peracangan rem supra acc.docx

8/13/2019 PERACANGAN REM SUPRA ACC.docx

1/30

PERANCANGAN ULANG REM CAKRAM

HONDA SUPRA

DISUSUN UNTUK MEMENUHI MATA KULIAH PRAKTIKUM ELEMEN MESIN II

Disusun oleh :

Dadang Setiawan

1296014

Dosen pembimbing :

Yusril ST

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL

BANDUNG

2000


2/30

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur saya panjatkan kepada tuhan yang maha esa atas rahmatnya

saya bisa menyelesaikan laporan tugas perancangan Elemen Mesin II dengan judul

Perancangan Ulang Rem Cakram Honda Supra.

Pada laporan tugas Elemen Mesin II ini penulis membahas teori mengenai

parameter yang berhubungan dengan rem cakram dan melakukan perhitungan untuk

mencari parameter tersbut berdasarkan data spesifikasi yang telah diketahui

Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada bapak

Yusril.ST yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas ini, dan kepada

para dosen yang mengajar mata kuliah Elemen Mesin II serta kepada rekan-rekan

mahasiswa yang telah membantu dalam penyelesaian tugas ini.

Dengan penuh kerendahan hati, penulis menyadari bahwa laporan tugas elemen

ini banyak kekurangannya baik ditinjau dari segi isi maupun penggunaannya . Karena

itu penulis mengharapkan kritik maupun saran dari pembaca agar penulisan laporan

pada tahun berikutnya lebih baik dan berguna bagi mahasiswa lainnya.

Bandung, Desember 2000

Penulis

i


3/30

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR .. i

DAFTAR ISI ii

BAB I : PENDAHULUAN . 1

1.1. Latar belakang . 11.2. Tujuan dan manfaat pengkajian .. 21.3. Rumusan masalah 21.4. Sistematika penyajian laporan 3

BAB II : TEORI DASAR . 4

2.1. Rem Cakram .. 42.2. Rem Tromol .. 62.3. Rem Sepatu .. 72.4. Rem pita 8

BAB III : TEORI DASAR PERHITUNGAN 9

3.1 Gaya gesek . 113.2 Tekanan minyak 113.3 Faktor Efektivitas Rem (FER) 123.4 Kerja gesek rem 123.5 Daya gesek 123.6 Umur rem 133.7 Temperatur rem 13

ii


4/30

BAB IV : PERHITUNGAN .. 14

4.1. Data kendaraan . 144.2. Perhitungan . . 17

4.2.1 Gaya reaksi .. 174.2.2 Beban dinamis . 184.2.3 Gaya gesek roda 184.2.4 Torsi roda . 194.2.5 Tekanam minyak . 194.2.6 Faktor efektivitas rem 204.2.7 Kerja gesek rem 204.2.8 Daya gesek . 204.2.9 Umur rem 214.2.10 Temperatur kanvas rem 21

BAB V : ANALISA DAN KESIMPULAN 23

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN TABEL

iii


5/30

BAB I

PENDAHULUAN

1.1LATAR BELAKANGRem merupakan komponen yang sangat penting dalam duania otomotif, hal ini

dikarenakan rem merupakan suatu elemen yang berfungsi untuk menahan laju dari

kendaraan, sehingga bila tidak ada komponen ini dapat mengganggu keselamatan dari

pemakainya.

Berdasarkan jenisnya rem terbagi beberapa macam yaitu rem cakram, rem tromol,

rem pita, dan rem sepatu hal ini tergantung dari pemakaiannya.

Dalam dunia otomotif rem yang biasa digunakan yaitu rem cakram dan rem

tromol. Rem cakram biasanya digunakan pada kendaraan yang mempunyai daya yang

besar sehingga diperlukan pengereman yang sangat baik, sedangkan untuk

pengereman kendaraan yang mempunyai daya yang kecil cukup dengan

menggunakan rem tromol saja.

