SUSTAINABLE PRODUCT DESIGN FOR MOTOR CYCLE CAST WHEEL USING FINITE ELEMENT APPLICATION AND PUGH’S CONCEPT SELECTION METHOD - Scientific Repository

(1)

PR@S!DNNG

ffi7,trffireffi6

Pernemuam

darro

flmeryaeil

llekm$k

Meefim

ffiailamm

ilmdustffi

Nasfiomail

re&

#w?&*

w*rere

z*?zzw

xre*27&'€,ru?-*v

_*74₇_X7_?"&

**#.&*&ve

Tim

Editor:

Hariyo

P"

S.

Pratomo

ST.,MPhil

Roche

Alimin

ST.,MEng

ture*ft

(2)

PROSIDING SEMINAR

NASIgryAL

TEINIK

IVIESIN

VI

;ffi#ffi

rffiililii'i*il'M*inauiu-I"nirnbanganrndustriNasionar,,

l_Iak

Cieg

@ 2011 oteh SNTM

Vr

Jyrusan Teknik Mesin

Uni versitas _{Kristen petra}

*llffiiiltrffi

ffiiffffi'#'i;Hffi*,#:trXiLtrf

*pubrikasiiniia,amsegara

Dpublikasikan _dan

didishibusikan oleh:

Junrsan _{Teknik Mesin}

ynlversitas Kristen

peta

JI. _Siwalankerto

l2l

_

l3l

Surabaya 60236 INDONESI,A

I

J

(3)

I

i i

t r t !

E

l I

l.

3.

5.

7.

9.

REVIEWER

SEMINAR NASIONAL

TEKNIK

MESIN

VI

JT'RUSAI\I

TEKI\IK

MESIN

I.INTVERSITAS

KRISTEN PETRA

.

Prof.

Dr.lr.

Eddy Sumamo Siradj, MSc

(Universitas Indonesia)

Prof. Dr. Ir. Wajan Berat4

DEA

(Institut Teknologi Sepuluh Nopember)

Prof.Ir.

I. N. G. Wardhana MEng., PhD

(Universitas Brawij aya)

Dr.Ir.

Berkah FajarT. K., Dipl.-Ing. (Universitas Diponegoro)

Prof. Dr.-Ing Ir. Herman Sasongko, Dipl.-tng.

(Institut Teknologi Sepuluh Nopember)

Ir. H. R. Soekrisno, MSME, PhD

(Universitas Gadjah Mada)

Dr. [r.

ZaimlAbidin

(Institut Teknologi Bandung)

D.-Ing

Suwandi Sugondo, Dipl.-Ing.

@T. Agrindo)

(4)

SUSUNAI{PANITIA

SEMINAR NASIONAL

TEIOM(

MESIN

VI

JURUSAN

TEKNIKMESIN

UNIVENSITAS KruSTEN PETRA

Ketua Pauitia

Seketads

Befitahara

hfilikasi

Ac@

Editor

Perlengkapan

Konsumsi

h.

JouiDewanto,

MS

Ian Hardianto _{Siahaa& ST.,}

MT

Ir.

Nfuut

Jonoadji,

MT

Stefanus Ongkodjojo, _ST.,

MSc

Willyanto

Anggono, _ST.,

i,ISc

rr.

Oeek

Soegihardjp,IvIA.,

MSc

Hariyo P. S. pratomo, _ST.,

Mphil

Roche

Alimiq

_ST.,

MEng-h.

Philip

Kristanto

h. Didik

Wahjudi, LfSc.,

MEng

h.

Ekadewi

A.

_Handoyo,.MSc

(5)

SAMBUTAN

KETUA

JTJRUSAN

TEKNIK MESIN

I]NTYERSITAS KRISTEN PETRA

ASEAN

China

Free

Trade

Agreement(AC-FIA)

yang zudah diberlakukan sejak 1 Jamrari 2010

merupakan suatu opsi kerjasama di bidang ekonomi yang memberikan peluang sekaligus ancaman.

Iangkah

yang harus diambil pemerintah dan berbagai kalangan

baik

perguruan

tinggi

maupun

dunia industri adalah bagaimana mengelola peluang itu dengan sebaik-baiknya'

Dalam rangka meningkatkan daya saing bangsa untuk menghadapi

AFTA

serta

AC-FTA

tersebu! kolaborasi arfiara perguruan tinggi/lembaga penelitian dan pelaku bisnis (industri) harus

dapat terjalin dengan baik dan saling mendukung satu dengan lainnya. Selama 5 tahun

berturut-turut,

Seminar

Nasional

Teknik Mesin (SNTM) telah

diselenggarakan dengan

baik

untuk

meningkatkan sinergi arfiara perguruan tinggi, lembaga peneliti dan

industi

dalam bidang riset dan

pengembangan.

Di

tahun 2011

ini,

SNTM

VI

diselenggarakan sebagai salah satu acara

dari

rangkaian

kegiatan

"Petra

Golden

Jubilee" yaitu

perayfful Dies Natalis ke-50 Universitas Kristen Peta.

