PEMODELAN MATEMATIKA PADA ANALISA KEKUATAN DISAIN SEPEDA LIPAT AKIBAT EFEK DINAMIS MAKSIMUM

PEMODELAN MATEMATIKA PADA ANALISA

KEKUATAN DISAIN SEPEDA LIPAT AKIBAT

EFEK DINAMIS MAKSIMUM

Rivanol Chadry

(1)

(1)

Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Padang

ABSTRACT

Folding Bike is represent the correct answer to various factor of ordinary bicycle usage constraint as the alternative transportation in easy to portable and easy to kept with the small room volume. With the condition needed by new research design in folding bike development to utilize to get the folding bike reliable, strong, efficient and light. Development and research conducted cover the analysis calculation strength of folding bike by considering dynamic condition which extreme at the time of cycling. The Mathematical modeling is to get the formulation which is needed to strength the calculation to design of folding bike which is adapted a dynamic condition maximum. The conditions of dynamic obtained by conducting to perception form the surface walking at the of cycling. Finished, the Results to mathematical modeling is get to the formulation of force folding bike be happened are

        1 4 2₂2 gl h v P R_maks 

With the consideration analyses strength and the dynamic examination at concept of early design, expected when implementation at folding bike which in fact or process the manufacturing will be adapted by a target expected that is strength and light.

Keywords: The Mathematics Modeling for Analyses Strength of Folding Bike 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin mahalnya bahan bakar serta lokasi jarak parkir kendaraan dengan tempat kerja yang cukup jauh, penggunaan sepeda lipat merupakan kendaraan alternatife yang tepat. Oleh sebab itu sepeda lipat dirancang dan didesain untuk mudah dibawa-bawa dan disimpan dengan volume ruang yang kecil. Konstruksi dan mekanisme pada sepeda lipat sedikit berbeda dengan sepeda biasa, dimana sepeda lipat dirancang dan didisain agar mudah dilipat sehingga penggunaan engsel dan pin diperlukan pada konstruksinya.

Perhitungan kekuatan terhadap hasil disain awal, pada akhirnya harus menghasilkan sepeda lipat yang handal, kuat dan ringan.

(a) (b)

Gambar 1. Hasil Disain Sepeda Lipat a. Pada kondisi normal.

1.2 Tujuan

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan formula matematis yang digunakan dalam analisa perhitungan kekuatan pada disain sepeda lipat dengan memperhatikan kondisi dinamis yang ekstrem yang terjadi dijalan raya pada saat bersepeda

2. METODOLOGI

Perhitungan kekuatan terhadap suatu rancangan sepeda lipat didasarkan terhadap kondisi-kondisi yang dianggap ekstrem ditemui pada saat bersepeda (kondisi dinamis). Gaya-gaya yang ditimbulkan oleh kondisi dinamis ini sangat jauh berbeda dibandingkan dengan kondisi statisnya. Berbagai kondisi ekstrem tersebut yaitu jalan yang berlubang, tanggul (polisi tidur) dan adanya jalan jumping. Pengukuran kondisi tersebut dilakukan dengan mengambil sampel di lingkungan jalan raya Universitas Indonensia yang dianggap mewakili kondisi lingkungan kerja. Nilai yang diukur adalah tinggi tanggul ( t ) dan lebar tanggul ( L ).

Dengan mengetahui nilai-nilai tinggi dan lebar lebar tanggul dapat dibuat pemodelan untuk menghitung gaya maksimum yang terjadi akibat kondisi tersebut

Pemodelan Matematika pada Analisa Kekuatan Disain Sepeda Lipat Akibat Efek Dinamis Maksimum (Rivanol Chadry)

Tabel 1.Pengukuran ketinggian tanggul (Polisi tidur di lingkungan Universitas Indonesia)

No Tinggi tanggul h ( 0,5 t ) Lebar (L) Lokasi

t ( cm ) ( m ) ( m)

