ILHAM SYARIFUDIN QUMAINI I 8608005

(1)

commit to user

i

LAPORAN PROYEK AKHIR

PEMBUATANENGINE STAND_{MESIN DIESEL} KOMATSUSERIES₁₁₄

Disusun dan Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat Guna

Memperoleh Gelar Ahli Madya Teknik Mesin Otomotif

Universitas Sebelas Maret

Surakarta

Disusun Oleh :

ILHAM SYARIFUDIN QUMAINI

I 8608005

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

commit to user

(3)

commit to user

(4)

commit to user

iv

MOTTO



Orang bijaksana memandang segala kekurangannya sebagaimana

adanya.



Kejarlah kesempurnaan, maka kesuksesan pun akan kau raih (3

Idiot).



Selalu ada jalan menuju kesuksesan untuk orang-orang yang

terus berjuang dengan iklas.



Tinggalkanlah kesenangan yang menghalangi pencapaian

kecemerlangan hidup yang di idamkan. Dan berhati-hatilah,

karena beberapa kesenangan adalah cara gembira menuju

kegagalan (Mario teguh).



Jangan pernah menanti sesuatu yang tidak pasti.



Belajar tanpa berpikir tidak ada gunanya, sedangkan berpikir

tanpa belajar adalah berbahaya.



Cinta kepada Allah adalah puncaknya cinta. Lembahnya cinta

adalah cinta kepada sesama.



Kecintaan kepada Allah melingkupi hati, kecintaan ini

membimbing hati dan bahkan merambah ke segala hal (Imam Al

Ghazali).



Raihlah ilmu dan untuk meraih ilmu belajarlah untuk tenang dan

sabar (Khalifah Umar).

(5)

commit to user

v

PERSEMBAHAN

Dengan izin-Mu ya Allah SWT,

Setulus hati kupersembahkan karya tulis ini kepada :

1. Kedua orang tuaku, Bapak Darso dan Ibu Koiriyah tersayang atas kasih

sayangmu, do amu, pengorbanan dan dukungan baik moril maupun

materiil serta kesabaranmu dalam mendidikku. Kasihmu bagaikan mata air

suci yang tiada habisnya mengalir dalam relungku.

2. Kedua kakaku, Fitri Endang Wahyuni dan Aris Susanto yang selalu

memberiku semangat dan pengertian sampai saat ini.

3. Kedua keponakanku yang lucu, Zenzaena A.R dan Amara G.N.

4. Kelompok TA engine stand KOMATSU (Mogol, Mbek dan Nopek) yang

selalu semangat dan teliti dalam mengerjakan TA ini.

5. Teman-teman DIII Teknik Mesin Otomotif 2008 UNS, terima kasih atas

semangat, kebersamaan dan kekompakanya selama masa kuliah.

6. Keluarga besar Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

7. Keluarga Novi Irlan dan bengkel PENI yang telah banyak membantu

dalam proses pembuatan TA.

8. Teman-teman kos AURA putra yang selalu memberikan dukungan.

9. Kendaraanku AE 3584 RE yang selalu setia mengantarkanku selama

kuliah.

(6)

commit to user

vi

ABSTRAK

Pembuatan Engine Stand mesin Diesel Komatsu series 114, DIII Teknik

Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Proyek Akhir.

Ilham Syarifudin Qumaini

I 8608005

Tujuan Proyek Akhir ini adalah mendesain prototype engine stand untuk

mesin Diesel Komatsu series 114 dalam wujud gambar 2D dan 3D serta

melakukan perhitungan chasis, perhitungan las serta perhitungan pegas pada

rangkaengine standdidasarkan pada beban statik. Proses pembuatan engine stand

mesin Diesel Komatsu series 114 dikerjakan di laboratorium motor bakar

Universitas Sebelas Maret Surakarta. Adapun proses pembutan yang pertama

dilakukan adalah pembuatan chasis, kedua pembuatan roda depan dan roda

belakang serta suspensinya, ketiga pembuatan tumpuan engine. Hasil yang

diperoleh setelah melakukan proses pemasangan engine stand mesin Diesel

Komatsuseries114, panjang total (p)= 3750 mm, lebar (b) = 1000 mm, tinggi (t)

= 2173,76 mm. Untuk roda belakang berdiameter (Ø) = 140 mm sedangkan roda

depan berdiameter (Ø) = 120 mm. roda dan sistem suspensi ini dapat digunakan

untuk menahan beban sebesar 1020,75 kg. Total biaya yang diperlukan untuk

membuat engine stand mesin Diesel Komatsu series 114 ini sebesar Rp.

4.189.000,-. Biaya tersebut meliputi biaya bahan baku, proses pengerjaan sampai

(7)

commit to user

vii

KATA PENGANTAR

Alhamdulilah, Puji syukur kehadirat Allah SWT, berkat rahmat dan

ridho-Nya penulis dapat menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini. Laporan ini disusun

sebagai syarat kelulusan guna mendapatkan gelar Ahli Madya Progam Diploma

III Jurusan Teknik Mesin Otomotif Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan tidak dapat

diselesaikan tanpa bantuan dari berbagai pihak. Maka dengan ini penulis ingin

mengucapkan terima kasih kepada Bapak Wibawa Endra J, S.T., M.T. dan Bapak

Ubaidilah, S.T., M.Sc. selaku Pembimbing Proyek Akhir ini yang mana ditengah

kesibukannya telah meluangkan waktu untuk membimbing pembuatan Proyek

Akhir ini. Serta semua pihak yang tidak mungkin disebutkan satu persatu, terima

kasih atas segala bantuan dan dukungannya baik berupa moril maupun materiil.

Penulis menyadari bahwa laporan ini, masih banyak kekurangan. Untuk itu

penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun.

Akhirnya, penulis mengharapkan semoga karya ini dapat memberikan

manfaat bagi penulis sendiri pada khususnya, dan bagi para pembaca pada

umumnya. Amin.

Surakarta, Januari 2012

(8)

commit to user

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL... i

HALAMAN PERSETUJUAN ... ii

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

MOTTO ...iv

PERSEMBAHAN ... v

ABSTRAK ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR GAMBAR ... x

DAFTAR TABEL ... xii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Perumusan Masalah ... 1

1.3 Pembatasan Masalah ... 2

1.4 Tujuan Proyek Akhir ... 2

1.5 Manfaat Proyek Akhir ... 2

1.6 Sistem Penulisan... 2

BAB II. DASAR TEORI ... 4

2.1 Pendahuluan... 4

2.2 Statika ... 6

2.3 Macam-Macam Pegas... 12

2.4 Kekuatan Las ... 19

BAB III. PERHITUNGANENGINE STAND... 21

3.1 Pembagian Beban padaEngine Mounting... 21

3.2 Reaksi dan Aksi Gaya pada Tumpuan Mesin Depan ... 22

3.3 Reaksi dan Aksi Gaya pada Tumpuan Mesin Belakang... 27

3.4 Reaksi dan Aksi Gaya padaFrame Chasis... 32

3.5Cross MemberDepan ... 41

(9)

commit to user

ix

3.7 Teori Kegagalan... 43

3.8 Perhitungan Las pada TumpuanMounting Depan ... 46

3.9 Perhitungan Las pada TumpuanMounting Belakang... 48

3.10 Pembagian Beban pada Tiap Roda ... 50

3.11 Perhitungan Pegas Daun ... 51

3.12 Perhitungan Pegas Spiral ... 52

3.13 Perhitungan Baut Pada TumpuanEngine... 54

BAB IV. PEMBUATANENGINE STAND... 58

4.1 Proses Pembuatan ... 58

4.2 Alat dan Bahan ... 58

4.3 Gambar Rancangan Chasis ... 60

4.4 PembuatanChasispada TumpuanEngine Mounting... 60

4.5 Pembuatan Roda Depan serta Suspensi ... 63

4.6 Pemasangan Mesin Diesel Komatsuseries114 ... 67

4.7 Laporan Keuangan PembuatanEngine Stand... 68

BAB V. PENUTUP ... 70

5.1 Kesimpulan ... 70

5.2 Saran ... 70

DAFTAR PUSTAKA ... 72

(10)

commit to user

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Sketsa prinsip statika kesetimbangan ... 6

