ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS PADA RANGKA MOBIL URBAN DISEL

(1)

ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS PADA RANGKA

MOBIL URBAN DISEL

TUGAS AKHIR

BIDANG KONTRUKSI

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1 Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

AGUS TRIAWAN

201010120311047

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

vii

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan dibawah ini :

Nama : AGUS TRIAWAN

Nim : 201010120311047

Tempat/Tanggal Lahir : Srimulyo, 08 Agustus 1992

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS PADA RANGKA MOBIL URBAN DISEL” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan

duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/ atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.

(8)

viii Abstrak

Dalam perancangan dan pembuatan kendaraan terutama mobil, kerangka / chassis adalah komponen utama yang harus difikirkan secara matang, kerangka mobil urban harus memiliki standart ertentu yang dapat memberikan kenyamanan dan keamanan bagi pengemudi, tujuan dari analisa ini untuk memenuhi standar pada regulasi untuk kelas mobil urban memiliki standar seperti memiliki lebar kendaraan antara 120 cm - 130 cm, panjang seluruh kendaraan antara 220 cm - 350 cm, jarak antara roda (track width) pada satu sumbu tidak boleh kurang dari 100 cm. (regulasi IEMC 2014).

Untuk mobil urban ini teknik sambungan rangka yang digunakan adalah teknik sambungan las, karena sambungan las memiliki tingkat kekuatan yang baik dari kekuatan dan tidak rumit dalam penyambunganya seperti teknik sambungan paku keling , untuk Las yang menggunakan bahan dasar aluminium perlu digunakan teknik sambungan yang khusus, Sehingga sambungan benar-benar kuat dan tidak membahayakan pengemudi mobil.

Dari analisa yang telah dilakukan didapatkan hasil perhitungan beban dinamis arah gaya kebawah = 9,448 kg /��2, arah gaya kedepan = 10,409 kg/��2 dan tegangan izin = 15 kg, karena nilai tegangan geser lebih kecil dari tegangan yang di izinkan maka sambungan di nyatakan kuat menahan beban yang diberikan.

(9)

ix Abstrack

In the design and manufacture of vehicles, especially cars, frame / chassis is the main component that should be contemplated carefully, frame urban car should have a certain standard that can provide comfort and safety for the driver, the purpose of this analysis to meet the standards on the regulations for the class of urban car has a standard width of the vehicle as having between 120 cm - 130 cm, the entire length of the vehicle between 220 cm - 350 cm, the distance between the wheels (track width) on one axis should not be less than 100cm. (Regulation IEMC 2014)

For this urban car frame connection technique used is the technique of welded joints, because the weld joint has good strength level of strength and uncomplicated in connection techniques such as rivets, to Las which uses an aluminum base material is necessary to use special connection technique, So really strong connection and does not endanger the driver.

From the analysis that has been carried out showed dynamic load calculation direction downward force = 9.448 kg/��2, the direction of the next style = 10.409 kg/��2 and voltage permit = 15 kg, due to shear stress value is smaller than the voltage at allow the connection in thestate withstand a given load.

(10)

x

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat kepada semua

makhluknya, karena karuniaNya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Sholawat

serta salam tetap tercurahkan kepada Nabi akhir zaman Muhammad SAW, keluarga beliau

dan para sahabat-sahabatnya yang telah membimbing manusia dengan kesempurnaan

akhlaknya.

Perlu kerja keras dan waktu yang tidak sebentar dalam penyusunaan skripsi ini, perlu

kesabaran dan semangat dalam menyelesaikannya. Halangan dan rintangan sudah menjadi

hal wajar disetiap perjuangan mencapai tujuan. Sebuah tujuan dalam hidup tidak akan

tercapai tanpa adanya suport baik moral dan material dari orang lain, begitu juga keberhasilan

penulis dalam penyusunan skripsi ini. Ungkapan trimakasih atas segala jasa baik berupa

nasehat, kritik, saran, dan motivasi penulis sampaikan kepada :

1. Ibunda Sitimariyamdan Ayahanda Luqman yang sudah memberikan kontribusi baik

berupa materi dan non materi, trimakasih atas semua jasanya yang tidak terlupakan

dan tidak tergantikan sepanjang masa.

