RANGKA SEPEDA MOTOR LISTRIK GENERASI IIeprints.uns.ac.id/18531/1/COVER.pdf3. Jangan bermain-main...

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

commit to user

RANGKA SEPEDA MOTOR LISTRIK GENERASI II

PROYEK AKHIR

Diajukan sebagai salah satu syarat

untuk memperoleh gelar

Ahli Madya

Disusun oleh :

ADHIMAS BAGUS PAMUNGKAS

NIM. I 8611002

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014


commit to user


commit to user iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

1. Tuntulah ilmu dari pangkuan ibu sampai ke liang lahat

2. Man Jadda Wa Jada, barangsiapa yang bersungguh-sungguh maka akan

berhasil.

3. Jangan bermain-main dengan waktu karena waktu adalah pedang, jika

tidak berhati-hati akan tertebas oleh waktu kita.

PERSEMBAHAN

Laporan ini dipersembahkan kepada :

1. Bapak dan Ibu tersayang, yang selalu menuntun dalam menapaki jejak

kehidupan. Terima kasih selalu bersabar dalam merawat dan mendidik.

Semoga engkau selalu bangga dengan anakmu ini.

2. Saudaraku yang selalu memberikan semangat untuk terus berjuang

menyelesaikan setiap permasalahan

3. Rekan-rekan D3 Teknik Mesin Otomotif 2011, kalian adalah keluargaku

di kampus yang memberikan semangat dan selalu ada ketika senang

maupun sedih


commit to user iv

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, dan

hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan proyek akhir ini

dengan judul “Rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II”. Hal ini ditempuh

sebagai salah satu langkah menambah ilmu pengetahuan dan teknologi khususnya

di bidang Teknik Mesin.

Dalam rangka memenuhi salah satu syarat kelulusan tingkat Diploma di

Jurusan Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret

Surakarta, maka selaku mahasiswa dapat mengambil kesempatan dalam proyek

akhir untuk menerapkan dan menguji ilmu yang diperoleh di bangku perkuliahan.

Laporan ini disusun berdasarkan hasil proyek akhir dari bulan Maret sampai

dengan Juli 2013.

Atas terselesaikannya laporan proyek akhir ini, maka penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Bapak Heru Sukanto, S.T.,M.T. selaku Ketua Program DIII Teknik Mesin

UNS dan pembimbing I proyek akhir.

2. Bapak Jaka Sulistya Budi, S.T selaku pembimbing II proyek akhir dan

selaku koordinator proyek akhir.

3. Seluruh laboran dan rekan mahasiswa jurusan Teknik Mesin Otomotif dan

Produksi serta seluruh pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu persatu.

Dalam penulisan laporan dengan judul “Rangka Sepeda Motor Listrik

Generasi II”, penulis menyadari masih banyak kekurangan. Oleh karena itu kritik

dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk kesempurnaan laporan ini.

Surakarta, Agustus 2014

Penyusun


commit to user v

RANGKA SEPEDA MOTOR LISTRIK GENERASI II

Oleh: Adhimas Bagus Pamungkas

ABSTRAK

Tujuan dari proyek akhir ini adalah merancang dan membuat purwa rupaserta rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II. Mekanisme pembuatan SepedaMotor Listrik Generasi II ini berawal dari pengumpulan data berbagai jenissepeda motor. Setelah terkumpul dibuatnya desain secara 3D dan 2D, kemudianbagian-bagian utama sepeda motor seperti rangka, suspensi dll dibagi dalamkelompok. Pada laporan proyek akhir ini akan membahas tentang perancangandan pembuatan rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II. Rangka merupakanbagian utama dari suatu kendaraan yang berfungsi memberikan bentuk terhadapkendaraan tersebut. Struktur rangka ini meliputi rangka utama dan flangedeskmotor dan transmisi yang disambung dengan proses pengelasan.

Perhitungan kekuatan rancangan pada rangka utama dihasilkan teganganlentur maksimal sebesar 112,74 N/mm2 lebih kecil dari tegangan luluh materialsebesar 207 N/mm2. Perhitungan las didapatkan ketebalan las 0,747 mm lebihkecil dari ketebalan las sebenarnya yaitu 3 mm.

