BAB IV

BAB IV Perhitungan 4–1

BAB IV

PERHITUNGAN

4.1. Data pada sepedah motor Yamaha Jupiter Mx 2010

1245

Gambar 4.1 Beban depan dan beban belakang

Dimensi Data

o Wo1 = Wo2 =Wo3 = 55 kg x 9.81 = 588.6 N

o W bagasi = 25 kg x 9.81 = 245.25 N

o W bensin = 4 liter x 0.76 = 3.04 kg

= 3.04 kg x 9.81 = 29.8 N

o W mesin kosong = 109 kg x 9.81 = 1069.29 N

Laporan Praktikum Desain Elemen Mesin II UNJANI-2013

1080770


4.2 Data dan Spesifikasi pada Motor Yamaha JUPITER MX 2010

o Panjang x lebar x tinggi = 1960 x 695 x 1080 (mm)

o Jarak sumbu roda = 1245…(mm)

o Jarak terendah dari tanah = 1640 …(mm)

o Berat kosong = 109 …(kg)

o Kapasitas tangki bensin = 4 Liter

o Tipe mesin = 4 langkah, 4 valve SOHC

o Jumlah/Posisi silinder = Cylinder tunggal / tegak

o Volume silinder = 134.4 cc

o Diameter x Langkah = 54.0 x 58.7mm

o Daya maksimum = 9.21 kW/ 8500(rpm)

o Torsi maksimum = 12.14 Nm / 6000(rpm)

o Sistem stater = Elektrik stater dan kick stater

o Sistem pelumasan = Basah

o Kapasistas oli mesin = Total =1.15 liter,berkala=0.94 liter

o Sistem bahan bakar = Karburator BS25-58x1

o Kopling = Basah, Manual, multi plat

o Pola pengoperan gigi = 1 –N – 2 – 3 – 4 – 5

o Rem depan = Sistem cakram

o Rem belakang = Sistem tromol

o Percepatan gravitasi bumi = 9,81…(m/s2)

o Diameter luar disc = 21.5(cm)

o Diameter dalam pad = 19(cm)

o Tebal plat cakram = 4 …(mm)



4.3 Analisa Matematis

4.3.1 Diagram benda bebas motor

Gambar 4.2 diagram benda bebas

Mencari Rø

Wo1 = Wo2 =Wo3 = 55 kg x 9.81 = 539.55 N

W bagasi = 25 kg x 9.81 = 245.25 N

W bensin = 4 liter x 0.76 = 3.04 kg



= 3.04 kg x 9.81 = 29.8 N

W mesin kosong = 109 kg x 9.81 = 1069.29 N

∑ Fx+ = (Wo1 x sin 15) + (Wo2 x sin 15) + (Wo3 x sin 15) + (Wb x sin

15) + (Wmk x sin 15) + (Wbe x sin15)

= 139.64 + 139.64 + 139.64 + 63.47 + 276.75 + 75.66

= 834.8 N

∑ Fy+ = (Wo1 x cos 15) + (Wo2 x cos 15) + (Wo3 x cos 15) + (Wb x cos

15) + (Wmk x cos 15) + (Wbe x cos 15)

= 521.16 + 521.16 + 521.16 + 236.89 + 1032.85 + 282.37

= 3115.59 N

Mencari Inersia

Vo (km) Vt (km) T(s) Vt = Vo + a(t)a

20 0 11 0 = 20 + a (11) -1.8

20 10 7 10 = 20 + a (7) -1.4

30 0 15 0 = 30 + a (15) -2

30 10 13 10 = 30 + a (13) -1.5

40 0 19 0 = 40 + a (19) -2.1

40 10 17 10 = 40 + a (17) -1.7

a total -10.5

rata-rata -1.75

Ri O1 = mo1 x = 55kg x (-1.75 ) = -96.25 N

Ri O2 = mo2 x = 55kg x (-1.75 ) = -96.25 N

Ri O3 = mo3 x = 55kg x (-1.75 ) = -96.25 N



Ri b = mb x = 25 kg x (-1.75 ) = -43.75N

Ri mk = mmk x = 109 kg x (-1.75 ) = - 190.75N

Ri be = mbe x = 3.04kg x (-1.75 ) = -5.32N

∑ F Ri+ = Ri o1 + Ri o2 + Ri o3 + Ri b + Ri mk + Ri be

= (-96,25) – 96.25 – 96.25 – 43.75 – 190.75 – 5.23

= - 528.57 = 528.57 N ( Perlambatan Pengereman )

4.3.2 Beban dinamis kendaraan

∑ Fx + = 0

= - (Wo1 x sin 15) - (Wo2 x sin 15) - (Wo3 x sin 15) - (Wb x sin 15) -

(Wmk x sin 15) - (Wbe x sin15) – (Ri o1) – (Ri o2) – (Ri o3) – (Ri b) –

(Ri mk) – (Ri be) + (RRf) + (RRr) + (Bf) = 0

= (-139.64)–139.64–139.64 – 63.47 – 276.75 – 75.66 + 96.25 +96.25+96.25 +

43.75 + 190.75 + 5.32 + (RRf) + (RRr) + (Br) = 0............................(1)

