Proposal Tugas Akhir Tugas Akhir -...

Oleh :Bimo Arindra Hapsara2106 100 047

Dosen Pembimbing :Ir. J. Lubi

Jurusan Teknik MesinFakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Proposal Tugas AkhirTugas Akhir

Kecelakaan

Transportasi

Keamanan dan

Kenyamanan

Analisa tentang kestabilan

Apakah akanguling

Apakah terjadi skid

1. Kendaraan yang dianalisa adalah Suzuki Karimun Estilo

2. Gaya angkat / lift diabaikan3. Analisa dilakukan dengan variasi kecepatan 20, 40,

60, 80 dan 100 km/jam4. Jalan yang dilalui aspal kering, tidak

bergelombang/rata5. Kemiringan jalan disesuaikan pada data Bina Marga6. Efek gaya angin dari samping diabaikan7. Berat masing-masing penumpang 60 kg8. Kapasitas maksimal 4 orang penumpangSumber : TPGJAK No 038/T/BM/1997

Mengetahui arah dan gaya kendaraan saat berbelok

Mengetahui kapan kendaraan akan terguling

• Membatasi kecepatan• Media pengembangan dan penelitian• Memenuhi kebutuhan yang aman dan nyaman

Dasar Teori Stabilitas Arah Kendaraan

Perilaku arah kendaraan menggambarkan stabilitas arah kendaraan

Karakter handling baik (stabil) jika arah gerak kendaraan hanya dipengaruhi oleh arah sudut belok roda kemudi

Sudut slip pada roda mengurangi stabilitas arah gerak kendaraan

Sudut slip roda akan menentukan jenis perilaku arah gerak kendaraan

Perilaku Ackerman

Perilaku Netral

Kondisi Ideal Kondisi Nyata

Understreer

(αr < αf )

sudut slip rata-rata roda depanlebih besar dari pada sudut slip

rata-rata roda belakang

Overstreer

(αf < αr )

Sudut slip rata-rata roda belakanglebih besar dibandingkan dengan

sudut slip rata-rata roda depan

x

(jarak poros ke tanah)

Wf’ (beban roda depan akibat

pengangkatan roda belakang)

37 cm 540 kg

Prosesn Penimbangan

Gaya Berat

Gaya Sentrifugal

Momen Rolling

Fz

Gaya Sentrifugal

Drag Force

Momen Pitching

Fz

RODA BELAKANG

RODA DEPAN

Perubahan LokasiCenter of Grafity

Belakang

Depan

Belakang

DepanDepan

Belakang

Depan

Belakang

Jumlah

Penumpang

a (meter) b (meter)

1 0,868 1,491

2 0,972 1,388

3 1,040 1,319

4 1,601 1,298

Lateral Transfer Load

KENDARAAN BELOK

GAYA SENTRIFUGAL

DEFORMASI PADA BAN

SUDUT SLIP(α)

Sudut Slip

• Faktor yang mempengaruhi sudutslip:– Konstruksi Ban– Gaya Longitudinal (Fx)– Gaya Lateral (Fy)– Gaya Normal (Fz)– Tekanan Ban (P)– Keausan Ban (A)– Gaya Sentrifugal (Fc)

Dimensipanjang keseluruhan 3,495 mlebar keseluruhan 1,475 m tinggi keseluruhan 1,610 mjarak sumbu roda (L) 2,36 mjarak pijak roda depan (tf) 1,235 mjarak pijak roda belakang (tr) 1,23 mjarak terendah ke tanah 0,165 mradius putar 4,6 mjarak suspensi depan (bf) 0,82 mjarak suspensi belakang (br) 0,91 mBeratberat total (W) 890 kgberat depan (Wf) 530 kgberat belakang (Wr) 360 kgSuspensidepan McPherson Strut with Torsion

Type Roll Control Devicebelakang Coil Spring, Gas Filled Shock Absorbers with

3-Link Rigid Axle and Isolated Trailing Armkoefisien pegas depan (kf) 26100 N/mkoefisien pegas belakang (kr) 29600 N/mChassisSteering Electric Power SteeringRem depan ventilated discrem belakang drumAerodinamikluas frontal (Af) 2,374 m2massa jenis angin (ρ) 1,23 kg/m3koefisien drag (Cd) 0,35banjenis radialjari-jari ban 13 inch / 330,2 mmlebar 155 mm

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120

4,916524

6,009084

7,72599

8,32071

Fz (N)

δf

V (km/jam)

δf 20 40 60 80 1004,916524 2187,746 1146,901 -587,841 -3016,48 -6139,026,009084 2110,64 838,4747 -1281,8 -4250,19 -8066,687,72599 1989,411 353,2788 -2372,86 -6189,84 -11097,48,32071 1947,44 185,7981 -2750,6 -6860,89 -12146,7

