DIYANTO MIRA I 8608016

(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 : DIYANTO MIRA

I 8608016

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

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

commit to user

(3)

commit to user

(4)

commit to user

iv

MOTTO

 Cinta kepada Allah adalah puncaknya cinta. Lembahnya cinta adalah cinta kepada sesama.

 Kejarlah kesempurnaan, maka kesuksesan pun akan kau raih (3 idiot).

 Teman sejati adalah ia yang meraih tangan anda dan menyentuh hati anda (Heather Pryor).

 Ketergesaan dalam setiap usaha membawa kegagalan. (Herodotus ).

 Berani untuk bermimpi, berani untuk mencoba dan berani untuk menjadi seorang yang sukses.

 Hidup adalah perjuangan, usah kau menangisi hari kemarin (Dewa).

 Pasti kita kan terbang tinggi bila terus berlari, teruskanlah tanpa henti (Kotak).

(5)

commit to user

v

PERSEMBAHAN

Dengan izin-Mu (Allah SWT), kupersembahkan karya tulis ini pada :

1. Ayah dan ibu tercinta atas segenap kasih sayangnya, pengorbanan serta dukungan baik dalam bentuk moril maupun materiil dan kesabarannya dalam mendidikku.

2. Kakakku Supriyono selaku pimpinan Edi Peni Group beserta seluruh karyawannya yang sangat berjasa dalam kelancaran kuliahku selama ini.

3. Sahabat-sahabatku kelompok TA engine stand KOMATSU, Gondez,

Embex, Nopex yang selalu menjadi teman dalam suka maupun duka dalam mengerjakan Proyek Akhir ini.

4. AD 6088 HU yang setia mengantar kemanapun aku pergi dan memberi motivasi karena lajunya yang menantang adrenalin.

5. Rekan-rekan kost AURA yang telah banyak membantu dan menemani. 6. Laboran laboratorium motor bakar dan proses produksi.

7. Teman-teman DIII Teknik Mesin Otomotif 08, terima kasih atas semangat, kerjasama dan kebersamaannya.

(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.

Diyanto Mira I 8608016

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 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

(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

(13)

commit to user

BAB I PNAHULUAN

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

(14)

commit to user

2

1.3. Pembatasan Masalah

Batasan masalah dalam proyek ini meliputi :

1. Pembuatan gambar dengan& '() *+, -AutoCad untuk 3D dan 2D.

2. Perhitungan./+&0&, perhitungan las serta perhitungan pegas pada rangka

-1201 -& ) +1 3didasarkan pada beban statik .

1.4. Tujuan Proyek Akhir

Tujuan dari pembuatan proyek ini antara lain :

1. Mendesain4 ,')') 54 --1201 -& ) +1 3dalam wujud gambar 2D dan 3D. 2. Melakukan perhitungan ./+&0&6 perhitungan las serta perhitungan pegas

pada rangka-1201 -& ) +1 3didasarkan pada beban statik. 3. Membuat4 ,')') 54 --1201 -& ) +1 3KOMATSU& -,0-&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

(15)

commit to user Adapun kelima bab tersebut adalah :

78 BAB I P9N:AHULUAN

Pada bagian ini penulis menyajikan latar belakang, perumusan masalah, serta maksud dan tujuan dalam pengerjaan Proyek Akhir ini.

;. BAB II LANDASAN TEORI

Pada bagian ini penulis mengungkapkan dan menguraikan secara singkat tentang mesin diesel KOMATSU < =>? =< 114 serta rumus yang digunakan dalam perhitungn statika, perhitungan las dan perhitungan pegas rangka=@A?@ =< B C@ D.

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

(16)

commit to user

E

FGFHH IGJGKLMNKH

OPQ RST U VW X YX V T

Z[sin/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).

