PERHITUNGAN REM TROMOL PADA MOTOR HONDA

1

PERHITUNGAN REM TROMOL
PADA MOTOR HONDA SUPRA X 100 CC

TUGAS ELEMEN MESIN I
Dibuat untuk memenuhi syarat kurikulum pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya

Oleh
Ardin Wahyu S

03091005001

Koko Fahmi S

03091005031

JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SRIWIJAYA
2011/2012
Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

2

PERHITUNGAN REM TROMOL
PADA MOTOR HONDA SUPRA X 100 CC

TUGAS PERENCANAAN ELEMEN MESIN I
Dibuat untuk memenuhi syarat kurikulum pada
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sriwijaya

Oleh :

Ardin Wahyu S

03091005001

Koko Fahmi S

03091005031

Diketahui oleh Koordinator
Tugas Elemen Mesin I :
Pembimbing

M. Yanis. ST, MT
NIP. 197002281994121001

Tugas Elemen Mesin I

Disetujui untuk Jurusan
Teknik
Mesin oleh Dosen

M. Yanis. ST, MT

NIP. 197002281994121001

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

3

DAFTAR ISI

halaman
Halaman Sampul ................................................................................................ i
Halaman Judul .................................................................................................. ii
Halaman Pengesahan ....................................................................................... iii
Kata Pengantar ................................................................................................. iv
Daftar Isi ............................................................................................................. v
Daftar Tabel ..................................................................................................... vii
Daftar Gambar ............................................................................................... viii
Daftar Lampiran .............................................................................................. ix

BAB
I.

PENDAHULUAN .......................................................................... 1
A. Latar Belakang ....................................................................... 1
B. Tujuan dan Manfaat ............................................................... 1
C. Pembatasan Masalah .............................................................. 2
D. Metode Pembahasan ............................................................... 2
E. Sistematika Penulisan ........................................................... 2

II.

TINJAUAN PUSTAKA ................................................................ 3
A. Pengertian Rem ........................................................................ 3
B. Macam Macam Rem ............................................................... 4
C. Komponen Rem Tromol ........................................................ 9
1. Sepatu Rem ........................................................... 9

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

4

2. Pegas ...................................................................... 10
3. Poros ..................................................................... 12
III.

PERHITUNGAN ......................................................................... 13
A. Sepatu Rem ............................................................................ 13
B. Pegas ......................................................................................... 20
C. Poros ........................................................................................ 25

IV.

KESIMPULAN ............................................................................ 30

Daftar Pustaka

Lampiran

BAB I

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

5

PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Suatu mesin terdiri dari suatu komponen yang jumlahnya dapat
mencapai lebih dari seribu bagian. Semua bekerja saling mendukung dan
terpadu, sehingga dapat menghasilkan suatu gerakan. Banyak hal yang harus
diperhatikan oleh seorang perancang dalam perancangan suatu komponen dari
sebuah mesin antara lain yaitu menyesuaikan suatu komponen dengan fungsi
sebenarnya, faktor keamanan dari komponen yang direncanakan, efisiensi serta
faktor biaya.
Pada tugas elemen mesin I ini akan dihitung suatu alat yang
berfungsi untuk menghentikan poros atau benda yang mengalami gerakan yaitu
rem. Rem adalah suatu alat yang berguna untuk menghentikan atau
memperlambat putaran dari suatu poros yang berputar dengan perantara
gesekan. Peranan rem sangat penting dalam sebuah konstruksi kendaraan

bermotor. Oleh karena itu, penulis mengambil “Perhitungan Rem Tromol
Pada Honda Supra X 110 cc“ sebagai judul dari tugas perencanaan elemen
mesin ini.

A. Tujuan dan Manfaat Penulisan
Sasaran yang hendak dicapai dengan

diadakannya Tugas

Perencanaan Elemen Mesin ini adalah sebagai berikut :

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

6

1. Menerapakan kajian teoritis dalam bentuk rancang bangun elemen mesin
khususnya pada rem cakram.
2. Mampu merencanakan elemen-elemen

perhitungan-perhitungan

yang

mesin yang berdasarkan pada

bersumber

dari

literatur

sekaligus

mengaplikasikan teori yang dilihat langsung di lapangan.

B. Perbatasan Masalah
Berdasarkan pada pembagian rem yang terdiri dari beberapa jenis
maka permasalahan yang akan dibahas adalah :
1. Prinsip kerja Trombol

2. Ukuran-ukuran rem Trombol dari hasil perhitungan.
3. Gambar kerja dengan ukurannya berdasarkan hasil survey/pengukuran.

C. Metode Pembahasan
Pada perencanaan rem Trombol ini pembahasan akan dilakukan
dengan menggunakan literatur yang memuat data-data serta rumus-rumus yang
berkaitan dengan masalah yang diambil serta dilengkapi dengan studi lapangan.

E. Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan yang digunakan dalam laporan ini adalah sebagai
berikut :

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

7

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

A. Pengertian Rem
Rem adalah suatu alat yang berguna untuk menghentikan atau
memperlambat putaran dari suatu poros yang berputar dengan perantara
gesekan Efek pengereman secara mekanis diperoleh dengan gesekan secara
listrik dengan serbuk magnet, arus putar, fasa yang dibalik, arus searah yang
dibalik atau penukaran katup dan lain-lain.
Karena itu dalam banyak hal rem tidak bertindak sebagai rem
penyetop, dalam hal instalasi dihentikan oleh gaya rem, melainkan mempunyai
tugas untuk mempertahankan pesawat dalam suatu kedudukan tertentu (rem
penahan).
Momen rem terkecil terjadi pada poros yang berputar paling cepat.
Karena itulah maka rem sedapat mungkin kebanyakan dipasang pada poros
yang digerakkan oleh motor.
Syarat paling utama yang harus dipenuhi oleh rem ialah kelembutan
artinya tidak ada tumbukan ketika menghubungkan dan melepaskan rem,
pelepasan kalor yang cukup ketika terjadi kemungkinan penyetelan ulang
setelah aus.
Pada mesin pengangkat, rem digunakan untuk mengatur kecepatan
penurunan muatan atau untuk menahan muatan agar diam dan untuk menyerap

inersia massa yang bergerak seperti truk, crane, muatan dan sebagainya.
Berdasarkan fungsinya, rem dapat diklasifkasikan sebagai berikut :

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

8

1. Jenis penahan.
2. Jenis penurunan.
3. Jenis penahan dan penurunan, rem ini melayani kedua fungsi penghentian
muatan dan mengatur kecepatan penurunan.
B. Macam-macam Rem
Menurut efek pengereman secara mekanis rem terbagi beberapa
golongan. Masing-masing golongan terdiri dari beberapa jenis rem, seperti
terlihat pada Gambar. 1
Rem gesek berguna untuk menghentikan poros, mengatur putaran
poros, mencegah putaran yang tidak dikehendaki agar tidak terjadinya slip,
dimana poros tersebut terletak pada suatu garus lurus atau sedikit berbeda.
Macam-macam rem gesek :
1. Rem Blok
a. Rem Blok Tunggal
Rem ini merupakan rem yang paling sederhana yang terdiri
dari satu blok rem, pada permukaan geseknya dipasang lapisan rem atau
bahan gesek yang dapat diganti bila aus. Suatu hal yang kurang
menguntungkan pada rem blok tunggal adalah gaya tekan yang bekerja
dalam satu arah saja pada drum, sehingga pada poros timbul momen
lentur serta gaya tambahan pada bantalan yang tidak dikehendaki.
Demikian pula dengan pelayanan manual jika diperlukan gaya
pengereman yang besar, tuas perlu dibuat sangat panjang sehingga
kurang ringkas.

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

9

LISTRIK

REM

GESEK

ARUS PUTAR

PENUKARAN

REM

DL

REM

REM

FASA BALIK

REM PITA

SEPATU DEPAN BELAKANG

REM TUNGGAL

DUA SEPATU DEPAN

REM GANDA

DUO SERVO

Gambar 1
Macam-macam rem

Pada dasarnya rem blok tunggal beroperasi karena aksi satu
arah blok tunggal sehingga menimbulkan lenturan pada poros rem. Rem
blok tunggal hanya dapat dipakai untuk menahan momen gaya yang kecil
pada penggerak tangan bila diameter poros tidak melebihi lima puluh
milimeter. Tekanan yang diberikan oleh blok besi cor pada rem haruslah
sedemikian rupa sehingga gaya gesek yang dihasilkan pada permukaan
roda mengimbangi gaya sekelilingnya.
b. Rem Blok Ganda

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

10

Kekurangan rem blok tunggal yang hanya mendapat gaya
tekan dalam arah saja hingga menimbulkan momen lentur yang besar
pada poros serta gaya tambahan pada bantalan, dapat diatasi jika dipakai
dua blok rem yang menekan drum dari dua arah yang berlawanan baik
dari sebelah dalam atau dari sebelah luar drum.
Rem blok ganda sering digunakan pada mekanisme
pengangkat, pemindahan dan pemutaran crane yang berbeda dengan rem
blok tunggal. Rem blok ganda tidak menimbulkan defleksi pada poros
rem. Penjepit dan crane yang digerakkan listrik hampir selalu didesain
dengan rem blok ganda. Rem digerakkan oleh pemberat dan dilepaskan
oleh elektromagnet, akibatnya pengereman permanen hanya bekerja bila
elektromagnet. Biasanya rangkaian listriknya dibuat saling mengunci
antara motor dan magnet sehingga secara otomatis menghasilkan aksi
pengereman walaupun motor berhenti secara mendadak.
Pengoperasian rem dengan pemberat yang dipasang pada
tuas rem mempunyai kelemahan yaitu setelah arus diputuskan dan
pemberatnya jatuh, pemberat ini akan bergetar bersama dengan
tangkainya, menurunkan dan menaikkan tekanan sepatu roda dan akan
mengubah besarnya momen gaya pengereman.

