Bab 2 Tinjauan Pustaka Fix.docx

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Rem Rem dirancang untuk mengurangi kecepatan (memperlambat) dan menghentikan kendaraan atau memungkinkan parkir pada tempat yang menurun. Peralatan ini sangat penting pada kendaraan dan berfungsi sebagai alat keamanan dan menjamin untuk pengendara yang aman. Dewasa ini menurut para ahli permobilan, rem adalah merupakan kebutuhan sangat penting untuk keamanan berkendaraan dan juga dapat berhenti di tempat manapun, dan dalam berbagai kondisi dapat berfungsi dengan baik dan aman. Fungsi sistem rem pada kendaraan adalah untuk memperlambat dan menghentikan kendaraan dalam jarak dan waktu yang memadai Rem berfungsi untuk memperlambat laju dari sepeda motor. Selama terjadi pengereman, kerja gesek rem diubah menjadi panas, memperlambat atau menghentikan gerakan roda karena gerak roda diperlambat, secara otomatis gerak kendaraan menjadi lambat.Energi kinetik yang hilang dari benda yang bergerak ini biasanya diubah menjadi panas karena gesekan. Pada rem regeneratif, sebagian energi ini juga dapat dipulihkan dan disimpan dalam roda (flywheel), kapasitor, atau diubah menjadi arus bolak balik oleh suatu alternator, selanjutnya dilalukan melalui suatu penyearah (rectifier) dan disimpan dalam baterai untuk penggunaan lain. Energi kinetik meningkat sebanyak pangkat dua kecepatan (E = ½m·v2). Ini berarti bahwa jika kecepatan suatu kendaraan meningkat dua kali, ia memiliki empat kali lebih banyak energi. Rem harus membuang empat kali lebih banyak energi untuk menghentikannya dan konsekuensinya, jarak yang dibutuhkan untuk pengereman juga empat kali lebih jauh 2.1.1 Jenis Rem Rem gesekan dapat diklasifikasikan lebih lanjut atas : a) Rem blok 1. Rem blok tunggal. Rem blok yang paling sederhana dimana hanya terdiri dari satu blok rem yang ditekan terhadap drum rem. Biasanya pada

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

4

blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau bahan gesek yang dapat diganti bila telah aus. 2. Rem blok ganda Prinsip kerjanya sama seperti rem blok tunggal, hanya saja rem jenis ini dipakai dua blok rem yang menekan drum dari dua arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam maupun dari sebelah luar drum b) Rem drum Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung, dapat menghasilkan gaya pengereman yan besar untuk ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem yang cukup panjang. Satu kelemahan rem jenis ini adalah pemancaran panasnya yang buruk. Gaya pengereman tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran motor. c) Rem cakram Rem cakram terdiri atas sebuah cakram baja yang dijepit oleh lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan, pengereman yang stabil serta radiasi panas yang baik sehingga banyak digunakan untuk roda depan. Adapun kelemahan dari rem ini adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang besar pada roda. d) Rem Pita Rem pita terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah dalamnya dilapisi dengan bahan gesek, drum rem dan tuas. Gaya rem akan timbul jika pita dikaitkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua ujung pita tersebut.

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

5

2.1.2 Rem cakram Rem cakram terdiri atas sebuah cakram baja yang dijepit oleh lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini mempunyai sifatsifat yang baik seperti mudah dikendalikan, pengereman yang stabil serta radiasi panas yang baik sehingga banyak digunakan untuk roda depan. Adapun kelemahan dari rem ini adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang besar pada roda. Rem cakram (disk brake) terdiri dari dua jenis, yaitu: a. Tipe fixed caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper tidak ikut bergerak serta terdapat beberapa pasang piston. Letak pistonpiston tersebut ada pada kedua sisi dari disk rotor-nya. Sehingga ketika fluida dikenai gaya tekan, fluida tersebut akan menekan piston dari kedua sisi piringan gesek seperti yang terlihat pada gambar di bawah.

Gambar 2.1 Rem cakram fixed caliper b. Tipe floating caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper ikut bergerak karena reaksi dari gaya tekan fluida, hanya terdapat piston dari satu sisi piringan geseknya. Jadi ketika fluida dikenai gaya tekan, maka fluida tersebut akan menekan piston dan kanvas sebelah kanan, kemudian kaliper akan tertarik ke sebelah kanan, yang membuat kanvas sebelah kiri akan menekan piringan dari sebelah kiri.

