PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Sarana transportasi yang dimaksudkan untuk meningkatkan pelayanan mobilitas penduduk dan sumber daya lainnya yang dapat mendukung pertumbuhan ekonomi di pedesaan. Penggunaan alat transportasi di pedesaan tentunya memerlukan rangka sasis yang berfungsi sebagai penopang seluruh beban pada kendaraan (Simanjuntak, 2009). Bagian penting pada sebuah mobil yang harus mempunyai struktur kokoh yang mampu menopang atau memikul beban kendaraan disebut dengan rangka.
Berdasarkan latar belakang diatas maka penulis memilih judul Perancangan Sasis Kendaraan Sebagai Alat Transportasi Pedesaan.
RUMUSAN MASALAH
TUJUAN PENELITIAN
BATASAN MASALAH
Perancangan sasis kendaraan pedesaan meliputi: pusat gravitasi sasis, kekuatan rangka sasis dan kekuatan sambungan las kendaraan pedesaan.
SISTEMATIKA PENULISAN
LANDASAN TEORI
PERANCANGAN
CHASIS (RANGKA)
- Composite Body ( Konstruksi Terpisah)
- Monocoque Body ( Konstruksi Menyatu )
Konstruksi badan kendaraan yang memisahkan badan kendaraan dan rangka kendaraan disebut konstruksi tersendiri (Bodi Komposit). Rangka balok terdiri dari balok-balok memanjang yang disambung di tengah-tengah, sambungan badannya dibuat rendah, yang disebut dengan .
Rangka lantai adalah rangka yang disambung dan dilas antara bodi dan rangka, sehingga menciptakan ruang interior yang lebih luas.
GAYA DAN STRUKTUR
15 Apabila berat batang membentur titik potong maka akan timbul pengaruh sekunder yang bersifat lokal tetapi dapat diabaikan. Berat yang bertindak sebagai beban terletak lateral terhadap balok dan dapat diabaikan karena gaya geser dan momen yang ditimbulkan sangat kecil dibandingkan dengan intensitas dan pengaruh gaya aksial dominan. Namun, jika suatu struktur stabil, perubahan bentuk umumnya akan kecil karena gaya aksial yang bekerja; struktur yang muncul cenderung kembali ke bentuk aslinya ketika beban dihilangkan.
Sedangkan pada struktur tidak stabil, perubahan bentuk akan cenderung terus meningkat jika struktur mengalami tegangan dan cenderung tidak kembali ke bentuk semula. Proses yang stabil dalam suatu struktur akan ditentukan oleh konfigurasi elemen bentuk dan sistem masking. Suatu konfigurasi struktur mempunyai banyak elemen struktur, cara menyusun dan menghubungkan elemen struktur tersebut.
Suatu gaya atau momen dibedakan menjadi aksi dan reaksi terhadap gaya atau momen yang bekerja. Sedangkan apabila suatu gaya atau momen terjadi akibat reaksi terhadap suatu gaya dalam, maka demi menjaga keutuhan struktur, sehingga keseimbangan dalam struktur dapat terjaga.
TEGANGAN DAN REGANGAN
- Tegangan Normal
- Regangan Normal
- Tegangan izin dan beban izin
- Analisis Tegangan Bidang
18 Balok yang terjadi sepanjang batang Gaya geser dan momen lentur akan menimbulkan tegangan geser dan tegangan lentur. Balok yang mengalami lentur positif akan mengalami tegangan dengan arah sejajar dengan panjang batang (tegangan normal) (Gere & Timoshenko, 1997). Jenis tegangan lainnya disebut tegangan geser, yang bekerja dalam arah tangensial terhadap permukaan material.
Hubungan antara beban ijin dan tegangan ijin tergantung pada jenis strukturnya, dalam hal ini kita hanya mengenal jenis struktur dasar saja yaitu batangan yang mengalami tarik atau tekan, yang mengalami geser langsung dan tumpuan. Misalnya, dalam kasus batang dalam keadaan tarik, tegangan mempunyai distribusi yang merata pada penampang sepanjang gaya aksial resultan bekerja melalui pusat massa penampang. Sambungan yang mengalami geser, kami anggap hanya tegangan geser transversal rata-rata (Gere & Timoshenko, 1997).
Pada subbab selanjutnya akan dibahas kasus khusus yaitu plane stress, dimana komponen tegangan hanya bekerja pada satu bidang saja. Persamaan tegangan bidang menunjukkan bahwa tegangan normal dan tegangan geser bekerja pada bidang miring suatu elemen yang memotong sumbu x dan y (Gbr. Dengan cara ini dapat diperoleh tegangan positif dan negatif yang besar sehingga tegangan normal maksimum dan minimum dapat diperoleh. ditentukan, oleh karena itu disebut tegangan utama.
