PERANCANGAN ULANG KOPLING GESEK PELAT

TUNGGAL PADA MOBIL MITSUBISHI XPANDER DENGAN

DAYA 77 KW DAN PUTARAN MESIN 6000 RPM

MENGGUNAKAN SOLIDWORKS

Disusun sebagai salah satu syarat menyelesaikan Program Studi Strata I

pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Oleh :

SYARIF ARDIYANTO

D200150050

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2020

1

2

3

1

PERANCANGAN ULANG KOPLING GESEK PELAT TUNGGAL PADA

MOBIL MITSUBISHI XPANDER DENGAN DAYA 77 KW DAN

PUTARAN MESIN 6000 RPM MENGGUNAKAN SOLIDWORKS

Abstrak

Kopling gesek pelat tunggal adalah salah satu bagian dari komponen pada

kendaraan yang digunakan untuk mentransfer torsi dan kecepatan dari poros

penggerak ke poros yang digerakkan tanpa terjadi selip. Penelitian ini bertujuan

untuk membandingkan hasil antara perhitungan matematika (manual) dengan

metode elemen hingga pada perancangan kopling gesek pelat tunggal. Pengujian

dilakukan pada poros dengan bahan S30C, spline dengan bahan S30C, pelat gesek

dengan bahan baja paduan dan pegas dengan bahan kawat baja karbon. Hasil dari

proses simulasi dengan perhitungan matematika (manual) dibandingkan dan hasil

penyimpangan maksimum sebesar 4,188%, dengan batas penyimpangan sebesar 10%

sehingga penyimpangan diterima. Proses pemodelan komponen dan simulasi

menggunakan software Solidworks17.

Kata Kunci : Kopling Gesek Pelat Tunggal, Metode Elemen Hingga, software

Solidworks17 .

Abstract

Single plate friction clutch is one part of the components of the vehicle used to

transfer torque and speed from the drive shaft to the shaft that is driven without

slippage. This study aims to compare the results of mathematical calculations

(manual) with the finite element method in the design of a single plate friction

coupling. Tests carried out on the shaft with S30C material, spline with S30C

material, friction plates with alloy steel material and springs with carbon steel wire

material. The results of the simulation process with mathematical calculations

(manual) are compared and a maximum deviation of 4,188% is obtained, with a

deviation limit of 10% so that the deviation is accepted. Process of component

modeling and simulation using a software Solidworks17.

2

Keywords : Single Plate Friction Coupling, Finite Element Method. software

Solidworks17.

1. PENDAHULUAN

Kopling adalah alat mekanis yang meneruskan tenaga penggerak ke mekanisme

lain, biasanya dengan menghubungkan mekanisme yang digerakkan dengan

mekanisme penggerak. Komponen sebaliknya adalah rem, yang menghambat

gerakan. Kopling berguna pada perangkat yang memiliki dua poros berputar, pada

perangkat ini, satu poros biasanya terpasang ke motor atau unit daya lain (bagian

penggerak), dan poros lainnya (bagian yang digerakkan) memberikan daya output

untuk pekerjaan yang harus dilakukan. Dalam bor mesin misalnya, satu poros

digerakkan oleh motor, dan yang lain menggerakkan bor chuck. Kopling

menghubungkan dua poros sehingga keduanya dapat dikunci bersama dan berputar

pada kecepatan yang sama (diaktifkan), atau dipisahkan dan berputar pada

kecepatan yang berbeda (terlepas) (Sreevani, 2015).

Secara umum kopling gesek dipakai pada suatu sistem dimana sistem

penggerak dan sisitem yang digerakkan harus dihubungkan dan atau dilepas ketika

sistem tersebut sedang bekerja. Peralatan ini terdiri dari dua bagian utama, yaitu

dua buat pelat atau bidang gesek yang masing-masing dihubungkan dengan poros

input dan poros output. Poros input berhubungan dengan sisitem penggerak

sedangkan poros output dengan sistem yang digerakkan. Pengaplikasian sistem

kopling gesek pelat tunggal bisa dilihat pada Mobil Mitsubishi Xpander.