2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku ketua jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Ali saiffulah, MT Selaku dosen pembimbing I yang telah sabar

membimbing selama penyusunan skripsi ini.

4. Bapak Murjito, ST, MT. Selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan ide,

(11)

xi

5. Bapak/Ibu dosen, Karyawan, Asisten lab. Jurusan Teknik Mesin yang sudah

memberikan bantuan dalam penelitian ini.

6. Teman – teman Mesin 2010B, WOR 64, SRT n’ the gank,warung kopi pak D, Ibuk,

kampus 4, kontrakan Q15, rumpik n’ the gank, TKD UMM, nawak-nawak AREMA

86, junior dan senior yang ikut membantu dan Untuk sayang ku Retno novita, kakak

ku tercinta Lina Wati, barisan para mantan dan semua pihak-pihak yang tidak dapat

saya sebutkan satu per satu yang sudah memberikan suport dalam penyusunan skripsi

ini Dalam skripsi ini tentu banyak sekali kekurangan, oleh sebab itu penulis harapkan

saran, kritik dan masukan-masukan ide demi pengembangan teknologi yang lebih

baik lagi. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

(12)

xii DAFTAR ISI

COVER………i

POSTER………..ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI……….iii

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I………….………iv

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II………….………v

LEMBAR PERNYATAAN………..vi

ABSTRAK………vii

KATA PENGANTAR………...ix

DAFTAR ISI………..xi

DAFTAR GAMBAR………xv

DAFTAR TABEL………...xvi

DAFTAR PUSTAKA………xviii

BAB I………...1

PENDAHULUAN………..…...1

1.1 Latar belakang………...1

(13)

xiii

1.3 Tujuan analisa………...3

1.4 Batasan masalah………3

BAB II DASAR TEORI……….4

2.1 Pengertian Sambungan……….4

2.2 Macam-Macam sambungan………..……4

2.3 Sambungan Las………..…..5

2.3.1 Las Karbit (las otogen)……….……6

2.3.2 Las Listrik (las lumer)……….…..……7

2.3.2.1 Prinsip-prinsip Las listrik………....…..8

2.3.2.2 Las MIG (metal inerts gas)……….……..9

2.3.2.3 Las TIG (tungsten inert gas)………12

2.4 Sambungan Paku Keling (rivet joint)……….…….17

2.4.1 Kegunaan Sambungan Paku Keling………18 2.4.2 Bahan Paku Keling……….…….19

2.4.3 Metode Pengelingan……….……..19

2.4.4 Kegagalan Sambungan Keling……….……..22

2.5 Bahan……….23

(14)

xiv BAB III

METODELOGI………..……27

3.1 Diagram Alir analisa……….………..27

3.2 Tinjauan Umum….……….28

3.3 Pengumpulan Data………..28

3.4 Analisa Data…….………..29

3.4.1 Jenis Las……….29

3.4.2 Las TIG………..30

BAB IV

PERHITUNGA……….……….…….32

4.1 Data dan Spesifikasi Rangka dan Las………….……….….…..32

4.3 Distribusi Beban Pada Chassis atau Rangka……….……….35

4.3 Analisa kekuatan Sambungan Las……….…….…37

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN………42

5.1 Kesimpulan………...42

5.2 Saran……….…………44

DAFTAR PUSTAKA

(15)

xv DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Las Karbit……….6

Gambar 2.2 : Las lumer……….…...8

Gambar 2.3 : Proses Pengelasan MIG……….…….11

Gambar 2.4 : Las MIG……….12 Gambar 2.5 : Proses Las TIG……….………..13 Gambar 2.6 : Las TIG(tungsten inert gas)……….……..16 Gambar 2.7 : Paku keling……….…………19

Gambar 2.8 : Paku Keling Pemakaian ringan……….……….20

Gambar 2.9 : Paku Keling Pemakaian sedang……….…………21 Gambar 3.1 : Diagram Alir Penelitian……….……....27

Gambar 3.2 : Las TIG……….……….…..….30 Gambar 3.3 : Rangka mobil Urban………..………...…31 Gambar 4.1 Chassis Mobil Urban Diesel ……….……...….33

Gambar 4.2Chassi tampak samping ………..…..34

Gambar 4.3Chassis tampak depan………..………..…..34

(16)

xvi

Gambar 4.5 Ilustrasi pendistribusian beban pengemudi pada chassis…..……36.

