• Tidak ada hasil yang ditemukan

PROTOTYPE PARKING SMART LOCKSYSTEM MENGGUNAKAN SELENOIDA LINIER PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKRO KONTROLER ARDUINO UNO

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "PROTOTYPE PARKING SMART LOCKSYSTEM MENGGUNAKAN SELENOIDA LINIER PADA SEPEDA MOTOR BERBASIS MIKRO KONTROLER ARDUINO UNO"

Copied!
7
0
0

Teks penuh

(1)

86

PROTOTYPE PARKING SMART LOCKSYSTEM

MENGGUNAKAN SELENOIDA LINIER PADA SEPEDA MOTOR

BERBASIS MIKRO KONTROLER ARDUINO UNO

Muhammad Arif Burhanudin 1, Slamet Supriyadi2, Agus Mukthar3

1,2)

Fakultas Teknik Dan Informatika, Universitas PGRI Semarang, Semarang, Indonesia. Email:burarif46@gmail.com; Slametsupriyadi@upgris.ac.id

3

Jurusan Teknik Mesin Universitas PGRI Semarang,Semarang, Indonesia. Email: agusmukthar@upgris.ac.id

ABSTRAK

Perkembangan teknologi dalam dunia otomotif saat ini semakin pesat. Teknologi otomotif yang bertujuan untuk memberikan kemudahan bagi para pengguna kendaraan baik mobil atau motor semakin beragam. Tidak hanya fitur pendukung penampilan suatu kendaraan, tetapi fitur keamanan dan keselamatan seolah menjadi sebuah standard baru bagi para produsen kendaraan yang kemudian disematkan dengan berbagai kemudahan penggunaannya. Penelitian ini merupakan pembuatan prototype system keamanan untuk sepeda motor dengan prinsip kerja yang sederhana dengan memanfaatkan selenoida linier yang dikontrol menggunakan mikrokontroler arduino uno sebagai basis kerja sistem. Sistem keamanan ini bekerja secara otomatis ketika kendaraan dimatikan dan akan tidak aktif saat sepeda motor dinyalakan kembali.

Kata kunci: Arduino Uno, Selenoid, Parking Brake.

ABSTRACT

The development of technology in the automotive world is currently increasing rapidly. Automotive technology which aims to make it easier for vehicle users, both cars and motorbikes, is increasingly diverse. Not only features supporting the appearance of a vehicle, but security and safety features seem to be a new standard for vehicle manufacturers which are then embedded with various ease of use. This research is the manufacture of a prototype safety system for motorbikes with a simple working principle by utilizing linear selenoids which are controlled using the Arduino Uno microcontroller as the working base of the system. This safety system works automatically when the vehicle is turned off and will not activate when the motorcycle is restarted.

Key words: Arduino Uno, Selenoid, Parking Brake.

PENDAHULUAN

Perkembangan teknologi otomotif khususnya sepeda motor di Indonesia semakin pesat. Bermacam-macam fitur yang awalnya hanya di buat untuk pesawat, kemudian diikuti penerapannya di mobil, saat ini sepeda motor mulai mendapat fitur-fitur baru dan canggih demi menarik perhatian calon pengendara sepeda motor. Berbagai teknologi baru tersebut bisa didapatkan konsumen dapat dengan mudah digunakan. Namun kelemahan utama dari berbagai teknologi tersebut tidak tersedia untuk sepeda motor dengan tipe lama dan sulit untuk diaplikasikan ke sepeda motor lain.

Berdasarkan permasalahan yang ada maka diperlukan ide membuat sebuah sistem yang sederhanadan memiliki cara kerja yang sama dengan fitur-fitur yang sudah ada, tetapi dapat diaplikasikan dengan mudah ke berbagai tipe sepeda motor dan cukup dengan memanfaatkan handphone dan secara otomatis berbasis mikrokontroler Arduino. Berdasarkan latar belakang diatas muncul sebuah ide untuk merancang alat Prototype Parking Smart Lock System Menggunakan Selenoida Linier Pada Sepeda Motor Berbasis Mikro Kontroler Arduino Uno.

(2)

87

METODE PENELITIAN

Metode penelitian ini meliputi merancang perangkat keamanan tambahan untuk sepeda motor berupa kunci parkir ganda dengan memanfaatkan selenoid door lock menjadi bagian pengunci yang dikendalikan menggunakan mikrokontroler dan menganalisa kekuatan selenoid door lock saat digunakan untuk menahan beban benda selain pintu.