Kopling tidak hanya terdiri atas satu komponen saja, tetapi terdiri dari

beberapa komponen dengan jenis material dari setiap komponen yang berbeda-

beda. Sehingga untuk perancangan sebuah kopling dibutuhkan waktu yang relatif

lama karena harus menghitung kekuatan material dari setiap komponen kopling

tersebut, selain itu apabila dibutuhkan penggantian komponen kopling dengan jenis

material yang berbeda membutuhkan waktu yang relatif lama. Metode elemen

hingga merupakan suatu program yang digunakan didunia industri untuk membantu

para perancang. Dengan menggunakan metode elemen hingga waktu yang

diperlukan untuk penggantian material ataupun ukurannya dapat dipersingkat.

3

2. METODE

2.1 Diagram Alir

Penelitian dilakukan sesuai dengan diagram alir yang ditunjukan pada gambar 1

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

4

2.2 Spesifikasi Komputer

Dalam simulasi ini digunakan komputer yang mumpuni untuk melakukan simulasi

dan pemodelan. Pemodelan dan simulasi dilakukan pada software Solidworks17.

Adapun spesifikasi komputer adalah sebagai berikut :

Processor : Intel(R) Core(TM) I3 CPU M330 @ 2.13GHz

Memory : 2,00 GB RAM

Computer Name : LENOVO-PC

OS : Windows 7 Pro 64-bit

3 HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Perhitungan Manual Kopling Gesek Pelat Tunggal

Proses perhitungan manual pada kopling gesek pelat tunggal yang digunakan

untuk mentransmisikan daya 77 KW dan putaran 6000 rpm.

3.1.1 Perhitungan Poros

Proses perhitungan poros pada kopling gesek pelat tunggal dengan diketahui

diameter poros (Dp) sebesar 28 mm adalah :

a. Torsi yang ditransmisikan (T) dihitung dengan persamaan 1 (Khurmi

dan Gupta, 2005).

T = Px 60

2 π n (1)

= 77000 x 60

2 x π x 6000

= 122,6115 N.m

= 122611,5 N.mm

b. Tegangan geser yang terjadi pada poros (𝜏𝑠) dihitung dengan persamaan

2 (Khurmi dan Gupta, 2005).

T = π

16 x τp x (Dp)

3 (2)

122611,5 = π

16 x τp x (28)3

122611,5 = 𝜋

16 x 𝜏𝑝 x 21952

122611,5 = 4308,08 𝜏𝑝

𝜏𝑝 = 122611,5

4308,08

5

𝜏𝑝 = 28,461 N/mm2

c. Poros menggunakan bahan S30C (baja karbon untuk konstruksi mesin)

(Sularso, 2002) dengan kekuatan tarik bahan (𝜎𝑢𝑏) sebesar 48 Kg/mm2,

dengan diketahui faktor keamanan bahan sebagai berikut:

Sf1 = 6

Sf2 = 2,15

Dimana :

Sf1 = Faktor keamanan dari batas kekuatan tarik bahan, untuk bahan

S-C dengan pengaruh massa dan paduan baja digunakan faktor

keamanan sebesar 6,0.

Sf2 = Faktor keamanan yang digunakan jika poros terdapat alur pasak

atau dibuat bertangga, faktor keamanan diambil antara nilai

1,3-3,0.

Maka tegangan geser bahan yang diizinkan (𝜏𝑏) dihitung dengan

persamaan 3 (Sularso, 2002).

τb = σub

Sf1 x Sf2 (3)

= 48

6 x 2,15

= 3,721 Kg/mm2

= 36,503 N/mm2

Jadi, 𝜏𝑝 < 𝜏𝑏 atau 28,461 N/mm2 < 36,503 N/mm2

Bahan S30C aman digunakan.

3.1.2 Perhitungan Spline

Proses perhitungan spline pada kopling gesek pelat tunggal menggunakan

bahan sama yang sama dengan poros adalah

a. Gaya aksi tangensial pada permukaan poros (Fs) dihitung dengan

persamaan 4 (Khurmi dan Gupta, 2005).

