Analisa Kekuatan Impak Helm Sepeda Motor SNI Akibat Pemberian Beban Impak Jatuh Bebas dan Simulasi Dengan Menggunakan Software Ansys Workbench V 12.1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Di Indonesia khususnya di kota Medan, sepeda motor merupakan alat
transportasi yang sangat banyak penggunanya. Alasan masyarakat lebih memilih
menggunakan sepeda motor dibandingkan dengan menggunakan alat transportasi
yang lainnya dikarenakan sepeda motor lebih murah dari alat transportasi lainnya
dan juga irit bahan bakar. Selain itu sepeda motor juga bebas dari kemacetan
karena memiliki bentuk yang kecil dari alat transportasi lainnya. Jumlah
penggunakan sepeda motor sangat tinggi dan dapat dilihat pada tabel 1.1.
Tabel 1.1. Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor di Indonesia
Tahun
Mobil
Bis
Truk
Sepeda
jumlah
penumpang
motor
666 280
1 707 134 13 563 017 18 975 344
2000 3 038 913
680 550
1 777 293 15 275 073 20 922 235
2001 3 189 319
714 222
1 865 398 17 002 130 22 985 183
2002 3 403 433
798 079
2 047 022 19 976 376 26 613 987
2003 3 792 510
933 251
2 315 781 23 061 021 30 541 954
2004 4 231 901
1 110 255
2 875 116 28 561 831 37 623 432
2005 5 076 230
1 350 047
3 398 956 32 528 758 43 313 052
2006 6 035 291
1 736 087
4 234 236 41 955 128 54 802 680
2007 6 877 229
2 059 187
4 452 343 47 683 681 61 685 063
2008 7 489 852
7
910
407
2
160
973
4 498 171 52 767 093 67 336 644
2009
2 250 109
4 687 789 61 078 188 76 907 127
2010 8 891 041
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa pengguna alat transportasi sepeda
motor sangat tinggi, namun keselamatan pengendara sepeda motor masih belum
terjamin karena penggunaan helm yang masih minim. Fakta di lapangan, alat
transportasi yang sering mengalami kecelakaan adalah sepeda motor. Hasil
Universitas Sumatera Utara
penelitian menunjukkan bahwa 88% kecelakaan sepeda motor terjadi pada bagian
kepala. Hal ini menunjukkan pemakaian helm sebagai alat pelindung kepala
sangatlah penting. Oleh karena itu pemerintah mengeluarkan undang-undang
untuk mewajibkan pengguna sepeda motor untuk menggunakan helm sebagai alat
pelindung saat berkendara.
Pertama kali dicetuskan untuk mewajibkan penggunaan helm di Indonesia
oleh Kepala Kepolisian RI Hoegeng, tetapi mendapatkan penolakan yang keras
pada waktu itu, kemudian ditetapkan secara resmi di dalam Undang-Undang
Republik Indonesia Nomor 14 Tahun 1992 pasal 23 yang mewajibkan pengendara
sepeda motor dan penumpang sepeda motor serta kendaraan lain yang tidak
memakai rumah-rumah untuk memakai helm dan Undang-Undang Republik
Indonesia Nomor 22 Tahun 2009 pasal 57 bahwa perlengkapan kendaraan
bermotor bagi sepeda motor adalah helm Standar Nasional Indonesia. Namun
masih banyak pengendara sepeda motor yang melanggar UU tersebut dan tidak
mengerti betapa pentingnya helm bagi keselamatan saat mengendarai sepeda
motor. Selain itu juga masih banyak masyarakat yang tidak mengetahui bedanya
helm standar SNI dengan helm standar biasa. Masih banyak masyarakat yang
menganggap bahwa semua helm itu sama saja.
Helm sangat penting bagi
pengendara sepeda motor karena helm berfungsi untuk melindungi kepala
pengendara dari benturan serius saat terjadi kecelakaan. Selain itu helm juga dapat
berfungsi untuk melindungi wajah dan mata dari debu, pasir dan objek lainnya.
Selain memilih helm yang telah lulus standar keselamatan berkendara, para
pengendara juga harus bijak dalam menentukan helm yang baik. Karena jika helm
tidak nyaman dipakai, justru akan mengganggu konsentrasi ketika berkendara dan
Universitas Sumatera Utara
menjadi masalah bagi pemakainya. Suatu helm dikatakan lulus standar SNI
apabila telah melalui tahapan-tahapan yang telah ditentukan oleh Badan
Standardisasi Nasional.