Gambar 2.2 Sketsa gaya dalam ... 7

Gambar 2.3 Macam-macam tumpuan ... 8

Gambar 2.4 Perjanjian tanda ... 9

Gambar 2.5 Susunan pegas daun ... 13

Gambar 2.6 Pegas daun tanpa beban dan bobot penuh... 14

Gambar 2.7 Pegas terpotong pada dudukan sumbu ... 14

Gambar 2.8 Defleksi pegas daun ... 15

Gambar 2.9 Ayunan pegas daun yang banyak dipakai ... 16

Gambar 2.10 Kelengkapan gantungan pegas daun ... 16

Gambar 2.11 Pegas tekan ... 17

Gambar 3.1Chasisdanengine... 21

Gambar 3.2 Tumpuanenginedepan ... 22

Gambar 3.3 Tumpuanenginebelakang ... 27

Gambar 3.4Frame chasissamping... 32

Gambar 3.5 Sambungan las tumpuan depan ... 46

Gambar 3.6 Sambungan las tumpuan belakang ... 48

Gambar 3.7 Pegas daun... 51

Gambar 4.1Chasis... 60

Gambar 4.2 Tumpuanengine mounting... 61

Gambar 4.3 Rangkaengine stand ... 61

Gambar 4.4 Penggantung pegas belakang ... 62

Gambar 4.5 Dudukan pegas daun bagian depan ... 62

Gambar 4.6Stoper... 62

Gambar 4.7 Dudukanshock absorber... 63

Gambar 4.8 Lengan ayun roda depan ... 63

Gambar 4.9Steering flexibel... 64

Gambar 4.10Velgroda depan... 64

(11)

commit to user

xi

Gambar 4.12 Dudukanshock absorber... 65

Gambar 4.13 Posisi poros roda ... 65

Gambar 4.14 Dudukan bawahshock absorber... 66

Gambar 4.15 Baut pengunci... 66

(12)

commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbedaan utama motor diesel dan bensin ... 5

Tabel 2.2Values of allowable shear stress, Modulus of elasticity and Modulus

of rigidity for various spring materials... 17

Tabel 2.3Total number of turns, solid length and free length for different types

of end connections... 17 Tabel 2.4Recommended minimum size of welds... 20

(13)

commit to user

ED

1.1. Latar Belakang

inovasi baru. !"#yang umumnya digunakan hanya untuk menopang

beban dari mesin, sekarang dapat dikembangkan dengan penambahan sistem

$ % . Dimana sistem suspensi tersebut berfungsi untuk menahan getaran yang ditimbulkan oleh mesin saat mesin keadaan hidup, serta mudah untuk

dipindahkan. Kemajuan teknologi bertujuan untuk memudahkan manusia

dalam melakukan aktifitas.

Lembaga pendidikan khususnya dalam bidang otomotif, haruslah

memiliki fasilitas yang lengkap, salah satu contohnya adalah Laboratorium.

Laboratorium tidak hanya digunakan sebagai tempat praktikum tetapi juga

digunakan untuk tempat mahasiswa berkreasi. Salah satunya dengan

menciptakan !" # & !" #ini dapat memberikan suatu gambaran bagaimana sebuah mesin beroperasi dan dapat digunakan untuk praktikum.

Pembuatan !" # diesel KOMATSU ' 114 dilakukan di laboratorium motor bakar Universitas Sebelas Maret. Dalam pembutan

!" # ini melalui beberapa proses seperti, mendesain %' ( !( !) % !" # dalam wujud gambar 2D dan 3D mengunakan (*!+"' AutoCad 2007, melakukan perhitungan statik, perhitungan las, perhitungan pegas terhadap

rangka !" #. Setelah perhitungan dinyatakan aman, kemudian membuat !" #KOMATSU ' 114.

1.2. Perumusan Masalah

Rumusan masalah pada !" #KOMATSU ' 114 yaitu : Bagaimana merancang %' ( !( !) % !" # dalam wujud gambar 2D dan 3D mengunakan aplikasi AutoCad. Melakukan perhitungan statik,

(14)

commit to user

1.3. Pembatasan Masalah

Batasan masalah dalam proyek ini meliputi :

1. Pembuatan gambar dengan, -./ 012 3AutoCad untuk 3D dan 2D.

2. Perhitungan451,6,, perhitungan las serta perhitungan pegas pada rangka

37867 3, / 17 9didasarkan pada beban statik .

1.4. Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dari pembuatan proyek ini antara lain :

1. Mendesain: 2-/-/ ;: 337867 3, / 17 9dalam wujud gambar 2D dan 3D. 2. Melakukan perhitungan 451,6,< perhitungan las serta perhitungan pegas

pada rangka37867 3, / 17 9didasarkan pada beban statik. 3. Membuat: 2-/-/ ;: 337867 3, / 17 9KOMATSU, 3263,114.

1.5 Manfaat Proyek Akhir

Proyek akhir ini mempunyai manfaat sebagai berikut :

1. Secara Teoritis

Mahasiswa dapat memperoleh pengetahuan dan pengalaman dalam

perancangan serta dapat membuat sebuah peralatan baru maupun

memodifikasi dari peralatan yang sudah ada.

2. Secara Praktis

Mahasiswa dapat menerapkan ilmu yang sudah diperoleh selama masa

perkuliahan dan melatih keterampilan dalam bidang perancangan,

pengelasan, dan proses permesinan.

1.6 Sistem Penulisan

Dalam penulisan laporan Proyek Akhir ini, penulis mengelompokkan

dan membagi menjadi lima bagian pokok dengan maksud memberikan

(15)

commit to user Adapun kelima bab tersebut adalah :

=> ?@ ?ABECD@D EF E@ C

Pada bagian ini penulis menyajikan latar belakang,

perumusan masalah, serta maksud dan tujuan dalam pengerjaan

Proyek Akhir ini.

G. BAB II LANDASAN TEORI

Pada bagian ini penulis mengungkapkan dan menguraikan

secara singkat tentang mesin diesel KOMATSU H IJK IH 114 serta rumus yang digunakan dalam perhitungn statika, perhitungan las

dan perhitungan pegas rangkaILMKL IH N OL P.

c. BAB III PERANCANGANCHASIS

Pada bagian ini penulis menguraikan cara perhitungan

statik, perhitungan las dan perhitungan pegas pada rangka engine

stand. Perhitungan digunakan untuk membuktikan rangka engine

standdimana keadaan aman dan layak untuk dipergunakan.

d. BAB IV PROSES PEMBUATAN ENGINE STAND DAN

LAPORAN KEUANGAN PEMBUATAN ENGINE STAND Pada bagian ini penulis menjelaskan tentang bagaimana

proses pengerjaan atau pembuatan stand dengan apa yang telah

diperhitungkan pada proses perancangan, pemasangan sistem

suspensi dan roda serta cara memasang mesin padastand.

e. BAB V PENUTUP

Pada bagian ini berisi mengenai kesimpulan dan saran-saran

terkait dengan tujuan yang dicapai dalam pembuatan proyek akhir

(16)

commit to user

QRQSS TRURVWXYVS

Z[\ ]^_ ` ab c dc a _

Mesin/motor diesel merupakan salah satu bentuk motor pembakaran dalam (internal combustion engine) di samping motor bensin dan turbin gas. Motor diesel disebut dengan motor penyalaan kompresi(compression ignition engine) karena penyalaan bahan bakarnya diakibatkan oleh suhu kompresi udara dalam ruang bakar. Motor bensin disebut motor penyalaan busi (spark ignition engine) karena penyalaan bahan bakar diakibatkan oleh percikan bunga api listrik dari busi (Arismunandar, 2002).

Cara pembakaran pada motor diesel tidak sama dengan motor bensin.

Pada motor bensin campuran bahan bakar dan udara melalui karburator dimasukkan ke dalam silinder dan dibakar oleh nyala listrik dari busi. Pada motor diesel yang diisap oleh torak dan dimasukkan ke dalam ruang bakar hanya udara, yang selanjutnya udara tersebut dikompresikan sampai mencapai suhu dan tekanan yang tinggi. Beberapa saat sebelum torak mencapai titik mati atas (TMA) bahan bakar solar diinjeksikan ke dalam ruang bakar. Dengan suhu dan tekanan udara dalam silinder yang cukup tinggi maka partikel-partikel bahan bakar akan menyala dengan sendirinya sehingga terjadi proses pembakaran. Agar bahan bakar solar dapat terbakar sendiri, maka diperlukan rasio kompresi 15-22 dan suhu udara kompresi kira-kira 600ºC (Arismunandar, 2002).

(17)

commit to user

Motor diesel dan motor bensin mempunyai beberapa perbedaan utama, bila ditinjau dari beberapa item di bawah ini, yaitu:

e fghl 2.1 Perbedaan utama motor diesel dan bensin (Arismunandar, 2002).

Item Motor Diesel Motor Bensin

1. Bahan bakar

2. Pencampuran bahan bakar

3. Metode penyalaan 4. Getaran suara 5. Efisiensi panas (%)

Solar

Diinjeksikan pada akhir langkah Terbakar sendiri Besar 30-40 Bensin Dicampur dalam karburator Percikan busi Kecil 22-30

Motor diesel juga mempunyai keuntungan dibanding motor bensin,

yaitu (Arismunandar, 2002) :

a. Pemakaian bahan bakar lebih hemat karena efisiensi panas lebih baik.

b. Daya tahan lebih lama dan gangguan lebih sedikit karena tidak menggunakan sistem pengapian

c. Operasi lebih mudah dan cocok untuk kendaraan besar.

