TUGAS AKHIR PENGARUH BLACK CARBON DAN SULFUR TERHADAP KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN BATIKAN BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI KERING DAN BASAH.
TUGAS AKHIR
PENGARUH BLACK CARBON DAN SULFUR TERHADAP
KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN BATIKAN
BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI
KERING DAN BASAH
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi
Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
AGUS ARIYANTO
D.200.09.0032
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
MOTTO
“ Sesunguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, maka apabila
engkau telah selesai dari sesuatu urusan, tetaplah bekerja keras
untuk urusan yang lain, dan hanya kepada Tuhanmulah engkau
berharap “
( Q.S. Al-Insyirah 6-8 )
“ Kamu sekalian adalah pemimpin dan akan dimintai pertanggung
jawabannya mengenai orang yang dipimpinnya “
( H.R. Bukhari Muslim )
“ Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow ”
(Anonymous)
vi
PENGARUH BLACK CARBON DAN SULFUR TERHADAP
KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN BATIKAN
BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI
KERING DAN BASAH
Agus Ariyanto, Pramuko. I P, M. Alfatih Hendrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
E-mail:aryalove800@gmail.com
ABTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh black carbon
dan sulfur terhadap koefisien grip bahan ban dengan batikan bulat pada
lintasan aspal basah dan kering. Ban adalah bagian penting dari
kendaraan, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan
ketidak teraturan permukaan jalan, serta memberikan kestabilan antara
kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah
pergerakan. Ban bekerja dengan memanfaatkan gaya gesek
permukaannya dengan permukaan jalan, gaya gesek ini disebut dengan
istilah grip.
Bahan yang digunakan untuk membuat kompon adalah karet alam
RSS dan karet sintetis dicampur dengan bahan kimia black carbon, white
oil, ZnO, strearic acid, parafin wax, MBTS, resin kumaron dan sulfur.
Bahan-bahan tersebut dicampur menggunakan mesin two rolling mixing
hingga membentuk lembaran. Sebelom proses vulkanisasi kompon
dilakukan pengujian rheometer untuk mengetahui nilai kematangannya.
Setelah itu dilakuakan pengujian kekerasan menggunakan alat uji shore A
hardness testing dengan standar SNI. Pengujian tarik dengan
menggunakan alat uji rubber testing equipment dengan standar SNI.
Pengujian koefisien grip dan keausan menggunakan alat uji grip ban
dengan prinsip dasar persamaan daya. Untuk pengujian grip dan
pengujian keausan kami menambahkan beban konstan sebesar 16.2 kg
dengan waktu 30 menit.
Dari hasil penelitian menunjukan bahwa pada pengujian koefisien
grip bahan ban dengan batikan bulat, dari keempat variasi kompon
didapatkan hasil koefisien grip tertinggi pada kompon 1 dan terendah
pada kompon 3. Pada pengujian keausan kondisi aspal kering dan basah,
kompon 1 memiliki nilai keausan tertinggi dibandingkan kompon lainnya.
Kata kunci: Ban, Pengujian, Koefisien Grip dan Keausan
vii
EFFECT OF BLACK CARBON AND SULFUR TO THE GRIP
COEFFICIENT OF THE TIRE MATERIAL BEYOND THE
GROOVES IN THE TARMAC ROUND IN DRY AND WET
CONDITION
Agus Ariyanto, Pramuko. I P, M. Alfatih Hendrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
E-mail:aryalove800@gmail.com
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of black carbon and sulfur to the
grip coefficient of the tire material with round grooves on both wet and dry
tarmac. Tires are an important part of the vehicle, and is used to reduce
vibrations caused by road surface irregularities, as well as provide stability
between the vehicle and the ground to increase speed and facilitate the
movement of. Tire works by utilizing surface friction force with the road surface,
the friction force is referred to as grip.
