elmes

1. PERHITUNGAN POROS DAN REM PADA RODA BELAKANG MOTOR HONDA NEW MEGA PRO 150 CC TUGAS ELEMEN MESIN I Disusun guna memenuhi syarat Tugas Elemen Mesin I program studi Teknik Mesin S1 Dengan dosen pembimbing Ing. Reza Setiawan, M.T. Disusun Oleh : Yudy Irawan 1510631150109 PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN S-1 FAKUTAS TEKNIK UNIVERITAS SINGAPERBANGSA KARAWANG 2018

2. LEMBAR PENGESAHAN TUGAS ELEMEN MESIN 1 PERHITUNGAN POROS DAN REM PADA RODA BELAKANG MOTOR HONDA NEW MEGA PRO 150 CC Laporan ini dibuat untuk memenuhi syarat kurikulum pada Jurusan Tenik Mesin SI Fakultas Teknik Universitas Singaperbangsa Karawang tahun akademik 2017/2018 Oleh : Yudy Irawan NPM : 1510631150109 Telah disetujui dan di sahkan oleh : Kaprodi Teknik Mesin Dosen Pembimbing Tugas Elemen Mesin 1 Ir.Marno, MT NIDN. 0403026501 Ing. Reza Setiawan, M.T NIDN. 0001089002 ii

3. KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji dan syukur yang sebesar-besarnya karena dengan rahmat yang begitu besar dan dengan kehendak – Nya, penyusun dapat menyelesaikan Laporan Tugas Elemen Mesin I dengan judul “ Perhitungan poros dan rem pada roda belakang motor honda new mega pro 150 cc“ tepat pada waktunya. Penyusun menyadari banyak kekurangan baik dari penyajian maupun materi, namun syukur Alhamdulillah laporan ini dapat terselesaikan dan diterima karena banyak bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penyusun mengucapkan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyusunan laporan ini, terutama ucapan terima kasih penyusun sampaikan kepada: 1.Bapak Marno, Ir.,MT. Selaku Ka.prodi Teknik Mesin Fakultas Teknik UNSIKA. 2.Bapak Ing. Reza Setiawan., MT. Selaku Dosen Pembimbing Tugas Elemen Mesin I Fakultas Teknik UNSIKA. 3.Bapak Oleh, ST.,MT. Selaku koordinator Tugas Elemen Mesin I Fakultas Teknik UNSIKA. 4.Dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam penulisan maupun selama pelaksanaan Tugas Elemen Mesin I. Saran dan kritik yang sifatnya membangun laporan ini, penyusun terima dengan lapang dada dan rasa rendah hati. Akhir kata penyusun mengharapkan semoga Laporan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang terkait dan terutama pembaca. Karawang, November 2017 Yudy Irawan iii

4. DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Fakultas Kata Pengantar ............................................................................................. iii Daftar Isi .................................................................................................. ...... iv Daftar Gambar ............................................................................................. vi Daftar Tabel .................................................................................................. vii BAB I Pendahuluan Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah .............................................................................. 2 1.3. Tujuan ................................................................................................. 2 1.4Sistematika Penulisan ......................................................................... 3 BAB II Tinjauan Pustaka 2.1. Definisi Poros .................................................................................... 4 2.1.2 Macam-macam Poros ................................................................ 4 1. Poros Transmisi ...................................................................... 4 2. Poros Spindel .......................................................................... 5 3. Poros Gandar .......................................................................... 5 2.1.3 Hal Penting dalam Perancangan Poros ..................................... 6 1. Kekuatan Poros ....................................................................... 6 2. Kekakuan Poros ...................................................................... 6 3. Putaran Kritis .......................................................................... 6 4. Korosi ..................................................................................... 6 5. Bahan Poros ............................................................................ 7 2.1.4 Perhitungan Poros ..................................................................... 9 2.2. Definisi Rem ...................................................................................... 11 2.2.1 Klasifikasi Rem ........................................................................ 12 1. Rem Blok Tunggal ................................................................. 12 2. Rem Blok Ganda .................................................................... 12 3. Rem Drum .............................................................................. 13 4. Rem Cakera ............................................................................ 14 5. Rem Pita ................................................................................. 14 2.2.2 Perhitungan Pada Rem Cakram ................................................ 15 BAB III Pengumpulan Data dan Teknik Elemen Mesin 3.1 Diagram Alir ...................................................................................... 17 3.2 Spesifikasi Motor ................................................................................ 19 3.3 Metode Perancangan ........................................................................... 20 3.4 Gambar Skematis Susunan Elemen Mesin ......................................... 20 3.5 Gambar Skematis Komponen Master Rem Belakang ........................ 21 BAB IV Perencanaan Dan Perhitungan 4.1 Perhitungan Diameter Poros ............................................................... 24 4.2 Perhitungan Rem Cakram ................................................................... 25 4.3 Pembahasan Hasil Perhitungan .......................................................... 27 1. Pembahasan Hasil Perhitungan Poros ...................................... 27 2. Pembahasan Hasil Perhitungan Rem Cakera ........................... 27 iv

5. BAB V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan ......................................................................................... 28 5.2 Saran ................................................................................................... 28 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 29 LAMPIRAN v

6. DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Poros Transmisi ................................................................................. 4 Gambar 2.2 Poros Spindel ..................................................................................... 5 Gambar 2.3 Gandar ............................................................................................... 5 Gambar 2.4 Rem Blok Tunggal ............................................................................ 12 Gambar 2.5 Rem Blok Ganda ............................................................................... 13 Gambar 2.6 Rem Drum ......................................................................................... 13 Gambar 2.7 Rem Cakera ....................................................................................... 14 Gambar 2.8 Rem Pita ............................................................................................ 14 Gambar 3.1 Susunan elemen mesin pada poros roda belakang ............................. 20 Gambar 3.2 Skematis elemen mesin master silinder rem belakang........................ 21 Gambar 4.1 Analisa Beban ..................................................................................... 22 Gambar 4.2 DBB tumpuan roda dalam keadaan statis ........................................... 23 Gambar 4.3 Analisa poros dengan tumpuan dudukan ....................................................... 24 vi

7. DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros ................................................................................... 7 7 Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros ......................................................................... 8 Tabel 2.3 Penggolongan baja secara umum ............................................................ 9 Tabel 2.4 Faktor tambahan tegangan pada gandar ................................................. 10 Tabel 2.5??,??. .................................................................................................... 11 Tabel 2.6 Tegangan yang diperblehkan pada bahan gandar .................................. 11 Tabel 3.1 Spesifikasi Motor .................................................................................. 17 vii

8. BAB I PENDAHULUAN 1.1Latar belakang Dalam teknologi yang saat ini sangat maju terutama dibidang keteknikan atau otomotif, sepeda motor dituntut bisa dioperasikan atau dijalankan pada berbagai kondisi jalan. Namun demikian, mesin yang berfungsi sebagai penggerak utama pada sepeda motor tidak bisa melakukan dengan baik apa yang menjadi kebutuhan atau tuntutan kondisi jalan tersebut. Misalnya, pada saat jalanan mendaki, sepeda motor membutuhkan momen puntir (torsi) yang besar namun kecepatan atau laju sepeda motor yang dibutuhkan rendah. Pada saat ini walaupun putaran mesin tinggi karena katup trotel atau katup gas dibuka penuh namun putaran mesin tersebut harus dirubah menjadi kecepatan atau laju sepeda motor yang rendah. Sedangkan pada saat sepeda motor berjalan pada jalan yang rata, kecepatan diperlukan tapi tidak diperlukan torsi yang besar. Sepeda motor harus dilengkapi dengan suatu sistem yang mampu menjembatani antara output mesin (daya dan torsi mesin) dengan tuntutan kondisi jalan. Sistem ini dinamakan dengan sistem pemindahan tenaga. Ketika poros engkol (crankshaft) diputar oleh pedal kick starter atau dengan motor starter, piston bergerak naik turun (TMA dan TMB). Pada saat piston bergerak ke bawah, terjadi kevakuman di dalam silinder atau crankcase. Ke vakuman tersebut selanjutnya menghisap campuran bahan bakar dan udara melalui karburator (bagi sistem bahan bakar konvensional). Sedangkan bagi sistem bahan bakar tipe injeksi (tanpa karburator), proses pencampuran terjadi dalam saluran masuk sebelum katup masuk setelah terjadi penyemprotan bahan bakar oleh injektor. Ketika piston bergerak ke atas (TMA) campuran bahan bakar dan udara di dalam silinder dikompresi. Kemudian campuran dinyalakan oleh busi dan 1

9. terbakar dengan cepat (peledakan). Gas hasil pembakaran tersebut melakukan expansi (pengembangan) dan mendorong piston ke bawah (TMB). Tenaga ini diteruskan melalui connecting rod (batang piston), lalu memutar crankshaft. Menekan piston naik untuk mendorong gas hasil pembakaran. Selanjutnya piston melakukan langkah yang sama. Rantai transmisi daya digunakan dimana jarak poros lebih besar dari pada transmisi roda gigi tetapi lebih pendek dari pada dalam transmisi sabuk. Rantai pengait pada gigi sproket dan meneruskan daya tanpa slip terhubung oleh poros kepada roda belakang menjamin perbandingan putaran yang tetap. Pada tugas elemen mesin I ini akan dirancang suatu komponen yang berfungsi untuk meneruskan daya mesin untuk mengerakan roda belakang Peranan poros roda belakang dan rem sangatlah penting dalam kontruksi sebuah kendaraan bermotor. Oleh karena itu, penyusun mengangkat judul “ Perhitungan poros dan rem pada roda belakang motor honda new mega pro 150 cc ’’sebagai judul dari Tugas Elemen Mesin I ini. 1.2Rumusan Masalah Pada perhitungan poros dan rem pada roda belakang permasalahan yang akan dibahas adalah : 1.Bagaimanakah cara menghitung ulang untuk mengetahui diameter poros ? 2.Bagaimana cara mengetahui fakor efektivitas rem ? 3.Bagaimana untuk menentukan lebar yang terkena akibat gesekan rem ? 1.3Tujuan Perancangan Adapun tujuan dari pembuatan laporan Tugas Elemen Mesin I ini yaitu : 1.Untuk memperoleh beban sebuah kendaraan 2.Untuk mengetahui sebuah poros dan rem pada roda belakang kendaraan roda dua motor Honda New Mega Pro 150 cc. 3.Mengetahui lebar pengereman terhadap rem belakang. 2

