TUGAS AKHIR Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resin.
TUGAS AKHIR
Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi
Terhadap Performa Kampas Rem
Dengan Matriks Phenolic Resin
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
DARMAWAN BUDIANTO
NIM : D200 080 054
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul
:
Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa
Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resin
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana
Sl pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta, 2] Februa ri 20 16
Yang menyatakan,
#
Darmawan Budianto
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul" Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi
Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenalic Resrln ",
telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian
persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Faku ltas Tekn ik U niversitas M u hammad iyah Su rakarta.
Dipersiapkan oleh
Nama
NIM
:
: DARMAWAN BUDIANTO
:
D2000 08 054
Disetujuipada
Hari
:
Tanggal
I
.lqbbu
3T - o* - zotl
Pembimbing Utama
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul berjudul
"
Pengaruh Variasi Waktu Terhadap
Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resrn", telah
dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk
memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana 51 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh
:
Nama
: Darmawan
NIM
:
Disahkan pada
Hari
Tanggal
:
I
Tim Penguji
Ketua
Anggota
:
1
Anggota 2
Budianto
D200080054
(tur
lr. Bibit Sugito, MT.
: Muh. Alfatih Hendrawan, ST., MT
: Nurmuntaha A N, ST, Pg, Dip.
Ketua Jurusan,
Dekan,
TriWidodo Besar R.. ST. M.Sc. Ph.D.
iv
MOTTO
“ Orang yang berkata jujur akan mendapatkan tiga hal, yakni
kepercayaan, cinta, dan rasa hormat “
( Ali Bin Abi Thalib )
“ Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum,
sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka
sendiri “
(Q.S. Ar-Ra’d : 11)
“ Tak ada yang bisa didapatkan dengan mudah, kerja keras dan
doa adalah pegangan dalam setiap langkah untuk dapat
mempermudahnya “
( Darmawan Budianto )
“ Dalam jalan untuk sesuatu yang kita inginkan, kita akan
kehilangan sesuatu yang lainnya. Maka jangan sia-siakan
perjuangan yang kita lakukan “
( Darmawan Budianto )
v
ABSTRAKSI
Kampas rem merupakan salah satu komponen dari kendaraan
bermotor yang berfungsi menghentikan laju kendaraan sepeda motor.
Saat laju kendaraan berkecepatan tinggi kampas rem memiliki peranan
penting, bahkan keselamatan pengendara tergantung dari kualitas
kampas rem tersebut .Tujuan penelitian ini adalah membandingkan
kampas rem dengan variasi waktu kompaksi dengan kampas pasaran
merk Indopart.
Peneliti akan mengadakan penelitian diawali dengan pembuatan
kampas bervariasi waktu kompaksi dengan bahan yaitu fiberglass,
serbuk alumunium, serbuk kuningan, graphite, kalsium karbonat, barium
sulfat, dan phenolic resin. Setelah itu mencampur bahan kampas rem
sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian diberi tekanan
sekaligus dipanaskan (sintering) dengan beban 7,5 ton dengan variasi
waktu kompaksi selama 4 menit, 7 menit, dan 10 menit selanjutnya
disintering selama 60 menit dengan suhu 200ºC. Kemudian diuji gesek
dengan beban 15 kg selama 60 menit dengan uji kering, uji pengaruh air,
dengan mengacu pada standart pengujian SNI 09-2663-1992 lalu dihitung
keausan dan koefisien geseknya, dan diuji kekerasan dengan
menggunakan alat Durometer.
Dari hasil penelitian keausan rata-rata bahwa kampas rem Indopart
lebih rendah dan lebih baik dari kampas rem dengan variasi waktu
kompaksi pada uji gesek selama 60 menit. Koefisien gesek kampas rem
pada pengujian gesek kering nilai koefisien gesek tertinggi adalah kampas
rem dengan variasi waktu kompaksi 7 menit sebesar 0,708. Dan hasil
koefisien gesek tertinggi pada pengujian gesek kondisi pengaruh air
adalah kampas rem Indopart dengan nilai sebesar 0,668.. Nilai kekerasan
kampas rem Indopart lebih baik dibandingkan dengan kampas rem
dengan variasi waktu kompaksi sebesar 94 Shore D, sedangkan nilai
kekerasan yang mendekati pada kampas rem dengan variasi waktu
kompaksi 10 menit dengan suhu sintering 200°C sebesar 92 Shore D
Kata kunci : kampas rem, waktu kompaksi, uji gesek, kekerasan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas
Kompaksi
akhir
Terhadap
berjudul
“Pengaruh
Performa
Kampas
Variasi
Rem
Waktu
Dengan
Tahan
Matriks
Phenolic Resin”, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., M.Sc., PhD. selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Ir. Bibit Sugito, MT. Selaku pembimbing utama yang telah
memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Ir. Sartono Putro, MT. selaku pembimbing akademik yang selalu
memberi arahan dan saran.
