Profosal Ta Aan

7/22/2019 Profosal Ta Aan

http://slidepdf.com/reader/full/profosal-ta-aan 1/17

A. Latar Belakang

Seiring dengan kemajuan jaman, transportasi menjadi suatu

kebutuhan yang penting dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu alat

transportasi yang sering dijumpai adalah sepeda motor dan sesuai

dengan fungsinya, sepeda motor dapat digunakan sebagai alat

transportasi sehari-hari. Sepeda motor banyak sekali digunakan

kususnya di indonesia, selain pengoperasianya yang mudah, harganya

relatif lebih murah di banding dengan transportasi lainnya.

Terlepas dari fungsi dan jenis sepeda motor, sistem suspensi

memegang peranan penting karena sistem ini dapat menentukan

kenyamanan bagi pengendara sepeda motor. Salah satu faktor yang

mempengaruhi ketidaknyamanan adalah adanya getaran yang

ditimbulkan oleh profil ketidakrataan medan jalan.

Sistem suspensi merupakan mekanisme yang ditempatkan

diantara bodi atau rangka roda-roda yang berfungsi menahan kejutan-

kejutan yang ditimbulkan keadaan jalan dan juga meredam getaran-

getaran yang diakibatkan oleh keadaan permukaan jalan yang tidak rata

agar tidak berpindah kebadan sepeda motor. Selain itu, suspensi

sekaligus berfungsi untuk memikul beban kendaraan atau bobot sepeda

motor pada kedua rodanya.

Sistem suspensi terdiri dari upper arm, lower arm, pegas (spring),

peredam kejutan (shock absorber) dan stabilator. Dari beberapa bagian



tersebut, bagian yang terpenting untuk menahan kejutan-kejutan dari

jalan dan mencegah kejutan-kejutan tersebut berpindah kebodi

kendaraan adalah pegas dan shock absorber. Oleh karena itu, fungsi

dari suspensi tergantung pada konstanta pegas dan konstanta

peredaman yang digunakan.

B. Rumusan Masalah

Dari latar belakang diatas timbul suatu permasalahan,

permasalahan tersebut antara lain adalah :

1. Besarnya nilai kekakuan dan redaman mempengaruhi kerja sistem

suspensi pada sepeda motor dalam memberikan kenyamanan pada

penumpang.

2. Setelah diketahui besarnya nilai kekakuan dan redaman maka perlu

diadakan analisa nilai kekakuan dan redaman sistem suspensi

kendaraan roda dua khususnya sepeda motor sehingga diperoleh

respon redaman yang optimal.

C. Tujuan

Untuk tujuan dari tugas akhir ini adalah sebagai berikut :

1. Menentukan besarnya nilai kekakuan dan redaman yang

mempengaruhi kerja sistem suspensi pada sepeda motor.

2. Mendapatkan hasil analisa terhadap nilai kekakuan dan redaman

yang telah di dapat dari pengujian, sehingga diperoleh respon

redaman dari massa atau gaya yang diberikan.



D. Tinjauan Pustaka

Sebelum analisa ini dilakukan, sudah banyak penelitian yang

dilakukan oleh pengetahuan sebelumnya diantaranya , Utomo, Anggoro

Wahyu (2004), dengan topic “ Analisa Nilai Kekakuan Dan Redaman

Sistem Suspensi Kendaraan Roda Dua Untuk Memperoleh Respon

Redaman Optimal “. Dari hasil penelitian ini telah disimpulkan bahwa

nilai frekuensi natural (ω) bergantung pada besarnya nilai kekakuan (K),

Nilai frekuensi juga dipengaruhi oleh letak dari titik berat ( CG ),

sehingga waktu peluruhan dari repon atau kerja dari suspensi untuk

kembali keposisi semula sebelum mendapat gaya eksitasi dari profil

jalan. Dan besarnya amplitude respon juga tergantung pada nilai

kekakuan (K) dan redaman ( C ).

Uyib Budi (2012) dengan topic “ Analisa Shockbreaker Sepeda

Motor Honda Blade “ dengan kesimpulan jenis getaran pada shock

absorber Honda blade adalah jenis getaran bebas teredam karena

setelah peredaman diperhitungkan, gaya peredam juga berlaku pada

massa selain gaya yang disebabkan oleh peregangan pegas. Bila

bergerak dalam fluida benda akan mendapatkan peredaman karena

kekentalan fluida. Gaya akibat kekentalan ini sebanding dengan

kecepatan benda. Konstanta akibat kekentalan (viskositas) ini dinakan

koefesien peredam.



