commit to user
Berikut perancangan untuk membuat
towing bicycle ca rrier
:
3.1 Perhitungan Statika untuk Penopang
Bicycle Carrier
Gambar 3.3 Penopang Berdasarkan konstruksi tersebut, maka
free body diagra m
dapat dibuat sebagai berikut:
Gambar 3.4
Free body diagra m
untuk penopang 15kg
45 cm 45 cm
y X
y X
B A
15kg
30kg
commit to user
Persamaan Gaya Dalam: ∑ڐ
Ė
= 0 ∑ڐ = 0
蒈
30 0
蒈
30 ∑क़
蒈
= 15 x 45 + -15 x 90 = -675 kgcm Untuk menentukan besar gaya yang bekerja maka dibuat gambar
potongan: a
Potongan y – y
Gambar 3.5 Potongan y-y pada penopang
Persamaan gaya dalam : ￨ = 0
= 15 kg क़ = -15x
Maka dari persamaan tersebut didapatkan besar gaya yang bekerja pada tiap titik:
Titik B x = 0 Titik O x = 45 cm
￨ = 0 ￨
蒈
= 0 = 0
蒈
= 15 kg क़ = 0
क़
蒈
= -15 x 45 = -675 kg B
15kg
X
Vx
Nx Mx
commit to user
b Potongan x – x
Gambar 3.6 Potongan x-x pada penopang
Persamaan gaya dalam : ￨ = 0
= -15 kg क़ = -15x +
蒈
x – 45 Maka dari persamaan tersebut didapatkan besar gaya yang bekerja pada
tiap titik: Titik O x = 45 cm
Titik A x = 90 cm ￨
蒈
= 0 ￨ = 0
蒈
= -15 kg = -15 kg
क़
蒈
= -15 x 45 + 30 45 – 45 = -675 kgcm क़ = -15 x 90 + 30 90 – 45 = 0
Berdasarkan hasil perhitungan gaya di atas, dapat dibuat gambar diagram gaya dalam:
Nx
Vx
RAV=30
X 45
15kg Mx
B
commit to user
a
Norma l Force Dia gra m
NFD
b
Shea r Force Dia gra m
SFD
c
Bending Moment Dia gra m
BMD Gambar 3.7 Diagram Gaya Dalam untuk Penopang
3.2 Analisa Perhitungan Ukuran Las Towing Bicycle Carrier
Gambar 3.8 Sambungan las pada penopang dan plat penyambung
-675 kg.cm B
A -15
A B
15
A B
+
B
commit to user
Setelah mendapatkan besargaya dalam yang didapatkan dari perhitungan statika untuk penopang di atas, maka ditentukan dimensi ukuran sambungan las
yang akan menjadi dasar pengerjaan untuk penyambungan besi penopang dengan plat penyambung yang akan disambungkan dengan besi penumpu utama. Jenis las
yang digunakan adalah jenis las seperti yang terlihat pada gambar berikut:
Gambar 3.9 Tipe las untuk plat penyambung dengan Modulus Section Z
dimana, b = ukuran besi hollow yang digunakan = 25,4 mm l = panjang las = 100 mm
t = 0,707 s Maka ukuran las
size of weld
dapat diperhitungkan:
a Perhitungan Gaya berdasarkan perhitungan statika
क़ 67500 ￨ , maka:
-
σ
, dimana
σ
= Tegangan Lentur
σ
=
햘 9ss .x9,a .kss
=
햘 9ss x9as
b
l
Type equ ion here.
G
Z = t .b .l
commit to user
=
햘 9ss x9as s, s
=
햘 9ss k
9 ,
=
,9
Kemudian ditentukan tegangan geser yang bekerja berdasarkan beban yang bekerja dan luas penampang yang dibebani:
-
τ =
ss x .
=
ss x .kss
=
k,9
dimana, P = beban sepeda A = penampang las
Dengan
permissible shea r stress
τ
ʛĖ
40 ￨ ƼƼ
x
⁄ , yang didapatkan dari
persamaan sebagai berikut dengan besar τ
ʛĖ
yang didapatkan dari tabel kekuatan bahan sebesar
320 ￨ƼƼ
x
: τ
τ
ʛĖ
싈 g g 320 ￨ƼƼ
x
8 = 40 N
ƼƼ
x
Maka ditentukan ukuran las
size of weld
, dengan persamaan:
-
τ
ʛĖ
=
k x
σ
x
4τ
x
40
=
k x
,9 x
4
k,9 x
commit to user
40
=
k x
kak
40
=
k x
kaxx
40
=
k x
x
, k
s
=
, k s
s
=
0,471 mm Maka, dapat direncanakan untuk mengerjakan sambungan las pada
penopang dan plat penyambung dengan ukuran s = 0.471 mm. Namun perhitungan ini hanya sesuai untuk pengerjaan sambungan las untuk menopang
beban statis berdasarkan berat sepeda saja. Perlu diperhitungkan ukuran sambungan las yang kuat untuk mampu menopang beban dan menerima momen
ayun akibat pergerakan mobil yang dinamis. b
Perhitungan berdasarkan momen ayun pada
carrier
akibat pergerakan mobil pengereman mobil dengan asumsi
60 Ƽ →30 Ƽ dalam 1 sekon ڐ Ƽ. , dimana
60 30 1
30 Ƽ 싈
2
ڐ 75 . 30Ƽ 싈
x
2250 ￨
-
M = P x e , dimana e = tinggi carrier
= 2250 x 500 = 1.125.000
￨
-
σ = =
kkx9sss .x9,a .kss
=
kkx9sss x9as
commit to user
=
kkx9sss x9as s, s
=
kkx9sss k
9 ,
=
햘x햘.a
-
τ =
xx9s x .
=
xx9s x .kss
=
kk,x9
-
σ
ʛĖ
=
k x
σ
x
4τ
x
40
=
k x
햘x햘,a x
4
kk,x9 x
40
=
k x
x s
, k
40
=
k x
햘x햘,
s
=
햘x햘, s
=
7,84 mm
Dengan perhitungan momen ayun yang akan terjadi akibat pergerakan mobil maka dapat direncanakan bahwa ukuran las yang akan digunakan adalah
sebesar 7 – 8 mm.
commit to user
3.3 Perhitungan Statika untuk Pengelasan Besi Tekuk
Kategori