Dengan semangat yang baru

di

ulang tahun emas Universitas Kristen Petra, maka

SNTM

semakin

berupaya

untuk

mewujudkan kualitas penelitian yang unggul dalam bidang

Teknik

Mesiar dan

Otomotif, Kegiatan

ini

diharapkan dapat memberikan kontribusi positif terhadap pengembangan

industri nasional. Dengan demikian maka tantangan perdagangan bebas dapat dijawab melalui

kemampuan bangsa dalam mencipakan produk-produk penelitian

dan

rekayasa

yang

mampu

menyaingi atau bahkan melebihi k-ualitas produk-produk luar.

Akhir

katq

semoga pelaksanaan

Seminar Nasional

Teknik

Mesin

VI ini

dapat

meningkatkan kolaborasi antara perguruan tinggi/lembaga penelitian dan

industi

dalam rangka

meningka&an daya saing bangsa menghadapi era global. Terimakasih atas partisipasi dari para

peneliti baik dari perguruan tinggiflembaga penelitian dan industri dalam seminar nasional ini.

Selamat berseminar, Tuhan memberkati.

Surabaya, 16 Juni 201 1

Ketua Jurusan

Fandi D. Suprianto, ST., MSc

(6)

SAMBUTAI{

KETUA PANTIIA

SEMINAR NASIONAL

TEKMK

MESIN

VI

JURUS$I TEKi\{II( MESIN

TINTVERSITAS

KRISTEN PETRA

Puji

dan

syukw

kami panjatkan kepada Tuha& _{karena hanya dengan berkat dan}pimpinanNya

maka Seminar Nasional Teknik Mesin

VI

dapat berjalan dengan

bait.

Seminar Nasional Teknik

Mesin

VI

ini

merupakan agenda tahunan yang dilakukan

oieh

hogram

Strudi Teknik

Mesin

"':

Universitas Kristen Petra. Hingga tahun ke-6 seminar

ini

tetap diadakan karena pada setiap tahun

penyelenggaraaffrya, selalu

diikuti

oleh banyak peserta. Hal ini menunjukkan bah-wa forum diskusi

'"

antarpeneliti, akademisi dan profesional ini sangat diperlukan.

Tema seminar nasional yang diangkat kali ini adalah _{"Penemuan dan tnovasi Teknik Mesin}

dalam Pengembangan Induski Nasional". Dengan tema

ini

diharapkan Seminar Nasional, Teknik

Mesin

M

mampu meqiadi forum diskusi yang meqjembatani kerja sama antara peneliti, akademisi

I

dan praktisi

sehingga hasil-hasil penelitian

yang dilakukan

dapat sejalan

d"rg*

keb,tuhan

, . _{pengembangan industri nasional.}

'' :'i

Undangan

untuk

Seminar Nasional

Teknik Mesin

VI ini

dilamar

oleh

lebih

dirri

65

'";:

_Pemakaloh,

Ymg sebagian besar _{masih didominasi oleh akademisi, baik dari pergrnuan tinggr negeri}

ir _{mauPun suast4}_{yang beraml}

lebih dai 7

provinsi

di

Indonesia

Dari Oj

m"aUfan

,"ffUr,,'+s

"

;

diantaranya direkomendasikan oleh retieu,er untuk dipresentasikan. Pada tahun mendatang

ti*rryu

seminar nasional ini dapat diikuti oleh kalangan yang lebih luas sehingga hal ini juga aapaTme4aai

'i":

forum untuk membangun dan meningkatkankerjammaarfiarapenelitilan

p*ttiri

_ai

miusti,

_sert

' menambah wawas€ul baru bagi para peserta

Akhir

kata

kami

ingin

menl'ampaikan _{terima kasih yang}_{sebesar-besamya kepada para}

rluiewer,

_{pemakalah, dan semua panitia}

1'ang telah berkontribusi, Uerpartisipasi dan memberikan

dukungan sehingga Seminar _{Nasional Teknik Mesin}

VI

_ini_dapat

berjal* aung*

_baik_{dan lancar.}

Selamat berseminar.

Ketua Panitia

(7)

KATA

PENGANTAR

Kerjasama antara perguruan tingqr

dal

ldusti

dalam bidang penelitian merupakan

suatu sfrategi

yang perlu dibangun-dan

At.rtiit

*

a"f"* .*gf."

me"Ootgnl terciptanya inovasi produk dalam

negeri untuk meningka&an kgmamnryn

ita*fl

nasional' Oeigan

d"*iki*'

peran pma peneliti

dan praktisi yang

J*ri

,r.frfui

p"rt*u*

informasi perkembingan penelitian nasional menjadi

suatu kebutuhan yang

tidak

dapat

dihinJiri

y*g

r"];^

dlga'upaya

peningkatan daya saing

bangsa. pada kesempatan ini,

Jurusanl"t"it

rrrr"iin universita! Kristen

Petra untuk yang keenam

kalinya kembali mengadakan

"r"rr

t

f,**

melalui Seminar Nasional

Teknik Mesin

Vl

sebagai

media

T*Hfrft#Ileknik

Mesin

vI

ini

mengambit tema "Penem,an dan lnovasi

reknik

Mesin dalam pengembangan Industri Nasionaf'. sebuatr tema dengan jangkauan bidang keilmuan

yang meliputir

Di;-P;;duk,

Energi

Terbarukan,

Konversi

d""'g''

Material

Teknik

dalam

permesinan,

Mesin

dan Peralatan

I"drttl,

M;loer

l{ystn'

otomasi

dan

lobotika

Industri'

proses dan Sistem rrrruroarau.,

d*

R"k";;;"

o,"rr",ie

Mehlui

proses seleksi, sejunrlah 48 (empat

puluh delapan)

exteiei

abstiact direkomendasikan oreh

revieier

untuk dilanjutkan

sebagai

full

Inper.Sebanyak

3

(iga)

.firt!

prp:i..,ii"f.