Fs = T

(Dp

2⁄ )

(4)

= 2 . T

Dp

6

= 2 . 122611,5

28 = 8757,964 N

b. Diameter spline (Ds) dihitung dengan persamaan 5 (Khurmi dan Gupta,

2005).

Ds = 1,25 . Dp (5)

= 1,25 . 28

= 35 mm

c. Tebal spline (Hs) dihitung dengan persamaan 6

Hs = Dp− Ds

2 (6)

= 35−28

2

= 3,5 mm

d. Lebar spline (bs) dihitung dengan persamaan 7 (Khurmi dan Gupta,

2005).

bs = 0,25 . Ds (7)

= 0,25 . 35

= 8,75 mm

e. Panjang spline (ls) karena material spline dan poros sama (τp = τb).

Dihitung dengan persamaan 8 (Khurmi dan Gupta, 2005).

ls = 1,571 . Ds (8)

= 1,571 . 28

= 43,988 mm

f. Jumlah spline (Zs) dihitung dengan persamaan 9.

Zs = π . (

Dp2

⁄ )

bs (9)

= 3,14 . (28

2⁄ )

8,75

= 5,024

= 6 buah

g. Gaya yang terjadi pada setiap spline (Fs) Dihitung dengan persamaan

10.

Fs = F𝑝

Z𝑠 (10)

7

= 8757,964

6

= 1459,661 N

h. Tegangan geser yang terjadi pada spline (τs) dihitung dengan

persamaan 11.

τs = Fs

bs . ls (11)

= 1459,661

8,75 . 43,988

= 3,792 N/mm2

Jadi, τs < τb atau 3,792 N/mm2 < 36,503 N/mm2

Bahan S30C aman digunakan.

i. Tegangan crushing yang terjadi (σcs) dihitung dengan persamaan 12.

σcs = 𝐹𝑠

𝐻𝑠 . 𝐿𝑠 (12)

= 1459,661

3,5 . 43,988

= 9,481 N/mm2

Spline menggunakan bahan S30C dengan kekuatan tarik bahan (σb)

sebesar 48 kg/mm2 (470,88 N/mm2) (sularso, 2002).

Jadi σcs < σb sehingga bahan S30C aman digunakan.

3.1.3 Perhitungan Pada Permukaan Gesekan

Proses perhitungan permukaan gesekan pada kopling gesek pelat tunggal

ditetapkan dengan spesifikasi lihat tabel 4.1 (Khurmi dan Gupta, 2005).

Material yang dipilih adalah baja paduan pada baja paduan, dengan

spesifikasi sebagai berikut :

Tekanan maksimum pada bidang gesek adalah 0,25 – 0,4 N/mm2 .

Diambil Pf sebesar 0,25 N/mm2

Koefisien gesek pelat kering ( f ) sebesar 0,2

8

Tabel 1 Sifat material untuk lapisan permukaan gesek.

Material Of Friction

Surface

Operating

Condition

Coefficient

Of

Friction

Maximum

Operating

Temperature

(oC)

Maximum

Pressure

(N/mm2)

Cast iron on cast iron

or steel Dry 0,15-0,20 250-300 0,25-0,4

Cast iron on cast iron

or steel In Oil 0,06 250-300 0,6-0,8

Hardened steel on

hardened steel In Oil 0,08 250 0,8-0,8

Bronze on cast iron or

steel In Oil 0,05 150 0,4

Pressed asbestos on

cast iron or steel Dry 0,3 150-250 0,2-0,3

Powder metal on cast

iron or steel Dry 0,4 550 0,3

Powder metal on cast

iron or steel In Oil 0,1 550 0,8

a. Permukaan gesek (Af) dihitung dengan persamaan 13 (Khurmi dan

Gupta, 2005).

Af = 2 . π . Rf .bf (13)

b. Gaya aksial pada permukaan gesek (Ff) dihitung dengan persamaan 14

(Khurmi dan Gupta, 2005).

Ff = Af . Pf (14)

Ff = 2 . π . Rf .bf . Pf

c. Torsi yang ditransmisikan (T) dihitung dengan persamaan 15 (Khurmi

dan Gupta, 2005).