Dengan dilandasi latar belakang di atas peneliti mengajukan satu usulan
penelitian untuk mengetahui berapa besar kekuatan helm sepeda motor Standar
Nasional Indonesia (SNI) dengan pemberian beban impak dengan menggunakan
alat uji jatuh bebas sebagai syarat yang harus dipenuhi dalam menyelesaikan studi
pada Program Studi Strata Satu Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.2 .
Perumusan Masalah
Permasalahan yang ditinjau di sini adalah kecelakaan yang sering terjadi
pada pengendara sepeda motor yang jatuh dari kendaraan atau mengalami
benturan mengenai kepala yang memakai helm sepeda motor SNI. Disini peneliti
menguji di 3 titik yang berbeda, yaitu dibagian atas, samping dan belakang helm
karena ini merupakan titik yang paling sering terjadi benturan. Dari kejadian
tersebut perlu diketahui seberapa besar:
a. Tegangan yang diterima pada titik pengimpakan
b. Distribusi tegangan yang terjadi dipermukaan helm
c. Besar impak yang menyebabkan terjadinya keretakan pada helmet.
Pada penelitian ini menggunakan metode impak jatuh bebas dengan
menggunakan alat uji jatuh bebas multiguna yang ada pada Pusat Riset Impak dan
keretakan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Medan. Alat uji jatuh bebas ini memiliki ketinggian jatuh 4 meter dan kecepatan
sekitar 8,9 m/det.
Pada penelitian dengan menggunakan metode impak jatuh bebas ini helm
yang akan diuji adalah helm sepeda motor Standar Nasional Indonesia (SNI)
dengan merek BQZ yang dapat di beli di toko. Masalah yang perlu diketahui
adalah seberapa besar kekuatan dan berapa besar tegangan yang timbul pada
lokasi pengimpakan helm SNI yang dikenai beban impak dengan metode jatuh
bebas kecepatan rendah, sehingga helm tersebut dinyatakan sebagai helm dengan
Standar Nasional Indonesia (SNI).
1.3.
Tujuan Penelitian
1.3.1
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan seberapa besar
kekuatan impak helm sepeda motor yang dikenai beban impak menggunakan
metode jatuh bebas.
1.3.2
Tujuan Khusus
1. Penggunaan metode jatuh bebas untuk pengukuran beban impak
2. respon tegangan pada helm sepeda motor SNI
3. Pengukuran energi potensial yang mampu diserap helm pada berbagai
jenis anvil.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini diharapkan adalah:
1. Memberi informasi tentang pengujian helm sepeda motor SNI yang
dikenai beban impak menggunakan metode jatuh bebas.
2. Memberi informasi perbandingan pengujian helm sepeda motor SNI
dengan beban impak kecepatan tinggi dibandingkan dengan beban impak
metode jatuh bebas.
3. Memberi informasi pada dunia industri dan pemerintah tentang kekuatan
helm sepeda motor SNI yang ada sekarang ini terhadap beban impak
menggunakan metode jatuh bebas.
1.5.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan disusun sedemikian rupa sehingga konsep penulisan
proposal maenjadi berurutan dalam kerangka alur pemikiran yang mudah dan
prektis. Sistematika tersebut disusun dalam bentuk bab-bab yang saling berkaitan
satu sama lain yang terdiri dari 5 bab.
Bab I Pendahuluan, bab ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai
Tugas Akhir yang meliputi, pembahasan tentang latar belakang,
perumusan
masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka,
berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan dengan pokok
permasalahan serta metode pendekatan yang digunakan untuk menganalisa
persoalan. Bab III Metodologi Penelitian, berisikan metode pengujian. Berisi juga
spesifikasi dari spesimen yang digunakan serta berisi langkah-langkah pengujian
yang digunakan dalam pengamatan. Bab IV Hasil dan Pembahasan, berisikan
Universitas Sumatera Utara
penyajian hasil yang diperoleh dari uji impak jatuh bebas dan simulasi dengan
menggunakan software ansys V 12.1. Bab V Kesimpulan dan Saran, berisikan
jawaban dari tujuan penelitian. Daftar Pustaka, berisikan literatur yang digunakan
sebagai refenrensi dalam penulisan tugas akhir ini. Lampiran, merupakan
lampiran data-data yang diperoleh selama penelitian berupa form asli ataupun data
yang bersumber dari literatur acuan.
