3.1. Dasar Proses Pengerjaan
Pada dasarnya, proyek akhir dengan judul rancang ulang sistem kemudi pada mobil ethanol supaya lebih nyaman, adalah pebaikan dan pengerjaan ulang sistem kemudi yang semula telah ada agar menjadi lebih nyaman.
Proses pengerjaan dimaksudkan untuk memperoleh sistem kemudi yang lebih nyaman dibandingkan sebelumnya. Adapun langkah yang perlu dilakukan dalam proses redesain sistem kemudi adalah sebagai berikut:
- Merancang ulang sistem kemudi
Dalam melakukan perancangan ulang sistem kemudi ini kita melihat dari beberapa sistem kemudi yang sudah ada dan membandingkan dengan jok yang telah dibuat maka didapat sistem kemudi yang adjustable ( dapat disesuiakan/disetel dengan 5 pilihan sudut kemudi )
- Pembongkaran sistem kemudi lama
Pada proses ini sistem kemudi yang telah ada dibongkar untuk didesain menjadi sistem kemudi yang adjustable.
- Memilih bahan
Bahan dudukan sistem kemudi dipilih dengan mempertimbangkan unsur kekuatan, kemudahan pengerjaan, dan faktor harga ( ekonomi ).
- Pemotongan bahan
Bahan yang telah diukur sesuai dengan dimensi rancangan, dipotong dan diukur dengan mengecek panjang sistem yang telah dirancang.
- Pengelasan
Potongan yang telah dihasilkan akan disambung dengan proses pengelasan, hingga diperoleh hasil yang diharapkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
24
- Pengecatan
Proses pengecatan dilakukan sebagai langkah untuk hasil yang lebih. Dimana bagian yang dicat meliputi dasbort,dudukan dasbort dan dudukan batang kemudinya agar sesuai dengan interior yang ada.
- Perangkaian sistem kemudi
Perangkaian sistem kemudi adalah sebagai langkah akhir dari redesain sistem kemudi.
3.2. Kontruksi Sistem Kemudi
Spesifikasi teknis dari sistem kemudi rak dan pinion yang dipakai dapat digambarkan dengan uraian sebagai berikut :
1. Roda kemudi
Roda kemudi sebagai komponen penggerak manual semula mempunyai ukuran 12 inch diganti dengan ukuran 14 inch. dimana secara teknis semakin besar lingkar roda kemudi akan semakin sedikit putaran yang diperlukan roda kemudi untuk membelokan mobil.
2. Dudukan kemudi
Dudukan kemudi berfungsi sebagai tempat pengatur sudut pada roda kemudi dimana dalam dudukan kemudi ini terdapat 5 pilihan sudut kemudi dan dilengkapi dengan pengunci yang berfungsi untuk mengunci ketika selesai memindahkan sudut roda kemudi. dudukan batang kemudi ini berbentuk setengah kubus dengan ukuran 13x12 cm dan penguncinya berbentuk batang kantilever.
3. Batang kemudi
Batang yang dipergunakan dalam meneruskan putaran roda kemudi ke bagian rak dan pinion. Semula panjang batang kemudi 35,43 inch, dipotong menjadi 13,38 inch. dimana batang kemudi yang dipotong ini difungsikan sebagai batang adjustable.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
25
4. Sambungan universal joint
Sambungan universal joint yang berfungsi meneruskan putaran dari batang kemudi ke roda gigi semula berukuran 8,27 inch di tambah satu sambungan universal joint lagi dengan ukuran 14,96 inch. dimana penambahan satu sambungan universal joint ini difungsikan sebagai sambungan yang bebas untuk menentukan sudut roda kemudi dengan menggeser naik/turun batang kemudi.
5. Poros dan gigi pinion
Setelah dilakukan pembongkaran dan pengukuran maka diperoleh data spesifikasi batang dan pinion sebagai berikut :
a. Diameter (d1)
§ Dalam : 1,2 cm § Luar : 2,1 cm b. Jumlah gigi ( z1 ) : 6 buah 6. Rak
Sedangkan untuk spesifikasi gigi yang digerakan ( rak ) adalah sebagai berikut.
a. Panjang langkah : 12 cm b. Jumlah gigi ( Z2 ) : 25 gigi 7. Tie Rod
Panjang tie rod : 32 cm 8. Lengan Knukel
Panjang lengan knukle : 11 cm 8. Roda
a. Pelek
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
26
Artinya :
13 : jari – jari pelek 13 inch 50 : lebar pelek 50 mm 2,6 : tinggi flens pelek b.. Ban
Kode spesifikasi ban : 155/65 R 13 Artinya :
155 : lebar ban 155 mm
65 : tinggi ban 65 mm dari diameter pelek
R13 : tipe radial, diameter pelek yang digunakan 13 inch 3.3. Kontruksi Rangka dan Batang kantilever
Rangka sebagai dudukan kemudi yang berfungsi menopang beban unit kemudi, sedangkan batang kantilever berfungsi sebagai pengunci adjustable. dimana rangka diperhitungkan memiliki kekuatan dan kontruksi yang kokoh baik dalam keadaan diam maupun ada pergerakan. sedangkan batang kantilever diperhitungkan memiliki kekuatan yang kokoh untuk menahan beban dari pengemudi.