10. 1.4Sistematika Penulisan BAB I : Pendahuluan, pada bab ini berisi tentang latar belakang masalah, meliputi identifikasi masalah, tujuan dan sistematika penulisan. BAB II : Tinjuan pustaka, memuat penjelasan tentang konsep dan prinsip dasar yang diperlukan untuk masalah pekerjaan dan untuk merumuskan hipotesis apabila memang diperlukan. BAB III : Diagram alir perancangan kombinasi poros dan rem, gambar skematis poros dan rem, gambar elemen poros dan rem, spesifikasi motor. BAB IV : Pembahasan dan perhitungan, dalam bab ini berisi pembahasan mengenai titik beban kendaraan, gaya gesek terhadap rem, perhitungan dan pengukuran poros dan rem pada roda belakang. BAB V : Kesimpulan, merupakan bab terakhir dari rangkaian bab pada laporan ini, maka akan dibahas beberapa kesimpulan dari uraian laporan serta saran penyusun yang dikemukakan dalam laporan. 3

11. BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Definisi Poros Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setip mesin. Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama dengan putaran. Peranan utama dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros. (Sularso, 2013:1) 2.1.2 Macam-macam Poros 1. Poros transmisi Poros transmisi berfungsi untuk memindahkan tenaga mekanik salah satu elemen mesin yang lain. Poros transmisi mendapat beban puntir murni atau untir dan lentur yang akan meneruskan daya ke poros melalui kopling, roda gigi, puli sabuk atau sproket rantai, dan lain-lain. Gambar, 2.1 Poros Transmisi 4

12. 2. Poros Spindel Poros spindel merupakan poros transmisi relatif pendek, seperti poros utama mesin perkakas, dimana beban utamanya berupa puntiran, disebut spindel. Syarat yang harus dipenuhi poros ini adalah deformasinya harus kecil dan bentuk serta ukurannya harus teliti. Gambar, 2.2 Poros Spindel 3. Gandar Poros ini dipasang diantara roda-roda kereta barang, dimana tidak menerima beban puntir, bahkan tidak boleh berputar, tapi hanya menerima beban lentur. Gambar, 2.3 Gandar 5

13. 2.1.3 Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam perancangan poros 1. Kekuatan Poros lentur (bending moment) atau penggabungan antara beban puntir dan lentur. Dalam perancangan poros perlu memperhatikan beberapa faktor, misalnya kelelahan, tumbukan dan pengaruh konsentrasi tegangan bila menggunakan poros bertangga ataupun penggunaan alur pasak pada poros tersebut. Poros yang dirancang tersebut harus cukup aman untuk menahan beban-beban tersebut. Poros transmisi akan menerima beban puntir (twisting moment), beban 2. Kekakuan Poros menahan pembebanan tetapi adanya lenturan atau defleksi yang terlalu besar akan mengakibatkan ketidak teltian (pada mesin perkakas), getaran mesin (vibration) dan suara (noise). Oleh karena itu disaming memperhatikan kekuatan poros, kekakuan poros juga harus diperhatikan dan disesuaikan dengan jenis mesin yang akan ditransmisikan dayanya dengan poros tersebut. Meskipun sebuah poros mempunyai kekuatan yang cukup aman dalam 3. Putaran Kritis pada mesin tersebut. Batas antara putaran mesin yang mempunyai jumlah putaran normal dengan putaran mesin yang menimbulkan getaran yang tinggi disebut putaran kritis. Hal ini dapat terjadi pada turbin, motor bakar, motor listrik, dll. Selain itu, timbulnya getaran yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan pada poros dan bagian-bagian lainnya. Jadi dalam perancangan poros perlu mempertimbangkan putaran kerja dari poros tersebut agar lebih rendah dari putaran kritisnya. Bila putaran mesin dinaikan maka akan menimbulkan getaran (vibration) 4. Korosi akan mengakibatkan korosi pada poros tersebut, misalnya pada propeller shaft pada pompa air. Oleh karena itu pemilihan bahan-bahan poros harus yang tahan korosi dan perlu mendapat prioritas utama. Apabila terjadi kontak langsung antara poros dengan fluida korosif maka 6

14. 5. Bahan Poros difinis, baja karbon kontruksi mesin disebut (bahan S-C) baja yang dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan di cor ; kadar karbon terjamin (JIS G3123 pada Tabel 2.1). Meskipun demikian, bahan poros ini kelurusannya agak kurang terjamin bisa dapat mengalami deformasi karena tegangan yang kurang seimbang bila di beri alur pasak, karena ada tegangan sisa dalam sebuah poros. Tapi dalam penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi tambah keras dan kekuatanyapun bertambah. Poros yang dipakai dalam putaran tinggi dan yang akan menerima beban berat dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit agar tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja khrom niel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll. (G4102, G4103, G4104, G4105 dalam Tabel 1.2). Demikian pemakaian baja paduan tidak dianjurkan apabila alasanya untuk putaran tinggi dan beban berat. Dalam hal tersebut perlu dipertimbangkan penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk memperoleh kekuatan yang diperlukan. (Sularso, 2013:2) Tabel 2.1 Baja karbon untuk kontruksi mesin dan baja batang yang difinis dingin untuk poros Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Poros untuk mesin biasa dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan Kekuatan tarik (kg/mm2) 48 52 55 58 62 66 Keterangan Baja karbon kontruksi mesin (JIS G 4501) S30C S35C S40C S45C S50C S55C Penormalan “ “ “ “ “ Batang baja yang difinis dingin S35C-D S45C-D S55C-D - - - 53 60 72 Ditarik dingin, digerinda, dibubut, atau gabungan antara hal-hal tersebut ( Sularso, 2013:3) 7