Secara singkat prinsip kerja motor diesel 4 tak adalah sebagai berikut (Arismunandar, 2002) :

a. Langkah isap yaitu waktu torak bergerak dari TMA ke TMB. Udara diisap melalui katup isap sedangkan katup buang tertutup. b. Langkah kompresi yaitu ketika torak bergerak dari TMB ke TMA

(18)

commit to user

c. Langkah usaha yaitu ketika katup isap dan katup buang masih tertutup, partikel bahan bakar yang disemprotkan oleh pengabut bercampur dengan udara bertekanan dan suhu tinggi sehingga terjadilah pembakaran. Pada langkah ini torak mulai bergerak dari TMA ke TMB karena pembakaran berlangsung bertahap.

d. Langkah buang yaitu ketika torak bergerak terus dari TMA ke TMB dengan katup isap tertutup dan katup buang terbuka sehingga gas bekas pembakaran terdorong keluar.

Statika adalah ilmu yang mempelajari tentang statika dari sutau beban terhadap gaya-gaya dan juga beban yang mungkin ada pada bahan tersebut.

Dalam ilmu statika keberadaan gaya-gaya yang mempengaruhi sistem menjadi suatu obyek tinjauan utama (Soemono, 1978).

a. Gaya luar

Adalah gaya yang diakibatkan oleh beban yang berasal dari luar sistem.

2.1 Sketsa prinsip statika kesetimbangan(Soemono, 1978).

Jenis bebannya dibagi menjadi :

1. Beban hidup adalah beban sementara dan dapat dipindahkan pada konstruksi.

2. Beban mati adalah beban yang tetap dan tidak dapat dipindahkan pada konstruksi.

(19)

commit to user

4. Beban terbagi adalah beban yang terbagi merata sama pada setiap satuan luas.

5. Beban terbagi variasi adalah beban yang tidak sama besarnya tiap satuan luas.

6. Beban momen adalah hasil gaya dengan jarak antara gaya dengan titik yang ditinjau.

7. Beban torsi adalah beban akibat puntiran.

b. Gaya dalam

2.2 Sketsa gaya dalam(Soemono, 1978).

Gaya dalam dapat dibedakan menjadi :

1. Gaya normal ( Normal Force )adalah gaya yang bekerja sejajar sumbu batang.

2. Gaya lintang/geser ( Shearing force )adalah gaya yang bekerja tegak lurus sumbu batang.

3. Momen lentur( bending momen ). Persamaan kesetimbangannya adalah :

Jumlah gayanormal = 0 atau H = 0

Jumlah gayalintang = 0 atau V = 0

(20)

commit to user c. Tumpuan

Dalam statika tumpuan dibagi atas : 1. Sendi

Tumpuan/perletakan struktur yang dapat menahan gaya vertikal dan gaya horisontal.

2. Rol

Rol adalah tipe tumpuan yang hanya mampu menahan gaya yang tegak lurus dengan bidang perletakan.

3. Jepit

Tumpuan yang mampu menahan gaya yang tegak lurus dan searah bidang perletakan, serta mampu menahan momen.

(1). Tumpuan sendi (2). Tumpuan rol

(3). Tumpuan jepit

Gambar 2.3 Macam-macam tumpuan

d. Perjanjian Tanda

Perjanjian tanda adalah suatu pernyataan untuk membedakan struktur yang mengalami gaya tarik, desak, ataupun momen (Kamarwan, 1995).

a. Batang tarik digunakan tanda positif (+) ataupun arah panah gaya normal meninggalkan batang.

(21)

commit to user

(a). Tanda positif (b). Tanda negatif

Gambar 2.4 Perjanjian tanda(Kamarwan, 1975).

e. Reaksi

Reaksi adalah gaya lawan yang timbul akibat adanya beban (Soemono, 1978).

Reaksi sendiri terdiri dari : 1. Momen

Momen M = F x s

Dimana : M =momen ( N.mm )

F= gaya ( N )

s= jarak ( mm )

2. Torsi 3. Gaya

f. Tegangan (Stress)

Umumnya, gaya yang bekerja pada luas yang kecil tak terhingga sebuah potongan, akan terdiri dari bermacam-macam besaran arah. Dalam mekanika bahan diperlukan penentuan intensitas dari gaya-gaya ini dalam berbagai bagian potongan, sebagai perlawanan terhadap deformasi sedang kemampuan bahan untuk menahan gaya tersebut tergantung pada intensitas ini. Dalam praktek keteknikan biasanya intensitas gaya diuraikan menjadi tegak lurus dan sejajar dengan irisan yang diselidiki. Intensitas gaya yang tegak lurus atau normal terhadap irisan disebut tegangan normal (normal stress).Di pihak lain, tegangan normal yang mendorong potongan disebut tagangan tekan (compressive stress). Sedangkan tegangan normal yang bekerja sejajar dengan bidang dari luas elementer disebut tegangan

(22)

commit to user

=

dan

=

Keterangan :

= tegangan tekan ( N/mm2)

= tegangan geser ( N/mm2)

F = gaya ( N )

A = luas penampang ( mm2)

g. Struktur statika tertentu

Suatu konstruksi disebut statis tertentu jika bisa diselesaikan dengan syarat-syarat kesetimbangan. Adapaun syarat-syarat kesetimbangan sudah dijelaskan pada materi sebelumnya. Kalau dalam syarat kesetimbangan ada 3 persamaan, maka pada konstruksi statis tertentu yang harus bisa diselesaikan dengan syarat-syarat kesetimbangan, jumlah bilangan yang tidak diketahui dalam persamaan tersebut maksimum adalah 3 buah. Jika dalam menyelesaikan suatu konstruksi tahap awal yang harus dicari adalah reaksi perletakan, maka jumlah reaksi yang tidak diketahui maksimum adalah 3 (Soemono, 1978).

h. Struktur statika tak tentu

Dalam semua persoalan statis tak tentu persamaan-persamaan kesetimbangan statis masih tetap berlaku. Persamaan-persamaan ini adalah penting, tetapi tidak cukup untuk memecahkan persoalan tak tentu. Berbagai persamaan tambahan dibuat berdasarkan pertimbangan geometri dan deformasi. Dalam sisitem struktur dari kebutuhan fisis, unsur-unsur atau bagian-bagian tertentu haruslah berdefleksi bersama, memelintir bersama, memuai bersama, dan seterusnya atau sama-sama tetap stasioner.

(23)

commit to user

tidak diketahui melebihi jumlah persamaan kesetimbangan yang digunakan pada sistem. Sehingga persamaan kesetimbangan perlu dilengkapi dengan menambahkan dari deformasi balok. Berikut beberapa tipe-tipe balok statis tak tentu beserta persamaannya (William, 1993).

=P.a.b

2

L2 MB=

P. .

L2

RA =

P.b2

L3 (3a + b) RB=

P. a2

L3 (a + 3b)

MA=

M.b

L2 (2a - b) MB=

M.a

L2 (2b - a)

RA= -RB=

6.M.a.b

L3

MA= - MB=Pa_L x ( L - a )

RAV= RBV=P

MA= - MB=

w.L2 1₂

RAV= RBV=

(24)

commit to user

ijk lmnm op lmnm oqrs mt

Kita mengetahui bahwa rangka (cuvw xs ) mobil memikul atau menahan beratnya mesin, komponen penggerak, yz{|, dan penumpang serta beban-beban lainnya. Sedangkan untuk menghindari guncangan bila mobil berjalan di jalan yang buruk dan tidak rata dipasanglah pegas dengan suspensinya antara kerangka dengan sumbu-sumbu roda depan dan roda belakang. Pada umumnya ada tiga macam pegas yang dipergunakan pada mobil. Mobil yang dikeluarkan oleh suatu pabrik ada kalanya menggunakan pegas coil (keong) untuk roda depan dan pegas daun untuk roda belakang. Pabrik lain misalnya menggunakan pegas daun atau pegascoil saja untuk roda-roda depan maupun belakang. Biasanya untuk kendaraan-kendaraan ukuran berat pegas-pegas daunlah yang dipergunakan untuk roda-roda depan maupun belakang.

Mobil-mobil keluaran pabrik-pabrik Eropa dan Amerika kadang-kadang menggunakan apa yang dinamakan Torsion Bar (batang torsi). Di bawah ini diuraikan beberapa macam pegas yang umumnya dipasang pada mobil (New Step 1).