∑ Fy + = 0

= -(Wo1 x cos 15) - (Wo2 x cos 15) - (Wo3 x cos 15) - (Wb x cos 15) -

(Wmk x cos 15) - (Wbe x cos 15) + (Nf) + (Nr) = 0

= -521.16 – 521.16 – 521.16 - 236.89 - 1032.85 - 282.378 + (Nf) + (Nr) = 0

= 1910.03 N + (Nf) + (Nr) = 0 …………………………………………….(2)

∑ + M terhadap Nf = 0

= -{(Wo1 x cos 15)(885)}- {(Wo2 x cos 15)(1085)} – {(Wo3 x cos 15)(1285)} –

{(Wb x cos 15)(425)} – {(Wmk x cos 15)(600)} – {(Wbe x cos 15)(960)} +

{(Wo1 x sin 15)(970)} + {(Wo2 x sin 15)(970)} + {(Wo3 x sin 15))970)} +

{(Wb x sin 15)(610)} + {(Wmk x sin 15)(140)} + {(Wbe x sin15)(720)} + {(Ri

o1)(970)} + {(Ri o2)(970)} + {(Ri o3)(970)} + {(Ri b)(610)} + {(Ri mk)(140)}

+ {(Ri be)(720)} + {(RRf)(0)} + {(RRr)(0)} + {(Br)(0)} + {(Nf)(1245)} = 0



= -187617.61 – 83385.6 – 20846.4 – 194249.8 – 666188.25 – 80475.45 +

135450.8 + 135450.8 + 135450.8 + 38745 + 203306.4 + 1445021.9 – 93362.5-

93362.5 – 93362.5 – 26705 – 3830.4 – 26678.5 + {(Nf)(1245)} = 0

= - 1750461.8 + 1245 Nf = 0

Nf = 602.78 N ………………………………………(3)

Persamaan (3) (2)

Nf = 602.78 N

-1910.03 + Nr + Nf =0

-1910.03 +Nr + 602.75 N = 0

-2512.81 + Nr = 0

Nr = 2512.81 N

Maka :

RRf = Nf x 0.07

= 602.75 x 0.07

= 42.19 N ……………….. (4)

RRr = Nr x 0.07

= 2512.81 x 0.07

= 175.89 N ………………. (5)

Persamaan (4) & (5) (1)

-91.62 + RRf + RRr + Br = 0

- 91.62 + 42.19 + 175.89 + Br = 0

-88.15 N + Br = 0

Br = 88.15 N (Gaya perlawanan rem untuk perlabatan)



4.3.3 Kriteria terjadinya proses pengereman

Gaya rem maksimal = aspal x Nf

= 0.7 x 602.78

= 421.94 N

Kriteria terjadi pengereman = Br ≤ ( aspal x Nf)

88.15 ≤ 421.94 N

(proses pengereman bias berlangsung)

Torsi ban f = Br x r ban

= Br x ( r velg + t Ban )

= 88.15 N x ( 215.9 mm + 90 mm ) = 26965.08 N.mm

4.3.4 Momen gesek dan normal, M(Nm)

Untuk mencari momen gesek dari sepatu perlu diketahui beberapa ukuran

dimensi yang ada hubungannya dengan perhitungan, diantaranya :

F: Koefisien gesek bahan sepatu = 0,32

(lampiran 2)

Pa:Tekanan maksimum bahan sepatu = 1000 (kPa)

(lampiran 2)

b : Lebar muka sepatu = 40 (mm)

r : Jari-jari drum = 125 (mm)



Gambar 4.3.4 Sepatu gesekan dalam

4.3.5 sudut dan



Gambar 4.3.5 Sudut dan

Sepatu sebelah kanan adalah yang bertenaga sendiri dan sehigga gaya F

didapat berdasarkan pada bahwa tekanan maksimum akan terjadi pada sepatu ini.

Dari Gambar 4.2 dan gambar 4.3, dapat diketahui dimana sudut yang menyatakan

tekanan maksimum (sudut ditengah-tengah sepatu) = 900, sudut engsel sepatu

dengan ujung sepatu yang terdekat dengan pena engsel = , dan sudut engsel

sepatu dengan ujung sepatu bebas = 1250, dan Sin = 1, maka :



Momen gaya gesek, (Nm)

Momen gaya normal,

Gaya gerak, F (kN)

Daya putar, T (Nm)

Daya putar yang diberikan oleh sepatu sebelah kanan



Daya putar yang disumbangkan oleh sepatu sebelah kiri tak dapat

diketahui sebelum kita mempelajari tekanan operasi maksimumnya.

Momen gesek dan normal adalah berbanding lurus dengan tekanan ini,

jadi untuk sepatu sebelah kiri.

maka :

Daya putar total,T (Nm)

Reaksi pena engsel, R (kN)

Dimana :



Reaksi pena engsel un tuk sepatu sebnelah kanan, dengan Pa = 1000 kPa

Resulatan, R (kN) adalah

Reaksi pena engsel untuk sepatu sebelah kiri, dengan Pa = 349 (kPa)



Resulatan, R (kN) adalah

Gambar 4.3.5.a Reaksi pena engsel, dengan arah-arahnya

Dimana :

Untuk sepatu kanan

Untuk sepatu kiri


BAB IV

Documents

Transcript of BAB IV