The materials used to make the compound is RSS natural rubber and
synthetic rubber is mixed with chemicals carbon black, white oil, ZnO, strearic
acid, paraffin wax, MBTS, coumarone resin and sulfur. The materials are mixed
using two rolling machine mixing to form a sheet. Before the vulcanization
process of compound testing rheometer to determine the maturity value. Once
that is done the hardness testing using test equipment shore A hardness testing
with ISO standards. Tensile test by using a rubber test equipment testing
equipment with ISO standards. The coefficient of grip and wear testing using test
equipment tire grip with the basic principle of the power equation. To test the grip
and wear testing we add a constant load of 16.2 kg with a time of 30 minutes.
From the research results show that the coefficient of grip material testing
tires with round grooves, of the four variations of the compound showed the
highest coefficient of grip on compound 1 and the lowest in the compound 3. On
testing the wear condition of dry and wet asphalt, compound 1 has the highest
wear values compared to other compounds.
Keywords : Tire, Testing, Coefficient of grip and Wear
viii
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 akhir berjudul “PENGARUH BLACK CARBON DAN
SULFUR TERHADAP KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN
BATIKAN BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI KERING DAN
BASAH “, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk
itu penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R.,ST., M.Sc.,Ph.D selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purbo Putro, MT. Selaku pembimbing
utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran
hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Muh Alfatih Hendrawan.,ST.,MT. Selaku pembimbing
pendamping
yang
telah
banyak
memberikan
pengarahan,
bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak ,Ibu dan keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan
doa, cinta, semangat dan kasih sayang serta motivasi.
6. Teman satu tim Iwan, Indra, Feri, Bayu dan Damar, terimakasih
untuk semangat, kerja keras dan kerja samanya.
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin UMS yang ikut memberi
saran dan motivasi.
ix
x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................ .. ii
Halaman Persetujuan ........................................................................ iii
Halaman Pengesahan ....................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir .................................................................. v
Lembar Motto ..................................................................................... vi
Abstrak ............................................................................................... vii
Kata Pengantar .................................................................................. ix
Daftar Isi ........................................................................................... xi
Daftar Gambar ................................................................................... xv
Daftar Tabel ....................................................................................... xviii
Daftar Simbol ..................................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................. 1
1.2 Tujuan Penelitian ............................................................. 2
1.3 Manfaat Penelitian ........................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ............................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka ................................................................ 5
2.2 Dasar Teori ..................................................................... 6
2.2.1. Ban ....................................................................... 6
xi
2.2.2. Kompon................................................................. 7
2.2.3. Karet ..................................................................... 7
2.2.3.1. Karet Alam .................................................. 7
2.2.3.2. Karet Sintetis .............................................. 8
2.2.4. Bahan Kimia Karet ................................................ 8
2.2.4.1. Bahan Pencepat (Accelerator) .................... 8
2.2.4.2. Bahan Penggiat (Activator) ......................... 9
2.2.4.3. Bahan Pengisi (Fillter) ................................ 9
2.2.4.4. Proccesing Oil ............................................. 10
2.2.4.5. Bahan Anti Oksidan (Degradasi) ................ 11
2.2.4.6. Bahan Pemvulkanisir ................................... 11
2.2.5. Teori Pengujian ................................................... 13
2.2.5.1. Pengujian Kekerasan .................................. 13
2.2.5.2. Pengujian Tarik ........................................... 14
2.2.5.3. Pengujian Grip ............................................ 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Bahan Penelitian ............................................................ 19
3.1.1 RSS ....................................................................... 19
3.1.2 SBR ...................................................................... 19
3.1.3 Black Carbon ......................................................... 20
3.1.4 Sulfur...................................................................... 20
3.1.5 Parafinik Oil............................................................ 21
3.1.6 SA .......................................................................... 21
xii
3.1.7 Parafin Wax ........................................................... 22
3.1.8 MBTS ..................................................................... 22
3.1.9 Resin Kumaron ...................................................... 23
3.1.10 ZnO ...................................................................... 23
3.2. Alat Penelitian ................................................................ 24
3.2.1. Two Roll Mixing ..................................................... 24
3.2.2. Vulcanizing Press ................................................. 25
3.2.3. Rheo Meter ........................................................... 25
3.2.4. Timbangan Digital Besar ...................................... 26
3.2.5. Timbangan Digital Kecil ....................................... 26
3.2.6. Cetakan (Mold) .................................................... 27
3.2.7. Silicon Oil ............................................................. 27
3.2.8. Non-contact Infrared Thermometer ...................... 28
3.2.9. Digital Tachometer ............................................... 28
3.2.10. Clam Meter ........................................................ 29
3.2.11. Vernier Caliper ................................................... 30
3.2.12. Gelas Ukur ......................................................... 30
3.3. Alat Pengujian ............................................................... 31
3.3.1. Alat Uji Kekerasan Karet ....................................... 31
3.3.2. Alat Uji Kekuatan Tarik ......................................... 31
3.3.3. Alat Uji Koefisien Grip .......................................... 32
3.4 Metode Penelitian ........................................................... 33
3.4.1. Diagram Alir Penelitian ......................................... 33
xiii
3.4.2. Urutan Penelitian ................................................. 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Koefisien Grip ...................................... 40
4.2. Hasul Uji Kekerasan Rata-rata ....................................... 44
4.3. Hasil Uji Tarik Rata-rata ................................................. 45
4.4. Pengujian Keausan ....................................................... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................... 50
5.2. Saran ............................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Kontruksi Ban ................................................