3.3.1. Bentuk rangka dan batang kantilever
Setelah mengalami proses pemilihan berbagai alternatif, maka dengan pertimbangan faktor – faktor diatas diambil bentuk rangka dudukan adjustable dan pengunci adjustable ( batang kantilever ) seperti gambar 3.1
penguat
penyangga
Batang kantilever
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
27
3.3.2. Kekuatan rangka dan batang kantilever. 3.3.2.1. Kekuatan rangka
Dari fungsi utama yang dibuat, maka rangka dan dudukan sistem kemudi tersebut diisyaratkan memiliki karakter yang kuat dan kokoh. Untuk itu diperlukan bahan yang memiliki kriteria diatas sehingga dipilih pipa besi dengan ukuran diameter 3 cm. pemilihan bahan diatas memiliki dasar pertimbangan sebagai berikut :
- Kekuatan
Kekuatan rangka ditentukan dari jenis material yang digunakan. Untuk menjamin kekuatan rangka sendiri penyusunan rangka dibuat bentuk persegi panjang ditambah 2 penguat pada bagian tengah dan 2 penyangga dari bawah, hingga terjadi hubungan yang saling menguatkan. Pada kontruksi rangka ini diperhitungkan memiliki kekuatan dan kontruksi yang kokoh untuk menahan beban yang harus ditanggung.
- Faktor ekonomi
Dilihat dari faktor harga, bahan ini sudah cukup untuk menopang sistem kemudi yang dibuat, jika dibandingkan dengan bahan lain yang lebih mahal dan tentunya bahan tersebut mempunyai spesifikasi yang lebih kuat juga.
Pada sisi ujung – ujung rangka dibuat agak menyerong seperti gambar dibawah.hal ini dimaksudkan untuk mempermudah dalam pembuatan dasbort
Gambar 3.2 Sudut kemiringan rangka sudut
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 28 - perhitungan rangka A B P=50 kg Gambar 3.3 Kontruksi rangka
· Penentuan arah gaya P A B a b L
Gambar 3.4 Distribusi gaya pada batang rangka Diket : p = 50 kg ( asumsi ) a = 1,0 m b = 0,2 m L =1,2 m 麈 = - .0.5 = - 䴸m. .燘m,ᯰ 燘 ,ᯰ
= - 1,38 kg.m ( - ) searah jarum jam
麈 = .5.0 = 䴸m.m,ᯰ.燘
燘 ,ᯰ
= 6,94 kg.m ( + ) berlawanan jarum jam 1,2m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 29 = - .5 ( 3a + b ) = - 䴸m 燘 m,ᯰ 燘 ,ᯰ ( 3 (1) + 0,2 ) = - 3,70 kg = - .0 ( a + 3b ) = - 䴸m 燘 燘 ,ᯰ ( 1+ 3 (0,2) ) = - 46,29 kg A y C x B 1 0,2 y x = -3,70 = -46,29
Gambar 3.5 Skema gaya batang ABC
Pot x-x ( B – C )
Vx MB= 6,94 kg.m Nx C B RBH x
Mx RB= -46,29 Gambar 3.6 Gaya potongan pada x-x
= 0 = - 46,29 kg 麈 = 6,94 – 46,29.x Titik B ( x=0 ) = 0 = - 46, 29 kg 麈 = 6,94 – ( 46,29 . 0 ) = 6,94 kg.m P=50 kg MA=1,38 kg.m MB= 6,94 kg.m
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 30 Titik C ( x=0,2 ) = 0 = - 46, 29 kg 麈 = 6,94 – ( 46,29 . 0,2 ) = - 2,32 kg.m Pot y-y ( C – A ) Nx A C B RHB x- 0,2 0,2 Mx x
Gambar 3.7 Gaya pada potongan y-y = 0 = - 46,29 + 50 = 3,71 kg 麈 = - 46,29.x + 50. (x-0,2) + 6,94 Titik C ( x=0,2 ) = 0 = 3,71 kg 麈 = - 46,29.0,2 + 50. (0,2-0,2) + 6,94 = - 2,32 kg.m Titik A ( x=1,2 ) = 0 = -46,29 + 50 = 3,71 kg 麈 = - 46,29.1,2 + 50. (1,2-0,2) + 6,94 = - 1,39 kg.m P=50 kg MA=1,38 kg.m MB= 6,94 kg.m Vx RB= -46,29
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
31
Tabel 2 Hasil perhitungan rangka