15. Tabel 2.2 Baja paduan untuk poros Standar dan macam Lambang Perlakuan panas Kekuatan tarik (kg/mm2) 85 95 80 100 Baja khrom nikel (JIS G 4102) SNC 2 SNC 3 SNC21 SNC22 - - Pengerasan kulit “ Baja khrom nikel molibden (JIS G 4103) SNCM 1 SNCM 2 SNCM 7 SNCM 8 SNCM22 SNCM23 SNCM25 - - - - 85 95 100 105 90 100 120 Pengerasan kulit “ “ Baja khrom (JIS G 4101) SCr 3 SCr 4 SCr 5 SCr21 SCr22 - - - 90 95 100 80 85 Pengerasan kulit “ Baja khrom molibden (JIS G 4105) SCM 2 SCM 3 SCM 4 SCM 5 SCM21 SCM22 SCM23 - - - - 85 95 100 105 85 95 100 Pengerasan kulit “ “ ( Sularso, 2013:3) keras, dan baja keras. Diantaranya, baja liat dan bajak agak keras banyak dipilih untuk dijadikan poros. Kandungan karbonnya adalah seperti yang tertera dalam Tabel 2.3. Baja lunak yang terdapat dipasaran umumnya agak kurang homogen di tengah, sehingga tidak dapat dianjurkan untuk dipergunakan sebagai poros penting. Baja macam ini jika diberi perlakuan panas secara tepat dapat menjadi bahan poros yang sangat baik. Pada umumnya baja diklasifikasikan atas baja lunak, baja liat, baja agak 8

16. Tabel 2.3 Penggolongan baja secara umum Golongan Baja lunak Baja liat Baja agak keras Baja keras Baja sangat keras Kadar C (%) -0,15 0,2-0,3 0,3-0,5 0,5-0,8 0,8-1,2 ( Sularso, 2013:4) Meskipun demikian untuk perancangan yang baik, tidak dianjurkan untuk memilih baja atas dasar klasifikasi yang terlalu umum seperti diatas. Sebaiknya pemilihan dilakukan atas dasar standar-standar yang ada. 2.1.4 Perhitungan Pada Poros Gandar dari motor tersebut tidak dibebani dengan puntiran melainkan mendapat pembebanan lentur saja. Jika beban pada suatu gandar didapat sebagai ½ dari berat kendaraan dengan muatan maksimum dikurangi berat gandar dan roda, maka besarnya momen lentur M1 (kg.mm) yang terjadi pada dudukan roda dapat dihitung. Dari bahan yang dipilih dapat ditentukan tegangan lentur yang diizinjakn ?? (kg/mm2). Momen tahanan lentur dari poros dengan diameter ds (mm) adalah 3 (mm3), sehingga diameter ds yang diperlukan dapat diperoleh dari ? = (?/32)?? ?? ≥ ?1 ?1 10,2?1 ?? 3 ? = 3 = (? 32)?? 1/3 ?? = [10,2 ??] Dimana : ?? = tegangan lentur diizinjikan ?1 = momen lentur Z = momen tahanan lentur ?? = diameter poros Dalam kenyataan, gandar tidak hanya mendapat beban statis saja melainkan juga beban dinamis. Jika perhitungan ds dilakukan sekedar mencakup beban dinamis secara sederhana saja, maka dapat diambil faktor keamanan yang lebih besar untuk menentukan ??. Tetapi dalam perhitungan yang lebih teliti, 9

17. beban dinamis dalam arah tegak dan mendatar harus ditambahkan pada beban statis. Bagian gandar dimana dipasangkan naf roda disebut dudukan roda. Beban tambahan dalam arah vertikal dan horizontal menimbulkan momen pada roda ini. Suatu gandar yang digerakan oleh suatu penggerak mula juga mendapat beban puntir. Namun demikian gandar ini dapat diperlakukan sebagai poros pengikut dengan jalan mengalikan ketiga momen tersebut di atas (yang ditimbulkan oleh gaya-gaya statis, vertikal dan horizontal) dengan faktor tambahan (faktor m). Tabel 2.4 Faktor tambahan tegangan pada gandar Pemakaian gandar Faktor tambahan tegangan m 1,0 Gandar pengikut (tidak termasuk gandar dengan rem cakera) Gandar yang digerakan ; ditumpu pada ujungnya 1,1-1,2 Gandar yang digerakan ; lenturan silang 1,1-1,2 Gandar yang digerakan ; lenturan terbuka 1,2-1,3 (Sularso, 2013:13) Rumus perencanaan gandar diberikan dalam JIS E4501. Tata cara perencanaan dengan menggunakan rumus-rumus tersebut. M1 = ( j – g )W/4 M2 = αvM1 P = ?? ? = P(h/j) QO RO = P(h + r)/g M3 = ?? + ??(? + ?) − ??[(? + ?) − (? − ?)/2] Harga ?? dan ?? diberikan dalam Tabel 2.5. Harga tegangan yang diizinkan ??? (kg/mm2) dari suatu dudukan roda terhadap kelelahan diberikan dalam Tabel 2.6. 10