6
Gambar 2.2 Dua Rantai Polimer Karet .............................................
13
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Alat Uji Grip Bahan Ban ..........................
15
Gambar 2.4 Gaya Pada Spesimen Bahan, Kecepatan Sudut dan
Daya Yang Bekerja Pada Lintasan ...............................
17
Gambar 3.1 RSS ..............................................................................
19
Gambar 3.2 SBR ..............................................................................
19
Gambar 3.3 Karbon Black ................................................................
20
Gambar 3.4 Sulfur ............................................................................
20
Gambar 3.5 Parafinik Oil ..................................................................
21
Gambar 3.6 SA (Stearic Acid) .........................................................
21
Gambar 3.7 Parafin Wax .................................................................
22
Gambar 3.8 MBTS ...........................................................................
22
Gambar 3.9 Resin Kumaron ............................................................
23
Gambar 3.10 ZnO (Zinc Ocid) .........................................................
23
Gambar 3.11 Mesin Two Roll Mixing ...............................................
24
Gambar 3.12 Mesin Vulkanisasi Kompon .........................................
25
Gambar 3.13 Rheo Meter ................................................................
25
Gambar 3.14 Timbangan Digital Besar ............................................
26
Gambar 3.15 Timbangan Digital Kecil .............................................
26
Gambar 3.16 Mold Spesimen Ban Batikan Bulat .............................
27
xv
Gambar 3.17 Silicon Oil ...................................................................
27
Gambar 3.18 Non-contact Infrared Thermometer ............................
28
Gambar 3.19 Digital Tachometer .....................................................
28
Gambar 3.20 Clamp Meter ..............................................................
29
Gambar 3.21 Vernier Caliper ...........................................................
30
Gambar 3.22 Gelas Ukur .................................................................
30
Gambar 3.23 Alat Uji Kekerasan Shore A .......................................
31
Gambar 3.24 Alat Uji Tarik ..............................................................
31
Gambar 3.25 Alat Uji Koefisien Grip ................................................
32
Gambar 3.26 Diagram Alir Penelitian ..............................................
33
Gambar 3.27 Lembaran Kompon ....................................................
35
Gambar 3.28 Kompon Setelah Proses Vulkanisasi .........................
36
Gambar 3.29 Laboratory Test Machines .........................................
37
Gambar 3.30 Dua Spesimen di Lem Sehingga Membentuk
Lingkaran Menyerupai Ban ........................................
37
Gambar 3.31 Alat Uji Koefisien Grip dan Keausan Beserta Alat
Ukur Yang Digunakan ................................................
38
Gambar 4.1 Koefisien Grip Bahan Ban Luar Batikan Bulat Dengan
Campuran Black Karbon Sebesar 50 phr, 55phr, dan
60 phr Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah .
40
Gambar 4.2 Koefisien Grip Bahan Ban Batikan Bulat Dengan
Campuran Sulfur Sebesar 3 phr, 3.5 phr, dan
4 phr Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah ...
xvi
41
Gambar 4.3 Perbandingan Koefisien Grip Bahan Ban Batikan Bulat
Kompon Pasaran, Kompon 1, Kompon 2, Dan Kompon 3
Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah ............