Untuk melakukan pengereman ( khususnya Otomotif ) selain kita memperhatikan

jenis rem kita juga harus memperhatikan ban yang digunakan, karena apabila rem kita

bagus tapi ban yang kita gunakan daya cengkrannya jelak maka pengereman yang kita

lakukan tidak akan optimal. Oleh karena itu kedua komponen ini sangat penting

dalam proses pengereman ini.


6/30

1.2. TUJUAN DAN MANFAAT PENGKAJIAN

Tujuan dari perancangan ini penulis ingin melakukan perancangan dari suatu

rem cakram yang biasa digunakan pada kendaraan sepeda motor yang mempunya

daya sebesar 7,5 dk dengan putaran poros maksimum 8000 rpm dan apabila

rancangan rem cakram ini digunakan untuk penggunaan lain kemungkinan ada

perbahan dalam torsi, dimensi danpanas yang timbul akibat gesekan dari kanpas rem

dan disk nya.

Manfaat yang diambil dalam perancangan ini penulis penulis dapat

membandingkan hasil perhitungan yang didapat dengan keadaan yang sebenarnya.

Selain itu penulis dapat melihat kelebihan dan kekurangan dalam perancangan ini.

Dalam perancangan ini juga penulis dapat menentukan bahan maupun dimensi

yang baik untuk kendaraan yang mempunyai daya 7,5 dk dam putaran poros 8000

rpm sehingga dengan begitu penulis dapat menganalisa kekurangan dari rem yang

sudah ada.

1.3. RUMUSAN MASALAH

Untuk memulai perancangan ulang rancangan ini kita dapat memulainya dengan

cara menghitung :

- Torsi pembebanan- Torsi gesekan- Kerja gesekan selama pemakaian- Pemilihan bahan kanvas- Umur kanvas- Perpindahan kalor.


7/30

Didalam melakukan perhitungan torsi pembebanan kita menggunakan diagram

benda bebas dan beberapa asumsi seperti beban manusia yang mengendarai sepeda

motor itu pada perhitungan selanjutnya kita dapat mengunakan asumsi 2 lain dan

melihat tabel.

1.4. SISTEMATIKA PENYAJIAN LAPORAN

Dalam perancangan rem cakram ini, sistematika perancangannya dibagi

menjadi beberapa bab, yaitu :

- BAB I : PENDAHULUAN

- BAB II : TEORI DASAR

- BAB III : TEORI DASAR PERHITUNGAN

- BAB IV : PERHITUNGAN

- BAB V : KESIMPULAN DAN ANALISA


8/30

BAB II

DASAR TEORI

Rem merupakan komponen yang sangat penting dalam dunia otomotif karena

rem berfungsi untuk menahan laju kendaraan yang bergerak sehingga bila tidak ada

rem dapat mengganggu keselamatan pemakainya.

Dalam dunia otomotif rem ada dua macam yaitu rem tromol yang digerakan dengan

batang penarik dan rem cakram yang digerakan dengan kabel penarik, selain rem

tromol dan rem cakram ada juga yang disebut dengan rem sepatu dan rem sabuk.

2.1 Rem cakram

salah satu bantuk sederhana dari rem cakram seperti pada gambar dibawah.


9/30

Dalam keadaan pengereman, dua gaya O dikerjakan pada bagian terkecil piringan

rem. Kedua sepatu dilewngkapi dengan bahan gesek dan berengsel disekeliling A dan

B, Pegas C berguna untuk mempertahankan agar sepatu tetap tertekan pada titik

engsel dan pegas diadakan secara mekanik.

Untuk notasi rem cakram yang berguna untuk perhitungan dalam perancangan ini

dapat dilihat pada gambar dibawah.


10/30

2.2 Rem Tromol

Rem tromol digerakan dengan batang penarik.

Bentuk rem tromol dapat dilihat pada gambar dibawah.

Dalam rem tromol terdapat silinder dimana dalam silinder terdapat dua buah

piston. Piston ini mendorong tuas kanvas untuk tromol.

