perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH KETEBALAN KAMPAS REM TERHADAP GETARAN SISTEM REM CAKRAM PADA BERBAGAI KONDISI PENGEREMAN SKRIPSI Diajukan sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Oleh : WAHYU UTOMO NIM. I 1408523
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2013 commit to user 1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user 2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Persembahan
Dengan ridho allah SWT, Kupersembahkan Kepada Keluarga-Keluargaku Ayah dan Bundaku,semoga semua jasa dan kebaikan selalu tercatat di di sisi allah Amiin Istriku tersayang, terimakasih atas segala dorongan dan semangat yang selalu engkau berikan. Saudaraku Dwi Ismoyo dan Untari terimakasih atas semangat yang kalian berikan. Bapak-bapak dosen yang telah memberikan ilmu dan pengarahan Sahabat-Sahabatku Ari, Mega,Abud, Bagus,mas Gandung, mas Ivan, mas Wawan, serta teman-teman lainya yang tak mungkin saya sebutkan satu persatu yang telah memberikan motivasi dan inspirasi, bersama kalian aku belajar memaknai hidup.
for u all I miss u forever
commit to user 3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pengaruh Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram Pada Berbagai Kondisi Pengereman Wahyu Utomo Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia E-mail :
[email protected]
ABSTRAK Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi getaran pada rem dan menganalisis parameter-parameter yang berpengaruh terhadap respon getaran yang terjadi. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan aspek ketebalan kampas pada rig uji ketebalan kampas rem dengan parameter-parameter pengoperasian, meliputi tekanan pengereman dan putaran poros. Pengujian dilakukan pada ketebalan kampas rem (9, 6, dan 3) mm, dengan variasi tekanan pengereman 0,6 bar dan 1 bar, pada arah axial dan radial pada putaran poros (425, 637, 850, dan 1061) rpm, pengukuran getaran dengan alat vibration meter Lutron VB_8202. Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan nilai amplitudo getaran sebesar 2-4,7 m/s2 mengindikasikan terjadi keausan kampas rem. Peningkatan nilai amplitudo getaran disebabkan oleh berkurangnya masa kampas, yang mempengaruhi penurunan nilai redaman terhadap getaran. Peningkatan tekanan pengereman dan putaran poros akan meningkatkan gaya eksitasi yang menyebabkan nilai amplitudo getaran semakin meningkat.
kata kunci: Getaran rem, Ketebalan kampas rem, tekanan pengereman, redaman.
commit to user 4
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INFLUENCE OF BRAKE PAD THICKNESS ON DISC BRAKE VIBRATION IN VARIOUS CONDITION
Wahyu Utomo Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta, Indonesia E-mail :
[email protected] Abstract The aim of this study is to determine the condition of the brake vibration and analyze the parameters that affect the vibration response occurring. Test was carried out by varying the thickness of the brake lining aspect on brake pad thickness test rig to the parameters of operation, covering braking pressure and shaft rotation. Tests performed on the thickness of the brake lining (9, 6 and 3 )mm, with a variation of the braking pressure 0.6 bar and 1 bar, the axial and radial direction shaft rotation (425, 637, 850, and 1061) rpm, vibration measurement used Lutron VB_8202 vibration meter. The test results showed that increase in vibration amplitude of 2-4,7 m/s2indicate brake lining wear. The increase in vibration amplitude was caused by the decline mass of brake pad, which affects to the reduction of the damping vibration. Increase braking pressure and shaft speed will increase the excitation force which caused the value of the vibration amplitude increased. Keywords: Brake vibration, brake lining thickness, brake pressure, damping
commit to user 5
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR Segala puji hanya kepada Allah, karena atas pertolongan-Nya penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Pengaruh Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram Pada Berbagai Kondisi Pengereman”. Dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemui kesulitan. Alhamdulillah, berkat bantuan dan dukungan berbagai pihak, akhirnya semua kesulitan dapat diselesaikan. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis sampaikan rasa terima kasih kepada : 1.
Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT, selaku ketua jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus sebagai dosen pembimbing I yang telah membimbing tugas akhir ini.
2.
Bapak Zainal Arifin, ST, MT, selaku dosen pembimbing II yang telah dengan sabar memberikan arahan sehingga tugas akhir ini bisa selesai.
3.
Bapak Lulus Lambang, ST, MT, selaku pembimbing yang telah banyak membantu dan memberikan arahan.
4.
Tim Getaran Ari, Bagus, dan Mega yang telah melalui masa – masa sulit bersama dengan penuh kesabaran.
5.
Teman – teman transfer 2009 yang telah bersama – sama bekerja keras, saling memberi semangat untuk bersama – sama menyelesaikan tugas akhirnya masing – masing.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar ke depan, tugas akhir ini bisa lebih baik. Sebagai penutup, penulis berharap agar tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kemajuan dunia ilmu pengetahuan.