No Potongan Titik x ( m ) ( kg ) ( kg ) 麈 ( kg.m ) 1 Pot(x-x) B C B 0 0 -46,29 6,94 C 0,2 0 -46,29 -2,32 2 Pot(y-y) C A C 0,2 0 3,71 -2,32 A 1,2 0 3,71 -1,39 Diagram gaya : BMD A C B Gambar 3.8 Diagram BMD Jadi momen maksimumnya adalah 6,94 kg.m
R = 15 mm
Gambar 3.9 Penampang bahan rangka yng terbuat dari besi ST.37 dengan kekuatan tarik 5 = 440 /22ᯰ dan kekuatan geser
5 = 240 /22ᯰ ( lampiran : table sifat baja konstruksi umum DIN:17100 )
5ú50˒
=
.=
. 燘 =
폨 솰솰. 䴸솰솰 燘 m솰솰 –燘 ᯰ 솰솰=
m m솰솰 폨 , 솰솰=
0,54 /22ᯰ50 0˒ 5ú50˒ maka rangka aman -1,39 kg
-2,32 kg
do= 30 mm di= 28mm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
32
3.3.2.2 Kekuatan pengunci ( batang kantilever )
Batang kantilever digunakan sebagai pengunci adjustable, dimana bahan pengunci terbuat dari besi ST 37. Dengan kekuatan tarik 5 = 440
/22ᯰ dan kekuatan geser
5 = 240 /22ᯰ ( lampiran: table sifat baja konstruksi umum DIN:17100 ).
- Perhitungan pengunci ( batang kantilever )
Gambar 3.11 Kontruksi batang kantilever
Gambar 3.12 Gaya awal yang bekerja
∑ = = 50kg = 50 - ∑麈 = 0 .14 + .16 = 0 50 kg A RC Pengunci / Batang kantilever 16 14 B RB
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 33 14 + ( 50 – ).16 = 0 14 + 800 – 16 = 0 = - 800 = 400 = 50 - = 50 - 400 = - 350 50 kg A
Gambar 3.13 Hasil pemindahan gaya = + = 400 – 350 = 50 kg 솰0 = = . = 䴸mm .燘 鯠鯠
= 䴸mm ,폨솰솰
=
25,4 /22ᯰ ˒
솰0
maka batang kantilever aman RD RB 350 kg RC 400 kg M 2 4
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
34
R
Gambar 3.13 Penampang bahan pengunci M = .2 + .4 M = ( -350 kg.2mm ) + ( 400kg.4mm ) M = -700kg.mm + 1600kg.mm M = 900 kg.mm = 9000 N.mm
-
솰0 = . = . = mmm 솰솰.ᯰ,䴸 솰솰 燘䴸솰솰= ᯰᯰ䴸mm 솰솰 폨 , ᯰ솰솰
=366,9 /22ᯰ ˒ 鯠
aman
Jadi untuk tegangan geser dan tegangan tarik pada batang kantilever dengan ukuran diameter 5 mm aman digunakan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
35
3.3.3. Sambungan
Dari berbagai tipe sambungan, proses pengerjaan rangka digunakan sambungan las. Dengan pertimbangan unsur kekuatan ikat dan sifat material yang dipakai maka las yang digunakan adalah las busur listrik. Adapun proses pengelasan yang digunakan sebagai berikut :
a. Elektroda
Jenis elektroda yang digunakan E 6013 § Diameter : 3,2 mm § Panjang : 35 cm § Jenis selaput : High titania § Tebal selaput : 0.65 mm b. Perangkat pengelasan
Pesawat las mempunyai arus searah ( AC ) § Voltase : 220 volt § Arus sekunder : 160 Ampere c. Alat bantu
Alat – alat bantu :
o Kaca mata alas
o Kabel
o Palu
o Sikat kawat
o Tang 3.4. Pengecatan
Agar rangka dan dudukan dari sistem tidak terjadi korosi, maka perlu dilakukan pengecatan agar lebih awet. Proses pengecatan :
- Membersihkan permukaan yang akan dicat dari kotoran dan karat dengan sikat kawat dan amplas gerinda.
- Mengatur kekentalan cat dengan menambahkan thinner dengan perbandingan 1 : 2 agar didapat kekentalan yang diinginkan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
36
- Sapukan cat dengan menggunakan kuas pada permukaan yang sudah dibersihkan tadi.
- Keringkan bagian yang telah dicat
- Ulangi pengecatan pada bagian – bagian yang belum rata.
