laporan tugas akhir engine stand sepeda …/engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan...

83
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA MOTOR VIAR Disusun dan Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakarta Disusun Oleh : PUSPA IRIYANTO I 8608051 PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2012

Upload: doandien

Post on 07-Jul-2018

246 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

LAPORAN TUGAS AKHIR

ENGINE STAND SEPEDA MOTOR VIAR

Disusun dan Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat Guna Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Mesin Otomotif

Universitas Sebelas Maret Surakarta

Disusun oleh :

Disusun Oleh :

PUSPA IRIYANTO I 8608051

PROGRAM STUDI D-III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2012

Page 2: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ii

Page 3: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iii

Page 4: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

iv

Page 5: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

v

MOTTO

Keberhasilan kita tidak lepas dari campur tangan orang lain walau hanya sekecil

debu.

Yang terbaik di antara kalian adalah mereka yang berakhlak paling mulia. ~ (Nabi

Muhammad SAW)

Dengan ILMU hidup menjadi mudah, dengan SENI hidup menjadi indah dan

dengan IMAN hidup menjadi bahagia.

Tidak ada kebaikan ibadah yang tidak ada ilmunya dan tidak ada kebaikan ilmu

yang tidak difahami dan tidak ada kebaikan bacaan kalau tidak ada perhatian

untuknya. – (Sayidina Ali Karamallahu Wajhah)

Banyak kegagalan dalam hidup ini dikarenakan orang-orang tidak menyadari betapa

dekatnya mereka dengan keberhasilan saat mereka menyerah. – (Thomas Alva

Edison)

Berusahalah untuk tidak menjadi manusia yang berhasil tapi berusahalah menjadi

manusia yang berguna. – ( Einstein)

Tinggalkanlah kesenangan yang menghalangi pencapaian kecemerlangan hidup yang

diidamkan. Dan berhati-hatilah, karena beberapa kesenangan adalah cara gembira

menuju kegagalan. – (Mario Teguh)

Lupa merupakan Karunia ILAHI untuk meringankan beban pikiran hamba-Nya

agar sekadar terlepas dari beban kehidupan yang membelenggunya.

Tiada langkah keseribu tanpa langkah pertama.

Page 6: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vi

PERSEMBAHAN

Laporan Proyek Akhir ini kami persembahkan kepada :

1. Kedua Orang tuaku tercinta, terima kasih atas semua dukungan, do’

a materi dan segala bimbingannya.

2. Semua keluargaku yang tersayang terima kasih atas semua dukung

an, do’a dan materi yang telah diberikan.

3. Teman-teman kelompok Proyek Akhir ( Fery, Puspa, Rinto ) terima

kasih atas semua kerja sama dan bantuannya.

4. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Universitas Sebelas M

aret Surakarta angkatan 2008 terima kasih atas semua bantuanny

a.

5. Semua orang yang telah berjasa bagi penulis atas terselesainya

laporan ini.

6. Semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Proyek Akh

ir ini.

7. Almamater Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Page 7: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

vii

ABSTRAKSI

NANANG NOPI SANTOSO, 2011. PEMBANGUNAN ALAT PERAGA

MOTOR VIAR 100 CC. D-III TEKNIK MESIN OTOMOTIF FAKULTAS

TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA.

PROYEK AKHIR.

Pembuatan engine stand menggunakan mesin bensin sepeda motor viar

dikerjakan di Laboratorium Motor Bakar Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta, bertujuan untuk membuat alat praktek guna

memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum.

Proses pembuatan engine stand menggunakan sistematika yang diawali

dengan pengumpulan data, pembuatan desain, perhitungan statik, pembuatan dan

perakitan produk kemudian dihasilkan produk. Pemilihan rangka disesuaikan

dengan dimensi panjang dan lebar mesin motor.

Pemilihan bahan untuk pembuatan rangka pada motor tersebut

menggunakan beberapa profil besi yang sudah diperhitungkan mampu atau layak

untuk menopang beban mesin dan beban rangka itu sendiri. Total biaya yang

dikeluarkan kurang lebih 3,7 juta rupiah.

Page 8: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan

hidayah-Nya. Sehingga penulis dapat menyelesaikan Proyek Akhir dan laporan

yang berjudul ” Pembangunan Alat Peraga Motor Viar 100 cc ”.

Proyek akhir ini dibuat untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar

Ahli Madya dan untuk menyelesaikan program studi D-III Teknik Mesin Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Banyak upaya dan usaha keras yang penulis kerjakan untuk mengatasi

hambatan dan kesulitan yang ada selama pengerjaan proyek akhir ini. Dan berkat

rahmat Allah SWT dan bantuan dari segala pihak, akhirnya tugas ini dapat

terselesaikan. Untuk itu dalam kesempatan yang bahagia ini, penulis

menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT atas segala rahmat dan hidayah-Nya.

2. Bp. Prof. Dr. Kuncoro Diharjo, S.T., M.T. Selaku Dekan Fakultas

Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bp. Didik DS, S.T, M.T. Selaku Ketua Jurusan Fakultas Teknik

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Bp. Heru Sukanto, S.T., M.T. Selaku Ketua Program D-III Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

5. Bp. Jaka Sulistya Budi, S.T. Selaku Koordinator Proyek Akhir.

6. Bp. Ubaidilah M.Sc Selaku Dosen Pembimbing I Proyek Akhir.

7. Bp. Wibawa Endra Juwana, S.T., M.T. Selaku Dosen Pembimbing II

Proyek Akhir

Page 9: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

ix

8. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

9. Bapak dan Ibu tercinta beserta semua keluarga yang telah memberikan

dukungan, do’a dan bimbingan kepada penulis.

10. Rekan-rekan mahasiswa D-III Teknik Mesin Otomotif angkatan 2007

yang telah banyak membantu dalam penyelesaian tugas akhir ini.

11. Semua orang yang telah memberi kasih sayang, cinta, do'a dan

semangat untuk penulis.

12. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya Proyek

Akhir dan penyusunan laporan ini.

Penulis yakin tanpa bantuan dari semua pihak, karya ini akan sulit

terselesaikan dalam hal perancangan, pengerjaan alat, pembuatan laporan, dan

dalam ujian pendadaran. Penulis menyadari banyak kekurangan dalam

penyusunan laporan ini, maka penulis mengharapkan saran dan kritik yang

membangun demi kemajuan bersama.

Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis pada khususnya dan

pembaca pada umumnya dan serta dapat menambah wawasan keilmuan bersama.

Surakarta, Agustus 2011

Penulis

Page 10: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

DAFTAR ISI

halaman

HALAMAN JUDUL.................................................................................

HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................

HALAMAN PENGESAHAN...................................................................

MOTTO ...................................................................................................

PERSEMBAHAN .....................................................................................

ABSTRAKSI ...........................................................................................

KATA PENGANTAR ..............................................................................

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

DAFTAR GAMBAR ...............................................................................

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

1.1. Latar Belakang Masalah .................................................

1.2. Perumusan Masalah ......................................................

1.3. Batasan masalah ............................................................

1.4. Tujuan Proyek Akhir .....................................................

1.5. Manfaat Proyek Akhir ...................................................

1.6. Sistematika Penulisan ...................................................

BAB II DASAR TEORI .....................................................................

2.1. Engine Stand ................................................................

2.2. Motor Bakar .................................................................

2.3. Uraian Umum Motor Diesel dan Motor Otto ................

2.3.1. Motor 4 langkah (4-tak) ...................................

2.3.2. Motor 2 langkah (2-tak) ...................................

2.4. Statika ..........................................................................

2.4.1. Analisa Struktur ................................................

2.4.2. Beban ...............................................................

2.4.3. Tipe Dukungan ................................................

2.4.4. Gaya Lintang, Lentur, dan Aksial ...................

2.4.5. Perjanjian tanda ...............................................

i

ii

iii

iv

v

vi

viii

ix

xi

1

1

2

2

2

2

3

4

4

4

5

5

7

8

8

10

10

11

12

Page 11: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

2.4.6. Diagram Benda Bebas (FBD) .........................

2.4.7. Kesetimbangan ................................................

2.4.7.1. Kesetimbangan Benda ........................

2.4.7.2. Benda Tegar .......................................

2.4.7.3. Pusat Gravitasi ...................................

2.4.7.4. Sistem Keseimbangan .......................

2.5. Safety Factor ................................................................

2.6. Proses Pengelasan .........................................................

2.6.1. Proses Las Listrik .............................................

2.6.2. Jenis Sambungan Las ........................................

2.7. Proses Machining ..........................................................

BAB III LANGKAH PENGERJAAN ..................................................

3.1. Mencari dan Mengumpulkan Data ...............................

3.2. Menentukan dan Konsultasi Desain Gambar ...............

3.3. Menggambar Desain dalam 2D dan 3D ........................

3.4. Perhitungan Statika Rangka ..........................................

3.5. Memanufaktur Komponen ............................................

3.5.1. Menentukan Bahan yang Digunakan ................

3.5.2. Mengukur dan Memotong Bahan .....................

3.6. Assembling Komponen ................................................

3.6.1. Rangka Bawah ..................................................

3.6.2. Tiang Penyangga ...............................................

3.6.3. Rangka Atas ......................................................

3.7. Finishing Rangka ...........................................................

3.8. Kelengkapan Engine Stand ............................................

3.9. Uji Kelayakan ................................................................

3.10. Gambar Sketsa 2D dan 3D Produk ................................

3.11. Analisa Biaya Pembuatan Alat Peraga .......................... Analisa Biaya Pembuatan Alat Peraga

BAB IV PERHITUNGAN STATIKA RANGKA ...............................

4.1. Pipa Silinder 1 ...............................................................

4.2. Pemegang Mesin ...........................................................

12

13

13

13

14

14

15

16

16

17

17

19

20

20

20

20

21

21

21

22

22

25

30

35

35

36

36

37

39

40

45

Page 12: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xiii

4.3. Pipa Slinder 2 ................................................................

4.4. Kotak Penyangga ...........................................................

4.5. Tiang Penyangga ...........................................................

4.6. Rangka Bawah ...............................................................

BAB V PENUTUP

5.1. Kesimpulan ....................................................................

5.2. Saran ...............................................................................

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

49

55

58

64

67

67

67

Page 13: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Langkah Kerja Motor 4 tak .....................................................

Gambar 2.2. Langkah Pembilasan pada Motor 2-tak ...................................

Gambar 2.3. Model Struktur ........................................................................

Gambar 2.4. Bentuk-bentuk Beban ..............................................................

Gambar 2.5. Tipe Dukungan ........................................................................

Gambar 2.6. Perjanjian Tanda pada Elemen Balok ......................................

Gambar 2.7. Benda Tegar ............................................................................

Gambar 3.1. Diagram Alur Pembuatan Engine Stand ..................................

Gambar 3.2. Rangka Bawah .........................................................................

Gambar 3.3. Tiang Penyangga .....................................................................

Gambar 3.4. Rangka Atas ............................................................................

Gambar 3.5. Hasil Akhir Kerangka ..............................................................

Gambar 3.6. Finising engine stand ...............................................................

Gambar 4.1. Pembebanan rangka .................................................................

Gambar 4.2. Pipa Silinder Rangka Atas .......................................................

Gambar 4.3. FBD Pipa Silinder Atas ...........................................................

Gambar 4.4. Potongan x-x Pipa Silinder Rangka Atas .................................

Gambar 4.5. Potongan y-y Pipa Silinder Rangka Atas .................................

