PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Kendaraan roda empat merupakan salah satu alat transportasi yang banyak digunakan masyarakat. Salah satu komponen alat transportasi tersebut adalah pegas daun yang mempunyai fungsi sebagai alat peredam getaran. Akibat pemakain pegas tersebut dalam waktu yang lama akan menyebabkan deformasi permanen yang akan mengurangi kemampuan dalam meredam getaran. Pegas daun kendaraan roda empat yang telah mengalami deformasi permanen seringkali langsung diganti dengan pegas baru. Tentu saja penggantian pegas ini memerlukan biaya yang cukup tinggi dibanding apabila merepair pegas yang sudah mengalami deformasi tersebut. Berangkat dari permasalahan tersebut di atas maka pada tugas akhir ini diambil judul REFORMING PEGAS DAUN DENGAN METODE HOT STRETCH FORMING. Alat tersebut dirancang untuk proses reforming pegas daun mobil sehingga membentuk radius tertentu sesuai kebutuhan.
2. Perumusan Masalah • •
• • •
Adapun perumusan masalah pada tugas akhir ini adalah : Bagaimana cara mengatur posisi pegas sebelum pegas dibending, agar hasil dari pem-bendingan pegas sesuai dan presisi seperti semula? Bagaimana desain pencekam dari pegas daun yang berbeda bentuk? Berapa temperatur panas pegas daun sebelum melakukan bending pada pegas? Bagaimana cara melakukan pemanasan pada pegas? Berapa tekanan yang dibutuhkan untuk pembentukan radius pegas?
3. Tujuan Tujuan pembuatan tugas akhir ini antara lain: • Untuk pengembangan teknologi dalam perbaikan pada pegas daun. • Sebagai studi dan tambahan wacana tentang metode reforming. • Untuk penekanan biaya dalam perbaikan pegas daun.
4. Batasan Masalah Sesuai dengan permasalahan yang ada, maka dalam penyusunan Tugas Akhir ini akan kami batasi sebagai berikut : – Untuk pegas daun mobil. – Dimensi pegas satu tipe.
5. Kontribusi Penelitian Dari perancangan dan pembuatan alat reforming pegas daun ini dengan memperhatikan aspek-aspek lingkungan dan manfaat bagi masyarakat, antara lain : • Mengembangkan dan menciptakan teknologi tepat guna yang bermanfaat bagi masyarakat. • Dapat merencanakan dan membuat radius pegas daun yang sesuai dengan kebutuhan sehingga dapat mengoptimalkan pegas daun yang sudah deformasi permanen. • Dapat menekan biaya dalam perbaikan pegas daun.
TINJAUAN PUSTAKA 1. Pegas Pegas adalah salah satu contoh benda elastis. Sifat elastis atau elastisitas adalah kemampuan suatu bσenda untuk kembali ke bentuk awalnya segera setelah gaya luar yang diberikan kepada benda itu dihilangkan (dibebaskan).
2. Tegangan, Regangan, Modulus Elastisitas a. Tegangan Tegangan adalah hasil bagi antara gaya tarik (F) yang dialami kawat dengan luas penampangnya (A). b. Regangan Regangan (tarik) adalah hasil bagi antara pertambahan panjang dengan panjang mula. c. Modulus Elastisitas Kebanyakan benda adalah elastis sampai ke suatu gaya yang tertentu besarnya, dinamakan batas elastisitas .Jika gaya yang dikerjakan pada benda akan kembali seperti semula jika gaya dihilangkan.
4. Hukum Hooke Selisih panjang pegas ketika diberi gaya tarik dengan panjang awalnya disebut pertambahan panjang. Jika dibuat grafik gaya tarik terhadap pertambahan panjang, maka didapat bahwa titik titik itu akan membentuk garis lurus. 5. Energi Kinetik Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya atau (kecepatannya). Usaha yang dilakukan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda (termasuk gaya berat) sama dengan perubahan energi kinetik yang dialami benda tersebut. 6. Energi Potensial Energi Potensial sutau sistem pada posisi tertentu adalah uasaha luar yang diperlukan pada kecepatan tetap untuk membawa partikel partikel sistem dari suatu posisi acuan yang energi potensialnya nol (EP=0) ke posisi tertentu tersebut.