Dengan asumsi bahwa regangan normal dan regangan geser yang berhubungan dengan sumbu xy diketahui. Titik Q adalah titik dimana benda diregangkan dan diasumsikan tegangan diketahui pada koordinat bidang yz, zx, xy (gambar) yang bekerja pada bidang miring terhadap sumbu x, y, z.
MOMEN
- Besar Momen Gaya
- Momen Kopel
- Momen Inersia
- Momentum Sudut
21 Momen gaya diatas yang menyebabkan benda melakukan gerak rotasi, sehingga benda mempunyai percepatan sudut r, adalah panjang garis yang tegak lurus sumbu rotasi terhadap garis kerja gaya. Perubahan yang terjadi pada gerak rotasi akan terjadi karena adanya gaya putar yang disebut torsi. Momen gaya disebut sebagai turunan pertama fungsi momentum sudut terhadap waktu (Zaelani, Cunayah, & Irawan, 2006).
Jika hasil perkalian massa suatu benda dengan kuadrat jarak suatu benda dari pusat massa sumbu rotasi disebut momen inersia (Dwiyanto, 2012). Jika suatu gerak rotasi mempunyai besar yang sama dengan suatu massa, maka disebut momen inersia. Momen inersia (I) suatu partikel bermassa m didefinisikan sebagai hasil kali massa partikel m dengan kuadrat jarak partikel dari titik pivot sumbu rotasi (Zaelani, Cunayah, & Irawan, 2006 ).
24 Sedangkan menurut (D'Gramma, 2013) momen inersia/momen inersia adalah ukuran seberapa mudah suatu benda berputar pada porosnya. Arah momentum sudut suatu benda yang berputar dapat ditentukan dengan aturan putaran sekrup atau aturan tangan kanan. Pada gerak translasi benda mempunyai momentum linier, sedangkan pada gerak rotasi mempunyai momentum sudut (Zaelani, Cunayah, & Irawan, 2006).
Jika suatu benda mempunyai torsi yang bekerja padanya, maka momentum sudutnya akan tetap besar. Hukum kekekalan momentum sudut “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada suatu benda, maka momentum sudut benda tersebut tetap” (Zaelani, Cunayah, & Irawan, 2006).
PENGELASAN
- Sambungan Las
- Jenis-jenis Sambungan las
- Jenis-jenis Las dan Ukuran Las
Setelah mengetahui luas penampang las, maka beban yang dapat diterima lapisan las dapat dihitung. Pengelasan butt memungkinkan sambungan memiliki ketebalan nominal yang sama dengan komponen yang disambung dan dikenai beban tarik. Jika sambungan las dibuat secara sempurna antara logam las yang sesuai, maka sambungan tersebut akan lebih kuat dibandingkan dengan logam dasar.
Pada pengelasan yang menggunakan las, maka hasil las akan lebih kuat dari logam dasar dan tidak diperlukan analisa lebih lanjut. Las fillet dibuat untuk segitiga sama kaki, dengan ukuran las ditentukan oleh panjang kaki. Lasan fillet apabila dikenai beban geser akan mengalami patah sepanjang bagian las terpendek yaitu garis.
Tujuan dari desain sambungan adalah untuk menentukan panjang kaki, bentuk atau pola las, dan panjang las. Metode yang digunakan meliputi penentuan gaya maksimum per inci untuk panjang kaki las. 30 Tabel 4.1 memberikan data tegangan geser yang diijinkan untuk kombinasi logam dasar dan elektroda las.
Secara umum tegangan geser ijin struktur pada bangunan gedung adalah beban diam atau statis, nilai ini digunakan untuk jenis beban seperti jembatan.
BAJA UNP DAN SIFAT MATERIAL
- Hubungan Tegangan-Regangan Baja Struktur
- Kelebihan dan Kekurangan Baja Sebagai Material Struktur
31 Baja struktural dapat dibuat dalam berbagai bentuk dan ukuran profil tanpa banyak mengubah sifat fisiknya. Jika gaya tarik yang diberikan pada baja struktur akan menimbulkan pemanjangan dan sebanding dengan gaya yang diberikan. Kekuatan luluh merupakan nilai yang penting bagi suatu material baja karena desain yang diikuti dengan metode elastis didasarkan pada nilai tegangan tersebut.