1 6 0,03 0,8 Jl. Kampus UI FKM 2 7 0,035 0,78 Jl. Kampus UI depan halte FKM

4

3 4 0,02

6

Jl. Kampus UI depan Stadion UI 0,025

5

5 1,2

1,0

7 10 0,05 1,0 Digunakan Untuk Perencanaan Jl. Kampus UI depan Stasiun UI 0,025

5

Jl. Kampus UI depan PKM UI 0,02

4

Jl. Kampus UI depan FTUI 1,2

1,1

3. ANALISA DINAMIS DENGAN PEMODELAN MATEMATIS

Pemodelan matematis yang dilakukan untuk analisa dinamis pada penelitian ini dilandasi dengan memperhatikan kondisi yang dianggap dapat menyebabkan pergerakan secara ekstrem pada saat bersepeda yaitu jalan yang bergelombang atau berlubang. Jalanan yang bergelombang dapat dimodelkan sebagai suatu fungsi dari persamaan lintasan.

Pemodelan matematis ini berdasarkan berbagai asumsi yang digunakan yaitu :

 Kecepatan arah horizontal diasumsikan konstan.  Titik pusat pembebanan dianggap tidak berubah

selama terjadi pergerakkan.

 Peninjauan titik referensi awal berdasarkan pada nilai h tertinggi, sehingga persamaan lintasan adalah fungsi cosinus karena cos 0 = 1 ( nilai maksimum )

Sebuah sepeda yang mempunyai kecepatan (v) yang melewati lintasan bergelombang atau jalan yang berlubang merupakan suatu fungsi y.

Gambar 2. Pemodelan Jalan Berlubang/Bergelombang Sebagai Fungsi Cosinus

Lengkungan tersebut merupakan sebuah fungsi cosinus dimana untuk lengkungan diperoleh persamaan :

l x h

y .cos 2.

...(1) Maka diagram benda bebas dari gambar diatas adalah :

Gambar 3. Diagram benda bebas gaya-gaya yang terjadi pada roda

dimana :

P adalah gaya total yang menekan roda

R adalah gaya yang diberikan oleh jalan ke roda . V adalah kecepatan sepeda

Gaya R merupakan reaksi balik gaya akibat gaya P. Maka komponen vertikal dari kecepatan roda untuk posisi apapun di sepanjang lekukan adalah :

) ( .F y v dx dy v dt dx dx dy dt dy y     l x l h v2 sin 2.   ... (2) ) ( .F y v dx y d v dt dx dx y d dt y d y          l x l h v 4 ₂ cos 2 . 2 2     ... (3) Persamaan

y

dan



y

secara fisis merupakan kecepatan dan percepatan dari gaya-gaya vertikal. Persamaan tersebut dapat diselesaikan dengan menggunakan hukum Newton II yaitu dengan menjumlahkan gaya-gaya yang terjadi yaitu :

R – P = m . a ... (4)

dimana a adalah fungsi



y

Maka : ) . 2 cos 4 1 .( ₂ 2 2 l x gl h v P R    0    y g P P R  ... (5)

Pada ujung awal tekukan ( x = 0 ), maka

cos ( ) = 1, maka tekanan minimum antara jalan dan roda, adalah : ) 4 1 .( ₂ 2 2 gl h v P R    ... (6)

Dari persamaan di atas nampak, bahwa sepeda yang berjalan dijalan yang diasumsikan rata sempurna (h = 0), maka tekanan balik roda akan sama dengan gaya P. Dipertengahan lekukan yang merupakan nilai h

maksimum, maka

cos

2







1











l

x



, dan tekanan

maksimum roda pada jalan adalah :

















1

4

2₂2

gl

h

v

P

R

maks



... (7) Persamaan akhir ini adalah persamaan yang digunakan untuk menghitung gaya tekan akibat efek dinamis maksimum. Persamaan ini menjelaskan kepada kita bahwa tekanan maksimum dapat sangat meningkat diakibatkan oleh sedikit lekukan pada jalan.