7. Pegas Daun Merupakan suatu komponen yang banyak digunakan pada peralatan kendaraan bermotor sebagai bagian dari sistem suspensi. Komponen ini biasanya terdiri dari beberapa pelat datar yang dijepit bersama untuk mendapatkan efisiensi dan daya lenting yang tinggi. Secara sederhana pegas daun dipasang dengan menggunakan dua tumpuan dan atau dijepit pada satu ujungnya. Dibawah ini adalah contoh gambar pegas daun.
8. Bahan Pegas Pegas dapat dibuat dari jenis bahan seperti diberikan dalam tabel 2.1 menurut pemakaiannya. Baja yang umum dipakai untuk pegas yang dibentuk panas adalah baja pegas (SUP). 9. Pemansan Logam Dalam melakukan proses pemanasan logam, dilakukan dengan brander pemanas, diharapkan untuk mendapatkan pemanasan yang merata pada logam yang akan dilakukan proses stretch forming. Jika pemanasan tidak merata ini akan mengakibatkan radius lengkung tidak sesuai dengan dimensi asal. Dalam proses pemanasan dilakukan dengan Brander yang berbeda dengan brander yang lain (brander potong), dimana brander pemanas hanya memiliki dua katup saluran, yaitu katup oksigen dan katup asetilin. 10. Pemindahan Panas Perpindahan ka1or dari suatu zat ke zat lain seringkali terjadi dalam industri proses. Pada kebanyakan pengerjaan, diperlukan pemasukan atau pengeluaran ka1or, untuk mencapai dan mempertahankan keadaan yang dibutuhkan sewaktu proses berlangsung.
11. Pancaran (Radiasi) Yang dimaksud dengan pancaran (radiasi) ialah perpindahan kalor mela1ui gelombang dari suatu zat ke zat yang lain. Semua benda memancarkan ka1or. Keadaan ini baru terbukti setelah suhu meningkat. Pada hakekatnya proses perpindahan ka1or radiasi terjadi dengan perantaraan foton dan juga gelombang elektromagnet. 12. Hantaran (Konduksi) Yang dimaksud dengan hantaran ialah pengangkutan kalor melalui satu jenis zat. Sehingga perpindahan kalor secara hantaran/konduksi merupakan satu proses pendalaman karena proses perpindahan kalor ini hanya terjadi di dalam bahan. Arah aliran energi kalor, adalah dari titik bersuhu tinggi ke titik bersuhu rendah. 13. Aliran (Konveksi) Yang dimaksud dengan aliran ialah pengangkutan ka1or oleh gerak dari zat yang dipanaskan. Proses perpindahan ka1or secara aliran/konveksi merupakan satu fenomena permukaan. Proses konveksi hanya terjadi di permukaan bahan.
14. Perhitungan kalor jenis Suatu zat yang menerima kalor , selain mengalami pemuaian atau perubahan wujud juga terjadi perubahan atau kenaikan suhu. 15. Perhitungan kapasitas kalor Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu benda untuk menaikan suhu benda sebesar 1º C. 16. Metrologi Pengukuran Metrologi adalah ilmu pengukuran besaran teknik. Sesuai dengan jenis besaran yang diukur maka Metrologi Geometrik hanya berkaitan dengan besaran panjang. Seringkali istilah Metrologi Geometrik ini dikatakan sebagai, Metrologi Dimensi (Dimensional Metrology). 17. Ketelitian Dan Ketepatan Proses Pengukuran Proses pengukuran selalu melibatkan tiga hal yaitu alat ukur, benda ukur, dan sipengukur. Akibat ketidaksempurnaan ketiga hal ini ketelitian mutlak tidak mungkin dicapai.
METODOLOGI PENELITIAN
1. 2. 3. 4. 5.
Dalam penyusunan tugas akhir ini diperlukan suatu urutan yang dapat digunakan sebagai acuan untuk melaksanakan pekerjaan tersebut, dengan maksud agar tugas akhir ini dapat mencapai tujuan dengan waktu yang telah ditentukan. Adapun langkah–langkah perencanaan dalam pelaksanaan pengerjaan tugas akhir ini adalah sebagai berikut : Waktu Pelaksanaan Tempat Pelaksanaan Langkah Kerja Flowchart Penyelesaian Tugas Akhir Indikator Kerja
PERANCANGAN SISTEM 1.