Sifat-sifat baja tidak banyak berubah seiring waktu, tidak seperti beton bertulang dan struktur kayu. Sebuah baja akan mendapat perlakuan yang mendekati asumsi perancang teknik, tidak seperti material lainnya, baja akan mematuhi hukum Hooke hingga mendekati tegangan yang cukup tinggi. Untuk portal baja jika mendapat perawatan maka umurnya akan panjang, sedangkan baja berdasarkan penelitian tidak memerlukan perawatan.
Suatu sifat material yang mampu menahan deformasi yang besar tidak akan menyebabkan kegagalan bila terkena beban tarik. 35 baja akan meleleh pada saat itu yang dapat mencegah keruntuhan dini. Kelebihan bahan ulet adalah jika bahan ulet mendapat beban maka akan terjadi defleksi yang nyata dan dapat dijadikan tanda keruntuhan.
Jika kemampuan suatu bahan dalam menyerap energi dalam jumlah besar dapat menahan deformasi yang besar maka disebut hambatan atau hambatan. Pada struktur baja eksisting dapat dilakukan penambahan struktur seperti penambahan bentang dan lebar pada konstruksi jembatan atau penambahan lokal (bentang) dan tinggi pada konstruksi bangunan.
METODE PENELITIAN
- KONSEP DARI PEMBUATAN ALAT
- TEMPAT DAN WAKTU PENELITIAN
- DIAGRAM ALIR PENELITIAN
- DATA AWAL PERANCANGAN
- STUDI PUSTAKA
- ALAT DAN BAHAN
Setelah dilakukan perbaikan dari hasil pengujian I maka dapat ditentukan beban maksimum alat angkutan pedesaan. Berdasarkan beberapa pilihan dan solusi, serta kebutuhan dari calon pengguna dan hasil identifikasi masalah yang digunakan untuk memberikan gambaran bentuk sasis alat transportasi pedesaan, dapat dilihat pada Gambar 3.2. 40 Gambar 3.2 Sasis. Alat yang digunakan untuk menyambung logam dengan menggunakan busur listrik yang diarahkan pada permukaan logam yang akan disambung disebut las listrik.
Reka bentuk bingkai ini direka bentuk semudah mungkin untuk mengurangkan tekanan berlebihan pada bingkai, tetapi masih mengambil kira semua aspek yang diperlukan dalam reka bentuk. Dalam reka bentuk, tidak akan ada pemisahan daripada hubungan antara kekuatan anggota rangka dan beban kerja. Beban yang diterima oleh gandar hadapan dan belakang ditunjukkan dan boleh dikira menggunakan data berikut.
Beban terbesar pada sasis diberikan oleh muatan yaitu 750 kg atau 7500 N. Demgam Safety Factor Sf = 2 Dilihat dari beban yang diperbolehkan. Untuk mengetahui kemampuan lapisan las menahan suatu beban adalah : Luas penampang memanjang lapisan las adalah. Berdasarkan hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, maka kesimpulan penelitian ini adalah sebagai berikut.
Pada perhitungan kuat sasis, tegangan geser dinyatakan aman karena nilai yang dihasilkan sebesar 0,087 N/mm2 lebih kecil dari tegangan geser ijin sebesar 184 N/mm2 dan tegangan lentur dinyatakan aman karena nilai yang dihasilkan sebesar 201,32 N/ mm2. yang kurang dari tegangan ijin sebesar 230 N/mm2. Dari perhitungan kekuatan sambungan las diperoleh hasil luas penampang 1,6 cm2 dan beban yang dapat diterima las sebesar 2240 5,2.
HASIL DAN PEMBAHASAN
SPESIFIKASI ALAT
Dengan adanya alternatif rangka maka terdapat alternatif desain dengan model rangka H yang merupakan alternatif terbaik sebagai acuan dalam pembangunan kendaraan pedesaan. Yang dimaksud dengan rangka utama adalah bagian rangka yang posisinya lurus dari depan ke belakang sehingga diperoleh rangka yang lebih kuat.
PEMILIHAN MATERIAL
Dalam perancangan, hubungan antara kekuatan elemen bingkai dan beban luaran yang bertindak ke atasnya tidak diabaikan.
PERHITUNGAN BEBAN CHASIS
PERHITUNGAN KEKUATAN CHASIS
56 Dari rumus diatas maka nilai momen lentur (MB) dapat dicari dengan menggunakan persamaan dibawah ini.
PERHITUNGAN SAMBUNGAN LAS
KESIMPULAN DAN SARAN
KESIMPULAN
SARAN