Penggerakan dari piston ini bisa digerakan secara mekanik atau hihrolik. Rem

tromol banyak digunakan pada kendaraan bermotor yang dayanya kecil.


11/30

2.3 Rem sepatu

Salah satu contoh konstruksi dari rem sepatu dapat dilihat pada gambar

dibawah ini.

Gambar diatas menunjukan sebuah rem sepatu yang dilayani oleh

pengendoran rem dengan pegas yang dipasang didalam. Bahan tuas dapat berupa besi

cor nodular atau baja cor nodular dan bahan sepatu dapat berupa basi cor biasa.

Lapisan rem (H) dipasang pada sepatu rem (G) dengan lam atau dengan paku (J).

Batang B,C dan ini diperlukan dengan mengatur langkah bebas.


12/30

2.4 Rem Pita

Rem pita pada dasarnya terdiri dari sebuah pita baja yang mebelah dalamnya

dilapis dengan bahan gerak,drum, rem, dan tuas seperti dilihat pada gambar dibawah

ini.

Adapun macam-macam rem pita yaitu:

1. macam diferensial2. untuk putaran dalam satu arah3. untuk putaran dalam dua arah

8


13/30

BAB III

TEORI DASAR PERHITUNGAN

Dalam mendesain rem cakram Honda Supra untuk roda depannya. Diperlukan

data-data tentang besarnya torsi pengereman yang harus diserap.

Dalam percobaan yang dilakukan, motor bergerak dengan kecepatan V direm

secara mendadak sampai berhenti selama waktu t detik dan mengalami pertambahan

sebesar a dan akan melaju sejauh s meter dirumuskan dengan:

Vt = Vo + at.(1)

S = Vo.t + 21 at..(2)

Jika kecepatan awal Vodiketahui maka perlambatan a dan waktu pengereman

dapat dihitung. Pada proses ini kecepatan berakhir pengaraman sama dengan

noldirumuskan dengan:

Vo = - a . t atau

= -t

Vo ..(3)

masukan persamaan (3) kedalam persamaan (2) dirumuskan dengan:

S = Vot + 21 at2

S = Vot + 21 . -

t

Vo . t2

S =2

1 Vo.t

t = 2.oV

S.(4)

9


14/30

Dari DBB

Dapat ditentukan

- terhadap sumbu y

Fy = 0

W (Nd+Nb) = 0

W=Nd+Nb..(5)

- terhadap sunbu x

Fx = 0

m.a(Fd+Fb) = 0

m.a = Fd+Fb

dimana Fd= .Nd

Fb = Nb

m.a = (Nd+Nb)..(6)

Dari persamaan (5) didapat :

m.a =.W dimana W = m.g = Nd+Nb

m.a = .m.g

=g

a.(7)

10


15/30

Gaya gesek

Gaya gesek yang terjadi antara roda dengan permukaan jalan

- Gaya gesek roda depanFd = . Nd

- Gaya gesek roda belakangFb = . Nb

Dimana = Koeffisien gesek roda dengan jalan

Gaya gesek antara roda dengan jalan inilah yang akan ditanggung oleh rem

cakram yang dirancang mengakibatkan torsi sebesar

T = FD . r .(10)

Agar pengereman dapat berlangsung dengan baik, tossi pada roda harus dapat

diserapseluruhnya oleh rem. Untuk desain yang baik, kemampuan serap ini harus

lebih besar daripada torsi yang timbul pada roda depan.

