50
4.5. Wheel Track
Wheel track ditentukan dengan menggunakan sudut overturn. Syarat yang diberikan adalah besarnya sudut overturn tidak kurang dari 25
o
. dan juga sudut yang dihasilkan dari penarikan garis sejajar antar roda depan dan belakang dengan
garis pada pusat gravitasi, dan kemudian ditarik garis sudut dengan jarak yang digunakan adalah tinggi dari pusat gravitasi pesawat ke tanah adalah tidak ebih
dari 60
o
. Sudut overturn yang direncakan antar pusat gravitasi dan roda pesawat
adalah sebesar 35
o
. Posisi wheel track ditunjuukan pada gambar 4.17.
Gambar 4.17 Posisi sudut overturn dengan kemiringan 35
o
. Untuk menentukan apakah sudut overturn sebesar 35
o
yang diambil didapatkan jarak wheel track pesawat adalah sebesar 72.1123 cm. Untuk
menentukam sudut overturn yang digunakan memenuhi persyaratan dilakukan seperti pada gambar 4.18.
Universitas Sumatera Utara
51
Gambar 4.18 Pemeriksaan sudut overturn. Keterangan:
a = roda belakang b = roda depan
c = sudut overturn yang dihasilkan Jika dilihat ada gambar 4.18, sudut yang dihasilkan oleh penarikan garis
sejajar roda depan dan belakang pesawat dengan garis dari pusat gravitasi pesawat tidak melebihi dari ketentuan yaitu sebesar 60
o
sehingga wheel track dengan sudut kemiringan 35
o
dapat digunakan.
4.6.Beban Pesawat
Beban statis pesawat:
Gambar 4.19 Geometri Beban Roda.
a b
c Whell Base
Whell Base
Universitas Sumatera Utara
52
Pada Gambar 4.19 menunjukkan geometri beban roda.
Beban statis :
Dimana : G.W. = 25 Kg = 245.25 N
Untuk menghitung bebannya:
ΣF = F
A
+ F
B
= W
Dan
ΣM = 0
Maka W.a - F
A
. b = 0
245.25 . 1.14 - Sin 85
o
F
A
. 1.28394 = 0 F
A
. Sin 85
o
. 1.28394 = 279.585 F
A
=
279.585 1.279054221
F
A
= 218.587 N F vertikal yang terjadi pada roda depan adalah: 218.587 N
F
A
+ F
B
= W 218.587 N + F
B
= 245.25 N F
B
= 245.25 – 218.587 F
B
= 26.663 N Maka beban yang di tumpu oleh roda belakang adalah sebesar 26.663 N
Universitas Sumatera Utara
53
Gambar 4.20 beban pada roda depan Pada gambar 4.20 menunjukkan beban pada roda depan.
Gambar 4.21 Gaya yang terjadi pada roda depan. Pada gambar 4.21 menunjukkan gaya-gaya yang terjadi pada roda depan.
Diketahui: A = 36 mm
2
= 36 x 10
-6
m
2
E = 200 x 10
9
Pa
Universitas Sumatera Utara
54
Elemen 1
Gambar 4.22 Batang 1 Pada gambar 4.22 menunjukkan batang 1.
L= 0,49 m K =
� � �
=
�36�10
−6
�.200�10
−9
0.49
= 14.7 x 10
6
k
1
= Cos
2
θ Sin θ Cos θ
-Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ -
Sin θ Cos θ
- Sin
2
θ - Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ
Cos
2
θ Sin θ Cos θ
- Sin θ Cos θ
-Sin
2
θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ
Cos
2
55 Sin 55 Cos 55
-Cos
2
55 -Sin 55 Cos 55
k
1
= Sin 55 Cos 55
Sin
2
55 -Sin 55 Cos 55
- Sin
2
55 - Cos
2
55 -Sin 55 Cos 55
Cos
2
55 Sin 55 Cos 55
-Sin 55 Cos 55 -Sin
2
55 Sin 55 Cos 55
Sin
2
55
k
1
= u1x
u1y u2x
u2y 14.84
6.91 -4.84
-6.91 6.91
9.86 -6.91
-9.86 -4.84
-6.91 4.84
6.91 -6.91
-9.86 6.91
9.86 u1x
u1y u2x
u2y
Universitas Sumatera Utara
55
Elemen 2
Gambar 4.23 Batang 2 Pada gambar 4.23 menunjukkan batang 2.
L= 0.49m K =
� � �
=
�36�10
−6
�.200�10
−9
0.49
= 14.7 x 10
6
k
2
= Cos
2
θ Sin θ Cos θ
-Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ -
Sin θ Cos θ
- Sin
2
θ - Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ
Cos
2
θ Sin θ Cos θ
- Sin θ Cos θ
-Sin
2
θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ
k
2
= Cos
2
125 Sin 125 Cos 125
-Cos
2
125 -Sin 125 Cos
125 Sin 125 Cos
125 Sin
2
125 -Sin 125 Cos
125 - Sin
2
125 - Cos
2
125 -Sin 125 Cos
125 Cos
2
125 Sin 125 Cos
125 -Sin 125 Cos
125 -Sin
2
125 Sin 125 Cos 125
Sin
2
125
Universitas Sumatera Utara
56
k
2
=
Elemen 3
Gambar 4.24 Batang 3. Pada gambar 4.24 menunjukkan batang 3.
