PERANCANGAN DAN PEMBUATAN CHASSIS MOBIL LISTRIK KAPASITAS ANGKUT 4 ORANG
TUGAS AKHIR Diajukan Kepada Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Mesin
Oleh Ahmad Rudini NIM 201210120312204
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG 2014
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur bagi Allah Rabb alam semesta, yang Maha menggenggam jiwa dan raga kita. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada junjungan dan tauladan kita, Muhammad Rasulullah dan keluarga, sahabat, serta para pengikutnya yang setia hingga akhir zaman. Selain sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana bagi mahasiswa Teknik Mesin UMM, semoga Tugas Akhir ini juga dapat berfungsi sebagai sumbangan pemikiran dari penulis bagi pemahaman sekaligus pengembangan tentang salah satu aspek yang berhubungan dengan perancangan chasis. Banyak pihak yang telah membantu dalam penyelesaian Tugas Akhir ini. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang mendalam kepada: 1. Ayahanda Fitriansyah dan Ibunda Noorliana tercinta
yang menjadi
motivasi terbesar dalam setiap aktivitas kehidupan ini. 2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku dosen pembimbing satu yang telah berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi sarana untuk menimba ilmu. 3. Bapak Drs. Muh Jufri, ST, MT selaku dosen pembimbing dua yang telah berkenan membagi ilmu, memberi semangat, membimbing dan memberi sarana untuk menimba ilmu.
vii
4. Ketua Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Malang, Ir. Daryono, MT, beserta seluruh Bapak dan Ibu Dosen serta seluruh Laboran Laboratorium Teknik Mesin UMM, dan Pegawai/Part Time yang ada di Jurusan Teknik Mesin dan PUSPA IPTEK UMM 5. Teman – teman LSO MEKATRONIC yang setia membantu dan memberikan dorongan semangat dalam penyelesaian tugas akhir ini. Kesempurnaan mutlak hanya milik Allah, inilah karya terbaik yang dapat penulis persembahkan, namun demikian tentunya penyusunan Tugas Akhir ini masih terdapat ketidaksempurnaan sehingga kami mengharapkan kritik saran yang konstruktif untuk perbaikan agar menjadi lebih baik. Semoga karya tulis ini dapat bermanfaat dan berguna bagi para pembaca.
Malang, 17 Agustus 2014
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Lembar Judul .................................................................................................. i Poster .............................................................................................................. ii Lembar Pengesahan.......................................................................................... iii Lembar Konsultasi/ Asistensi........................................................................... iv Lembar Surat Pernyataan Tidak Plagiat .......................................................... v Abstraksi .......................................................................................................... vi Kata Pengantar ................................................................................................. vii Daftar Isi .......................................................................................................... ix Daftar Gambar ................................................................................................. .xii Daftar Tabel ..................................................................................................... xv
BAB I
PENDAHULUAN ........................................................................... 1 1.1. Latar Belakang .......................................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ..................................................................... 2 1.3. Tujuan ........................................................................................ 2 1.4. Manfaat ...................................................................................... 2 1.5. Batasan Masalah ........................................................................ 3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 4 2.1 Konsep Perancangan ................................................................. 4 2.2. Chassis ........................................................................................ 5 2.2.1. Pembebanan Pada Chassis atau Frame .................................... 6 2.3. Pengertian Chassis Ladder Frame .............................................. 6 2.4. Jenis – Jenis Chassis ................................................................... 7 2.5. Alasan Memilih Chassis Ladder Frame ..................................... 10 2.6. Tinjauan Mekanis ....................................................................... 11 2.7. Pembebanan Pada Chassis Mobil Listrik PUSPA IPTEK UMM. 11 2.8. Dasar Perhitungan Chassis ......................................................... 13
ix