3.5. Rincian biaya
Faktor biaya juga memainkan peranan yang sangat penting dalam membantu perkembangan sistem kemudi ini. Biaya yang berkaitan erat dengan penghasilan suatu produk yang seharusnya memperhitungkan beberapa aspek seperti biaya bahan, alat, pemrosesan, tenaga manusia dan sebagainya.
Dibawah ini rincian-rincian biaya yang dikeluarkan dalam pembuatan Proyek Akhir Sistem kemudi.
3.5.1 Rincian biaya untuk membeli bahan
Tabel 3 Biaya harga bahan
NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA
SATUAN JUMLAH TOTAL
1 Pipa hitam ¾” @ 140.000 1 lonjor 140.000
2 Besi plat 1mm @ 12.000 4 kg 48.000
3 Plat sampul Mtg 3 mm @ 12.000 6 kg 72.000
4 Besi Profil U @ 12.000 10 kg 120.000
5 Plat galvanis 0,6 mm @ 14.000 12 kg 168.000
6 Universal joint ( kopel steer ) @ 175.000 1 batang 175.000
7 Steering wheel @ 300.000 1 buah 300.000
8 Bos pedal @ 7.500 2 buah 15.000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
37
10 Per gas Rj @ 2.500 2 buah 5.000
11 Per kopling @ 8.000 1 buah 8.000
12 Resin shep @ 23.000 2 kg 46.000
13 Gayung besar @ 5.000 1 buah 5.000
14 Kuas 3” @ 7.000 3 buah 21.000 15 Thiner Nd @ 32.500 1 liter 32.500 16 ¼ DNT 9007 @ 17.000 1 kaleng 17.000 17 ½ Drainey 8756 @ 30.000 1 kaleng 30.000 18 Epoxsy AF @ 15.000 1 kaleng 15.000 19 Ban Bl 155/65-13 @ 415.000 2 buah 830.000
20 Alkohol /Ethanol @ 38.000 1 liter 38.000
21 Bensin @ 4.500 5 liter 22.500
22 Karet tie rod @ 19.000 2 buah 38.000
23 Baut tie rod @ 5.000 1 buah 5.000
24 Baut 10” @ 1000 15 biji 15.000
25 Baut 12” @ 1.500 6 biji 7.500
26 Baut Pedal @ 10.000 1 buah 10.000
Total 2.263.500
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
38
3.5.2 Rincian biaya untuk pembelian alat dan jasa
Tabel 4Biaya harga alat
NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA
SATUAN JUMLAH TOTAL
1 Elektroda @ 20.000 2 kg 40.000
2 Mata bor besi 6 mm @ 22.000 1 buah 22.000
3 King cup brush sikat baja @ 20.000 1 buah 20.000
4 Sikat kawat @ 14.000 1 buah 14.000
5 Gerinda selep @ 12.000 2 buah 24.000
6 Gerinda Potong @ 12.000 12 buah 144.000
7 Penjepit kertas @ 2.000 3 buah 6.000
Total 372.000
Tabel 5 Biaya Tukang/Jasa
NO MATERIAL/PEKERJAAN HARGA
SATUAN JUMLAH TOTAL
1 Potong+sambung cros joint @ 175.000 1 buah 175.000
2 Adjustable steer @ 250.000 1 buah 250.000
3 Perbaikan Tie rod dan
sayapnya @ 150.000 2 buah 300.000
4 Pasang ban @ 5.000 2 buah 10.000
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user 46
BAB V
PENUTUP
5.1.Kesimpulan1. Dengan sistem kemudi yang dapat disesuikan/disetel maka pengemudi dapat menyesuaikan kenyamanan dalam berkendara dengan 5 pilihan sudut kemudi. .
2. Dengan lingkar kemudi yang didesain lebih besar dari sebelumnya, maka akan membutuhkan putaran roda kemudi yang sedikit untuk membelokan mobil dibandingkan dengan lingkar kemudi yang kecil.
3. Pedal terasa lebih nyaman setelah posisinya digeser kekanan menyesuaikan posisi jok dan sistem kemudinya.
4. Jok yang sebelumnya kurang nyaman karena terlalu rendah sekarang terasa lebih nyaman setelah ditinggikan sehingga lebih leluasa untuk memandang kedepan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
47
5.2. Saran-saran
1. Sistem kemudi akan lebih terasa nyaman lagi apabila dilengkapi dengan telescopic steering yang berfungsi untuk mengatur panjang main shaft, agar diperoleh posisi yang sesuai.
2. Model pemindah sudut pada adjustable steering akan lebih terasa nyaman apabila dibuat bergerigi dengan tuas kecil sebagai pengaturnya seperti pada adjustable mobil sedan.