Meskipun untuk motor diesel tidak diperlukan sistem pengapian seperti halnya pada motor bensin, namun dalam motor diesel diperlukan sistem injeksi bahan bakar yang berupa pompa injeksi \injection pump) dan pengabut \injector) serta perlengkapan bantu lain. Bahan bakar yang disemprotkan harus mempunyai sifat dapat terbakar sendiri \self ignition)

(17)

commit to user

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

] ^_`l 2abc`rbedaan 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

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

6

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 etsa 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 e n ter gi l h n yng ter gi mert m d setip st n l

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 etsa 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 :

(20)

commit to user

8

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.

) umpuan sendi 2) umpuan rol

) umpuan jepit

Gambar 2 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) anda positif b) anda negatif

Gambar 2 erjanjian tanda (Kamarwan, 1975).

e. Reaksi

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

(22)

commit to user

de

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

(23)

commit to user ti k dikethui meleih i juml h per mn kesetim ngn yng dig kn sistem ehing persmn kesetim ngn perlu

dileng pi dengn me m n ri deformsi l erikut e r

tipe tipe lok sttis t k tentu sert per mnny (William, 1993).

=P a b_L₂ 2 M B=P _L₂.

RA =P b

2

L b) RB=

P a2

L a )

M A=M b_L₂ 2a b) MB=M a_L₂ 2b a)

RA= RB=6 M a

.b

L

M A= M B=Pa_L x ( L - a )

RAV = RBV =P

M A= M B=w L

2

1₂

(24)

commit to user

kl

mno pqrq st pqrq suvw qx

yitz mengetzhui { zzhw rzngkz (c|}~ s ) mobil memikul atau menahan beratnya mesin, komponen penggerak, , 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 karetneoprene khusus.

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 Pe gas terpotong pada dudukan sumb (Martawilasa, 2007).u

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 efleksi pegas daun (Khurmi, 1982).

( ) = 12 _{(2 + 3 )}

dan

=6

Keterangan : = Defleksi

W = Beban maksimal L = Panjang pegas daun E = 2,1 x 105_N/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 busingbrons antara gantungannya. Sedangkan bagian bawah (baut mata pegas) menggunakan busing karet berlapis baja.

(28)

commit to user ipi (pelat) ayunan

E. Busing baja tipis F. Karet

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

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

Gambar 2 Kelengkapan gantungan pegas daun (Martawilasa, 2007).

2. Pegas Spiral (Coil )

(29)

commit to user

l 2 Values of allowable shear stress, Modulus of elasticity and Modulus

of rigidity for various spring materials (R.S. KHURMI, 1982).

Tabel 2 Total number of turns, solid length and free length for different types of end connections (R.S. KHURMI, 1982).

(30)

commit to user

njng r t(id length of the spring )(R.S. KHURMI, 1982). Ls= n d

Dimana= n = jumlah koil lilitan d = diameter kawat

b. Panjang bebasfree 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=

=

_8CGd₃_N

= defleksi dari pegas

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

e

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

Pitch p) =

panjang bebas n'

Atau dapat dicari dengan cara :

(31)

commit to user

=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

yitu te ngn geser ki t momen komponen sum X dan Y dihitung dengan (R.S. KHURMI, 1982).

=

P_A

=

_, P _{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

(

l b b₆ 2

)

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 )

(33)

commit to user

N S N

m ngine Mounting

k

(34)

commit to user l m l porn inibebn mksiml disumsi n titik tengh

m

esi n l m pembgin be n setip tum n dihitung dengn cr m

enggun n persentse j rk ntr tum

27,4 % ,

72,6 %. ,

.

U : 72,6% 866 628,72 ,

- 628,72₂ 314,36 . 27,4% 866 237,28 ,

- 237,28₂ 118,64 .

,

: T 314,36

314,36 118,64 118,64

k m n .

k k

(35)

commit to user

314,36

M P ( - ) 314,36₁ 0,24 ( 1 57,34 .

573,4 .

frame m m n

R V R V w L

10 / . 1,43 2

7,15 71,5

M M w L1

10 / .(1,43m)2 12

(36)

commit to user

,

M M 57,34 + 1,7 59,04 . 590,4 . RV R V 314,36 + 7,15 321,51 3215,1

n o on m m n .