43
Gambar 4.4 Nilai Kekerasan Shore A Pada Beberapa Kompon
Yang Diteliti ...................................................................
44
Gambar 4.5 Kekuatan Tarik Masing-masing Kompon ......................
45
Gambar 4.6 Keausan Kompon Pada Lintasan Aspal Kering dan
Basah ............................................................................
46
Gambar 4.7 Perubahan Suhu Bahan Ban dan Lintasan Pada
Pengujian Keausan Kondisi Lintasan Aspal Kering dan
Basah............................................................................
xvii
48
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Formula Komposisi Kompon ................................................
xviii
33
DAFTAR SIMBOL
F
= Gaya
( Newton )
rm
= Jari-jari spesimen bahan ban.
( Meter )
rl
= Jari-jari lintasan yang bersinggungan
dengan spesimen bahan ban.
( Meter )
Pm
= Daya motor
( Watt )
V
= Tegangan
( Volt )
I
= Arus
( Ampere )
T
= Torsi
( Newton/Meter )
PI
= Daya pada lintasan
( Watt )
ω
= Kecepatan Sudut
( Rad/s )
n
= Putaran
( Rpm )
φ
= Koefisien Grip
xix
PENGARUH BLACK CARBON DAN SULFUR TERHADAP
KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN BATIKAN
BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI
KERING DAN BASAH
Disusun Sebagai Syarat Menyelesaikan Program Studi
Strata Satu Pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh :
AGUS ARIYANTO
D.200.09.0032
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2016
ii
iii
iv
v
MOTTO
“ Sesunguhnya bersama kesulitan ada kemudahan, maka apabila
engkau telah selesai dari sesuatu urusan, tetaplah bekerja keras
untuk urusan yang lain, dan hanya kepada Tuhanmulah engkau
berharap “
( Q.S. Al-Insyirah 6-8 )
“ Kamu sekalian adalah pemimpin dan akan dimintai pertanggung
jawabannya mengenai orang yang dipimpinnya “
( H.R. Bukhari Muslim )
“ Learn from yesterday, live for today, hope for tomorrow ”
(Anonymous)
vi
PENGARUH BLACK CARBON DAN SULFUR TERHADAP
KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN BATIKAN
BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI
KERING DAN BASAH
Agus Ariyanto, Pramuko. I P, M. Alfatih Hendrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
E-mail:aryalove800@gmail.com
ABTRAKSI
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh black carbon
dan sulfur terhadap koefisien grip bahan ban dengan batikan bulat pada
lintasan aspal basah dan kering. Ban adalah bagian penting dari
kendaraan, dan digunakan untuk mengurangi getaran yang disebabkan
ketidak teraturan permukaan jalan, serta memberikan kestabilan antara
kendaraan dan tanah untuk meningkatkan percepatan dan mempermudah
pergerakan. Ban bekerja dengan memanfaatkan gaya gesek
permukaannya dengan permukaan jalan, gaya gesek ini disebut dengan
istilah grip.
Bahan yang digunakan untuk membuat kompon adalah karet alam
RSS dan karet sintetis dicampur dengan bahan kimia black carbon, white
oil, ZnO, strearic acid, parafin wax, MBTS, resin kumaron dan sulfur.
Bahan-bahan tersebut dicampur menggunakan mesin two rolling mixing
hingga membentuk lembaran. Sebelom proses vulkanisasi kompon
dilakukan pengujian rheometer untuk mengetahui nilai kematangannya.
Setelah itu dilakuakan pengujian kekerasan menggunakan alat uji shore A
hardness testing dengan standar SNI. Pengujian tarik dengan
menggunakan alat uji rubber testing equipment dengan standar SNI.
Pengujian koefisien grip dan keausan menggunakan alat uji grip ban
dengan prinsip dasar persamaan daya. Untuk pengujian grip dan
pengujian keausan kami menambahkan beban konstan sebesar 16.2 kg
dengan waktu 30 menit.