Gambar 4.6. Diagram Gaya Pipa Silinder Rangka Atas ...............................

Gambar 4.7. Sambungan Las pada Pipa Silinder Rangka Atas ....................

Gambar 4.8. Reaksi Sambungan Las Pipa Silinder Rangka Atas .................

Gambar 4.9. Pembebanan Tumpuan terhadap Beban Mesin ........................

Gambar 4.10. Reaksi Tumpuan pada Pemegang Mesin .................................

Gambar 4.11. Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

Mesin ........................................................................................

Gambar 4.12. Reaksi Tumpuan Pipa Silinder pada Box Tiang Atas ..............

Gambar 4.13. FBD pipa silinder pada box ......................................................

Gambar 4.14. Potongan x-x pipa silinder pada box .......................................

6

7

9

10

11

12

13

19

22

25

30

34

36

39

40

40

41

41

42

42

42

45

46

47

49

50

50

Page 14: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

xii

Gambar 4.15. Potongan y-y pipa silinder pada box ........................................

Gambar 4.16. Potongan z-z pipa silinder pada box ........................................

Gambar 4.17. Diagram gaya pipa silinder pada box ......................................

Gambar 4.18. Reaksi sambungan las pada pipa terhadap plat lingkaran ......

Gambar 4.19. Reaksi tumpuan pada box rangka atas ....................................

Gambar 4.20. Reaksi sambungan las pada box rangka atas ...........................

Gambar 4.21. Reaksi tumpuan tiang penyangga ..........................................

Gambar 4.22. FBD tiang penyangga ............................................................

Gambar 4.23. Potongan x-x dan y-y tiang penyangga .................................

Gambar 4.24. Diagram gaya tiang penyangga .............................................

Gambar 4.25. Reaksi sambungan las pada tiang penyangga bagian atas ....

Gambar 4.26. Reaksi sambungan las pada tiang penyangga bagian bawah

Gambar 4.27. Reaksi tumpuan rangka bawah ..............................................

Gambar 4.28. Reaksi sambungan baut pada tiang penyagga .......................

51

51

52

53

55

56

58

58

59

60

60

61

64

65

Page 15: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Perkembangan teknologi yang terjadi sekarang ini sangatlah pesat,

tidak terkecuali dengan perkembangan pada dunia otomotif. Dengan

semakin meningkatnya kecanggihan alat-alat yang digunakan, maka

secara otomatis dapat meningkatkan efisiensi, keamanan dan kenyamanan

serta kemudahan operasional dari berbagai macam alat-alat otomotif.

Perkembangan otomotif semakin meningkat pesat pada sistem

operasional kendaraan, baik pada engine, chasis, body electrical

kendaraan dan lain-lain (Purwono, 2008).

Dunia pendidikan harus mampu menghasilkan lulusan yang

mampu berkompetisi pada era yang serba canggih seperti ini. Pada

jenjang perguruan tinggi, mahasiswa seyogyanya dapat mengikuti

program perkuliahan dengan baik dan dapat memahami serta

mengaplikasikan disiplin ilmu yang dipelajari sehingga dihasilkan ahli

madya yang berkwalitas. Mahasiswa D3 teknik mesin otomotif selain

mendapat teori perkuliahan juga harus mengikuti program mata kuliah

praktikum. Kegiatan praktikum tersebut merupakan salah satu sarana

untuk menerapkan teori-teori yang telah di dapat dibangku perkuliahan

(Purwono, 2008).

Lembaga pendidikan otomotif harus memiliki fasilitas laboratorium

praktek yang lengkap untuk memperlancar dan mempermudah

pembelajaran. Engine stand merupakan salah satu fasilitas yang

digunakan untuk memudahkan belajar cara perawatan dan overhaul

mesin dalam proses praktikum. Pada pembuatan engine stand motor viar

ini diharap mampu memberikan suatu gambaran bagaimana suatu mesin

sepeda motor dapat digunakan sebagai bahan praktikum (Purwanto,

2010).

Page 16: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

2

1.2. Perumusan Masalah

Rumusan masalah pada proyek akhir ini adalah :

Bagaimana mendesain dan membuat prototype engine stand yang

sesuai dengan kaidah desain mekanika.

1.3. Pembatasan Masalah

Cakupan kerja proyek akhir dibatasi dengan hal-hal berikut ini :

1. Perhitungan hanya dilakukan dalam keadaan statik.

2. Software gambar yang digunakan Auto CAD 2002.

3. Part standart tidak digambar dalam gambar teknik.

1.4. Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dari pembuatan proyek akhir ini antara lain :

1. Mendesain prototype engine stand sepeda motor dalam wujud

gambar 2D dan 3D.

2. Melakukan perhitungan statik terhadap struktur engine stand.

3. Membuat prototype engine stand sepeda motor.

1.5. Manfaat Proyek Akhir

Proyek akhir ini mempunyai manfaat sebagai berikut :

1. Secara Teoritis

Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

perancangan serta pembuatan sebuah peralatan baru maupun

modifikasi dari peralatan yang sudah ada.

2. Secara Praktis

Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama masa

perkuliahan dan melatih keterampilan dalam bidang perancangan,

pengelasan dan proses permesinan.

Page 17: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

3

1.6. Sistematika Penulisan Laporan

Penyusunan tugas akhir ini terdiri dari :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, perumusan masalah, pembatasan

masalah, tujuan dan manfaat tugas akhir serta sistematika

penulisan laporan.

BAB II DASAR TEORI

Berisi tentang penjelasan umum konsep motor pembakaran

dalam, kemudian dilanjutkan dengan konsep dari perhitungan

mekanika statik. Proses manufaktur dasar yang dipakai pada

pembuatan prototype juga dijelaskan pada bab ini.

BAB III PEMBUATAN ENGINE STAND

Pada bab ini dijelaskan secara rinci pengerjaan engine stand,

mulai dari perancangan model engine stand hingga proses

pembuatannya.

BAB IV PERHITUNGAN STATIKA RANGKA

Berisi laporan tentang bagaimana proses perhitungan rangka

terhadap beban statik, kekuatan bahan dan sambungan yang

digunakan.

BAB V PENUTUP

Pada bab ini berisi tentang kesimpulan dan saran dari kerja yang

dilakukan.

Page 18: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

4

BAB II

DASAR TEORI

2.1. Engine Stand

Engine stand merupakan alat peraga yang berfungsi untuk memudahkan

cara mengetahui dan memahami komponen-komponen yang ada pada suatu

mesin. Proses pembuatan alat dimaksudkan untuk memperoleh rangkaian alat

peraga dengan mempertimbangkan faktor fungsi alat, artistic dan kekuatan

rangka.

2.2. Motor Bakar

Motor bakar merupakan salah satu mesin pengerak mula yang

menggunakan energi termal untuk melakukan kerja mekanik. Energi termal

tersebut dapat diperoleh dari proses pembakaran. Ditinjau dari cara memperoleh

energi termal ini motor bakar dibagi menjadi dua golongan, yaitu mesin

pembakaran luar dan mesin pembakaran dalam (Arismunandar, 1978).

Pada mesin pembakaran luar (External Combustion Engine), proses

pembakaran terjadi di luar mesin, energi termal dari gas hasil pembakaran

dipindahkan ke fluida kerja mesin melalui dinding pemisah. Contohnya mesin

uap. Sedangkan pada mesin pembakaran dalam (Internal Combustion Engine),

proses pembakaran berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas

pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida kerja. Sehingga panas

dari hasil pembakaran langsung bisa diubah menjadi tenaga mekanik. Misalnya

pada turbin gas dan motor bakar torak. Menurut bahan bakar yang digunakan,

motor pembakaran dalam terdiri dari motor otto dan motor diesel (Arismunandar,

1978).

Page 19: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

5

2.3. Uraian Umum Motor Diesel dan Motor Otto

Pada motor diesel, udara di dalam silinder dikompresikan hingga menjadi

panas. Bahan bakar motor diesel yang berbentuk kabut kemudian disemprotkan

dalam silinder-silinder. Pada motor bensin, bahan bakar dicampur dengan udara,

dikompresikan dan kemudian dibakar dengan loncatan bunga api listrik.

Sedangkan pada motor diesel, bahan bakar dibakar oleh panas udara yang telah

dikompresikan di dalam silinder. Untuk memenuhi kebutuhan pembakaran

tersebut, maka temperatur udara yang dikompresikan dalam ruang bakar harus

mencapai suhu 500°C (932°F) atau lebih. Oleh karena itu, motor diesel

perbandingan kompresinya dibuat (15:1 – 22:1) lebih tinggi dari pada motor

bensin (6:1 – 12:1) dan juga motor diesel dibuat dengan konstruksi yang lebih

kuat dari pada motor Otto (Arismunandar, 1978).

Menurut siklus kerjanya, motor Otto (bensin) dibagi menjadi:

2.3.1. Motor 4 langkah (4-tak)

Motor 4-tak dalam satu siklus kerjanya terdiri dari empat tahap

(langkah) yaitu langkah hisap, langkah tekan, langkah usaha / ekspansi dan

langkah buang yang diselesaikan dalam dua putaran crankshaft.

Posisi tertinggi yang dicapai oleh torak dalam silinder disebut titik mati

atas (TMA) dan posisi terendah yang dicapai torak disebut titik mati bawah

(TMB). Jarak geraknya torak antara TMA dan TMB disebut langkah torak

(stroke). Proses menghisap campuran bensin dan udara ke dalam silinder,

mengkompresikan, membakarnya dan mengeluarkan gas sisa pembakaran dari

dalam silinder, disebut satu siklus (Arismunandar, 1978).

· . Langkah Hisap

Torak didalam silinder bergerak dari TMA (titik mati atas) menuju

TMB (titik mati bawah), katup hisap terbuka dan katup buang dalam

keadaan tertutup. Melalui katup hisap, campuran bahan bakar dan udara

terhisap masuk ke dalam silinder (Arismunandar, 1978).

Page 20: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

6

· Langkah Kompresi

Dalam langkah ini, torak bergerak dari TMB menuju TMA,

sementara katup hisap dan katup buang dalam keadaan tertutup. Campuran

bahan bakar dan udara dimampatkan oleh torak yang bergerak menuju

TMA. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan

mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai

TMA (Arismunandar, 1978).

· Langkah Usaha

Sesaat sebelum torak mencapai TMA campuran bahan bakar dan

udara yang terkompresi dinyalakan oleh loncatan bunga api dari busi,

terjadilah proses pembakaran. Sementara itu torak masih bergerak menuju

TMA, maka volume dalam ruang bakar semakin kecil sehingga tekanan

dan temperatur gas di dalam silinder menjadi semakin tinggi. Akhirnya

torak mencapai TMA dan gas pembakaran mampu mendorong torak dari

TMA menuju ke TMB. Katup hisap dan katup buang masih dalam

keadaan tertutup. Selama torak bergerak dari TMA ke TMB volume gas

pembakaran di dalam silinder bertambah besar dan karena itu tekanannya

turun (Arismunandar, 1978).

· Langkah Buang

Katup buang terbuka dan katup hisap tertutup, torak bergerak dari

TMB ke TMA, mendorong gas hasil sisa pembakaran keluar dari dalam

silinder melalui saluran katup buang. Setelah langkah buang selesai siklus

dimulai lagi dari langkah hisap dan seterusnya (Arismunandar, 1978).

Gambar 2.1. Langkah Kerja Motor 4 tak (Arismunandar, 1978).