1. Pegas Daun (Leaf Spring)

(25)

commit to user

2.5 Susunan pegas daun(Martawilas, 2007).

Pegas ini murah, sederhana dan tidak memerlukan tambahan untuk kontrol.Kekurangannya terletak dalam gesekan yang terjadi antara daun-daun pegas apabila roda bergerak ke atas atau ke bawah, ini menyebabkan jalannya kendaraan kurang enak bagi penumpang.

Perhatikan baik-baik gambar diatas.Lihat gambar baut inti (Center Bolt). Baut inilah yang mempersatukan daun-daun pegas. Sesuai dengan namanya letak baut ini di tengah-tengah daun pegas dan membagi dua jarakantara ujung satu dengan ujung lainnya.

Penahan pegas (Rebound Clip) nampak disatukan dengan pegas ke empat. Batas atau tempat ini adalah suatu daerah kerja yang mempunyai daya yang sama untuk keempat pegas daun. Di kedua ujungnya setiap pegas daun diberi lapisan karet neoprene khusus (Special Neprene

Rubber). Maksudnya agar waktu pegas-pegas menerima beban, bunyi yang

mencit-cit karena gesekan satu sama lain dapat dihilangkan. Untuk menjaga agar karet itu tidak lepas ketika pegas bekerja, maka dibuatlah alur penguat. Ada sebagian pabrik yang membuat alur tidak seberapa

dalam di tengah pada bagian atas daun pegas. Alur itu maksudnya tempat minyak pelumas (Grease) dan sekaligus memudahkan penyusunan pegas.

Fungsinya sama dengan karetneoprenekhusus.

Di bawah ini ditunjukkan dalam sebuah gambar, bagaimana pegas daun itu dalam keadaan berbobot normal dan dalam waktu bekerja.

Gambar 2.5 Susunan pegas daun(Martawilas, 2007).

Di bawah ini ditunjukkan dalam sebuah gambar, bagaimana pegas daun itu dalam keadaan berbobot normal dan dalam waktu bekerja.

Gambar 2.5 Susunan pegas daun(Martawilas, 2007).

(26)

commit to user

2.6 Pegas daun tanpa beban dan bobot penuh(Martawilasa, 2007).

Gambar 2.7 Pegas terpotong pada dudukan sumbu(Martawilasa, 2007).

Lihat gambar 2.6, salah satu dari ujung pegas digantung tunggal pada rangka, yaitu dipegang oleh penahan yang seolah hanya terpasak oleh sebuah pen (baut pemegang pegas) (1). Ujung yang lain (2) menggunakan gantungan ganda. Apabila pegas mendapat beban maka pegas seakan menjadi lurus (C). Bila pegas dalam posisi normal (B) ia kembali menunjukkan khas lengkung sebuah pegas daun. Jarak perpendekan atau perpanjangan pegas ditentukan atas gerak ayunan dari gantungan ganda pegas tersebut (A).

(27)

commit to user

2.8 Defleksi pegas daun(Khurmi, 1982).

( ) = 12

(2 + 3 )

dan

=6

Keterangan : = Defleksi

W = Beban maksimal L = Panjang pegas daun

E = 2,1 x 105N/mm2 b = Lebar pegas daun t = Tebal pegas daun

nG = Jumlah lembaran pegas daun turunan

nf = Jumlah lembaran pegas daun utama

b = Tegangan bending

n = Jumlah semua daun

Pegas daun berayun pada dua buah plat ayun (Shackleside Link). Baut ayunan bagian atas menggunakan busingbronsantara gantungannya. Sedangkan bagian bawah (baut mata pegas) menggunakan busing karet berlapis baja.

(28)

commit to user D. Pipi (pelat) ayunan

E. Busing baja tipis F. Karet

G. Busing baja tipis H. Baut pegas I. Mata pegas

2.9 Ayunan pegas yang banyak dipakai (Martawilasa, 2007).

Gambar di bawah ini menunjukkan salah satu model pegas daun lengkap dengan bagian-bagiannya.

Nama-nama bagian : 1. Bantalan

2. Peredam getaran

3. Baut U

4. Pin penggantung 5. Plat penahan 6. Pegas daun 7. Karet pembatas 8. Pin

9. Plat penahan

Gambar 2.10 Kelengkapan gantungan pegas daun (Martawilasa,

2007).

2. Pegas Spiral (Coil)

(29)

commit to user

l 2.2 Values of allowable shear stress, Modulus of elasticity and Modulus of rigidity for various spring materials(R.S. KHURMI, 1982).

Tabel 2.3 Total number of turns, solid length and free length for different

types of end connections(R.S. KHURMI, 1982).

(30)

commit to user

a. Panjang rapat (}~id length of the spring )(R.S. KHURMI, 1982).

Ls= n d

Dimana= n = jumlah koil lilitan

d = diameter kawat

b. Panjang bebas(free length of the spring)(R.S. KHURMI, 1982). Lf= n d + max+ (n -1)x 1mm

Dalam kasus ini, jarak antara dua kumparan yang berdekatan diambil 1 mm.

c. Indek pegas (C) didefinisikan sebagai rasio perbandingan antara diameter pegas dengan diameter kawat, persamaan matematikanya adalah (R.S. KHURMI, 1982).

Indek pegas(C) =D d

Dimana : D = diameter lilitan/pegas

d. Spring rate (k) didefinisikan sebagai beban yang diperlukan per unit defleksi pegas, persamaan matematikanya adalah (R.S. KHURMI, 1982).

k=

=

Gd

8C3N_a

=

Gd

8C3Na(1+ 0,5 C2)

dimana : W= beban

= defleksi dari pegas

Persamaan pertama hanya berlaku untuk geser torsional, sedangkan rumus kedua berlaku untuk beban torsi dan gaya geser melintang.

e. Pitchdidefinisikan sebagai jarak aksial antara kumparan yang berdekatan pada daerah yang tidak terkompresi (R.S. KHURMI, 1982).

Pitch (p) =panjang bebas

n'- 1

Atau dapat dicari dengan cara :

Pitch of the coil, p=Lf

(31)

commit to user D =me eter of the spring coil d =di eter of the spring wire n =num r of tive coils G =modulus of rigidity for the spring meri

W = axial load on the spring

=maximum shear stress induced in the wire

C =spring index= D/d

p =pitch of the coil

= deflection of the spring, as a result of an axial load W

Dimanaks= Shear stress factor

=

C

+

0,5 C

Tegangan maksimum yang terjadi pada penampang kawat adalah merupakan kombinasi antara tegangan geser torsional dan tegangan geser transversal. Sehingga tegangan totalmaksimum adalah (R.S. KHURMI, 1982).

max=

8KsPD d3

(32)

commit to user

yaitu tegangan geser akibat momen komponen sumbu X dan Y dihitung dengan (R.S. KHURMI, 1982).

=

P

A

=

P 1,414.s.l

Untuk menjamin bahwa hasil pengelesan tersebut memiliki kekuatan yang cukup dan tidak akan gagal, maka perlu kita tinjau dari tegangan tarik

( b) (R.S. KHURMI, 1982).

b=

Dimana : M = P x e

Z = t

(

4l.b+b

2

6

)

Sehingga tegangan geser maksimum yang terjadi akibat gaya geser dan momen adalah (R.S. KHURMI, 1982).

max=

2

+ 4

Dimana :

= Tegangan geser (N/mm )

P = Beban eksentrik maksimum (N)

A = Luasan minimum Las ( mm )

e = jarak gaya terhadap las ( mm )

M = Momen (N/mm)

Z = Section modulus Las (mm )

l = panjang las ( mm )

[image:32.595.162.435.237.512.2]

b _{= lebar las} _{( mm )}

(33)

commit to user

ENGINESTAND

m Engine Mounting

[image:33.595.124.514.195.724.2]

k

(34)

commit to user ,

27,4 % ,

72,6 %. ,

.

U : 72,6% 866 628,72 ,

- 628,72

2 314,36 .

27,4% 866 237,28 ,

- 237,28

2 118,64 .

,

: T 314,36

314,36 118,64 118,64

k m n .

[image:34.595.166.437.239.494.2]

k k

(35)

commit to user

REV RFV 314,36

ME - MF P ( - ) 314,36 0,24

1 ( 1 0,24 )

= 57,34 kg.m

= 573,4 N.m

frame m m n

REV=RFV=

w.L 2

=10 kg/m . 1,43 m 2

= 7,15 kg = 71,5 N

ME=- MF=w.L

2

1₂

=10 kg/m .(1,43m)

2

12

(36)

commit to user

Jadi, dari perhitungan di atas dapat dijumlahkan antara reaksi dan aksi dari

enginedanframeantara lain :

ME= - MF= 57,34 + 1,7 = 59,04 kg.m = 590,4 N.m

REV= RFV= 314,36 + 7,15 = 321,51 kg = 3215,1 N

n o on m m n .

