1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Semenjak new normal diterapkan di negara Indonesia, ketika wabah covid- 19 telah menginfeksi sebagian masyarakat Indonesia. Olahraga merupakan aktivitas yang sering ditemukan di luar rumah selain melakukan pekerjaan, olahraga yang mulai digemari oleh sebagian masyarakat Indonesia ialah bersepeda. Sehingga rata – rata kenaikan penjualan sepeda di Indonesia sekitar 30% dibandingkan dengan penjualan sepeda pada periode tahun 2019. Bulan April merupakan bulan kenaikan penjualan saat pemerintah mulai melonggarkan kebijakan Pembatas Sosial Berskala Besar (PSBB) (Kurnia, 2020).
Semakin banyaknya akan permintaan sepeda dari masyarakat akan mempengaruhi meningkatnya produksi sepeda dari tahun sebelumnya. Sepeda racing bike, MTB (Mountain Bike), BMX (Bicycle Motocross), fixie dan lain – lain, merupakan sepeda yang pada umum digunakan oleh sebagian masyarakat Indonesia. Sepeda harus memiliki desain yang sesuai kegunaannya, agar dapat memberikan kenyamanan dalam bersepeda. Salah satu faktor kenyamanan dalam bersepeda terletak pada sudut head tube, pada nilai sudut head tube akan memberikan kenyamanan steering sepeda lebih lincah dan steering sepeda yang mudah berbelok.
Masyarakat telah meningkatkan produksi sepeda, dengan begitu perusahaan sepeda harus meningkatkan nilai kualitas kenyaman dalam perancangan sepeda yang disesuaikan dengan kegunaannya. Sebelum dijual kepada masyarakat, proses produksi pembuatan sepeda harus dilakukan uji kelayakan terlebih dahulu. Salah satu komponen yang harus diuji adalah rangka, rangka merupakan salah satu bagian dari sepeda yang menopang beban dari pengendara. Perusahaan sepeda perlu mengetahui nilai keamanan pada rangka yang ditinjau dari nilai tegangan, displacement, dan safety factor. Perusahaan harus melakukan sebuah pengujian pada sebuah rangka yang bertujuan untuk
2 mengetahui nilai tegangan, displacement, dan safety factor ketika diberi sebuah gaya atau beban dengan perbedaan sudut pada head tube. Salah satu pengujian yang akan digunakan pada penelitian ini adalah pengujian statis (falling mass) kepada rangka, dengan rujukan pengujian pada penelitian ini yaitu menggunakan standar frame and fork test methods TBIS 4210-6:2019. Selanjutnya, penelitian akan dilanjutkan dengan menganalisis nilai tegangan, safety factor, dan displacemenet pada rangka sepeda ketika melakukan variasi pada sudut head tube.
Pengujian ini akan mengetahui apakah setiap perubahan sudut head tube akan merubah nilai tegangan, displacement, dan safety factor dari rangka sepeda.
Pengujian ini menggunakan metode Finite Element Anlaysis (FEA) dengan menggunakan Computer Simulation
1.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai tegangan dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis ?
2. Bagaimana pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai displacement dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis ?
3. Bagaimana pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai safety factor dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis ?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut :
1. Menganalisis pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai tegangan dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis.
2. Menganalisis pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai displacement dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis.
3 3. Menganalisis pengaruh variasi sudut head tube rangka sepeda terhadap nilai safety factor dengan pengujian statis (falling mass) menggunakan metode Finite Element Analysis.
1.4 Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian yang akan digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Sebagai refrensi untuk penelitian selanjutnya mengenai topik simulasi statis (falling mass) pada rangka sepeda.2.
Mengetahui pengaruh variasi sudut head tube terhadap nilai tegangan, displacement, dan safety factor pada rangka..1.5 Kerangka Pemikiran
Konsep kerangka pemikiran yang dilakukan pada penelitian dengan judul Analisis Pengaruh Variasi Sudut Head Tube rangka Sepeda Terhadap Safety Factor dengan Pengujian Statis (Falling Mass) menggunakan metode Finite Element Analysis. Sepeda dapat mempertahankan bentuk aslinya karena adanya sebuah rangka yang dapat menopang komponen sepeda. Rangka pada setiap jenis sepeda seperti BMX, hybrid, racing bike, fixie, MTB, folding bike memilki komponen rangka seperti : rem, kemudi, garpu, rangka, roda dan pelek, pedal, pelana dan tiang kursi. Pada rangka memiliki komponen seperti : bottom bracket, chain stay, down tube, head tube, top tube, seat tube, dan seat stay. Pada penelitian ini, kerangka yang digunakan adalah sepeda dengan jenis tipe racing bike, menggunakan material aluminium alloy 6061 dengan menggunakan geometri pada rangka sepeda menggunakan pengujian statis (falling mass) TBIS 4210-6:2019. Pada penelitian ini akan menganalisis rangka sepeda ketika mengubah sudut sebesar 73⁰, 73.5⁰, 74⁰, 74.5⁰, 75⁰ pada head tube. Hasil yang akan didapat berupa tegangan, safety factor, displacement, ketika hasil telah didapatkan, dilanjutkan dengan menganalisis hasil simulasi rangka sepeda pada perbedaan sudut headtube.
4 Kerangka Pemikiran
ANALISIS PENGARUH VARIASI SUDUT HEAD TUBE RANGKA SEPEDA TERHADAP SAFETY FACTOR DENGAN PENGUJIAN STATIS (FALLING MASS) MENGGUNAKAN METODE FINITE ELEMENT ANALYSIS (FEA).
Sepeda
MTB BMX Racing
Bike Hybrid Fixie Folding
Bike
Rangka
Rem Kemudi Garpu Roda dan
Pelek Pedal Pelana dan
tiang kursi
Bottom
Bracket Chain Stay Down Tube Seat Stay Seat Tube Head Tube Down
Tube
Perancangan Geometri
Rangka
Material Aluminium
Alloy 6061
Sudut Head Tube Pengujian
73⁰, 73.5⁰, 74⁰,74.5⁰, 75⁰ Gerak Jatuh
Bebas (Falling
Mass) Kriteria : TBIS 4210-6:2019
Variabel Kontrol
Variabel Independen
Tegangan Displacement Safety Factor
Analisis Hasil Kekuatan Rangka
Dari Simulasi FEA
Gambar 1.1 Kerangka Pemikiran Penelitian