P

. P Z - Z ( - ) X 0

VX -321,51

X 321,51 .X 59,04 .  T ( 0 )

0

V -321,51

321,51 .0 59,04 - 59,04 .

-590,4 .

 T ( 0,24 ) 0

V -321,51 -3215,1

(37)

commit to user

18,12 . 181,2 .

P - Y ( - )

X 0

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

X 321,51 . kg ( ) 59,04 .

 T ( 0,24 ) 0 V - 7,15

321,51 . 0,24 59,04 . 18,12 .

181,2 .

 T ( 0,76 ) 0 V - 7,15

321,51 . 0,76 ( 0,76 m) 59,04 .

(38)

commit to user c otongn X - X ( - )

X 0

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

X 321,51 . kg m) kg m)

59,04 .

 T ( 0,76 ) 0

V 307,21

321,51 . 0,76 kg ( 0,76 m)

kg m) 59,04 .

21,84 . 218,4 .

 T 1 ) 0

V 307,21

321,51 . 1 kg ( 1 m)

kg ) 59,04 .

(39)

commit to user

S

k m n l

k k

(40)

commit to user R V 118,64 1186,4

M M ( - ) 118,64 0,14₁ ( 1

14,28 . 142,8 .

frame m m n l n .

R R w L

10 / . 1,2 2

6 60

M M w L

10 / . (1,2 )2 12

(41)

commit to user

,

M M 14,28 + 1,2 15,48 . 154,8 . R R 118,64 + 6 124,64 1246,4

n o on m m n l

P Z - Z ( - )

X 0

VX -124,64 X 124,64 .

 tik ( 0 ) 0

V -124,64 -1246,4 124,64 . 0 8 .

- 15,48 . - 154,8 .

 T ( 0,14 ) 0

V -124,64 -1246,4

(42)

commit to user

1,97 . 19,7 . P - Y ( - )

X 0

VX -124,64 + 118,64 - 6

X 124,64 . )

 tik ( 0,14 ) 0

V - 6

124,64 . 0,14 5,48 . 1,97 .

19,7 .  T ( 0,86 )

0

V - 6

124,64 . 0,86 kg ( 0,86 m)

(43)

commit to user e otongn X - X ( - )

X 0

VX -124,64 + 118,64 118,64 112,64

X 124,64 . kg ( m) 8,64 . (

) g

 tik ( 0,86 ) 0

V 112,64

124,64 . 0,86 kg (0.86 m) )

6,29 . 62,9 .

 T ( 1 ) 0 V 112,64

124,64 . 1 64 . ( 1 m)

kg ) 5,48 .

(44)

commit to user

S

k Frame Chasis

k k k k

(45)

commit to user eksi yng di sil n ki t ri y lintng ter p t ng

P b

L b)

321,51 . (0,65 )2

(2,83 )3

(

3 . 2,18 + 0,65)

43,09 430,9

RJ P a_L a )

321,51 . (2,18 )2

(2,83 )3

(

2,18 + 3 . 0,65)

278,42 2784,2

(46)

commit to user

(47)

commit to user eksi yng di sil n ki t ri y lintng ter p t ng

P a b L

124,64 .1,32 . (1,51 )2 2,83 )2

46,84 . 468,4 .

M J P _L

321,5 .( 1,32 )2. 1,51 (2,83 )2

105,62 . 1056,2 .

RI P b

L b)

124,64 . (1,51 )2

(2,83 )3

(

3 . 1,32 + 1,51 )

68,59 685,9

(48)

commit to user

(49)

commit to user

, MI 47,662 + 17,782+ 46,842+3,852 69,26 . 692,6 .

MJ 206,032- 14,142+ 105,622+4,342 231,13 . 2311,3 .

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

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

frame chasis

M I M J w L

10 / . (2,83 )2 12

6,67 . 66,7 .

RI RJ w L

10 / . 2,83 2

14,15 141,5

S chasis

frame chasi

MI 69,26 . + 6,67 . 75,93 . 759,3 .