Page 21: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

7

2.3.2. Motor 2 langkah (2-tak)

Jika pada motor 4-tak memerlukan 2 putaran crankshaft dalam satu

siklus kerjanya, maka untuk motor 2-tak hanya memerlukan satu putaran saja.

Hal ini berarti dalam satu siklus kerja motor 2-tak melakukan satu kali gerakan

naik dari TMB ke TMA dan satu kali gerakan turun dari TMA ke TMB. Desain

dari ruang bakar motor 2 tak memungkinkan terjadinya hal semacam itu

(Arismunandar, 1978).

Proses pemasukan campuran bahan bakar dan udara ke dalam silinder

tidak dilakukan oleh gerakan hisap dari torak seperti pada motor empat

langkah, melainkan dari lubang masuk (inlet port) melalui bawah torak

(keadaan torak pada posisi TMA) dan dibantu oleh gerakan putar crankshaft

yang memompa campuran bahan bakar dan udara tersebut naik melalui transfer

port dalam silinder. Sementara torak bergerak dari TMA menuju TMB. Disebut

juga langkah pembilasan dimana proses pembersihan silinder dari gas buang

dan pengisian silinder dengan campuran bahan bakar dan udara (Arismunandar,

1978).

Torak bergerak dari TMB ke TMA. Gas buang sisa pembakaran

didesak ke luar dari dalam silinder melalui lubang buang (exhaust) oleh

campuran bahan bakar dan udara yang disuplai ke dalam silinder. Campuran

bahan bakar dan udara segar akan ikut keluar dari dalam silinder bersama-sama

dengan gas sisa pembakaran. Khususnya pada motor bensin 2 langkah hal

tersebut merupakan kerugian karena bahan bakar terbuang percuma. Pada

motor diesel hanya udara saja yang dipergunakan untuk melakukan pembilasan

sehingga hanya pada kerugian daya pembilasan saja (Arismunandar, 1978).

Keterangan: A : Transfer port B : Exhaust C : Inhaust

Gambar 2.2 Langkah pembilasan pada motor 2-tak (Arismunandar, 1978).

Page 22: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

8

2.4. Statika

Statika adalah cara perhitungan dalam analisis sruktur, khususnya untuk

sistem yang statis tentu, yang komponen reaksi perletakan dan gaya dalam

ditentukan dengan mengunakan kriteria kesetimbangan. Struktur adalah gabungan

dari komponen-komponen yang menahan gaya desak atau tarik, mungkin juga

momen untuk meneruskan beban-beban ke tanah dengan aman. Rekayasa

struktur biasa dipakai untuk jembatan bangunan gedung, menara dan lain-lain

(Hariandja, 1996).

2.4.1. Analisis Struktur

Struktur yang paling sederhana yang lazim dipelajari berupa sebuah balok

sederhana. Hal ini disebabkan karena konstruksi bangunan umumnya terdiri dari

bagian-bagian berupa balok. Dengan mempelajari sifat balok ini dapat dipelajari

lebih lanjut bentuk-bentuk konstruksi lain seperti konstruksi portal, rangka

batang atau gabungan balok sepanjang masih dalam batas konstruksi statik

tertentu (Kamarwan, 1995).

Struktur balok merupakan system yang diletakkan horizontal dan yang

terutama diperuntukkan memiliki beban lateral, yaitu beban yang bekerja tegak

lurus sumbu aksial batang. Beban semacam ini khususnya muncul sebagai

beban gravitasi, seperti misalnya bobot sendiri, beban hidup vertikal dan lain-

lain. Dalam menjalankan fungsinya gaya yang bekerja pada balok berupa

momen lentur dan geser. Kalaupun timbul aksi normal, itu ditimbulkan oleh

beban luar yang relatif kecil, misalnya akibat perletakan yang dibuat miring

(Hariandja, 1996).

Struktur balok mampu untuk mendukung gaya aksial, geser dan momen.

Struktur yang lebih kompleks adalah struktur portal. Struktur tersebut terdiri

dari batang dan tiang yang dibebani muatan di atasnya akan muncul gaya lentur

pada balok saja dan akan meneruskan gaya-gaya tersebut pada tiang berupa

gaya normal. Sambungan antara batang-batang yang menyusun sebuah portal

adalah sambungan kaku (jepit), sehingga struktur portal dapat didefinisikan

Page 23: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

9

sebagai suatu struktur yang terdiri dari sejumlah batang yang dihubungkan

bersama-sama dengan sambungan-sambungan, yang sebagian atau

semuanya adalah kaku (jepit), yaitu yang mampu menahan gaya geser,

gaya aksial maupun momen lentur. Struktur rangka adalah suatu struktur

dimana komponen struktur rangka batangnya hanya mampu untuk

mendukung gaya aksial (desak atau tarik) (Kamarwan, 1995).

(a). Struktur balok

(b). Struktur rangka

(c). Struktur portal

Gambar 2.3. Sistem stuktur statika (Kamarwan, 1995).

Page 24: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

10

2.4.2. Beban

Jenis beban yang ada pada rekayasa struktur (Hariandja, 1996):

a. Beban Mati

Beban Mati adalah berat dari semua bagian struktur yang bersifat

tetap termasuk berat sendiri dari bagian struktur tersebut.

Contohnya beban benda itu sendiri, lemari, mesin-mesin.

b. Beban Hidup

Beban Hidup adalah semua beban yang sifatnya dapat berpindah-

pindah (tidak tetap).

Contohnya manusia, hewan, air yang mengalir atau beban yang

berpindah seperti kendaraan.

c. Beban Angin

Beban angin adalah semua beban yang bekerja pada struktur

yang disebabkan oleh selisih tekanan udara (angin).

d. Beban Gempa

Beban gempa adalah semua beban yang bekerja pada

struktur yang diakibatkan oleh gerakan yang merupakan akibat

dari gempa bumi (baik gempa tektonik atau vulkanik) yang akan

mempengaruhi struktur tersebut.

2.4.3. Tipe Tumpuan

Jenis-jenis tumpuan yang biasa dipakai dalam perhitungan adalah

(Hariandja, 1996):

a. Sendi( hinge )

Sendi adalah tipe tumpuan/perletakan struktur yang dapat menahan gaya

vertikal dan gaya horizontal atau dengan kata lain sendi adalah tipe

tumpuan yang dapat menahan gaya yang searah dan tegak lurus dengan

bidang perletakan tumpuan.

b. Rol ( roller )

Rol adalah tipe tumpuan yang hanya mampu menahan gaya yang tegak

lurus dengan bidang perletakan.

Page 25: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

11

c. Jepit ( fixed end )

Jepit adalah tipe tumpuan yang mampu menahan gaya yang tegak lurus dan

searah bidang perletakan tumpuan serta mampu menahan momen.

a).Tumpuan Sendi (b). Tumpuan Rol

(c).Tumpuan Jepit

Gambar 2.5. Tipe Tumpuan (Hariandja, 1996).

Reaksi Tumpuan

Untuk menghitung reaksi tumpuan digunakan persamaan kesetimbangan

statika yaitu (Hariandja, 1996):

Jumlah momen = 0 atau ∑� = 0

Jumlah gaya lintang = 0 atau ∑惯= 0

Jumlah gaya normal = 0 atau ∑寡= 0

2.4.4. Gaya Lintang, Lentur, dan Aksial

Dalam analisis rekayasa struktur yang harus dipahami adalah

gaya-gaya dalam yang timbul/terjadi pada potongan-potongan elemen struktur

(Kamarwan, 1995):

- Gaya Lintang ( Shearing Force )

Gaya lintang adalah jumlah aljabar dari gaya-gaya luar sebelah kiri

atau sebelah kanan dari suatu potongan yang tegak lurus sumbu balok.

Page 26: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

12

- Momen Lentur (Bending Moment)

Momen lentur adalah jumlah aljabar dari momen dari semua

gaya-gaya luar sebelah kiri atau sebelah kanan dari suatu potongan

yang tegak lurus sumbu balok.

- Gaya Aksial (Normal Force)

Gaya aksial adalah jumlah aljabar dari gaya-gaya luar sebelah kiri

atau sebelah kanan dari suatu potongan yang searah dengan sumbu

balok.

2.4.5. Perjanjian Tanda

Perjanjian tanda adalah suatu pernyataan untuk membedakan

struktur yang mengalami gaya tarik, desak, ataupun momen (Hariandja,

1996):

- Untuk batang tarik digunakan tanda positif ( + ) ataupun arah panah

gaya normal meninggalkan batang.

- Untuk batang desak digunakan tanda negatif ( - ) ataupun arah panah

gaya normal menuju batang.

(a).Tanda Positif (b).Tanda negative

Gambar 2.6. Perjanjian tanda pada elemen balok (Hariandja, 1996).

2.4.6. Diagram Benda Bebas ( Free Body Diagram )

Suatu struktur harus seimbang pada setiap bagian dari struktur.

Untuk menjaga suatu struktur tetap pada porsinya, dengan memasukkan

beberapa gaya (aksial, lintang, dan momen) yang secara nyata

diberikan oleh bagian lainnya. Suatu bagian dari sebuah struktur kaku

dengan gaya-gaya yang bekerja padanya, dan gaya-gaya dalam yang

Page 27: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

13

diperlukan untuk mendapatkan kesetimbangan disebut free body (benda

bebas). Perjanjian tanda yang telah dibahas sebelumnya, juga berlaku

pada free body diagram (Hariandja, 1996).

2.4.7. Kesetimbangan

2.4.7.1. Kesetimbangan benda Sebuah benda dikatakan setimbang jika (Anonim, 2010):

∑瓜= 0

瓜囊撇+ 瓜挠撇+ … + 瓜3) = 0ÅeÅ锅∑瓜撇= 0

瓜囊仆+ 瓜挠仆+ … + 瓜3仆= 0ÅeÅ锅∑瓜仆 = 0

瓜囊莆+ 瓜挠莆+ … + 瓜3莆= 0ÅeÅ锅∑瓜莆 = 0

∑� = 0

∑�撇= 0 , ∑�仆= 0 , ∑�莆= 0

2.4.7.2. Benda tegar

Benda tegar adalah benda yang tidak mengalami perubahan bentuk

bila gaya dikerjakan pada benda tersebut. Benda tegar berada dalam

kesetimbangan statik, jika gaya luar dan momen luar setimbang. Kondisi

yang dibutuhkan dan cukup untuk kesetimbangan statik benda adalah

resultan gaya dan kopel dari semua gaya luar sama dengan nol (Anonim,

2010)

F

Gambar 2.7. Benda Tegar (Anonim, 2010).

Page 28: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

14

2.4.7.3. Pusat gravitasi

Bila kita perhatikan benda tegar, salah satu gaya yang perlu

diperhatikan adalah berat benda, yaitu gaya gravitasi yang bekerja pada

benda tersebut. Untuk menghitung torsi dari gaya berat tersebut, gaya

berat dapat dipertimbangkan terkonsentrasi pada sebuah titik yang disebut

pusat gravitasi (Anonim, 2010).

Perhatikan benda berbentuk sembarang pada bidang xy. Benda kita

bagi-bagi menjadi partikel-partikel dengan massa m1, m2, …yang

mempunyai koordinat (x1, y1) , (x2, y2) ,…pusat massanya dapat

dinyatakan sebagai (Anonim, 2010).