4. ANALISA PERHITUNGAN

Analisa perhitungan pada sepeda lipat ini adalah analisa gaya-gaya pada rangka. Perhitungan gaya-gaya yang terjadi pada rangka sepeda dengan mempertimbangkan gaya statis yang terjadi yaitu dengan batasan-batasan sebagai berikut.

 Beban pengendara adalah 70 kg  Berat sepeda lipat direncanakan 15 kg

(diasumsikan segaris kerja dengan beban orang ).  Kecepatan ( V ) = 15 m/dt

 Tinggi tanggul / dalam lubang = 10 cm = 0,1 m  Lebar tanggul = 1 m

(a) (b)

Gambar 4. Rangka Sepeda Lipat, a). Gambar rangka 3 dimensi, b). Gambar rangka 2 dimensi

A B C D E F F’ G H I J K engsel

Gambar 5. Mekanisme Link Rangka Sepeda 2D Melalui persamaan kesetimbangan dan persamaan 5 diperoleh : Ftdinamis = 383 kg RBdinamis= 302 kg RDdinamis= 81 kg Ftdinamis RBdinamis RDdinamis

Gambar 6. Pembebanan Dinamis Rangka Sepeda

Dengan menggunakan analisa trust/frame dapat dihitung gaya-gaya yang terjadi pada masing-masing batang dan pin Pada akhirnya adalah menentukan tegangan yang terjadi akibat gaya-gaya yang bekerja. Tegangan yang terjadi merupakan sebagai dasar utama dalam pemilihan dan penggunaan bahan dimana tegangan yang terjadi harus lebih kecil dari tegangan bahan.

4.1 Gaya-Gaya Pada Rangka (1). Gaya pada Sadel

Gaya berat didistribusikan ke batang melalui pin A dan C yang masing-masingnya terdiri dari 2 buah. Besarnya gaya yang diterima pin A dan C adalah : Ftdin A B C    MA_dinamis 0 Ftdinamis. 34 – FC53 = 0

Gambar 7. Gaya yang terjadi Pada sadel

l x  2

Pemodelan Matematika pada Analisa Kekuatan Disain Sepeda Lipat Akibat Efek Dinamis Maksimum (Rivanol Chadry) 383 (kg) . 34 = 53. FC FC= 245,7 kg    Fy 0 FA+ FC - Ftdin= 0 FA= Ftdin - FC = 383 (kg) – 245,7 (kg) FA= 137,3 (kg) (2). Sambungan A FA D FA D FAD

Gambar 8. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan A    F_y 0 -FA– FADsin



= 0 - 137,3 – FADsin 70 = 0 FAD= -146,1 kg ( tekan ) (3). Sambungan C FC E FC E FCE C C

Gambar 9. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan C     Fy 0 -FCE. sin 70 – FC = 0 - 245,7 - FCE. sin 70 = 0 FCE = - 261,5 kg ( tekan ) (4). Sambungan E FEC E FEJ FEC E FEJ

Gambar 10. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan E

- FEC– FEJ = 0 FEJ = -261,5 kg ( tekan ) (5). Sambungan I RBdin FIJ FID

Gambar 11. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan I

29 sin 97 sin 54 sin IJ ID din F F RB   29 sin 97 sin 54 sin 302 F_ID F_IJ   FID = 370,5 kg ( tekan ) FIJ = 181,0 kg ( tarik ) (6). Sambungan D D FDA FDI FDF D FDA FDI FDF

Gambar 12. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan D

   Fy 0

FDI. sin 59 -FDA. sin 72 - FDF. sin 79 = 0

370,5 sin 59 – 146,1 sin 72 = FDF. sin 79

FDF= 182,0 kg ( tarik ) (7). Sambungan J FJ E FJ I FJ G FJ E FJ I FJ    Fx 0

- FJIcos 40+ FJEcos 690+ FJGcos 76 = 0

FJG= (181,0 cos 4o- 261,5 cos 69o)/ cos 76o)