Desain Alat

Gambar 1. Desain alat tampak 3d

Gambar 2. desain alat tampak samping Teknik Pengumpulan Data

Teknik pengumpulan data dengan mencari besaran tekanan yang didapat ketika

sepeda motor melakukan percepatan saat didorong dari kondisi diam, hasil besaran angka yang didapat digunakan sebagai acuan untuk digunakan saat pengujian secara virtual menggunakan fitur Simulation yang ada pada Aplikasi Solidwork. Data yang didapat adalah angka kekuatan maksimum alat saat menerima tekanan berdasarkan jarak main Plunger selenoid saat mengunci piringan cakram.

Teknik Analisis Data

Teknik analisa data yang digunakan menggunakan Metode Analisis Deskriptif. Analisis Deskriptif adalah penelitian yang dilakukan untuk mengetahui keberadaan variabel mandiri, baik hanya pada satu variabel atau lebih (variabel yang berdiri sendiri) tanpa membuat perbandingan dan mencari hubungan variabel itu dengan variabel yang lain (Sugiyono, 2009, p. 35).

Dari pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa metode deskriptif analisis dengan pendekatan kuantitatif

merupakan metode yang bertujuan

menggambarkan secara sistematis dan faktual tentang fakta-fakta serta hubungan antar variabel yang diselidiki dengan cara

mengumpulkan data, mengolah,

menganalisis, dan menginterpretasi data dalam pengujian hipotesis statistik.

Beberapa cara yang termasuk didalam teknik

Analisis Deskriptif adalah dengan

menyajikan data ke dalam bentuk: 1. Grafik

2. Tabel 3. Presentasi 4. Frekuensi 5. Diagram

Simulasi Pengujian Kekuatan Selenoid 1. Proses Analisa Data

Menghitung gaya pada sepeda motor untuk menghasilkan tekanan pada

(3)

88 sumbu selenoid. Jarak main kuncian yang digunakan pada selenoid sebesar 5 mm dan 10 mm, jarak main selenoid dihitung dari jarak titik pertemuan

cakram dan Plunger dengan

casing/cover selenoid. Berikut proses analisa data:

a. Mencari gaya dari usaha dorongan yang dapat menghasilkan tekanan

dari cakram pada selenoid

berdasarkan berat motor dan pengendara.

Perhitungan gaya yang dihasilkan: F = gaya (N) W = beban (N) Lk = lengan kuasa Lb = lengan beban W = lb Fxlk , Dicari gaya F = lb Wxlk

b. Mencari tekanan potensial yang dapat dijadikan acuan untuk menguji kekuatan selenoid dalam mengunci cakram dan menahan usaha dorongan untuk menggerakkan motor.

Perhitungan tekanan yang dapat digunakan acuan:

P = tekanan (N/m²) F = gaya (N)

A = luas alas sumbu selenoid

P = A

F

c. Untuk dapat mengetahui keberhasilan simulasi dalam penelitian ini, dilakukan perhitungan nilai safety

factor. Safety factor adalah faktor

yang digunakan untuk mengevaluasi agar perencanaan elemen mesin terjamin keamanannya, menurut teori

Von Mises Kekuatan sebenarnya dari

suatu struktur haruslah melebihi

kekuatan yang dibutuhkan.

Perbandingan dari kekuatan

sebenarnya ter-hadap kekuatan yang dibutuhkan disebut faktor keamanan. Faktor keamanan haruslah lebih besar dari pada 1,0 jika harus dihindari kegagalan. Tergantung pada keadaan, maka faktor keamanan yang harganya sedikit di atas 1,5 hingga 2,0 yang dipergunakan (Mulyanto, T., & Agung, D. S, 2017).

Iwan Roswandi, dkk (2020), Untuk mendapatkan nilai safety factor digunakan rumusan sebagai berikut: 1) Perhitungan faktor keamanan:

Fos =

S Sy

Keterangan :

Fos = Safety Factor. Sy = Yield Strength.

S = Stress / Tegangan Von

Misses maksimum.

2) Kemudian dievaluasi juga nilai

displacement / perpindahan yang

terjadi dengan persamaaan berikut:

Dmax = 200

L

Keterangan:

Dmax =Displacement maksimal. L = Panjang benda yang terjadi

displacement.

