PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI (KOPLING) PADA ENGINE … · making of engine test bed. The background from the making of engine test bed was to make a relatively simple engine test

library.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI (KOPLING)

PADA ENGINE TEST BED

PROYEK AKHIR

Diajukan untuk memenuhi persyaratan guna

Memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)

Program studi DIII Teknik Mesin

Disusun oleh:

RODHI THORIQ SAJID

NIM I8616028

PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2019



iii


iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan bagi Allah SWT karena atas berkat rahmat

dan karunia-Nya penulis dapat melaksanakan dan menyelesaikan proyek

akhir ini dengan baik dan lancar. Proyek akhir merupakan salah satu mata

kuliah wajib yang harus ditempuh oleh mahasiswa Program Studi Diploma Tiga

Teknik Mesin, Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta sebagai syarat kelulusan dalam menempuh perkuliahan.

Pelaksanaan proyek akhir kemudian dilaporkan dalam bentuk laporan sebagai

pertanggung jawaban kepada pihak Program Studi.

Melalui proyek akhir ini, penulis dapat menyalurkan banyak ilmu

yang diperoleh di bangku kuliah lalu diterapkan ke dalam sebuah mesin dari

proyek akhir ini.

Selama proses pelaksanaan proyek akhir maupun penulisan laporan

tentunya tidak lepas dari bantuan berbagai pihak, oleh karena itu penulis

menyampaikan terima kasih atas dukungan dan bimbingan kepada:

1. Bapak Dr. Budi Santoso, S.T., M.T. selaku ketua jurusan Diploma III Teknik

Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Bapak Raymundus Lulus Lambang, G.H., S.T.,M.T. selaku Koordinator Tugas

Akhir Jurusan Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

3. Semua Dosen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

4. Bapak, Ibu, dan semua keluarga yang senantiasa memberikan do’a, dukungan

dan motivasi untuk bersemangat dalam menyelasaikan setiap tugas

perkuliahan.

5. Teman-teman satu tim yang bersama-sama membuat proyek akhir ini hingga

selesai.

6. Rekan mahasiswa Diploma III Teknik Mesin angkatan 2016, serta semua pihak

yang telah membantu hingga terselesaikannya proyek akhir dan penyusunan

laporan ini.


v

Sebagai penutup, penulis menyadari tidak ada yang sempurna dimuka

bumi ini. Oleh karena itu, penulis memohon maaf apabila dalam pelaksanaan

serta laporan proyek akhir ini masih terdapat kesalahan dan kekurangan, serta

penulis meminta kritik dan saran yang membangun untuk kesempurnaan laporan

proyek akhir ini. Akhir kata, semoga proyek akhir dan laporan yang telah

terselesaikan bermanfaat bagi semua pihak dan dapat dipergunakan sebagaimana

mestinya.

Surakarta, 18 Juli 2019

Penulis


vi

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI (KOPLING)

PADA ENGINE TEST BED

Rodhi Thoriq Sajid

ABSTRAK

Engine test bed merupakan suatu mesin mekanik yang digunakan untuk

mengukur torsi dari daya yang dihasilkan oleh suatu mesin kendaraan dan juga

untuk mengukur jumlah konsumsi bahan bakarnya. Pengujian dilakukan dengan

cara memberikan tekanan secara bertahap pada master silinder, sehingga kamvas

rem akan menekan discbrake. Hasil pegujian ini, dapat dilihat pada timbangan yang

dihubungkan langsung dengan alat. Laporan tugas akhir ini akan melaporkan secara

detail proses perancangan dan pembuatan dari engine test bed. Latar belakang dari

pembuatan engine test bed ini adalah untuk membuat sebuah alat uji engine yang

relatif simple namun memiliki hasil pengukuran yang akurat. Proses pembuatan

engine test bed ini diawali dengan proses perencanaan yang meliputi desain gambar

dan perhitungan untuk menentukan komponen-komponen yang akan digunakan.

Setelah proses perencanaan telah selesai barulah dilakukan proses produksi. Hasil

dari tugas akhir ini adalah pembuatan engine test bed yang digunakan untuk

menguji mesin Yamaha Jupiter Z-1 dengan kapasitas mesin 113,7 cc yang memiliki

daya maksimum 7,4 kW, torsi maksimun sebesar 9.9 Nm.

Kata kunci: Engine test bed, Motor bakar, Unjuk kerja


vii

DESIGN OF TRANSMITION SYSTEM (COUPLING)

FOR ENGINE TEST BED

Rodhi Thoriq Sajid

ABSTRACK

Engine test bed is a mechanical engine which is used for measuring

torsion from the power that is produced by an engine and also for measuring the

amount of fuel consumption. The test was done by giving pressure gradually to the

master cylinder, so that the discbrake would be pressed by the brake lining. This

test’s result could be seen from the scale which was connected directly with the

tool. This final assignment report would inform the detail of the designing and the

making of engine test bed. The background from the making of engine test bed

was to make a relatively simple engine test tool which still has accurate result.

The making processes of engine test bed were started with the planning which

included designing the image and also calculating for determining the

components that would be used. After the planning process had been finished,

then the production process could be done. The result of this final assignment was

producing engine test bed which is used to test the engine of Yamaha Jupiter Z-1

with 113,7 cc of engine capacity which has 7,4 kW maximum power and 9.9 Nm of

maximum torsion.