Jif.i.i*t*

sehingga

prosiding

ini

hanya

memtat

45

(empat

puluh lima)

makalah. tg+i.1ih

k

r,ffu

peneli.ti

6f

p"tg*'*

tinggr'

dari

lembaga

penelitian.-ir"r.itur,a*

a*i f"*U"g"-E*fiti*

n"y1't"t'*"Sel-uruh

naskah terpilih tersebut

dipetakan

ke

dd#'Btdrd

stuai

oisi;

Btd^;

Studi

Konversi

Energl' dan Bidang

Studi

**ffiirui

presentasi seluruh makalah terpilih te1rybui, diharapkan media.tahunan

ini

dapat

dimanfaatkan oreh para peserta

,"*-*

*,ur.

f.rpunitipusi

akrif dalam diskusi

ilmiah hasil-hasil

penelitian aan pengalaman praktis.

di

lapangan. Kiran)'a segenap Ypu{u yang telah

dilakukan

ini

berguna bagi pengembangan

p"*riti*.f,*

*t rd

il*.fduoteknologi

dalam bidang terkait

di

lndonesia dan bermanfaat bagi peningkatan

k

*u*p,r.,

industri nasional dalam menghadapi era

pasar

global.

'

Selamat membaca.

(8)

DAFTARISI

Halaman

ii

SUSLINAN REVIEW

SUSUNAN PANTIIA

KATA PENGANTAR

SAMBUTAN KETUA JLI-RU SAN

SAMBUTAN KETUA PANITI,A

tv

vi

vii DAFTAR ISI

DESAIN

. I.

PENGOLAH AIR UNTI"TK _{DAERAH BENCANA DENGAN}_SISTEM_MODULAR

GamawotAnmtto, Albertus B.

Setiotyan.

_...-..

r.

_{1_5}

,:

.,

:2,,

CASCADE

FULL

STATE

FEEDBACK CONTROL

METHOD FOR

BALL-CART

3.

PEMODELAN DINAMIKA CONTAINERCRIN' BERKAPASITAS 40 TCIN

r-

Paryanto, Rumaldy, sugiyanto, Jamari, yun{umarduti, Normm \skondu...,...:... l0-r4

.

:,

4.

PERANCANGAN PINTU GESER _{BUSWAY YANG LEBIH KOMPAK}

,,

Tono Sukamoto, Randi _{Hadiyanto, Hendra prasetyo}

..-...

_{15_20}

:>.

5.

A

_{GENERIC ROBOT}_DYNAMICS

FORMULATION

WITH

EASY SIMPLtrICATION

PROCEDT'RE

6.

LTNEARZED JOINT SPACE ADAPTME CONTROI, FOR _{SERIAL ROBOTIC}

MANIPU-LATOR

,...,/.,,.

N{ULTTREGRESSION PARAMETER

TEBAL BRAKE PAD

_TERHADAP_WAKTU

, ;' ,

PENGEREMAN

Ian Hardiurto Siaham, Andre

Welianto...

₃₇₄₀

8.

SISTEM SUSPENSI ELASTIS

I.INruK

JOK MOBIL MLTLTI PURPOSE VEHICLE

Joni Dewanto, Christian Rachmat

...

!...r.:...

₄₁₄₄

9.

KAJIAN ANALISA TEGANGAN RANTAI WEAK LTNK DENGAN IVTENGGTINAKAN

OPENFOAM

Mohammad Alexin putra

...

₄₅₄₇

IO.

MODELPROGNOSIS

UNruKBANTALA}I

_GELINDING

-{r,

Arozi, AclxnadWidodo,

JogaDharmasetiawor...-.

4g_52

(

t

r.

fsusrenvABLE

pRoDUCr

_DESIGN

FoR

MoroR

cycI-E

cAST

wHEEL

usrNc

V

FIMTE ELEMENT APPLTCATION AND PUGH'S CONCEPT SELECTION _METHOD

Wllyurto Anggono, Billy Fernando Pisa, Sugeng Hadi

&silo

vll

(9)

12.

13.

PEMODELAN CIRI GETARA}'{ TEORITIK DAN EKSPERIMENTAL UNTUK

PENGAM-BILA}.IKEPUruSA}.IPERGANITIANBEARINGSEBAGAIUPAYA

MENGEMBANGKANPREDICTIVEMAINTENANCEENGINESHIPS

Achmadzubqdi, I.MadeArisru, L. Baliwwtgi,

)),.

pr^roui,

F.

Louhenapessy

58-65

oUSSAMA KHATIB,S oPERATIoNAL

SPACE

FoRIVIULATIoN

FoR

SERIAL

ROBOT MANUPULATOR

14. EXPERIMENTAL-AND ANALYTICAL STUDY OF DISPLACEMENT OF ARTIFICIAL

BASILAR MEMBRANE (ABM)

PROTOTYPE

₇₊₇₆

HartoTmuiaYo

KONWRSI

ENERGI

, _^Fr m- Dr T,, nnr/-:

15.

