7
Universitas Kristen Petra 2.1. Jenis Jenis Rem Pada Sepeda Motor
Secara umum sistem pengereman yang berkembang pada sepeda motor saat ini ada dua jenis yaitu:
1. Disc brake (rem cakram)
Disc brake terdiri dari piringan yang dibuat dari metal, piringan metal ini akan dijepit oleh kanvas rem (brake pad) yang didorong oleh sebuah torak yang ada di dalam silinder roda.
Untuk menjepit piringan ini diperlukan tenaga yang cukup kuat. Guna untuk memenuhi kebutuhan tenaga ini, pada rem cakram dilengkapi dengan sistem hydraulic, agar dapat dihasilkan tenaga yang cukup kuat.
Sistem hydraulic terdiri dari maser silinder, silinder roda, reservoir untuk tempat oli rem dan komponen penunjang lainnya. Secara singkat sytem kerja rem ini adalah sebagai berikut. Ketika handel rem di tarik, bubungan yang terdapat pada handel rem depan akan menekan torak yang terdapat di dalam master silinder. Torak ini akan mendorong oli rem ke arah saluran oli, yang selanjutnya masuk kedalam ruangan pada silinder roda.
Pada bagian torak sebelah luar dipasang kanvas atau disebut brake pad, brake pad ini akan menjepit piringan metal dengan memanfaatkan gaya/ tekanan torak kearah luar yang diakibatkan oleh tekanan oli rem tadi.
Jadi keunggulan system hydraulic adalah dengan hanya membuang sedikit tenaga untuk menekan torak yang ada didalam master silinder, akan didapat tekanan yang cukup besar pada bagian silinder roda. Ketika proses pengereman roda telah selesai, berarti torak pada master silinder akan mundur kembali dengan bantuan pegas yang terdapat didalam master silinder, akibatnya ruangan didalam master silinder akan melebar dan oli yang tadi ditekan pada silinder roda akan mengalir kembali kedalam master silinder.
Yang terpenting pada rem dengan sistem hydraulic adalah harus dijaga agar pada rangkaian saluran oli remnya tidak terdapat udara, oleh sebab itu maka
Universitas Kristen Petra pada bagian silinder rodanya selalu dilengkapi dengan baut untuk membuang udara (Northop, 2000).
Gambar 2.1. Disc brake, Teknik Reparasi Sepeda Motor, RS. Northop, Teknik Reparasi Sepeda Motor (Pustaka Setia, 2000). p. 129
1. Rem tromol
Pada rem tromol, penghentian atau pengurangan putaran roda dilakukan dengan adanya gesekan antara pirado pada sepatu rem dengan tromolnya, cara kerjanya adalah sebagai berikut:
Pada saat tuas rem tidak ditekan sepatu rem dengan tromol tidak saling kontak. Tromol rem berputar bebas mengikuti putaran roda, tetapi pada saat tuas rem ditekan lengan rem memutar cam pada sepatu rem sehingga sepatu rem menjadi mengembang dan piradonya bergesekan dengan tromol. Akibatnya, putaran tromol dapat ditahan atau dihentikan (Suratman, 2002).
Universitas Kristen Petra Gambar 2.2. Rem tromol, Clifton Owen, Automotif Brake Sytems (Thomson
Delmar Learning, 2004). p. 22
2.2. Pengenalan Sistem Rem Teromol
Sepatu rem di pasang pada bagian roda yang tidak berputar pada roda yang disebut hub, hub ini di perkuat dengan jalan di pasang sebuah batang logam yang dibaut pada bagian rangka (frame), batang logam ini dapat mencegah bagian hub turut berputar di saat sedang di lakukan pengereman roda.
Hub di lengkapi dengan anchor pin dan cam (bubungan), sepatu rem di tempatkan di antara anchor pin dan bubungan ini, dengan di perkuat dengan dua buah pegas yang di pasang pada masing-masing sepatu rem.
Pegas ini berguna untuk mengembalikan posisi sepatu rem setelah proses pengereman roda selesai, di samping itu juga untuk memperkuat kedudukan sepatu rem pada bagian hub roda.
Ujung lainnya dari cam di pasang lengan rem, yang gunanya untuk memutar bubungan tersebut. Lengan rem di hubungkan dengan pedal rem melalui batang penarik rem (untuk roda belakang), sedangkan pada roda depan lengan rem di hubungkan dengan handel rem depan melalui kawat (Northop, 2000). Gambar dari rem teromol ini dapat di lihat pada Gambar 2.3.