2. Rem Drum

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

11

Rem yang biasa digunakan untuk otomobil berbentuk rem drum
(macam ekspansi) dan rem cakera (disc). Rem drum

mempunyai ciri

lapisan rem yang terlindungi, dapat menghasilkan gaya yang besar untuk
ukuran rem yang kecil, dan umur lapisan rem yang cukup panjang. Suatu
kelemahan rem ini ialah pemancar panasnya buruk. Blok rem dari rem ini
disebut sepatu rem dan silinder hidrolik serta arah putaran roda.
Biasanya rem ini banyak dipakai dengan sepatu depan dan sepatu
belakang. Pada rem sjenis ini, meskipun roda berputar pada arah yang
berlawanan, besar gaya rem tetap karena memakai dua sepatu depan,
dimana gaya rem dalam arah putaran jauh lebih besar daripada dalam arah
yang berlawanan. Ada juga rem yang disebut dengan duo servo.
Cara kerjanya :
Pada umumnya perencanaan rem drum menggunakan perhitungan
yang

sederhana

dan

akan

diperoleh

ukuran

bagian-bagian

yang

bersangkutan serta gaya untuk menekan sepatu.
Tekanan minyak dalam silinder diperbesar atau diperkecil olek gaya injakan
pada pedal rem yang menggerakkan piston silinder master rem, secara
langsung atau penguat gaya. Untuk mencegah kenaikan gaya rem yang
terlalu melonjak pada saat pengereman darurat maka kenaikan tekanan
minyak yang ditimbulkan oleh injakan pedal akan lebih lunak daripada
injakan dibawah.
Perbandingan gaya rem tetap sama, namun demikian untuk
kontruksi, baru menjaga agar pada waktu pengereman tidak terjadi slip

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

12

antara telapak ban dan permukaan jalan, maka pengurangan kenaikan
tekanan minyak diatas pedal tertentu dikemukakan diatas.
3. Rem Cakram
Rem cakera terdiri atas sebuah cakera dari baja yang dijepit lapisan
rem kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini mempunyai sifat-sifat
yang baik seperti mudah dikendaikan, pengereman yang stabil, radiasi panas
yang baik sehingga banyak dipakai untuk rem depan. Adapun kelemahannya
yaitu umur lapisan yang pendek serta ukuran silinder rem yang besar pada
roda.
Dibandingkan dengan macam rem yang lain, rem cakera mempunyai
harga FER terendah karena pemancaran panas yang baik.
4. Rem Pita
Rem pita pada dasarnya terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah
dalamnya dilapisi dengan bahan gesek, drum rem dan tuas. Gaya rem akan
timbul bila pita dikaitkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua ujung
pita tersebut. Salah satu atau kedua pita dikaitkan pada tuas.
Rem pita mempunyai beberapa keuntungan seperti luas lapisan
permukaan dapar dibuat besar, pembuatan mudah, pemasangan tidak
sukar, gaya rem besar dalam keadaan berhenti. Tetapi karena sukar
dikendalikan rem ini tidak cocok untuk putaran tinggi, karena pita dapat
mengalami putus. Rem semacam ini dipandang tidak cocok untuk alat-alat
pengangkut manusia, rem pita banyak dipakai untuk derek. Rem sebuah

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

13

derek dimaksudkan untuk menghentikan putaran drum penggulung kabel
dan mencegah beban turun sendiri.
C. Komponen Rem Tromol
Pada rem Tromol terdapat bagian atau elemen yang sangat penting,
elemen tersebut terdiri dari :
1. Sepatu Rem
Sepatu rem dibuat dari kayu mapel atau poplar yang dipasang pada
tuas dengan baut. Untuk mekanisme penggerak sepatu dibuat dari besi cor
(dengan cetakan permanen, tingkat CH 12-28) dan diberikan lapisan rem
khusus. Lapisan tersebut dapat diikat dengan paku keling ataupun dengan
sekrup yang terbenam.