KO}N/ERSI PERFORMANCE TEST ON VAC SYSTEM OF UPS BUILDING

Toto SuPrtYono,

Kurniqwatt

77'80

16. SINTESIS

BA}iAN

KERAN{TI( BERBASIS

ABU

TERBANG

HASIL

INSINERASI

17. ANALISA REGRESI METODE PARAMETRIK PADA KARAKTERISASI BEBAN

PEN-

DINGINANTERHADAPBI,AYApT,wueleNDESAINC2LDST2r.lGEMENG-GI.'NAKAN PA}IEL ST]RYA

Boni Senq Faunm,

Indarto""""

""""""""""'r

85-88

18.

PENGUJIAN KARAKTERISTIK PERPINDAHAN PANAS DAN FAKTOR GESEKAN

PADAPENUKARKALORPIPAKoNSENTRIKDENGANIaLFIENGTI{DAN

TriIsnnto,WibowaEndraJ'nryan,IndriYaningsih"""""""""':"""""""""

19.

SIMULASI NUIVIERIK

I'NTUK

PERPINDAHAN PANAS KONVEKSI ALIRAN

T,DARADISEKITAR2BSTACLEBERBENTI.,KPERSEGIPANJANG

Ekadewi A. Hodoyo, Wawan Aris, Djatmila lchsani

2A.

UN

E)GERIMENTAL ROTOR HELICAL SAVONruS DIBANDINGKAN DENGAN

ROTOR SAVONruS

M

Alexin Piltra, Mutyadi, Ganjar Pribadi, Taufiq Mawardinata Tito

shmtila

"""

101-103

21.

SruDI

EKSPENMEN DAN NUMERIK TENTANG PRESSURE DROP

ALIMN DI

DAI-AMRECTANGULARELBOWg0'DENGANGUIDEVAI'IEPIDI'REYNOLDS

NUMBER I4OOOO

APLIKASI SISTEM

DUAL

FL]EL BENSIN

DAN

SYN GAS HASIL GASTFIKASI

BIOMASSA PADA MOTOR BENSIN STASIONER I.]NTUK PEMBAI'{GKIT LISTRIK

BambmgSudmmanta

EkoWatryuDirgotnra

109-ll5

AI{ALISA

KEGAGALA}I KEBoCORA}I PIPA

8

INCHI PADA INSTALASI PIPA

PENGOLAHAN GAS

ALAM

Beny Bandotadiaiq

M

Achyarsyah

I

lcl

18

ANALISATE0RITISPoMPAKALORTEMPERATURTINGGIBERBANTLT

PEMANAS ENERGI SI.JRYA

Djuanda, Aryadi Strwono,^)'i

O"'*o**

Pasek Nathmael P'

Tandiox

ll9-125 96.100

22.

23.

24.

i

(10)

25.

26.

KAJI

EKSPERIMENTAL

KOLEKTOR SURYA

PIPA

KALOR

_SEBAGAI

PE}.IYIJPLAI ENERGI TERMAL SISTEM POMPA KALOR TEMPERATT]R TINGGI

Nugroho Grnrw Yoga, Aryadi suwono, Abdurrachim, Toto

Hardiqnto

_126-130

PENELITIAN

AWAL

_{PENCEMBANGAN ROTOR}_DAN_NOSEL_{YANG DIPAKAI}

DALAM SISTEM _{DESALINASI DAN PEMBA}.IGKITAN LISTRIK}

HerySonawan,

AbdunachimHalim

l3l_135

IIUNUFAKTUR

27.

ANALISA

VARIASI

POST

WELD

HEAT

TREATMENT

TERHADAP

KETANGGU{AN PADA

PENGELAS

Ni

_{DISSIMILAR METALS}

ANTARA

_BAJA

KARBON (ST42) _{DAN BAJA}_TAI{AN_KARAT(ArSr₃₀₄₎

Agus Harlnnto,

Suwarto

_{...136_141}

28.

PENGARUH

WAKTU

PEMINDAHAN

SELAMA

_PROSES_AUSTEMPERTNG

TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN SIFAT MEKANIK BESI TUANG NODULAR

FCD 5OO

IndraSidharta, Wajan

Berata

_{.. ru2446}

29.

PENGARUH

VARLASI

WAKTU

DA].t

KONSENTRASI

LARUTAN

Nact

t'

TERHADAP

KEKERASAN

DAN

LAJUKOROSI

DARI

LAPISAN

NIKEL

ELEKTROPLATING PADA PERMLTKAAN BAJA KARBON SEDANG

NebonSelemot l-uppa, Vilaor

Malru

_...:..._{...147_152}

30.

UPAYA PERBAIKAN PROSES _{PRODUKSI PADA PRODL]K}_AS_SEPEDA_MOTOR

DENGAN METODE DIRECT-DRIVE FNCTION WELDING

Nur Husodo. Budi

Lnnt

S.. Arino Anzip, Hari

Subiyanto

_{153_l5g}

3I.