Proses Perancangan Perancangan dalam pembuatan REFORMING PEGAS DAUN DENGAN METODE HOT STRETCH FORMING. Proses yang dilakukan adalah studi literatur baik dari buku-buku, makalah-makalah ilmiah jurnal, internet, setelah didapat data yang diinginkan maka proses selanjutnya adalah proses perancangan alat dan sistem dengan menggunakan software autocad.
2.
Perhitungan Luas Penampang Penampang pelat menggunakan baja karbon rendah, Pegas no.1 dengan ukuran panjang 1250 mm, lebar 600 mm dan tebal 6 mm.
3.
Perhitungan Kalor Jenis Suatu zat yang menerima kalor , selain mengalami pemuaian atau perubahan wujud juga terjadi perubahan atau kenaikan suhu. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan untuk menaikan suhu satu satuan massa zat itu 1ºC.
4.
Perhitungan Kapasitas Kalor Kapasitas kalor adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh suatu benda untuk menaikan suhu benda sebesar 1º C.
5.
Perhitungan Perpindahan Panas Secara Konduksi Prinsip perambatan kalor konduksi dihitung dengan persamaan dibawah ini ialah laju perpindahan panas yang lewat luasan sebesar A.
• PROSES MANUFAKTUR 1. Perancangan Proses Manufaktur 2. Management Manufaktur => Penggunaan Alat Dan Material - Brander Pemanas - Tabung Gas - Katup Tabung - Regulator - Selang Gas
3. 4.
Proses Pembuatan Proses Pengujian
PENGUJIAN DAN JUSTIFIKASI PRODUK 1. Umum Pengujian dilakukan untuk mengetahui hasil kerja dari alat reforming pegas daun. Disamping itu pengujian dilakukan sebagai syarat untuk pembuatan laporan tugas akhir.
2. Persiapan Proses Pengujian Hal-hal yang perlu dipersiapkan sebelum pengujian diantaranya adalah : - Mempersiapkan semua komponen alat. - Mempersiapkan pegas daun. - Memeriksa kondisi thermometer sebagai pengukur suhu.
3. Mekanisme Pengujian Setelah material siap untuk dilakukan pengujian, maka dilakukan halhal sebagai berikut:
• Katup oksigen dan asetylene dibuka dan disetel sesuai dengan kebutuhan. • Menyalakan brander pemanas. Nyala api brander diatur. • Melakukan pemanasan pada pegas daun.\Melakukan penekanan pada pegas daun. • Melakukan pendinginan pada pegas daun.
4.
Pelaksanaaan Dalam melaksanakan proses pengujian alat dilaksanakan di bengkel PPNS-ITS. Pelaksanaan pengujian terdiri dari tiga tahap pokok. Sebelum melaksanakan tahap pokok terlebih dahulu mempersiapkan alat dan pegas yang akan dilakukan proses pengujian.
5. Data Pengujian Dari pengujian diatas didapatkan data sebagai berikut : Data hasil pengujian terhadap pegas daun no. 2 dengan dimensi panjang 1170 mm. Waktu (Menit) 2 3 4 7 10 Suhu (°C) 300 400 450 550 600 Gaya (N) 205 176 147 98 68
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan serangkaian pengujian dan analisa data yang telah dilakukan dan dibahas dalam bab-bab sebelumnya, maka dapat ditarik kesimpulan dan saran-saran sebagai berikut :
- KESIMPULAN Berdasarkan hasil analisa pada alat, maka dapat ditarik kesimpulan antara lain: 1. Pemanasan pegas daun dengan dimensi panjang 125 mm lebar 60 mm sampai temperatur 600 oc dibutuhkan waktu kurang lebih 10 menit dan harus ditekan bekisar 68 N. 2. Ketepatan pengukuran tergantung pada operator. 3. Apabila pemanasan berlebih dapat mengakibatkan berubahnya strukur pegas tersebut.
- SARAN 1. Sebelum dilakukan pengoperasian pada alat, maka menyetel nyala api pada brander harus sesuai. 2. Lubang keluaran brander pemanas menggunakan diameter yang besar. Hal ini dimaksudkan agar api yang dihasilkan besar. Sehingga waktu yang dibutuhkan akan semakin cepat. 3. Dalam melakukan penekanan pegas diharapkan secara bertahap, memungkinkan terbentuknya radius yang sesuai. 4. Dalam proses pendinginan forming punch tetap pada posisi menyangga pegas.
CUKUP SEKIAN DAN TERIMAKASIH
