Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh November

(1)

Electro Mechanic Shock Absorber Double Port Dengan Rasio Diameter Silinder

Hidrolik 1 : 1 Menggunakan Akumulator

Nama : Rendra Pramana Wahyu P

NRP : 211 106 013

Teknik Mesin

Fakultas Teknologi Industri

(2)

Latar Belakang

*Source: Energy requirement estimates are based on analysis of over 100 vehicles by Oak Ridge National Laboratory using EPA Test Car List Data Files.

(3)

Tinjauan Terdahulu

Regenerative Shock

Absorber

Massachusets

Insititute of

Technology

Daya : 200 watt

(4)

Tinjauan Terdahulu

Hidraulic

Electromagnetic

Shock Absorber

( HESA )

Daya : 200 watt

(5)

Tinjauan Terdahulu

Shock Absorber Oleh

Mahasiswa Institut

Teknologi Sepuluh

Nopember

( ITS )

Daya : 75 s/d 100 watt

watt

(6)

Rumusan Masalah

• Bagaimana karakteristik suspensi dari Hydraulic Electro

Mechanic Shock Absorber (HEMSA) double port dengan

menggunakan akumulator.

• Bagaimana karakteristik energi bangkitan yang dihasilkan

Hydraulic Electro Mechanic Shock Absorber (HEMSA)

double port dengan menggunakan akumulator.

• Bagaimana analisa karakteristik suspensi dan energi bangkitan

Hydraulic Electro Mechanic Shock Absorber (HEMSA)

(7)

Tujuan Penelitian

• Mengetahui karateristik suspensi pada Hydraulic Electro

Mechanic Shock Absorber (HEMSA) double port dengan

menggunakan akumulator.

• Mengetahui karakteristik energi bangkitan yang

dihasilkan Hydraulic Electro Mechanic Shock Absorber

(HEMSA) double port dengan menggunakan akumulator.

• Mampu menganalisa karakteristik suspensi dan energi

bangkitan Hydraulic Electro Mechanic Shock Absorber

(HEMSA) double dengan menggunakan akumulator.

(8)

Batasan Masalah

• Model pengujian yang digunakan hanya ¼ dari

kendaraan.

• Eksitasi yang digunakan adalah alat uji suspensi,

yaitu suspension test rig.

• Generator yang digunakan adalah alternator

sepeda motor Yamaha Jupiter MX.

• Pengujian ini hanya menggunakan 1 derajat

kebebasan (DOF).

• Pressure drop dan gesekan pada bantalan luncur

diabaikan.

(9)

Gambar Alat

1. Hidrolik Aktuator 1 2. Spring 3. Selang Hidrolik 4. Hidrolik Aktuator 2 5. Generator 6.Belt & Pulley 7. One way bearing&Bevel Gear 8.Rack & Pinion Gear

(10)

Skema Penelitian

START STUDI LITERATUR SURVEI ALAT

PENGUJIAN NILAI ( k ) PENGUJIAN NILAI _REDAMAN

PENGUJIAN

RESPON MASSA PENGUJIAN ENERGI BAGNKITAN IMPULS

PERIODIK

(11)

Fowchart Penelitian

Studi Literatur dan survei alat Persiapan pengujian Penentuan nilai redaman

HEMSA

Pengujian Koefisien Spring

Persiapan Pengujian HEMSA dengan menggunakan Suspension Test rig

Pengujian respon massa dan energi bangkitan HEMSA dengan eksitasi periodik

Pengujian respon massa dan energi bangkitan HEMSA dengan eksitasi impuls

Pengolahan Data yang didapat dari pengujian Penarikan Kesimpulan

(12)

Skema Pengujian Viscous Damping

START PERSIAPAN ALAT _{DAN INSTALASI} PEMBERIAN BEBAN _{AWAL 28.5 KG}

MENCATAT

WAKTU RETRACK MENGEMBALIKAN ABSORBER KE POSISI SEMULA

BEBAN + 25 KG _{WAKTU RETRACK}MENCATAT _{HINGGA 250 KG}DIULANG

V = S/t

(13)

Flowchart

Pengujian Viscous

Damping

Seting dan Pemasangan HEMSA pada suspension test rig untuk pengujian viscous damping

Absorber stroke = actuator stroke = 100 mm

Diameter piston absorber = diameter piston aktuator = 40 mm Massa holder test rig = 28,5 kg

Massa hoder = 28,5 kg

Pemberian beban pada absorber HEMSA

Mencatat waktu retrack rod absorber HEMSA M = massa holder + 5 kg W = m.g = F C = F / v V=s/t C viscous Waktu kecepatan FINISH Mn = 43,5 kg no yes

(14)

Skema pengujian Viscous Damping +

Mechanic Damping

MENCATAT

V = S/t

Fd = c. v DIDAPATKAN NILAI C

(15)

Flowchart Pengujian

Viscous Damping +

Mechanic Damping

Seting dan Pemasangan HEMSA pada suspension test rig untuk pengujian viscous dan mechanic damping

Massa hoder = 28,5 kg Pemberian beban pada rod absorber

HEMSA

Mencatat kecepatan retrack rod absorber HEMSA

M = massa holder + 5 kg

W = m.g = F C = F / v

V=s/t

C viscous dan mechanic Waktu

kecepatan FINISH

Mn = 43,5 kg no yes

(16)

Skema Pengujian Total Damping

MENCATAT

V = S/t

Fd = c. v DIDAPATKAN NILAI C

(17)