18. Tabel 2.5 ??,??. Kecepatan kerja max. (km/jam) ?? ?? 120 atau kurang 120-160 160-190 190-210 0,4 0,5 0,6 0,7 0,3 0,4 0,4 0,5 (Sularso, 2013:15) Tabel 2.6 Tegangan yang diperblehkan pada bahan gandar Bahan gandar Tegangan yang diperbolehkan, ???(km/mm2) Kelas 1 Kelas 2 Kelas 3 Kelas 4 10,0 10,5 11,0 15,0 (Sularso, 2013:15) Dari hal-hal di atas dapat disimpulkan bahwa : 13 ⁄ ??≥ [10,2 ? (?1 + ?2 + ?3)] ??? Setelah ds ditentukan maka tegangan lentur ?? (kg/mm2) yang terjadi pada dudukan roda dapat dihitung. Selanjutnya jika ???/?? sama dengan satu atau lebih, maka : ?? = 10,2?(?1 + ?2 + ?3) 3 ?? ? = ??? ?? ≥ 1 (Sularso, 2013:15) 2.2 Definisi Rem Rem merupakan komponen yang digunakan untuk memperlambat atau menghentikan gerakan mesin dengan mengubah gerak menjadi panas, dan mengatur kecepatan beban. (Sonawan, 2014:142) 11

19. 2.2.1 Klasifikasi Rem Rem gesekan dapat diklasifikasikan lebih lanjut atas : a)Rem blok, yang dapat dibagi lagi atas rem blok tunggal, dan ganda b)Rem drum c)Rem cakera d)Rem pita 1.Rem Blok Tunggal Rem blok macam yang paling sederhana terdiri dari satu blok rem yang ditekan terhadap drum rem, seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.4. Biasanya pada blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan gesek yang dapat diganti bila telah aus. Gambar, 2.4 Rem Blok Tunggal 2.Rem Blok Ganda Telah disinggung diatas bahwa rem blok tunggal agak kurang menguntungkan karena drum mendapat gaya tekan hanya dalam satu arah hingga menimbulkan momen lentur yang besar pada poros serta gaya tambahan pada bantalan. Kekurangan tersebut dapat diatasi jika dipakai dua blok rem yang menekan drum dari dua arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam atau dari sebelah luar drum. Rem semacam ini disebut rem blok ganda. Rem dengan blok yang menekan dari luar dipergunakan untuk mesin-mesin industri dan kereta rel yang pada umumnya digerakan secara numatik, sedangkan yang menekan dari dalam dipakai pada kendaraan jalan raya yang digerakan secara hidrolik. 12

20. Gambar, 2.5 Rem Blok Ganda 3.Rem Drum Rem untuk otomobil umumnya berbentuk rem drum (macam ekspansi) dan rem cakera (disk). Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung, dapat menghasilkan gaya rem yang besar untuk ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem cukup panjang. Suatu kelemahan rem ini adalah pemancaran panasnya buruk. Blok rem dari rem ini disebut sepatu rem karen bentuknya yang mirip sepatu. Gaya rem tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda. Biasanya, macam seperti yang diperihatkan dalam Gambar 2.6 adalah yang terbanyak dipakai, yaitu yang memakai sepatu depan dan belakang. Pada rem macam ini, meskipun roda berputar dalam arah yang berlawanan, gaya rem tetap besar. Gambar, 2.6 Rem Drum 13

21. 4.Rem Cakera Rem cakera terdiri atas sebuah cakera dari baja yang dijepit oleh lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan, pengereman yang stabil, radiasi panas yang baik, dll. Sehingga sangat banyak dipakai untuk roda depan. Adapun kelemahannya adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang besar pada roda. Gambar, 2.7 Rem Cakera 5.Rem Pita Rem pita pada dasarnya terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah dalamnya dilapisi dengan bahan gesek, drum rem, dan tuas, seperti diperlihatkan dalam Gambar 2.8. Gaya rem akan timbul bila pita diikatkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua ujung pita tersebut. (Sularso, 2013:94) Gambar, 2.8 Rem Pita 14

22. 2.2.2 Perhitungan Pada Rem Cakera 1.WdB = WB - α’ ( H/L) x W Ket : WdB : Beban Dinamis WB : Beban Roda Belakang α’ : Reduksi rencana pada rem darurat H : Tinggi titik berat L : Jarak sumbu roda W : Berat total 2.BIB = α’ x WdB Ket : BIB : Gaya rem yang diperlukan 3.AWB = η/4 x dwB2 Ket : AWB : Luas penampang silinder hidrolik dwB : Diameter silinder hidrolik roda belakang 4.Pw= 1,8 Q – 2,35 (? ≤ 20,2 ?? Pw= 0,90 Q + 25,2 (Q > 20,2 ?? Ket : Pw : Tekanan minyak Q : Gaya pedal 5.(FER)B = 2 x µB Ket : (FER)B : Faktor efektivitas rem belakang µB : Koefisien gesekan static antara ban belakang dengan aspal 6.BdB = 2 x (FER)B x AWB x Pw x (r/R) Ket : BdB : Gaya rem yang diperlukan pada gandar belakang r :Jari-jari efektif roda R : Jari-jari efektif ban 7.EK = ½ (W/g) x v2 Ket : EK : Energi kinetik g : Gravitasi bumi v : Kecepatan 15

23. 8.v = α’ x g x te Ket : te : Waktu rem sesungguhnya 9.Ek x (BB)D/2 x ALB x te = KLB Ket : ALB : Luas lapisan KLB : Kapasitas energi lapisan 16

