TUGAS AKHIR
Analisa Tegangan dan Defleksi Pada Plat Dudukan Pemindah Transmisi Tipe Floor Shift Dengan Rib Atau Tanpa Rib
PEMBIMBING
SYAMSUL ARIF
Yohanes, ST. Msc
2110 106 023
LATAR BELAKANG “Kualitas dari mekanisme pemindah transmisi dapat menentukan keamanan dan kenyamanan bagi pengemudi” Syaratnya: 1. Lancar dipindahkan
2. Mudah cara pengoperasiannya
3. Tidak menimbulkan suara berisik
4. Mekanisme Rigid.
Transmisi Macet, Susah ipindahkan Kenapa???....
Studi kasus lapangan.… Kondisi Rigid : Idealnya
agar
mekanisme
pemindah
dapat memindahkan gigi transmisi maka θin = θout dan R1 = L1
Kondisi Fleksible : Akibat defleksi, terjadi perbedaan sudut θin ≠ θout , sehingga transmisi macet dan sulit dipindahkan.
PERUMUSAN MASALAH
Membuat model elemen hingga dari pelat dudukan mekanisme pemindah transmisi
Menganalisa karaktristik distribusi tegangan dan defleksi dari pelat dudukan mekanisme pemindah transmisi
tanpa rib jumlah dan posisinya divariasikan
dengan rib tanpa rib jumlah dan posisinya divariasikan
dengan rib
Tujuan Penelitian • 1. Memperbaiki mekanisme pemindahan gigi transmisi menjadi lebih mudah dan ringan. • 2. Mengetahui pengaruh penambahan Rib terhadap defleksi dan tegangan. • 3. memberikan rekomendasi pemberian rib yang sesuai pada pelat dudukan
BATASAN MASALAH 1.
Model kendaraan adalah kendaraan penumpang jenis pick-up dengan penggerak roda belakang
2.
Tuas pemindah transmisi mengunakan tipe floor shift dengan kabel baja.
3.
Kabel baja dianggap rigid
4.
Gaya pemindah transmisi diukur pada lever transmisi dan pada saat kendaraan diam tidak beroprasi.
5.
Pelat penopang mempunnyai ketebalan yang tipis dibanding dimensi keseluruhannya
6.
Yang dimodelkan pelat penopang saja.
TINJAUAN PUSTAKA
Pengujian pelat beton yang didukung kelompok tiang dengan pile cap tipis telah dilakukan oleh Hardiyatmo dan Suhendro (2003) dan Destika (2005). Analisis hasil uji terutama ditujukan untuk mempelajari perilaku pelat yang didukung tiang-tiang sebagai fondasi bangunan.
Analisis lendutan balok pada fondasi elastic dikembangkan berdasarkan asumsi bahwa gaya reaksi pada setiap titik akan sebanding dengan defleksi pada titik tersebut. Asumsi ini pertama kali dikembangkan oleh Winkler 1867 (Hetenyi, 1974). Menurut Lilis Indriani, ST, MT, (2012) Untuk menghindari kegagalan akibat tekuk pada kolom, maka luas penampang tekan dan bentuk dari penampang tertekan harus dipilih secara benar, agar didapatkan gaya Inertia yang besar dan defleksi kecil.
PEMINDAH TRANSMISI Mekanisme Pemindah Transmisi Kabel baja I
Tuas transmisi
Pelat dudukan transmisi
= Gambar Tipe pengontrol tidak langsung tipe floor shift
Kabel baja II
Lever transmisi I Lever transmisi II Gambar Tipe pengontrol tidak langsung kendaraan multiguna pedesaan jenis pick-up
Gaya pada pelat dudukan
Gaya pada tuas menimbulkan gaya momen pada batang, sehigga mengakibatkan Defleksi pada Pelat Dudukan. Hubungan Tegangan Dengan Regangan
Tegangan normal akibat beban uniaksial adalah
σ = P/A
P = beban uniaksial dan A = luas penampang tegak lurus arah beban
Hubungan tegangan regangan pada elemen yang mengalami beban uniaksial dapat diformulasikan menjadi Hukum Hooke satu dimensi.
σ = E.ε ε = δ /L
E = Modulus elastisitas δ = Perubahan panjang akhir
Metode Elemen Hingga
Dimana Persamaan umum yang digunakan untuk menggambarkan kuantitas nodal-nodal elemen tersebut adalah {F} =[K] . {x} Dimana :
{F} [K] {x}
= Gaya-gaya yang bekerja pada nodal-nodal = Matriks kekakuan elemen. = Matriks kolom berisi perpindahan translalasi dan rotasi nodal elemen.
