaian masalah teknik mesin yang efektif,hemat energi, dan ramah lingkungan.

Terimakasih atas partisipasi semua pihak yang terlibat dalam kegiatan ini. Semoga pelaksanaanSNTM 8 dapat menginisiasi dan meningkatkan kolaborasi antara perguruan tinggi/lembaga penelitian danindustri, sehingga akhirnya terobosan-terobosan yang dihasilkan dapat menggugah inspirasi dan menjadiacuan yang berguna bagi bertagai pihak yang memerlukan.Selamat berseminm, Tuhan memberkati.

Surabaya, 5 Juni 2013KaProdi Teknik Mesin

Fandi D. Suprianto

iv

l

SAMBUTAN KETUA PANITIA

Kita patut bersyukur kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, kalau Seminar Nasional Teknik Mesin 8

yang merupakan seminar tahunan yang diselenggarakan oleh Jurusan Teknik Mesin bisa diselenggarakan

pada hari ini. Kalau hari ini kita bersama-sama bisa hadir di evmt iri, semua karena kemuraharNya.

Surnber daya manusia yang kompeten menjadi salah satu factor penting untuk mencapai sebuah

tujuan. Sejalan dengan pemahaman tersebut, tema 'Peningkatan Kualitas Penelitian untuk Mencapai

Sumber Daya Manusia yang Kompeten di bidang Teknik Mesin' dipilih sebagai tema seminar kali ini.

Sebagaimana disampaikan dalam salah satu sambutan terhrlis Ditjen Dikti, bahwa kualitas penelitian perlu

terus ditingkatkan, karena jika kita mengacu pada negara maju, salah satu faktor utama pendukung

kemajuan adalah kualitas penelitian mereka yang terus bergerak ke depan, sehingga penelitian mereka

umumnya berada di garis depan ilmu pengetahuan. ,

Kami menyampaikan terima kasih kepada para peneliti yang sudah berkenan iriengirimkan

makalahnya dalam seminar ini, dengan harapan agar berbagai upaya dan hasil yang selama ini sudah

dicapai terus menumbuhkan semangat untuk maju. Kami juga menyampaikan terima kasih kepada para

reviewer, keynote speaker,panitia serta semua pihak yang sudah mendukung agar SNTM 8 bisa be{alan

denganbaik.Selamat berseminar. Tuhan mernberkati kita semua.

Surabaya, 20 Juni 2013.

Ketua Panitia SNTM 8,

Oegik Soegihardjo

KATA PENGANTAR

Kualitas penelitian di perguruan tinggi dan industri dalam riset, rekayasa dan inovasi merupakanhal yang sangat purting untuk mincanai srilngel auyu -*u.iu yurg tompeten di bidang teknik mesin.Dengan demikian peftm para peneliti dan praktisi yarig serasi J* ia*g melengkapi perlu terus dibina danditingkatkan melalui pertukaran informasidan meniadi sebuah kebutuhan yang tidak dapat dihindari.Seminff Nasional Teknik Mesin merupakan even tahunan yang diselenggarakan oleh J,rusanTeknik Mesin universitas Kristen Petra dan pada tahun 2013 ini arJt"rrgg*ufi., **t ke delapankalinya' Seminar Nasional relmik Mesin s kali ini *"ng**g tema peningkatan Kualitas penelitianuntuk Mencapai sumber Daya Manusia yang Kompeten di Bidang Teknik Mesin. Kualitaspenelitian yang baik dalam bidang Teknik r:fr l*g" bqp";; ouu.., peningkatan kompetensi sumberdaya manusia' Melalui Seminar Nasional Teknik irtes*r's l*, t .y"+uryl p"rr.ii i* yang terpilih

+}ffiHtr at memberilGn sumbangsih bagi pencapui* r.o*]"t*ri ,u*b", Lyu -*ria.di bidang

sebagaimana yang selalu diharapkan-dari penyelenggaftun seminar semacam ini, akan semakinbanyak hasil penelidT ,3g dapat &implementasikan iiu* dunia perguruan tinggi dan industrisehingga hal-hal positif hasil penelitian dalam seminar ru dapat dirasakan oleh masyarakat secara luas.Kiranya segenap upaya yang telah dilakukan b"rgura bagi kemajuan a* p*grusaan ilmupengetahuan dan teknologi di lndonesia sertia menjadi pindorong untuk menghasiikan karya-karyapenelitian lenjutan yang semakin baik.Selamat berseminar dan berkarya

Surabaya, Juni 2013

Tim Editor

DAFTAR ISI

TrM PENGARATT (RE\TEWER). . . .