Universitas Kristen Petra Gambar 2.3. Rem Teromol Single Leading Shoe,
http--www_dansmc_com-drum2_jpg.
2.3. Bahan-bahan Penyusun Sistem Teromol
1. Bubungan : pendorong kampas untuk bergesekan dengan drum sehingga menimbulkan gesekan dalam pengereman.
2. Anchor pin : berfungsi untuk mencekam sepatu rem.
3. Drum : tempat kampas mengadakan friksi, ikut berputar dengan putaran roda.
4. Sepatu rem : pendukung kampas untuk mendorong pada drum sehingga menimbulkan friksi atau gesekan.
2.4. Dasar Perencanaan Elemen Pemindah Daya
Berdasarkan pada mekanisme alat uji, maka pada perencanaan elemen ini akan di gunakan poros, rantai dan Sprocket, pasak serta bantalan.
Poros merupakan salah satu bagian yang penting dari setiap mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran dan peranan inilah yang di pegang oleh poros yang merupakan alat sebagai pentransmisi daya. Pada perencanaan ini akan digunakan poros transmisi. Dimana poros jenis ini mendapatkan beban berupa beban puntir murni atau puntir dan lentur. Daya di transmisikan melalui kopling, roda gigi, pulley, sabuk atau sproket.
BUBUNGAN ( CAM ) SEPATU REM ANCHOR PIN
Universitas Kristen Petra Untuk merencanakan poros juga perlu memperhatikan :
1. Kekuatan poros: Poros transmisi dapat mengalami beban puntir dan beban tekuk, kelelahan, tumbukan akibat adanya beban atau pengaruh konsentrasi tegangan karena permukaannya yang tidak rata.
2. Kekakuan poros: Meskipun poros mempunyai kekuatan yang cukup tetapi jika lenturan atau defleksi puntirnya terlalu besar akan mengakibatkan getaran atau suara.
3. Putaran kritis: Bila putaran mesin dinaikkan, maka harga putaran tertentu akan menyebabkan terjadinya getaran yang besar. Maka, poros direncanakan sebaiknya mempunyai putaran kerja yang lebih rendah dari putaran kritis
4. Bahan poros yang akan digunakan: Poros untuk mesin umumnya terbuat dari baja yang ditarik dingin. Poros yang dipakai untuk putaran tinggi dan beban berat umumnya terbuat dari baja paduan.
Berikut ini adalah penjelasan-penjelasan macam-macam tegangan : Tegangan adalah gaya yang terjadi pada suatu luasan tertentu.
Rumus umum: A F = σ (2.1) di mana : σ = tegangan (N/m2, lbf/in2) F = gaya (N, lbf) A = luas penampang (m2, in2)
Tegangan–tegangan yang terjadi pada material suatu konstruksi, secara umum terbagi menjadi 3 jenis yaitu: tarik (tension), tekan (compression), dan geser (shearing).
Tegangan tarik dan tekan memiliki arah tegak lurus terhadap permukaan benda atau sejajar dengan arah normal sehingga tegangan tarik dan tekan dapat disebut juga tekanan normal yang memiliki simbol ‘σ’. Tegangan geser adalah
Universitas Kristen Petra tegangan yang terjadi pada permukaan yang memiliki arah tangensial terhadap permukaan benda yang dikenai gaya, yang dilambangkan ‘τ’.
2.4.1. Momen Puntir
Momen Puntir pada poros akan menimbulkan tegangan geser.
Gambar 2.4 Momen Puntir
Tegangan geser maksimum yang terjadi dapat dituliskan dengan persamaan berikut: Wt Mt = t τ (2.2) di mana:
τt = Tegangan geser maksimum (N/m2, lbf/in2) Mt = Momen puntir (N.m, lbf.in)
= 2.F.L
Wt = Momen tahanan torsi (m3, in3)
= 16 π.D3
(2.3)
L = Panjang poros (N.m, lbf.in) D = Diameter poros (m, in)
Maka untuk poros pejal diperoleh persamaan :
(2.4) 3 t
π.D
32.F.L
=
τ
Universitas Kristen Petra 2.4.2. Momen Bending
Momen bending akan menimbulkan tegangan tarik atau tekan. Arah gaya yang menimbulkan tegangan bending adalah tegak lurus terhadap sumbu batang.