3) Strain adalah regangan atau perubahan bentuk suatu benda yang ditimbulkan oleh suatu tegangan atau stress. Strain dievaluasi dengan persamaan berikut:

ɛ=

Sy S

Keterangan: ɛ = Nilai strain maksimal.

d. Gaya yang dihasilkan pada

(4)

89 1) Jarak main kuncian

plunger 5 mm: F = gaya (N) W = beban (N)

Beban motor = 107kg (brosur) = 1.048,6 N/m Lk = lengan kuasa 60 mm = 0,06 m Lb = lengan beban 45 mm = 0,045 m Dicari gaya F = 1398 045 , 0 06 , 0 1048x

Gaya dorong pada motor yang didapat sebesar 1.398 N/m

2) Jarak main kuncian plunger 10 mm:

F = gaya (N) W = beban (N)

Beban motor = 107kg (brosur)

= 1.048,6 N/m Lk = lengan kuasa 60 mm = 0,06 m Lb = lengan beban 50 mm = 0,05 m Dicari gaya F = 4 , 1258 05 , 0 06 , 0 6 , 1048  x

Gaya dorong pada motor yang didapat sebesar 1.258,4 N/m

e. Hasil simulasi menggunakan

solidwork

Gambar 3. Material Properties

1) Uji simulasi dengan jarak kuncian 5 mm

Gambar 4. Von Mises Stress Jarak Kuncian 5 mm

Perhitungan faktor keamanan/ Fos: Keterangan :

Fos = Safety Factor

Sy = Yield Strength 2,827e+008 N/m². S = Stress 1,834e+008 N/m². Maka: 5414 , 1 183400000 282700000 ) (    S sy n

Besaran distribusi tegangan statis pada plunger sebesar 31.674,1 N/m² sampai 1,834e+008 e+008 N/m², Yield Strenght plunger sebesar 2,827e+008 N/m². Dari stress yang terjadi dapat dilakukan perhitungan untuk safety factor. Berdasarkan persamaan 1, didapat nilai safety

factor sebesar 1,5414 dari tingkat

nilai safety factor 1,25 sampai 2,0. Dapat disimpulkan part plunger selenoid dikatakan aman untuk digunakan untuk part parking lock dengan jarak main 5 mm memiliki safety factor diatas minimum 1,25. 2) Uji Simulasi dengan jarak kuncian 10

(5)

90 Gambar 5. Von Mises Stress Jarak Kuncian

10mm

Perhitungan faktor keamanan/ Fos: Keterangan : Fos= Safety Factor Sy = Yield Strength 2,827e+008 N/m². S = Stress 2,583e+008N/m². Maka: 0944 , 1 258300000 282700000 ) (    S sy n

Besaran distribusi tegangan statis pada plunger sebesar 56873.3 N/m² sampai 2,583e+008N/m², Yield Strenght plunger sebesar 2,827e+008 N/m². Dari stress yang terjadi dapat dilakukan perhitungan untuk safety factor. Berdasarkan persamaan 1, didapat nilai safety

factor sebesar 1,0944 dari tingkat

nilai safety factor 1,25 sampai 2,0. Dapat disimpulkan part plunger selenoid dikatakan belum aman untuk digunakan untuk part parking

lock dengan jarak main 10 mm

menghasilkan safety factor kurang dari batas minimum 1,25 dan memiliki resiko kegagalan saat diterapkan menjadi parking lock pada sepeda motor.

f. Tabel Hasil Uji Kekuatan Plunger Selenoid

Data pengaruh jarak main kuncian terhadap kekuatan tegangan pada

Plunger selenoid.

Tabel 1. hasil pengujian plunger selenoid.

No Jarak

Main Tekanan Keterangan 1 5 mm 1.398,09 N/m Tidak rusak

2 10 mm 1.258,4 N/m Rusak

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengujian ini adalah untuk

mengetahui kemampuan selenoid dalam menahan tekanan yang diterima dari cakram saat motor digerakkan dari kondisi diam. Teknik pengujian menggunakan aplikasi simulation pada solidwork dengan terlebih dahulu menghitung potensial besar tekanan yang mampu dihasilkan oleh piringan cakram pada Plunger selenoid akibat usaha mendorong sepeda motor dari posisi diam.

Angka tekanan potensial yang diperoleh melalui perhitungan matematis menjadi angka acuan untuk digunakan pada analisa dari simulation solidwork untuk mengetahui kerusakan yang dapat terjadi pada Plunger sumbu selenoid. Hasil gambar dan besaran angka yang keluar pada simulation solidwork dibandingkan dengan angka acuan hasil perhitungan matematis.