24. BAB III PENGUMPULAN DATA DAN TEKNIK ELEMEN MESIN 3.1Diagram Aliran Kombinasi Poros Dengan Rem Untuk mencari diameter poros, faktor efektivitas rem dan ketebalan yang terkena gesekan rem maka akan dijelaskan pada diagram di bawah ini : STAR a 7. Momen lentur pada naf tumpuan roda sebelah karena beban horizontal M3 (kg.mm) 1.Beban statis pada satu gandar W(kg) Jarak telapak roda g (mm) Jarak bantalan radial j (mm) Tinggi titik berat H (mm) Kecepatan kerja max. V (km/h) Jari-jari telapak roda r (mm) 8. Macam, pemakaian, bahan, perlakuan panas dari roda. Tegangan lentur yang diizinkan menurut macam roda σWb (kg/mm2) Faktor tambahan untuk tegangan menurut pemakaian roda m 2. Momen pada tumpuan roda karena beban statis M1 (kg.mm) 3. [????? ?????ℎ?? ?????? ??????? ????????] [????? ??????] ?? = 9. Diameter tumpuan roda ds (mm) [????? ℎ?????????] [????? ?????? ???? ???? ??????]= ?? 10. Tegangan lentur pada tumpuan roda disebelah dalam naf roda σb (kg/mm2) 4. Momen pada tumpuan roda karena gaya vertikal tambahan M2 (kg.mm) 11. Faktor keamanan kelelahan n 5. Jarak dari tengah bantalan ke ujung naf roda α (mm) Panjang naf roda I (mm) 12. n:1 a b 17

25. 13. Diameter tumpuan roda ds (mm) Bahan poros Perlakuan panas 6. Beban horizontal P (kg) Beban pada bantalan karena beban horizontal Qo (kg) Beban pada telapak roda karena beban horizontal Ro (kg) a b b b 22. Faktor efektivitas rem roda belakang (FER)B 14. Berat total W (Kg) Beban belakang WB (Kg) Jarak sumbu roda L (mm) Tinggi titik berat h (mm) Jari-jari efektif ban R 23. Gaya rem yang diperlukan pada gandar belakang BdB (kg) 24. Kecepatan kendaraan V (km/h), v (m/s) 15. Pemilihan tipe rem Gaya pedal Q (Kg) Reduksi rencana pada rem darurat αI = eg 25. Energi kinetis kendaraan Ek (kg.m) 2 16. Diameter silinder hidrolik roda dwB (mm) Jari-jari rem rB (mm) Koefisien gesek lapisan MB Sudut kontak lapisan θB (‘’) 26. Waktu rem sesungguhnya te (s) 27. Kapasitas energi lapisan KLB(??.? ??2?) 17. Hubungan antara tekanan minyak PW (kg/cm2) dan gaya pedal 28. Luas lapisan ALB (cm2) Lebar rem cakera bB (mm) 29. (FER)B ALB bB 18. Beban dinamis WdB (kg) 19. Gaya rem yang diperlukan B1B (kg) STOP 20. Luas penampang silinder hidrolik AwB (dm2) END 21. Tekanan minyak Pw (kg/cm2) b 18

26. 3.2Spesifikasi Motor Tipe GL 15A1RR M/T 2011-2012 4 Stroke, SOHC 149,2 cc (150 cc) 57,3 x 57,8 mm 9,5 : 1 13,7 Ps @ 8500 rpm 1,31 kgf.m @ 6500 rpm Cylinder Ventury Carburator 28’’ Tahun Produksi Engine Kapasitas Engine Bore X Stroke Rasio Kompresi Maximum Power Maximum Torsi Fuel System Sistem Pendingin Sistem Pengapian Battery Busi Transmisi Berdasarkan spesifikasi motor diatas, maka didapat data analisa yang akan Udara DC-CDI Digital 12V-5 Ah NGK CPR8EA-9/NGK CPR9EA-9 5-Speed (1-N-2-3-4-5) dipergunakan adalah : 1.Daya Motor (N) = 13,7 Ps 2.Putaran = 8500 rpm Dengan Faktor Koreksi : 1.Factor koreksi (fc) = 1,8 (Pada poros terjadi kejutan pada waktu meneruskan daya) 2.Factor koreksi (Km) = 1,5 (Pada poros terjadi kejutan dan tumbukan) 3.Fctor koreksi (Cb) = 2,0 (Pada poros terjadi pembebanan lentur) Dengan faktor keamanan pada poros : 1.??1 2.??2 Dengan faktor keamanan pada rem : = 6,0 = 2,0 1.??1 ??2 = 1,2 = 2, 19

27. 3.3 Metode Perancangan Adapun metode pengumpulan data yang bisa membantu : 1.Metode Observasi Langsung Metode yaitu dengan cara melakukan pengamatan langsung terhadap objek yang diteliti. 2.Metode Observasi Tidak Langsung Metode yaitu dengan cara melakukan wawancara langsung dengan pemilik usaha, pekerja ataupun pihak lain yang berhubungan dengan objek yang diteliti. 3.Study Literature Study literature yaitu dengan mempelajari literature-literature atau buku- buku sebagai penunjang yang berkaitan langsung dengan masalah yang akan diteliti. 3.4. Gambar Skematis Susunan Elemen Mesin Gambar 3.1 Susunan elemen mesin pada poros roda belakang Keterangan 1.Damper set 2.Sproket com, final driven (42T) 3.Axle rr (Poros) 4.Sleeve, rr 5.Collar, rr 6.Collar, rr. Brake side 7.Flange final driven 8. Collar, rr. Axle distance 9. Rim rr. Wheel 10. Tire, rr.(IRC) (100/90-17/C 55P) : 11. Valve, RIM(TR) 12. Disk, RR, Brake(YT) 13. Bolt, Brake Disk, 8x24 14. Nut, U, 10mm 15. Nut, U, 14mm 16. Washer, RR, Axle 17. Bearing, Radial Ball 18. Bearing, Radial Ball 19. Oil Seal, 28x42x7 (Ar) Oil Seal, 28x42x7 (NO) 20. O-Ring, 51x2 21. Bolt, Stud, 10x25 20