L = 0,72 m K =
� � �
=
�36�10
−6
�.200�10
−9
0.72
= 10 x 10
6
k
3
= Cos
2
θ Sin θ Cos θ
-Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ -
Sin θ Cos θ
- Sin
2
θ - Cos
2
θ -
Sin θ Cos θ
Cos
2
θ Sin θ Cos θ
- Sin θ Cos θ
-Sin
2
θ Sin θ Cos θ
Sin
2
θ
k
3
= Cos
2
Sin 0 Cos 0 -Cos
2
-Sin 0 Cos 0 Sin 0 Cos 0
Sin
2
-Sin 0 Cos 0 - Sin
2
- Cos
2
-Sin 0 Cos 0 Cos
2
Sin 0 Cos 0 -Sin 0 Cos 0
-Sin
2
Sin 0 Cos 0 Sin
2
u3x u3y
u4x u4y
4.84 -6.91
-4.84 6.91 u3x
-6.91 9.86
6.91 -9.86 u3y
-4.84 6.91
14.84 -6.91 u4x
6.91 -9.86
-6.91 9.86 u4y
Universitas Sumatera Utara
57
k
3
= -10
-10
Matriks kekauan global.
[K]= u1x
u1y u2x
u2y u3x
u3y u4x
u4y 14.84
6.91 -4.84
-6.91 -10
0 u1x 6.91
9.86 -6.91
-9.86 0 u1y
-4.84 -6.91
4.84 6.91
0 u2x -6.91
-9.86 6.91
9.86 0 u2y
4.84 -6.91
-4.84 6.91 u3x
-6.91 9.86
6.91 -9.86 u3y -10
-4.84 6.91
14.84 -6.91 u4x 6.91
-9.86 -6.91
9.86 u4y Kondisi batas pada titik 1 dan 4
1 u1x
1 u1y
- 4.84
- 6.91 4.84 6.91
u2x -
6.91 -
9.86 6.91 9.86 0 X
u2y 0 4.84
- 6.91
- 4.84 6.91
u3x -
6.91 9.86 6.91 -
9.86 u3y
1 u4x
1 u4y
Displacement K U = F
U = F K
-1
Universitas Sumatera Utara
58
4.84 6.91
u2x 6.91
9.86 0 X
u2y =
-250 4.84
- 6.91
u3x -
6.91 9.86
u3y -250
u2x =
- 0.067
m u2y
= 0.047
m u3x
= 0.067
m u3y
= 0.047
m
Resistan gaya pada titik batang R = [K][u]-[F]
14.84 6.91 -4.84
-6.91 -10
x -
6.91 9.86 -6.91
-9.86 -4.84
-6.91 4.84
6.91 -0.067
-6.91 -9.86
6.91 9.86
0.047 -250
4.84 -6.91
-4.84 6.91
0.067 -6.91
9.86 6.91
-9.86 0.047
-250 -10
-4.84 6.91
14.84 -6.91
6.91 -9.86
-6.91 9.86
R = -490 N u1x
-450 N u1y 490 N u2x
700 N u2y -490 N u3x
700 N u3y 490 N u4x
-450 N u4y
Universitas Sumatera Utara
59
Beban yang dialami pada setiap roda depan adalah:
Gambar 4.25 Roda Depan Pada gambar 4.25 menunjukkan roda depan.
F = W – F sin 35 + m
1
z
1
+ m g L + F cos 55 + m
2
. g – F
G
+ m
2
. z
2
Dimana : m
1
= masa pesawat m
2
= masa roda z
1
= displacement pada bagian batang pada badan pesawat 0,043 m z
2
= displacement pada bagian batang roda 0,000081 m L = Lift faktor 0,6
W F sin 35 + m
1
z
1
+ mgL
F Cos 55 + m
2
g
F
G
Roda Z
1
Z
2
Universitas Sumatera Utara
60
F = F pada batang F
G
= F vertikal pada roda Dimana F
G
= m d
t
�2 �
�
d= diameter roda t = waktu setelah impak
τ =
�
��
��
F = W – F sin 35 + m
1
z
1
+ m g L + F cos 55 + m
2
. g – F
G
+ m
2
. z
2
= 245.25 – 218,587 sin 35 + 23 . 0.043 + 23. 9,81 . 0,6 + 218,587 cos 55 + 2. 9,81 – 0,8 . 0,1
2
0,043 0,1
−3
. 2 . 0.00000811 = 128,44 N
Beban yang ditumpu pada setiap roda depan adalah sebesar 128,44 N
Pada perancangan pesawat umum, faktor keselamatan yang diberikan berada diantara 1 – 2. Faktor keselamatan yang diambil adalah sebesar 1,5
sehingga.
F vertikal yang terjadi pada roda depan adalah F
VN
= FOS x 218,597 = 1.5 x 218,587
= 327.88 N
Universitas Sumatera Utara
61
4.7. Roda
Kategori