Potongan yang akan digunakan dalam perhitungan ini adalah

potongan kanan.

a. Potongan Z - Z (F - B)

NX = 0

VX = -321,51 kg

MX = 321,51 kg.X 59,04 kg.m

 Titik F ( x = 0 )

NF = 0

VF = -321,51 kg

MF = 321,51 kg.0 59,04 kg.m

= - 59,04 kg.m

= -590,4 N.m

 Titik B ( x = 0,24 )

NB = 0

VB = -321,51 kg = -3215,1 N

(37)

commit to user = 18,12 kg.m

= 181,2 N.m

b. Potongan Y - Y ( B - A )

NX = 0

VX = -321,51 kg + 314,36 kg = - 7,15 kg

MX = 321,51 kg . x 314,36 kg .x ( x 0,24 m ) 59,04 kg.m

 Titik B ( x = 0,24 )

NB = 0

VB = - 7,15 kg

MB = 321,51 kg . 0,24 m 59,04 kg.m

= 18,12 kg.m

= 181,2 N.m

 Titik A ( x = 0,76 )

NA = 0

VA = - 7,15 kg

MA = 321,51 kg . 0,76 m 314,36 . ( 0,76 m 0,24 m )

59,04kg.m

= 21,84 kg.m

(38)

commit to user c. Potongan X - X ( A - E )

NX = 0

VX = -321,51 kg + 314,36 kg + 314,36 kg = 307,21 kg

MX = 321,51 kg.x 314,36 kg.(x 0,76 m) 314,36 kg.(x 0,24 m)

59,04 kg.m

 Titik A ( x = 0,76 )

NA = 0

VA = 307,21 kg

MA = 321,51 kg . 0,76 314,36 kg . ( 0,76 m 0,76 m )

314,36 kg . ( 0,76 0,24 m ) 59,04 kg.m

= 21,84 kg.m

= 218,4 N.m

 Titik E ( x = 1 )

NE = 0

VE = 307,21 kg

ME = 321,51 kg . 1 m 314,36 kg . ( 1 m 0,76 m ) 314,36

kg . ( 1 m 0,24 m ) 59,04 kg.m

= 51,89 kg.m

(39)

commit to user NFD

SFD

BMD

k m n l

[image:39.595.166.519.91.657.2]

k k

(40)

commit to user

RGV= RHV= 118,64 kg = 1186,4 N

MG= - MH= x ( L - a ) =118,64 x 0,14

1 x ( 1 0,14 )

= 14,28 kg.m

= 142,8 N.m

frame m m n l n .

RG= RH=w.L 2

=10 kg/m . 1,2 m 2

= 6 kg = 60 N

MG= -MH=

w.L2 12

=10 kg/m . (1,2 m) 2

12

= 1,2 kg.m

(41)

commit to user

Jadi, dari perhitungan di atas dapat dijumlahkan antara reaksi dan aksi dari

enginedanframeantara lain :

MG= - MH= 14,28 + 1,2 = 15,48 kg.m = 154,8 N.m

RG= RH= 118,64 + 6 = 124,64 kg = 1246,4 N

n o on m m n l

a Potongan Z - Z (H - D)

NX = 0

VX = -124,64 kg

MX = 124,64 . x

15,48 kg.m

 Titik H ( x = 0 )

NH = 0

VH = -124,64 kg = -1246,4 N

MH = 124,64 kg . 0 m 15,48 kg.m

= - 15,48 kg.m

= - 154,8 N.m

 Titik D ( x = 0,14 )

ND = 0

VD = -124,64 kg = -1246,4 N

(42)

commit to user = 1,97 kg.m

= 19,7 N.m

b Potongan Y - Y ( D - C )

NX = 0

VX = -124,64 kg + 118,64 kg = - 6 kg

MX = 124,64 . x 118,64 . ( x 0,14 m ) 15,48 kg.m

 Titik D ( x = 0,14 )

ND = 0

VD = - 6 kg

MD = 124,64 kg . 0,14 m 15,48 kg.m

= 1,97 kg.m

= 19,7 N.m

 Titik C ( x = 0,86 )

NC = 0

VC = - 6 kg

MC = 124,64 kg . 0,86 m 118,64 kg . ( 0,86 m 0,14 m )

15,48 kg.m

= 6,29kg.m

(43)

commit to user e. Potongan X - X ( C - G )

NX = 0

VX = -124,64 kg + 118,64 kg + 118,64 kg

= 112,64 kg

MX = 124,64 kg . x 118,64 kg . ( x 0,86 m ) 118,64 kg . (

x 0,14 m ) 15,48 kg.m

 Titik C ( x = 0,86 )

NC = 0

VC = 112,64 kg

MC = 124,64 kg . 0,86 m 118,64 kg . (0.86 m 0,86 m )

118,64 kg . (0,86 m 0,14 m ) 15,48 kg.m

= 6,29 kg.m

= 62,9 N.m

 Titik G ( x = 1 )

NG = 0

VG = 112,64 kg

MG = 124,64 kg . 1 m 118,64 kg . ( 1 m 0,86 m ) 118,64

kg . ( 1 m 0,14 m ) 15,48 kg.m

= 9,48 kg.m

(44)

commit to user NFD

SFD

BMD

k Frame Chasis

[image:44.595.167.508.97.696.2]

k k k k

(45)

commit to user

Reaksi yang dihasilkan akibat dari gaya lintang terhadap batang

RI =

P.b2

L3 (3a + b)

=321,51 kg . (0,65 m)

2

(2,83 m)3

(

3 . 2,18 m + 0,65)

= 43,09 kg

= 430,9 N

RJ=P. a

2

L3 (a + 3b)

=321,51 kg . (2,18 m)

2

(2,83 m)3

(

2,18 m + 3 . 0,65)

= 278,42 kg

= 2784,2 N

MI=P.a.b

2

(46)

commit to user =321,5 kg . 2,81 m . (0,65 m)

2

(2,83 m)2

= 47,66 kg.m

= 476,6 N.m

MJ=P.

L2

=321,5 kg .( 2,81 m)

2

. 0,65m

(2,83 m)2

= 206,03 kg.m

= 2060,3 N.m

Reaksi yang dihasilkan akibat dari momen terhadap batang

MI=

M.b

L2 (2a - b)

= 59,04 kg.m. 0,65 m

(2,83m)2 (2. 2,18 m - 0,65 m)

= 17,78 kg.m

= 177,8 N.m

MJ=M.a

L2 (2b - a)

=59,04 kg.m. 2,18m

(2,83m)2 (2. 0,65m -2,18m)

= - 14,14 kg.m

= -141,4 N.m

RI= -RJ=6.M.a

.b

L3

= 6 . 59,04 kg.m.2,18 m . 0,65 m (2,83 m)3

(47)

commit to user

Reaksi yang dihasilkan akibat dari gaya lintang terhadap batang

MI=

P.a.b2

L2

=124,64 kg.1,32 m. (1,51 m)

2

2,83m)2

= 46,84 kg.m

= 468,4 N.m

MJ =P. L2

=321,5 kg .( 1,32 m)

2_{. 1,51 m}

(2,83 m)2

= 105,62 kg.m

= 1056,2 N.m

RI =P.b

2

L3 (3a + b)

=124,64 kg . (1,51 m)

2

(2,83 m)3

(

3 . 1,32 m + 1,51m)

= 68,59 kg

= 685,9 N

RJ=

P. a2

(48)

commit to user =124,64 kg . (1,32 m)

2

(2,83 m)3

(

1,32 m + 3 . 1,51m)

= 56,05 kg

= 560,5 N

Reaksi yang dihasilkan akibat darimomenterhadap batang

MI=

M.b

L2 (2a - b)

=15,48 kg.m. 1,51m

(2,83m)2 (2. 1,32m 1,51m)

= 3,85 kg.m

= 38,5 N.m

MJ=M.a

L2 (2b- a)

=15,48 kg m. 1,32m

(2,83m)2 (2. 1,51 m -1,32 m)

= 4,34 kg.m

= 43,4 N.m

RI= -RJ=6.M.a .b

L3

= 6 . 15,48 kgm .1,32 m . 1,51m (2,83 m)3

= 8,17 kg

(49)

commit to user

Jadi, MI = 47,662 + 17,782+ 46,842+3,852 = 69,26 kg.m = 692,6 N.m

MJ= 206,032- 14,142+ 105,622_+4,342 _{= 231,13 kg.m = 2311,3 N.m}

RI= 43,09 + 22,15 + 68,59 + 8,17 = 142 kg = 1420 N

RJ= 278,48 + 22,15 + 56,05 + 8,17 =364,85 kg = 3648,5 N

Distribusi beban padaframe chasisbawah

MI= -MJ=w . L

2

12

=10 kg/m . (2,83 m)

2

12

= 6,67 kg.m

= 66,7 N.m

RI= RJ=

w . L 2

=10 kg/m . 2,83 m 2

= 14,15 kg

= 141,5 N

Sehingga dari hasil perhitungan reaksi dan aksi pada chasis diatas

dijumlahkan denganframe chasis.

