Uraian Materi 3
4.3 Membalans Roda / Ban
4.3.1 Balance (keseimbangan) Roda
Roda dan ban harus balance (seimbang) agar tidak terjadi getaran atau untuk meminimalkan penggunaan ban, komponen suspensi dan stir.
Saat roda berputar, terjadi gaya sentrifugal pada tiap bagian roda dan ban dimana sejumlah gaya tertarik keluar dari ban. Gaya ini semakin menguat saat rotasi roda semakin cepat
Saat massa sudah merata ke seluruh roda dan ban (tidak ada titik berat), gaya akan seimbang maka gaya sentrifugal tidak akan memiliki efek hambatan (gambar 29). Jika ban memiliki titik berat maka ban akan tidak seimbang (unbalance) dimana gaya sentrifugal lebih besar pada salah satu titik ban yang akan menarik gaya yang kuat saat ban berputar. Ini akan membuat roda dan ban bergerak ke atas dan ke bawah atau dari sisi satu ke sisi yang lainnya (oblak).
Gambar 29 : Keseimbangan dan ketidak seimbangan roda (Balance & Unbalance)
4.3.2 Efek ketidakseimbangan (unbalance)
Ada dua jenis balance dan unbalance; statis dan dinamis. Efek keseimbangan dan ketidakseimbangan tersebut sperti pada gambar 30 di bawah dimana unbalance disebabkan oleh adanya titik berat pada ban dimana posisi titik berat akan menentukan jenisnya, statis atau dinamis.
Titik berat di tengah tapak ban akan membuat unbalance/ ketidakseimbangan statis, roda akan bergerak ke atas dan ke bawah, sedangkan titik berat pada salah satu sisi ban akan membuat unbalance /ketidakseimbangan dinamis dimana ban akan bergerak dari satu sisi ke sisi yang lainnya (oblak). Perbedaan keduanya dijelaskan pada gambar 31
Gambar 31: Unbalance Dynamic/ Ketidakseimbangan Dinamis Roda
4.3.3 Balance Statis
Roda dan ban dengan balance statis, dapat bebas bergerak pada porosnya, posisinya tetap saat diputar. Jika tidak seimbang, titik berat akan selalu berada dibawah.
Gambar 32 menunjukkan sebuah ban dengan titik berat di tengah tapak ban. Ini memiliki unbalance statis atau dapat dibalancekan dengan memasang pemberat di pelek tepat di sisi yang berlawanan dengan titik berat. Dua pemberat diperlukan, masing-masing setengah massa titik berat. Jika hanya satu pemberat maka dapat dibuat menjadi balance dinamis.
Tanpa pemberat, roda akan tampak bergerak ke atas dan ke bawah saat berputar ini biasanya disebut tramp. Gaya yang berputar dengan roda akan berusaha menarik roda ke depan dan ke belakang namun hal itu dapat dicegah dengan adanya suspensi.
4.3.4 Unbalance dinamis
Gambar 34 di atas menjelaskan ban dengan titik berat pada salah satu sisinya. Pada diagram, gaya akan menarik bagian depan ban dan berusaha berputar pada poros stir. Saat roda berputar, ia akan menarik dari sisi satu ke sisi yang lainnya karena gaya tersebut mengubah arahnya pada tiap setengah putaran roda. Ini biasanya disebut ban goyang atau oblak.
Efek dari gaya ini dilihat hanya pada saat gaya tersebut berada di roda depan atau roda belakang dimana stir memungkinkan roda untuk
pivot dari satu sisi ke sisi yang lainnya. Saat gaya itu berada di atas atau di bawah, roda tertahan dan tidak oleng meskipun ada tramp.
Ban pada gambar 32 memiliki dua titik berat yang terletak secara diagonal. Ban berada tersebut pada balance statis dan akan tetap pada posisi porosnya. Ini karena titik berat yang ada saling mengimbangi. Namun demikian, roda yang memiliki balance statis akan memiliki unbalance dinamis. Ketika roda ini (tanpa pemberat) berputar, gaya sentrifugal akan bergerak pada kedua titik berat. Gaya akan menarik bagian depan dan belakang ban secara bersamaan. Pemberat yang tampak pada gambar menjelaskan balance dinamis.
4.3.5 Memperbaiki unbalance
Pemberat balance dipasang pada tapak ban untuk mengimbangi titik berat.
Gambar 33 menunjukkan ban dengan unbalance statis, dua pemberat balance dipakai untuk memperbaikinya hingga massa-nya merata pada seluruh ban.
Gambar 33: Ban dengan unbalance statis, dua pemberat balance
Gambar 34 menunjukkan roda dengan unbalance dinamis dimana dua pemberat diperlukan untuk memperbaikinya dan ketika sudah balance dinamis, massanya merata pada tiap-tiap bagian roda.
Pada kebanyakan hal, kasusnya tidak terbatas pada balance statis atau dinamis.kebanyakan roda dan ban dibuat agar dapat dibalance baik statis maupun dinamis saat roda itu sudah tidak balance lagi.
4.3.6 Balancing roda
Mesin balancing roda digunakan untuk ketepatan balancing. Ada dua jenis,yaitu
1). Memutar roda ketika roda tidak berada di kendaraan. 2). Memutar roda saat masih menyatu dengan kendaraan.
Keduanya menggunakan vibrasi yang terjadi saat roda berputar untuk mengetahui posisi unbalance (baik statis maupun dinamis) diroda dan ban.
Balancer (balancing roda) di luar kendaraan
Ini merupakan mesin yang membalance roda di luar kendaraannya. Roda di pasang di kumparan mesin yang kemudian digerakkan oleh Motor elektrik.