PENCAR{-IH

BE.\TUK D,AN SUDUT

_KETTRUSAN

PENAMBAH

_(NSER)

TER}T{DAP

CACAT

PENYUSUTAN (SHRINKAGE)

PADA ALUMINruM

_SAND

CASTING

Soeharto, Riris Hilonowati

32.

PENGEI\,{BANGAN GAyI

ENGMVING

33-

SPECIFIC _{WEAR RATE MATERIAL HIGH DENSITY POLY-ETHYLENE}

Yusuf Kaelani, Tegar Prayogi

...

...-...

_...._{169_174}

34.

PENGARUH _{PWHT TERHADAP}

StrAT MEKANIK

_SAMBI.]NGAN

LAS

TAK

SEJENIS IUSTEII]TIC STAINLESS STEELDAN BAJA KARBON

'

Agoes Dtmiqwan, Mochammad Noer

llmm,Mudjfana

_..._{175_l7g}

35. ANALISIS KEGAGALAN MATERIAL

BALL

VALVE PADA

INDUSTRI

PENGOLAI{AN MINYAK LEPAS PANTAI _ GRESIK

'.;i MocharnadAclryarsyah, _Bmy

Bmdotadjaja

179_lgl

36.

PENGARUH PENAMBAHAN GRAFTT

PADA

ALT]]\4INITA,I

COR

TERHADAP

KEAUSAN

','

_{HeruSuryanto,}

Hasutlsmoil

. lg2_lg6

37.

PEMODELAN

DAN

_{PENGUKURAN DEFORMASI}_PLASTIS

PADA

_KONTAK

ANTARASPERITI

Januri, B.S. Hardjwo, R Isntail, M.

Tawiqirrahmandansugiyanto

_._{lg7_190}

ls9_163

(11)

40.

41. 38.

39.

42.

43.

M.

STUDY

A}IALISN

PENGARI.JH BEBAN TERHADAP KARAKTERISTTK

PENING-KATAN TEMPERATI.JR PADA BENDA KERIA PADA PROSES MICRO FORGING

MATERIAL

ALUMINruM

DENGAN KONDISI

COLD

WORKING,

SISTEM

CLOSED DIE DENGAN MENGGI.iNAKAN SOFTWARE DEFORM 2D

Normor Iskntdar, Rusnaldy,Ismoln Haryurto,

Parywtto

19l-196

THE INFLUENCE OF OOh,2Oh,6% STEEL FIBRE VOLUME PERCENTAGES ON

THE

TENSILE PROPERTIES

OF

GLASS FIBRE REINFORCED PEEK FTYBRID

COMPOSITES

PutuSrwartq Wqjan

Berata

...197-200

POROSITAS DAN KEKUATAN TARIK ALUMINruM 4606I H,ASTL PENGECORAN

SENTRIFUGAL HORISONTAL DENGAN PEMANASAN AWAL CETAKAN

PENGARUH SUDUT

ALUR

V

TERHADAP STRI.]KTI.JR

MIKRO

DAN

StrAT

MEKA}IIS SAMBUNGAN LAS MIG BAJA A 36 PADA KONSTRUKSI KAPAL

Bt4rung RMachmoed, Mochammad Noer lhnan

...

.20G210

PENGARLIH IMPLANTASI

ION

NITROGEN TERHADAP KEKERASAN DAN

UMUR PAHAT HSS

PENGARUH TEMPERATL]R DAN WAKTU PENAHANAN PADA PROSES LISUID

CARBUREING TERHADAP KEKERASAN

BAJA

AISI

IO25 MENGGUNAKAN

CAMPURANI 75% NaCrL 5% Na2CO3 DAN 20% NaCl SERTA MEDIA PENDINGD.I

AIR

Wahyu Purwo

Raharjo

216-220

PENGARUH

WAKTU

PEMAI\,IAS.T\ TERTL{DAP STFAT

MEKANIK

DAN

STRUKTUR FASA PADUAN

ALUNIT\I'IvI

FERO NIKEL

M

HusnaAl Hosa,Anwar Muchsfu. Ahnod

Poid

..|,... 221-225

KOMPOSIT TCNAVU-EPOI<SI

YANG

DTBUAT

45.

KARAKTERISASI MATERIAL

DENGAN PROSES VACWM BAG

(12)

4. a:.,

(s

E

o

(6

3

$

fi

.E

o

- l-{E

'=

{E

rL

rE tx]

:c

H

_-I

il

E

₁₄ ft

:f

4

':[

₄

g

t

s

<

ET r-I

*

-l -I

*:

.ra

O

il$t

rE

5z

==

rf

-?

AI

_jE- Co

-I(E

EA

=€

a.t L

-=

=u,

rl

-:lI

:+

E

-t

<

-.--a IT_rc

+I

fr

*

iT

;I

if,

d"z

A6

?g

3x

*z

z\a

F-frFI

AF

\J

lr1

= \

F'a

Ln

ii

;I

so

E

]d l- ,:!1 r

{rO}r

*5,= S

E

*P*=E

x>.*

r^r

;{

;1l

(13)

h.

a

8

rrx;t;'wl{ffi#::;,!.