(50)

commit to user

RI 142 + 14,15 156,15 1561,5

RJ 364,85 + 14,15 379 3790

n o on frame chasis

. P Z-Z ( )

0 V -379

-3790 379.  tik ( 0)

0 V -379

-3790 379.0

-237,8 . -2378 .  T ( 0,65)

0 V -379

(51)

commit to user otongn Y -Y ( )

0

V 321,51 - 379 -57,49 -574,9

379. ( -0,65) + 59,04

 tik ( 0,65) 0

V -57,49 -574,9

379.0,65 (0,65 - 0,65) + 59,04 67,59 .

675,9 .  T ( 1,51)

0 V -57,49

-574,9

379 .1,51 (1,51 - 0,65) + 59,04 117,04 .

1170,4 .

(52)

commit to user

(53)

commit to user

Cross Member

M L w L

10 / . (1 )2 12

(54)

commit to user

RL w L

10 / . 1 2

5

RI RL 156,15 + 5 161,15 1611,5

M I ML 75,93 + 0,83 76,76 767,6

S

Cross Member l k

M J MK w L

10 / . (1 )2 12

(55)

commit to user

J RK w L

10 / . 1 2

5

RJ RK 379 + 5 384 3840

M J MK 237,8 + 0,83 238,63 2386,3

S

o ) T

- 04 .

- Mild Steel 36 ( ) 65.000 448,15

448,15 / 2

- Inersia ( ) U12 364 4

- ( ) U12 60

- P ( 10 / 2

. .

59,04 . 1000

59,04 . 1000 10 / 2

(56)

commit to user

÷÷

dari kekuatan tarik material profil U12 yaitu 448,15 N/mm2_{. Jadi profil}

U12 yang dipakai aman.

b) Tumpuan belakang

- Momen maksimum pada tumpuan depan yaitu 15,48 kg.m

- Kekuatan tarikil l A 36 ( b) = 65.000 psi = 448,15 Mpa =

448,15 N/mm2

- Momenrsi (I) dari besi profil U12 = 364 cm 4

- 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:

(57)

commit to user

etn trik ( ) yang dihasilkan dari perhitungan 2,5 N/mm 2_<

dari kekuatan tarik material profil U12 yaitu 448,15 N/mm2_{. Jadi profil}

U12 yang dipakai aman.

) h asis

- Momen maksimum pada tumpuan depan yaitu 237,8 kg.m

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

- Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2

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 =_{60 mm}b

= 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.

Sambungan las

(59)

commit to user

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

b

.mm

=_534,5mm3143,6 N₂ s

l

= 5,88 N/mm2

Z =t x b

=0,707 x 3 x55₃ 2

= 2138,675 mm3

b =M_Z

(60)

commit to user

= 268,1 N/mm2

Tegangan geser maksimal :

max =₂

=₂ 268,12_+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/mm}2_{, 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.

Sambungan las

(61)

commit to user ikethui

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

=_534,5mm1186,4 N₂

b

s

= 2,22 N/mm2

_l

Z =t x b 142800 N.m

=0,707 x 3 x 55₃ 2 = 2138,675 mm3

b =M_Z

=_2138,675mm142800 N ₂ = 66,77 N/mm2

Tegangan geser maksimal :

max =₂

=₂ 66,772_+4(2,22)2

= 33,45 N/mm2

Tegangan normal maksimal :

(62)

commit to user

50

=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/mm}2_{, sehingga aman}

untuk diaplikasikan.

m o

(63)

commit to user

Beban total dari dan 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

Pegas daun

egas 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

52 =6330762 Nmm_{40320 mm}₂

(65)

commit to user

=80.103N/mm2.15 mm 8(6,33)310(1+ 0,5

(6,33)2)

=_{20290,89 (1 + 0,012)}1200000 = 58,4 N/mm

Ks = C

+

0,5_C

=

6,33

+

_6,330,5

= 1,07 N/mm

Pmax = d

3 _max

8K_sD

=3,14 . 15_8.1,07.953.315

=3338212,5_813,2 = 4105,03 N

(66)

commit to user

54

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 N₄ = 785,9 N

2. Beban tarik karena momen putar

Wt =_{2 [L}W . L . L2 12+ L22]

