KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA

KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

SKRIPSI

Oleh : NUR EFENDI

K2510051

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET

SURAKARTA

Januari 2015

(2)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id ii

PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Nur Efendi

NIM : K2510051

Jurusan/ Progam Studi : PTK/ Pendidikan Teknik Mesin

Menyatakan bahwa skripsi saya berjudul “KAJI EKSPERIMENTAL

PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu,

sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka.

Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil jiplakan, saya bersedia menerima sangsi atas perbuatan saya.

Surakarta, Januari 2015 Yang membuat pernyataan

(3)

commit to user

iii

KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA

KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

Oleh : NUR EFENDI

K2510051

Skripsi

Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin

Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA Januari 2015

(4)

commit to user

(5)

commit to user

(6)

commit to user

vi

ABSTRAK

Nur Efendi. KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN

KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA. Skripsi, Fakultas

Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Januari 2015.

Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Menyelidiki pengaruh variasi komposisi bahan serbuk bambu, serbuk aluminium (Al), magnesium oksida (MgO) dan resin polyester terhadap nilai koefisien gesek pada pengujian performansi pengereman. (2) Menyelidiki variasi komposisi kampas rem dengan bahan friksi serbuk bambu yang paling ideal terhadap koefisien gesek dengan pembanding kampas rem Indoparts. (3) Menyusun hasil penelitian untuk suplemen materi bahan ajar yang disusun sebagai penunjang mata kuliah komposit di PTM JPTK FKIP UNS.

Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Data diperoleh dengan melakukan uji performansi pengereman menggunakan mesin Prony

Brake. Proses pengambilan sampel dilakukan dengan membuat 3 komposisi

kampas rem, setiap komposisi dibuat 3 buah sampel menjadi (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data diperoleh dari hasil uji performansi pengereman kemudian dimasukkan ke dalam tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik, kemudian dianalisis.

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa:(1) Variasi komposisi kampas rem berpengaruh terhadap nilai koefisien gesek. Semakin bertambahnya persentase komposisi serbuk bambu maka semakin rendah nilai koefisien gesek sampel kampas rem, serta semakin bertambahnya persentase magnesium oksida (MgO) maka semakin meningkat pula koefisien gesek yang dihasilkan. (2) Koefisien gesek yang paling mendekati dengan nilai koefisien gesek kampas rem Indoparts adalah sampel kampas rem komposisi 1 dengan komposisi serbuk bambu 35%, aluminium 15%, MgO 35%, resin 15% dengan nilai koefisien gesek 0,365. (3) Dari hasil penelitian dapat disusun bahan ajar tentang komposit kampas rem sebagai suplemen bahan ajar mata kuliah komposit di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan Fakutas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

Kata Kunci: kampas rem, komposit, performansi pengereman, prony brake,

(7)

commit to user

vii

ABSTRACT

Nur Efendi. EXPERIMENTAL EXAMINE BRAKING POWER OF BRAKE

SHOE WITH BAMBOO POWDERS SUPPLEMENTS AS COMPOSITE MATERIALS STUDY COURSE IN MECHANICAL ENGINEERING EDUCATION PROGRAM. Thesis. Faculty of Teacher Training and Education

Science. Sebelas Maret University Surakarta. December 2014.

The purpose of this research were: (1) To research the effect of composition variations with materials bamboo powders, aluminium (Al), magnesium oxide (MgO), and polyester resin toward the friction coefficient value at the braking performance test. (2) To research the composition variation brake pad with material friction bamboo powders the most ideal friction coefficient value with Indoparts brake pad as comparison. (3) To develop the results of this research as teaching materials supplement of composite courses in Education Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational Education Faculty of Teacher Training and Education Universty Sebelas Maret Surakarta.

This research used a descriptive quantitative method. Data were obtained by using Prony Brake engine braking performance test. The sample processed by making 3 composition of brake lining, each composition is made of 3 pieces of samples into (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data obtained from the results of research put into a table and displayed in graphical form, then analyzed.

Based on the results of this study concluded that: (1) Variations composition the brake lining effect on the value of friction coefficient in the braking performance test. The increasing percentage composition of bamboo powder, will lower the braking performance (friction coefficient) brake lining samples, as well as the increasing percentage of magnesium oxide (MgO) then also improve braking performance (friction coefficient). (2) The friction coefficient that closest to the value of the friction coefficient Indoparts brake lining is composition sample 1 with composition of 35% bamboo powder, aluminum 15%, MgO 35%, resin 15% by 0,365 friction coefficient value. (3) The research results can be structured into brake lining composite lesson as composite course teaching materials supplement in the Study Program Education Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational Education Faculty of Teacher Training and Education University Sebelas Maret Surakarta.