T = μf . Ff . Rf . nf (15)

T = μf (2 . π . Rf . bf . Pf) Rf . nf

T = μf (2 . π . Rf .Rf

4 . 𝑃f) Rf . nf

T = π

2. μf . Rf

3 . 𝑃𝑓 . nf

9

d. Dimana harga Rf adalah hasil (1) dan rumus (15), dengan nf = 2 (untuk

kedua sisi plat efektif) menjadi :

T = π

2. μf . Rf

3 . 𝑃f. nf

122611,5 = π

20,2 . Rf

3. 0,25 . 2

122611,5 = 0,157 . Rf3

Rf3 =

122611,5

0,157

Rf = √7809653

Rf = 92,090 mm

diambil, Rf = 93 mm

e. Lebar wajah dari lapisan gesekan (bf) dihitung dengan persamaan 16

(Khurmi dan Gupta, 2005).

bf = Rf

4 (16)

bf = 93

4

bf = 23,25 mm

f. Diketahui r1 dan r2 = Radius luar dan dalam dari plat kopling, lebar

muka (lebar radial) pelat sama dengan perbedaan jari-jari luar dan

dalam, dihitung dengan persamaan 17 (Khurmi dan Gupta, 2005).

bf = r1 - r2 (17)

r1 - r2 = 23,25 mm.

g. Dengan pemakaian seragam dan radius rata-rata pelat kopling, dihitung

dengan persamaan 18 (Khurmi dan Gupta, 2005).

Rf = r1+r2

2 (18)

r1 + r2 = 2 . Rf = 2 .93 = 186 mm

h. Substitusi dari persamaan (17) dan (18), didapatkan sebagai berikut

r1 + r2 = 186 x1 r1 + r2 = 186

r1 - r2 = 23,25 x1 r1 - r2 = 23,25 -

2r2 = 162,75

r2 = 162,75

2

r2 = 81,375 mm

Maka r1,

10

r1 - r2 = 23,25

r1 = 23,25 + r2

r1 = 23,25 + 81,375

r1 = 104,625 mm

∴ r1 = 104,625 mm dan

r2 = 81,375 mm

3.1.4 Perhitungan Pegas

Proses perhitungan pegas pada kopling gesek pelat tunggal menggunakan

material yang telah ditetapkan dengan spesifikasi seperti pada tabel 4.2

(Khurmi dan Gupta, 2005).

Tabel 2 Sifat Material Pegas

Material

Allowable Shear Stress, τ

(MPa) Modulus Of

Rigidity, G

(kN/m2)

Modulus Of

Elasticity, E

(kN/mm2) Severe

Service

Average

Service

Light

Service

1. Carbon steel

80

70

44

44

35

210

106

105

105

100

a. Up to 2,125 mm

dia 420 525 651

a. 2,125 to 4,625 mm

b. 4,625 to 8,00 mm

c. 8,00 to 13,25 mm

d. 13,25 to 24,25 mm

e. 24,25 to 38,00 mm

2. Music wirs

3. Oil tempered wire

4. Hard-drawn spring

wire

5. Stainless-steel wire

6. Monel metal

7. Phosphor bronze

8. Brass

385

336

294

252

224

392

336

280

280

196

196

140

483

420

364

315

280

490

420

350

350

245

345

175

595

525

455

392

350

612

525

437,5

437,5

306

306

219

Material yang dipilih adalah carbon steel (up to 2,125 mm dia),

dengan spesifikasi sebagai berikut :

Tegangan geser pada rata-rata penggunaan, τc = 525 MPa = 525 N/mm2

Modulus kekakuan, G= 80 kN/mm2 = 80 × 103 N/mm2

Rc = 48,69 mm

Dc = 18,75 mm

11

dc = 4,877 mm

C = 6

n = 4

Dari data material yang dipilih maka proses perhitungan pegas adalah :

a. Gaya aksial pada Spring (Ws) dihitung dengan persamaan 19 (Khurmi

dan Gupta, 2005).

Ws = 𝑇

𝑛.𝑅𝑐 (19)

Ws = 122611,5

4 . 48,69

Ws = 629,552 N

b. Faktor tekanan Wahl (K) dengan C = 6 (springs index) dihitung dengan

persamaan 20 (Khurmi dan Gupta, 2005).