5. Bapak dan Ibu tercinta, yang tiada hentinya memberikan doa,
cinta, dan kasih sayang dan selalu memberi motivasi kepada
penulis.
6. Istri dan Putri tercinta, Rianti Dwi Hastuti dan Narindria Khanza
Aiyana, terima kasih atas kebersamaan kalian selama ini yang
selalu memberi dukungan, cinta dan kasih sayang kepada
penulis.
vii
7. Kakak dan adik tercinta, Fitria Wulandari dan Rizki Kusuma
Wardhani, yang tak henti memberikan dukungan kepada penulis.
8. Bapak Cayani, selaku Direktur CV. TA Machinery dan seluruh
karyawan, terima kasih atas kesempatan, dukungan dan ilmu
yang telah diberikan kepada penulis.
9. Keluarga
Bapak, Ibu
tempat praktek dan
Bambang Waluyo terima
waktunya
semoga
kasih
kebaikan
atas
kalian
mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
10. Teman-teman satu tim Rizky Adrianto, Totok Susilo Prasetyo,
Supriyanto, Eko Susilo, Lanang Bagus Yulqa, terima kasih untuk
semangat, kerja keras dan kerjasamanya.
11. Choirul Listianto, ST angkatan 2007, yang selalu memberikan
masukan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas
akhir ini sampai selesai.
12. Sunarno, ST Dan Suwarno, ST. Teman angktan 2008, terima
kasih atas bantuan dan dukungannya selama ini, semoga
kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin
13. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008,
terima kasih atas kebersamaannya.
14. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan
kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
sangat diharapkan. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
Februari 2016
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul .................................................................................. i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................. ii
Halaman Persetujuan ....................................................................... iii
Halaman Pengesahan ...................................................................... iv
Lembar Motto ................................................................................... v
Abstrak ............................................................................................. vi
Kata Pengantar ................................................................................ vii
Daftar Isi .......................................................................................... ix
Daftar Gambar ................................................................................. xi
Daftar Tabel ..................................................................................... xiii
Daftar Simbol ................................................................................... xiv
Daftar Lampiran ............................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ........................................................... 1
1.2.
Tujuan Penelitian ....................................................... 2
1.3.
Manfaat Penelitian ..................................................... 3
1.4.
Lingkup Penelitian ...................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Kajian Pustaka ............................................................ 5
2.2.
Landasan Teori ........................................................... 6
2.2.1. Rem ................................................................. 6
2.2.2. Gesekan ........................................................... 12
2.2.3. Gesekan Statik ................................................. 13
2.2.4. Gesekan Kinetik ............................................... 14
2.2.5. Koefisien Gesek ............................................... 16
2.2.6. Proses Kompaksi ............................................. 18
2.2.7. Keausan ........................................................ 19
2.2.8. Kekerasan ........................................................ 23
2.2.9. Komposit .......................................................... 25
ix
2.2.10. Serat ............................................................... 29
2.2.11. Matriks ........................................................
30
2.2.12. Fiberglass .....................................................
31
2.2.13. Phenolic Resin ................................................. 32
2.2.14. Sintering ........................................................... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Rancangan Penelitian .................................................. 35
3.2.
Bahan dan Alat ............................................................ 38
3.2.1. Bahan ................................................................ 38
3.2.2. Alat .................................................................... 42
3.3.
Instalasi Pengujian ...................................................... 48
3.3.1. Alat Uji Gesek ................................................... 48
3.3.2. Alat Uji Kekerasan ........................................... 49
3.4.
Spesimen Uji ............................................................... 49
3.5.
Lokasi Penelitian ......................................................... 51
3.6.
Prosedur Penelitian ..................................................... 51
3.7.
Analisis Data ................................................................ 54
3.8.