PANITIA PELAKSANA .................

SAMBUTAN KETUA PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

SAMBUTAI\ KETUA PAI\ITIA...

DAFTAR ISI...............

D _ DISAIN

1. RANCAI\GAI\ MESIN PEMECAH SABUT KELAPA TIGA TAHAP DBNGAN

PENDEKATAI\ PARTISIPATORIHari Pumomo, Dian Janari, Hardik Widananto...'......

2. PENGENDALIAN MOTOR SERVO DC DENGAN MENGGUNAKAIIGBCKODRTVB32OXRachmad Hartono

DECIDING THE OPTIMUM SPOKE ANGLE OF MOTORCYCLE CAST WHEELUSING FINITE ELEMENT APLICATION AND PUGH'S CONCEPT SELECTIONMETHOD Case study: Sustainable Product Developmentfor Motorcycle Cast Wheel

Willyanto Anggono,Ivano Pratikto, Heru Suryato, Sugeng Hadi Susilo, Suprihanto

SUSTAINABLE PRODACT DEVELOPMENT FOR SHIP DESIGN USING FINITEELEMENT APLICATION AND PAGH'S CONCEPT SELECTION METHODCase study: Deciding the Opfimum Ship Bow DesignWillyanto Anggono, ta Ode M. Gafaruddin................... ... ,......,..

SIMUI,,,I$ RANCANGAN SISTEM MEKANIK PEMANFAATAN BOBOTKENDAIL{V{IV SEBAGAI SI]MBER ENERGI PEMBUKA PALANG PINTU(PORTAL)Joni Dewanto...................

6. STADI DESAIN SCREW FEEDER UNTUK MESIN EXSTRUDER MIB JAGUNGI.]NTUKINDUSTRI KECILNovrinaldi, Satya Andika Putra, Andi Taufan, Halomoan P. Siregar....

ll

iii

vi

vii

Dl-D7

D8-D11

DtZ-D16

D17-D19

D20-D23

vl1

D24-DzB

rK. KONIYERSI ENERGI

1. ANALISIS PENGUJIAN MESIN PENDINGIN TEMPERATUR RENDAIIDENGAN PEIIUKAR KALOR JOULE.THOMSON MENGGUNAKANREFRIGERAN CAMPURAN PROPANA DAN NITROGENAde suryatrnan Margana, Muhamad Anda Falahuddin, Sumeru, HenryNasution ............ Kr-Ks

2. STTIDI EKSPERIMENTAL KARAKTERISTIK BRIKET ORGANIK BAHANBAKU DARI TWA GUNUNG BAUNGIis Rohmawati

K6-K11

3. COMPLEXIT"T OF FLAID FLOW IN A RECruNGUI.,,IR ELBOW ,qNO ffSEFFECTS ON THE FLOW PRESSURE DROPProf. Sutardi, Thoh4 I. U., Affan, I. ..................

4. KAJI EKSPERIMENTAL PENGHEMATAN ENERGI PADA MINI FREEZERMENGGUNAKAN RETRIGERAN SEKT]NDERTriajiPangdpto Pramudantoro, Rudi Rustandi, Sumeru........

5. STUDI EKSPERIMBN NOSEL BERPUTAR SEBAGAI PENELITIANPENDAHT]LUAII DALAM PERBAIKAN PROSES DESALINASIHery Sonawanr, Abdurrachim Halim, Nathanael p randian, Sigrt y,r*ooo

6. II{VESTIGASI PENGARUH PITCH ANGLE SUDU KINCIR AIIGIN TERHA-DAP UNJT]K KERJA KINCIR PADA MODEL KINCIR ANGIN SUDU DATARBERBENTT]K PERSEGI PANJANGRines.'...'..........................

STUDI NUMERIK 2D UNSTEADY-RANS PENGARUH DUA SILINDERPENGGANGGU TERIIADAP KARAKTERISTIK ALIRAN MELINTASI DUASILINDER SIRKULAR YANG TERSUSUN SECARA TANDEM PADASALURAN SEMPIT "studi kasus untuk jarak antar silinder r,s s,r/D<4,,Aida Annisa Amin Daman, Wawan Aries Widodo........................ ...... ....