Dari hasil penelitian menunjukan bahwa pada pengujian koefisien
grip bahan ban dengan batikan bulat, dari keempat variasi kompon
didapatkan hasil koefisien grip tertinggi pada kompon 1 dan terendah
pada kompon 3. Pada pengujian keausan kondisi aspal kering dan basah,
kompon 1 memiliki nilai keausan tertinggi dibandingkan kompon lainnya.
Kata kunci: Ban, Pengujian, Koefisien Grip dan Keausan
vii
EFFECT OF BLACK CARBON AND SULFUR TO THE GRIP
COEFFICIENT OF THE TIRE MATERIAL BEYOND THE
GROOVES IN THE TARMAC ROUND IN DRY AND WET
CONDITION
Agus Ariyanto, Pramuko. I P, M. Alfatih Hendrawan
Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos I Pabelan, Kartasura
E-mail:aryalove800@gmail.com
ABSTRACT
This study aims to determine the effect of black carbon and sulfur to the
grip coefficient of the tire material with round grooves on both wet and dry
tarmac. Tires are an important part of the vehicle, and is used to reduce
vibrations caused by road surface irregularities, as well as provide stability
between the vehicle and the ground to increase speed and facilitate the
movement of. Tire works by utilizing surface friction force with the road surface,
the friction force is referred to as grip.
The materials used to make the compound is RSS natural rubber and
synthetic rubber is mixed with chemicals carbon black, white oil, ZnO, strearic
acid, paraffin wax, MBTS, coumarone resin and sulfur. The materials are mixed
using two rolling machine mixing to form a sheet. Before the vulcanization
process of compound testing rheometer to determine the maturity value. Once
that is done the hardness testing using test equipment shore A hardness testing
with ISO standards. Tensile test by using a rubber test equipment testing
equipment with ISO standards. The coefficient of grip and wear testing using test
equipment tire grip with the basic principle of the power equation. To test the grip
and wear testing we add a constant load of 16.2 kg with a time of 30 minutes.
From the research results show that the coefficient of grip material testing
tires with round grooves, of the four variations of the compound showed the
highest coefficient of grip on compound 1 and the lowest in the compound 3. On
testing the wear condition of dry and wet asphalt, compound 1 has the highest
wear values compared to other compounds.
Keywords : Tire, Testing, Coefficient of grip and Wear
viii
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 akhir berjudul “PENGARUH BLACK CARBON DAN
SULFUR TERHADAP KOEFISIEN GRIP BAHAN BAN LUAR DENGAN
BATIKAN BULAT DI LINTASAN ASPAL PADA KONDISI KERING DAN
BASAH “, dapat terselesaikan atas dukungan dari berbagai pihak. Untuk
itu penulis dengan segala ketulusan dan keikhlasan hati ingin
menyampaikan rasa terimakasih dan penghargaan yang sebesarbesarnya kepada :
1. Bapak Ir. Sri Sunarjono, MT.,Ph.D. sebagai Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
2. Bapak Tri Widodo Besar R.,ST., M.Sc.,Ph.D selaku Ketua Jurusan
Teknik Mesin.
3. Bapak Ir. Pramuko Ilmu Purbo Putro, MT. Selaku pembimbing
utama yang telah memberikan pengarahan, bimbingan dan saran
hingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan.
4. Bapak Muh Alfatih Hendrawan.,ST.,MT. Selaku pembimbing
pendamping
yang
telah
banyak
memberikan
pengarahan,
bimbingan dan saran dalam penyelesaian Tugas Akhir ini.
5. Bapak ,Ibu dan keluarga tercinta, yang tiada hentinya memberikan
doa, cinta, semangat dan kasih sayang serta motivasi.
6. Teman satu tim Iwan, Indra, Feri, Bayu dan Damar, terimakasih
untuk semangat, kerja keras dan kerja samanya.