B = 桂囊果囊+ 桂挠果脑+ 桂脑果脑+ …桂囊+ 桂挠+ 桂脑+ …

2.4.7.4. Sistem keseimbangan

Di dalam menyelesaikan suatu sistem keseimbangan di bawah

pengaruh beberapa gaya, ada beberapa prosedur yang perlu diikuti

(Anonim, 2010):

a. Tentukan objek/benda yang menjadi pusat perhatian dari sistem

keseimbangan.

b. Gambar gaya gaya eksternal yang bekerja pada obyek tersebut.

c. Pilih koordinat yang sesuai, gambar komponen-komponen gaya

dalam koordinat yang telah dipilih tersebut.

d. Terapkan sistem keseimbangan untuk setiap komponen gaya.

e. Pilih titik tertentu untuk menghitung torsi dari gaya-gaya yang

ada terhadap titik tersebut. Pemilihan titik tersebut sembarang,

tetapi harus memudahkan penyelesaian.

f. Dari persamaan yang dibentuk, dapat diselesaikan variabel yang

ditanyakan.

Page 29: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

15

2.5. Safety Factor

Perancang dalam proses perancangan harus mengetahui bahwa

perencanaan yang akan dibuat aman (Deutschman, 1975):

a. Material yang akan digunakan.

b. Efek ukuran material yang berpengaruh pada kekuatan material.

c. Tipe beban bahan .

d. Efek dari mekanisme dan proses pembentukan.

e. Efek panas.

f. Efek dari umur mesin.

g. Keselamatan manusia secara umum.

Joseph P. Vidosic pada tahun 1957, memperkirakan beberapa faktor

keselamatan yang layak. Berdasarkan faktor kekuatan keseluruhan

(Deutschman, 1975):

a. N= 1,25-1,5 untuk material yang digunakan dibawah kondisi yang

terkontrol.

b. N= 1,5-2 untuk material yang diterima dilengkungan (kondisi) konstan.

c. N= 2-2,5 untuk material (rata-rata/biasa) yang dioperasikan di lingkungan

biasa.

d. N= 2,5-3 untuk material yang lemah yang dioperasikan di lingkungan

dengan kondisi rata-rata.

e. N= 3-4 untuk material yang belum dicoba digunakan di lingkungan

dengan kondisi di bawah rata-rata.

f. N= 3-4 untuk material yang lumayan dikenal tapi dioperasikan di

lingkungan kurang baik.

g. Beban berulang : factor penempatan 1-6 yang diterima dan digunakan

dengan ketahanan limit (batas) dari pada kekuatan keseluruhan material.

h. Pengruh gaya : factor yang diberikan 3-6 diterima, tapi factor gaya harus

dimasukkan.

i. Material rapuh ketika kekuatan utama yang digunakan adalah teori

maksimum dan factor yang didapat 1-6.

Page 30: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

16

j. Ketika factor tertinggi yang keluar diperlukan analisis untuk masukkan ini

harus dilakukan sebelum ditentukan untuk digunakan.

2.6. Proses Pengelasan

Dalam proses pengelasan rangka, jenis las yang digunakan adalah las

listrik dengan pertimbangan akan mendapatkan sambungan las yang kuat.

2.6.1. Proses las listrik

Dalam las listrik panas yang digunakan untuk mencairkan logam

diperoleh dari busur listrik yang timbul antara benda kerja yang dilas

dengan kawat logam yang disebut elektroda. Elektroda ini terpasang pada

pegangan atau holder las dan didekatkan pada benda kerja hingga busur

listrik terjadi atau timbul panas antara ujung elektroda dan benda kerja

yang dapat mencairkan logam (Wiryosumarto, 2000):

a. Elektroda

Elektroda yang digunakan adalah E6013

E = Elektroda

60 = Tegangan tarik 60 ksi = 60000 psi

1 = Posisi pengelasan (semua posisi)

3 = Arus yang digunakan (AC/DC)

b. Mengatur busur las

Pada pesawat las AC busur dinyalakan dengan menggoreskan

elektroda pada benda kerja, sedang pada pesawat las DC busur

dinyalakan dengan menyentuhkan elektroda dari atas ke bawah

pada benda kerja. Agar hasil yang baik maka harus diatur

jarak panjang busur las. Bila diameter elektroda = d dan panjang

busur, yaitu jarak elektroda dengan benda kerja = L, maka

pengelasan harus diatur supaya L – d sehingga diperoleh alur

rigi-rigi yang baik dan halus. Bila L > d maka alur rigi-rigi las

kasar, penetrasi dangkal dan percikan kerak keluar dari jalur las.

Dan bila L < d, maka biasanya terjadi pembekuan pada ujung

Page 31: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

17

elektroda dan benda kerja, alur rigi tidak merata, penetrasi

kurang dan percikan kerak kasar dan berbentuk bola.

c. Mengatur gerak elektroda

o Gerak ayunan turun sepanjang sumbu elektroda.

Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda dilakukan untuk

mengatur jarak busur las ke benda kerja supaya panjang busur las sama

dengan diameter elektroda.

o Gerak ayunan dari elektroda untuk mengatur kampuh las

Gerakan ayaunan elektroda dilakukan untuk mengatur lebar las

yang dikendaki atau kampuh las.

2.6.2. Jenis Sambungan Las

Ada beberapa jenis sambungan las, yaitu (Wiryosumarto, 2000):

a. Butt join yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada bidang

yang sama.

b. Lap join yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada bidang

yang paralel.

c. Edge join yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas berada pada

bidang pararel, tetapi sambungan las dilakukan pada ujungnya.

d. T- join yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas tegak lurus satu

sama lain membentuk huruf T.

e. Corner join yaitu dimana kedua benda kerja yang dilas tegak lurus

satu sama lain membentuk huruf L.

2.7. Proses Machining

a. Gerinda duduk (Cutting tool) : untuk memotong benda kerja yang

memiliki tingkat kekerasan yang tinggi. Misalnya besi pipa, besi L, plat

lembaran tebalnya lebih dari 2mm (Sucahyo, 2004).

b. Gerinda potong tangan : untuk memotong benda kerja yang memiliki

tingkat kekerasan yang rendah. Misalnya plat lembaran tebalnya kurang

dari 2mm (Sucahyo, 2004).

Page 32: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

18

c. Mesin Gerinda : suatu alat yang diganakan untuk menghaluskan benda

kerja atau untuk menajamkan alat- alat perkakas, misalnya mata bor,

pahat, pengores dan lain-lain. Yang perlu diperhatikan dalam

pemakaian mesin gerinda adalah jenis pemukaan batu gerinda yang

digunakan untuk permukaan kasar biasanya digunakan untuk

penghalusan awal, sedangkan batu gerinda dengan permukaan halus

digunakan untuk penghalusan atau pengasahan penajaman mata bor

(Sucahyo, 2004).

d. Bor tangan : merupakan suatu alat pembuat lubang, alur atau biasa

untuk perluasan dan penghalusan suatu bidang yang efisien. Sebagai

pisau penyayatnya pada mesin bor ini dinamakan mata bor yang

mempunyai diameter bermacam-macam (Sucahyo, 2004).

e. Mesin frais

- milling : untuk meratakan permukaan benda kerja.

- drilling : suatu proses pengerjaan pemotongan menggunakan

mata bor (twist drill) untuk menghasilkan lubang yang bulat

pada material logam maupun non logam yang masih pejal atau

material yang sudah berlubang (Marsyahyo, 2002).

Page 33: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

19

BAB III LANGKAH PENGERJAAN

Gambar 3.1. Diagram alur pembuatan engine stand

Finishing rangka

Memuaskan

Sketsa 2D dan 3D produk

Uji kelayakan Overhole

Memuaskan

Kelengkapan engine stand

Start

Membuat dan konsultasi desain gambar

Mencari dan mengumpulkan data : 1. Observasi ke STP (Sragen Techno Park) 2. Searching dan browsing di internet

Menggambar desain dalam 2D dan 3D

Memanufaktur komponen

Assembly komponen

Perhitungan statika rangka

Finish

Memuaskan

Memuaskan

Page 34: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

20

3.1. Mencari dan Mengumpulkan Data

Pengumpulan data dilakukan dengan cara sebagai berikut :

1. Observasi di Sragen Techno Park dengan mengumpulkan photo-photo dan

referensi buku panduan engine stand.

2. Searching dan browshing di internet dengan mencari data gambar desain

engine stand sepeda motor.

3.2. Menentukan dan Konsultasi Desain Gambar

Membuat desain gambar dengan referensi yang diperoleh dari

pengumpulan data. Desain gambar dibuat dengan membuat sketsa gambar

tangan berupa rangka engine stand. Desain dibuat dalam beberapa pilihan

desain yang kemudian dikonsultasikan kepada pembimbing atau orang yang

lebih memahami dalam pembuatan produk. Setelah konsultasi maka diperoleh

hasil desain sketsa gambar yang paling sesuai dengan pembuatan engine stand.

3.3. Menggambar Desain dalam 2D dan 3D

Desain gambar 2D dan 3D dikerjakan dengan software AutoCAD 2002.

Desain gambar 2D menggunakan sudut pandang amerika. Yang dibuat dalam

tiga tahap, tahap pertama membuat rangka bawah, tahap kedua membuat tiang

penyangga dan tahap ketiga membuat rangka atas. Sedang desain gambar 3D

dibuat sesuai dengan gambar sketsa yang digambar dalam pandangan 3D

lengkap dengan gambaran umum engine.

3.4. Perhitungan Statika Rangka

Menghitung kekuatan dengan beban rangka pada desain yang telah

dikerjakan. Pembebanan rangka desain memakai beban mesin sepeda motor

yang sudah ada serta beban rangka desain itu sendiri. Komponen-komponen

rangka disambung menggunakan las dan baut. Pada setiap sambungan dihitung

berdasarkan beban gaya yang terjadi pada batang rangka. Perhitungan kekuatan

sambungan memakai safety factor dengan nilai 2. Jika hasil perhitungan pada

sambungan kurang aman, maka mendesain ulang gambar dan perhitungannya.

Page 35: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

21

3.5. Memanufaktur Komponen

3.5.1. Menentukan bahan yang digunakan

Dalam mendesain rangka, berbagai alternatif, model, bentuk dan

konstruksi rangka dipilih berdasar kemampuan dalam menopang beban.

Setelah desain selesai dikerjakan maka langkah berikutnya adalah

menentukan bahan yang akan digunakan dalam pembuatan produk. Bahan

rangka yang dipilih adalah mild steel dengan faktor kekuatan dan faktor

kemudahan pengerjaan. Ukuran rangka disesuaikan dengan dimensi mesin

yang telah ada.

Desain dibuat dalam tiga tahap :

1. Rangka bawah

2. Tiang penyangga

3. Rangka atas

Untuk rangka atas bahan yang dibutuhkan antara lain : pipa silinder

dengan diameter 48 mm dan ketebalan 1,5 mm, plat lembaran dengan

ketebalan 3 mm sebagai pemegang mesin dan pipa silinder dengan diameter

76 mm, ketebalan 2 mm, serta plat lembaran dengan ketebalan 8 mm yang

digunakan untuk pengatur rotasi rangka atas.

Pada rangka bawah dibutuhkan besi profil L dengan ketebalan 4 mm,

ketebalan 2 mm dan plat strip dengan lebar 40 mm, ketebalan 4 mm serta plat

lembaran dengan ketebalan 1 mm.

