ANALISA KEKUATAN SAMBUNGAN LAS PADA RANGKA

MOBIL URBAN DISEL

TUGAS AKHIR

BIDANG KONTRUKSI

Diajukan Untuk Memenuhi

Persyaratan Guna Meraih Gelar Sarjana Strata 1

Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Malang

AGUS TRIAWAN

201010120311047

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

2015

ii

POSTER

iii

iv

v

vi

vii

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertandatangan dibawah ini :

Nama : AGUS TRIAWAN

Nim : 201010120311047

Tempat/Tanggal Lahir : Srimulyo, 08 Agustus 1992

Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang

Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul “ANALISA KEKUATAN

SAMBUNGAN LAS PADA RANGKA MOBIL URBAN DISEL” yang diajukan

untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan

duplikasi (“PLAGIASI”) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan/ atau pernah

dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan Universitas

Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber

informasinya saya kutipan dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya untuk digunakan

sebagaimana mestinya.

Malang, 22 April 2015

viii

Abstrak

Dalam perancangan dan pembuatan kendaraan terutama mobil, kerangka /

chassis adalah komponen utama yang harus difikirkan secara matang, kerangka

mobil urban harus memiliki standart ertentu yang dapat memberikan kenyamanan

dan keamanan bagi pengemudi, tujuan dari analisa ini untuk memenuhi standar

pada regulasi untuk kelas mobil urban memiliki standar seperti memiliki lebar

kendaraan antara 120 cm - 130 cm, panjang seluruh kendaraan antara 220 cm - 350

cm, jarak antara roda (track width) pada satu sumbu tidak boleh kurang dari 100 cm.

(regulasi IEMC 2014).

Untuk mobil urban ini teknik sambungan rangka yang digunakan adalah teknik

sambungan las, karena sambungan las memiliki tingkat kekuatan yang baik dari

kekuatan dan tidak rumit dalam penyambunganya seperti teknik sambungan paku

keling , untuk Las yang menggunakan bahan dasar aluminium perlu digunakan

teknik sambungan yang khusus, Sehingga sambungan benar-benar kuat dan tidak

membahayakan pengemudi mobil.

Dari analisa yang telah dilakukan didapatkan hasil perhitungan beban dinamis

arah gaya kebawah = 9,448 kg /𝑐𝑚2, arah gaya kedepan = 10,409 kg/𝑐𝑚2 dan

tegangan izin = 15 kg, karena nilai tegangan geser lebih kecil dari tegangan yang di

izinkan maka sambungan di nyatakan kuat menahan beban yang diberikan.

Kata kunci: Welding, TIG, aluminium.

ix

Abstrack

In the design and manufacture of vehicles, especially cars, frame / chassis is

the main component that should be contemplated carefully, frame urban car should

have a certain standard that can provide comfort and safety for the driver, the

purpose of this analysis to meet the standards on the regulations for the class of

urban car has a standard width of the vehicle as having between 120 cm - 130 cm,

the entire length of the vehicle between 220 cm - 350 cm, the distance between the

wheels (track width) on one axis should not be less than 100cm. (Regulation IEMC

2014)

For this urban car frame connection technique used is the technique of welded

joints, because the weld joint has good strength level of strength and uncomplicated

in connection techniques such as rivets, to Las which uses an aluminum base

material is necessary to use special connection technique, So really strong

connection and does not endanger the driver.

From the analysis that has been carried out showed dynamic load calculation

direction downward force = 9.448 kg/𝑐𝑚2, the direction of the next style = 10.409

kg/𝑐𝑚2 and voltage permit = 15 kg, due to shear stress value is smaller than the

voltage at allow the connection in thestate withstand a given load.

Keywords: Welding, TIG, aluminum.

x

KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr. Wb.

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat kepada semua

makhluknya, karena karuniaNya lah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Sholawat

serta salam tetap tercurahkan kepada Nabi akhir zaman Muhammad SAW, keluarga beliau

dan para sahabat-sahabatnya yang telah membimbing manusia dengan kesempurnaan

akhlaknya.