E. Landasan Teori

1. Getaran

Getaran adalah gerakan bolak-balik dalam suatu interval

waktu tertentu, dimana getaran berhubungan dengan gerak osilasi

benda dan gaya yang berhubungan dengan gerak tertentu. Semua

benda yang mempunyai massa dan elastisitas mampu bergetar, jadi

kebanyakan mesin dan struktur rekayasa (enginering) mengalami

getaran sampai derajat tertentu dan pada rancangan biasanya

memerlukan pertimbangan sifat osilasinya.

Sistem yang berosilasi secara luas dapat digolongkan

sebagai linier atau tidak linier. Untuk sistem linier prinsip superposisi

berlaku, dan teknik matematika yang ada untuk melaksanakan hal

tersebut agar dapat dikembangkan dengan baik. Sebaliknya, teknik

untuk menganalisis sistem tidak linier kurang dikenal, dan sukar

digunakan. Tetapi pengetahuan tentang sistem tidak linier juga

dibutuhkan, sebab semua sistem cendrung menjadi tidak linier

dengan bertambahnya amplitudo osilasi.

Ada dua kelompok yang umum yaitu getaran bebas dan

getaran paksa. Getaran bebas adalah getaran yang terjadi jika

sistem berosilasi karena berkerjanya gaya yang ada dalam sistem itu

sendiri ( intherent ), dan jika tidak ada gaya luas yang berkerja.



Sistem yang bergetar bebas akan bergetar pada satu atau lebih

frekuensi naturalnya, yang merupakan sifat sistem dinamika yang

dibentuk oleh distribusi massa dari kekakuanya.

Getaran yang terjadi karena adanya rangsangan dari luar

disebut getaran paksa. Jika rangsangan tersebut berosilasi, maka

sistem dipaksa untuk bergetar pada frekuensi rangsangan. Jika

frekuensi rangsangan sama dengan salah satu frekuensi natural

sistem, maka akan didapat keadaan resonansi,dan osilasi besar

yang berbahaya mungkin terjadi.

Semua sistem yang bergetar mengalami redaman sampai

derajat tertentu karena energy didisipasi oleh gesekan dan tahanan

lain. Jika redaman itu kecil, maka pengaruhnya sangat kecil pada

frekuensi natural sistem, dan perhitungan frekuensi natural biasa

dilaksanakan atas dasar tidak adanya redaman. Sebaliknya redaman

sangat penting sekali untuk membatasi amplitudo osilasi pada waktu

resonansi.

2. Degree Of Freedom (Derajat Kebebasan)

Degree Of Freedom (Derajat Kebebasan) adalah banyaknya

variabel minimum yang digunakan untuk menyatakan posisi dari

suatu benda atau massa. Jadi suatu partikel bebas yang

menggalami gerak umum dalam ruang akan mempunyai tiga derajat



kebebasan, sedangkan benda kaku akan mempunyai enam derajat

kebebasan, yaitu tiga komponen posisi dan tiga sudut yang

menyatakan orientasinya. Selanjutnya, benda elastis kontinu akan

membutuhkan jumlah koordinat yang tak terhingga (tiga untuk tiap

titik pada benda) untuk menggabarkan geraknya, jadi derajat

kebebasan harus tak terhingga. Tetapi, dalam banyak kasus, bagian-

bagian dari benda semacam itu boleh dianggap tegar (rigid), dan

sistem secara dinamis dapat dianggap ekiuvalen dengan sistem

yang mempunyai derajat kebebasan berhingga. Dalam

kenyataannya, sejumlah besar persoalan getaran dapat diselesaikan

dengan penelitian yang cukup memadai, sehinga dapat

disederhanakan dengan sistem yang bersangkutan menjadi sistem

yang mempunyai satu derajat kebebasan.

Adapun persamaan gerak dari sistem getaran 1 derajat

kebebasan tersebut antara lain sebagai berikut :

Dan untuk mempermudah dalam menganalisa system

getaran, maka akan disirmulasikan menggunakan software MATLAB.