MI = 69,26 kg.m + 6,67 kg.m = 75,93 kg.m = 759,3 N.m

(50)

commit to user

RI = 142 kg + 14,15 kg = 156,15 kg = 1561,5 N

RJ =364,85 kg + 14,15 kg = 379 kg = 3790 N

n o on frame chasis

a. Potongan Z-Z (J B)

Nx = 0

Vx = -379 kg

= -3790 N

Mx = 379.x 237,8

 Titik J (x = 0)

NJ = 0

VJ = -379 kg

= -3790 N

MJ = 379.0 237,8

= -237,8 kg.m

= -2378 N.m

 Titik B (x = 0,65) NB = 0

VB = -379 kg

= -3790 N

MB = 379.0,65 237,8

= 8,55 kg.m

(51)

commit to user b. Potongan Y-Y (B D)

Nx = 0

Vx = 321,51 - 379

= -57,49 kg

= -574,9 N

Mx = 379.x 321,51 (x-0,65) + 59,04 237,8

 Titik B (x = 0,65) NB = 0

VB = -57,49 kg

= -574,9 N

MB = 379.0,65 321,51 (0,65 - 0,65) + 59,04 237,8

= 67,59 kg.m

= 675,9 N.m

 Titik D (x = 1,51)

ND = 0

VD = -57,49 kg

= -574,9 N

MD = 379 .1,51 321,51 (1,51 - 0,65) + 59,04 237,8

= 117,04 kg.m

= 1170,4 N.m

(52)

commit to user

Nx = 0

Vx = 124,64 + 321,51 - 379

= 67,15 kg

= 671,5 N

Mx = 379.x 321,51 (x-0,65) 124,64 (x-1,51)+ 59,04 + 15,48

237,8

 Titik D (x = 1,51) ND = 0

VD = 67,15 kg

= 671,5 N

MD = 379.1,51 321,51 (1,51-0,65) 124,64 (1,51-1,51)+

59,04 + 15,48 237,8

= 132,5 kg.m

= 1325N.m

 Titik I (x = 2,83)

NI = 0

VI = 67,15 kg

= 671,5 N

MI = 379 .2,83 321,51 (2,83 - 0,65) 124,64 (2,83 - 1,51)+

59,04 + 15,48 237,8

= 43,87kg.m

(53)

commit to user

Cross Member

MI= -ML=w . L

2

12

=10 kg/m . (1 m)

2

12

(54)

commit to user

RI= RL=

w . L 2

=10 kg/m . 1 m 2

= 5 kg

RI=RL = 156,15 + 5 = 161,15 kg = 1611,5 N

MI= ML = 75,93 + 0,83 = 76,76 kg = 767,6 N

SFD

BMD

Cross Member l k

MJ= -MK=w . L

2

12

=10 kg/m . (1 m)

2

12

(55)

commit to user

RJ= RK=

w . L 2

=10 kg/m . 1 m 2

= 5 kg

RJ=RK = 379 + 5 = 384 kg = 3840 N

MJ= MK = 237,8 + 0,83 = 238,63 kg = 2386,3 N

SFD

BMD

o

a) Tumpuan mesin depan

- Momen maksimum pada tumpuan depan yaitu 59,04 kg.m

- Kekuatan tarikMild SteelA 36 ( b) = 65.000 psi = 448,15 Mpa = 448,15 N/mm2

- MomenInersia(I) dari besi profil U12 = 364 cm4

- Jarak titik berat dari sisi luar (y) U12 = 60 mm

- Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

Konversi satuan momen dari Kg.m menjadi N.mm adalah:

Momen = 59,04 kg.m x 1000 x g

= 59,04 kg.m x 1000 x 10 m/s2

(56)

commit to user M

I = y

590.400 Nmm

3.640.000 mm4= b

60 mm

= 9,73 N/mm2

Kekuatan tarik ( ) yang dihasilkan dari perhitungan 9,73 N/mm2<

dari kekuatan tarik material profil U12 yaitu 448,15 N/mm2. Jadi profil

U12 yang dipakai aman.

b) Tumpuan belakang

- Kekuatan tarikMild SteelA 36 ( b) = 65.000 psi = 448,15 Mpa = 448,15 N/mm2

- MomenInersia(I) dari besi profil U12 = 364 cm4

Konversi satuan momen dari kg.m menjadi N.mm adalah:

Momen = 15,48 kg.m x 1000 x g

= 15,48 kg.m x 1000 x 10 m/s2

= 154.800 N.mm

M

I

=

b

y

154.800 N.mm 3.640.000 mm4=

b

60 mm

(57)

commit to user

Kekuatan tarik ( ) yang dihasilkan dari perhitungan 2,5 N/mm2<

dari kekuatan tarik material profil U12 yaitu 448,15 N/mm2. Jadi profil

U12 yang dipakai aman.

c) Chasis

- Kekuatan tarik Mild Steel A 36 ( b) = 65.000 psi = 448,15 Mpa =

448,15 N/mm2

- Momen Inersia (I) dari besi profil U12 = 364 cm4

Konversi satuan momen dari kgm menjadi N.mm adalah:

Momen = 237,8 kgm x 1000 x g

= 237,8 kgm x 1000 x 10 m/s2

= 2.378.000 Nmm

M I = y

2.378.000 N.mm 3.640.000 mm4 =

b

60 mm

= 39,19 N/mm2

Kekuatan tarik ( ) yang dihasilkan dari perhitungan 39,19 N/mm2

< dari kekuatan tarik material profil U12 yaitu 448,15 N/mm2. Jadi profil

(58)

commit to user

n m Mounting

Elektroda yang akan digunakan adalah : E6013

Keterangan :

E = Elektroda

60 = Kekuatan tarik dari bahan elektroda yaitu 60 Ksi = 410 N/mm2

1 = Posisi pengelasan dari elektroda adalah semua posisi

Profile U dengan ketebalan 5mm disambung dengan las secara

vertikal.Untuk mengetahui kekuatan bahan elektroda yang digunakan aman

atau tidaknya, maka harus dicari kekuatan sambungan las tersebut.

[image:58.595.167.454.240.509.2]

Sambungan las

(59)

commit to user

P=3143,6 N

Diketahui:

l

_{= 126 mm} _{s = 3mm} _{b = 55 mm}

P = 314,36 kg = 3143,6 N M = 573400 N.mm

Mencari kekuatan sambungan las :

A = 2 x t xl

= 2 x (0,707 x 3) x 126

= 534,5mm2

=P

A

b

.mm

= 3143,6 N

534,5mm2 s

l

= 5,88 N/mm2

Z =t x b

2

3

=0,707 x 3 x55

2

3

= 2138,675 mm3

b =

M Z

(60)

commit to user = 268,1 N/mm2

Tegangan geser maksimal :

max =

2

=

2 268,1

2_+4(5,88)2

= 134,17 N/mm2

Tegangan normal maksimal :

tmax =

2 b+ max

=

2 x 268,1 + 134,17

= 268,22 N/mm2

Tegangan normal maksimal ( t max) dari perhitungan di atas 268,22

N/mm2 < kekuatan tarik dari bahan elektroda 410 N/mm2, sehingga aman

untuk diaplikasikan.

n m Mounting l

Profile U dengan ketebalan 5mm disambung dengan las secara vertikal.

Untuk mengetahui kekuatan bahan elektroda yang digunakan aman atau

tidaknya, maka harus dicari kekuatan sambungan las tersebut.

[image:60.595.141.435.171.499.2]

Sambungan las

(61)

commit to user Diketahui:

l

_{= 126 mm} _{s = 3 mm} _{b = 55 mm} _{P = 1186,4 N}

P = 118,64 kg = 1186,4 N M= 142800 N.m

Mencari kekuatan sambungan las :

A = 2 x t xl

= 2 x (0,707 x 3) x 126

= 534,5 mm2

=P A

= 1186,4 N

534,5mm2

b

s

= 2,22 N/mm2

l

Z =t xb

2

3 142800 N.m

=0,707 x 3 x 55

2

3

= 2138,675 mm3

b =M_Z

= 142800 N 2138,675mm2

= 66,77 N/mm2

Tegangan geser maksimal :

max = 2 = 2 66,77 2 +4(2,22)2

= 33,45 N/mm2

Tegangan normal maksimal :

tmax =

(62)

commit to user =

2 x 66,77 + 33,45

= 66,83 N/mm2

Tegangan normal maksimal ( t max) dari perhitungan di atas 66,83

N/mm2 < kekuatan tarik dari bahan elektroda 410 N/mm2, sehingga aman

untuk diaplikasikan.

m o

Volumerangka dicari dengan menggunakan program Autocad 2007 dan

massa jenis besi diketahui 7,85 g/cm3. Jadi, massa besi dapat dicari dengan

(63)

commit to user Beban total darienginedan rangka 1020,75 kg.

