Perancangan Mekanisme Uji Karakteristik Sistem Kemudi oleh M Reza Pahlevi
Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Unggul Wasiwitono, ST. M Eng. Sc. Powerpoint Templates
Page 1
Latar Belakang
Powerpoint Templates
Page 2
Perumusan Masalah 1. Bagaimana merancang mekanisme uji karakteristik sistem kemudi yaitu alat yang bisa mempresentasikan sudut belok yang terjadi pada kendaraan roda empat dengan skala yang sebenarnya.
Powerpoint Templates
Page 3
2. Bagaimana menganalisa gaya yang terjadi pada sistem kemudi. 3. Bagaimana memilih jenis material yang digunakan 4. Bagaimana membuat alat peraga mekanisme sistem kemudi
Powerpoint Templates
Page 4
Batasan Masalah • Sistem kemudi yang digunakan dalah tipe rack dan pinion • Jarak Width track yang digunakan antara 1300mm-1600mm • Material bahan untuk sistem kemudi berdasarkan rekomendasi pabrikan kendaraan.
Powerpoint Templates
Page 5
Tujuan • Menghasilkan rancangan alat mekanisme uji karakteristik sistem kemudi yang bisa mepresentasikan sudut belok pada kendaraan dengan skala sebenarnya. • Menghasilkan alternatif desain tambahan sebagai pembanding dengan jenis alat uji serupa yang lebih dulu ada. • Menghasilkan alat peraga sistem kemudi yang dapat digunakan sebagai alat bantu pembelajaran mengenai kinematika gerak Powerpoint Templates belok dari sistem kemudi. Page 6
Manfaat • Hasil yang diperoleh dalam penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai dasar pembuatan alat mekanisme uji karakteristik sistem kemudi. • Menambah referensi desain terhadap alat uji serupa yang telah ada. • Menyediakan rancangan mekanisme uji sistem kemudi secara khusus untuk mengembangkan sistem kemudi kendaraan. Powerpoint Templates
Page 7
Dasar Teori
Parameter pengaruh steering error (sumber: Mattew R. Bagley’s thesis) Powerpoint Templates
Page 8
Dasar Teori steering sistem test machine Compliance test Friction test Nibble
Steering feel
On centre
Steering catch up
Standart vehicle test Powerpoint Templates Parking effort manoeuvres
Page 9
Dasar Teori Permodelan Sistem Kemudi
Fp= Fw + Ff + mk. a
Tp = Fp x rp = (Fw + Ff + mk. a) x rp
Sehingga untuk menggerakkan steering adalah
Powerpoint Templates
Page 10
Metodologi Penelitian Start Kajian Pustaka Proses Perancangan Awal
Proses Perhitungan Tahap Analisa Data dan Hasil No
Fungsi = sesuai Tuntutan yes
Proses Perancangan Akhir
Finish
Powerpoint Templates
Page 11
Metodologi Penelitian Tahap Proses Perancangan Awal
Ide Rancangan
Powerpoint Templates
Page 12
Metodologi Penelitian Penentuan Fungsi-Fungsi dan Prinsip Kerja dalam Mekanisme serta Menyusun Requirement List (Daftar Tuntutan)
Roda & batang kemudi
Roda & Suspensi
Frame
Mekanisme uji sistem kemudi sensor
Pengatur Beban
Mekanisme slot
Powerpoint Templates
Page 13
Metodologi Penelitian Tahap Perhitungan Massa maks = 3000 kg
gaya yang di tumpu tiap roda depan adalah 0.5 Wf = 7357.5N
Powerpoint Templates
Page 14
Metodologi Penelitian Angka Keamanan safety factor characteristic A,B dan C characterisitc
B Vg
A=vg C=
A = Kualitas material, pemeliharaan dan isnpeksi B = Pengontrol beban berlebih pada komponen C = Menganalisa ke akuratan tegangan Vg = very good g = good f = fine p = poor
A=g
C=
A=f C=
A=p C=
G
f
p
vg
1.1
1.3
1.5
1.7
g
1.2
1.45
1.7
1.95
f
1.3
1.6
1.9
2.2
P
1.4
1.75
2.1
2.45
vg
1.3
1.55
1.8
2.05
g
1.45
1.75
2.05
2.35
f
1.6
1.95
2.3