Perlu kerja keras dan waktu yang tidak sebentar dalam penyusunaan skripsi ini, perlu

kesabaran dan semangat dalam menyelesaikannya. Halangan dan rintangan sudah menjadi

hal wajar disetiap perjuangan mencapai tujuan. Sebuah tujuan dalam hidup tidak akan

tercapai tanpa adanya suport baik moral dan material dari orang lain, begitu juga keberhasilan

penulis dalam penyusunan skripsi ini. Ungkapan trimakasih atas segala jasa baik berupa

nasehat, kritik, saran, dan motivasi penulis sampaikan kepada :

1. Ibunda Sitimariyamdan Ayahanda Luqman yang sudah memberikan kontribusi baik

berupa materi dan non materi, trimakasih atas semua jasanya yang tidak terlupakan

dan tidak tergantikan sepanjang masa.

2. Bapak Ir. Daryono, MT selaku ketua jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik

Universitas Muhammadiyah Malang.

3. Bapak Ir. Ali saiffulah, MT Selaku dosen pembimbing I yang telah sabar

membimbing selama penyusunan skripsi ini.

4. Bapak Murjito, ST, MT. Selaku dosen pembimbing II yang telah memberikan ide,

saran dan masukan selama penyusunan skripsi ini.

xi

5. Bapak/Ibu dosen, Karyawan, Asisten lab. Jurusan Teknik Mesin yang sudah

memberikan bantuan dalam penelitian ini.

6. Teman – teman Mesin 2010B, WOR 64, SRT n’ the gank,warung kopi pak D, Ibuk,

kampus 4, kontrakan Q15, rumpik n’ the gank, TKD UMM, nawak-nawak AREMA

86, junior dan senior yang ikut membantu dan Untuk sayang ku Retno novita, kakak

ku tercinta Lina Wati, barisan para mantan dan semua pihak-pihak yang tidak dapat

saya sebutkan satu per satu yang sudah memberikan suport dalam penyusunan skripsi

ini Dalam skripsi ini tentu banyak sekali kekurangan, oleh sebab itu penulis harapkan

saran, kritik dan masukan-masukan ide demi pengembangan teknologi yang lebih

baik lagi. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembaca.

Wassalamualaikum Wr. Wb

xii

DAFTAR ISI

COVER……………………………………………………………………………i

POSTER…………………………………………………………………………..ii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI………………………………………….iii