Apabila besaran angka tekanan hasil simulasi solidwork masih dibawah batas toleransi kekuatan material selenoid, maka “Prototype Parking Smart Lock System” dengan memanfaatkan selenoid type pull dianggap berhasil atau efektif untuk digunakan sebagai parking brake pada sepeda motor dengan tipe pengereman cakram. Tetapi bila besaran angka tekanan hasil simulasi melebihi ambang batas kekuatan dari material selenoid, maka “Prototype Parking Smart Lock System”

(6)

91 dengan memanfaatkan selenoid type pull sebagai parking brake dianggap tidak efektif atau mengalami kegagalan dalam menahan dorongan pada sepeda motor.

Berdasarkan hasil uji simulasi solidwork pada sumbu selenoid dengan memberikan tekanan dan titik tekan bervariasi didapatkan hasil selenoid hanya mampu menahan dorongan sepeda motor dengan jarak kuncian 5mm dan tanpa diberikan beban tambahan pengendara yang menaiki sepeda motor.

Hasil ini diperoleh dengan melihat setiap uji simulasi, tekanan yang diterima

plunger selenoid yang berasal dari usaha

menggerakkan sepeda motor, hanya

memiliki safety factor yang aman sebesar 1,5414 dari ketentuan safety factor 1,25 sampai 2,0. Nilai aman tersebut terjadi saat

parking lock bekerja dengan jarak kuncian 5

mm dan tanpa tambahan beban pengendara. Dari perbandingan kekuatan plunger

selenoid menahan gaya dorong pada sepeda motor dengan jarak main kuncian 5 mm dan 10 mm, menunjukkan jarak main kuncian

plunger 5 mm dianggap lebih baik

dibandingkan dengan jarak main kuncian 10 mm, jarak kuncian 10 mm dianggap tidak aman untuk diterapkan pada parking lock karena memiliki resiko kerusakan/kegagalan alat.

Kesimpulan yang diperoleh adalah Prototype Parking Smart Lock System pada sepeda motor dapat menggunakan selenoid linier type pull sebagai alat pengunci. Selenoid linier hanya berfungsi efektif sebagai pengunci atau keamanan tambahan pada sepeda motor saat kondisi terparkir dan

mampu menahan usaha

menggerakkan/memindahkan motor tanpa dinaiki pengendara, tetapi memiliki resiko kegagalan/kerusakan saat terjadi usaha paksa menggerakkan sepeda motor

KESIMPULAN

Tahapan proses pengujian melalui simulasi pada solidwork menghasilkan kesimpulan “Prototype Parking Smart Lock System” mampu menahan tekanan dari cakram rem depan sepeda motor dengan baik jika jarak main kuncian plunger selenoid berada pada jarak 5mm dibandingkan jarak main kuncian plunger 10 mm. Jarak main kuncian selenoid parking lock 5mm dianggap aman dan kuat untuk menahan gaya dorong yang dilakukan pada sepeda motor. Dari hasil tersebut didapatkan “Prototype Parking Smart Lock System” dianggap efektif digunakan sebagai alat kunci parkir ganda pada sepeda motor.

DAFTAR PUSTAKA

[1]. Dewanto, J., & Sudarsono, B. (2003). Pemodelan Sistem Gaya Dan Traksi Roda. Jurnal Teknik Mesin, Elektro

Dan Ilmu Komputer, 5(2), 64–69.

[2]. Fillial, G., Winagi, A., Ahan, I. I. B., & Etode, D. A. N. M. (2019). Rancang Bangun Pintu Otomatis dengan Menggunakan RFID. Jurnal Rekayasa

Mesin, 6(1), 1–6.

https://doi.org/2615-5788.

[3]. Guntoro, H., & Yoyo, S. (2013). Rancang Bangun Magnetic Door Lock Menggunakan Keypad Dan Solenoid Berbasis Mikrokontroler Arduino Uno.

Electrans, 12(1), 39–48.

https://doi.org/1412 – 3762

[4]. Hazarah, A. (2017). Rancang Bangun Smart Door Lock. Jurnal Teknologi

Informatika Dan Terapan, 04(01), 5–

10. https://doi.org/10.25047/jtit.v4i1.14 [5]. Kholilah, I., Rafi, A., & Tahtawi, A. (2016). Aplikasi Arduino-Android untuk Sistem Keamanan Sepeda Motor. Jurnal Teknologi Rekayasa,

(7)

92

1(1), 53–58. https://doi.org/2548-737X

[6]. Mulyanto, T., & Agung, D. S. (2017).