2. Pegas

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

14

Prgas mekanis dipakai pada mesin untuk mendesak gaya ,untuk
menyediakan kelenturan, dan untuk menyimpan atau meyerap energi. Pada
umunya, pegas dapat digolongkan atas pegas dawai, pegas daun, atau pegas
berbentuk khusus, dan setiap golongan ini masih terdiri dari beberapa jenis.
Pegas dawai mencakup pegas ulir dari kawat bulat atau persegi dan dibuat
unstuk menahan beban tarik,tekan,ataupun puntir. Dalam pegas daun
termasuk jenis yang menganjurkan ( cantilever ) dan yang berbentuk ellips,
pegas daya pemutar motor atau pemutar jam, dan pegas daun penahan baut,
yang biasanya di sebut Belleville.

•

TEGANGAN PADA PEGAS ULIR

Pegas Ulir takan dari kawat bulat yg dibebani dengan gaya aksial F.
Kita nyatakan D sebagai diameter pegas rata rata (mean spiring
diameter) dan d sebagai diameter kawat (wire diameter)
•

Tugas Elemen Mesin I

LENTURAN DARI PEGAS ULIR

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

15

Untuk mendapatkan persamaan bagi lenturan (deflection) pada suatu
pegas ulir, kita akan memperhatikan suatu elemen dari kawat yang
dibentuk oleh dua penampang yang saling berddekatan.
•
Pegas

PEGAS TARIK
tarik

perlu

harus

mempunyai

beberapa

alat

untuk

memindahkan beban dari tumpuanya ke beban pegas. Walaupun ini
dapat dilakukan dengan suatu sumbat berulir atau suatu cantelan
berputar, hal ini menambah biaya pada produk akhir, dan karenya
salah satu dari metoda yang biasanya di pakai.
•

PEGAS TEKAN

Keempat jenis ujung yang biasa dipakai untuk pegas tekan .Suatu
pegas ujung polos (plain ends) mempunyai suatu gulungan ulir yang
tak terganggu; ujungya adalah sama seperti suatu pegas yang
panjang yang di potong potong menjadi beberapa bagian. Pegas
dengan ujung polos yang bersegi atau dirapatkan didapat dengan
merubah bentuk ujungnya ke suatu sudut ulir nol derajat. Suatu
pemindahan beban yang lebih baik pada pegas didapat dengan
menggerinda ujung-ujungnya.
•

BAHAN PEGAS

Pegas dibuat baik memlalui proses kerja panas maupun dingin,
tergantung pada ukuran daripada bahan tersebut, indeks pegas , dan
sifat

sifat

yang

diinginkan,

Pada

umunya,

kawat

yang

diberikanperkerasan awal janganlah dipakai D/d < 4 atau kalau d>¼

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

16

in. Penggulungan pegas menimbulkan tegangan-tegangan sisa
melalui lenturan, tetapi ini tegak lurus terhadapap arah dari tegangan
kerja puntir pada suatu pegas bergulung. Agak sering dalam
pembuatan pegas, tagangan kerja puntir pada suatu pegas
bergulung . Agak sering dalam ppembuatan pegas , tegangantegangan ini di kendorkan, setelah penggulungan, dengan suatu
perlakuan panas yang sedang.

3. POROS
Poros (shaft)adalah suatu bagian stasioner yang berputar ,biasanya
berpenampang bulat, dimana terpasang elemen-elemen seperti roda-gigi,
pulli , roda-gila (flywheel), engkol, gigi jentera (sprocket) dan elemen
pemindah-daya

lainya.

Poros

bisa

menerima

beban-beban

olenturan,tarikan,tekan,atau puntiran, yang bekerja senriri-senriri atau
berupa gabungan satu dengan lainya. Bila beban tersebut tergabung, kita
bisa mengharapkan untuk mencari kekuatan statis dan kekuatan lelah yang
perlu untuk dipertimbangkan perencanaan, karena suatu poros tunggal bisa
diberi tegangan-tegangan statis, tegangan bolak-balik lengkap, tegangan
berulang, yang semuanya bekerja pada waktu yang sama.
BAB III
PERENCANAAN REM TROMOL

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

17

Rem Sepatu
Dalam perencanaan rem ada beberapa macam persyaratan penting yang
harus dipenuhi yaitu besarnya momen pengereman, besarnya energi yang
diubah menjadi panas terutama bahan gesek yang dipakai. Pemanasan yang
berlebihan bukan hanya akan merusak bahan lapisan rem, tetapi juga akan
menurunkan koefisien gesekannya.
Bahan rem harus memenuhi syarat keamanan, ketahanan dan dapat
melakukan proses pengereman dengan halus. Disamping itu bahan rem juga
harus memiliki koefisien gesek yang tinggi, keausan kecil, kuat dan tidak
melukai permukaan drum dan dapat menyerap getaran yang timbul.
Pada perencanaan rem sepatu dalam diketahui data-data sebagai berikut
:
r (pusat ke kanvas)

= 54 mm

= 0.054m

a (pusat ke pin)

= 43 mm

= 0.043 m

b (muka kanvas)

= 25 mm

= 0.025 m

c (jarak antar gaya dan pin) = 86 mm
f

= 0.086 m

= 0,47 (Tabel. A)

Pa = 690 Kpa

(Tabel. A)

= 690.103 pa
θ 1 = 00
θ 2 = 1500
θ i = 300

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

18

θ a = 900 (karena θ 2

≥ 900 untuk p=maks)

Dari data yang didapat kita dapat mengetahui persamaan gaya gerak
untuk dapat menggerakkan rem.