= (189,2 – 91,6 )/cos 76o = 359,0 kg ( tarik ) (8). Sambungan K RDdin FKH RDdin FKH

Gambar 14. Diagram Benda Bebas Pada Sambungan J

   Fy 0 RDdin+ FKH sin



= 0 81 (kg) + FKH sin 79 = 0 FKH= - 82,5 kg FKH= 82,5 kg ( tekan )

(9). Gaya-gaya dan Tegangan pada rangka utama

Rangka utama terdiri dari beberapa bagian yang dijadikan satu melalui proses las dan engsel. Gaya-gaya yang bekerja pada rangka merupakan Gaya-gaya majemuk. Dari perhitungan gaya pada bagian sebelumnya diperoleh gaya-gaya yang bekerja pada batang adalah :

F

FK

F

engsel

Gambar 15. Diagram Benda Bebas Pada Rangka Utama

Gaya vertikal ( Fy ) yang terjadi pada rangka utama adalah :

FFD y = 182,0 sin 79 = 178,7 kg

FGJ y = 359,0 sin 68 = 332,9 kg

FKHy = 82,5 sin 90 = 76,5 kg

Gaya Horizontal ( Fx ) yang terjadi adalah FFDx = 182,0 cos 79 = 34,7 kg

FGJ x = 359,0 cos 68 = 134,5 kg

4.2 Tegangan pada Rangka Utama pada Bidang F - Engsel

Rangka utama didesain dengan ukuran :  Diameter luar (do) = 32,0 mm,  Tebal ( t ) = 2 mm

 Diameter dalam (do) = 32,0 – 4 = 28 mm.  Luas penampang (A)= _{( ) 188,5}

4 2 2_{ di } do  mm2 A. Tegangan Normal (



)

Akibat gaya aksial

FAD x+ FJG x = Fx Fx = 34,7 + 134,5 = 169,2 kg atau 1659,9 N Maka : 8 , 8 5 , 188 9 , 1659 _   A F x  ( N/mm2) Akibat lenturan

Momen lentur yang terjadi pada batang adalah : H FJG FDFy Engs el F G

Gambar 16. Diagram Gaya Yang Bekerja Pada Rangka Utama Bidang engsel









Mengsel

0

FDFYx 367 - FJGx 184– Mengsel = 0 M engsel = (178,7 x 367) - ( 332,9 x 184) Mengsel = 4329,3 (kg mm) = 42.470,4 (Nmm) ) 28 0 , 32 ( 32 ) ( 4 , 42470 ) ( 32 ). ( 4 , 42470 3 3 3 3       _{ }  Nmm di do Nmm c I M I Mc y 0 , 40 ) ( 86 , 1061 ) ( 4 , 42470 3   mm Nmm y



( N/mm2)

Pemodelan Matematika pada Analisa Kekuatan Disain Sepeda Lipat Akibat Efek Dinamis Maksimum (Rivanol Chadry)

B. Tegangan Geser (



).

Gaya geser pada batang dapat dihitung

V

Bidang engsel

Gambar 17. Diagram Bidang Momen Pada Rangka Utama

   F_y 0 FDF y -FJGY - V = 0 178,7 - 332,9 - V = 0 V = - 154,2 ( kg ) = - 1512,7 ( N ) Tegangan geser yang terjadi adalah :

02 , 8 ) ( 5 , 188 7 , 1512 2     mm A V  ( N/mm2)

C. Tegangan Kombinasi (



_maks).

Rangka utama terdiri dari dua bagian yang disambungkan dengan engsel. Perhitungan tegangan dalam dengan mengasumsikan bahwa tegangan maksimum terjadi pada bagian engsel Tegangan yang terjadi pada batang utama yang bekerja merupakan tegangan kombinasi yang terdiri dari tegangan normal dan geser.