Gambar 4.6 Bentuk dan dimensi Las……….….37

Gambar 4.7 Tabel kekakuan pegas (sambungan )………..….37

Gambar 4.8 Arah Pembebanan ke bawah………..……….…40

(17)

xvii DAFTAR TABEL

Tabel. 2.1 :Mechanical properties of aluminium alloy 6061 T6………..25

(18)

xviii

DAFTAR PUSTAKA

(Regulasi IEMC 2014)

( http://jangkasorongsteamsago.blogspot.com/2014/07/makalah-sambungan-mur-dan-baut.htm)

(http://oezoenk1412.blogspot.com/2013/02/mengelas.html)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Las_listrik)

(http://welder.mywapblog.com/pengertian-las-mig-2.xhtm) (http://chamick.blogspot.com/2012/11/las-tig.htm)

( http://teknikmesin2011unila.blogspot.com/2013/03/sambungan-paku-keling.html)

( Ir.ZainunAchmad, M.Sc.2006.Hal 40) (Ach. Muhib Zainuri, 2010)

(19)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam perancangan dan pembuatan kendaraan khususnya mobil, rangka/chasisa adalah komponen utama yang harus di fikirkan secara matang, karena rangka/chasis ini yang nantinya menjadi tumpuan untuk semua komponen pendukung seperti pengemudi, engine, tranmisi serta body. Untuk itu rangka mobil urban dirancang seefesien mungkin untuk mengurangi beban yang berlebih pada rangka, tetapi dalam perancangan tetap memperhitungkan kekuatan yang dimiliki rangka tarsebut. Standart atau regulasi pada rangka mobil urban yaitu lebar kendaraan antara 120cm-130cm, panajang keseluruhan kendaraan antara 220cm – 350cm, jarak antara roda (track width)pada satu sumbu tidak boleh kurang dari 100 cm, untuk keseluruhan

spesifkasi atau regulasi di atas sudah ditentukan dari panitia lomba.

(Regulasi IEMC 2014)

Pada Rangka Mobil tentunya terdapat sambungan yang juga harus di

(20)

2

dan baut, meskipun dalam hal biaya mungkin untuk sambungan las lebih mahal di bandingkan dengan teknik sambungan yang lain.

Aluminium merupakan nonferrous metal, yang memiliki sifat-sifat yang menguntungkan seperti tahan terhadap korosi, konduktor panas dan listrik yang cukup baik serta ringan. Namun di bandingkan dengan baja, aluminium mempunyai sifat yang kurang baik dalam hal pengelasan. Sifat kurang baik ini dapat diatasi dengan alat dan teknik las dengan menggunakan las busur, belajar dari pengalaman pembuatan rangka sebelumnya yang mengalami kepatahan pada sambungan akibat pemilihan las dan teknik las yang kurang baik untuk bahan aluminium.

(21)

3

1.2 Rumusan Masalah

Bagaimana Mengetahui nilai kekuatan sambungan las TIG (tungsten inert gas) pada rangka mobil urban.

1.3 TujuanAnalisa

Adapun tujuan analisa kekuatan sambungan ini adalah :

Mengetahui nilai kekuatan sambungan las TIG (tungsten inert gas) pada rangka mobil urban.

1.4 Batasan Masalah

Untuk menyelesaikan masalah pada permasalahan di atas maka dalam Analisa ini ruang lingkup di batasi pada permasalahan sebagai berikut :

 Pada penyambungan rangka ini menggunakan Las TIG (tungsten inert

gas) menggunakan ketebalan plat 2 mm, logam pengisi ER5356 , gas

argon, dan gas flow 12 CFH, Arus 80 A.

 Hanya menghitung kekuatan las Arah pembebanan kebawah dan