3.2 Tekanan minyak

P = A

F

Dimana F = gaya tangan

F = minyak. Asilinder

11


16/30

3.3 Faktor efektivitas rem roda depan

FER = 2.d

Dimana : d= Koefisien gesek kanvas rem

3.4 Kerja gesek rem (Wr)

Kerja gesek rem dipengaruhi oleh torsi pengereman, putaran dan waktu sekali

pengereman

Wr =1910

... tnTC(18)

Dimana : c = konstanta

T = torsi

n = putaran (rpm)

t = Waktu pengereman

Harga c didapat dari tabel

3.5 Daya gesek rata-rata

Daya rata-rata dihitung dari perkalian kerja gesek dengan jumlah pemakaian rata-

rata satu jam

Nr =75.24.3600

.ZWrdk (19)

Dimana ; Wr= Kerja gesek

Z = Jumlah pemakaian rata-rata

12


17/30

3.6 Umur rem

Umur rem tergantung volume material gesek yang bisa aus (Vv), daya gesek rata-

rata dan kostanta keausan spesifik (Qv).

Volume pad yang bisa aus = Luas permukaan pad X Tebal pad yang bisa aus

Vv = A. tp ..(20)

Lb =NrQv

Vv

.

3.7 Temperatur kanvas

Selama proses pengereman berlangsung, terjadi penyerapan energi karena

kendaraanyang bergerak energi kinetis ketika pengereman dapat menyebabkan

panas pada pad dan disk. Jadi terdapat tranmisi energi atau pembuangan energi,

dalam hal ini seluruh permukaan cakram dianggap sebagai bidang dingin.

Luas bidang dingin

AD= 2(Ro2-R1

2)+2.Ro.tp..(22)

Lihat gambar disamping

Koefisien perpindahan panas keseluruhan

= 4,5 + 6. Vk0,75.(23)

13


18/30

BAB IV

PERHITUNGAN

4.1 Data- data kendaraan

Untuk melakukan perhitungan dalam perancangan ulang rem cakram ini

dipertlukan beberapa data dan asumsi yang dianggap penting .

Data-data tersebut diantaranya :

A. Dimensi kendaraanPanjang : 1910 mm

Lebar : 715 mm

Tinggi : 1067 mm

Jarak antar sumbu roda : 1222 mm

Berat kosong : 95mm

B. MesinDaya maksimum : 7,5 dk

Putaran maksimum : 8000 rpm

C. sistem pengereman

Roda depan : Sistem cakram , digerakan kabel

Roda belakang : Sistem tromol, digerakan batang penarik

14


19/30

D. Pengereman sistem cakrama. kanvas

Bahan : Asbesto pressed hydraulically with plastik

Koefisien gesek : = 0,20,31

Tekanan maxsimum : 80 Kg/cm2

Tebal : 9 mm

Tebal kanvas : 6 mm

b. CakramBahan : Baja

Diameter dalam : 120 mm

Diameter luar : 180 mm

Tebal : 5 mm

15


20/30

4.2 PERHITUNGAN4.2.1 Gaya reaksi

MA = 0

W (611) + Wb(1222) = 0

Wb=1222

)611(215

Wb= 107,5 Kg

Fy = 0

W+Wd+Wb=0

Wd=-215-107,5

Wd = 322,5 Kg


21/30

Gaya yang timbul pada roda depan

WD` =L

hew .. dimana e = /g =

=1222

400.6,0.215 e= 0,5-0,8

=42,3 Kg e= 0,6

4.2.2 Beban dinamis

Wdb= Wd+WD`

= 322,5 + 42,3

= 364,7 Kg

4.2.3 Gaya gesek roda

FD = . ND dimana : ND=Wd =322,5

= 0,5 x 322,5 Asumsi = 0,5

= 161,25 N


22/30

4.2.4 Torsi roda

T=FD . r

= 161,25 x 250

= 40312,5 Kg/mmGaya pengereman

BID = e (WD+WD`)

= e (322,5 x 42,3)