2 2 2 , 1 2 2













_           x y x y 2 2 1 ( 8,02) 2 0 , 40 8 , 8 2 0 , 40 8 , 8 _{ }            = 24,4 + 17,54 = 41,94 ( N/mm2) 2 2 2 ( 8,02) 2 0 , 40 8 , 8 2 0 , 40 8 , 8 _{ }            = 24,4 – 17,54 = 6,86 ( N/mm2)

Dengan metoda Von Mises diperoleh tegangan maksimum yang terjadi :

2 1 2 2 2 1 max (



) (



)







   ) 86 , 6 94 , 41 ( ) 86 , 6 ( ) 94 , 41 ( 2 2 x  = 39,0 ( N/mm2)

Batang di desain terdiri dari dua batang, maka tegangan yang diterima sebesar ,

2 0 , 39 1btg   = 19,5 ( N/mm2) Tegangan pada Rangka Utama pada Bidang F - H

Jika batang kita asumsikan pada sambungan engsel kaku dan lenturan terjadi pada titik H dimana pada titik H juga diasumsikan jepit maka, tegangan normal pada titik H adalah :

    MF H 0 FDFYx 561 - FJGx 184– MFH = 0 MFH = (178,7 x 561) - ( 332,9 x 378) M engsel = - 25585,5 ( kg mm ) = - 250993,8 ( Nmm ) ) 28 0 , 32 ( 32 ) ( 8 , 250993 ) ( 32 ). ( 8 , 250993 3 3 3 3       _{ }  Nmm di do Nmm c I M I Mc y 4 , 236 ) ( 86 , 1061 ) ( 8 , 250993 3   mm Nmm y  ( N/mm2)

Maka tegangan kombinasi yang terjadi adalah : 2 2 2 , 1 2 2       _           x y x y 2 2 1 8,02 2 ) 4 , 236 ( 8 , 8 2 4 , 236 8 , 8              = -113,8 + 122,9 = 9,1 ( N/mm2) 2 2 2 8,02 2 ) 4 , 236 ( 8 , 8 2 4 , 236 8 , 8 _             = -113,8 – 122,9 = -236,7 ( N/mm2)

Dengan metoda Von Mises diperoleh tegangan maksimum yang terjadi :

2 1 2 2 2 1 max (



) (



)







   )) 7 , 236 ( 1 , 9 ( ) 7 , 236 ( ) 1 , 9 ( 2   2   x = 241,4 ( N/mm2)

Batang di desain terdiri dari dua batang, maka tegangan yang diterima batang secara keseluruhan adalah :

7 , 120 2 4 , 241 1btg    ( N/mm2) Tegangan minimum bahan yang dibutuhkan adalah

)

(

_{max s} bahan



xn





Dimana : ns= nsx. nsy

Faktor nsxadalah factor A, B, dan C:

 Kualitas material ( A ) cukup bagus, maka A =

very good.

 Beban berlebih ( B ) sangat diperhitungkan, maka B = very good

 Analisis tegangan sudah cukup walaupun data eksperimentalnya cukup, dan pengalaman dengan benda sejenis cukup, maka C =fair

Faktor nsyadalah faktor C dan D

 Apabila terjadi kegagalan dapat membahayakan pengendara ( D ), maka D = serious

 Pengaruh keadaan ekonomi atau economic impact ( E ) sangat kecil, maka E = not serious

nsx= 1,3 dannsy= 1,2

ns= 1,3 x 1,2 = 1,56

Maka tegangan minimum bahan yang dibutuhkan

56 , 1 7 , 120 x bahan   = 188,3 ( N/mm2)

4.3. Tegangan pada Rangka Penyangga

Perhitungan gaya-gaya yang terjadi pada batang-batang dimana batang-batang tersebut diasumsikan semuanya mengalami gaya aksial

(1). Batang JI

Batang IJ terdiri dari dua buah sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) ( 8 . 887 ) ( 5 , 90 2 ) ( 0 , 181 2 kg N kg F F IJ   