STT]DI NUMERIK KARAKTERISTIK ALIRAN MBLINTASI SILINDERSIRKT]LAR TUNGGAL DENGAN BODI PENGGANGGU BERBENTUKSILINDER SIRKULAR PADA SALURAN SEMPIT BERPENAMPANG BUJURSANGKARDiastian Vinaya Wijanarko, Wawan Aries Widodo K37-K41

GELOMBANG DETONASI MARGINAI, CAMPURAN BAHAN BAKARHIDROGEN, OKSIGEN DAIII ARGONAri Dwi Prasetiyo, Jayan Sentanuhady............... ......... K42_K45

IO. SIMULASI NUMERIK DENGAN PENDEKATAN ARANS PADA ALIRANYANG MELINTASI SUSUNAN DUA SILINDER SIRJ(ULAR SIDE BY SIDEDEKAT DINDINGA. GrummyWailanduw, Triyogi yuwono, Wawan Aries Widodo

7.

8.

K12-K16

Kt7-K21

K22-K26

K27-K32

K33-K36

V11I

K46-K49

12.

11. KAJI EKSPERIMENTAL PENT]RIINAI\ TEKANAN AIR DALAM FILTERKARBON AKTIFToto Supriyono, Herry Sonawaq Bambang Ariantara, Nizar Riyadus Solihin...... .. K50-K54

KAJIAN EKSPERIMENTAL PENGARUH IKLIM CUACA TERTIADAPKOEFISIEN PERFORMANSI MESIN PENDINGIN SIKLUS $SORPSITENAGA MATAHARITulus Burhanuddin Sitorus, Farel H. Napitupulu, Himsar Ambarita............. ...... K55-K60

UNJUK KERJA HIDRAM PVC 4INCHIDwisenoWihadi,T.BayuArdiyanto ..... K61-K63

STUDI NUMERIK OPTIMASI KINERJA HORISONTAL AXIS WINDTT]RBINE (IIAWT) PADA POTENSI AIIGIN TROPISSufrisno, Peter Jonataq Fandi Dwiputra Suprianto..... . K64-K67

15. PBRANCANGAI\ PROPELER TTJRBIN ANGIN POROS HORISONTALDENGAN METODA BLADE ELEMENT MOMENTUMFandi D. Suprianto, Sutrisno, PeterJonathan K68-K72

16. STUDI NUMERIK DARI PENAMBAHAN OBSTACLES TERIIADAP KINERJAKOLEKTOR STJRYA PEMANAS UDARA DENGAN PLAT PEI\IYERAP JENISV-CORRUGATED

17. KINCIR ANGIN SAVOMUS ENAM TINGKAT DENGAN MODIFIKASIPANJANG SIJDUDoddyPurwadianto, D. Johan Primananda, YB. Lukiyanto .............................i........ K79-K82

18. UJI KOMPARASI BIODISEL BERBASIS LIMBAH MINYAK GORENGDENGAI\ BIOSOLAR DAN SOLAR BERSTIBSIDI PADA MOTOR DISELSISTIM INJEKSI LANGSUNGPhilip Kristanto, Robert Adiatrna...... ....... K83-K87

M_MANUFAKTUR

l. PENGARI]H GEOMETRI PAIIAT TERHADAP KEAUSAN PAHAT HSSI]NTUK MATERIAL BAJA ST.4O PADA PROSES TURNINGPriyagung Hartono, Pratikto, Agus Suprapto, Yudy Surya kawan, Dwi YanuarNugroho... Ml-M6

INTEGRASI MATH DAN CAD TOOL UNTUK MERANCANG KINEMATIKAMANIPULATOR SBRI ROBOT INDUSTRIRocheAlimin M7-M9

STUDI EKSPERIMEN PENGARUH OVERHANG PAIIAT TERIIADAP BATASSTABILITAS CHATTER DAN AKURASI DIMENSI BENDA KERJA PADAPROSES BUBUT DALAM QNTERNAL TURNINqAkhmadHafrzhAinurRasyid, Suhardjono Ml0-M14

13.

14.

3.