Ks = 1 + 1

2𝐶 (20)

= 1 + 1

2 . 6

= 1,0833

c. Tegangan Geser Maksimum (τ) pada pegas dihitung dengan persamaan

21 (Khurmi dan Gupta, 2005).

τ = K . 8 . Ws .Dc

π . dc3 (21)

τ = 1,0833 x 8 x 629,552 x 18,75

π .4,8773

τ = 102299,052

364,24

τ = 280,8559 N/mm2

jadi, τ < τc atau 280,8559 N/mm2 < 525 N/mm2

Bahan carbon steel aman digunakan

d. Defleksi pegas (δ) (Dengan jumlah lilitan aktif, nc = 4). Dihitung dengan

persamaan 22 (Khurmi dan Gupta, 2005) :

δ = 8 . 𝑊𝑠 . 𝐶

3. 𝑛𝑐

𝐺. 𝑑𝑐 (22)

= 8 . 629,552 . 63. 4

80 𝑥 103. 4,877

= 4351463,424

390160

12

= 11,153 mm

e. Jumlah total coil (lilitan) (nc′ ) dihitung dengan persamaan 23 (Khurmi dan

Gupta, 2005) :

nc′ = nc + 2 (23)

= 4 + 2

= 6

f. Panjang bebas pegas (Lc) dihitung dengan persamaan 24 (Khurmi dan

Gupta, 2005) :

Lc = nc′ . dc + δ + 0,15 . δ (24)

= 6 . 4,877 + 11,153 + 0,15 × 11,153

= 42,087 mm

g. Pitch Coil (pc) dihitung dengan persamaan 25 (Khurmi dan Gupta, 2005):

pc = Lc

nc′ − 1

(25)

= 42,087

6−1

= 8,4174 mm

3.2 Simulasi Kopling Gesek Pelat Tunggal Berdasarkan Metoda Elemen

Hingga

3.2.1 Simulasi Tegangan Poros

Proses simulasi dari pemodelan poros menggunakan bahan S30C/AISI

1030 yang telah diketahui dimensi dan kondisi batas, Desain dari poros

model lingkaran penuh seperti pada gambar 2.

Gambar 2 Dimensi poros model lingkaran penuh

13

Kondisi beban pada poros diperlihatkan pada tabel 3.

Tabel 3 beban poros

Beban Harga

Momen Torsi 122611,5 N.mm

Hasil simulasi dengan software Solidworks diperoleh visualisasi

seperti pada gambar 3 Dari hasil ini dapat diketahui distribusi tegangan

yang terjadi sebesar 28,72 N/mm2

Gambar 3 Visualisasi dan distribusi tegangan pada poros

3.2.2 Simulasi Tegangan Spline

Proses simulasi dari pemodelan spline dengan bahan sama dengan

poros yakni S30C/AISI 1030 (tabel 1) dan spesifikasi dimensi

geometri seperti pada tabel 4

Tabel 4 Ukuran geometri poros

Dimensi Unit

Diameter poros (Dp) 28 mm

Diameter spline (Ds) 35 mm

Lebar spline (Hs) 3,5 mm

Tebal spline (bs) 8,75 mm

Panjang spline (ls) 43,99 mm

Jumlah spline (Zs) 6 buah

Desain dari spline dengana model seperempat bagian seperti

pada gambar 4:

14

Gambar 4 Desain spline model seperempat bagian

Dengan kondisi batas beban pada spline model seperempat

bagian seperti pada tabel 5.

Tabel 5 Kondisi batas spline model seperempat bagian

Beban Harga

Gaya tiap pasak 1459,661 N

Hasil simulasi dengan software solidworks maka diperoleh

visualisasi seperti pada gambar 5 Dari hasil ini dapat diketahui

distribusi tegangan yang terjadi sebesar 9,882 N/mm2

Gambar 5 Visualisasi dan distribusi tegangan pada spline

15

3.2.3 Simulasi Tegangan Pelat Gesek

Proses simulasi dari pemodelan pelat gesek dengan bahan cast iron

dan spesifikasi dimensi geometri seperti pada tabel 6.