F =

M n − Mf
C

................................................

(Sheigley – hal 295)

Mf = Mn – FC
Moment Mf dari gaya gesekan adalah :
Mf =

∫ fd . n (r − a cos θ)

Mf =

f Pa br θ 2
sin θ (r − a cos θ) dθ
sin θa ∫θ1

Mf =

θ
f Pa br 
θ2
1 sin 2 θ 2 
−
θ
−
r
cos
a

θ1
2
θ1 
sin θa 

Mf =

f Pa br
r − r cos θ2 − a sin 2 θ2
2
sin θa

Mf =

0,47 . 690 . 103 . 0,025 . 0,054 

0 0,043
sin 2 1500 
 0,054 − 0,054 cos 150 −
0
sin 90
2



....................................

(

(Sheigley – Hal 295)

)

Mf = 17512,2 . 0,025 (0,054 + 0,0467-0,00525)
Mf = 17512,2 . 0,025 (0,095)
Mf = 41.59 Nm
Momen dari gaya-gaya normal diberikan :
Mn =

∫ dN (a sin θ )

Tugas Elemen Mesin I

...............................................

(Sheigley – hal 297)

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

19

θ

Pa . b . r . a 2 2
sin θ dθ
=
sin θ a θ∫1

=

Pa . b . r . a θ 1
[ 2 − 4 sin 2θ ]θθ12
sin θ a

=

P a. b . r . a θ2 1
[ 2 − 4 sin 2θ 2 ]
sin θ a

=

690 .103 . 0,025 . 0,054 . 0,043
sin 90 0

 π 150 1
0
 2 180 − 4 sin 2 .150 



= 1602.,16 . 0,025 (1.308 + 0.25)
= 1602,16. 0,025 (1.558)
Mn

= 62.40 Nm

Jadi :
Mf + F . c = Mn
41.59 + F (0.086 ) = 62.40

F=

F= 241.97 N
F= 0.241 KN
Persamaan untuk menghitung daya putar/torsi adalah jumlah gaya-gaya gesek
fdN dikali jari-jari. Rumus untuk menghitung persamaan daya putar sebelah
kanan adalah sebagai berikut :

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

20

fPa br 2
sin θ a

TR =

θ2

∫θ

sin θ dθ

(Sheigley –hal 296)

1

fPa br 2 ( cos θ 1 − cos θ 2 )
TR =
sin θ a
=

( 0,47 ) ( 690.103 )( 0,025)( 0,054 ) 2 ( cos 0 − cos150 )
sin 90

= 20.785 Nm
Daya putar sepatu kiri berbeda dengan daya putar sepatu kanan. Untuk
menghitung daya putar sepatu kiri kita harus menghitung tekanan maksimum
sepatu sebelah kiri terlebih dahulu. Dari perhitungan momen gaya gesek dan
momen gaya normal di atas kita memperoleh bahwa momen gaya gesek dan
momen gaya normal berbanding lurus dengan tekanan, jadi untuk sepatu kiri:
MNL =

62.40 Pa L
1000

MfL =

41.59 Pa l
1000

Gaya yang bekerja pada sepatu kiri :
FL =

M NL + M fL
c

Karena gaya yang bekerja pada sepatu kiri dengan sepatu kanan sama, maka :
FL =

M NL + M fL
c

 62.40 PaL   41.59 PaL 

+

0.241 KN =  1000   1000 
0.086
PaL = 0.199 kPa
Daya putar dari sepatu kiri menggunakan rumus yang sama dengan sepatu
kanan, tetapi tekanannya berbeda.