Sedang pada tiang penyangga atau rangka tengah bahan yang

dibutuhkan adalah plat lembaran dengan tebal 5 mm, plat lembaran dengan

tebal 3 mm dan pipa silinder dengan diameter 90 mm dengan tebal 3 mm,

serta besi L dengan ketebalan 2 mm.

3.5.2. Mengukur dan memotong bahan

Menentukan ukuran bahan sesuai desain yang telah dibuat dan setelah

itu memotongnya menjadi beberapa ukuran untuk pembuatan rangka.

1. Rangka bawah

a. Besi L 40 x 40 x 4 mm :

Page 36: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

22

p1 = 810 mm = 2 buah

p2 = 802 mm = 2 buah

p3 = 554 mm = 2 buah

b. Besi L 20 x 20 x 2 mm :

p = 565 mm = 2 buah

l = 554 mm = 2 buah

c. Plat strip 40 x 2 mm : p = 474 mm = 2 buah

d. Plat lembaran 561 x 550 x 1 mm

2. Tiang Penyangga

a. Besi pipa silinder : d = 90 mm, p = 350 mm

b. Plat lembaran 245 x 200 x 5 mm = 2 buah

c. Plat lembaran tebal 3 mm :

1. 245 x 168 mm ; 167 x 165 mm = 2 buah ; 336 x 245 mm

d. Besi profil L tebal 2 mm

3. Rangka atas

a. Besi pipa silinder : d = 48 mm, p = 480 mm

b. Besi pipa silinder : d = 76 mm, p = 300 mm

c. Plat lembaran tebal 3 mm

d. Plat lembaran tebal 8 mm

3.6. Assembling komponen

Potongan yang dihasilkan akan disambung dengan proses

pengelasan, hingga diperoleh hasil yang diharapkan. Pada pembuatan rangka

yaitu rangka bawah, tiang penyangga, rangka atas.

3.6.1. Rangka bawah

Gambar 3.2. Rangka bawah

Page 37: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

23

No Nama bahan dan Spesifikasi Keterangan

1 Besi L1 40 x 40 x 4 mm p1 = 810 mm = 2 buah p2 = 802 mm = 2 buah p3 = 554 mm = 2 buah · Besi L ( p1 dan p3 ) masing-masing

dipotong pada kedua sudutnya dengan kemiringan 45°. Agar pada saat pengelasan dapat tersambung dengan tepat dan membentuk siku-siku.

· Kemudian disambung menggunakan las pada bagian-bagian yang telah dipotong sudutnya sehingga terbentuk seperti pada gambar. Pada saat pengelasan menggunakan besi penguat yang dilas sementara pada siku, agar hasil las tidak membengkok.

· Menyambung dengan menggunakan las, besi L (p2) pada kerangka persegi yang telah terbentuk dengan ketentuan jarak seperti pada gambar.

2 Plat strip 40 x 2 mm p : 474 mm sebanyak 2 strip · Melakukan pengelasan dengan jarak

250 mm dari tepi kerangka, yang nantinya digunakan untuk dasar penopang tiang penyangga. Yang kedua dilas dengan jarak 530 mm dari tepi yang sama, digunakan untuk penguat kerangka.

Page 38: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

24

3 Besi L2 20 x 20 x 2 mm p : 565 mm x 2 buah l : 554 mm x 2 buah · Menyambung menggunakan las pada

sisi-sisinya hingga terbentuk seperti pada gambar.

· Prosesnya sama pada tahap pengelasan besi L1

· Kemudian memasang besi L2 tersebut

pada besi L1 dengan menggunakan sambungan las pada sisi-sisinya seperti yang ada pada gambar.

4 Plat lembaran 1 mm 561 x 550 x 1 mm · memasang plat lembaran 1mm tepat di

atas besi L2, kemudian membuat lubang dengan mata bor 4 mm pada bagian tepi-tepinya dengan jarak antar lubang 15 cm, lalu pasang keling agar plat tidak lepas.

5 Roda D = 60 mm · Roda dibaut dengan dudukan

berbentuk segitiga dengan ketebalan 3 mm yang kemudian dilas pada sudut rangka bawah.

Page 39: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

25

3.6.2. Tiang penyangga

Gambar 3.3. Tiang penyangga

No Nama bahan dan Spesifikasi Keterangan

1 Plat lembaran 5 mm · 245 x 200 x 5 mm = 2 buah

Untuk dipasang pada atas dan bawah tiang penyangga. Membuat 4 lubang pada plat yang dipasang dibawah dengan mata bor 10 mm pada tiap siku, pengeboran disesuaikan dengan rangka bawah dengan jarak 20 x 20 dari siku plat. Yang nantinya digunakan untuk dudukan tiang penyangga pada rangka bawah.

Page 40: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

26

Plat lembaran 5 mm · Bentuk segitiga siku-siku seperti

gambar sebanyak 8 buah, untuk penguat tiang penyangga.

2 Besi pipa Poros penyangga : d = 90 mm t = 350 mm · Meletakan pipa silinder pada titik

tengah plat lembaran 5 mm kemudian dititik dengan las terlebih dahulu.

· Memastikan tiang penyangga dalam keadaan siku dengan bantuan penyiku saat pengelasan.

· Mengelas keliling pipa silinder pada

plat.

· Las juga plat 5 mm pada bagian atas.

· Memasang plat 5 mm yang berbentuk segitiga pada plat atas dan bawah, masing-masing 4 buah dengan sudut 39° kemudian dilas.

Page 41: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

27

3 Plat lembaran 3 mm 1. 245 x 168 mm 2. 167 x 165 mm = 2 buah a. depan b. belakang 3. 336 x 245 mm

· Membuat lubang plat 167 x 165 (depan) dengan ukuran diameter 76 mm pada titik tengah dengan menggunakan mesin frais.

· Kemudian membuat lubang pada plat 167 x 165 (belakang) dengan diameter 20 mm tepat ditengah plat dan dua lubang diameter 14 mm dengan menggunakan bor listrik, seperti yang terlihat pada gambar.

· Membuat garis tengah plat 336 x 245 dengan jarak 168 mm menggunakan penggores.

· Membuat goresan dengan gerinda tangan sepanjang garis dengan kedalaman setengah dari ketebalan plat.

· Menekuk plat pada garis yang telah dibuat.

· Proses penekukan membentuk siku menggunakan bantuan ragum dan palu.

plat 167 x 165 (belakang)

Page 42: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

28

· Las titik plat 245 x 168 pada atas tiang penyangga dengan ketentuan jarak seperti pada gambar.

· Mengelas plat menggunakan bantuan penyiku agar hasil benar-benar siku.

· Memasang plat 167 x 165 ( belakang ) pada tiang penyangga dengan jarak sesuai desain gambar.

· Memposisikan plat pada keadaan siku dengan plat pada tiang penyangga.

· Melakukan pengelasan plat sepanjang sisi plat pada bidang horizontal dan vertikal. Pengelasan dilakukan pada sisi luar saja.

Page 43: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

29

4 Besi L 20 x 20 x 2 mm · Memotong besi menggunakan gerinda

potong dengan ukuran panjang : 80 mm = 2 buah 120 mm = 2 buah 100 mm = 1 buah 35 mm = 2 buah

· Melakukan pengelasan pada bahan yang telah dipotong sesuai gambar desain.

· Kemudian lakukan pengelasan dudukan stop lamp pada bagian belakang tiang penyangga seperti pada gambar desain.

· Langkah selanjutnya membuat rangka atas terlebih dahulu sebelum melanjutkan pada pembuatan tiang penyangga.

Page 44: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

30

3.6.3. Rangka atas

Gambar 3.4. Rangka atas

No Nama bahan dan Spesifikasi Keterangan

1 Plat lembaran 3 mm · Membuat sketsa pemegang mesin

menggunakan kardus bekas, dengan cara mengemal dimensi mesin.

· Menempelkan kardus hasil mal dan menggambar pada plat lembaran 3 mm menggunakan penggores.

· Memberi toleransi penekukan pada garis setebal plat dalam penggambaran sketsa karena menggunakan sistem tekuk.

· Setelah sketsa jadi, memotong plat sesuai garis dimensi mesin dengan menggunakan gerinda tangan.

· Menggerinda bagian garis yang telah di buat untuk penekukan dengan menggunakan gerinda tangan.

· Menekuk plat dengan bantuan ragum dan palu serta balok kayu.

· Setelah mulai terbentuk sesuai dimensi mesin langkah selanjutnya adalah melakukan pengemalan pada mesin kembali, untuk memperdetail dimensi dari mesin.

· Bila ada yang kurang pas pada mesin, kemudian menggerinda bagian tersebut sampai sesuai dimensi pada mesin.

Page 45: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

31

· Mengelas plat yang sudah dibentuk

dengan las listrik.

· Membuat 4 lubang diameter 8 mm

untuk baut dudukan sesuai dengan dimensi mesin. Pembuatan lubang dilakukan dengan menggunakan mata bor 6 mm kemudian dilebarkan dengan diameter 8 mm.

· Membuat lubang bagian belakang plat

menggunakan mesin frais dengan diameter 76 mm dibuat tepat di tengah garis diagonal plat bagian belakang. Sedang lubang diameter 48 tepat di garis tengah diagonal plat bagian depan dengan menggunakan las kemudian mengikir hingga pipa diameter 48 mm dapat terpasang.

2 Pipa silinder diameter 48 mm

· Memasang dan mengelas pipa silinder diameter 48 dengan panjang 480 mm pada plat dudukan mesin.

Page 46: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

32

3 Plat lembaran 8 mm

· Menentukan titik tengah pada plat untuk membentuk menjadi lingkaran.

· Memotong plat lembaran menjadi lingkaran dengan diameter 160 mm menggunakan las potong (asetilin).

· Membuat bentuk lingkaran dengan menggunakan mesin frais menjadi diameter 150 mm.

· Membuat lubang diameter 20 mm tepat ditengah plat lembaran diameter 150.

· Memasang dan mengelas pipa silinder diameter 20 mm dengan panjang 30 mm pada lubang yang telah dibuat.

· Membuat lubang membentuk C pada plat dengan ukuran seperti gambar.

4 Pipa silinder diameter 76 mm panjang 300 mm

· Mengelas pipa silinder pada plat berbentuk lingkaran tepat ditengah.

· Masukan plat tebal 3 mm dengan

lubang 65 mm pada pipa silinder yang sudah tersambung pada plat lingkaran.

· Mengelas pipa silinder pada plat

dudukan mesin.

Page 47: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

33

· Memasang rangka atas pada tiang

penyangga, sesuai lubang yang telah dibuat.

· Menggeser plat persegi rangka atas pada jarak yang sesuai pada gambar desain, kemudian mengelas sepanjang bidang luar dari plat.

· Mengelas mur 17 mm pada box tiang

penyangga bagian belakang.

· Membuat dudukan engsel pada box

tiang penyangga menggunakan gerinda tangan.

· Mengelas engsel pada dudukan engsel

dan tutup box dengan menggunakan las listrik.

Page 48: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

34

· Membuat dan mengelas pegangan

untuk membuka box.

3.7. Finishing rangka Finishing adalah proses yang terakhir dari proses pembuatan benda kerja,

yaitu:

· Membersihkan kerak las menggunakan sikat kawat, kemudian menutup bagian yang dilas dengan dempul.

· Mengamplas seluruh permukaan rangka agar tampak halus dan rata. · Mengecat rangka dengan epoxy · Kemudian mengecat tipis dengan warna dasar biru. · Mengecat ulang keseluruhan rangka dengan rata warna biru.