Kesulitan ..................................................................... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Penelitian Pengujian ........................................... 56
4.1.1. Hasil Pengujian Keausan Rata-Rata ................ 56
4.1.2. Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ................. 60
4.1.3. Hasil Pengujian Kekerasan Durometer .......... 64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .................................................................. 66
5.2.
Saran ........................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Tromol ................................................................ 8
Gambar 2.2 Brake Shoe dan Lining Rem Tromol ........................... 9
Gambar 2.3 Rem Cakram ............................................................... 11
Gambar 2.4 Uji Gesek Kampas Rem ............................................. 17
Gambar 2.5 Proses Kompaksi......................................................... 19
Gambar 2.6 Keausan Abrasif .......................................................... 20
Gambar 2.7 Keausan Adhesive ...................................................... 21
Gambar 2.8 Keausan Lelah ............................................................ 22
Gambar 2.9 Keausan Korosif ......................................................... 23
Gambar 2.10 Alat Uji Kekerasan Durometer ................................... 27
Gambar 2.11 Fibrous Composites …................................................ 28
Gambar 2.12 Particulate Composite ................................................ 28
Gambar 2.13 Laminated Composites …........................................... 29
Gambar 2.14 Jenis-jenis Komposit Serat ......................................... 30
Gambar 2.15 Fiberglass ................................................................... 32
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ................................... 36
Gambar 3.2 Fiberglass ................................................................... 38
Gambar 3.3 Serbuk Kuningan ....................................................... 39
Gambar 3.4 Serbuk Aluminium ...................................................... 39
Gambar 3.5 Barium Sulfat ............................................................. 40
Gambar 3.6 Calcium Carbonat ....................................................... 40
Gambar 3.7 Graphite ...................................................................... 41
Gambar 3.8 Phenolic Resin ........................................................... 41
Gambar 3.9 Plat Kampas Rem ....................................................... 42
Gambar 3.10 Mixer …………………................................................. 43
Gambar 3.11 Mesin Press ............................................................... 43
Gambar 3.12 Cetakan ...................................................................... 44
Gambar 3.13 Timbangan Digital ...................................................... 44
Gambar 3.14 Oven ………................................................................ 45
Gambar 3.15 Non-Contact Infrared Thermometer ........................... 45
xi
Gambar 3.16 Digital Tachometer ..................................................... 46
Gambar 3.17 Digital Clamp Meter …………………........................... 47
Gambar 3.18 Vernier Caliper.....................................................
47
Gambar 3.19 Alat Pengujian Gesek ............................................... 48
Gambar 3.20 Instalasi Pengujian Gesek ......................................... 48
Gambar 3.21 Alat Pengujian Kekerasan ......................................... 49
Gambar 3.22 Spesimen Kampas Rem .......................................... 50
Gambar 4.1
Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata
Dari Kampas Rem Pada Uji Gesek Kondisi Kering... 56
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata Dari
Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air. ............. 58
Gambar 4.3
Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ....................... 59
Gambar 4.4 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Kondisi Kering............................................. 61
Gambar 4.5 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem
Pada Pengujian Kondisi Pengaruh Air ........................ 62
Gambar 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Koefisien Gesek
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek......................... 63
Gambar 4.7 Hasil Perhitungan Kekerasan Durometer Pada
Kampas Rem Dengan Variasi Waktu Kompaksi........ 65
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Komposisi Material Kampas Rem ................................ 50
Tabel 4.1
Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kondisi Kering..................................... 56
Tabel 4.2
Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kondisi Pengaruh Air ......................... 57
Tabel 4.3
Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ........................ 58
Tabel 4.4
Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Gesek Kondisi Kering ................................. 60
Tabel 4.5
Hasil Koefisien gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek
Kondisi Pengaruh Air.................................................... 62
Tabel 4.6
Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Gesek Kondisi Kering dan Pengaruh Air..... 63
Tabel 4.7
Hasil Perhitungan Kekerasan Durometer pada kampas
Rem Variasi Waktu Kompaksi..................................... 64
xiii
DAFTAR SIMBOL
P
= Daya
(Watt)
V
= Tegangan
(Volt)
I
= Kuat arus
(Ampere)
μ
= Koefisien gesek
F
= Gaya gesek
(Newton)
N
= Gaya normal
(Newton)
T
= Torsi
(kg.mm)
n
= Putaran
(rpm)
p
= Beban
(kg)
ω = Kecepatan sudut
rad/s
r
(meter)
= Jari-jari lintasan
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Data Hasil Perhitungan Keausan Rata-Rata ......................... lampiran
1. Data Hasil Pengujian Kering Keausan Rata-rata............ lampiran
2. Data Hasil Pengujian Air Keausan Rata-rata ................. lampiran
Data Hasil Perhitungan Daya ................................................ lampiran
Data Hasil Perhitungan Kecepatan Sudut............................... lampiran
Data Hasil Perhitungan Torsi................................................. lampiran
Data Hasil Perhitungan Koefisien Gesek............................... lampiran
Data Hasil Pegujian Kekerasan Durometer............................ lampiran
xv
Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi
Terhadap Performa Kampas Rem
Dengan Matriks Phenolic Resin
Diajukan untuk memenuhi tugas Dan Syarat - Syarat Guna memperoleh
Gelar Sarjana S1 Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta
Disusun :
DARMAWAN BUDIANTO
NIM : D200 080 054
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
i
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul
:
Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi Terhadap Performa
Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resin
Yang dibuat untuk memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana
Sl pada Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik
Universitas
Muhammadiyah Surakarta, sejauh yang saya ketahui bukan merupakan
tiruan atau duplikasi dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau
pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan di lingkungan
Universitas Muhammadiyah Surakarta atau instansi manapun, kecuali
bagian yang sumber informasinya saya cantumkan sebagaimana
mestinya.
Surakarta, 2] Februa ri 20 16
Yang menyatakan,
#
Darmawan Budianto
HALAMAN PERSETUJUAN
Tugas akhir berjudul" Pengaruh Variasi Waktu Tahan Kompaksi
Terhadap Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenalic Resrln ",
telah disetujui oleh Pembimbing dan diterima untuk memenuhi sebagian
persyaratan memperoleh derajat sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin
Faku ltas Tekn ik U niversitas M u hammad iyah Su rakarta.
Dipersiapkan oleh
Nama
NIM
:
: DARMAWAN BUDIANTO
:
D2000 08 054
Disetujuipada
Hari
:
Tanggal
I
.lqbbu
3T - o* - zotl
Pembimbing Utama
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas Akhir berjudul berjudul
"
Pengaruh Variasi Waktu Terhadap
Performa Kampas Rem Dengan Matriks Phenolic Resrn", telah
dipertahankan di hadapan Tim Penguji dan telah dinyatakan sah untuk
memenuhi sebagian syarat memperoleh derajat sarjana 51 pada Jurusan
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Dipersiapkan oleh
:
Nama
: Darmawan
NIM
:
Disahkan pada
Hari
Tanggal
:
I
Tim Penguji
Ketua
Anggota
:
1
Anggota 2
Budianto
D200080054
(tur
lr. Bibit Sugito, MT.
: Muh. Alfatih Hendrawan, ST., MT
: Nurmuntaha A N, ST, Pg, Dip.
Ketua Jurusan,
Dekan,
TriWidodo Besar R.. ST. M.Sc. Ph.D.
iv
MOTTO
“ Orang yang berkata jujur akan mendapatkan tiga hal, yakni
kepercayaan, cinta, dan rasa hormat “
( Ali Bin Abi Thalib )
“ Sesungguhnya Allah tidak mengubah keadaan suatu kaum,
sehingga mereka mengubah keadaan yang ada pada diri mereka
sendiri “
(Q.S. Ar-Ra’d : 11)
“ Tak ada yang bisa didapatkan dengan mudah, kerja keras dan
doa adalah pegangan dalam setiap langkah untuk dapat
mempermudahnya “
( Darmawan Budianto )
“ Dalam jalan untuk sesuatu yang kita inginkan, kita akan
kehilangan sesuatu yang lainnya. Maka jangan sia-siakan
perjuangan yang kita lakukan “
( Darmawan Budianto )
v
ABSTRAKSI
Kampas rem merupakan salah satu komponen dari kendaraan
bermotor yang berfungsi menghentikan laju kendaraan sepeda motor.
Saat laju kendaraan berkecepatan tinggi kampas rem memiliki peranan
penting, bahkan keselamatan pengendara tergantung dari kualitas
kampas rem tersebut .Tujuan penelitian ini adalah membandingkan
kampas rem dengan variasi waktu kompaksi dengan kampas pasaran
merk Indopart.