SUSTAINABLE

PRODUCT

DESIGN

F'OR

MOTOR

CYCLE

CAST

WHEEL

USING

FINTIE ELEMENT APPLICATION

AND

PUGH'S

CONCEPT

SELECTION

METHOD

Case

StudyzDeciding the Optimum

Spoke

Number

of Motor

Cycle Cast Wheel

Willyanto Angeonol),

Billy

Fernando Pisaz), Sugeng Hadi Susilo3)

Mechanical Engineering Deparffnen! Peta Christian University Surabayal'2)

Mechanical Engineering Deparhnen! State Polytechnic of Malang3)

Email : willy@,petra.ac.idr )

Abstrak

Cast wheel pada sepeda motor adalah kemngka dari sebwth ban yang menahan gaya dan tegangan akibat dnri berat kendaraan dan impak atau pulwlan dori permul<aan jalan Pulwlan dwi permulaan jalan tersebut dapat mengakibatkan terjadinya tegangon dan defumasi pada cast wheel. Kehntan cast wheel dalam menerima tegangan dipengaruhi olehjumlah spoke. L/ntuk mengatasi permasalalwn tersebut dibutuhkan suatu arnlisa jumhh spoke pada motor cycle cast wheel. Dalam penelitian dilalwkan analisa pengaruh jumlah spoke j, 5, dan 7 pada motor qtcle cast wheel. Tegangan mal<simum dan deformasi yang terjadi _frdacast

wheel dapat diketalai dengan mengggunalan bantuan soft'vvare ANSYS yang berbasis _finiteelement method. Dalam proses pengembangan motor cple cast wheel jika fidak disertgi dengan analisa desain yang baik unnk mendapatl@n suatu desain al<hir yang

optimal, malw proses desain ne4iadi berlepargangan. Indwtri motor cycle cast wheel lolal lebih banyak menggmalan trial and error

dalam pengembangan desain prdulvtya (Ztliantonil, 2007). Trial and etor ini mengakibatkan penambahan material uji, biala dan

tenaga yang seharusnya tidak perlu dikeluarlan. Cara trial and etor dalam pengembangan motu q;cle cast wheel adalah cara _!w1g

bertertangan dengan prinsiVprinsip sustainable product design Llrtuk melakakan pengembangan desain baru motor cycle cast uheel

ttdak dapat lagi trcnggmalan cara trial and

ent

lurena memerlukan walau, biaya dan tenaga manusia yang banyak dan sangat tidak profulaif Untuk menrudahlan proses desain dan

Wnguji.an,

sortware ANSYS yang berbasis _finiteelement

^rtid

untuk mengarwlisa strulaur motor cycle cast wheel. Pada penelitian kelatatan dan deformasi pada motor qrle cast wlrcel ini teloh

ditemukan tegangal malaimtm dan deformasi mal$imum yang terjadi dari spoke number S,

i,

aan 7 yairu rcgangan

mal<simum sebesar 1.43 x

ld

Pa dan deformasi malcsimum yang terjadi sebesar 0.0010939 m. Motor cycle cast wheil denga-,, s)ofe

rrumbel 7 adalah desain yang paling baik dan optimal berdasar pemilihan desain dengan menggunalan sustainable producr d)sig1

uingfnite element _{ryplicationand}Pugh's concept selection

me.thod

r

Katakunci: SustainableProdrctDesigqFiniteElementApplication,Pugh'sConceptSelectionMethod,"Spope,motorqtclecast.tllpel.

I.

PEIIDAHULUAN

Aspek keselamatan merupakan hal yang paling wajib diperhitungkan dalam dunia otomotif karena berhu-bungan erat dengan nyawa dari penumpang. Sehingga

dalam pemodifikasian setiap komponennya haruslah dipertimbangkan secara matang tepat dalam pemilihan material, melalui perhitungan yang benar dan desain yang bak. Dalam dunia otomotif telah banyak kecelakaan

yang disebabkan oleh velg sepda motor (motor qtcle cast wheel) yang pecah. Dengan mempertimbangkan aspek keselamatan tersebut, maka masalah yang dibahas

dalam penelitian ini adalah tentang pengaruh jumlah

spoke pada velg cast whee) padz sepeda motor (motor qtcle)terhadap tegangan dan deformasi yang terjadi.

Cast wheel pada sepeda motor adalah kerangka dari

sebuah ban yang menahan gaya dan tegangan akibat dari berat kendaraan dan impak atau pukulan dari permukaan jalan. Pukulan dari perrnukaan jalan tersebut dapat mengakibatkan terjadinya tegangan dan deformasi pada

cast wheel.

Kerusakan yang terjadi p adavelg cast wheel (motor cycle

cast wheet) adalah pecahnya bibir velg atau pecalmya

spolre pada velg cast wheel akibat gaya dan tegangan

yang terjadi melebihi tegangan maksimum yang

diijin-kan. Dengan mempettimbangkan masalah ini makaperlu

dilaknkan penelitian mengenai pengaruh jumlah spoke terhadap tegangan dan deformasi dengan menggunakan Metode Elemen Hingga berbasis komputer yaitu ANSyS

sofiware, unhrk mempermudah proses desain.

Velg adalah komponen utama dalam sebuah kendaraan.