7. Rekan-rekan mahasiswa Teknik Mesin UMS yang ikut memberi
saran dan motivasi.
ix
x
DAFTAR ISI
Halaman Judul ...................................................................................
i
Pernyataan Keaslian Skripsi ............................................................ .. ii
Halaman Persetujuan ........................................................................ iii
Halaman Pengesahan ....................................................................... iv
Lembar Soal Tugas Akhir .................................................................. v
Lembar Motto ..................................................................................... vi
Abstrak ............................................................................................... vii
Kata Pengantar .................................................................................. ix
Daftar Isi ........................................................................................... xi
Daftar Gambar ................................................................................... xv
Daftar Tabel ....................................................................................... xviii
Daftar Simbol ..................................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................. 1
1.2 Tujuan Penelitian ............................................................. 2
1.3 Manfaat Penelitian ........................................................... 3
1.4 Batasan Masalah ............................................................. 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kajian Pustaka ................................................................ 5
2.2 Dasar Teori ..................................................................... 6
2.2.1. Ban ....................................................................... 6
xi
2.2.2. Kompon................................................................. 7
2.2.3. Karet ..................................................................... 7
2.2.3.1. Karet Alam .................................................. 7
2.2.3.2. Karet Sintetis .............................................. 8
2.2.4. Bahan Kimia Karet ................................................ 8
2.2.4.1. Bahan Pencepat (Accelerator) .................... 8
2.2.4.2. Bahan Penggiat (Activator) ......................... 9
2.2.4.3. Bahan Pengisi (Fillter) ................................ 9
2.2.4.4. Proccesing Oil ............................................. 10
2.2.4.5. Bahan Anti Oksidan (Degradasi) ................ 11
2.2.4.6. Bahan Pemvulkanisir ................................... 11
2.2.5. Teori Pengujian ................................................... 13
2.2.5.1. Pengujian Kekerasan .................................. 13
2.2.5.2. Pengujian Tarik ........................................... 14
2.2.5.3. Pengujian Grip ............................................ 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Bahan Penelitian ............................................................ 19
3.1.1 RSS ....................................................................... 19
3.1.2 SBR ...................................................................... 19
3.1.3 Black Carbon ......................................................... 20
3.1.4 Sulfur...................................................................... 20
3.1.5 Parafinik Oil............................................................ 21
3.1.6 SA .......................................................................... 21
xii
3.1.7 Parafin Wax ........................................................... 22
3.1.8 MBTS ..................................................................... 22
3.1.9 Resin Kumaron ...................................................... 23
3.1.10 ZnO ...................................................................... 23
3.2. Alat Penelitian ................................................................ 24
3.2.1. Two Roll Mixing ..................................................... 24
3.2.2. Vulcanizing Press ................................................. 25
3.2.3. Rheo Meter ........................................................... 25
3.2.4. Timbangan Digital Besar ...................................... 26
3.2.5. Timbangan Digital Kecil ....................................... 26
3.2.6. Cetakan (Mold) .................................................... 27
3.2.7. Silicon Oil ............................................................. 27
3.2.8. Non-contact Infrared Thermometer ...................... 28
3.2.9. Digital Tachometer ............................................... 28
3.2.10. Clam Meter ........................................................ 29
3.2.11. Vernier Caliper ................................................... 30
3.2.12. Gelas Ukur ......................................................... 30
3.3. Alat Pengujian ............................................................... 31
3.3.1. Alat Uji Kekerasan Karet ....................................... 31
3.3.2. Alat Uji Kekuatan Tarik ......................................... 31
3.3.3. Alat Uji Koefisien Grip .......................................... 32
3.4 Metode Penelitian ........................................................... 33
3.4.1. Diagram Alir Penelitian ......................................... 33
xiii
3.4.2. Urutan Penelitian ................................................. 34
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Pengujian Koefisien Grip ...................................... 40
4.2. Hasul Uji Kekerasan Rata-rata ....................................... 44
4.3. Hasil Uji Tarik Rata-rata ................................................. 45
4.4. Pengujian Keausan ....................................................... 46
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan .................................................................... 50
5.2. Saran ............................................................................. 51
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Susunan Kontruksi Ban ................................................
6
Gambar 2.2 Dua Rantai Polimer Karet .............................................
13
Gambar 2.3 Prinsip Kerja Alat Uji Grip Bahan Ban ..........................
15
Gambar 2.4 Gaya Pada Spesimen Bahan, Kecepatan Sudut dan
Daya Yang Bekerja Pada Lintasan ...............................