Gambar 3.5. Hasil Akhir Kerangka

Page 49: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

35

Mengeringkan cat dengan bantuan sinar matahari.Jika pembuatan

benda kerja sesuai dengan ketentuan maka langsung dilengkapi dengan

kelengkapan engine stand. Jika tidak sesuai dengan ketentuan maka

dilakukan pengulangan pada pengukuran dan pemotongan bahan kerja

(pembuatan ulang) manufaktur komponen.

3.8. Kelengkapan engine stand

Menyiapkan segala kelengkapan sepeda motor yang digunakan

untuk menghidupkan mesin dan kelistrikannya. Antara lain :

· Kick starter

· Knalpot

· Kiprok

· Coil

· Cdi

· Kabel body

· Oli mesin

· filter

· Holder

· Bohlam

· Spidometer

· Stop lamp

· Karburator

· Spark plug

· Baterai/accu

· Tangki bensin

Setelah semua komponen terkumpul, maka langkah selanjutnya

adalah memasang mesin pada alat peraga (engine stand). Di bawah ini

adalah proses pemasangan mesin sepeda motor pada alat peraga :

a. Memasang mesin pada dudukan mesin.

b. Mengisi oli pada engine.

c. Merangkai sistem pengapian.

d. Memasang komponen motor seperti karburator dan filter udara

serta menyiapkan bahan bakar.

e. Menghidupkan mesin.

f. Mengkondisikan mesin pada posisi stasioner.

g. Setelah mesin stasioner, matikan mesin dan kemudian mulai

memasang kelengkapan sepeda motor lainnya.

Page 50: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

36

3.9. Uji kelayakan

Pada langkah uji kelayakan ini yaitu menguji kelayakan mesin

apakah mesin masih dapat hidup atau tidak. Jika mesin masih dapat hidup

dan berfungsi dengan baik maka pengerjaan benda kerja telah selesai. Jika

mesin tidak dapat berfungsi dengan baik maka dilakukan langkah

overhaul. Setelah dilakukan overhaul, maka pengerjaan engine stand

selesai dan dilanjut ke proses selanjutnya. Jika engine stand masih dalam

keadaan kurang baik maka dilakukan overhaul ulang ampai benar-benar

dalam keadaan layak pakai.

3.10. Gambar sketsa 2D dan 3D

Menggambar engine stand pada 2D dan3D. Pada gambar 2D berisi

gambar dimensi dari komponen rangka engine stand. Sedang pada 3D

berisi gambar keseluruhan engine stand beserta komponen motor yang

digunakan.

FINISH

Gambar 3.6. Finishing engine stand

Page 51: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

37

3.11. Analisa Biaya Pembuatan Alat Peraga

Biaya pembuatan engine stand dilampirkan dalam tiga tahap. Di bawah ini

adalah rincian biaya yang diperlukan untuk membuat engine stand sepeda motor

viar :

1. Pembuatan Rangka

No. Nama bahan

Spesifikasi Harga satuan Total

1 Besi L 20 x 20 x 2 mm Rp 10.000,-/kg Rp 40.000,- 2 Besi L 40 x 40 x 4 mm Rp 68.000,-/lbr Rp 68.000,- 3 Besi pipa d = 48 mm

Rp 12.000,-/kg Rp 72.000,- 4 Besi pipa d = 76 mm

5 Besi pipa d = 90 mm 6 Plat lembaran 1 x 1 m x 1 mm Rp 10.000,-/ kg Rp 40.000,- 7 Plat lembaran 900x700x3 mm Rp 12.000,-/kg Rp 180.000,- 8 Plat lembaran 1 x 1 m x 5 mm Rp 10.000,-/kg Rp 60.000,- 9 Plat strip 40 x 2 mm Rp 12.000,-/kg Rp 12.000,- 10 Roda d = 40 mm x 4 Rp 15.000,- Rp 60.000,- 11 Mata gerinda Potong kecil Rp 6000, Rp 39.000,- 12 Elektroda 5kg Rp 20.000,/kg Rp 100.000,- 13 Amplas C 800 Rp 5.000,- Rp 5.000,- 14 Mata gerinda Potong besar Rp 28.000,- Rp 28.000,- 15 Meteran Rp 5.500,- Rp 5.500,- 16 Plat lembaran 8 mm Rp 8.000,-/kg Rp 16.000,- 17 Ongkos potong seluruhan - Rp 48.000,- 18 Ongkos bubut - - Rp 180.000,- 18 Mur baut - - Rp 26.500,- 19 transport - - Rp 40.000,-

TOTAL Rp 1.092.000,-

2. Kelengkapan Mesin dan Finishing

No. Nama bahan

Spesifikasi Harga satuan Total

1 Accu Yuasa YBSL Rp 100.000,- Rp 100.000,- 2 Cdi - Rp 90.000,- Rp 90.000,- 3 Kabel body Supra Rp 80.000,- Rp 80.000,- 4 Kick stater - Rp 30.000,- Rp 30.000,-

Page 52: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

38

5 Karburator Supra Rp 115.000,- Rp 115.000,- 6 Knalpot Revo Rp 120.000,- Rp 120.000,- 7 Perpak - Rp 3.000,- Rp 3.000,- 8 Holder supra Kanan kiri Rp 63.000,- Rp 63.000,- 9 Pipa + kabel gas Supra Rp 15.000,- Rp 15.000,- 10 Hanspat - Rp 20.000,- Rp 20.000,- 11 Switch rem - Rp 6.000,- Rp 6.000,- 12 Handel rem - Rp 10.000,- Rp 10.000,- 13 Klem handel - Rp 10.000,- Rp 10.000,- 14 Kiprok - Rp 50.000.- Rp 50.000.- 15 Cat epoxy thinner - Rp 76.000,- Rp 76.000,- 16 Stang Supra Rp 80.000,- Rp 80.000,- 17 Perseneleng - Rp 25.000,- Rp 25.000,- 18 Botol oli - Rp 20.000,- Rp 20.000,- 19 Filter + karet filter Supra Rp 35.000,- Rp 35.000,- 20 Oli mesin Motul 4T Rp 51.000.- Rp 51.000.- 21 Selang filter bensin - Rp 18.500,- Rp 18.500,- 22 Cop busi - Rp 5.000,- Rp 5.000,- 23 Mur baut - Rp 17.000,- Rp 17.000,- 24 Amplas - Rp 26.500,- Rp 26.500,- 25 Sekrap - Rp 11.500,- Rp 11.500,- 26 Klem - Rp 10.000,- Rp 10.000,- 27 Kurangan tahap I - Rp 100.000,- Rp 100.000,- 28 Lain-lain - Rp 117.500,- Rp 117.500,-

TOTAL Rp 1.305.000,-

3. Kelengkapan Kelistrikan

No. Nama bahan Spesifikasi Harga satuan Total

1 Head lamp - Rp 155.000, Rp 155.000,- 2 Cover head lamp Depan blkng Rp 80.000, Rp 80.000,- 3 Bohlam 7 buah - Rp 90.000,- 4 Spidometer set Rp 500.000, Rp 500.000,- 5 Selotip - Rp 20.000, Rp 20.000,- 6 Stop lamp - Rp 79.500, Rp 79.500,- 7 Lain-lain - Rp 50.000, Rp 50.000,-

TOTAL Rp 974.500,-

Jadi total biaya pembuatan engine stand sepeda motor ini adalah sebesar :

Rp 3.371.500,00

Page 53: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

39

BAB IV PERHITUNGAN STATIKA RANGKA

Secara umum berikut ini adalah bagian titik-titik beban penting yang digunakan

pada perhitungan statika rangka. Bahan yang digunakan adalah mild steel. Dari

tabel dapat diketahui density = 7,85 gr/cm3.

Gambar 4.1. Pembebanan rangka

b, = 30 N b批 = 辉.惯gĖg1 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 103 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 8,1 N b琵 = 辉.惯g�10 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 243,25 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 19,1 N b疲 = 辉.惯gĖg1 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 139,5 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 10,95 N b匹 = 辉.惯g�10 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 533,88 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 41,91 N b僻 = 辉.惯gĖg1 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 295,2 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 23,2 N

Page 54: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

40

4.1. Pipa silinder 1

Gambar 4.2. Pipa silinder rangka atas

FBD

Gambar 4.3. FBD pipa silinder atas

θ = 36° b, = 30 N

θ = α = 36°

β = 90° - 36° = 54° b批 = 8,1 N

L = 0,47 m

观,4 = b, . sin慌= 30 N . sin 54 = 24,27 N 观,脾 = b, . cos慌= 30 N . cos 54 = 17,63 N 观批4 = b批 . sin慌= 8,1 N . sin 54 = 6,55 N 观批脾 = b批 . cos慌= 8,1 N. cos 54 = 4,76 N

b,

Page 55: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

41

Reaksi tumpuan : ∑瓜脾 = 0 观披脾 = 观批脾 + 观,脾

= 4,76 +17,63

= 22,39 N

∑瓜4 = 0

观披4 = 观批4 + 观,4

= 6,55 + 24,27

= 30,82 N

∑怪, = 0

怪披 = 观披4.L − 观批4.拐2⁄

= 14,49 – 1,9

= 12,95 N.m

Pot x-x ( A –> B )

Gambar 4.4. Potongan x-x pipa silinder rangka atas

棺撇 =观,脾 = − 17,63 N 惯撇 = 观,4 = 24,27 N 怪撇 = − 观,4 . x

= − 24,27. x N.m

Titik A ( x = 0 ) 棺, = − 17,63 N 惯, = 24,27 N 怪, = 0

Titik B ( x = 0,235 ) 棺批 = − 17,63 N 惯批 = 24,27 N 怪批 = − 24,27. 0,235

= − 5,7 N.m

Pot y-y ( B –> C )

Gambar 4.5. Potongan y-y pipa silinder rangka atas

Page 56: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

42

棺撇 = -观,脾-观批脾=-22,39 N 惯撇 = 观,4+ 观批4 = 30,82 N 怪撇 = -观,4.x-观批4.(x-0,235)

= − 24,27 . x – 6,55 .

(x-0,235) N.m

Titik B ( x = 0,235 ) 棺批 = − 22,39 N 惯批 = 30,82 N 怪批 = − 5,7 N.m

Titik C ( x = 0,47 ) 棺披 = − 22,39 N 惯披 = 30,82 N

怪披 = − 12,95 N.m

Gambar 4.6. Diagram gaya pipa silinder rangka atas

Reaksi sambungan :

Gambar 4.7. Sambungan las pada pipa silinder rangka atas

怪披 = 12,95 N.m =12950 N.mm

D = 48 mm

s = 7 mm

Gambar 4.8. Reaksi sambungan las pipa silinder rangka atas

Page 57: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

43

A = t.π.D

= 0,707 . s . π . D

= 0,707 . 7 . π . 48

= 746,29 úú�

τ = 毗, = 片荣褥, =

��,r=H恼.,�= = 0,0367 棺úú�世

Z = 气0劈潜恼 =

气.5,H5H.H.恼�潜恼 = 8955,5 úúr 徽贫 = 僻润拼 =

"�=闹5�=闹闹,闹 = 1,45 棺úú�世

Maka diperoleh : 蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税1,45� + 4. 0,0367�

= 0,726 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 1,45 + 0,726

= 1,45 棺úú�世

Teori kegagalan :

a. Pada sambungan

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁 dan 徽贫三an ≤

骗仆g屁

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

0,73 ≤ r�H�.�

0,73 ≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

1,45 ≤ r�H�

1,45 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil di atas, sambungan las yang digunakan dinyatakan aman.