=3143,6 N . 260 mm_{2 [(26) + (67) ]}. 67 mm =54751060₁₀₃₃₀

= 5300,2 N

3. Beban tarik maksimum

W

tmax = 1₂ [ Wt + (W_t)2+ 4 Ws2 ]

(67)

commit to user

=1₂[ 5300,2 + 5528,36 ] = 5414,18 N

4. Beban geser maksimum

W

smax = 1₂ (W_t)2+ 4 W_s2

=1₂ (5300,2 N)2+ 4 (785,9 N)2

=1₂ 5528,36 = 2764,18 N 5. Tegangan geser tiap baut

max =WS max_A

=2764,18 N

4d2

=2764,18 N

4122

= 24,45 N/mm2

6. Tegangan tarik tiap baut

tmax=Wt max_A

=5414,18 N

4d2

=5414,18 N

4122

= 47,89 N/mm2

(68)

commit to user

56

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 N₆ = 197,7 N

2. Beban tarik karena momen putar

Wt =_{2 [L} W . L . L3 12+ L22+ L32]

=1186,4 N . 360 mm_{2 [(30) + (125)} ₊. 190 mm_{(190) ]} =81149760₁₀₅₂₅₀

= 771 N

3. Beban tarik maksimum

W

tmax = 1₂ [ Wt + (W_t)2+ 4 W_s2 ]

(69)

commit to user

= 818,74 N 4. Beban geser maksimum

W

smax = 1₂ (W_t)2+ 4 Ws2

=1₂ (771 N)2+ 4 (197,7 N)2

=1₂ 866,48 N = 433,24 N 5. Tegangan geser tiap baut

max =WS max_A

=433,24 N

4d2

=433,24 N

4162

= 2,15 N/mm2

6. Tegangan tarik tiap baut

tmax=Wt max_A

=818,74 N

4d2

=818,74 N

4162

= 4,07 N/mm2

(70)

commit to user

!

"# "$%

&'(")#*#+EN,INE STAND

(71)

(72)

commit to user

G C a

hasi s

4.4 C a E M

(73)

commit to user Tumpuan engine mounting

engine mounting

engine mounting chasi

ambar angka engine stand

(74)

commit to user

enggantung pegas belakang

chasis

ambar udukan pegas daun bagian depan

stoper

chasis

Stoper

(75)

commit to user

s

udukan shock absorber

differential chasis

shock absorber differential chasi

ambar engan ayun roda depan

bearing

(76)

commit to user

r S te ering flexibel

velg

ambar elg roda depan

(77)

commit to user atang penghubung lengan ayun

ambar udukan shock absober

(78)

commit to user

r

udukan bawah shock absober

(79)

commit to user

K a S

s s

st

u

st

st engine stand

engine stand

(80)

commit to user

(81)

commit to user

!

!" # $ $

%! & !"#'(!

)& *

+'(" ,*

$ - '#(& *.#

'!""*. 32.000

'!""*$.

/aring &(&! !

/aring &(&!

'!" ' $ $

'!" ' $ .

$ $

42 0&(&! 80.000 80.000

43 '!",+, 15.000 15.000

(82)

commit to user

23

45 46 789: ;:7

<=> ?@ABCDE FGH

I JK JL MN O JPyJLJQMRS MP TUVQ JQ WU VyJS XSN RU Y W JOZ[MK MP \]^_] ` abc]d eJQR P fRJQ JL gheXiIj a`k_ `l

mmno ZMKJU MRuqMPLMR PvL MR Pt

wt xJZMP OMS Q RO ML pMP r q R KJUR OM VL JN UVqM m3y3u2z S ru Q JN RPrrM UVqM

(83)

commit to user

w

¡¢£ st¡¤¥ ¦ u

§ w ¨ u©ª «¤¬