17
Gambar 3.1 RSS ..............................................................................
19
Gambar 3.2 SBR ..............................................................................
19
Gambar 3.3 Karbon Black ................................................................
20
Gambar 3.4 Sulfur ............................................................................
20
Gambar 3.5 Parafinik Oil ..................................................................
21
Gambar 3.6 SA (Stearic Acid) .........................................................
21
Gambar 3.7 Parafin Wax .................................................................
22
Gambar 3.8 MBTS ...........................................................................
22
Gambar 3.9 Resin Kumaron ............................................................
23
Gambar 3.10 ZnO (Zinc Ocid) .........................................................
23
Gambar 3.11 Mesin Two Roll Mixing ...............................................
24
Gambar 3.12 Mesin Vulkanisasi Kompon .........................................
25
Gambar 3.13 Rheo Meter ................................................................
25
Gambar 3.14 Timbangan Digital Besar ............................................
26
Gambar 3.15 Timbangan Digital Kecil .............................................
26
Gambar 3.16 Mold Spesimen Ban Batikan Bulat .............................
27
xv
Gambar 3.17 Silicon Oil ...................................................................
27
Gambar 3.18 Non-contact Infrared Thermometer ............................
28
Gambar 3.19 Digital Tachometer .....................................................
28
Gambar 3.20 Clamp Meter ..............................................................
29
Gambar 3.21 Vernier Caliper ...........................................................
30
Gambar 3.22 Gelas Ukur .................................................................
30
Gambar 3.23 Alat Uji Kekerasan Shore A .......................................
31
Gambar 3.24 Alat Uji Tarik ..............................................................
31
Gambar 3.25 Alat Uji Koefisien Grip ................................................
32
Gambar 3.26 Diagram Alir Penelitian ..............................................
33
Gambar 3.27 Lembaran Kompon ....................................................
35
Gambar 3.28 Kompon Setelah Proses Vulkanisasi .........................
36
Gambar 3.29 Laboratory Test Machines .........................................
37
Gambar 3.30 Dua Spesimen di Lem Sehingga Membentuk
Lingkaran Menyerupai Ban ........................................
37
Gambar 3.31 Alat Uji Koefisien Grip dan Keausan Beserta Alat
Ukur Yang Digunakan ................................................
38
Gambar 4.1 Koefisien Grip Bahan Ban Luar Batikan Bulat Dengan
Campuran Black Karbon Sebesar 50 phr, 55phr, dan
60 phr Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah .
40
Gambar 4.2 Koefisien Grip Bahan Ban Batikan Bulat Dengan
Campuran Sulfur Sebesar 3 phr, 3.5 phr, dan
4 phr Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah ...
xvi
41
Gambar 4.3 Perbandingan Koefisien Grip Bahan Ban Batikan Bulat
Kompon Pasaran, Kompon 1, Kompon 2, Dan Kompon 3
Pada Lintasan Aspal Kondisi Kering dan Basah ............
43
Gambar 4.4 Nilai Kekerasan Shore A Pada Beberapa Kompon
Yang Diteliti ...................................................................
44
Gambar 4.5 Kekuatan Tarik Masing-masing Kompon ......................
45
Gambar 4.6 Keausan Kompon Pada Lintasan Aspal Kering dan
Basah ............................................................................
46
Gambar 4.7 Perubahan Suhu Bahan Ban dan Lintasan Pada
Pengujian Keausan Kondisi Lintasan Aspal Kering dan
Basah............................................................................
xvii
48
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Formula Komposisi Kompon ................................................
xviii
33
DAFTAR SIMBOL
F
= Gaya
( Newton )
rm
= Jari-jari spesimen bahan ban.
( Meter )
rl
= Jari-jari lintasan yang bersinggungan
dengan spesimen bahan ban.
( Meter )
Pm
= Daya motor
( Watt )
V
= Tegangan
( Volt )
I
= Arus
( Ampere )
T
= Torsi
( Newton/Meter )
PI
= Daya pada lintasan
( Watt )
ω
= Kecepatan Sudut
( Rad/s )
n
= Putaran
( Rpm )
φ
= Koefisien Grip
xix