Batang JI didesain dengan ukuran ½ in dimana do = 21,4 mm, t = 2,0 dan diameter dalam 21,4 – 4,0 = 17,4 mm, maka A ukuran pipa adalah : Apipa= 4  ( do2– di2) = 4  ( 21,42– 17,42) = 121,9 ( mm2)

Tegangan yang terjadi adalah : ( N/mm2)

(2). Batang DI

Batang DI terdiri dari dua buah sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) ( 25 , 185 2 ) ( 5 , 370 2 kg kg F F  DI   = 1817,3 ( N )

Batang JI didesain dengan ukuran ½ in dimana do = 21,4 mm, t = 2,0 dan diameter dalam 21,4 – 4,0 = 17,4 mm, maka A ukuran pipa adalah :

Apipa=



₄

( do2– di2) =



₄

(21,42–17,42)

= 121,9 ( mm2) Tegangan yang terjadi adalah :

9 , 14 9 , 121 3 , 1817 _   ( N/mm2) (3). Batang JG

Batang JG terdiri dari satu buah sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) 8 , 3521 ) ( 0 , 359 kg N F  

Batang JG didesain dari besi stripe ( balok ) dengan ukuran 10 x 20 mm, maka luas penampangnya adalah :

A = 10 x 20 = 200 mm2 Tegangan yang terjadi adalah :

6 , 17 200 8 , 3521 _   ( N/mm2) (4). Batang JE

Batang JE terdiri dari dua buah sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) ( 7 , 1282 ) ( 75 , 130 2 5 , 261 2 kg N F F JE   

Batang JE didesain dengan ukuran ½ in dimana do = 21,4 mm, t = 2,0 dan diameter dalam 21,4 – 4,0 = 17,4 mm, maka A ukuran pipa adalah :

Apipa= 4  ( do2– di2) = 4  ( 21,42– 17,42) 3 , 7 9 , 121 8 , 887 _  

Pemodelan Matematika pada Analisa Kekuatan Disain Sepeda Lipat Akibat Efek Dinamis Maksimum (Rivanol Chadry)

= 121,9 ( mm2) Tegangan yang terjadi adalah :

5 , 10 9 , 121 7 , 1282 _   ( N/mm2) (5). Batang AD

Batang AD terdiri dari satu buah sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) ( 44 , 1433 ) ( 1 , 146 kg N F  

Direncanakan batang AD dibuat dengan ukuran pipa ½ in dimana do = 21,4 mm, t = 2,0 dan diameter dalam 21,4 – 4,0 = 17,4 mm, maka A ukuran pipa adalah :

Apipa= 4  (do2– di2) = 4  (21,42–17,42) = 121,9 ( mm2)

Tegangan yang terjadi adalah :

) ( 8 , 11 9 , 121 4 , 1433 2 mm N A F _{ }   (6). Batang CEF’

Batang CEF’ merupakan satu kesatuan sehingga gaya yang bekerja adalah sebesar :

) ( 3 , 2565 ) ( 5 , 261 kg N F 

Ukuran batang CEF’ adalah ½ in dimana do = 21,4 mm, t = 2,0 an diameter dalam 21,4 – 4,0 = 17,4 mm, maka A pipa adalah : Apipa= 4  ( do2– di2) = 4  ( 21,42– 17,42) = 121,9 ( mm2)

Tegangan yang terjadi adalah :

( N/mm2)

(7). Batang KH

Batang KH merupakan komponen bagian depan yang berfungsi sebagai kemudi. Gaya gaya yang bekerja pada batang ini adalah sebesar :

) ( 3 , 809 ) ( 5 , 82 kg N F  

Batang direncanakan dibuat dengan ukuran ¾ in ( do = 27,2 mm t = 2,0 , di = 23,2 mm ) ) 2 , 23 2 , 27 ( 4 ) ( 4 2 2 2 2_{  }  do di  A_pipa = 158,34 mm2 Tegangan yang terjadi adalah :

) ( 1 , 5 34 , 158 3 , 809 mm N A F_{ }   (8). Perhitungan PIN

Pin berfungsi untuk menghubungkan batang-batang, dimana pada perencanaannya pin dibuat dengan bahan dan ukuran diameter yang sama sedangkan panjangnya disesuaikan. Hal ini dilakukan untuk memudahkan proses manufacturingnya.