Tabel 6 Ukuran geometri pelat gesek

Dimensi Harga

D1 209,25 mm

D2 162,75 mm

Tebal 10 mm

Desain dari pelat gesek seperti pada gambar 6:

Gambar 6 Desain pelat gesek

Dengan kondisi batas beban pada pelat gesek seperti pada tabel

7

Tabel 7 Kondisi batas pelat gesek

Beban Harga

Gaya 3394,733 N

Kecepatan 6000 rpm

628,319 Rad/s

16

Penelitian pada pelat gesek menggunakan data properti dari

material Cast Iron seperti pada tabel 8 (Matweb, 2019).

Tabel 8 Data properti material pelat gesek (cast iron)

Massa Jenis

(Ton/mm3)

Modulus Elastisitas

(N/mm2) Poissons Ratio

5,54 x 10-9 63 x 103 0,25

Maka hasil dari simulasi model pelat gesek seperti berikut :

Hasil simulasi dengan software solidworks maka diperoleh

visualisasi seperti pada gambar 7. Dari hasil ini dapat diketahui

distribusi tekanan maksimal yang terjadi pada pelat gesek sebesar

0,2583 N/mm2

Gambar 7 Visualisasi dan distribusi tegangan pada pelat gesek

3.2.4 Simulasi Tegangan Pegas

Proses simulasi dari pemodelan pegas dengan bahan carbon steel wire

dan spesifikasi dimensi geometri seperti pada tabel 9.

Tabel 9 Ukuran geometri pegas

Dimensi Unit

Diameter kawat (dc) 4,877 mm

Diameter rata-rata (Dc) 18,75 mm

Panjang pegas (Lc) 42,087 mm

Jumlah lilitan (nc′ ) 6

17

Desain dari pegas seperti pada gambar 8:

Gambar 8 Desain pegas

Dengan kondisi batas beban pada pegas seperti pada tabel 10.

Tabel 10 Kondisi batas pegas

Beban Harga

Gaya 629,552 N

Penelitian pada pegas menggunakan data properti dari material

ASTM cabon steel wire seperti pada tabel 11 (Matweb, 2019).

Tabel 11 Data properti material pegas

Massa Jenis

(Ton/mm3)

Modulus Elastisitas

(N/mm2) Rasio Poissons

7,8 x 10-9 200 x 103 0,29

Maka hasil dari simulasi model pegas seperti berikut :

18

Hasil simulasi dengan software solidworks maka diperoleh

visualisasi pada gambar 9. Dari hasil ini dapat diketahui distribusi

tegangan von mises yang terjadi sebesar 503,01 N/mm2.

Gambar 9 Visualisasi dan distribusi tegangan pada pegas

3.3 Validasi Perhitungan Manual Dengan Simulasi

Penyimpangan dari hasil perhitungan manual dengan simulasi dapat

dilihat pada tabel 12.

Tabel 12 Perbandingan hasil perhitungan tegangan manual dengan proses

simulasi

No Komponen Perhitungan

Manual (N/mm2)

Hasil Simulasi

(N/mm2)

Penyimpangan

(%)

1 Poros 28.461 28,713 0,879

2 Spline 9,4809 9,882 4,057

4 Pelat Gesek 0,25 0,2583 3,32

5 Pegas 525 503,01 4,188

Penyimpangan terbesar antara perhitungan manual dan hasil simulasi

adalah 4,188%, penyimpangan ini lebih kecil dari 10% dan dapat diterima

(Aktir dkk, 2014).

19

3.4 Perbandingan Dimensi

Perbandingan dimensi / ukuran antara perhitungan manual dengan

dimensi kopling mobil mitsubhisi Xpander.