Key words: Engine test bed, internal combustion engine, For work


viii

DAFTAR ISI

COVER ...............................................................................................................i

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

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

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

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

DAFTAR GAMBAR ..........................................................................................viii

DAFTAR TABEL ...............................................................................................ix

BAB I PENDAHULUAN

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

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................1

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

1.4 Tujuan ...................................................................................................2

1.5 Manfaat .................................................................................................2

1.6 Sistematika Penulisan ...........................................................................2

BAB II DASAR TEORI

2.1 Daya ......................................................................................................4

2.2 Konsep Perancangan Kopling ...............................................................5

2.3 Poros .....................................................................................................7

2.3.1 Tegangan dalam poros .................................................................9

2.4 Tegangan ...............................................................................................9

2.5 Kopling Flens ........................................................................................9

2.5.1 Desain kopling flens .......................................................................10

2.6 Universal cross joint .............................................................................13

2.6.1 Mencari diameter pin universal cross joint (dp) ............................14

2.7 Pasak .....................................................................................................15

BAB III UNIT PERENCANAAN DAN GAMBAR

3.1 Diagram Proses Perencanaan ................................................................16

3.2 Skema Peralatan ....................................................................................17

3.2.1 Komponen mesin .........................................................................19

3.3 Perhitungan Alat Pengukur Gaya..........................................................22


ix

3.4 Perhitungan Poros .................................................................................23

3.5 Perancangan Kopling Flens ..................................................................28

3.5.1 Mengecek kekuatan .....................................................................30

3.6 Perhitungan Pasak .................................................................................31

3.6.1 Menghitung kekuatan pasak ........................................................32

3.7 Mencari Diameter Pin Universal cross joint ........................................33

BAB IV PROSES PRODUKSI

4.1 Komponen Mesin ..................................................................................34

4.1.1 Proses produksi poros ...................................................................34

4.1.2 Proses produksi kopling ................................................................35

4.1.3 Proses produksi rumah bearing .....................................................36

4.1.4 Proses produksi alas prony brake ..................................................38

4.2 Perhitungan Waktu Proses Produksi......................................................39

4.2.1 Poros ..............................................................................................39

4.2.2 Kopling ..........................................................................................43

4.2.3 Rumah bearing (selubung) ............................................................57

4.2.4 Dudukan lengan segitiga ...............................................................62

4.2.5 Alas prony brake ...........................................................................65

4.2.6 Dudukan bearing ...........................................................................67

4.3 Perhitungan Biaya Komponen ...............................................................68

4.3.1 Estimasi biaya material .................................................................68

4.3.2 Estimasi biaya proses produksi .....................................................69

4.4 Perakitan dan perawatan mesin .............................................................70

4.5 Biaya keseluruhan..................................................................................71

4.6 Pengujian ...............................................................................................72

BAB IV PENUTUP

4.1 Kesimpulan ...........................................................................................73

4.2 Saran .....................................................................................................73

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN


x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kopling flens ...................................................................................10

Gambar 2.2 Rancangan kopling flens .................................................................11

Gambar 2.3 Komponen utama universal cross joint ...........................................14

Gambar 2.4 Rancangan universal cross joint .....................................................15

Gambar 3.1 Diagram alur proses perencanaan ...................................................16

Gambar 3.2 Engine test bed ................................................................................18

Gambar 3.3 Rangka .............................................................................................19

Gambar 3.4 Kaliper rem cakram .........................................................................19

Gambar 3.5 Kopling ............................................................................................20

Gambar 3.6 Alas prony brake .............................................................................20

Gambar 3.7 Discbrake ........................................................................................20

Gambar 3.8 Bearing ............................................................................................21

Gambar 3.9 Poros ................................................................................................21

Gambar 3.10 Rumah bearing ..............................................................................21

Gambar 3.11 Lengan ...........................................................................................22

Gambar 3.12 Posisi lengan rem ..........................................................................22

Gambar 3.13 Beban yang berkerja pada poros ...................................................24

Gambar 3.14 Skema pembebanan pada poros ....................................................25

Gambar 3.15 Diagram benda bebas ....................................................................25

Gambar 3.16 Reaksi gaya vertikal poros ............................................................26

Gambar 3.17 SFD................................................................................................26

Gambar 3.18 BMD ..............................................................................................27

Gambar 3.19 Perhitungan kopling flens..............................................................28

Gambar 3.20 Desain kopling flens ......................................................................30

Gambar 3.21 Pasak..............................................................................................31

Gambar 3.22 Pemasangan pasak pada poros ......................................................32


xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Data perancangan ................................................................................24

Tabel 4.1 Proses produksi poros solid.................................................................34

Tabel 4.2 Proses produksi kopling bagian 1 .......................................................35

Tabel 4.3 Proses produksi kopling bagian 2 .......................................................36

Tabel 4.4 Proses produksi rumah bearing ...........................................................37

Tabel 4.5 Proses produksi alas prony brake .......................................................38

Tabel 4.6 Waktu proses produksi pembuatan poros ...........................................43

Tabel 4.7 Waktu proses produksi pembuatan kopling ........................................57

Tabel 4.8 Waktu proses produksi pembuatan rumah bearing (selubung) ..........62

Tabel 4.9 Waktu proses produksi pembuatan dudukan segitiga .........................65

Tabel 4.10 Waktu proses produksi pembuatan alas prony brake........................66

Tabel 4.11 Waktu proses produksi pembuatan dudukan bearing .......................68

Tabel 4.12 Estimasi biaya material .....................................................................69

Tabel 4.13 Waktu proses produksi ......................................................................70

Tabel 4.14 Biaya proses produksi .......................................................................70

Tabel 4.15 Hasil pengujian .................................................................................72

Documents

PERANCANGAN SISTEM TRANSMISI (KOPLING) PADA ENGINE … · making of engine test bed. The background from the making of engine test bed was to make a relatively simple engine test