28. 3.5. Gambar Skematis Komponen Master Rem Belakang Gambar 3.2Skematis elemen mesin master silinder rem belakang 21

29. BAB 4 PERENCANAAN DAN PERHITUNGAN Data perencanaan -Jarak roda = 1313 mm -Berat motor = 136 Kg -Daya maximum = 13,7 KW/ 8500 Rpm -Top speed = 115 km/jam -Berat penumpang = 100 kg -Koefisien gesekan static antara ban dengan aspal (µ) = 0,5 -Jarak pengereman 10 m pada kecepatan 60 km/jam = 16,50 m/s Mencari percepatan (a) V(t) = vo + at 0 = vo + at a = vo² / 2s = ( 16,50 ) ² m/s Vo = - at t = - vo / a s = vot – ½ at² = vo² / 2a Menghitung beban kendaraan 2 x 10 s = 13,6 m/s Gambar 4.1 Analisa Beban Rumus mencari beban kendaraan W = Berat penumpang + Berat motor x Grafitasi bumi Dimana : W = Berat total 22

30. m1 = Berat motor (kg) m2 = Berat penumpang (kg) m = beban keseluruhan (kg) Maka : W = berat penumpang + berat sepeda motor x gravitasi bumi = 100 + 136 x 9.8 W= 1.432,8 kg Reaksi tumpuan pada roda dalam keadaan statis Gambar 4.2 DBB tumpuan roda dalam keadaan statis Rumus Mektek-nya adalah : ∑ FX = 0 → RAX = 0 ∑ FY = 0 → RAY + RBY – M1 – M2 = 0 RAY + RBY = ………N ∑ MA= 0 →– M1 ( R ) – M2 ( R ) + RBY ( R ) = 0 RAY + RBY = ………N RAY=……….N ∈ ?? = 0 -M1 (595mm) – M2 (945mm) + Rby (1313mm) = 0 (-136kgx595mm) – (110kg.945mm) + RBy (1313mm) =0 -80.920 – 103.950 + RBy (1313mm) =0 RBY = ………….N -184.870+ RBy (1313mm) =0 RBy(1313mm) = 184.870 RBy = 14.870 RBy = 140,79 kg.mm2 1313 23

31. Analisa Momen Gaya geser Poros Roda Belakang Gambar 4.3 Analisa poros dengan tumpuan dudukan 4.1Perhitungan Diameter Poros Poros ini merupakan penyangga roda belakan pada sepeda motor Honda New Mega Pro yang dimana mendapatkan beban statis sebesar 110 kg. Kecepatan maksimum sebesar 115 km/h. 1)W = ?.? 2 W = 689 kg 2)Jarak telepak roda (g) ? = 140,79? 9,8 = 689,871 atau 689 kg = 90mm 3)Jarak bantalan radial (j) = 295mm 4)Tinggi titik berat (h) = 850mm 5)Kecepatan kerja maksimum (v) = 115 km/h Karena kecepatan maksimum dibawah 120 km/h , maka nilai α , adalah : αv = 0,4 dan α = 0,3 (dilihat dari tabel buku Sularso hal 15) 6.Jari-jari telapak roda (r) = 250 mm 4 = (295mm – 90mm) 689?? M1 = 35.311 kg.mm 8.M2 = αv.M1 = 0,4 x 35.311 kg.mm 7.M1 = (j – g) ? = 35.311 kg.mm 4 M2 = 14.124 kg.mm 9. Jarak dari titik tengah bantalan ke ujung luar naff roda ( α ) = 105 mm dam panjang ( i ) = 75mm 10. P = αL . w = 0,3 x 689 P = 206,7 kg 11. Qo = P . ℎ ? = 206,7 ( 850 ?? Qo = 595,57 kg 12. Ro = ? (ℎ+? ) 90 13.M3 = P x r + Qo (α+1) – Ro {(? + 1) − 295 ??) = 206,7 (850+250) = 2526,33 kg 90 (?−?) } 2 24