Surakarta, September 2013
Penulis
commit to user 6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI Halaman Abstrak .................................................................................................................... v Kata Pengantar ........................................................................................................ vii Daftar Isi.................................................................................................................. viii Daftar Tabel ............................................................................................................ x Daftar Gambar ........................................................................................................ xi Daftar Lampiran. .................................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................................. 1 1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2 1.3 Batasan Masalah ............................................................................................... 2 1.4 Tujuan Penelitian.............................................................................................. 2 1.5 Manfaat Penelitian............................................................................................ 2 1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 3 BAB II DASAR TEORI 2.1 Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 4 2.2 Rem ................................................................................................................... 5 2.2.1 Rem Cakram .................................................................................................. 6 2.2.2 Cara Kerja Rem Cakram ............................................................................... 8 2.2.3 Komponen Rem Cakram .............................................................................. 8 2.2.4 Penyebab Getaran Pada Rem Cakram (Brake Pad) .................................... 12 2.2.5 Kerusakan Kampas Rem Cakram ................................................................ 12 2.3 Prinsip Tekanan Hidrolik ................................................................................. 13 2.4 Getaran .............................................................................................................. 14 2.4.1 Amplitudo Getaran ........................................................................................ 15 2.4.2 Frekuensi Getaran (Vibration Frequency)................................................... 15 2.4.3 Akar Rata-Rata Kuadrat (Root-Mean Square / RMS) ................................ 16 2.4.4 Sensor Getaran .............................................................................................. 16 2.4.5 Getaran Yang Terjadi Pada Kampas Rem ................................................... 18 2.4.6 Faktor Yang Mempengaruhi Getaran Pada Kampas Rem.......................... 18 BAB III METODE PENELITIANcommit to user 7
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 20 3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................. 23 3.3 Gambar Skema Pengambilan Data Getaran Kampas Rem............................ 26 BAB IV DATA DAN ANALISA 4.1 Data Penelitian.................................................................................................. 27 4.2 Analisa .............................................................................................................. 29 4.3 Pembahasan ...................................................................................................... 33 BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 36 5.2 Saran .................................................................................................................. 36 Daftar Pustaka ......................................................................................................... 37 Lampiran ................................................................................................................. 39
commit to user 8
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Komponen Rem Cakram .................................................................. 7 Gambar 2.2 CaraKerja Rem cakram ..................................................................... 8 Gambar 2.3 Kampas Rem Cakram ....................................................................... 11 Gambar 2.4 Cakram................................................................................................ 11 Gambar 2.5 Kampas rem aus dan rusak................................................................ 13 Gambar 2.6 Prinsip Tekanan Hidrolik .................................................................. 13 Gambar 2.7 Getaran Bebas .................................................................................... 14 Gambar 2.8 Getaran Paksa Dengan Peredam ....................................................... 15 Gambar 2.9 Hubungan Amplitudo Getaran .......................................................... 16 Gambar 2.10 Accelerometer ................................................................................. 17 Gambar 2.11Gesekan Pada Balok ......................................................................... 19 Gambar 3.1 Diagram Alir .................................................................................... 20 Gambar 3.2 Skema Pengambilan Data Pengujian ................................................ 22 Gambar 3.3 Piezoelektrik Accelerometer.............................................................. 23 Gambar 3.4 Vibration Meter.................................................................................. 24 Gambar 3.5 Inverter................................................................................................ 25 Gambar 3.6 Motor Listrik ...................................................................................... 25 Gambar 3.7 Skema Alat Uji ................................................................................... 26 Gambar 4.1 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada arah axial, tekanan pengereman 0,6 bar ........................................ 29 Gambar 4.2 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada arah axial, tekanan pengereman 1 bar ............................................ 30 Gambar 4.3 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada arah radial, tekanan pengereman 0,6 bar ....................................... 31 Gambar 4.4 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada arah radial, tekanan pengereman 1 bar........................................... 32 Gambar 4.5 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo resonansi…………........................................................................... 35 commit to user 9
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 4.1 Getaran arah axial tekanan pengereman 0,6 bar .................................. 27 Tabel 4.2 Getaran arah axial tekanan pengereman 1 Bar .................................... 27 Tabel 4.3 Getaran arah radial tekanan pengereman 0,6 bar................................. 28 Tabel 4.4 Getaran arah radial tekanan pengereman 1 bar .................................... 28 Tabel 4.5 Nilai frekuensi pribadi kampas rem dan frekuensi sistem .................. 35
commit to user 10
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Data penelitian Lampiran 2. Perhitungan frekuensi alami kampas Lampiran 3. Perhitungan nilai koefisien redaman kritis Lampiran 4. Selisih peningkatan nilai getaran
commit to user 11