SIMULASI MODAL DAN IIARMONIC RESPONSE ANALYSN UNTUKMEMPREDIKSI PENGARUH SITFFENER TNNTTAOAP PENINGKATANKEKAKUAN BENDA KERJA ^ry^u!u^Oegik Soegihardjo, Suhardjono, Bambang pramujati, Agus Sigit pramono

...... Ml5-Ml9STUDI EKSPERIMENTAL USAIIA PEMNGKATAN STABILMAS UNTUKBEBERAPA METODE DARI PROSES BTIBUT EKSTERNAL PIPA BAJASemuel Boron Membalaa, Suhardjono .......:_._::.::.:: . ...Nr2o_\{r2s

O_OTOMOTIF

Muhammad HasanAlbana

t. ANALISIS PENAMBAHAN CII3OH PADA BAHAN BAKAR DENGAN ANGKA..OKTAN 88 TERIIADAP UNJUK KERJA MESIN

STT]DI SIMULASI PENGARUII VARIASI WAKTU PENGAPIAN DAI{ RASIOUDARA-BAIIAN BAKAR TERHADAP KINERIA MOTOR OTTO SATU SILIN.DER BERBAIIAN BAKAR LPG

ot-06

o7-o11

o23-O25

Atok Setiyawan, Achmad Fathonah

3. OPTIMASI UNJUK KER"IA MESIN SINJAI DENGAI{ SISTEM PEMASUKANBAIIAN BAKAR PORT INJEKSI MELALUI MAPPING *AXTU PENGAPIANBambang Sudarmanta, Tri Handoyo Baniantoro.. ...... Ol2_Olg

+rtH*r" oF vENrrNG H.LES Drsc BRAKE TM*ACT ON STATT'NAR'

Ian Hardianto Siahaan, Ervin Edi Hermawan ..............._.. Olg_O22

5.

U NIVERSITASKRISTENPETRA

Didukung oteh :

7MES'A

(

Diberikan kepada

WLLYANTO ANGGONO

Atas partisipasinya sebagai

PEMAKALAH

dalam

Seminar Nasional Teknik Mesin 8"Peningkatan Kualitas Penelitian untuk Mencapai Sumber Daya

Manusia yang Kompeten di Bidang Teknik Mesin"

Surabaya, 20 Juni 2A13

#fi€ Panitia SNTM I

"G,rvr.sc., M.A.

Seminar Nasional Teknik Mesin 8

20 Juni 2013, Surabaya, Indonesia

DECIDING THE OPTIMUM SPOKE ANGLE OF MOTORCYCLE CAST WHEEL USING FINITE ELEMENT APLICATION AND PUGH’S CONCEPT SELECTION METHOD

Case study: Sustainable Product Development for Motorcycle Cast Wheel

Willyanto Anggono1), Ivano Pratikto2), Heru Suryato3), Sugeng Hadi Susilo4), Suprihanto5) Mechanical Engineering Department Petra Christian University Surabaya 1,2)

Mechanical Engineering Department State University of Malang3) Mechanical Engineering Department State Polytechnic of Malang4)

Sentosa Alloy Industri Sidoarjo5) E mail : [email protected])

ABSTRAK

Cast wheel sepeda motor adalah kerangka ban yang berfungsi untuk menahan beban dan tegangan yang diakibatkan oleh berat kendaraan, berat penunpang dan impak yang diakibatkan oleh permukaan jalan yang dilalui oleh sepeda motor. Impak dari permukaan jalan terhadap cast wheel sepeda motor dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan cast wheel karena tegangan dan deformasi yang terjadi. Sudut kemiringan spoke pada cast wheel sangat mempengaruhi kekuatan cast wheel. Pada penelitian ini dilakukan analisa pengaruh sudut kemiringan spoke pada cast wheel untuk menentukan desain optimum cast wheel sepeda motor berdasar kekuatan tekan dan kekuatan impak serta analisa tegangan dan deformasi yang terjadi pada cast wheel dengan menggunakan Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method. Pengunaan Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method dalam penentuan desain optimum cast wheel sepeda motor sangat sesuai dengan prinsip-prinsip sustainable product development yang menghemat waktu, biaya, material dan tenaga manusia serta tidak melakukan trial and error dalam melakukan pengembangan produk. Dari hasil penelitian dengan pembebanan statis dan pembebanan impak pada variasi sudut kemiringan spoke cast wheel sepeda motor mulai dari sudut kemiringan 0 derajat sampai 90 derajat diperoleh hasil bahwa sudut kemiringan spoke 0 derajat mempunyai tegangan maksimum dan deformasi maksium terkecil dibandingkan dengan sudut kemiringan spoke lainnya. Sudut kemiringan spoke 0 derajat pada cast wheel sepeda motor adalah desain optimum cast wheel sepeda motor dengan tegangan maksimum adalah 232.27 Mpa dan deformasi maksimum adalah 1.2722 mm untuk pembebanan statis serta tegangan maksimum adalah 4560.7 Mpa dan deformasi maksimum adalah 12.218 mm untuk pembebanan impak. Cast wheel sepeda motor dengan sudut kemiringan spoke 0 derajat adalah desain optimum terbaik berdasar pemilihan desain dengan menggunakan sustainable product design using Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method. Kata kunci: Sustainable product design, Finite Element Application, Spoke angle, Motor cycle cast wheel, Pugh’s concept selection.