Balancer seperti ini ada pada gambar 35.yang ada alat pendeteksi langsung. Dengan satu putaran pada mesin, mesin dapat mengetahui apakah ban mengalami balance statis atau dinamis. Instrument ini menunjukan berat balance yang diperlukan, letaknya dan apakah unbalance/Ketidakseimbangan berada di dalam atau di luar lingkaran roda
Pada dasarnya, mesin seperti ini terdiri dari kumparan yang terpasang untuk roda dan sensor elektronik untuk mengukur vibrasi kumparan saat roda berputar. Kemudian sensor akan mengukur tingkat balance yang ada. Roda yang balance tidak menghasilkan vibrasi. Mesin balancing roda ini, memiliki komponen elektronik dan sirkuit yang memudahkannya beroperasi.pada kebanyakan kasus, ukuran ban dipilih oleh operator dan mesin secara otomatis menjelaskan kesesuaian ukuran roda yang sedang dibalance.
4.3.7.
ALAT KESELAMATANMesin balancing roda memiliki kap pengaman yang menutupi roda saat berputar. Roda dapat berputar dalam kecepatan tinggi, kap penutup ini akan melindungi operator dari roda yang bisa saja terlepas dari kumparan. Pemberat yang ada harus dilepas dari pelek sebelum memutar agar tidak terlepas dan mengenai operator dan untuk lebih memperoleh balance yang tepat
Gambar 36: Nama Komponen-komponen Balans
1. Operational Panel 9. Clamping nut 2. Wheel safety cover 10. Fixing template
3. Housing 11. Brake Pedal
4. Wheel fixing cup 12. Body
5. Large cone 13. Scale Bar
6. Medium cone 14. Work table
7. Small cone 15. Cone hanger
Gambar 37: Tombol pengoperasian Balans
4.3.8 Balancer (balancing roda) pada kendaraan
Balancer jenis ini, membalance roda, ban dan hub yang terpasang pada kendaraan. Balancer memiliki motor elektrik dengan logam pengendali roda yang bekerja pada bahu ban (gambar 38).
Pickup head di bawah suspensi digunakan untuk mengetahui vibrasi dari unbalance sedangkan instrumennya mencatat unbalance dan menunjukkan dimana letak pemberat diperlukan
Untuk membalance sebuah roda, roda diletakkan di atas tanah kemudian kapur penanda diletakkan di atas ban. Biasanya pickup head
merupakan bagian dari dongkrak atau stand, maka letaknya di bawah suspensi untuk mengetahui vibrasi.
Mesin berputar ke sisi-sisi roda untuk dibalance dan pengendali roda berfungsi untuk memutar roda pada kecepatan tinggi. Vibrasi yang diterima kemudian diubah kegetaran elektrik yang ditransmisikan ke mesin. Instrument mesin menunjukkan jumlah
unbalance dan perbaikan yang diperlukan.
Setelah memasang pembalance, roda diputar lagi untuk mengetahui apakah roda sudah balance atau belum.
Gambar 38: Membalan pada roda yang masih terpasang
4.3.9 Pemutar Roda
Ada balancer yang menggunakan pemutar roda secara terpisah (gambar 39), khususnya untuk memutar roda yang berat pemutar jenis ini digunakan pada tapak roda.
o PERHATIAN
Untuk balancing roda pada on-vehicle balancing, dapat menggunakan mesin kendaraan tersebut untuk memutar roda. Ini dapat dilakukan pada roda depan dan belakang
Pemutaran roda harus dibatasi pada kecepatan 55 km/jam pada speedometer, ini penting karena dengan satu roda di jalan, speedometer hanya akan membaca ½ kecepatan roda sebenarnya. Jika perhatian ini tidak diindahkan, akan menyebabkan roda melaju pada kecepatan yang berbahaya, bahaya cedar bagi operator, disintegrasi ban bahkan rusaknya kendaraan.
Saat batas slip-differential sudah diperoleh, kendaraan harus dinaikkan dari lantai saat memutar roda depan dan belakang. Jangan sampai masih ada satu roda yang masih menyentuh lantai agar kendaran tidak lari dari dongkrak atau stand..
4.3.10 Memasang pembalance
Pemberat balance dijelaskan gambar 40. Pembalance memiliki kawat penjepit yang mengait pada pelek roda, dipasang dengan menancapkannya dengan palu. Sesudah terpasang dengan baik, kemudian dengan rapi dimasukkan ke dalam pelek.
Berat yang berbeda digunakan pada roda alumunium dan roda baja, karena keduanya memiliki bentuk yang berbeda begitu juga pembalancenya.
Pembalance yang lebih ringan digunakan pada roda alumunium memiliki sifat adhesif yang menempel pada bagian datar pelek.
Pembalance dibuat dalam berbagai ukuran; dalam massa, gram ditunjukan dalam berat pembalance.
• Ban dan pelek
Ban dengan pelek runout dapat dalam keadaan balance statis atau unbalance dinamis. Untuk roda yang sulit untuk dibalance, roda dan ban harus dicek lebih lama lagi. Runout diperiksa dengan menggunakan alat ukur (Dial gauge) yang diletakan di bagian bawah (gambar 41). Umumnya runout tidak lebih dari 2 mm.
Sedangkan ban diperiksa di bagian tengah tapaknya untuk diameter ban dan di bagian pinggirnya pada bagian sampingnya.untuk memastikan bahwa semua bagian ban sudah teperiksa. Untuk pemeriksan yang lebih akurat, ban dilepas dari peleknya.
Sebelum memeriksa ban runout kendaraan harus dipanaskan agar ban juga ikut panas.
Ban runout dan unbalance kadang dapat dikurangi dengan melepas ban dari roda dan memutarnya 180 derajat sebelum memasangnya lagi.
Gambar 41 : Membalans dengan menggunakan Dial Gauge).
Gambar 43. Menambah Tekanan Ban