Peneliti akan mengadakan penelitian diawali dengan pembuatan
kampas bervariasi waktu kompaksi dengan bahan yaitu fiberglass,
serbuk alumunium, serbuk kuningan, graphite, kalsium karbonat, barium
sulfat, dan phenolic resin. Setelah itu mencampur bahan kampas rem
sesuai dengan komposisi yang telah ditentukan. Kemudian diberi tekanan
sekaligus dipanaskan (sintering) dengan beban 7,5 ton dengan variasi
waktu kompaksi selama 4 menit, 7 menit, dan 10 menit selanjutnya
disintering selama 60 menit dengan suhu 200ºC. Kemudian diuji gesek
dengan beban 15 kg selama 60 menit dengan uji kering, uji pengaruh air,
dengan mengacu pada standart pengujian SNI 09-2663-1992 lalu dihitung
keausan dan koefisien geseknya, dan diuji kekerasan dengan
menggunakan alat Durometer.
Dari hasil penelitian keausan rata-rata bahwa kampas rem Indopart
lebih rendah dan lebih baik dari kampas rem dengan variasi waktu
kompaksi pada uji gesek selama 60 menit. Koefisien gesek kampas rem
pada pengujian gesek kering nilai koefisien gesek tertinggi adalah kampas
rem dengan variasi waktu kompaksi 7 menit sebesar 0,708. Dan hasil
koefisien gesek tertinggi pada pengujian gesek kondisi pengaruh air
adalah kampas rem Indopart dengan nilai sebesar 0,668.. Nilai kekerasan
kampas rem Indopart lebih baik dibandingkan dengan kampas rem
dengan variasi waktu kompaksi sebesar 94 Shore D, sedangkan nilai
kekerasan yang mendekati pada kampas rem dengan variasi waktu
kompaksi 10 menit dengan suhu sintering 200°C sebesar 92 Shore D
Kata kunci : kampas rem, waktu kompaksi, uji gesek, kekerasan
vi
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr. Wb.
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas
berkah dan rahmat-Nya sehingga penyusunan laporan penelitian ini dapat
terselesaikan.
Tugas
Kompaksi
akhir
Terhadap
berjudul
“Pengaruh
Performa
Kampas
Variasi
Rem
Waktu
Dengan
Tahan
Matriks
Phenolic Resin”, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak.
Untuk itu pada kesempatan ini penulis dengan segala ketulusan dan
keikhlasan hati ingin menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan
yang sebesar-besarnya kepada :
1. Ir. Sri Sunarjono, MT., PhD. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Tri Widodo Besar Riyadi, ST., M.Sc., PhD. selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Ir. Bibit Sugito, MT. Selaku pembimbing utama yang telah
memberikan pengarahan, bimbingan dan saran hingga Tugas
Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Ir. Sartono Putro, MT. selaku pembimbing akademik yang selalu
memberi arahan dan saran.
5. Bapak dan Ibu tercinta, yang tiada hentinya memberikan doa,
cinta, dan kasih sayang dan selalu memberi motivasi kepada
penulis.
6. Istri dan Putri tercinta, Rianti Dwi Hastuti dan Narindria Khanza
Aiyana, terima kasih atas kebersamaan kalian selama ini yang
selalu memberi dukungan, cinta dan kasih sayang kepada
penulis.
vii
7. Kakak dan adik tercinta, Fitria Wulandari dan Rizki Kusuma
Wardhani, yang tak henti memberikan dukungan kepada penulis.
8. Bapak Cayani, selaku Direktur CV. TA Machinery dan seluruh
karyawan, terima kasih atas kesempatan, dukungan dan ilmu
yang telah diberikan kepada penulis.
9. Keluarga
Bapak, Ibu
tempat praktek dan
Bambang Waluyo terima
waktunya
semoga
kasih
kebaikan
atas
kalian
mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
10. Teman-teman satu tim Rizky Adrianto, Totok Susilo Prasetyo,
Supriyanto, Eko Susilo, Lanang Bagus Yulqa, terima kasih untuk
semangat, kerja keras dan kerjasamanya.
11. Choirul Listianto, ST angkatan 2007, yang selalu memberikan
masukan kepada penulis, sehingga mampu menyelesaikan tugas
akhir ini sampai selesai.