Analisis Tegangan Vonmises Poros

Mesin Pemotong Umbi-Umbian

Dengan Software Solidworks.

Universitas Gunadarma

[7]. Rachmat, R. R., & Julian, E. S. (2016). Pengaman Sepeda Motor Berbasis Mikrokontroler. Jurnal Rekayasa

Mesin, 13, 1–10.

https://doi.org/1412-0372

[8]. Barita, Esron Rudianto Silaban, Zainuddin, Eswanto, 2018, Pengaruh Kinerja Kompresor Pada Mesin Pendingin Dengan Penggunaan Variasi Bahan Refrigran, Jurnal Ilmiah “MEKANIK” Teknik Mesin ITM, Vol. 4 No. 1, Mei 2018 : 48 – 55

[9]. Ramakumbo, G. (2012). Magnetic

Door Lock Menggunakan Kode

Pengaman Berbasis Atmega 328.

Universitas Negeri Yogyakarta.

[10]. Eswanto, Satri JP Sitompul,Tony Siagian, Iwan Gunawan, Aminur. 2020. Aplikasi PLTMH Penghasil Energi Listrik Di Sungai Lawang Desa Simbang Jaya Kecamatan Bahorok. Dinamika : Jurnal Ilmiah Teknik Mesin. Vol. 11, No. 2, Mei 2020: 56-64. DOI: 10.33772/djitm.v11i2.11678 [11]. Roswandi, I., Kawasan, G., Serpong,

P., & Selatan, T. (2020). Analisis Beban Pada Hook Pembalik Produk AEET Dengan Software Solidwork 2018. Jurnal Rekayasa Mesin, 17, 10–

18. https://doi.org/1411-0296

[12]. Hasan H, Maksum H, Gunawan S, Eswanto E and Januariyansah S 2019 Analysis of Using Gasoline-Corncob Waste Bioethanol Blends in Four-Stroke Motorcycle Engine onto Exhaust Emission and Compression Ratio ACEIVE 2019: Proceedings of

the the 3rd Annual Conference of Engineering and Implementation on Vocational Education, ACEIVE 2019, 16 November 2019, Universitas Negeri Medan, North Sumatra, Indonesia 172

[13]. Satyadianto, D. (2015). Las Gesek (

Friction Welding ) Dengan

Menggunakan Baja Effect Of Friction Pressure , Forge Pressure , And Friction Time Variation To Impact Strength In Friction Welding Joint

Using Aisi 4140 Alloy. Institut

Gambar

Gambar 1. Desain alat tampak 3d
Gambar 3. Material Properties
Tabel 1. hasil pengujian plunger  selenoid.

Referensi

Dokumen terkait

Alat Smart home ini menggunakan media bluetooth Module berbasis Arduino Uno 328P adalah sebuah prototype yang dapat mengontrol lampu melalui Android Smartphone yang

Fikih, termasuk fikih muamalah sudah diaplikasikan sejak kenabian Muhammad saw. Fikih adalah bagian dari kebutuhan umat untuk mengatur dirinya berdasarkan tuntutan

Dari hasil wawancara dan observasi di atas, peneliti dapat menyimpulkan bahwa kegiatan spontan yang dilakukan oleh kepala madrasah dan guru antara lain memperingatkan

Alat Smart home ini menggunakan media bluetooth Module berbasis Arduino Uno 328P adalah sebuah prototype yang dapat mengontrol lampu melalui Android Smartphone yang

Berlatar belakang hal-hal tersebut di atas, penulis tertarik untuk melakukan penelitian dan selanjutnya dituangkan dalam bentuk karya ilmiah berupa tesis dengan

Pengujian dilakukan dengan menekan tombol “Cakram UNLOCK” pada aplikasi, maka tombol akan mengirimkan sinyal ke mikrokontroler dengan output pin D7 menuju pin IN4 pada

Hal ini tidak terlalu kentara terlihat, tetapi dapat terjadi ketika seorang penulis soal mencoba membuat jawaban yang benar, kemudian mencoba membuat jawaban yang

Pengamanan sepeda motor yang dibuat ini berfungsi melindungi dari pencurian melalui pembobolan kunci kontak atau dengan kunci palsu dengan cara menghidupkan