1. Pendahuluan Cast wheel (velg) sepeda motor adalah kerangka ban yang berfungsi untuk menahan beban dan tegangan yang diakibatkan oleh berat kendaraan, berat penunpang dan impak yang diakibatkan oleh permukaan jalan yang dilalui oleh sepeda motor. Impak dari permukaan jalan terhadap cast wheel sepeda motor dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan cast wheel karena tegangan dan deformasi yang terjadi. Sudut kemiringan spoke pada cast wheel sangat mempengaruhi kekuatan cast wheel. Cast wheel sepeda motor merupakan salah satu komponen otomotif yang terus mengalami kemajuan desain, banyak mengutamakan penampilan dan merupakan salah satu bagian dari kendaraan yang menerima tegangan dan beban. Banyaknya variasi model cast wheel sepeda motor saat ini sangat mempengaruhi kekuatan dan ketahanan dari cast wheel sepeda motor, khususnya dipakai di jalan raya di Indonesia yang bergelombang. Cast wheel sepeda motor yang dijual di pasaran mempunyai banyak model sehingga perlu diketahui pengaruh design cast wheel sepeda motor terhadap tegangan dan deformasi yang terjadi pada cast wheel sepeda motor, agar cast wheel sepeda motor tersebut mempunyai kekuatan maksimal. 2. Metode Penelitian

Langkah utama dalam penelitian ini dilakukan pengujian real experiment dan simulasi dalam Finite Element Application software (ANSYS). Dengan bantuan software ANSYS bisa di dapatkan tegangan dan deformasi yang terjadi pada cast wheel sepeda motor. Dengan Finite Element Application, model yang telah dibuat dalam software CAD di meshing dan dilakukan solusi di ANSYS sehingga didapatkan tegangan maksimum dan deformasi maksimum pada setiap



bagian pada cast wheel sepeda motor. Metode penelitian yang akan dilakukan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1.

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

3. Hasil dan Analisa

Sebelum melakukan penelitian ini dilakukan pengujian real experiment dan simulasi statis uji tekan awal untuk membuktikan bahwa software yang dipergunakan memiliki keakuratan yang baik dalam melakukan pengujian secara pemodelan atau simulasi. Pengujian ini dilakukan dengan cara melakukan pengujian tekan pada velg secara statis, untuk dapat diketahui deformasi yang terjadi pada velg. Pengujian real experiment dilakukan dengan menggunakan mesin uji tekan. Velg yang akan dilakukan uji tekan, dengan gaya sebesar 15000 N pada range antar spoke seperti yang terjadi pada pemodelan di software ANSYS. Pada pemodelan dengan software ANSYS menunjukan bahwa dengan gaya sebesar 15000 N ke range antar spoke menghasilkan deformasi sebesar 1.2722 mm. Gambar simulasi deformasi total pada pengujian awal uji tekan dapat dilihat pada Gambar 2. Sedangkan uji statis real experiment dengan menggunakan mesin uji tekan dengan pemberian gaya sebesar 15000 N ke range antar spoke dihasilkan deformasi sebesar 1.2 mm. Gambar real experiment pengukuran deformasi total pada pengujian awal uji tekan dapat dilihat pada Gambar 3. Dari hasil pengujian tersebut, kesalahan yang dihasilkan ternyata relatif kecil (6,01%) sehingga hasil simulasi yang cukup teliti tersebut dapat digunakan untuk melakukan pendekatan penelitian simulasi velg cast wheel yang dilakukan uji tekan.