Kata kunci: Sepeda Motor Listrik Generasi II, rangka, kekuatan material


commit to user vi

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL .............................................................................................. i

LEMBAR PENGESAHAN ................................................................................... ii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ......................................................................... iii

KATA PENGANTAR ........................................................................................... iv

ABSTRAK ...............................................................................................................v

DAFTAR ISI.......................................................................................................... vi

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................. ix

DAFTAR RUMUS .................................................................................................x

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi

BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................1

1.1. Latar Belakang.........................................................................................1

1.2. Rumusan Masalah....................................................................................2

1.3. Batasan Masalah .....................................................................................2

1.4. Tujuan Proyek Akhir ...............................................................................2

1.5. Manfaat Proyek Akhir .............................................................................2

BAB II DASAR TEORI.........................................................................................3

2.1. Tipe Rangka Sepeda Motor. ....................................................................3

2.2. Analisa Kekuatan Material ......................................................................9

2.2.1. Tegangan Normal (Normal Stress)................................................9

2.3. Statika ............................................................................................................12

2.3.1.Gaya Luar .....................................................................................13

2.3.2.Gaya Dalam ..................................................................................14

2.3.3.Tumpuan.......................................................................................14

2.4. Pengelasan .....................................................................................................15

2.4.1. Pengertian Pengelasan .................................................................152.4.2. Pemilihan Besar Arus Listrik ......................................................162.4.3. Kekuatan Las ...............................................................................17


commit to user vii

BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR .....................................................18

3.1. Perencanaan Chasis Sepeda Motor Listrik Generasi II .........................18

3.2. Flow Chart Sepeda Motor Listrik Generasi II.......................................19

3.3. Flow Chart Pembuatan Rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II.......20

3.4. Dasar-dasar Pemilihan Rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II........21

3.4.1. Perencanaan modifikasi rangka GL Pro ......................................21

3.5. Perhitungan Rangka...............................................................................22

3.5.1. Simulasi Analisa Rangka Sepeda Motor Listrik Generasi II.......33

3.6. Perhitungan Kekuatan Las Rangka Penempat Baterai ..........................35

BAB IV PEMBUATAN DAN PENGUJIAN .....................................................37

4.1. Sistem Mekanis......................................................................................37

4.2. Proses Pembuatan Rangka.....................................................................39

4.2.1 Pembuatan Rangka Utama ...........................................................40

4.2.2. Membuat Rangka Penempat Baterai ...........................................42

4.2.3. Membuat Penahan Kontroler.......................................................44

4.2.4. Pembuatan Flangedesk Transmisi dan Motor Listrik ..................46

4.2.5. Pengecatan Rangka......................................................................46

4.3. Proses Perakitan Kendaraan ..................................................................49

4.4. Persiapan Pengujian Kendaraan.............................................................50

4.5. Pengujian Kendaraan .............................................................................51

4.6. Hasil Pengujian......................................................................................51

BAB V PENUTUP................................................................................................52

5.1. Kesimpulan ............................................................................................52

5.2. Saran ......................................................................................................52

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................53

LAMPIRAN...........................................................................................................54


commit to user viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Rangka pressed ....................................................................................4

Gambar 2.2 Rangka single cardle ............................................................................4

Gambar 2.3 Rangka full duplex cradle ....................................................................5

Gambar 2.4 Rangka backbone .................................................................................6

Gambar 2.5 Rangka perimeter .................................................................................6

Gambar 2.6 Rangka trellis .......................................................................................7

Gambar 2.7 Rangka monocoque ..............................................................................8

Gambar 2.8 Rangka diamond...................................................................................9

Gambar 2.9 Komponen-komponen tegangan normal dan geser dari tegangan .......9

Gambar 2.10 Batang perismatik yang dibebani gaya aksial ..................................10

Gambar 2.11 Gaya tarik aksial...............................................................................11

Gambar 2.12 Gaya tekan aksial .............................................................................11

Gambar 2.13 Batang mengalami tegangan geser ...................................................12

Gambar 2.14 Prinsip statika keseimbangan ...........................................................13

Gambar 2.15 Reaksi tumpuan rol...........................................................................14

Gambar 2.16 Reaksi tumpuan sendi (a) dan jepit (b).............................................15

Gambar 2.17 Prinsip kerja las listrik......................................................................16

Gambar 2.18 Jenis sambungan las .........................................................................16

Gambar 3.1 Desain 3D Sepeda Motor Listrik generasi II......................................19

Gambar 3.2 Perencanaan alur kerja tim Sepeda Motor Listrik generasi II ............20

Gambar 3.3 Perencanaan alur pembuatan rangka ..................................................20

Gambar 3.4 Sketsa pemotongan rangka leher penyangga mesin ...........................22

Gambar 3.5 Gambar 3D Sepeda Motor Listrik Generasi II ...................................23