12. Sunarno, ST Dan Suwarno, ST. Teman angktan 2008, terima
kasih atas bantuan dan dukungannya selama ini, semoga
kebaikan kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin
13. Team rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin angkatan 2008,
terima kasih atas kebersamaannya.
14. Semua pihak yang telah membantu penulis, semoga kebaikan
kalian mendapatkan balasan dari Allah SWT. Amin.
Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna,
oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat membangun dari pembaca
sangat diharapkan. Harapan penulis semoga tugas akhir ini dapat
bermanfaat bagi penulis dan orang lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.
Surakarta,
Februari 2016
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Hal
Halaman Judul .................................................................................. i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................. ii
Halaman Persetujuan ....................................................................... iii
Halaman Pengesahan ...................................................................... iv
Lembar Motto ................................................................................... v
Abstrak ............................................................................................. vi
Kata Pengantar ................................................................................ vii
Daftar Isi .......................................................................................... ix
Daftar Gambar ................................................................................. xi
Daftar Tabel ..................................................................................... xiii
Daftar Simbol ................................................................................... xiv
Daftar Lampiran ............................................................................... xv
BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang ........................................................... 1
1.2.
Tujuan Penelitian ....................................................... 2
1.3.
Manfaat Penelitian ..................................................... 3
1.4.
Lingkup Penelitian ...................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1.
Kajian Pustaka ............................................................ 5
2.2.
Landasan Teori ........................................................... 6
2.2.1. Rem ................................................................. 6
2.2.2. Gesekan ........................................................... 12
2.2.3. Gesekan Statik ................................................. 13
2.2.4. Gesekan Kinetik ............................................... 14
2.2.5. Koefisien Gesek ............................................... 16
2.2.6. Proses Kompaksi ............................................. 18
2.2.7. Keausan ........................................................ 19
2.2.8. Kekerasan ........................................................ 23
2.2.9. Komposit .......................................................... 25
ix
2.2.10. Serat ............................................................... 29
2.2.11. Matriks ........................................................
30
2.2.12. Fiberglass .....................................................
31
2.2.13. Phenolic Resin ................................................. 32
2.2.14. Sintering ........................................................... 33
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1.
Rancangan Penelitian .................................................. 35
3.2.
Bahan dan Alat ............................................................ 38
3.2.1. Bahan ................................................................ 38
3.2.2. Alat .................................................................... 42
3.3.
Instalasi Pengujian ...................................................... 48
3.3.1. Alat Uji Gesek ................................................... 48
3.3.2. Alat Uji Kekerasan ........................................... 49
3.4.
Spesimen Uji ............................................................... 49
3.5.
Lokasi Penelitian ......................................................... 51
3.6.
Prosedur Penelitian ..................................................... 51
3.7.
Analisis Data ................................................................ 54
3.8.
Kesulitan ..................................................................... 55
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1.
Hasil Penelitian Pengujian ........................................... 56
4.1.1. Hasil Pengujian Keausan Rata-Rata ................ 56
4.1.2. Hasil Perhitungan Koefisien Gesek ................. 60
4.1.3. Hasil Pengujian Kekerasan Durometer .......... 64
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1.
Kesimpulan .................................................................. 66
5.2.