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

21

fPaL br 2
( cos θ 1 − θ 2 )
sin θ a

TL =

( 0,47 ) ( 0.199.103 )( 0,025)( 0,054 ) 2 ( cos 0 − cos150 )

=

sin 90

= 0.00591Nm
Kapasitas pengereman adalah daya putar/torsi total.
T = TR + TL
= 20.785 + 0,00591 = 20.48 Nm
Reaksi-reaksi yang bekerja pada pena engsel sepatu kanan adalah :
Rx =

θ2
Pabr  θ 2
2
 ∫θ sin θ cos θdθ + f ∫θ sin θ dθ  − Fx
1
1

sin θ a 

Ry =

θ2
Pabr  θ 2 2
 ∫θ sin θ dθ − f ∫θ sin 2θ 2  − FY
1

sin θ a  1

(Sheigley- hal 297)

(Sheigley – hal297)

Dengan mengintegralkan persamaan di atas maka :
RxR =

PaLbr  1 2
1
θ

 sin θ 2 − f  2 − sin 2θ 2   − F sin θi
sin θ a  2
2 4


RyR =

PaLbr  θ 2 1
1

 − sin 2θ 2 + f  sin 2 θ 2   − F cosθ i
sin θ a  2 4
2


Maka :
RxR =

( 690 )( 0,025)( 0,054 ) x 1 sin 2 150 + 0,47 π 150 − 1 sin 2(150 )  
sin 90


 2 180

2


4




− 2,106 sin 30

= - 0.460 kN
RyR =

( 690 )( 0,025)( 0,054 ) x π 150 − sin 1 2(150 ) + 0.47 1 sin 2 150  
sin 190

Tugas Elemen Mesin I

 2 180


4


2




Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

22

− 0,241 cos 30

= 0.822 kN
Resultan reaksi pena engsel sepatu kanan adalah :

( R xR ) 2 + ( R yR ) 2

R=

( 0.460) 2 + (0.822) 2

=

= 0.941 kN

Reaksi-reaksi pena engsel sepatu kiri adalah :
RxL =

PaLbr  1 2
1
θ

 sin θ 2 + f  2 − sin 2θ 2   − F sin θi
sin θ a  2
2 4


RyL =

PaLbr  θ 2 1
 − sin 2θ 2 −
sin θ a  2 4

1

f  sin 2 θ 2   − F cos θi
2


Maka :

( 0.199 )( 0,025)( 0,054 ) x 1 sin 2 150 + 0,47 π 150 − 1 sin 2(150 )  
RxL =

sin 90


 2 180

2


4




− 0.241sin 30
= -0.120 kN
RyL =

( 0.199 )( 0,025)( 0,054 ) x π 150 − 1 sin 2(150 ) − 0,47 1 sin 2 150  
sin 90

 2 180



2

4




− 0.241cos 30
= -0.208 kN
Resultan reaksi pena engsel sepatu kiri adalah :
R=

( RxL ) 2 + ( RyL ) 2

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

23

=

( 0,120) 2 + ( 0,208) 2

= 0,057 kN

Pegas

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

24

Pada perencanaan ini pegas yang direncanakan merupakan pegas yang
menghubungkan antara rem sepatu kanan dan kiri yang digolongkan sebagai
pegas tarik, pegas tarik umumnya dipandang kurang aman dibandingkan
dengan pegas ulir tekan. Karena itu, tegangan yang diizinkan pada pegas tarik
diambil 20% lebih redah dari pegas tekan.
Pegas tarik harus mempunya beberapa alat untuk memindahkan beban
dari tumpuannya kebadan pegas. Walaupun ini dapat dilakukan dengan suatu
sumbat berulir atau suatu cantelan berputar. Hal ini menambahkan biaya pada
produksi akhir dan karenanya salah satu dari metode biasanya dipakai dalam
merencanakan suatu pegas dengan suatu cantelan, pengaruh pusat tegangan
perlu diperhatikan. Data-data yang dimiliki dalam merencanakan pegas antara
lain :
d (diameter kawat)

= 1 mm

D (diameter pegas)

= (8-1) mm = 7 mm

A

= 1750 Mpa (Tabel. B)

m

= 0,192 (Tabel. B)

Maka didapat :
Sut =

A
dm

=

1750
(1) 0,192

=

1750
1,067

= 1750 Mpa
persamaan pendekatan antara kekuatan menyerah dan kekuatan akhir dalam
tarik, didapat :

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

25

Sy

= 0,75 . Sut

....................................................

(Sheigley – hal 12)

= 0,75 . 1750 Mpa
Sy

= 1312.5 Mpa

Dengan menggunakan teori energi distorsi, didapat :
Ssy = 0,577 . Sy

..................................................

(Sheigley – Hal 12)

= 0,577 . 1312.5 Mpa
Ssy = 757,31 Mpa
Indeks pegas adalah :
C

C

=

D
d

=

7
1

.............................................................

(Sheigley – Hal 3)

= 7

Maka faktor perkalian tegangan geser adalah :
Ks

= 1 +

0,5
C

= 1 +

0,5
7

....................................................

(Sheigley – Hal 3)

= 1 + 0,071
Ks

= 1,071

Sehingga Fmax didapat dengan menggantikan tegangan geser dengan kekuatan
mengalah puntir, didapat :
Fmax

=

S sy .π . d 3
8 Ks . D

Tugas Elemen Mesin I

..............................................