Page 58: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

44

b. Pada kekuatan bahan:

Diketahui: 怪屏12 pada batang = 怪披 = 12,95 N.m = 12950 N.mm 徽_ijin profil O mild steel A106 = 48000 psi = 337,5 N/úú�

Momen inersia profil O = 气(劈钳浅能劈冗浅).恼 =

气(恼�浅–恼闹浅).恼 = 59287,3 úú恼

Jarak titik berat pada sisi luar ( y ) =24mm

僻疲 = 弃闰仆

"�=闹5屁.屏屏闹=��H,r屏屏浅 =

弃搔�恼屏屏

徽贫 = "�=闹5屁.屏屏.�恼屏屏闹=��H,r屏屏浅

徽贫 = 5,24 棺/úú�

Tegangan tarik yang dihasilkan dari perhitungan 徽贫 = 5,24 N/úú� < kekuatan

tarik ijin dari bahan material yang digunakan σ_ijin = 337,5 N/úú�. Jadi profil O

yang digunakan aman.

Page 59: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

45

3.2. Pemegang mesin

Mencari reaksi tumpuan terhadap beban mesin,

m = 0,035 m o = 0,141 m

n = 0,13 m b屏魄 = 270 N

Gambar 4.9. Pembebanan tumpuan terhadap beban mesin ∑瓜4 = 0 b屏魄− 观劈4− 观毗4 = 0

270 = 观劈4 + 观毗4 观劈4 = 270 − 观毗4 ∑怪披 = 0 − b屏魄.跪+ 观劈4.柜 + 观毗4 . m = 0 − 270.0,141 + 0,13观劈4+ 0,035观毗4 = 0

0,13观劈4+ 0,035观毗4 = 38,07 N.m 0,13(270 − 观毗4) + 0,035观毗4 = 38,07 N.m

35,1 − 0,13观毗4 + 0,035 观毗4 = 38,07 N.m

− 0,095观毗4 = 2,97 N.m

观毗4 = − 31,26 N 观劈4 = 270 − 观毗4 观劈4 = 270 –纵− 31,26邹 = 301,26 N

Page 60: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

46

Pemegang mesin

Gambar 4.10. Reaksi tumpuan pada pemegang mesin ∑瓜撇 = 0 观啤脾 = 观披脾 . cos荒

= 22,39 . cos 36°

= 18,11 N

∑瓜瞥 = 0

观披脾 . sin荒 + 观披4 . cos凰 + 观劈4 + 观琵4− 观毗4− 观啤4 = 0

22,39. sin 36 + 30,82 . cos 36 + 301,26 + 19,1 − 31,26 − 观啤4 = 0

观啤4 = 327,19 N

m = 0,035 m

n = 0,13 m

l = 0,054 m

Page 61: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

47

∑怪啤 = 0

(怪啤 + 观毗4 . m) – (怪披+ 观披脾. 0,15 + 观披4. 0,017 + 观劈4 . n + 观琵4 . l ) = 0

(怪啤+ 31,26. 0,035) − (12,95 + 22,39. 0,15 + 30,82. 0,017 + 301,26 . 0,13

+ 19,1 . 0,054) = 0

怪啤 + 1,1 = 57,03

怪啤 = 56,9 N.m

Reaksi sambungan :

D = 76 mm

s = 7 mm

Gambar 4.11. Reaksi sambungan las pipa diameter 65mm pada pemegang mesin

A = t.π.D

= 0,707 . s . π . D

= 0,707 . 7 . π . 76

= 1181,63 úú�

τ = 毗, =

片容褥, = r�H,闹r""�",.r = 0,277 棺úú�世

Page 62: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

48

Z = 气0劈潜恼 = 气.5,H5H.H.H.潜恼 = 22450,94 úúr 徽贫 =

僻容拼 = 闹.=55��恼闹5,=恼 = 2,53 棺úú�世

Maka diperoleh : 蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税2,53� + 4. 0,277�

= 1,3 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 2,53 + 1,3

= 2,56 棺úú�世

Teori kegagalan :

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2 蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁 dan 徽贫三an ≤

骗仆g屁

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

1,29 ≤ r�H�.�

1,29 ≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

2,56 ≤ r�H�

2,56 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil di atas maka sambungan las yang digunakan dinyatakan aman.

Page 63: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

49

4.3. Pipa silinder 2

Gambar 4.12. Reaksi tumpuan pipa silinder pada box tiang atas.

观啤4 = 327,19 N 观疲4 = 10,95 N

L = 0,295 m

a = 0,22 m

b = 0,075

∑瓜脾 = 0

观啤脾 = 观皮脾 18,01 N = 观皮脾

∑瓜4 = 0 观啤4+ 观疲4− 观脾4− 观皮4 = 0

327,19 + 10,95 − 观脾4− 观皮4 = 0

观脾4 + 观皮4= 338,14 N

∑怪皮 = 0

怪啤 + 观啤4 . L + 观疲4 . L/2 − 观脾4 . a = 0

怪啤 + 观啤4 . L + 观疲4 . L/2 − 观脾4 . a = 0

56,9 + 96,52 + 1,62 − 观脾4 . 0,22 = 0

0,22 观脾4 = 155,04

观脾4 = 704,73 N

观皮4 = 338,14 – 704,73 观皮4 = – 366,59 N

Page 64: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

50

Gambar 4.13. FBD pipa silinder pada box

Potongan x-x ( G H )

Gambar 4.14. Potongan x-x pipa silinder pada box 寡撇 = −观啤脾 = − 18,01 N 惯撇 = 观啤4 = 327,19 N 怪撇 = −观啤4 . x − 怪啤

Titik G ( x = 0 ) 寡啤 = − 18,01 N 惯啤 = 327,19 N 怪啤 = − 56,9

Titik H ( x = 0,075 ) 寡脾 = − 18,01 N 惯脾 = 327,19 N 怪脾 = − 81,4 N.m

Page 65: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

51

Potongan y-y ( H I )

Gambar 4.15. Potongan y-y pipa silinder pada box

寡撇 = −观啤脾 = − 18,01N 惯撇 = 观啤4− 观脾4 = 327,19 − 704,73 = − 377,54 N 怪撇 = −观啤4 . x − 怪啤+ 观脾4 . ( x – 0,075 )

= − 327,19 . x – 56,9 + 704,73 . ( x – 0,075 )

Titik H ( x = 0,075 ) 寡脾 = − 18,01 N 惯脾 = − 377,54 N 怪脾 = − 81,4 N.m

Titik I ( x = 0,1475 ) 寡疲 = − 18,01 N 惯疲 = − 377,54 N 怪疲 = − 54,1 N.m

Potongan z-z ( I J )

Gambar 4.16. Potongan z-z pipa silinder pada box 寡撇 = −观啤脾 = − 18,01 N 惯撇 = 观啤4+ 观疲4− 观脾4 = 327,19 + 10,95–704,73= − 366,59 N 怪撇 = −观啤4 . x + 观脾4 . ( x – 0,075 ) − 观疲4 . ( x – 0,1475 )− 怪啤

= − 327,19 . x + 704,73. ( x – 0,075 ) – 10,95 . ( x – 0,1475 ) – 56,9

Page 66: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

52

Titik I ( x = 0,1475 ) 寡疲 = − 18,01 N 惯疲 = − 366,59 N 怪疲 = − 54,1 N.m

Titik J ( x = 0,295 ) 寡皮 = − 18,01 N 惯皮 = − 366,59 N 怪皮 = 0

NFD

SFD

BMD

Gambar 4.17. Diagram gaya pipa silinder pada box

Page 67: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

53

Reaksi sambungan :

d = 76 mm

s = 7 mm

Gambar 4.18. Reaksi sambungan las pada pipa terhadap plat lingkaran A = t.π.D = 0,707 . s . π . D = 0,707 . 7 . π . 76 = 1181,63 úú�

τ = 毗, =

片容褥, = r�H,"=""�",.r

= 0,277 棺úú�世

Z = 气0劈潜恼 =

气.5,H5H.H.H.潜恼 = 22450,94 úúr

M = 观脾4. a − 观啤4 . L − 观疲4 . L/2− 怪啤

= 704,73 . 220 – 327,19 . 295 – 10,95 . 147,5 – 56,9

= 56847,53 N.mm 徽贫 = 僻拼 =

闹.�恼H,闹r��恼闹5,=恼 = 2,5 棺úú�世

Maka diperoleh : 蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税2,5� + 4. 0,277�

= 1,28 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 2,5 + 1,28

= 2,53 棺úú�世

Page 68: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

54

Teori kegagalan :

a. Pada sambungan

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2 蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

1,28 ≤ r�H�.�

1,28 ≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

2,53 ≤ r�H�

2,53 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil perbandingan di atas maka sambungan las yang digunakan

dinyatakan aman.

b. Pada kekuatan bahan:

Diketahui: 怪屏12 pada batang = 怪脾 = 81,4 N.m = 81400 N.mm

σ_ijin profil O mild steel A106 = 48000 psi = 337,5 N/úú�

Momen inersia profil O = 气(劈钳浅能劈冗浅).恼 =

气(H.浅–H�浅).恼 = 318494,66 úú恼

Jarak titik berat pada sisi luar ( y ) = 38 mm

僻疲 =

弃闰仆

�"恼55屁.屏屏r"�恼=恼,..屏屏浅 =

弃闰r�屏屏

徽贫 = �"恼55屁.屏屏.r�屏屏r"�恼=恼,..屏屏浅

徽贫 = 9,7 棺/úú�

Tegangan tarik yang dihasilkan dari perhitungan 徽贫 = 9,7 N/úú� < kekuatan

tarik ijin dari bahan material yang digunakan σ_ijin = 337,5 N/úú�. Jadi profil O

yang digunakan aman.

Page 69: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

55

4.4. Kotak penyangga

L = 0,22 m b匹= 观匹4 = 41,91 N

Gambar 4.19. Reaksi tumpuan pada box rangka atas

∑瓜脾 = 0

观皮脾 = 观痞脾 观痞脾 = 18,01 N

∑瓜4 = 0 观痞4 = 观脾4 + 观匹4− 观皮4 = 704,73 + 41,91 – 366,59

= 380,05 N

∑怪皮 = 0

怪痞= 观脾4 . L + 观匹4 . L/2 +观痞脾. 0,09 − 观痞4 . L/2

= 704,73 . 0,22 + 41,91 . 0,11 + 18,01 . 0,09 – 380,05 . 0,11

= 119,47 N.m

Page 70: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

56

Reaksi sambungan :

观皮脾 = 18,01 N

L = 90 mm

a = 167 mm

b = 245 mm

Gambar 4.20. Reaksi sambungan las pada box rangka atas

A = 2.t.a + t.b

= 2 . 0,707 . s . a + 0,707 . s . b

= 2 . 0,707 . 7 . 167 + 0,707 . 7 . 245

= 2865,47 úú�

τ = 毗, = 片揉绒, =

"�,5"��.闹,恼H = 0,00629 棺úú�世

Z = t.c.a + 0.贫潜.

= 0,707 . s . a + 5,H5H.魄.贫潜.

= 0,707 . 7 . 167 + 5,H5H.H.�恼闹潜.