Saran ........................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
x
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rem Tromol ................................................................ 8
Gambar 2.2 Brake Shoe dan Lining Rem Tromol ........................... 9
Gambar 2.3 Rem Cakram ............................................................... 11
Gambar 2.4 Uji Gesek Kampas Rem ............................................. 17
Gambar 2.5 Proses Kompaksi......................................................... 19
Gambar 2.6 Keausan Abrasif .......................................................... 20
Gambar 2.7 Keausan Adhesive ...................................................... 21
Gambar 2.8 Keausan Lelah ............................................................ 22
Gambar 2.9 Keausan Korosif ......................................................... 23
Gambar 2.10 Alat Uji Kekerasan Durometer ................................... 27
Gambar 2.11 Fibrous Composites …................................................ 28
Gambar 2.12 Particulate Composite ................................................ 28
Gambar 2.13 Laminated Composites …........................................... 29
Gambar 2.14 Jenis-jenis Komposit Serat ......................................... 30
Gambar 2.15 Fiberglass ................................................................... 32
Gambar 3.1 Skema Diagram Alir Penelitian ................................... 36
Gambar 3.2 Fiberglass ................................................................... 38
Gambar 3.3 Serbuk Kuningan ....................................................... 39
Gambar 3.4 Serbuk Aluminium ...................................................... 39
Gambar 3.5 Barium Sulfat ............................................................. 40
Gambar 3.6 Calcium Carbonat ....................................................... 40
Gambar 3.7 Graphite ...................................................................... 41
Gambar 3.8 Phenolic Resin ........................................................... 41
Gambar 3.9 Plat Kampas Rem ....................................................... 42
Gambar 3.10 Mixer …………………................................................. 43
Gambar 3.11 Mesin Press ............................................................... 43
Gambar 3.12 Cetakan ...................................................................... 44
Gambar 3.13 Timbangan Digital ...................................................... 44
Gambar 3.14 Oven ………................................................................ 45
Gambar 3.15 Non-Contact Infrared Thermometer ........................... 45
xi
Gambar 3.16 Digital Tachometer ..................................................... 46
Gambar 3.17 Digital Clamp Meter …………………........................... 47
Gambar 3.18 Vernier Caliper.....................................................
47
Gambar 3.19 Alat Pengujian Gesek ............................................... 48
Gambar 3.20 Instalasi Pengujian Gesek ......................................... 48
Gambar 3.21 Alat Pengujian Kekerasan ......................................... 49
Gambar 3.22 Spesimen Kampas Rem .......................................... 50
Gambar 4.1
Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata
Dari Kampas Rem Pada Uji Gesek Kondisi Kering... 56
Gambar 4.2 Histogram Perbandingan Keausan Rata-rata Dari
Kampas Rem Pada Uji Gesek Pengaruh Air. ............. 58
Gambar 4.3
Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ....................... 59
Gambar 4.4 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Kondisi Kering............................................. 61
Gambar 4.5 Histogram Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem
Pada Pengujian Kondisi Pengaruh Air ........................ 62
Gambar 4.6 Hasil Keseluruhan Penelitian Koefisien Gesek
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek......................... 63
Gambar 4.7 Hasil Perhitungan Kekerasan Durometer Pada
Kampas Rem Dengan Variasi Waktu Kompaksi........ 65
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1
Komposisi Material Kampas Rem ................................ 50
Tabel 4.1
Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kondisi Kering..................................... 56
Tabel 4.2
Hasil Penelitian Keausan Rata-rata Kampas Rem
Pada Uji Gesek Kondisi Pengaruh Air ......................... 57
Tabel 4.3
Hasil Keseluruhan Penelitian Keausan Rata-Rata
Kampas Rem Pada Pengujian Gesek ........................ 58
Tabel 4.4
Hasil Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Gesek Kondisi Kering ................................. 60
Tabel 4.5
Hasil Koefisien gesek Kampas Rem Pada Uji Gesek
Kondisi Pengaruh Air.................................................... 62
Tabel 4.6
Hasil Keseluruhan Koefisien Gesek Kampas Rem Pada
Pengujian Gesek Kondisi Kering dan Pengaruh Air..... 63
Tabel 4.7
Hasil Perhitungan Kekerasan Durometer pada kampas
Rem Variasi Waktu Kompaksi..................................... 64
xiii
DAFTAR SIMBOL
P
= Daya
(Watt)
V
= Tegangan
(Volt)
I
= Kuat arus
(Ampere)
μ
= Koefisien gesek
F
= Gaya gesek
(Newton)
N
= Gaya normal
(Newton)
T
= Torsi
(kg.mm)
n
= Putaran
(rpm)
p
= Beban
(kg)
ω = Kecepatan sudut
rad/s
r
(meter)
= Jari-jari lintasan
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Data Hasil Perhitungan Keausan Rata-Rata ......................... lampiran
1. Data Hasil Pengujian Kering Keausan Rata-rata............ lampiran
2. Data Hasil Pengujian Air Keausan Rata-rata ................. lampiran
Data Hasil Perhitungan Daya ................................................ lampiran
Data Hasil Perhitungan Kecepatan Sudut............................... lampiran
Data Hasil Perhitungan Torsi................................................. lampiran
Data Hasil Perhitungan Koefisien Gesek............................... lampiran
Data Hasil Pegujian Kekerasan Durometer............................ lampiran
xv