(Sheigley - Hal 13)

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

26

=

757,31. 3,14 . (1) 3
8 . 1,071. 7

Fmax

=

6114,975
62,366

Fmax

= 39.64 N

Besarnya gaya yang diperlukan untuk menimbulkan tegangan puntir pada
ujung cantelan, adalah :
Dimana :
rm =

D
4

=

7
4

= 1,75 mm
d 
ri = rm -  
2

..................................................

(Sheigley - Hal 16)

1
= 1,75 -  
2

= 1,75 - 0,5
ri = 1,25 mm
maka :
K =

=

rm
ri

...............................................................

(Sheigley - Hal 8)

1,75
1,25

K = 1,4
Dimana K = Ks

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

27

Jadi :
Fmax =

S sy . π . d 3
8K.D

.............................................

(Sheigley - Hal 13)

757,31 . 3,14 . (1) 3
8 . 1,4 . 7

=
=

Fmax = 30.33 N
Tegangan normal pada cantelan diperoleh dari gaya untuk menimbulkan
tegangan normal yang mencapai kekuatan mengalah :
Dimana :
rm =

D
2

rm =

7
2

= 3,5 mm

ri = rm -

d 
 
2

1
= 3,5 –  
2

= 3,5 – 0,5
ri

= 3 mm

maka :
K

=

rm
ri

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

28

=
K

3,5
3

= 1,16

Dengan memasukkan τ = Sy dan harga-harga yang diketahui dalam persamaan :
τ

M
F
4F
K 32 . F . rm
+
............ (Sheigley - Hal 16)
= I + A =
3
π . d2
nd
C

757.31 =

1,16 . 32 . Fmax . 3,5
4 . Fmax
+
3
3,14 (1)
3,14 (1) 2

757.31 =

133.92 Fmax
3.14

757.31 = 42.64 . Fmax
757 .31
42.64

Fmax

=

Fmax

= 17.75 N

Poros

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

29

.Poros merupakan salah satu bagian yang terpenting dari setiap mesin.
Hampir semua mesin meneruskan tenaga bersama-sama putaran. Peranan utama
dalam transmisi seperti itu dipegang oleh poros.
Panjang dari poros yang direncanakan adalah sepanjang 160 mm dengan
bahan poros berupa Baja AISI 1015 dengan tegangan sebesar 27 kPsi atau
setara dengan 186,03 N/mm2.
Maka didapat :

m =

=

Berat sepeda motor dan bahan bakar + Berat 2 penumpang
2
100 kg + 140 kg
240 kg
=
2
2

= 120 kg
W = m . g = 120 . 9,8 = 1176 N
Reaksi pada batang poros :
ΣFy = 0
RA -

1

2

W-

1

2

W + RB = 0

RA – W + RB = 0
RA + RB = W
RA + RB = 1176 N
ΣMA = 0
1

2

W .

L
3L
+1 W .
− RB . L = 0
2
4
4

WL
3
+ WL − RB . L =0
8
8

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

30

1
W
L −RB . L =0
2
1
RB . L = 2 WL

RB =

1
2

W=

1
2

(1176 )

= 588 N

RA + RB = 1176
RA + 588 = 1176
RA = 588 N
Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerah 0 ≤ x ≤

L

4

x

V

M

RA

ΣFy = 0
RA – V = 0
V = RA = 588 N
ΣM = 0
RA . x - M = 0
M = RA . x


Jika x = 0 mm, maka :
MA = 0 Nmm



Jika x =

L

4

= 40 mm, maka :

Mc = 588 (40) = 23520 Nmm

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

31

Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerah

L/4

L

≤ x≤

4

3L

4

1/2 F

x
V

M

RA

ΣFy = 0
RA -

1

2

W–V=0

V = RA -

1

1

W = 588 - 2 (1176) = 0 N

2

ΣM = 0
RA . x -

1

2

W (x -

M = RA . x 

Jika x =

L

4

1

2

L

4)

–M=0

W.x+

1

8

W.L

= 40 mm, maka :

M C = 588(40) − 1 2 (1176)(40) + 18 (1176)(160)
M C = 23520 − 23520 + 23520 = 23520 Nmm


Jika x = 3L/4 = 120 mm, maka :

M D = 588(120) − 1 2 (1176)(120) + 18 (11761)(160)
M D = 70560 − 70560 + 23520 = 23520 Nmm
Perhitungan gaya geser dan momen untuk daerah
L/ 4