2.9. Tegangan .................................................................................... 14 2.10. Free Body Diagram (FBD) ....................................................... .14 2.11. Gaya Dalam Yang Bekerja Pada Objek 2D .............................. 16 2.12. Tumpuan Rol ............................................................................. 20 2.13. Momen Inersia .......................................................................... 21 2.14. Defleksi ..................................................................................... 23 2.15. Teori Kegagalan ....................................................................... 25 2.16. Teori Tegangan Normal Maksimum ........................................ 25 2.17. Faktor Keamanan ..................................................................... 27 2.18. Perangkat Lunak Analisa Elemen Hingga ............................... 28 2.19. Autodesk Invenror .................................................................. 28 2.20. Cara Pengujian ....................................................................... 29
BAB III METODE PERANCANGAN ........................................................ 30 3.1. Metode Perancangan ................................................................. 30 3.2. Diagram Alir ............................................................................. 31 3.3. Daftar Persyaratan (Requirement List) ..................................... 34 3.4. Pengumpulan Data .................................................................... 34 3.4.1. Objek Penelitian .................................................................... 34 3.4.2. Software Autodesk Inventor 2014 – Student Version .......... 34
BAB IV HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN ................................. 36 3.1. Analisa Chassis .......................................................................... .36 3.2. Modelling ................................................................................... 37 3.3. Untuk Pemodelan Inventor ......................................................... 37 3.4. Menyisipkan Profil Tubes Untuk Rangka Chassis ..................... 40 3.5. Frame Analysis Report ............................................................... 45 3.5.1. Informasi Pekerjaan (iProperties) ........................................... ...45 3.6. Hasil Simulasi 1 .......................................................................... 46 3.6.1. Bahan ........................................................................................ 46 3.6.2. Penampang ............................................................................... 50 3.6.3. Model Batang .......................................................................... 55
x
3.6.4. Kondisi Pengoperasian ............................................................ .57 3.6.5. Titik Tumpu Beban 1 ............................................................... 63 3.6.6. Titik Tumpu Beban 2 .............................................................. 64 3.6.7. Titik Tumpu Beban 3 .............................................................. 64 3.6.8. Titik Tumpu Beban 4 .............................................................. 65 3.7. Hasil .........................................................................................
65
3.8. Static Result Summary .............................................................
66
3.9. Simulasi Dalam Bentuk Gambar ..............................................
67
3.9.1. Defleksi pada frame chassis mobil listrik PUSPA IPTEK UMM ....................................................................................... 67 3.9.2. Simulasi gaya pada rangka chassis .......................... .............. 68 3.9.3. Tegangan Normal ................................................................... 70 3.9.4. Tegangan bending pada rangka chassis .................................. 71 3.9.5. Tegangan Axial ......................................................................
72
3.9.6. Tegangan Izin .......................................................................... 73
BAB V PENUTUP ....................................................................................... 74 4.1 Kesimpulan .................................................................................. 74 4.2 Saran ............................................................................................ 74 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 75
DAFTAR LAMPIRAN
CURRICULUM VITAE
GAMBAR DESAIN
NASKAH PUBLIKASI
MAKALAH PRESENTASI
xi
DAFTAR PUSTAKA
Alisjahbana, Sofia W, 2013, Prinsip Dasar Mekanika Struktur, Graha Ilmmu, Yogyakarta. Gere James M, 1984, Mekanika Bahan, PT. Gelora Aksara Pratama, Jakarta. http://www.bikinmobillistrik.com/forum/viewtopic.php?f=13&t=394 http://bahasotomotif.com/2012/08/persamaan-dan-perbedaan-sasis-ladder-dansasis-monocoque/#more-285 http://www.scribd.com/doc/58516110/Chasis-and-Karoseri http://m.autobild.co.id/read/2010/10/19/1677/54/15/Teknologi-Sasis Sutantra I Nyoman, 2001, Teknologi Otomotif, Guna Widya, Surabaya. Sato Takeshi G, 2000, Menggambar Mesin, PT Pradnya Paramita, Jakarta