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING I………….………iv

LEMBAR ASISTENSI TUGAS AKHIR PEMBIMBING II………….………v

LEMBAR PERNYATAAN……………………………………………………..vi

ABSTRAK………………………………………………………………………vii

KATA PENGANTAR…………………………………………………………...ix

DAFTAR ISI……………………………………………………………………..xi

DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………xv

DAFTAR TABEL……………………………………………………………...xvi

DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………xviii

BAB I………………………………………………………………………...........1

PENDAHULUAN…………………………………………………………..…...1

1.1 Latar belakang………………………………………………………………...1

1.2 Rumusan masalah……………………………………………………………..2

xiii

1.3 Tujuan analisa…………………………………………………………….......3

1.4 Batasan masalah………………………………………………………………3

BAB II

DASAR TEORI………………………………………………………………….4

2.1 Pengertian Sambungan……………………………………………………….4

2.2 Macam-Macam sambungan……………………………………………..……4

2.3 Sambungan Las…………………………………………………………..…..5

2.3.1 Las Karbit (las otogen)………………………………………….……6

2.3.2 Las Listrik (las lumer)……………………………………….…..……7

2.3.2.1 Prinsip-prinsip Las listrik………………………………………....…..8

2.3.2.2 Las MIG (metal inerts gas)…………………………………….……..9

2.3.2.3 Las TIG (tungsten inert gas)…………………………………………12

2.4 Sambungan Paku Keling (rivet joint)………………………………….…….17

2.4.1 Kegunaan Sambungan Paku Keling…………………………………18

2.4.2 Bahan Paku Keling…………………………………………….…….19

2.4.3 Metode Pengelingan………………………………………….……..19

2.4.4 Kegagalan Sambungan Keling……………………………….……..22

2.5 Bahan……………………………………………………………………….23

2.5.1 Aluminium………………………………………………………….23

2.6 Teori Dasar Analisa Kekuatan Sambungan Las Aluminium………….……24

xiv

BAB III

METODELOGI…………………………………………………………..……27

3.1 Diagram Alir analisa………………………….……………………………..27

3.2 Tinjauan Umum….………………………………………………………….28

3.3 Pengumpulan Data…………………………………………………………..28

3.4 Analisa Data…….…………………………………………………………..29

3.4.1 Jenis Las…………………………………………………………….29

3.4.2 Las TIG……………………………………………………………..30

BAB IV

PERHITUNGA……………….………………………………………….…….32

4.1 Data dan Spesifikasi Rangka dan Las………….…………………….….…..32

4.3 Distribusi Beban Pada Chassis atau Rangka………………….…………….35

4.3 Analisa kekuatan Sambungan Las………………………………….…….…37

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN…………………………………………………42

5.1 Kesimpulan………………………………………………………………...42

5.2 Saran…………………………………………………………….…………44

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIR

xv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 : Las Karbit………………………………………………………….6

Gambar 2.2 : Las lumer…………………………………………………….….....8

Gambar 2.3 : Proses Pengelasan MIG…………………………………….…….11

Gambar 2.4 : Las MIG………………………………………………………….12

Gambar 2.5 : Proses Las TIG………………………………………….………..13

Gambar 2.6 : Las TIG(tungsten inert gas)……………………………….……..16

Gambar 2.7 : Paku keling…………………………………………….…………19

Gambar 2.8 : Paku Keling Pemakaian ringan………………………….……….20

Gambar 2.9 : Paku Keling Pemakaian sedang……………………….…………21

Gambar 3.1 : Diagram Alir Penelitian………………………………….……....27

Gambar 3.2 : Las TIG…………….…………………………………….…..….30

Gambar 3.3 : Rangka mobil Urban………………………………..………...…31

Gambar 4.1 Chassis Mobil Urban Diesel ………………………….……...….33

Gambar 4.2 Chassi tampak samping ……………………………………..…..34

Gambar 4.3 Chassis tampak depan………………..……………………..…..34

Gambar 4.4 Chassis tampak atas………………………………………….…35

xvi

Gambar 4.5 Ilustrasi pendistribusian beban pengemudi pada chassis…..……36.

Gambar 4.6 Bentuk dan dimensi Las…………………………………….….37

Gambar 4.7 Tabel kekakuan pegas (sambungan )………………………..….37

Gambar 4.8 Arah Pembebanan ke bawah………………..……………….…40

Gambar 4.9 Arah Pembebanan kedepan…………………………………….41

xvii

DAFTAR TABEL

Tabel. 2.1 :Mechanical properties of aluminium alloy 6061 T6………………..25

Tabel 2.2 : Typical Composition of Aluminium Alloy 6061 T6…………… ...26

xviii

DAFTAR PUSTAKA

(Regulasi IEMC 2014)

(http://jangkasorongsteamsago.blogspot.com/2014/07/makalah-sambungan-

mur-dan-baut.htm)

(http://oezoenk1412.blogspot.com/2013/02/mengelas.html)

(http://id.wikipedia.org/wiki/Las_listrik)

(http://welder.mywapblog.com/pengertian-las-mig-2.xhtm)

(http://chamick.blogspot.com/2012/11/las-tig.htm)

(http://teknikmesin2011unila.blogspot.com/2013/03/sambungan-paku-

keling.html)

( Ir.ZainunAchmad, M.Sc.2006.Hal 40)

(Ach. Muhib Zainuri, 2010)

( Ir.ZainunAchmad, M.Sc.2006.Hal 58)

(William t. Tomson Hal.51)