1/2 F

4

≤x≤L

1/2 F

V

3L/ 4

Tugas Elemen Mesin I

M

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc
x

RA

3L

32

∑Fy = 0

RA − 1 2 W − 1 2 W − V = 0
V = RA − W = 588 − 1176 = −588 N

RA .x − 1 2 W ( x − L 4 ) − 1 2 W ( x − 3 L 4 ) − M = 0
M = R A . x − 1 2 W . x + 1 8 W .L − 1 2 W . x + 3 8 W .L

M = R A . x − W . x + 1 2 W .L


Jika x =

3L

4

= 120 mm, maka :

M D = 588(120) − (1176)(120) + 1 2 (1176)(160)
M D = 70560 − 141120 + 94080 = 23520 Nmm


Jika x = L = 160 mm, maka :

M B = 588(160) − (1176)(160) + 1 2 (1176)(160)
M B = 94080 − 188160 + 94080 = 0 Nmm

A

1/2 F

1/2 F

C

D

B

L/4
3L/ 4
L
RA

Tugas Elemen Mesin I

RB

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

33

Diagram gaya geser :
V (N)

588
0
-588

Diagram momen :
M (Nmm)

23520

0

186,03

=

32. ( 23520 )
π .d 3

d3

= 1287,8178

d

= 10,88 mm ≈ 11 mm

Diameter poros yang digunakan adalah 11 mm

BAB IV
KESIMPULAN

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

34

Berdasarkan perhitungan-perhitungan pada bab terdahulu didapat data
sebagai bahan untuk merencanakan rem tromol yaitu :

1. Perencanaan Sepatu rem
Data yang diambil dari literature didapat sebagai berikut :
r

= 54 mm

a

= 43 mm

f

= 0,47

Pa

= 690 kPa

Dari data di atas didapat lebar muka sepatu rem
T =.20.48 Nm
F1=0,057 kN

F2=0.941 kN

2. Perencanaan Pegas
Data yang diambil adalah sebagai berikut :
d

= 1mm

D

= 7mm

A

= 1750 Mpa

m

= 0,192

Dari data di atas didapat :
Fmax = 39.64 N (diambil dari F1max = 39.64 N; F2max = 30.33 N
; F3max = 17.75 N )
30.33 N

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

35

3. Perencanaan Poros
Bahan poros terbuat dari Baja AISI 1015
σ

= 27 kPsi = 186,03 N/mm2

L

= 160 mm

m = 120 kg
Maka didapat diameter poros (d) = 11 mm

LAMPIRAN
Tabel. A Beberapa Sifat Lapisan Rem

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

36

Lapisan yang
ditenun
Kekuatan tekan, kpsi

10-15

Lapisan yang
dicetak

Balok yang
kaku

10-18

10-15

70-125

70-100

Kekuatan tekan, MPa

70-100

Kekuatan tarik, kpsi

2.5-3

4-5

Kekuatan tarik, MPa

17-21

27-35

21-27

Suhu maksimum, °F

400-500

500

750

200-260

260

400

Kecepatan rnaks., fpm

7500

5000

7500

Kecepatan maks.,m/s

38

25

38

Tekanan maks:, psi

50-100

100

150

340-690

690

1000

0,45

0,47

0,40 -45

Suhu maksimum, °C

Tekanan maks., kPa
Koefisien gesekan
rata-rata

3-4

Tabel B. Konstanta yang dipakai untuk memperkirakan kekuatan tarik dari baja
pegas yang dipilih
Eksponen
(m)

Bahan
Senar musik
Kawat yang
penarikan

dikeraskan

dengan

Konstanta A
Kpsi
Mpa

0,l46

196

1350,44

0,192

254

1750

Tabel C. Sifat-sifat mekanis dari Baja

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc

37

Nomor
Cara
Nomor AISI
UNS
Pengerjaan

G10100

G10150

G10180

G10450

G10500

Pemanjangan Pengurangan
Dalam
Luas
2 in %
%

Kekerasan
Brinell
HB

26

47

28

50

95

CD

44

53

20

40

105

HR

27

50

28

50

101

CD

47

56

18

40

I11

HR

32

58

25

50

116

CD

54

64

1S

40

126

HR

33

56

25

45

121

CD

60

78

10

35

167

HR

39

72

18

40

143

CD

67

80

12

35

163

Drawn 800'F

81

110

18

51

220

72

103

23

59

201

62

91

27

66

180

HR

42

76

18

40

149

CD

71

85

12

35

170

Drwan
1000°F

86

113

23

62

235

HR

45

82

16

40

163

CD

77

91

12

35.

179

HR

49

90

15

35

179

CD

84

100

10

30

197

1015

1018

1035

Drawn
1000"F
Drawn
1200"F
G10400

Kekuatan
Tarik
kpsi

HR

1010

1112

G10350

Kekuatan
Mengalah
Kpsi

1040

1045

1050

Tugas Elemen Mesin I

Rem Tromol Honda Supra X 110 cc