Metode Elemen Hingga Penyelesaianya menggunakan metode elemen hingga (MEH), karena penyelesaian secara matematis dinilai sukar dan membutuhkan waktu yang lama. Penyelesaian menggunakan metode elemen hingga (MEH) dibantu dengan menggunakan program ANSYS-WORKBENCH 12.0
Gambar tampilan ANSYS WORKBENCH 12.0
METODOLOGI
Gambar diagram Alir Pengerjaan Tugas Akhir
PENGAMBILAN GAYA PADA LEVER TRANSMISI Berikut hasil pengambilan data pada lever transmisi
Kabel baja
Timbangan manual
Lever
Kiri
Kanan
I
4kg
4kg
II
8kg
10kg
Transmisi
Hasil pengambilan data pada lever transmisi Lever II
Lever I
Gambar proses pengambilan data pada lever pemindah transmisi
PENGAMBILAN DATA DEFLEKSI PADA PELAT
Berikut pengambilan data defleksi menggunakan dial gauge indicator.
Posisi
Defleksi (δ)
1
0.4 mm
2
0.2 mm
3
0.2 mm
4
0.2 mm
mundur
1-2 mm
Dial gauge indicator
Gambar pengukuran defleksi dari masing-masing posisi
Pelat dudukan
Profil Rib pengkaku
Properties Structural Steel
Single rib
Posisi pemberian rib
Double side rib
Posisi pemberian rib
DIAGRAM ALIR ANALISA SIMULASI
Gambar Diagram alir analisa simulasi pada software Ansys 12.0
Proses Pengerjaan
Modif, Penambahan rib
Pengambilan parameter
Pemodelan rib
Single rib
Double side rib Properties
Analisa dan Pembahasan Simulasi,model posisi mundur tanpa rib
Gambar hasil simulasi pada plat dudukan mekanisme pemindah transmisi dari auto meshing, static structural, total defleksi (1.64mm) dan tegangan (16.048 Mpa) maksimum pada kondisi mundur
Simulasi,model posisi mundur dengan
Single rib
(auto ) Meshing
n=1
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n=1
1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
120 100 80 60 40 20 0
0
47
94
141 188 235 282 329 376 423 470 posisi X*1.5 = 50% defleksi
tegangan
tegangan(σ) Mpa
Defleksi (δ) mm
posisi X*1.5 = 50%
Simulasi,model posisi mundur dengan
Single rib
(auto ) Meshing
n= 2 posisi X*2.8 = 80%
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n =2
Defleksi (δ) mm
0.6
90
0.4
60
0.2
30 0
0 0
47
94
141
188 235 282 329 posisi X*2.8 = 80% defleksi tegangan
376
423
tegangan(σ) Mpa
120
0.8
Simulasi,model posisi mundur dengan
Double side rib
n= 1
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n=1
1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0
300 250 200 150 100 50 0
0
47
94
141
188 235 282 329 376 posisi X*1.6 = 60% defleksi tegangan
423
470
tegangan(σ) Mpa
Defleksi (δ) mm
posisi X*1.6 = 60%
Simulasi,model posisi mundur dengan
Double side rib
n= 2 posisi X*2.7 = 70%
250
0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
200 150 100 50 0 0
47
94
141 188 235 282 329 376 423 470 posisi X*2.7 = 70% defleksi tegangan
tegangan(σ) Mpa
Defleksi (δ) mm
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n=2
Simulasi,model posisi mundur dengan
Double side rib
n= 3 posisi X*3.9 = 90%
122 120 118 116 114 112 110 108 106 104 102
Defleksi (δ) mm
0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0
47
94
141
188 235 282 329 376 posisi X*3.9 = 90% defleksi tegangan
423
470
tegangan(σ) Mpa
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n=3
Simulasi,model posisi mundur dengan
Double side rib
n= 4 posisi X*4.7 = 70%
Karakteristik Defleksi & Tegangan untuk n=4
125
0.5
120
0.4
115
0.3
110
0.2
105
0.1
100
0
95 0
47
94
141
188 235 282 329 376 posisi X*4.7 = 70% defleksi tegangan
423
470
tegangan(σ) Mpa
Defleksi (δ) mm
0.6
KESIMPULAN •
Output atau keluaran dari penelitian ini berupa nilai Defleksi dan Tegangan pada pelat dudukan.
•
Nilai Defleksi pelat tanpa rib lebih besar dibandingkan pelat dengan rib. Dan nilai Tegangan pelat tanpa rib lebih kecil dibandingkan pelat dengan rib.
•
Rasio perbandingan defleksi dengan massa rib = Δδ/m menunjukkan, bahwa dengan massa yang lebih kecil untuk Double side rib mampu mengurangi defleksi dibandingkan dengan Single rib.
•
Hasil analisa dan pembahasan didapatkan kesimpulan bahwa penambahan rib paling baik atau mampu mengurangi defleksi adalah Double side rib dengan 0.3418mm, sedangkan untuk Single rib adalah 0.4648mm
DATA SUDUT DARI TUAS DAN LEVER TRANSMISI Posisi dan sudut tuas Kecepatan 1
Kecepatan 3
Transmisi Tuas transmisi
Posisi gigi pertama Mundur
Kecepatan 2
Posisi dan sudut lever Transmisi
Keterangan
Kecepatan 4
Gambar posisi tuas pemindah transmisi
Posisi gigi kedua
Posisi gigi ketiga
Posisi gigi keempat Gambar posisi lever pemindah transmisi
Posisi gigi mundur (Reverse)
1
2