Gambar 2.5 Momen Bending
Rumus tegangan bending yang terjadi adalah sebagai berikut :
(2.5)
di mana :
σb = tegangan bending (N/m2, lbf/in2)
Mb = momen bending yang terjadi (N.m, lbf.in) Wb = momen tahanan bending (m3, in3)
D = diameter poros (m, in)
2.4.3. Rantai Sprocket
Ratai mengait pada gigi sprocket dan dapat meneruskan daya tanpa adanya slip, sehingga rantai sprocket ini dapat menjamin putaran yang tetap pada sepeda motor.
Rantai sebagai transmisi mempunyai keuntungan-keuntungan seperti mampu meneruskan daya besar karena kekuatannya yang besar, tidak memerlukan tegangan awal, keausan kecil pada bantalan, dan mudah memasangnya. Karena
b b b
=
σ
W
M
3 b b.
.
32
=
σ
D
M
π
Universitas Kristen Petra keuntungan-keuntungan tersebut, rantai sproket lebih banyak digunakan dalam sepeda motor (Suga, K, & Sularso,2002).
Gambar 2.6. Rantai Sproket, Sularso Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Penelitian Elemen Mesin, (PT. Pradnya Paramita, 2004), p. 190
2.4.4. Bantalan
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu poros yang berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan panjang umur. Bantalan ini harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros serta elemen mesin lainnya agar dapat bekerja dengan baik.
Bantalan ini dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Atas dasar gerakan bantalan terhadap poros.
• Bantalan luncur (Gambar 2.7). Pada bantalan ini terjadi gesekan luncur antara poros dan bantalan karena permukaan poros ditumpu oleh permukaan bantalan dengan perantaraan lapisan pelumas.Gambar 2.7 menunjukkan macam-macam bantalan luncur. • Bantalan gelinding (Gambar 2.8). Pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding antara bagian yang berputar dengan yang diam melalui elemen gelinding seperti bola (peluru), rol atau rol jarum dan rol bulat. Gambar 2.8 menunjukkan macam-macam bantalan gelinding.
Universitas Kristen Petra 2. Atas dasar arah beban terhadap poros.
• Bantalan radial. Arah beban yang ditumpu bantalan ini adalah tegak lurus sumbu poros.
• Bantalan radial. Arah beban bantalan ini sejajar dengan sumbu poros.
• Bantalan gelinding khusus. Bantalan ini dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros.
Bantalan luncur dapat diklasifikasikan menurut beberapa cara :
1. Menurut bentuk dan letak bagian poros yang ditumpu bantalan, adapun macam-macamnya adalah sebagai berikut :
• Bantalan radial, yang dapat berbentuk silinder, belahan silinder, elips.
• Bantalan aksial, yang dapat bernbentuk engsel, kerah. • Bantalan khusus, yang berbentuk bola.
2. Menurut pemakaiannya terdapat bantalan untuk penggunaan umum, bantalan poros engkol, bantalan utama mesin perkakas, bantalan roda kereta api.
3. Dalam teknik otomobil, bantalan luncur dapat berupa bus, bantalan logam sinter dan bantalan plastik.
Gambar 2.7. Macam-macam Bantalan Luncur, Sularso Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Penelitian Elemen Mesin, (PT. Pradnya Paramita, 2004), p. 104
Universitas Kristen Petra Bantalan gelinding mempunyai keuntungan dari gesekan gelinding yang sangat kecil dibandingkan dengan bantalan luncur. Seperti pada Gambar 2.8. elemen gelinding seperti bola atau rol dipasang diantara cincin luar dan cincin dalam. Dengan memutar salah satu cincin tersebut, bola atau rol akan membuat gerakan gelinding, sehingga gesekan diantaranya akan jauh lebih kecil. Untuk bola atau rol, ketelian tinggi dalam bentuk dan ukuran merupakan keharusan, karena itu maka luas bidang kontak antara bola atau rol dengan cincinnya sangat kecil, maka besar beban per satuan luas atau tekanannya menjadi sangat tinggi. Dengan demikian, maka bahan yang dipakai harus mempunyai ketahanan dan kekerasan yang tinggi.
Bantalan gelinding dapat diklasifikasikan atas :
1. Bantalan radial, yang terutama membawa beban radial dan sedikit beban aksial dan bantalan aksial yang membawa beban yang sejajar sumbu poros.