Tabel 13 Perbandingan Dimensi

No Nama Part Dimensi Perhitungan

Manual

Ukuran

Asli

Penyimpangan

(%)

1 Poros dp 28 mm 28 mm 0

2 Spline Zs 6 buah 11 buah 83,333

Is 43,988 mm 28,4 mm 35,437

3 Pelat Gesek r1 104,625 mm 105,25 mm 0,597

r2 81,375 mm 81,95 mm 0,707

4 Pegas Dc 18,75 mm 18,75 mm 0

dc 4,877 mm 3,25 mm 33,36

di 13,873 mm 15,5 mm 10,496

do 23,627 mm 22 mm 7,395

4 PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian, analisis hasil penelitian antara perhitungan

matematika (manual) dengan proses simulasi pada komponen kopling

gesek pelat tunggal maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Hasil perancangan kopling gesek pelat tunggal dengan

menggunakan perhitungan matematika (manual) didapatkan data

sebagai berikut:

a. Poros

Dari hasil perhitungan matematika (manual) didapat tegangan

geser yang terjadi sebesar s = 28,461 N/mm2

b. Spline

Dari hasil perhitungan matematika (manual) didapat tegangan

tekan yang terjadi sebesar p (total) = 9,4809 N/mm2

c. Pelat gesek

Dari hasil perhitungan matematika (manual) didapat pressure

yang terjadi sebesar P = 0,25 N/mm2

d. Pegas

Dari hasil perhitungan matematika (manual) didapat tegangan

geser yang terjadi sebesar c = 525 N/mm2

2. Hasil perancangan kopling gesek pelat tunggal dengan

menggunakan metode elemen hingga.

a. Poros

20

Dari hasil simulasi dengan menggunakan software solidworks

dapat diketahui distribusi tegangan geser yang terjadi sebesar

28,713 N/mm2

b. Spline

Dari hasil simulasi dengan menggunakan software solidworks

dapat diketahui distribusi tegangan tekan yang terjadi sebesar

9,882 N/mm2

c. Pelat gesek

Dari hasil simulasi dengan menggunakan software solidworks

dapat diketahui distribusi tekanan maksimal yang terjadi sebesar

0,2583 N/mm2

d. Pegas

Dari hasil simulasi dengan menggunakan software solidworks

dapat diketahui distribusi tegangan geser yang terjadi sebesar

503,01 N/mm2

3. Hasil antara perhitungan matematika (manual) dengan

menggunakan metode elemen hingga pada perancangan kopling

gesek pelat tunggal adalah valid dan bisa diterima karena

penyimpangan maksimum adalah 4,188 % dengan batas

penyimpangan yang dapat diterima adalah 10 %.

4.2 Saran

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka penulis berharap agar

peneliti selanjutnya dapat:

1. Menggunakan bahan dari besi cor sebagai bahan untuk disimulasikan.

2. Mensimulasikan kopling kaku dengan solidworks.

DAFTAR PUSTAKA

Sularso. Kiyokatsu Suga. 2004. “Dasar Perencanaan Dan Pemilihan Elemen

Mesin”. Jakarta : Pradnya Paramitra

Khurmi, R.S J.Gupta. 2005. “Machine Design”. New Delhi : Eurasia Publishing

House

Purohit, Rajesh. Pooja Khitoliya And Dinesh Kumar Koli. 2014. “Design And

Finite Element Analysis Of Anautomotive Clutch Assembly”. Procedia

Materials Science.

Abdullah. Schlattmann And Emir Pireci. 2013. “Optimization Of Shape And Disign

Parameters Of The Rigid Clutch Disc Using FEM”. FEM Transactions.

Pp.317-324

21

Isworo, Hajar. Pathur Razi Ansyah. 2018. “Metode Elemen Hingga”. Banjarmasin

: Universitas Lambung Mangkurat.

Parkoso. 2016. “Pengertian Kopling (Clutch)”

http://eprints.polsri.ac.id/3651/3/file%20lll.pdf. Diakses pada 3 Februari

2019.

Deshbhratar, Vishal. Nagnath U.Kakde. 2013. “Design And Structural Analysis Of

Single Plate Friction Clutch”. Internasional Journal Of Engineering

Research And Technology, 2 (10) : 3726-3732

Jadhav. Anil. Dkk. 2017. “Static Structural Analysis Of Multiplate Clutch With

Different Friction Materials”. Internasional Journal Of Engineering

Research And Technology, ISSN:2278-0181