Dalam perhitungan, maka desain dihitung berdasarkan gaya terbesar yang terjadi. Berdasarkan analisa sebelumnya, gaya terbesar yang terjadi terdapat pada batang ID yaitu sebesar 391,4 kg atau 3839,6 N . Gaya yang terjadi pada pin merupakan gaya geser (



), dimana gaya terdistribusi pada 2 bagian bidang. Pin direncanakan dibuat dengan ukuran 10 mm dimana luas penampangnya adalah :

5 , 78 10 4 4 2 2   d  A_pipa ( mm2)

Batang DI terdiri dari dua buah sehingga masing-masingnya menerima beban sebesar :

N

( N/mm2)

Gambar 17. Lubang Pin Pada Batang 4.4 Penggunaan Bahan

Bahan seluruhnya dibuat dari logam yang umum digunakan untuk pembuatan jenis pipa dan besi plat. Berdasarkan seleksi material dan proses, yaitu bahan yang digunakan adalah bahan yang mudah melakukan pemesinan serta penyambungan dengan menggunakan las listrik.

4 , 21 9 , 121 3 , 2565    A F  3 , 1817 ) ( 25 , 185 2 5 , 370 2    F kg F ID 6 , 11 5 , 78 2 3 , 1817 max   x



Berdasarkan kondisi di atas maka bahan yang dipilih adalah : Baja karbon rendah dengan tipe AISI 1020 dengan spesifikasi sebagai berikut :

 Density : 7860 ( kg/m3)

 Modulus elasticity : 207 ( Gpa )

 Yield strength : 295 ( Mpa )  Ultimate strength : 395 ( Mpa )  Ductility, % EL in 2 in : 37

 Poisson’s ratio : 0,30  Thermal conductivity : 52 ( W/m.oC )

 Coefficient of thermal expansion (oC )-1x 106: 11,7

5. KESIMPULAN

Dari hasil pemodelan sampai analisa perhitungan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :

 Dari hasil pemodelan matematis dengan pertimbangan kondisi yang paling ekstrem saat bersepeda di jalan raya diperoleh persamaan sebagai berikut :         1 4 2₂2 gl h v P Rmaks 

 Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan perumusan dari pemodelan matematis, tegangan bahan sepeda yang direncanakan digunakan yaitu Baja Carbon rendah AISI 1020 dengan Yield Strength = 295 N/mm2, masih sangat aman digunakan.

 Melihat hasil perhitungan, maka material yang digunakan masih memungkinkan dipilih material dengan kekuatan yang lebih rendah dan lebih ringan dari AISI 1020 misalnya bahan dari aluminium alloys. Pemilihan material yang lebih rendah akan memungkinkan mendapatkan sepeda lipat yang lebih ringan dibandingkan dengan menggunakan bahan AISI 1020 dengan mempertimbangkan kebutuhan bahan tersebut disesuaikan dengan seleksi proses dan ada dijual dipasaran.

PUSTAKA

1. A.R. Holowenko, “Dinamika Permesinan”, terj.

Cendi Prapto Jakarta Erlangga, 1996. (hal 214). 2. Bernard J. Hamrock, Bo O. Jacobson, Steven R.

Schmid, Fundamentals of Machine Elements,

Singapura, McGraw-Hill, 1999.(hal 9).

3. E.P. Popov, Mekanika Teknik (Mechanics of Material), terj. Zainul Astamar, Jakarta, Erlangga, 1996. (hal 40, 219, 266)

4. Ferdinand P. Beer, E. Rusesel Jhonston, Jr,

Mekanika Untuk Insinyur. STATIKA, terj H.

Nainggolan, Jakarta, Erlangga, 1987. (hal 191-220).

5. S. Timoshenko, D. H. Young, Mekanika