32. M3 = 206,7 x 250 + 595,57 (105+75) – 2526,33 {(105 + 75) − (295−90) } M3 = - 36.912,97 kg.mm 14.Poros pengikut , kelas 4 , ??? = 15 kg/mm2 2 Untuk poros pengikut m=1 15.Ds = { 10,2 ??? (?)(?1 + ?2 + ?3)}1/3 Ds = { 10,2 Ds = 20,42 mm 16.??= 10,2 (?) (?1+?2+ ?3) ??3 15 (1)(35.311 + 14.124 + (−36.912,97)}1/3 ??= 10,2 (1) (35.311 + 14.124 + (−36.912,97)) 20,423 ??= 15 kg/mm2 17.N = ??= Jadi, dari hasil perhitungan diatas, menunjukan bahwa untuk diameter gandar 20,42 mm aman digunakan sesuai standar yang ada. 4.2Perhitungan Rem Cakera ??? 15 15= 1(baik) 1.W = 136 kg L WB h R = 757 mm = 68 kg = 850 mm = 100 mm 2. Roda Belakang : Rem Cakram Q = 20 kg ∝? = 0,6 g m/s2 3. ??? = 12,7 mm ?? = 48 mm ? = 0,3 ?? = 32° 4. ?? = 1,8 Q – 2,35 (? ≤ 20,2 ??) ?? = 0,90 Q + 25,2 (Q > 20,2 ??) 5. ??? −∝? (ℎ ??? = 68 – 0,6 (850 ??? = 219 kg 6. ??? = 0,6 × 219 ??? = 131,4 kg ?) × ? 757) × 136 25

33. 7. ??? = (? ??? = (3,14 ??? = 2,68 cm2 4) × 1,8502 4) × 1,8502 8. Q = 20 ?? > 20,2 ??, ?? = 0,90 × 26 + 26,2 = 48,6 kg/cm2 = 2 × 2,68 × 48,6 (48 9.(FER)B 100) = 1,25 = 2 × 0,6 × 2,68 × 48,6 (48 10.??? 100) = 1,25 kg = 120 ??/ℎ 11. V 120 8500 = 1,7 ?? 2)(136 = 20053 kg.m = 0,6 × 9,8 ʋ = 120 × ⁄ = (1 12. Ek 9,8) × 1,7 13. 1,7 = 5,88 s = 0,11 (??.?? ?2. ?) < 0,15 (??.?? 14. ??? ?2. ?) 20053 × 0,2 2 × ??? × 4,0= 0,96 = 12057 mm2 15. ??? ? 180°) × 250° × 48 × 32 = 12057 ( bB = 32 mm 16. (FER)B = 1,25 = 12057 mm2 ??? bB = 32 mm Rem) yaitu 1,25, ALB 12057 mm2 dan bB 32 mm Jadi, hasil perhitungan diatas, menunjukan bahwa FER (Fakor Efektivitas . 26

34. 4.3 Pembahasan Hasil Perhitungan 1.Pembahasan Hasil Perhitungan Poros a.Dari Spesifikasi poros gandar belakang motor Honda New Mega Pro yaitu dengan diameter poros menghasilkan 17 mm, sedangkan dari hasil perhitungan saya sendiri hasil diameter poros tersebut menghasilkan 20,42 mm. b.Hasil Tegangan lentur dari spesifikasi yaitu 14 kg/mm2, sedangkan hasil perhitungan didapat sebesar 15 kg/mm2 2.Pembahasan Hasil Perhitungan Rem Cakera a. Dari spesifikasi faktor efektivitas rem yaitu 1,25, sedangkan dari hasil perhitungan sama dengan spesifikasi yaitu 1,25 Hasil spesifikasi dari luas lapisan rem cakera menghasilkan 12057 mm2, sedangkan b. dari hasil perhitungan saya sendiri sama seperti dari hasil spesifikasi rem cakera yaitu 12057 mm2 c. Dari spesifikasi lebar lapisan yang terkena gesekan rem yaitu 32 mm, sedangkan dari hasil perhitungan sama seperti dari spesifikasi yaitu didapat 32 mm d. Dari spesifikasi gaya rem yang diperlukan pada gandar belakang yaitu 1,22 kg, sedangkan dari hasil perhitungan menghasilkan 1,25 kg. 27

35. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Dari hasil perhitungan diperoleh dengan perbandingan speksifikasi adalah sebagai berikut: 1.Diameter spesifikasi poros gandar Sedangkan diameter hasil perhitungan 2.Dari faktor efektivitas rem belakang cakram motor Honda New Mega Pro 150 cc sebesar 1,25 3.Lebar yang terkena gesekan rem dari spesifikasi Sedangkan dari hasil perhitungan 5.2 Saran Ketika sedang melakukan perancanagan, ada beberapa hal yang harus diperhatikan, antara lain: 1.Sebelum melakukan perancangan, pahami terlebih dahulu prinsip kerja dan fungsi elemen mesin tersebut. Agar dapat dipahami persamaan apa saja yang harus dimasukan ketika akan mulai merancang. 2.Kesalahan pengukuran dilapangan dan salah perhitungan sering terjadi dalam suatu peancangan, sebaiknya dilakukan secara teliti. = 17 mm = 20,47 mm = 32 mm = 32 mm 28

36. DAFTAR PUSTAKA 1.Sularso, Suga Kiyokatsu. (2013). Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin. Jakarta : Pradya Paramitha 2.Sonawan, Heri. (2014). Perancangan Elemen Mesin. Bandung : Alfabeta 3.Technical Service Division. (2010). Buku Pedoman Reparasi. PT Astra Honda Motor 4.Popov Egor P. (1984). Mekanika Teknik. Edisi Kedua. Diterjemahkan oleh Zainul Astamar Tanisan, M.Sc. Erlangga. Jakarta (1983) 29

37. DAFTAR BIMBINGAN TUGAS ELEMEN MESIN 1 Nama : Yudy Irawan NPM : 1510631150109 NO TANGGAL KEGIATAN PARAF 1 2 3 4 5 6 7 8 Karawang, 5 Januari 2018 Ing. Reza Setiawan, MT NIDN 0001089002 30