(8)

commit to user

viii

MOTTO

“Sesungguhnya Allah Tidak Akan Mengubah Keadaan Suatu Kaum Kecuali Kaum Itu Sendiri Yang Mengubah Apa-apa Yang Ada Pada Diri Mereka”

(Q.S. Ar-Ra’d : 11)

"Man Jadda wajada, artinya barang siapa bersungguh-sungguh maka dia akan mendapatkan apa yang ia cita-citakan"

(Anonim)

“janganlah sekali-sekali meremehkan suatu perbuatan baik walaupan hanya sekedar senyuman”

(Ileventa Oktora)

“Hidup ibarat berjalan menuju suatu tempat yang tak dapat diulang tak dapat kembali, jadi buatlah setiap langkahmu berarti serta niatkan ibadah kepada-Nya,

karena kepada-Nya kita hanya kembali”

(Nur Efendi)

“janganlah malu menjadi pembeda, janganlah malu menjadi orang asing karena tak ada orang sukses yang mengikuti jalan kebanyakan orang.”

(9)

commit to user

ix

PERSEMBAHAN

Segala Puji bagi Allah SWT kupanjatkan rasa syukur karena dengan izin dan kuasa-Nya, akhirnya dapat kupersembahkan karya ini untuk:

 Bapak dan Ibu Tercinta

Terimakasih aku persembahkan kepada Bapakku Mulyono dan Ibuku Giyatni atas pengorbananmu, nasehatmu, motivasi, do’a dan restu yang tak henti-hentinya kalian berikan untukku.

 Saudara Saudariku

Terimakasih yang sangat banyak untuk kakakku tercinta Afita Sari serta adik-adikku Dody Kurniawan, Dimas Budi P., Handy Prabowo, atas semua dukungannya, nasehatnya, kekocakannya, bercandanya serta bertengkarnya sehingga bikin betah dirumah.

 Kekasihku

Terimaksaih kepada adinda Ileventa Oktora Y.P. Amd.Kep., atas dukungan, nasehat, kesabaran, serta waktu yang selalu ada saat aku butuhkan.

 Dosen Pembimbing

Salam hormat bagi pembimbing saya dari Team Prony Brake, Budi Harjanto, S.T., M.Eng., Drs. Ranto, M.T., dan Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., yang selalu

memberi ilmu yang barokah buat saya.

 Team Prony Brake

Terimakasih untuk solid dan kekompakannya. Andi Priyanto (Gundulz), Arif Kurniawan (Penjok) dan Hanung Frediyanto (Bolu). Bangga dengan kalian dengan berbagai kesibukkan masing-masing masih tetap mengutamakan kerja samanya. Walau kadang kala ada batu sandungan, itu hanya sebagai pemberi warna perjuangan kita.

 Team Support

Adit B, Angga, Ari W, Ayub, Bayu, Devi A, Doni, Fauziah A, Ilham, Haris, Mahmud, Rosyid, Rodhi, Rosyid, Pungki, Yushin, dan yang bersinggungan

(10)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id x

dengan kita semua. Terimakasih atas bantuan, pengalaman, kekompakan, dan kebersamaan selama ini.

 Keluarga Besar PTM 2010

Terimakasih atas kerja sama dalam setiap perjuangan, dan kekompakan selama ini. Semoga tali silaturahmi kita terjaga selalu.

(11)

commit to user

xi

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA”.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:

1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Drs. Ranto, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang dengan penuh kesabaran memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

5. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.,selaku Dosen Pembimbing II, yang dengan penuh semangat memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.

6. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing tambahan, yang dengan penuh semangat memberikan ide dan motivasi sehingga memudahkan dalam penyusunan skripsi ini.

(12)

commit to user

xii

7. Drs. Bambang Prawiro M.M., selaku Pembimbing Akademik yang selalu memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pelaksanaan perkuliahan sebagai bekal untuk menyusun skripsi ini.

8. Teman-teman PTM JPTK FKIP UNS Angkatan 2010.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Surakarta, Januari 2015

(13)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user xiii DAFTAR ISI Halaman Halaman Judul ... i Halaman pernyataan ... ii

Halaman Pengajuan ... iii

Halaman Persetujuan ... iv

Halaman Pengesahan ... v

Abstrak ... vi

Motto ... viii

Persembahan ... ix

Kata Pengantar ... xii

Daftar Isi ... xiii

Daftar Gambar ... xvi

Daftar Tabel ... xix

Daftar Lampiran ... xx BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang ... 1 B. Identifikasi Masalah ... 4 C. Pembatasan Masalah ... 5 D. Perumusan Masalah ... 6 E. Tujuan Penelitian ... 6 F. Manfaat Penelitian ... 6 1. Manfaat Teoritis ... 6 2. Manfaat Praktis ... 7

BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka ... 8

1. Rem ... 8

a. Pengertian Rem ... 8

(14)

commit to user

xiv

c. Rem Cakram ... 12

2. Kampas Rem ... 15

a. Pengertian Kampas Rem ... 15

b. Karakteristik Bahan Kampas Rem ... 15

c. Kampas Rem Asbestos ... 17

d. Kampas Rem Non Asbestos ... 17

3. Komposit ... 17

a. Pengertian Komposit ... 17

b. Serat ... 23

c. Matrik ... 24

4. Bahan dan Proses Pembuatan Kampas Rem ... 25

a. Serbuk Bambu ... 25 b. Aluminium ... 26 c. MgO ... 27 d. Resin Polyester ... 28 e. Katalis ... 29 f. Proses Kompaksi ... 29 g. Proses Sintering ... 31 5. Prony Brake ... 32

a. Pengertian Prony Brake ... 32

b. Rumus Prony Brake ... 33

B. Penelitian Yang Relevan ... 35

C. Kerangka Berpikir ... 36

D. Hipotesis Penelitian ... 39

BAB III METODE PENELITIAN A. Tempat dan Waktu Penelitian ... 40

1. Tempat Penelitian ... 40

2. Waktu Penelitian ... 40

B. Metode Penelitian ... 41

(15)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user xv 2. Sampel Penelitian ... 41 D. Pengumpulan Data ... 42 1. Identifikasi Variabel ... 42 a. Variabel Bebas ... 42 b. Variabel Terikat ... 42 c. Variabel Kontrol ... 43

2. Bahan dan Alat Penelitian ... 44

a. Bahan Penelitian ... 44

b. Alat Penelitian ... 45

c. Instrumen Penelitian ... 48

E. Prosedur Penelitian ... 50

1. Urutan Langkah Eksperimen ... 51

a. Persiapan awal ... 51

b. Pembuatan Spesimen ... 51

c. Pengujian Spesimen ... 52

d. Penyusunan Bahan Ajar ... 52

F. Teknik Analisis Data ... 53

BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Data ... 54

1. Foto Spesimen ... 55

2. Hasil Foto Makro ... 56

3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ... 58

B. Pembahasan Data ... 60

1. Foto Spesimen ... 61

2. Hasil Foto Makro ... 62

3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ... 63

BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN A. Simpulan ... 65

B. Implikasi ... 65

1. Implikasi Teoritis ... 65

(16)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id xvi

3. Implikasi Pedagogis ... 66 C. Saran ... 67

(17)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id commit to user xvii DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 2.1 Water Recovery ... 10

2.2 Single Leading Shoe Type ... 11

2.3 Double Leading Shoe Type ... 11

2.4 Mekanisme Rem Cakram ... 12

2.5 Master Cylinder ... 13

2.6 Kampas Rem ... 14

2.7 Mekanisme kerja rem cakram hidrolik ... 15

2.8 Komposisi komposit ... 20

2.9 Komposit Serat ... 21

2.10 Komposit Serpih ... 22

2.11 Komposit Partikel ... 22

2.12 Filled (Skeletal) Composites... 23

2.13 Laminar Composites ... 23 2.14 Serbuk bambu ... 26 2.15 Serbuk aluminium ... 27 2.16 Magnesium Oksida ... 28 2.17 Polyester ... 29 2.18 Katalis ... 29 2.19 Proses Kompaksi ... 30 2.20 Jenis-jenis Kompaksi ... 30

2.21 Skema Prony Brake ... 32

2.22 Mesin Prony Brake ... 33

2.23 Kerangka Berfikir ... 38

3.1 Timbangan ... 45

3.2 Penyaring dengan Tipe MBT Sieve Shaker AG-515 ... 46

3.3 Pengaduk (Mixer) ... 46

3.4 Cetakan (Dies) ... 47

(18)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id xviii

3.6 Oven Listrik ... 48

3.7 Mesin Prony Brake ... 49

3.8 Diagram Alir Penelitian ... 50

4.1 Spesimen Kampas Rem, 1) Komposisi 1; 2) Komposisi 2; 3) Komposisi 3 ... 55

4.2 Hasil Foto Makro Komposisi 1 ... 56

4.5 Hasil Foto Makro Kampas Rem Indopart ... 58

4.6 Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem Terhadap Koefisien Gesek ... 60

(19)

commit to user

xix

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

2.1 Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers ... 24 3.1 Variasi Komposisi Bahan Rem berdasarkan fraksi massa ... 42 4.1 Hasil Pengujian Koefisien Gesek Spesimen Kampas Rem Serbuk

Bambu Ori dan kampas rem Indopart ... 59 4.2 Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem dengan Fraksi Massa .... 61

(20)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id xx

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Surat Perijinan ... 70

2. Perhitungan Koefisien Gesek ... 80

3. Dokumentasi Penelitian ... 105

4. Desain CAD Prony Brake ... 109