Gambar 2. Simulasi Pengujian Awal Uji Tekan

Gambar 3. Real Experiment Pengujian Uji Tekan

Pada30o,60o, dDalam pe10000 N

Efek

pada pempenelitianmenguna

Padabesar sudmempunykemiringasemakin b

a pengujian stdan 90o. Dalamenelitian masidengan mater

k pemberian gamberian gaya n ini dilakukakan ANSYS s

Gambar 5.

Ga

a Gambar 5 dadut spoke, tegyai kekuatan an 30o, 60o dabesar sehingg

tatis, velg casm penelitian ining–masing vrial velg yang

Gam

aya pada cast wantar spoke d

kan pemberiansoftware pada

. Distribusi Te

ambar 6. Tega

an Gambar 6,gangan maksiuntuk menah

an 90o. Hal ini ga tegangan ya

st wheel yangni, masing–maelg akan dibe

g digunakan ad

mbar 4. Permo

wheel mengakdibandingkan n pembebana

a pemberian ga

egangan pada

angan Maksim

dapat dilihatimum yang te

han beban (gadisebabkan se

ang terjadi pad

g di uji simulamasing velg cas

eri gaya sebesdalah Aluminu

delan Velg Ca

kibatkan tegandengan pemb

an antar spokaya antar spok

Cast Wheel B

mum Berbagai

t tegangan maerjadi pada vaya dari luar)emakin besar sda cast wheel

asi adalah velst wheel akan sar yang samaum Alloy. Per

ast Wheel pad

ngan maksimuberian gaya pke. Gambar ke.

Berbagai Varia

i Variasi Sudu

aksimum terkevelg semakin ) paling baik sudut kemirinsemakin besa

Sem20 Ju

lg cast wheel dibebani, kem

a pada setiap rmodelan uji T

da Uji Tekan

um dan deformada spoke (A5 berikut ad

asi Sudut Spok

ut Spoke pada

ecil dimiliki obesar. Spokedibandingkangan spoke mer.

minar Nasionauni 2013, Sur

dengan kemimudian di plotpemodelan yTekan dapat d

masi maksimuAnggono, 201dalah hasil p

oke pada Uji T

Uji Tekan

oleh spoke mie dengan sudun dengan spoenyebabkan pa

al Teknik Mesrabaya, Indone

iringan spoket ke dalam graaitu dengan g

di lihat Gamba

m terbesar terj1) sehingga penelitian den

Tekan

iring 0o. Semaut kemiringan

oke dengan suanjang spoke j

sin 8 esia

e 0o, afik. gaya ar 4.

rjadi pada ngan

akin n 0o udut juga

PadaSemakin 0o memppaling basudut kemsemakin b

Sebemembuktpemodelajarak 75 msoftware yang dila

Gamb

Ga

a Gambar 7 dabesar sudut spunyai kekuata

aik dibandingkmiringan spokbesar.

elum melakuktikan bahwa san atau simulamm pada rangANSYS. Pada

akukan, deform

bar 7. Deform

ambar 8. Defo

an Gambar 8 poke deformaan untuk menkan dengan spe menyebabka

kan penelitian software yangasi. Pada uji imge antar spokea software ANmasi yang terj

masi pada Cast

rmasi Maksim

dapat dilihat bsi maksimum

nahan beban (poke dengan an panjang spo

uji impak, dilg dipergunakampak ini, velge. Perlakuan t

NSYS deformaadi sebesar 11

Gambar

Wheel Berba

mum Berbagai

bahwa deformm yang terjadi (gaya dari luasudut kemirinoke juga sema

lakukan pengan memiliki kg cast wheel dtersebut dilakuasi total terjad1 mm.