= 8185,05 Kg

BID T

Luas penampang silinder

A =4

. 2d

= 2

4

1,314,3

= 8,03 mm

4.2.5 Tekanan minyak

P =A

F asumsi gaya tangan = 69 Kg

P =03.8

69

P = 8,59 Kg / mm 2

19


23/30

4.2.6 Faktor efektivitas rem roda depan

FER = 2.d

= 2.0,3

= 0,6

4.2.7 Kerja gesek rem

A = x g

= 0,3 x 9,81

= 2, 943 m

t =a

V asumsi V = 72 Km /jam = 20 m/s

=943,2

20

t = 6,79 detik

Wr =1910

... tnTC

=1910

79,6.8000.5,40312.3

= 3439437,2 Kg mm

Wr = 3439,4 Kg m

4.2.8 Daya gesek

Nr =75.24.3600

100.Wr

=75.24.3600

100.4,3439

= 0,05 dk


24/30

4.2.9 Umur

Lb = NrQv

Vv

. Vv = A.t

=05,0.025,0

9,19 = 2,940.6,79

= 1592 jam kerja = 19,9

4.2.10 Temperatur kanvas rem

A = 2.. (Ro2-Ri2)

= 2..(902-602)

= 28260 mm = 0,28 Km

Koefisien perpindahan panas

Vk =

1910

.nDiDo

=

1910

8000120180

= 250,3 mm/s

= 4,5 + 6. Vk0,75

= 4,5 +6.Vk0,75

= 383,2

Q = 632.Nr

= 632 . 0,05 J/s

21


25/30

Kalor yang dilepas

T = TDA

Q

.

= 2528260,02,383

904,13

x

= 2529,107

5,31

= 25,9 oC


26/30

FLOW CART PERANCANGAN ULANG REM CAKRAM HONDA SUPRA

STAR

Gaya reaksi (F)

beban dinamis

Gaya gesek roda (f)

Torsi roda depan (T)

Beban tota (Kg)l

day a

putaran (rpm)

jarak antar sumbu (mm)

- Diameter s ilinder

- Diameter roda

Gaya rem untuk roda depan (BID)

Luas penampang silinder (A)

Tekanan miny ak (P)

Faktor efektiv itas roda depan

(FER)

Gaya gesek rem

Day a rem

Umur rem

Temperatur kanv as

STOP

A

A


27/30

BAB V

ANALISA DAN KESIMPULAN

5.1 ANALISASetelah melakukan proses perhitungan terrnyata dalam perancangan ulang

rem cakram honda supra ini terdapat beberapa ukuran dan dimensi yang tidak

sesuai dengan dimensi rem cakram yang sebenarnya. Namun perbedaan-

perbadaannya tidak terlalu kecil, hal ini disebabkan beberapa hal antara lain :

o Adanya ketidak sesuaian atau kesalahan dalam menentukan faktorkoreksi atau angka konstanta yang ada dalam tabel .

o asumsiasumsi yang diambil dalam perhitungan..o Adanya kesalahan dalam pembulatan angka dalam perhitungan.o Pada ukuran benda yang asli telah mengalami beberapa kali percobaan

sehingga hasil perancangan secara teoritik mendekati sempurna.

23


28/30

5.2 KESIMPULANDalam perancangan ulang rem cakram Honda Supra yang mempunyai daya

maksimun 7,5 dk dengan putaran poros maksimum 8000 rpm secara teoritis

dapat diambil kesimpulan yaitu :

- Torsi roda : 40312,5 Kg/mm

- Kerja gesek rem : 3439,4 Kgm

- Daya gesek : 0,05 dk

- Umur kanvas rem : 15920 jam

- Temperatur kanvas rem : 25,9 oC

24


29/30

DAFTAR PUSTAKA

1. Niemann, Gustav, Machine Elements Desaign & Calculation In MechanicalEngeneering vol.I &II, Spinter-Verlag Berlin Heidelberg - New York, English

Edition,1978.

2. Stok, Jag, Kros, C ,Mechine Onderdelen,Morks Drukherrijen Uitgeverij B.V,1991

3. Sularso, Dasar Perancangan dan Pemilihan Elemen Mesin, Jakarta, PradyaParamita, 1991.

4. Catatan kulian Elemen Mesin II.

25


30/30

peracangan rem supra acc.docx

Documents