3. Kekakuan Dan Redaman

a. Kekakuan

Kekakuan (K) adalah besar gaya yang diperlukan untuk

merubah bentuk benda sebesar satuan tertentu. Pada benda

yang perubahannya memanjang atau memendek, misalnya

dengan satuan kekakuan (K) = N/mm. adapun maksutnya adalah

pegas akan berubah panjang atau pendek sebesar 1 mm apabila

diberikan gaya aksial (tarik/tekan) sebesar k N.

Gambar 3.1. Kekakuan Pegas

Kekakuan suatu pegas disebut besar jika diperlukan

gaya aksial yamg besar untuk mengubah panjang atau pendek

suatu pegas 1 mm, dan kekakuan pegas disebut kecil untuk

memperpendek dan memperpanjang pegas 1mm.

Adapun persamaan kekakuan (k) pada umumnya antara

lain sebagai berikut :



Kekakuan (K)

Dimana :

K = Kekakuan (N/m)

F = Gaya (N)

ΔX = Simpangan (m)

Gaya (F)

Dimana :

F = Gaya (N)

m = Massa (Kg)

g = Grafitasi (9.81 m/s)

Simpangan (ΔX)

ΔX = X1 – X2

Dimana :

ΔX = Simpangan (m)

X1 = Panjang suspensi sebelum diberi beban (m)

X2 = Panjang suspensi setelah diberi beban (m)



b. Redaman

Gambar 2.2 Peredam dalam suspensi hidraulik

Peredam atau redaman adalah bagian penting dalam

suspensi kendaraan bermotor, dimana peredam berfungsi untuk

mengurangi efek dari kasarnya permukaan jalan. Tanpa peredam

kejut, kendaraan dapat terlempar oleh energi yang yang

tersimpan dalam pegas yang dilepaskan pada kendaraan yang

melebihi gerakan suspensi . Kontrol gerakan berlebih pada

suspensi tanpa peredam diredam secara paksa oleh pegas yang

kaku yang menyebabkan ketidak nyamanan dalam berkendara.

Peredam terdiri dari peredam peneumetik dan hidraulik

yang umumnya mengambil bentuk sebuah silinder dengan piston

yang bergerak didalamnya. Silinder harus diisi dengan cairan

kental seperti minyak hidraulik atau udara. Cairan ini diisikan



kedalam dashpot. Pegas bukanlah peredam karena hanya

menyimpan dan tidak menghilangkan atau menyerap energi.

Kendaraan biasanya menggunakan dua pegas atau palang torsi

yang berfungsi sebagai mana peredam. Dalam kombinasi ini,

peredam secara kusus menyediakan piston hidraulik yang

menyerap dan menghilangkan getaran.

Untuk Persamaan redaman tidak bisa lepas dari nilai

viskositas oli hidraulik, dimana nilai viskositas menentukan

kecepatan piston meredam getaran.

Persamaan redaman

Dimana :

C = Constanta redaman (Ns/m)

F = Gaya (N)

V = Kecepatan Viskositas (m/s)

Persamaan viskositas



Maka :

Dimana :

η = Viskositas (kg/m.s)

v = kecepatan (m/s)

r = Jari-jari (m)

g = grafitasi (9,81 m/s2)

b= Densiti benda

o= Densiti fluida (oil)

4. Getaran Bebas Dengan Redaman

Bila peredaman diperhitungkan, berarti gaya peredaman

juga berlaku pada massa selain gaya yang disebabkan oleh

perenggangan pegas. Bila bergerak dalam fluida, benda

mendapatkan peredaman karena kekentalan fluida. Gaya akibat

kekentalan ini sebanding dengan benda. Konstanta akibat

kekentalan (viskositas) ini dinamakan koefesien peredam.



Bila redaman cukup kecil, system masih akan bergetar,

namun waktu yang digunakan akan lebih lama untuk mencapai

steady state. Keadan ini disebut kurang redam, dan merupakan

kasus yang paling mendapat perhatian dalam analisa suspensi

kendaraan roda dua. Bila peredam diperbesar sehingga mencapai

titik saat dimana tidak lagi berosilasi, kita mencapai titik redaman

kritis (Cc). Bila peredaman ditambahkan melewati titik kritis ini system

disebut dalam keadaan lewat redam.