r 9. Simulasi A

agai Variasi Su

i Variasi Sudu

masi terkecil dpada velg sem

ar) terhadap engan 30o, 60o

akin besar sehi

gujian real expkeakuratan yandilakukan pemukan baik pad

di sebesar 12.2

Awal Uji Imp

Sem20 Ju

udut Spoke pa

ut Spoke pada

dimiliki oleh smakin besar. Spfek deformasidan 90o. Hal

ingga deforma

periment dan sng baik dalammbebanan impda real experim218 mm. Sedan

ak


ada Uji Tekan

a Uji Tekan

spoke denganSpoke dengan i yang terjadiini disebabka

asi yang terjad

simulasi uji imm melakukan pak dengan bement maupun

angkan pada uj


n

n sudut miringsudut kemirini pada cast whan semakin bedi pada cast wh

mpak awal unpengujian sec

eban 150 kg pn simulasi denji real experim

sin 8 esia

g 0o. ngan heel esar heel

ntuk cara pada ngan ment

Gam

pengujiantersebut dpengujian90o. Padavelg yangsteel.

G

mbar 9 dan Gamn tersebut, perdapat digunakn impak, velg a penelitian simg digunakan s

Gambar 12. D

mbar 10 menurbedaan yangan untuk melacast wheel ya

mulasi uji impsama dengan

Gamb

Distribusi Tega

Gambar 1

unjukkan pengg dihasilkan teakukan pendekang di uji simuak pada cast wuji tekan diat

bar 11. Permo

angan pada Ve

10. Real Expe

gujian real expernyata relatifkatan penelitia

mulasi adalah vwheel, velg catas yaitu Alum

odelan Velg C

elg Cast Whe

eriment Uji Im

periment dan sf kecil (9,96%an simulasi imvelg cast wheest wheel diberminum Alloy

Cast Wheel pad

el Berbagai V

Sem20 Ju

mpak

imulasi uji im%) sehingga hampak yang terjel dengan kemrikan beban 15sedangkan m

da Uji Impak

Variasi Sudut S


mpak velg cast asil simulasi jadi pada velg

miringan spok50 kg berjarak

material pengh

Spoke pada Uj


wheel. Dari hyang cukup t

g cast wheel. Pe 0o, 30o,60o,

k 75 mm. Matehantamnya ada

Uji Impak

sin 8 esia

hasil eliti

Pada dan

erial alah

PadaSemakin mempunybaik dibakemiringasemakin b

Pada

Semakin sudut kempada castsemakin bpada cast

Ga

a Gambar 12 dbesar sudut spyai kekuatan uandingkan denan spoke menbesar.

Gamb

G

a Gambar 14 dbesar sudut s

miringan 0o mt wheel palingbesar sudut ket wheel semak

ambar 13.Teg

dan Gambar 1poke teganganuntuk menahangan spoke denyebabkan pa

bar 14. Deform

Gambar 15. D

dan Gambar 1spoke, deform

mempunyai keg baik dibandiemiringan spokin besar.

angan Maksim

3 dapat dilihan maksimum yan beban impaengan sudut kanjang spoke

masi pada Cast

Deformasi Mak

5 dapat dilihamasi maksimumekuatan untuk ingkan denganoke menyebab

mum Berbaga

at bahwa teganyang terjadi paak dari luar terkemiringan 30juga semakin

t Wheel Berba

ksimum Berb

at bahwa deforum yang terjad

menahan bebn spoke denga

bkan panjang s

ai variasi sudu

ngan terkecil ada velg semakrhadap efek te0o, 60o dan 90n besar sehing

agai Variasi su

agai Jumlah S

rmasi terkecil di akibat impaban impak daran sudut kemispoke juga sem

Sem20 Ju

t Spoke pada

dimiliki oleh kin besar. Spoegangan yang 0o. Hal ini disgga tegangan

udut Spoke pa

Spoke pada Uj

dimiliki oleh ak pada velg ri luar terhadairingan 30o, 60makin besar se


Uji Impak

spoke denganoke dengan sudg terjadi pada csebabkan semyang terjadi

ada Uji Impak

ji Impak

spoke dengansemakin besa

ap efek deform0o dan 90o. Hehingga defor


n sudut miringdut kemiringacast wheel pa

makin besar supada cast wh

k

n sudut miringar. Spoke denmasi yang terj

Hal ini disebabrmasi yang terj

sin 8 esia

g 0o. n 0o ling udut heel

g 0o. ngan rjadi bkan rjadi



Tabel 1. Pugh’s Concept Selection Method Pemilihan Velg Cast Wheel

Dalam menentukan desain yang paling optimum digunakan Pugh’s Concept Selection Method dengan