Terguling

Hubungan Penumpang DenganGuling yang terjadi

Kemiringan jalan 1,145°

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120

Grafik Batas kecepatan 1 Penumpang kemiringan 1

Fz

V (km/jam)

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120


-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120


-16000

-14000

-12000

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120

4,916524

6,009084

7,72599

8,32071


Fz vs V

-10000

-8000

-6000

-4000

-2000

0

2000

4000

0 20 40 60 80 100 120

1 penumpang

2 penumpang

3 penumpang

4 penumpang

Fz (N)

V (km/jam)

Penggabungan Grafik

Hampir tidak ada perbedaan pada1, 2,3, dan 4 penumpang saat Fz = 0

Kemiringan jalan 1,145°

Sudut belok 6,009°

δf 20 40 60 80 100

6,009084 1982,589 827,5606 -1232,62 -4046,43 -7663,83

6,009084 2110,64 838,4747 -1281,8 -4250,19 -8066,68

6,009084 2232,957 874,5763 -1389,39 -4558,95 -8634,09

6,009084 2430,838 993,5944 -1401,81 -4755,38 -9067,11

Perbandingan Beberapa Penumpang Dengan Kecepatan dan Gaya Normal

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

30 35 40 45 50 55 60 65 70

miring 1

miring 2

miring 3

miring 4

miring 5

Fz (N)

V (km/jam)

Miring 1 Guling < 50 km/jam Miring 5 Guling > 50 km/jam

4 penumpangSudut belok 6,009°

δf 20 40 60 806,009084 2430,838 993,5944 -1401,81 -4755,386,009084 2494,982 1058,599 -1335,37 -4686,936,009084 2557,856 1376,414 -1268,69 -4616,926,009084 2619,718 1186,758 -1201,51 -4545,086,009084 2680,542 1250,144 -1133,85 -4471,45

05

101520

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf

V= 60 km/jam; Ø=3,43°;2 penumpang

rata-rata roda depan rata-rata roda belakang

Sudut steering besar Sudut slip besar

δfα αf αrα1 α2 α3 α4

4,916524 10,97218309 15,17080617 7,10893144 5,638298425 11,1398688 8,3052407566,009084 13,49095476 18,72147725 8,78589164 6,950394787 13,75368445 10,220674787,72599 17,29606489 24,11399244 11,2075801 8,866287691 17,6607863 13,081176298,32071 19,76507205 25,93841861 11,9968455 9,496751759 18,96763203 14,6309119

Radius belok yang semakin besar mengakibatkan

gaya sentrifugal yang dialami kendaraan makin besar

00,20,40,60,8

1

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf


0

5

10

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf



Kecepatan 20 km/jam belum terjadi slip

Kecepatan 40 km/jam sudah terjadi slip

δfα

α1 α2 α3 α4

4,916524 4,626201913 6,268463017 2,509291511 2,137864

6,009084 5,908671676 8,071981858 3,488873715 2,890728

7,72699 7,837981718 10,80177815 4,910324282 3,989579

8,320271 8,484188757 11,7207181 5,374501112 4,35013

05

10152025

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf



0

5

10

15

20

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf



0

5

10

15

20

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf



0

5

10

15

20

25

4 4,5 5 5,5 6 6,5 7 7,5 8 8,5 9

α

δf



Jumlah Penumpang1 2 3 4

δf αf αr αf αr αf αr αf αr4,916524 3,50888 2,25775 3,52427 2,73834 3,52845 3,06423 3,36888 3,202236,009084 4,89202 3,19815 4,95803 3,78651 4,96445 4,24427 4,85523 4,454427,72699 6,938 4,58268 7,07864 5,33298 7,08851 5,98552 7,05014 6,30195

8,320271 7,6180 5,04056 7,78212 5,84491 7,79328 6,56207 7,77787 6,91371

Semakin banyak penumpang

Gaya sentrifugal membesar

Semakin besar sudut steer yang diberikan oleh pengemudi, maka sudut

slip yang terjadi juga menjadi semakin besar.

Semakin besar kecepatan belok, maka sudut slip yang terbentuk akan

semakin besar.Gaya sentrifugal yang besar mengakibatkan munculnya gaya lateral yang dapat mendorong

roda ke arah samping

Untuk mengetahui batas kecepatan kendaraan guling dapat dilihat pada grafik pada halaman 61 dengan variasi sudut belok, penumpang,

dan kemiringan jalan.

Proposal Tugas Akhir Tugas Akhir -...

Documents

Transcript of Proposal Tugas Akhir Tugas Akhir -...