2.65
P
1.75
2.15
2.55
2.95
vg
1.5
1.8
2.1
2.4
g
1.7
2.05
2.4
2.75
f
1.9
2.3
2.7
3.1
P
2.1
2.55
3.0
3.45
vg
1.7
2.15
2.4
2.75
g
1.95
2.35
2.75
3.15
f
2.2
2.65
3.1
3.55
P
2.45
2.95
3.45
3.95
Powerpoint Templates
Page 15
Metodologi Penelitian safety factor characteristic D dan E characterisitc
E=
D= Ns
S
Vs
ns
1.0
1.2
1.4
s
1.0
1.3
1.5
vs
1.2
1.4
1.6
Vs = very serious, s= serious ns = not serious
Nilai A : dipilih vg karena komponen dikerjakan di dalam pabrik yang memiliki standar pemeliharaan dan inspeksi yang bagus. Nilai B : dipilih g karena beban berlebih dapat di prediksi Nilai C :dipilih g, karena analisa tegangan dilakukan oleh mahasiswa yang dianggap belum cukup ahli dalam menganalisa komponen serupa. Nilai D : dipilih ns, karena mekanisme ini tidak membahayakan manusia Nilai E : diilih s, karena dana yang terbatas. Sehingga di dapatkan safety factor = (1,45)(1) = 1.45 Powerpoint Templates
Page 16
Analisa dan Pembahasan • Desain Mekanisme uji karakteristik
Powerpoint Templates
Page 17
Analisa dan Pembahasan • Analisa Komponen
Solidworks Simulation
Gaya
Analisa Von mises
Powerpoint Templates
Page 18
Analisa dan Pembahasan • Penempatan Tumpuan dan arah gaya 10668,375 N
Powerpoint Templates
Page 19
1746.488 N
Powerpoint Templates
Page 20
Komponen
Yield strength
Von mises stress
Frame
250 x 106 N/m2
224,844 x 106 N/m2
Pengatur Width Track
250 x 106 N/m2
176,178 x 106 N/m2
Mekanisme Slot
250 x 106 N/m2
138,058 x106 N/m2
Clamp
250 x 106 N/m2
220,125 x106 N/m2
Pengatur beban
235 x106 N/m2
130,894 x106 N/m2
Powerpoint Templates
Page 21
Powerpoint Templates
Page 22
Analisa dan Pembahasan • Spesifikasi Mekanisme uji karakteristik Sistem kemudi Width Track 1300mm-1600mm Sensor torsi 101 to 300 Nm
Sistem pengatur beban Maksimum 750 kg
Sensor Sudut 00 - 350
Powerpoint Templates
Page 23
Powerpoint Templates
Page 24
Analisa an Pembahasan • Desain Alat peraga
Powerpoint Templates
Page 25
Analisa dan Pembahasan • Pengambilan data No
Pergeser
Posisi Datum
Posisi
an (mm)
shaft
pada Posisi
shaft
sumbu Y+1cm
sumbu Z+1cm
pada
Sudut
Sudut
Sudut
Sudut
Sudut
Sudut
luar (δo)
Dalam
luar (δo)
Dalam
luar (δo)
Dalam
(δi)
(δi)
1
5
5o
3o
2
10
10o
8o
3
15
15o
13o
4
20
20o
19o
5
25
25o
23o
6
30
30o
27o
7
35
35o
32o
8
40
40o
(δi)
5o
50
50
40
100
100
110
80
150
150
150
140
200
200
190
190
250
300
260
280
300
390
310
340
360
440
370
410
38o
Powerpoint Templates
Page 26
No
Posisi Datum
Sudut
2 3 4 5 6 7 8
shaft Posisi
shaft
pada sumbu
pada sumbu
Y+1cm
Z+1cm
luar Sudut
luar Sudut
(δo)
(δo) 1
Posisi
luar
(δo)
5,646442
4,751796
4,751796
9,874976
8,230144
9,059941
13,74757
12,99833
13,74757
18,01422
17,32812
18,01422
21,95474
21,95474
22,58561
26,24609
26,24609
27,42612
32,00538
32,00538
33,12534
39,78537
Powerpoint Templates
Page 27
Kesimpulan • Alat mekanisme uji karakterisitik ini dibatasi hanya untuk menguji sistem kemudi dengan width track antara 1300mm-1600mm dengan beban maksimum sebesar 750 kg. • Dengan beban maksimum sebesar 750 kg disertai angka keamanan sebesar 1.45, desain dan pemilihan material sudah memenuhi syarat dalam hal keamanan dimana tegangan maksimum yang terjadi masih di bawah yield strength atau tegangan maksimum yang mampu diterima oleh material. • Alat peraga sistem kemudi digunakan untuk mengukur karakterisitik sudut belok akibat pengaruh perubahan posisi poros. Powerpoint Templates
Page 28