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

6

Gambar 2.2 Rem cakram floating caliper

Rem cakram (Disk Brake) terdiri atas sebuah cakram terbuat dari baja yang dijepit oleh lapisan rem (pelat gesek) dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Kedua plat gesek ini akan menjepit cakram untuk menghentikan putaran poros, mengatur putaran poros, dan menghentikan putaran yang tidak dikehendaki. Dengan jepitan antara kedua pelat gesek, maka akan terjadi gesekan antara pelat gesek dengan cakram, juga antara roda dengan aspal. Rem cakram mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan, pengereman yang stabil, radiasi yang baik terhadap panas (berfungsi baik pada suhu tinggi maupun rendah).

2.2 Mekanika Teknik Beban pada roda depan WD = Wtot

Lm 𝐿

Ket : WD

= Berat

pada roda depan

Wtot = Berat total Lm

= Panjang mesin

L

= Panjang sumbu roda

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

7

Beban dinamis pada roda depan h WdD  W D  Wtot.e.  L

Ket :

WdD

= Beban dinamis

e

= Koefisien gesek

h

= Tinggi motor

L

= Jarak sumbu roda

BID

= Gaya rem pada roda

e

= Koefisien gesek

h

= Tinggi motor

L

= Jarak sumbu roda

Ƭ

= Torsi

D

= Diameter Roda

Gaya rem yang di perlukan h  B ID  e.WD  W .e.  L 

Ket :

Torsi Pengereman Ƭ = 1,1 × BiD ×

𝐷 2

Ket :

Tekanan kanvas yang diperlukan (Pa) T = 0,5 × Ө × 𝜋 × 𝑒 × Ri (𝑅𝑜2 − 𝑅𝑖 2) × Pa 𝑇

Pa = 0,5 × Ө × 𝜋 × 𝜇 × Ri (𝑅𝑜2 − 𝑅𝑖 2 ) Ket :

Pa

= Tekanan

Ө

= Sudut kontak

e

= Koefisien gesek

Ri

= 9 cm

Ro

= 12 cm

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

8

Gaya tekan piston pada kanvas (F) F = Ө × Ri × (𝑅𝑜 − 𝑅𝑖) × Pa Ket :

F

= Gaya tekan piston

Ket :

P

= Tekanan kanvas

A

= Luas penampang

Mencari gaya pada pedal tangan 

Tekanan kanvas (P) F

P=𝐴 P= 

F 2 × 𝐴 𝑝𝑖𝑠𝑡𝑜𝑛

Gaya piston (F piston) F piston

P = 𝐴 𝑠𝑎𝑙𝑢𝑟𝑎𝑛 F piston = Pw × A saluran Ket :A saluran = diameter saluran fluida 

Gaya dari tangan pada pedal F tangan =

F piston × jarak baut 𝑗𝑎𝑟𝑎𝑘 𝐹 𝑡𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛

Perhitungan umur kanvas rem 

Energi kinetic (Am) 1,1 ×𝑊𝑡𝑜𝑡 ×(𝑉𝑟𝑎𝑡𝑎−𝑟𝑎𝑡𝑎)2

Am =

𝑔𝑥2

Ket : 

Am ×z

Ket :

27×104

Volume keausan (Vv) Vv = A × sv

;

Vv = (𝜋 × (𝑅𝑜2 − 𝑅𝑖 2 ) × 

= Energi kinetik

g

= gravitasi

Nr

= Daya gesek

Vv

= Kolume keausan

sv

= Batas keausan

Daya gesek (Nr) Nr =



Am

53°

) × sv

360°

Umur pelat gesek (Lb) Vv

Lb =𝑞𝑣 ×𝑁𝑟

Ket :

Lb

= Umur plat

qv

= Keausan spesifik

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

9

DBB pada rem cakram

F F

F

Fˈ

F

F Gambar 3.2 DBB pada pedal tangan

Fx = F cos  Fy = F cos 

F

Fx

F

Fˈ

F

Fy

F

F

Gambar 3.4

Gambar 3.3 DBB pedal tangan dan

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM DISAIN ELEMEN MESIN 2

10