= 231336,88 úúr

M = 观皮脾 . L

= 18,01 . 90

= 1620,9 N.mm 徽贫 = 僻拼 =

".�5,=�r"rr.,�� = 0,007 棺úú�世

Page 71: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

57

蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税0,007� + 4. 0,00629�

= 0,0072 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 0,007+ 0,0072

= 0,012 棺úú�世

Teori kegagalan :

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2 蛔屏12 ≤

骗仆g�屁 dan 徽贫三an ≤ 骗仆g屁

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

0,0072 ≤ r�H�.�

0,0072 ≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

0,012 ≤ r�H�

0,012 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil perbandingan di atas maka sambungan las yang digunakan dinyatakan aman.

Page 72: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

58

4.5. Tiang penyangga

Gambar 4.21. Reaksi tumpuan tiang penyangga

∑瓜脾 = 0 观痞脾 = 观屁脾 观痞脾 = 18,01 N

∑瓜4 = 0 观屁4 = 观僻4 + 观痞4 = 23,2 + 380,05

= 403,25 N

∑怪屁 = 0

怪屁= 怪痞 + 观痞脾 . 0,36

= 125,95 N.m

Gambar 4.22. FBD tiang penyangga

Page 73: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

59

Pot x-x (L M) Pot y-y (M N)

Gambar 4.23. Potongan x-x dan y-y tiang penyangga

棺撇 = −观痞4 = − 380,05N 惯撇 = 观痞脾 = 18,01 N 怪撇 = −观痞脾 . x − 怪痞

= − 18,01. x − 119,47 N.m

棺撇 = −观痞4 − 观僻4= − 403,25N 惯撇 = 观痞脾 = 18,01 N 怪撇 = −观痞脾 . x − 怪痞

= − 18,01. x – 119,47 N.m

Titik L ( x = 0 ) 棺痞 = − 380,05N 惯痞 = 18,01 N 怪痞 = − 119,47 N.m

Titik M ( x = 0,18) 棺僻 = − 403,25N 惯僻 = 18,01 N 怪僻 = − 122,7N.m

Titik M ( x = 0,18) 棺僻 = − 380,05N 惯僻 = 18,01 N 怪僻 = − 122,7N.m

Titik N ( x = 0,36) 棺屁 = − 403,25N 惯屁 = 18,01 N 怪屁 = − 125,95N.m

Page 74: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

60

NFD SFD BMD

Gambar 4.24. Diagram gaya tiang penyangga

Reaksi sambungan :

a. Di titik L

Gambar 4.25. Reaksi sambungan las pada tiang penyangga bagian atas

D = 90 mm

S = 7 mm

A = t.π.D

= 0,707 . s . π . D

= 0,707 . 7 . π . 90

= 1399,3 úú�

τ = 毗, = 片肉绒, = "�,5""r==,r

= 0,0129 棺úú�世

Z = 气0劈潜恼 = 气.5,H5H.H.=5潜恼 = 31484,2 úúr 徽贫 = 僻肉拼 =

""=恼H5r"恼�恼,� = 3,79 N

Page 75: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

61

蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税3,79� + 4. 0,0129�

= 1,9 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 3,79+ 1,9

= 5,69 棺úú�世

Reaksi sambungan :

b. Di titik N

Gambar 4.26. Reaksi sambungan las pada tiang penyangga bagian bawah

D = 90 mm

s = 7 mm

A = t.π.D

= 0,707 . s . π . D

= 0,707 . 7 . π . 90

= 1399,3 úú�

τ = 毗, = 片蠕绒, = "�,5""r==,r

= 0,0129 棺úú�世

Z = 气0劈潜恼 = 气.5,H5H.H.=5潜恼 = 31484,2 úúr 徽贫 = 僻蠕拼 =

"�闹=闹5r"恼�恼,� = 4 N 蛔屏12 = "� 税徽贫� + 4蛔�

= "� 税4� + 4. 0,0129�

= 2 棺úú�世

徽贫三an = "� 徽贫 + 蛔屏12

= "� 4 + 2

= 4 棺úú�世

Page 76: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

62

Teori kegagalan :

a. Pada sambungan titik L:

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁 dan 徽贫三an ≤

骗仆g屁

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

1,9≤ r�H�.�

1,9 ≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

5,69 ≤ r�H�

5,69 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil perbandingan di atas maka sambungan las yang

digunakan dinyatakan aman.

b. Pada sambungan titik N:

Diketahui: tipe elektroda = E6013

kekutan tarik = 60.000 psi = 42,2 kg/úú�

yield strength = 38,7 kg/úú� = 387 N/úú�

Safety factor = 2

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁 dan 徽贫三an ≤

骗仆g屁

蛔屏12 ≤ 骗仆g�屁

2 ≤ r�H�.�

2≤ 96

徽贫三an ≤ 骗仆g屁

4 ≤ r�H�

4 ≤ 193,5

Berdasarkan hasil perbandingan di atas maka sambungan las yang

digunakan dinyatakan aman.

Page 77: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

63

c. Pada kekuatan bahan:

Diketahui: 怪屏12 pada batang = 怪屁 = 125,96 N.m = 125950 N.mm

σ_ijin profil O mild steel A106 = 48000 psi = 337,5 N/úú�

Momen inersia profil O = 气(劈钳浅能劈冗浅).恼 =

气(=5浅–�恼浅).恼 = 776703,02 úú恼

Jarak titik berat pada sisi luar ( y ) = 45 mm

僻疲 =

弃闰仆

"�闹=闹5屁.屏屏HH.H5r,5�屏屏浅 =

弃闰恼闹屏屏

徽贫 = "�闹=闹5屁.屏屏.恼闹屏屏HH.H5r,5�屏屏浅

徽贫 =7,3 棺/úú�

Tegangan tarik yang dihasilkan dari perhitungan 徽贫 = 7,3 N/úú� < kekuatan

tarik ijin dari bahan material yang digunakan σ_ijin = 337,5 N/úú�. Jadi profil O

yang digunakan aman.

Page 78: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

64

4.6. Rangka bawah

Gambar 4.27. Reaksi tumpuan rangka bawah b篇 = 观篇4 = 辉.惯g�10 . g

= 0,00785 � 规úr⁄ . 2147,95 规úr . 10 ú 滚�⁄ = 168,6 N

∑瓜瞥= 0

观屁4 + 观篇4− 观譬4− 观偏4 = 0

403,25 + 168,6 − 观譬4− 观偏4 = 0

观譬4+ 观偏4 = 571,85 N

∑怪譬= 0 观偏4 . 0,75− 观篇4. 0,381− 观屁4. 0.095 − 怪屁 = 0

0,75 观偏4 – 64,24 – 38,31 – 125,95 = 0

0,75 观偏4 = 228,5

观偏4 = 304,67 N

观譬4 = 571,85 – 304,67

= 266,91 N

Page 79: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

65

Reaksi sambungan baut pada titik N

Gambar 4.28. Reaksi sambungan baut pada tiang penyagga

Diketahui :

D = 90 mm 观屁脾 = 18,01 N

拐�= 220 mm 拐" = 20 mm

怪屁 = 143,69 N.m

= 143690 N.mm

Beban geser pada baut : b魄 = 票恼 =

片蠕绒恼 = "�,5"恼 = 4,5 N

Beban tarik maksimum terjadi pada titik 3 dan 4 : b0 = 僻蠕.痞潜�(痞前潜嫩痞潜潜) =

"�闹=闹5.��5�(�5潜嫩��5潜) = �HH5=555=H.55 = 283,9 N

Maka, b0乒 = "� (b0 + 瞬b0� + 4.b魄� )

= "� (283,9 + 税283,9� + 4.4,5� )

= 303,96 N

Page 80: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

66

Baut yang digunakan adalah M 14 圭品 = 11,546

b0乒 = 气恼 . 圭品� . 徽0

303,95 = 气恼 . 11,546� . 徽0

徽0 = r�r,=闹"5恼,H = 2,9 N/úú�

Z = 气0劈潜恼 =

气.r.=5潜恼 = 19085,18 úúr 徽贫 = 僻蠕拼 =

"�闹=闹5"=5�闹,"� = 6,6 N/úú�

Page 81: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

67

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Setelah menyelesaikan proyek tugas akhir “Pembuatan Engine Stand

Sepeda Motor “ beserta laporannya penulis dapat mengambil kesimpulan sebagai

berikut :

1. Perancangan dan pembuatan engine stand sepeda motor viar didesain

pada autocad 2002 dalam bentuk 2D dan 3D.

2. Perhitungan statika rangka pada engine stand dinyatakan aman setelah

dihitung menggunakan ilmu statika.

3. Prototype engine stand sepeda motor viar telah selesai dibuat di

Laboratorium Motor Bakar Fakultas Teknik UNS.

5.2 Saran

Selama proses pembuatan Tugas Akhir yaitu “Pembuatan Engine Stand

Sepeda Motor“, penulis masih memiliki beberapa kendala, baik menyangkut

masalah teknis maupun masalah non-teknis. Oleh karena itu, penulis memberikan

saran sebagai berikut :

1. Utamakan safety factor pada saat proses manufacture dan assembling.

2. Untuk mendukung pelaksanaan rekondisi perlu dipersiapkan buku

panduan mesin yang diperbaiki supaya dalam pengerjaan tidak terjadi

kesalahan.

3. Melakukan pemeriksaan ulang pada spare part pengganti dan

memastikan fungsi dan kapasitasnya sama dengan spare part yang asli.

Page 82: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

DAFTAR PUSTAKA

Anonim 2010, Keseimbangan Benda Tegar Dan Elastisitas, dilihat 22 November 2011, <http://www.ziddu.com/download/6612561/Mekanika-statik.doc.html>

Arismunandar, Wiranto 1973, Penggerak Mula Motor Bakar Torak, Bandung:

ITB.

Deutschman, AD, Michels, WJ & Wilson, CE 1975, Machine Design Theory And

Practice, New York : Macmillan Publishing Co.,Inc.

Hariandja, Binsar 1996, Statika dalam Analisis Struktur Berbentuk Rangka,

Jakarta: Erlangga.

Kamarwan, Sidharta S 1995, Statika Bagian dari Mekanika Teknik, Jakarta:

Universitas Indonesia.

Khurmi, RS, Gupta, JK 1982, A Text Book Of Machine Design, New Delhi :

Eurasia Publishing House, Ram Nagar.

Marsyahyo, Eko 2002, Mesin Perkakas Pemotongan Logam, Malang : Bayu

Media Publishing.

Purwanto, SS 2010, Laporan Proyek Akhir Rekondisi dan Pembuatan Engine

Stand Menggunakan Motor Bensin Honda Accord, Surakarta : Laporan

Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas

Sebelas Maret.

Page 83: LAPORAN TUGAS AKHIR ENGINE STAND SEPEDA …/Engine... · memudahkan belajar cara perawatan dan overhole dalam proses praktikum. ... Reaksi Sambungan Las Pipa Diameter 65mm pada Pemegang

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

Purwono, Aji 2008, Perhitungan Ulang Kinerja Mesin Diesel 4 Langkah 1

Silinder Berpendingin Radiator (Performance calculation of diesel engine

4 stroke 1 cylinder with radiator cooling system), Semarang : Laporan

Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas

Diponegoro, dilihat 22 November 2011,

<http://eprints.undip.ac.id/20426/2/Perhit_Ulang_Kinerja_Msn_Radiator.p

df>

Sucahyo, Bagyo 2004, Pengerjaan Logam Dasar, Jakarta : PT Grasindo.

Wiryosumarto, H & Okumura, T 2000, Teknologi Pengelasan Logam, Jakarta: PT

Pradnya Paramita.