Tanp, velg, kendaraan sepeda nrotor tidak akan dapat

berjalan. Velg ada dua jenis yang dikenal di kalangan masyarakat yaitu velg ruji dan velg cast wheel. Velg ruji

tidak banyak disukai karena beberapa alasan, mlah

satunya adalah tidak sesuai perkembangan jaman (kuno). Oleh karena itu banyak yang menggantnya dengan velg

yang lebih gaya atar yang di sebut dengan velg ccut wheel.

2.

METODEPENELITIAN

Pemodelan dalam penelitian

ini

meliputi pemodelan

dengan peneftrpan _metodp_elemen_hingga_dengan

:

_{bantuan sofhuare}_ANSYS,_yang

berniuan untuk

melakukan analisa tegangan dan defomLsi yang terjadi

(14)

ffi

Seminnr NasionalTelmikMesin6

W

l6Juni 201 l,Surabaya, lndonesia

pada velg. Dengan Metode Elemen Hirggq model yang telah dibuat di meshing dan disolusikan untuk mendapat tegangan maksimum dan deformasi maksimum pada setiap bagian pada velg. Metode penelitian yang diguna-kan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar l.

Ste

B*s{dc&i3k

*e*dB&*

l{*sild.a* ***i.*

K*:icxdar

Sdepsi

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

3.

TIASILDANANALISA

Velg yangdi uji simulasi adalah velg cast wheel dengan

jumlah _spoke_3,_5,_{dan 7. Dalam penelitian}_ini,

masing-masing velg cast wheel memtlki massa 3.05 Kg. Dalam pengujrarl velg cast wheel di assembly (dirakit) dengan pencekam (lihat Gambar 2).

Penelitian akan dilakukan dengan

2

variasi arah pem-berian gaya, yaitu dengan diberi gaya di spoke dan diberi

gaya di range antar spoke. Berk:/- adalah hasil penelitian dengan mengunakan ANSYS sofiware pada pemberian gaya di spoke. Untuk lebih jelasnya _dapatdilihat pada Gambar 3.

,cdc _ry ailhr

Gambar3. Dishibusi Tegangan pada Cast Wheel

Ber-bagai Variasi Jumlah Spoke dengan pem-berian GayapadaSpoke

9iberi gaya di spoke

25n+S{Om

2.;68

Juerah Srete

Gambar4. Tegangan Maksimum Berbagai Variasi

Jumlah Spoke dengan pemberian Gayapada

Spoke

Pada Gambar 3 dan Gambm 4, dapaf. dilihat sfress rnak-simum terendah dimiliki oleh spoke 7. Semakin banyak

jumlah _{spoke, stress}_{maksimum yang}_terjadi_pada_ielg

semakin kecil

L

Gambar 2. Velg Cast llheel danpencekam

Supaya saat diberi gay4 velgtidak berpindah tempat tapi dalam keadaan diam ditempat. Dalam penelitian

masing-masing velg akan diberi gaya sebesar 10000 N. Material

velgyang digunakan adalahAluminum Alloy dengan sifat

ftsk dapat dilihat pada Tabel l.

Tabel

l.

_{Plrysical Properties}_of_Alumirum_Alloy_for Motor Cycle Cast Wheel

c

Pl*t:**alJ;r*r*rnias I'afuc

8*rx:6, :?$n

!:8.?:3 atiYisrdtd Fsrst B

$ncxe*

4t5 &{p* fibld"$trerrrr$ 31J S{pE

"t&&&se;f

.€?iar*;rirr:

??,4fu*

Fsssson &**se L',J-:

,.

(15)

Seminar Nasional Telmik Mesin 6

l6 Juni 201 l. Surabaya, Indonesia b-,

t Lntr ! t0ni i

-,.'

! 0N !1urrd,

Gambar

5.

Deformasi pada Cast l(heel Variasi Jumlah Spoke dengan GayapadaSpoke

Berbagai Pemberian

I r.iiq

i r.+:rl E i.':ri ! Jltrll { J:ii r il,it${

i!

Gambar 7. Distribusi Tegangan Cast Wheel Berbagai

Jumlah dengqn Pemberian Gaya Antar Spoke

Diberi gaya di spofre

;ll:i?asiiB

: ,!filrt J*}{

Gambar

6.

Deformasi Maksimum Berbagai Jumlah Spoke denganPemberian Gaya pada Spoke

Pada Gambar 5 dan Gambar

6

dapat dilihat deformasi

maksimum terendah dimiliki oleh spoke 7. Semakin banyak junrlah spoke, deformasi maksimum yang terjadi

pada velg semakin kecil.

Penelitian berikutny4 velg akan diberi gaya di range artu spoke atau jarak antar spoke. Dalam penelitian ini

s/ress maksimum tertinggi dimiliki oleh spoke

3

dan

sfess maksimum terendah dimilki oleh spokeT.

Diberigaya di Ronge antarSpoke

/-l'.{ii0oO(U

:0!N00c'tl0 i ...

I

rsomoorr.r l--*--

-!

roosooom i---- ..

50300003 :

a |... 246

Jumlahlpoie

Gambar 8. Tegangan Maksimum Berbagai Variasi Jumlah Spoke dengmPemberian Gaya pada

DaerahAntw Spoke

Pada grafft srress maksimum diatas mengalami penu-runan .rrrer.s dari spoke 3 ke spoke 7, maka deformasi

maks imum juga mengalam i pen urunan de'formas i.

o!gE--___**Esei

0.1(

(16)

E

f*x;ilr;:##ff#::;1.