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Di Indonesia khususnya di kota Medan, sepeda motor merupakan alat
transportasi yang sangat banyak penggunanya. Alasan masyarakat lebih memilih
menggunakan sepeda motor dibandingkan dengan menggunakan alat transportasi
yang lainnya dikarenakan sepeda motor lebih murah dari alat transportasi lainnya
dan juga irit bahan bakar. Selain itu sepeda motor juga bebas dari kemacetan
karena memiliki bentuk yang kecil dari alat transportasi lainnya. Jumlah
penggunakan sepeda motor sangat tinggi dan dapat dilihat pada tabel 1.1.
Tabel 1.1. Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor di Indonesia
Tahun
Mobil
Bis
Truk
Sepeda
jumlah
penumpang
motor
666 280
1 707 134 13 563 017 18 975 344
2000 3 038 913
680 550
1 777 293 15 275 073 20 922 235
2001 3 189 319
714 222
1 865 398 17 002 130 22 985 183
2002 3 403 433
798 079
2 047 022 19 976 376 26 613 987
2003 3 792 510
933 251
2 315 781 23 061 021 30 541 954
2004 4 231 901
1 110 255
2 875 116 28 561 831 37 623 432
2005 5 076 230
1 350 047
3 398 956 32 528 758 43 313 052
2006 6 035 291
1 736 087
4 234 236 41 955 128 54 802 680
2007 6 877 229
2 059 187
4 452 343 47 683 681 61 685 063
2008 7 489 852
7
910
407
2
160
973
4 498 171 52 767 093 67 336 644
2009
2 250 109
4 687 789 61 078 188 76 907 127
2010 8 891 041
Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa pengguna alat transportasi sepeda
motor sangat tinggi, namun keselamatan pengendara sepeda motor masih belum
terjamin karena penggunaan helm yang masih minim. Fakta di lapangan, alat
transportasi yang sering mengalami kecelakaan adalah sepeda motor. Hasil
Universitas Sumatera Utara
penelitian menunjukkan bahwa 88% kecelakaan sepeda motor terjadi pada bagian
kepala. Hal ini menunjukkan pemakaian helm sebagai alat pelindung kepala
sangatlah penting. Oleh karena itu pemerintah mengeluarkan undang-undang
untuk mewajibkan pengguna sepeda motor untuk menggunakan helm sebagai alat
pelindung saat berkendara.
Pertama kali dicetuskan untuk mewajibkan penggunaan helm di Indonesia
oleh Kepala Kepolisian RI Hoegeng, tetapi mendapatkan penolakan yang keras
pada waktu itu, kemudian ditetapkan secara resmi di dalam Undang-Undang
Republik Indonesia Nomor 14 Tahun 1992 pasal 23 yang mewajibkan pengendara
sepeda motor dan penumpang sepeda motor serta kendaraan lain yang tidak
memakai rumah-rumah untuk memakai helm dan Undang-Undang Republik
Indonesia Nomor 22 Tahun 2009 pasal 57 bahwa perlengkapan kendaraan
bermotor bagi sepeda motor adalah helm Standar Nasional Indonesia. Namun
masih banyak pengendara sepeda motor yang melanggar UU tersebut dan tidak
mengerti betapa pentingnya helm bagi keselamatan saat mengendarai sepeda
motor. Selain itu juga masih banyak masyarakat yang tidak mengetahui bedanya
helm standar SNI dengan helm standar biasa. Masih banyak masyarakat yang
menganggap bahwa semua helm itu sama saja.
Helm sangat penting bagi
pengendara sepeda motor karena helm berfungsi untuk melindungi kepala
pengendara dari benturan serius saat terjadi kecelakaan. Selain itu helm juga dapat
berfungsi untuk melindungi wajah dan mata dari debu, pasir dan objek lainnya.
Selain memilih helm yang telah lulus standar keselamatan berkendara, para
pengendara juga harus bijak dalam menentukan helm yang baik. Karena jika helm
tidak nyaman dipakai, justru akan mengganggu konsentrasi ketika berkendara dan
Universitas Sumatera Utara
menjadi masalah bagi pemakainya. Suatu helm dikatakan lulus standar SNI
apabila telah melalui tahapan-tahapan yang telah ditentukan oleh Badan
Standardisasi Nasional.
Dengan dilandasi latar belakang di atas peneliti mengajukan satu usulan
penelitian untuk mengetahui berapa besar kekuatan helm sepeda motor Standar
Nasional Indonesia (SNI) dengan pemberian beban impak dengan menggunakan
alat uji jatuh bebas sebagai syarat yang harus dipenuhi dalam menyelesaikan studi
pada Program Studi Strata Satu Teknik Mesin Universitas Sumatera Utara.