Flowchart

Pengujian Total

Damping

Seting dan Pemasangan HEMSA pada suspension test rig untuk pengujian viscous, mechanic dan electric damping

Massa holder = 28,5 kg

Pemberian beban pada absorber HEMSA

Mencatat waktu retrack rod absorber HEMSA

M = massa holder + 5 kg

W = m.g = F C = F / v

V=s/t

C viscous, mechanic dan electric Waktu

kecepatan

FINISH

Mn = 43,5 kg no yes

(18)

(19)

Flowchart Pengujian nilai ( k )

1

2

3

1.Holder ; 2.spring ; 3 suspension test rig W

(20)

(21)

(22)

Hasil Pengujian Nilai Redaman tanpa

Akumulator

Nilai Redaman Viscous tanpa

Akumulator

Nilai Redaman Viscous + Mechanic

tanpa Akumulator

(23)

Nilai Redaman Viscous Tanpa

Akumulator

(24)

Nilai Redaman Viscous + Mechanic

tanpa Akumulator

(25)

(26)

Distribusi Nilai Redaman HEMSA tanpa

Akumulator

(27)

Hasil Pengujian Nilai Redaman dengan

Akumulator

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 0 %

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 55 %

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 100 %

(28)

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 0 %

(29)

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 55 %

(30)

Nilai Redaman HEMSA pada saat

akumulator terisi 100 %

(31)

Distribusi Nilai Redaman HEMSA

dengan Akumulator

Akumulator

(32)

Grafik Respon Massa HEMSA dengan

Eksitasi Impuls dan Periodik

(33)

Metode Pengujian Respon Massa Eksitasi Impuls

START PERSIAPAN ALAT _{DAN INSTALASI} PEMBERIAN BEBAN _{SEBESAR 250 KG}

MENATUR

FREKUENSI 1.4 Hz MEMBERIKAN EKSITASI IMPULS

MENYIMPANG

HASIL OSILOSKOP DIDAPATKAN GRAFIK IMPULS

(34)

Impuls 1.4 Hz

Base exitation

(35)

Metode Pengujian Respon Massa dan Energi

Bangkitan Eksitasi Periodik

START PERSIAPAN ALAT _{DAN INSTALASI}

MENGATUR

FREKUENSI 1.4 Hz MEMBERIKAN EKSITASI IMPULS

MENYIMPANG HASIL OSILOSKOP

DIDAPATKAN GRAFIK DAN ENERGI BANGKITAN

PEMBERIAN BEBAN SEBESAR 250 KG SKEMA DIULANG UNTUK FREKUENSI 1.7 Hz dan 2 Hz MENCATAT ENERGI BANGKITAN I & V

(36)

(37)

Periodik 1.4 Hz

Base exitasi

(38)

Periodik 1.7 Hz

Base exitasi

(39)

Periodik 2 Hz

Base exitasi

(40)

(41)

(42)

Nilai Kenyamanan HEMSA berdasarkan

ISO 2631

(43)

Dengan Frekuensi 1.4 Hz

Akumulator

0 % charged

Akumulator

55 % charged

Akumulator

100 % charged

(44)

Dengan Frekuensi 1.7 Hz

Akumulator

0 % charged

Akumulator

100 % charged

Akumulator

55 % charged

(45)

Dengan Frekuensi 2 Hz

Akumulator

55 % charged

Akumulator

100 % charged

Akumulator

0 % charged

(46)

Kesimpulan

• Nilai konstanta pegas dari hasil pengujian di laboratorium Sistem Dinamis dan Getaran Teknik Mesin ITS ialah 44357.5 N/m.

• Nilai redaman total HEMSA tanpa akumulator ialah 4241.27 Ns/m. nilai redaman viscous tanpa akumulator ialah 1790.97 Ns/m dan nilai redaman viscous + friction tanpa akumulator ialah 2368.99 Ns/m.

• Nilai redaman total HEMSA dengan akumulator 100 % charged ialah 4834.505 Ns/m. nilai redaman total HEMSA dengan akumulator 55 % charged ialah 4719 Ns/m. nilai redaman total HEMSA dengan akumulator 0 % charged ialah 4537

Ns/m. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin penuh kondisi akumulator akan semakin besar nilai redaman yang dihasilkan.

• Nilai peak untuk impuls dengan akumulator 100 % charged frekuensi eksitasi

1.4Hz sebesar 1.503 m/s2_{, akumulator 0 % charged sebesar 0.243 m/s}2_{. Akumulator}

100 % charged, 55 % charged dan 0 % charged stabil pada detik ke 0.25.

• Nilai ( X/Y ) teoritis dan percobaan berbeda jauh. Dimana pada nilai r = 0.8, nilai ( X/Y ) teoritis mengalami kenaikan namun pada nilai ( X/Y) percobaan mengalami penurunan. Untuk nilai ( X/Y ) dengan nilai r = 0.94 pada akumulator 100 %, 55 % dan 0 % charged memiliki nilai yang sama yaitu 1.

• Didasarkan pada ISO 2631 pada frekuensi 1.4 Hz akumulator 100 % charged dengan RMS 0.8 m/s2 _{ialah paling nyaman karena memiliki range selama 4 jam.}

Pada frekuensi 1.7 Hz akumulator 55 % dan 100 % dengan nilai RMS 0.9 m/s2 _dan

0.88 m/s2 _{ialah paling nyaman karena memiliki range waktu yang sama sebesar 4}

jam. Pada frekuensi 2 Hz seluruh kondisi akumulator nyaman karena semuanya memiliki range waktu 4 jam.

(47)