'o3[-,,,,,,,,::,.,, ]i'o " _rl

Gambar9. Deformasi Cast ltheet Berbagai Jumlah

Spoke dengan Pemberian Ga-*a Antar Spol<e

t{

. &iii.i*rlis i

3:

, Fmb[ Sp*,

i

.-

camUa. ro. Daf"r*asiMadimum Barb;g;iju*t

t

Sp o ke dengan Pemberian G ay a Antar S p o ke

Pada Gambar iO aapat dilihat deformasi maksimum terendah dimiliki oleh spoke 7. Semakin banyak j"mlah

spoke, deformati maksimum yang te,rjadi pada velg semakin kecil.

Dari penjelasan yang telah dijelaskan menunjukan bahwa dari spoke

3

ke

spoke

7

terjadi penurunan ,rrfess

(tegangan) dan deformasi maksimum. Berdasarkan hasil penelitian dengan menggunakan metode elemen hingga

i? i 5 0-$i]] it :

.ia6ii i g (.frt t. __ !o

i -i I r ---'

i

i8t:

Oiheri gaya di Ronge antarSpoke

l'.46{ r - '

(sofnvare ANSYS) _{dapat diketatrui bahwa}_velgdengan

jumlah spoke 7 merupakan velg _{yutgpaling bak,}hal ini

dkarenakan spoke 7 memilki tegangan maksimum dan

deformasi maksimum yang paling kecrl diantara velg dengan jumlah spole 3 dan 5. Jka ditinjau dari, arah pemberian gaya untuk velg dengan jumlah spoke 7, maka tegangan maksimum terkecil (143000000 pa) terjadi pada

pemberian gaya

di

spoke dan deformasi maksimum

terkecil (0.0010939 m) terjadi pada pemberian gaya di

range antx spoke.

Tabel3. Pugh's Concept Selection Method Pemilihan VelgCast Wheel

.**

i,#ffi#$Hwffn,#

vfuil*53t5420s2s

Ddcrmasi5315420525 Malsimm N{atqial yars45205205;,20 drbu[rtrkm

trtr*,4s2o5zos2o

TotalWeighingVahe 70 80 90

Dalam menentukan desain yang paling opimum dapal

digunakan Pugh's Concept Selection Method dengan pembandingan absolute comparison seperti dapat dilihat pada tabel 3- Motor cycle cast wheel dengan spoke

mtmber

7

adalah desain yang paling bak dan optimal

berdasar pemilihan desain dengan menggunakan

sustainable

produA

design using

finite

element qplication and Pugh's concept selection method (Total

weighingvalueterbesar).

l

4. KESIMPULAII

Pengembangan desain baru.rzotor qtcle cast wheel tidak dapat lagi menggunakan cwa trial and error kwena memerlukan waktq biaya dan tenaga manusia yang banyak dan sangat tidak produktif Untuk memudahkan

proses desain dan pengujlar! digunakan ANSYS

sofnnare yang berbasis

finite

_{elanent method}

urfik

menganalisa shuktur motor qtcle cast wheel. pada

penelitian kekuatan dan deformas

i

pada motor qtcle cast wheel

ni

_{telah berhasil ditemukan tegangan maksimum} dan deformasi maksimum yang tdadi dari spoke number 3,5, dan _{7 yaitu tegangan maksimum sebesar 1.43}_x₁₀₈

Pa dan deformasi maksimum sebesar 0.0010939 m.

Motctr cycle cast wheel dengan spoke number

7

adalah {esain yang paling baft dan optimal berdasar pemilihan desain dengan menggunakan sustairwble product design using

.finile element application and pugh,s concept selection method.

DAFTARPUSTAKA

tl]

Beer, Ferdinand

p.

_and_Johnston,

E

_Russel.,

Mekanka untuk Insinyur: Statka edisi keempat Penerbit Erlangga, Jakarta

(1991)

_r

r''

l

(17)

&mirw Nasionol Telotik Mesin 6

t6Juni 201 1, Swaboln, Indorcsia

tsl

t61

I21 LogflL'Deyl

L,

A

FirS Cor.rse

in

The Finite

Elq€d Mdn4

PWS Publishing Cornpany,

,

.ryP(reeo

tgl

Aaron _DMachine Desigu flpq,ryand

' ' '

Llvlacrnillan Publishing Co, Inc, tle\iyortq

(ly/5)

Hertzneqg. W Rbtmr4 Deformation and Frachre

Mehanics of Engine€ring Md€rials, third edition, John Wiley and Sons$, (1980

Singer Ferdinand. L; Strength of Mderials, second

editioq Haper and Row Publiisher; New Yodg

Eranston, and _{Londorl Q962)}

Zuliantoni; Prdftsi Keggalan Fatft Velg Bintang

Speda Motor menggunakan Metode Elemen

Hingga; Surabag (2007).

3

u'

[+],

_{Dofurol{ry.Vjzablonslry.}

K

_Mak_S,_Radchik.

A

t71

'

md*t{*h

_!':Mrchine_Elements

A

_{Text Boo(}

1ffi$prylteRrsian

by Tmitsky. Ao second

ptring

kaoe:Bddishe* Ivloscow, ( 1982)

*

F'n