Gambar 3.6 FBD rangka ........................................................................................23

Gambar 3.7 Batang F-G .........................................................................................24

Gambar 3.8 Gaya dalam.........................................................................................24

Gambar 3.9 Diagram SFD......................................................................................25

Gambar 3.10 Diagram BMD..................................................................................25

Gambar 3.11 Gaya pada rangka .............................................................................26

Gambar 3.12 Titik kumpul A.................................................................................27


commit to user ix

Gambar 3.13 Titik kumpul F..................................................................................27

Gambar 3.14 Titik kumpul E .................................................................................27

Gambar 3.15 Titik kumpul D.................................................................................28

Gambar 3.16 Titik kumpul C .................................................................................28

Gambar 3.17 Gaya pada batang rangka .................................................................28

Gambar 3.18 Panjang batang AB...........................................................................29

Gambar 3.19 Panjang batang DE ...........................................................................29

Gambar 3.20 Panjang setiap batang dalam kondisi mendatar................................29

Gambar 3.21 Batang AB........................................................................................30

Gambar 3.22 Batang AC........................................................................................30

Gambar 3.23 Batang BD........................................................................................30

Gambar 3.24 Batang CD........................................................................................30

Gambar 3.25 Batang BC ........................................................................................31

Gambar 3.26 Batang CE ........................................................................................31

Gambar 3.27 Batang DE ........................................................................................31

Gambar 3.28 Batang DF ........................................................................................31

Gambar 3.29 Batang EF.........................................................................................31

Gambar 3.30 Potongan melingkar hollow circle pipe............................................32

Gambar 3.31 Hasil simulasi nilai tegangan............................................................33

Gambar 3.32 Hasil simulasi displacement .............................................................34

Gambar 3.33 Hasil simulasi FOS...........................................................................34

Gambar 3.34 Las rangka penumpang ....................................................................35

Gambar 4.1 Bagian komponen utama Sepeda Motor Listrik Generasi II.............37

Gambar 4.2 Proses pemotongan pipa.....................................................................40

Gambar 4.3 Hasil pengerollan pipa........................................................................41

Gambar 4.4 Pengelasan pada rangka GL Pro.........................................................42

Gambar 4.5 Pemotongan backbone rangka GL Pro...............................................42

Gambar 4.6 Rangka penempat baterai ...................................................................42

Gambar 4.7 Proses pembengkokan strip plat .........................................................43

Gambar 4.8 Mengebor pengunci samping .............................................................43

Gambar 4.9 Meratakan hasil las dengan gerinda tangan........................................44

Gambar 4.10 Mengebor penahan kontroler ...........................................................45


commit to user x

Gambar 4.11 Pengelasan pada rangka ...................................................................45

Gambar 4.12 Desain flengdesk motor dan transmisi..............................................46

Gambar 4.13 Pencucian rangka..............................................................................47

Gambar 4.14 Pendempulan bagian-bagian rangka.................................................47

Gambar 4.15 Pengecetan dasar ..............................................................................48

Gambar 4.16 Pengecetan akhir ..............................................................................48


commit to user xi

DAFTAR RUMUS

Rumus 2.1 Tegangan tekan ....................................................................................11

Rumus 2.2 Tegangan geser ....................................................................................12

Rumus 2.3 Jumlah gaya pada sumbu x sama dengan nol .....................................13

Rumus 2.4 Jumlah gaya pada sumbu y sama dengan nol ......................................13

Rumus 2.5 Jumlah momen sama dengan nol .........................................................13

Rumus 2.6 Gaya resultan yang bekerja pada suatu benda ....................................13

Rumus 2.7 Tegangan geser las...............................................................................17

Rumus 2.8 Luas penampang las.............................................................................17

Rumus 2.9 Leher las...............................................................................................17

Rumus 2.10 Tegangan tarik ...................................................................................17

Rumus 2.11 Momen...............................................................................................17

Rumus 2.12 Section modulus.................................................................................17

Rumus 2.13 Tegangan geser las maksimum..........................................................17


commit to user xii

DAFTAR TABEL

Tabel 1 Besar arus dan diameter ...........................................................................16

Tabel 2 Gaya dalam ...............................................................................................25


commit to user xiii

RANGKA SEPEDA MOTOR LISTRIK GENERASI IIeprints.uns.ac.id/18531/1/COVER.pdf3. Jangan bermain-main...

Documents

Transcript of RANGKA SEPEDA MOTOR LISTRIK GENERASI IIeprints.uns.ac.id/18531/1/COVER.pdf3. Jangan bermain-main...