1.2 .
Perumusan Masalah
Permasalahan yang ditinjau di sini adalah kecelakaan yang sering terjadi
pada pengendara sepeda motor yang jatuh dari kendaraan atau mengalami
benturan mengenai kepala yang memakai helm sepeda motor SNI. Disini peneliti
menguji di 3 titik yang berbeda, yaitu dibagian atas, samping dan belakang helm
karena ini merupakan titik yang paling sering terjadi benturan. Dari kejadian
tersebut perlu diketahui seberapa besar:
a. Tegangan yang diterima pada titik pengimpakan
b. Distribusi tegangan yang terjadi dipermukaan helm
c. Besar impak yang menyebabkan terjadinya keretakan pada helmet.
Pada penelitian ini menggunakan metode impak jatuh bebas dengan
menggunakan alat uji jatuh bebas multiguna yang ada pada Pusat Riset Impak dan
keretakan Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
Medan. Alat uji jatuh bebas ini memiliki ketinggian jatuh 4 meter dan kecepatan
sekitar 8,9 m/det.
Pada penelitian dengan menggunakan metode impak jatuh bebas ini helm
yang akan diuji adalah helm sepeda motor Standar Nasional Indonesia (SNI)
dengan merek BQZ yang dapat di beli di toko. Masalah yang perlu diketahui
adalah seberapa besar kekuatan dan berapa besar tegangan yang timbul pada
lokasi pengimpakan helm SNI yang dikenai beban impak dengan metode jatuh
bebas kecepatan rendah, sehingga helm tersebut dinyatakan sebagai helm dengan
Standar Nasional Indonesia (SNI).
1.3.
Tujuan Penelitian
1.3.1
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan seberapa besar
kekuatan impak helm sepeda motor yang dikenai beban impak menggunakan
metode jatuh bebas.
1.3.2
Tujuan Khusus
1. Penggunaan metode jatuh bebas untuk pengukuran beban impak
2. respon tegangan pada helm sepeda motor SNI
3. Pengukuran energi potensial yang mampu diserap helm pada berbagai
jenis anvil.
Universitas Sumatera Utara
1.4
Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penelitian ini diharapkan adalah:
1. Memberi informasi tentang pengujian helm sepeda motor SNI yang
dikenai beban impak menggunakan metode jatuh bebas.
2. Memberi informasi perbandingan pengujian helm sepeda motor SNI
dengan beban impak kecepatan tinggi dibandingkan dengan beban impak
metode jatuh bebas.
3. Memberi informasi pada dunia industri dan pemerintah tentang kekuatan
helm sepeda motor SNI yang ada sekarang ini terhadap beban impak
menggunakan metode jatuh bebas.
1.5.
Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan disusun sedemikian rupa sehingga konsep penulisan
proposal maenjadi berurutan dalam kerangka alur pemikiran yang mudah dan
prektis. Sistematika tersebut disusun dalam bentuk bab-bab yang saling berkaitan
satu sama lain yang terdiri dari 5 bab.
Bab I Pendahuluan, bab ini memberikan gambaran menyeluruh mengenai
Tugas Akhir yang meliputi, pembahasan tentang latar belakang,
perumusan
masalah, tujuan, manfaat dan sistematika penulisan. Bab II Tinjauan Pustaka,
berisikan landasan teori dan studi literatur yang berkaitan dengan pokok
permasalahan serta metode pendekatan yang digunakan untuk menganalisa
persoalan. Bab III Metodologi Penelitian, berisikan metode pengujian. Berisi juga
spesifikasi dari spesimen yang digunakan serta berisi langkah-langkah pengujian
yang digunakan dalam pengamatan. Bab IV Hasil dan Pembahasan, berisikan
Universitas Sumatera Utara
penyajian hasil yang diperoleh dari uji impak jatuh bebas dan simulasi dengan
menggunakan software ansys V 12.1. Bab V Kesimpulan dan Saran, berisikan
jawaban dari tujuan penelitian. Daftar Pustaka, berisikan literatur yang digunakan
sebagai refenrensi dalam penulisan tugas akhir ini. Lampiran, merupakan
lampiran data-data yang diperoleh selama penelitian berupa form asli ataupun data
yang bersumber dari literatur acuan.
Universitas Sumatera Utara