2. Menurut bentuk elemen gelindingnya, dapat dibagi atas bantalan roda dan bantalan rol.
3. Menurut banyaknya baris dan konstruksi dalam.
Gambar 2.8. Macam-macam Bantalan Gelinding, Sularso Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Penelitian Elemen Mesin, (PT. Pradnya Paramita, 2004), p. 129
Universitas Kristen Petra Seperti pada perencanaan elemen mesin yang lain, untuk menentukan bantalan juga ditentukan besar beban, serta arahnya. Besar beban pada bantalan disebut
juga beban ekuivalen, ada 2 macam beban ekuivalen, yaitu :
1. Beban ekuivalen statis adalah beban yang menyebabkan deformasi permanen pada bagian dimana elemen gelinding dan cincin melakukan kontak
2. Beban ekuivalen dinamis adalah beban yang digunakan untuk menentukan umur bearing pada putaran yang direncanakan.
Bantalan mempunyai umur pemakaian. Jika bantalan menerima beban yang makin ringan, maka umur dari bantalan tersebut akan makin panjang. Dan adapun hubungan antara beban (P) dan umur (L) dari bantalan dapat dirumuskan sebagai berikut : 6 10 .10 k P C L = dimana :
L10 = Umur bearing dengan tingkat kepercayaan 90% dengan satuan putaran. P = Beban ekuivalen
Dan beban ekuivalen dapat dihitung dengan menggunakan rumus : T Y R X V P= . . + . dimana : P = Beban ekuivalen V = Faktor rotasi X = Faktor gaya radial
R = Beban radial yang diterima Y = Faktor gaya aksial
Universitas Kristen Petra 2.4.5. Pegas
Pegas ini berfungsi sebagai pelunak tumbukan atau kejutan seperti pada pegas kendaraan, sebagai penyimpan energi, sebagai alat pengukaur pada timbangan, dan juga berfungsi sebagai penegang atau penjepit serta sebagai pembagi rata tekanan.
Macam-macam dari pegas adalah: 1. Pegas tekan. 2. Pegas tarik 3. Pegas puntir 4. Pegas volut 5. Pegas daun 6. Pegas miring 7. Pegas cincin 8. Pegas batang puntir
Pegas dapat digolongkan atas dasar jenis beban yang dapat diterimanya seperti diperlihatkan dalam gambar 2.9. adalah sebagai berikut (Suga, K, & Sularso, 2002):
Gambar 2.9. Macam-macam Pegas, Sularso Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan dan Penelitian Elemen Mesin, (PT. Pradnya Paramita, 2004), p. 312
Universitas Kristen Petra 2.4.6. Pasak
Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian bagian mesin seperti roda gigi, sproket, puli kopling. Pada poros, momen diteruskan dari poros ke naf atau dari naf ke poros (Suga, K, & Sularso, 2002). Pasak pada umumnya dapat dibedakan antara pasak pelana, pasak rata, pasak benam, dan pasak singgung yang umumnya berpenampang segi empat.
Dalam arah memanjang dapat berbentuk prismatis atau berbentuk tirus. Pasak benam prismatis ada yang khusus dipakai sebagai pasak luncur. Pasak luncur memungkinkan pergeseran aksial roda gigi pada porosnya seperti pada seplain. Yang umum dipakai adalah pasak benam yang dapat meneruskan momen yang besar. Untuk momen dengan tumbukan, dapat dipakai pasak singgung.
2.4.7. Kopling Tak Tetap
Sebuah kopling tak tetap adalah suatu elemen mesin yang menghubungkan poros yang digerakkan dan poros penggerak, dengan putaran yang sama dalam meneruskan daya, serta dapat melepasakan hubungan kedua poros tersebut baik dalam keadaan diam maupun berputar.
Macam-macam kopling tak tetap : 1. Kopling cakar
2. Kopling Plat 3. Kopling Kerucut 4. Kopling Friwil
Dengan adanya berbagai macam kopling tersebut, maka dipilihlah kopling cakar , yang dikarenakan : Konstruksi kopling ini yang paling sederhana dibandingkan kopling tak tetap lainnya. Kopling cakar ini dapat dihubungkan alam keadaan berputar, tetapi hanya dapat digunakan pada satu arah putaran saja. Namun demikian, karena timbulnya tumbukan yang besar jika dihubungkan dalam keadaan berputar, maka cara menghubungkan semacam ini hanya boleh dilakukan jika poros penggerak berputar dengan putaran yang pelan (Suga, K, & Sularso, 2002).
Universitas Kristen Petra Gambar 2.10. Kopling Tak Tetap, Sularso Kiyokatsu Suga, Dasar Perencanaan