Beban yang diterima oleh roda belakang (B dan C)

77,48 % x 1020,75 kg

2 = 394,44 kg = 3944,4 N

Beban yang diterima oleh roda depan (A)

22,52 % x 1020,75 kg = 229,87 kg = 2298,7N

n n

[image:63.595.167.453.238.500.2]

Pegas daun

Gambar 3.7 Pegas daun

Diket: b = 70 mm

t = 8 mm

l = 80 mm

2L1 = 1,15m = 1150 mm

2L = 2L1 l = 1150 80 = 1070 mm

L = 535 mm

2W = 394,44 kg = 3944,4 N

W = 197,22 kg = 1972,2 N

n = 9 (Lembaran pegas)

nf = 2 (Lembaran pegas daun utama)

(64)

commit to user = 6,2 cm

E = 210 x 103N/mm2

Maka tegangan bending

b =

6 x W x L n x b x t2

=6 x 1972,2 N x 535 mm 9 x 70 mm x (8mm)2

=6330762 Nmm 40320 mm2

= 157,01 N/mm2

= 12 x W x L

3

E x b x t3(2ng+3nf)

= 12 x 1972,2 x 535

3

210x103x 70 x 83(2.7+3.2)

= 24,13 mm = 2,41cm

n (coil)

Pegascoil

D = 95 mm

d = 15 mm

Lf = 295 mm

n = 10, n = n + 2 = 10 + 2 = 12

C = D/d = 95/15 = 6,33

Pitch (p) =

n'- 1

=

295

12 - 1

=

26,8 mm

Modulus of regidity(G) =80 kN/mm2= 80.103N/mm2

K = Gd 8C3Na(1+0,5

(65)

commit to user =80.10

3

N/mm2.15 mm

8(6,33)310(1+ 0,5

(6,33)2)

= 1200000

20290,89 (1 + 0,012)

= 58,4 N/mm

Ks = C

+

0,5 C

=

6,33

+

0,5 6,33

= 1,07 N/mm

Pmax = d 3

max

8K_sD

=3,14 . 15

3

.315 8.1,07.95

=3338212,5 813,2

= 4105,03 N

Jadi, dari perhitungan pegas coil di atas beban maksimal yang

dapat diterima oleh pegas coil adalah 4.105,03 N sedangkan total beban

yang diterima oleh pegas dari rangka dan engine hanya 2298,7 N.

(66)

commit to user

n m n n

a. Baut tumpuan depan

Baut yang digunakan M12 dari bahan baja ST34 yang memiliki kekuatan tarik 340 N/mm2

1. Beban geser langsung

Ws =

W

n

=3143,6 N 4 = 785,9 N

2. Beban tarik karena momen putar

Wt =

W . L . L₂

2 [L₁2+ L₂2]

=3143,6 N . 260 mm. 67 mm 2 [(26) + (67) ]

=54751060 10330 = 5300,2 N

3. Beban tarik maksimum

W

tmax =

1

2 [ Wt + (Wt) 2

+ 4 W_s2 ]

=1

2[ 5300,2 N + (5300,2 N)

(67)

commit to user =1

2[ 5300,2 + 5528,36 ] = 5414,18 N

4. Beban geser maksimum

W

smax =

1

2 (Wt)

2

+ 4 W_s2

=1

2 (5300,2 N)

2

+ 4 (785,9 N)2

=1

2 5528,36

= 2764,18 N 5. Tegangan geser tiap baut

max =

WS max A

=2764,18 N

4d 2

=2764,18 N

412 2

= 24,45 N/mm2

6. Tegangan tarik tiap baut

tmax=

W_{t max} A

=5414,18 N

4d 2

=5414,18 N

412 2

= 47,89 N/mm2

Dari perhitungan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa baut yang

(68)

commit to user b. Baut tumpuan belakang

Baut yang digunakan M16 dari bahan baja ST34 yang memiliki kekuatan tarik 340 N/mm2

1. Beban geser langsung

Ws =

W

n

=1186,4 N 6 = 197,7 N

2. Beban tarik karena momen putar

Wt =

W . L . L₃

2 [L₁2+ L₂2+ L₃2]

=1186,4 N . 360 mm. 190 mm 2 [(30) + (125) +(190) ]

=81149760 105250 = 771 N

3. Beban tarik maksimum

W

tmax =

1

2 [ Wt + (Wt) 2

+ 4 W_s2 ]

=1

2[771 N + (771 N)

2

+ 4 (197,7 N)2 ]

=1

(69)

commit to user = 818,74 N

4. Beban geser maksimum

W

smax =

1

2 (Wt) 2

+ 4 W_s2

=1

2 (771 N)

2

+ 4 (197,7 N)2

=1

2 866,48 N

= 433,24 N 5. Tegangan geser tiap baut

max =

W_{S max} A

=433,24 N

4d 2

=433,24 N

416 2

= 2,15 N/mm2

6. Tegangan tarik tiap baut

tmax=

Wt max A

=818,74 N

4d 2

=818,74 N

416 2

= 4,07 N/mm2

Dari perhitungan diatas dapat diambil kesimpulan bahwa baut yang

(70)

commit to user

BAB

EBAAEN E STAND

¡ ¢£ ¤ ¡¥ ¡¦§¢£ ¨ ©¥ ¢£ ¨£¥ ª¥ ¥« ¥¬ ¡¥¬ ¬¨ §¥ « ®¯°± ²³´ ¦ ¥ µ¶± · ± µ¸ ¦ ¨§ £¬§¹©¡ º¤§ «¦ ¥¡£ ¥¬ » £ ¡¼¦£ ¢£¨£ ¥ª ¥ ¥º½ « ¥¬¦§© ©¥ «§ ¡ ¢£ ¤ ¡ ¥ ¬¤¨¦¥ ¢£ § §¥ ©¼¢¼¥£ ¥ «¥ ¬ ¡£¢¡ ¦ £ ¥¬ ¥ £ ¢£¨¡§ ©¥ ©£ © ¡¥ ¤ ¥º ¢£¥¢§ ¥ ¦ ¥¨¬¦¨§©¼¢¼¥£ ¥¡£ ¨ £ ¤ ¡»

¢ ¨¼«£ © ©§ ¨ §¥§ ¢£¨¡ ¥ «¥¬ ¦§ §©¥ «§ ¡ µ¸ ¾±¸ µ st³¸¿ £ § ¥ À¼¡ ·µÁ±µs ÂÂÃ»Ä £ ª¨¬¨§ ¤£ ¨ ¤¥«¥¬ ¦§ ¤ ¡ ©¥ ¦ ¤¥ ¨¥¬© ¦ ¥ ©¼¢¼¥£¥ ½©¼¢¼¥£¥ ¢£ £¥¬©¢» Å¥ ½¤¥ ¥¡ © ¢£ ¤ ¡¥ ¨¥¬© ¤ £¨ ¢ ¤£ § ¢ ¨¼Æ§ ÇÂÈ ¦ ¥ Ç ÂÉ» Ä £¦ ¥¬ ©¼¢¼¥£ ¥ ¢££ ¥¬©¢ ¥«¦ ¦ © ¥¨ ¦§¡¼¨¦ ¥§ ¥ £ ¤ ¬§¥ «»

Ê AËÌ B Í

Ä £ ¡£ £ © ©¥ ¢£ ¨¥ª¥¬¥ ¤¨ ©§¡ ¤§ £ § ¢£ ¤ ¡ ¥ ÎÏ³· ±sÐ Ñ©¥ ¡£¡ ¢§ £ ¤£ ¥ « ©§ ¡ ¨ £¢£ ¨ § ¢ ©¥ ¡ ¦ ¥ ¤ ¥ « ¥¬ ©¥ ¦§ ¬ ¥©¥ ¦ ¢£ ¤ ¡¥ Î Ï³· ±·»Ñ¦ ¢ ¥ ¡ ¦¥ ¤ ¥ «¥¬ ©¥¦§¬ ¥©¥¦ Ò

AË

(71)

commit to user Ù ÚÛ ÜÝ ÞßÜÛ àá Ù ÚâÝâßÞãäåæ Ù ä ÜâÝàáãçÛèÞÜ Ù äÜâÝàáãçÛßÛãé Ù êáãçÛßëìÞ Ù

(72)

commit to user

C a

4.4 C a E M

(73)

(74)

commit to user

(75)

commit to user

s

(76)

commit to user

r

(77)