Nilai koefesien redaman yang diperlukan untuk mencapai

titik redaman kritis (Cc) pada model masa pegas peredam adalah

sebagai berikut :

√

Dimana :

Cc = Redaman kritis (Ns/m)

K = Kekakuan (m)

m = Massa (kg)

Untuk mengkarakterisasi jumlah peredaman dalam system

digunakan nisbah yang dinamakan nisbah redaman ( ζ ). Nisbah ini

adalah perbandingan antara peredaman sebenarnya terhadap

jumlah peredaman yang diperlukan untuk mencapai titik redaman

kritis. Untuk persamaan nisbah redaman ( ζ ) antara lain sebagaiberikut :



√

Dimana :

ζ = Nisbah redaman

C = Redaman (Ns/m)

K = kekakuan (m)

m = Massa (kg)

Untuk banyaknya suatu getaran yang terjadi dapat diartikan

sebagai frekuensi natural (ωn), adapun persamaannya antara lain

sebagai berikut :

Dimana :

ωn = Frekuensi natural (rad/s)

K = Kekakuan (m)

M = massa (kg)



F. Metode Penelitian

Mulai

Menentukan Tujuan DanRuang Lingkup

Mendesain alat peraga untuk

menguji suspensi depan dan

belakng

Pengujian suspensi depan dan belakang

Pengolahan Data

Nilai Redaman dan Kekakuan

Pengujian

Pengujian viskositas oli suspensi

Analisa Data

Software MATLAB

Sirmulasi Kekakuan dan Redaman

Respon sistem Suspensi Sepeda Motor

Hasil Dan Kesimpulan

Mendapatkan Frekuensi Natural

Mendapatkan Respon sistem SuspensiSepeda Motor

Selesai



Diagram rancangan penelitian ini dapat dijelaskan sebagai berikut :

1. Pencarian referensi.

Proses untuk mencari sumber-sumber data persamaan yang

digunakan dalam menganalisa getaran dari buku, tugas akhir

maupun dari internet.

2. Menentukan ruang lingkup dan tujuan dalam menganalisa suspensi.

3. Mendesain alat bantu untuk sirmulasi suspensi.

Merancang sirmulasi untuk mencari kekakuan suspensi depan dan

belakang menggunakan software solidwork 2010.

4. Pengujian.

Untuk mencari nilai kekakuan suspensi depan dan belakang serta

nilai viskositas oli suspensi.

5. Pengolahan data.

Menghitung nilai dari kekakuan dan redaman.

6. Menganalisa data.

Menggunakan Software MATLAB untuk menentukan respon

kekakuan dan redaman dari suspensi sepeda motor.

7. Hasil dan kesimpulan.

Proses ini melakukan penarikan kesimpulan dari analisa getaran

pada suspensi sepeda motor.



G. Personalia penelitian

1 Ketua peneliti

a) Nama lengkap : Suhandoko

b) NIM\NIRM : D200080001

c) Fakultas/Jurusan : Teknik/Teknik Mesin

d) Nama Modul : Manufaktur

2 Anggota peneliti 1

a) Nama lengkap & gelar : Ir. Pramuko IP, MT.

b) NIK : 436

c) Jabatan Akdemik : LK

d) Golongan / pangkat : IV a

3 Anggota peneliti 2

a) Nama lengkap & gelar : -

b) NIK : -

c) Jabatan Akademik : -

d) Golongan & Pangkat : -



H. Daftar Pustaka

Utomo, Anggono Wahyu 2004. Analisa Rasio Kekakuan Dan Redaman

Sistem Suspensi Kendaraan Roda Dua Untuk MemperolehRespon

Redaman Optimal. Perpustakaan Teknik Fisika Universitas

Sepuluh November. Surabaya.

Hutahaean,Ramses Y (2011). Getaran Mekanik Dilengkapi

pemograman Dan Simulasi Dengan MATLAB. Yogyakarta :

Penerbit Andi Offset.

Caesareendra, wahyu. Mochammad Ariyanto (2011). Panduan Belajar

Mandiri MATLAB. Jakarta, Penerbit PT Elex Media Komputindo.

http://paparisa.unpatti.ac.id . Analisa Respon Dinamik Sepeda Motor

Terhadap Posisi Sudut Suspensi. Diaskes pada tanggal 3

November 2013, pukul 21.17 WIB.

http://www.4shared.com/office/Kz9v37YT/Materi_Getaran_Mekanik.htm

Diaskes pada tanggal 14 November 2013. Pukul 23.15 WIB.

http://paparisa.unpatti.ac.id/






Profosal Ta Aan

Documents

Transcript of Profosal Ta Aan