pembandingan absolute comparison seperti dapat dilihat pada Tabel 1. Berdasarkan hasil penelitian dengan menggunakan Finite Element Application (ANSYS Software) dapat diketahui bahwa velg dengan spoke dengan kemiringan 0o merupakan velg yang paling baik menahan beban, hal ini dikarenakan spoke dengan kemiringan 0o memiliki tegangan maksimum dan deformasi maksimum yang paling kecil diantara spoke dengan kemiringan yang lain nya. Spoke dengan kemiringan 0o merupakan velg cast wheel yang paling baik dari sisi penggunaan material karena penggunaan material yang lebih sedikit dibandingkan dengan spoke dengan kemiringan yang lain nya. Spoke dengan kemiringan 0o juga merupakan velg cast wheel yang paling baik dari sisi penggunaan proses produksi cast wheel karena spoke dengan kemiringan 0o (spoke lurus) relatif lebih sederhana dibandingkan dengan spoke dengan kemiringan yang lain nya (spoke dengan sudut kemiringan). Cast wheel sepeda motor dengan sudut kemiringan spoke 0o adalah desain optimum terbaik berdasar pemilihan desain dengan menggunakan sustainable product design using Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method. 4. Kesimpulan

Pengunaan Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method dalam penentuan desain optimum cast wheel sepeda motor sangat sesuai dengan prinsip-prinsip sustainable product development yang menghemat waktu, biaya, material dan tenaga manusia serta tidak melakukan trial and error dalam melakukan pengembangan produk. Dari hasil penelitian dengan pembebanan statis dan pembebanan impak pada variasi sudut kemiringan spoke cast wheel sepeda motor mulai dari sudut kemiringan 0 derajat sampai 90 derajat diperoleh hasil bahwa sudut kemiringan spoke 0 derajat mempunyai tegangan maksimum dan deformasi maksium terkecil dibandingkan dengan sudut kemiringan spoke lainnya. Sudut kemiringan spoke 0 derajat pada cast wheel sepeda motor adalah desain optimum cast wheel sepeda motor dengan tegangan maksimum adalah 232.27 Mpa dan deformasi maksimum adalah 1.2722 mm untuk pembebanan statis serta tegangan maksimum adalah 4560.7 Mpa dan deformasi maksimum adalah 12.218 mm untuk pembebanan impak. Cast wheel sepeda motor dengan sudut kemiringan spoke 0 derajat adalah desain optimum terbaik berdasar pemilihan desain dengan menggunakan sustainable product design using Finite Element Application (ANSYS Software) dan Pugh’s concept selection method. Daftar Pustaka

1. Anggono, W., Pisa, B. F., Susilo, S. H., Sustainable Product Design for Motor Cycle Cast Wheel using Finite Element Application and Pugh’s Concept Selection Method, Seminar Nasional Teknik Mesin 6, 2011.

2. Anggono, W., “Peningkatan Unjuk Kerja Desain Flexible Shield untuk Pompa Sabun dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga”, Jurnal Teknik Mesin, 2004, Vol. 6, hal. 57-64.

3. Budinski, K.G., Engineering Materials Properties and Selection, Prentice Hall, USA, 2002. 4. Budynas, Richard, G., Advanced Strength and Applied Stress Analysis, McGraw-Hill Book Company,

Singapore, 1999. 5. Deutschman, A. D., Machine Design Theory and Practice, Macmillan Publishing Co, Inc, New York, 1975. 6. Hertzberg, W.R., Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, third edition, John Wiley and

Sonsst, 1986. 7. Pratikto, I., Analisa Sudut Kemiringan Spoke Velg Cast Wheel Sepeda Motor Terhadap Kekuatan Tekan dan

Impak, Tugas Akhir Teknik Mesin Universitas Kristen Petra, 2012. 8. Logan, D.L., A First Course in The Finite Element Method, PWS Publishing Company, Boston, 1996. 9. Pugh, S., Creating Innovative Products Using Total Design, Addison-Wesley Publishing Company, Inc., USA,

1996. 10. Pugh, S., Total Design: Integrated Methods for Successful Product Engineering, Addison-Wesley Publishing

Company, Inc., USA, 1991.

in a &,lasimnal tiiilmr!r -...

Documents