(78)

commit to user

(79)

commit to user

D Komatsu Series 114

s s n

n

t n t r

s t n st n t r

n t n rt u p n yn t

t r

tr n t r n t n st yn ru

t

n u

r n tr n n st

n n t r p n n ut n ur

n n n t nu n tro t

(80)

commit to user

E! "# !$S%a!d

& '()*+,-./ '0'1)2 (3'4 '56 4 '57

8 9 :;<=>? ;@ABA = <A CAD EAFGHI :J@KALFGHI

M N;O;DA < MPQRRR MPQRRR

S T5U/5 )2 V35 4/5UFWXJAL I MRRQRRR WRRQRRR

P ?D9Y=KZMSFSP[EI MMQRRR MMQRRR

W

? ;EA>>H =D AK

\RQRRR \RQRRR ] ^_ V`a'(6V()bc;H A < RQRRR RQRRR

^_ V`a'(6V()bX;KA BA < E RQRRR RQRRR

\ dA<cA<e;KEGMR \RQRRR \RQRRR

f )6/(V5` 34 ]QRRR ]QRRR

g

f )6/(V5U )b/ 57 ' ]Q]RR ]Q]RR MR [AD;OH ; EA>X;> AD SRQRRR SRQRRR

MM [AD;OH ; EA>B;h=K SRQRRR SRQRRR

MS i AXJ<FSXJALI gQRRR gQRRR

MP j@HK A>FSXJALI WQRRR QRRR M W Mi;OH ;EA>cA J< W]RQRRR W]RQRRR

M] kADcA <M>;OcA <l)*U MQ]]RQRRR MQ]]RQRRR

M mJBADXA <K JA DGM W MRQRRR MRQRRR

M\ nAOL =OA @ WSQRRR WSQRRR

M nAOX=DJ WSQRRR WSQRRR

Mg mL =<;D

WSQRRR WSQRRR

SR o>9KA>= WQ]RR WQ]RR

SM T 1Vp0 SMQRRR SMQRRR

SS ? qK9rL =OA @ MgQRRR MgQRRR

SP d9D NMR RQRRR RQRRR S W dAJO=<O= MRQRRR MRQRRR S] d; E;KH; EA>FWXJALI PRQRRR MSRQRRR

S ? ;EA>cA J<FMM[EI MRQRRR MMRQRRR

(81)

commit to user

vw xyz{|y}y ~w| zy v t

v u xyz{~| zy

y y

y {

v y{y u u

xyz{ y v v

y

{ yvy t t t xyw v 32.000

xy w w

w ¡¢ £y {yv| zy t v

u ¡¢ £ v| zy w

xy {{|y xy {{|y

42 ¤ 80.000 80.000

43 x|y{yy 15.000 15.000

(82)

commit to user

¨© ¨ª «¬® ¯®«

°±² ³´µ¶·¸¹ º»¼

½ ¾¿ ¾À ÁÂ Ã ¾ÄÅ¾À¾ÆÁÇÈ ÁÄ ÉÊËÆ ¾Æ ÌÊ Ë Å¾È ÍÈÂ ÇÊ Î Ì ¾ÃÏÐÁ¿ ÁÄ ÑÒÓÔÒ Õ Ö×ØÒÙ Ú¾ÆÇ Ä ÛÇ¾Æ ¾À ÜÝÚÍÞ½ß ÖÕàÔ Õá

ââãä

Ï ¾Æ¾Ê ¿Á ÀÁÉ ËÊÁÄ ÅÁ É ¾ÄÐÀ Ç Æ

åÁÉ Á¿Ã ÁÄ æÁÃ ÏÇÀÈ ¾Æ ÇÃÉ ÐÀ ÁÄÆ ¾ÏÁ æÁÇÏ¾ÊÇÈ Ð¿ç

Áè ÑÒÓÔ Ò Õ á×ØÒÙ åÇ ¾Æ¾À ÜÝÚÍÞ½ß áÕàÔÕá ââ ã ÅÁÄ æ ¿¾ÀÁÂ åÇÏÐÁ¿ åÇÂ ÁÊ ÁÉÈ ÁÄåÁÉ Á¿åÇ æÐÄÁÈ ÁÄÆ¾ÏÁ æÁÇÁÀÁ¿ÉÊÁÈ ¿ ÇÈ Ð Ãè

Ïè Ú¾Æ Ç Ä åÇ¾Æ ¾ÀÜÝ ÚÍÞ½ß áÕàÔ Õá ââã Ï¾À ÐÃåÁÉ Á¿ åÇ ËÉ ¾Ê ÁÆÇÈ ÁÄÈ ÁÊ¾ÄÁ ÃÁÆ ÇÂ ÏÁÄÅÁÈ É ¾Ê ÁÀÁ¿ÁÄ ÅÁ Ä æ Ï¾À ÐÃ ¿ ¾ÊÆ ¾åÇ Á ÃÇ ÆÁÀ ç ÊÁåÇ Á¿ ËÊé È ÄÁÀ É Ë¿é ÏÁ¿¾Ê ÁÇéåÁÄÀÁÇ ÄêÀ ÁÇ Äè

ëè ì¾ÏÁÄ ÃÁÈ Æ ÇÃ ÁÀ ÅÁÄ æ å Ç ¿¾ÊÇ ÃÁ ËÀ ¾Â ÊËåÁ â§í§é¦î È æé Æ ¾Â ÇÄææÁ ÊËåÁ Ï¾À ÁÈ ÁÄ æ Ã ¾Ä ¾ÊÇ ÃÁ Ï ¾Ï ÁÄ Æ ¾Ï¾ÆÁÊ ¦ï§éðð Èæ å Á Ä Ê ËåÁ å¾ÉÁÄ ííïéð¦ È æè

åè ñÁÆ ÇÀ ÅÁÄ æ åÇÉ ¾Ê ËÀ ¾Â Æ¾ ¿ ¾ÀÁÂ Ã ¾À ÁÈ ÐÈ ÁÄ ÉÊ ËÆ ¾Æ É ¾ÃÁÆ ÁÄ æÁÄ ÕÒÓÔÒ Õ á×ØÒÙ Ã ¾Æ Ç Ä åÇ ¾Æ¾À ÜÝÚÍÞ½ß áÕàÔÕá ââãé ÉÁ Äò ÁÄæ ¿Ë¿ ÁÀ óÉôõ ö¦î§ ÃÃéÀ ¾ÏÁÊóÏôõâ§§§ÃÃé¿Ç ÄææÇó¿ ôõíâ¦öé ¦÷ÃÃ

¾è Ì ¾ÄæÐÄÁ ÁÄ ÕÒÓÔ Ò Õ á × ØÒÙ åÇ ¾Æ ¾À ÜÝ ÚÍÞ½ß áÕàÔ Õá ââã ÅÁÄ æ Ã ÐåÁÂ åÇÉ Ç ÄåÁÂÈ ÁÄÆ¾Æ ÐÁÇå¾Ä æÁÄ¿¾ÃÉ Á¿ÅÁÄ æåÇ ÇÄ æÇ ÄÈ ÁÄè

°±ø ù» ú»¼

½ ¾À ÁÃ ÁÉÊ ËÆ¾ÆÉ ¾Ã ÏÐÁ¿Á Ä ÌÊ ËÅ¾È ÍÈÂ ÇÊÅÁÇ¿ ÐÎÌ ¾Ã ÏÐÁ¿ÁÄÑÒÓÔÒ Õ Ö×ØÒÙ Ú¾ÆÇ Ä ÛÇ¾Æ ¾À Ü Ý ÚÍÞ½ß áÕàÔÕáââãÎé É ¾ÄÐÀ Ç Æ Ã ÁÆ ÇÂ Ã ¾Ã ÇÀÇÈ Ç

Ï¾Ï¾ÊÁÉÁ È¾ÄåÁÀÁêÈ ¾ÄåÁÀÁ ÏÁÇÈ Ã¾Ä ÅÁÄ æÈ Ð¿ ÃÁÆ ÁÀ ÁÂ ¿ ¾È ÄÇÆ ÃÁÐÉ Ð Ä ÃÁÆ ÁÀ ÁÂ ÄËÄ ¿¾È ÄÇÆè ÝÀ ¾Â È ÁÊ ¾Ä Á Ç¿ Ðé É ¾ÄÐÀ Ç Æ Ã¾ÃÏ¾Ê ÇÈ ÁÄ Æ ÁÊ ÁÄ Æ ¾ÏÁ æÁÇ

Ï¾ÊÇÈ Ð¿ç

Áè Ú¾ÃÉ ¾Ê ÏÁÂ ÐÊ ÐÇ ÁÀ Á¿ ÉÊ ÁÈ ¿ÇÈ ÐÃ Æ¾Æ ÐÁÇ å¾ÄæÁÄ É ¾ÊÈ ¾ÃÏÁÄ æÁÄ ¿ ¾È ÄËÀ ËæÇè

(83)

commit to user

ÿ

J st

ÿ ÿ

!