KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS
REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA
KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS
SEBELAS MARET SURAKARTA
SKRIPSI
Oleh :
NUR EFENDI
K2510051
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to2015
user
Januari
ii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Nur Efendi
NIM
: K2510051
Jurusan/ Progam Studi : PTK/ Pendidikan Teknik Mesin
Menyatakan
bahwa
skripsi
saya
berjudul
“KAJI
EKSPERIMENTAL
PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU
SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT
DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu,
sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil
jiplakan, saya bersedia menerima sangsi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Januari 2015
Yang membuat pernyataan
Nur Efendi
commit to user
iii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS
REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA
KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS
SEBELAS MARET SURAKARTA
Oleh :
NUR EFENDI
K2510051
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit
user
Januarito2015
iv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
vi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRAK
Nur Efendi. KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN
KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI
KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA. Skripsi, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Januari
2015.
Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Menyelidiki pengaruh variasi
komposisi bahan serbuk bambu, serbuk aluminium (Al), magnesium oksida
(MgO) dan resin polyester terhadap nilai koefisien gesek pada pengujian
performansi pengereman. (2) Menyelidiki variasi komposisi kampas rem dengan
bahan friksi serbuk bambu yang paling ideal terhadap koefisien gesek dengan
pembanding kampas rem Indoparts. (3) Menyusun hasil penelitian untuk
suplemen materi bahan ajar yang disusun sebagai penunjang mata kuliah
komposit di PTM JPTK FKIP UNS.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Data diperoleh
dengan melakukan uji performansi pengereman menggunakan mesin Prony
Brake. Proses pengambilan sampel dilakukan dengan membuat 3 komposisi
kampas rem, setiap komposisi dibuat 3 buah sampel menjadi (1A, 1B, 1C; 2A,
2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data diperoleh dari hasil uji performansi pengereman
kemudian dimasukkan ke dalam tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik,
kemudian dianalisis.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa:(1) Variasi
komposisi kampas rem berpengaruh terhadap nilai koefisien gesek. Semakin
bertambahnya persentase komposisi serbuk bambu maka semakin rendah nilai
koefisien gesek sampel kampas rem, serta semakin bertambahnya persentase
magnesium oksida (MgO) maka semakin meningkat pula koefisien gesek yang
dihasilkan. (2) Koefisien gesek yang paling mendekati dengan nilai koefisien
gesek kampas rem Indoparts adalah sampel kampas rem komposisi 1 dengan
komposisi serbuk bambu 35%, aluminium 15%, MgO 35%, resin 15% dengan
nilai koefisien gesek 0,365. (3) Dari hasil penelitian dapat disusun bahan ajar
tentang komposit kampas rem sebagai suplemen bahan ajar mata kuliah komposit
di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
Fakutas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Kata Kunci: kampas rem, komposit, performansi pengereman, prony brake,
serbuk bambu.
commit to user
vii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRACT
Nur Efendi. EXPERIMENTAL EXAMINE BRAKING POWER OF BRAKE
SHOE WITH BAMBOO POWDERS SUPPLEMENTS AS COMPOSITE
MATERIALS STUDY COURSE IN MECHANICAL ENGINEERING
EDUCATION PROGRAM. Thesis. Faculty of Teacher Training and Education
Science. Sebelas Maret University Surakarta. December 2014.
The purpose of this research were: (1) To research the effect of
composition variations with materials bamboo powders, aluminium (Al),
magnesium oxide (MgO), and polyester resin toward the friction coefficient value
at the braking performance test. (2) To research the composition variation brake
pad with material friction bamboo powders the most ideal friction coefficient
value with Indoparts brake pad as comparison. (3) To develop the results of this
research as teaching materials supplement of composite courses in Education
Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational
Education Faculty of Teacher Training and Education Universty Sebelas Maret
Surakarta.
This research used a descriptive quantitative method. Data were
obtained by using Prony Brake engine braking performance test. The sample
processed by making 3 composition of brake lining, each composition is made of
3 pieces of samples into (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data obtained
from the results of research put into a table and displayed in graphical form, then
analyzed.
Based on the results of this study concluded that: (1) Variations
composition the brake lining effect on the value of friction coefficient in the
braking performance test. The increasing percentage composition of bamboo
powder, will lower the braking performance (friction coefficient) brake lining
samples, as well as the increasing percentage of magnesium oxide (MgO) then
also improve braking performance (friction coefficient). (2) The friction
coefficient that closest to the value of the friction coefficient Indoparts brake
lining is composition sample 1 with composition of 35% bamboo powder,
aluminum 15%, MgO 35%, resin 15% by 0,365 friction coefficient value. (3) The
research results can be structured into brake lining composite lesson as
composite course teaching materials supplement in the Study Program Education
Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational
Education Faculty of Teacher Training and Education University Sebelas Maret
Surakarta.
Keywords: friction coefficient, brake lining, Prony Brake, Composite.
commit to user
viii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
MOTTO
“Sesungguhnya Allah Tidak Akan Mengubah Keadaan Suatu Kaum Kecuali
Kaum Itu Sendiri Yang Mengubah Apa-apa Yang Ada Pada Diri Mereka”
(Q.S. Ar-Ra’d : 11)
"Man Jadda wajada, artinya barang siapa bersungguh-sungguh maka dia akan
mendapatkan apa yang ia cita-citakan"
(Anonim)
“janganlah sekali-sekali meremehkan suatu perbuatan baik walaupan hanya
sekedar senyuman”
(Ileventa Oktora)
“Hidup ibarat berjalan menuju suatu tempat yang tak dapat diulang tak dapat
kembali, jadi buatlah setiap langkahmu berarti serta niatkan ibadah kepada-Nya,
karena kepada-Nya kita hanya kembali”
(Nur Efendi)
“janganlah malu menjadi pembeda, janganlah malu menjadi orang asing karena
tak ada orang sukses yang mengikuti jalan kebanyakan orang.”
(Nur Efendi)
commit to user
ix
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Segala Puji bagi Allah SWT kupanjatkan rasa syukur karena dengan izin
dan kuasa-Nya, akhirnya dapat kupersembahkan karya ini untuk:
Bapak dan Ibu Tercinta
Terimakasih aku persembahkan kepada Bapakku Mulyono dan Ibuku Giyatni atas
pengorbananmu, nasehatmu, motivasi, do’a dan restu yang tak henti-hentinya
kalian berikan untukku.
Saudara Saudariku
Terimakasih yang sangat banyak untuk kakakku tercinta Afita Sari serta adikadikku Dody Kurniawan, Dimas Budi P., Handy Prabowo, atas semua
dukungannya, nasehatnya, kekocakannya, bercandanya serta bertengkarnya
sehingga bikin betah dirumah.
Kekasihku
Terimaksaih kepada adinda Ileventa Oktora Y.P. Amd.Kep., atas dukungan,
nasehat, kesabaran, serta waktu yang selalu ada saat aku butuhkan.
Dosen Pembimbing
Salam hormat bagi pembimbing saya dari Team Prony Brake, Budi Harjanto,
S.T., M.Eng., Drs. Ranto, M.T., dan Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., yang selalu
memberi ilmu yang barokah buat saya.
Team Prony Brake
Terimakasih untuk solid dan kekompakannya. Andi Priyanto (Gundulz), Arif
Kurniawan (Penjok) dan Hanung Frediyanto (Bolu). Bangga dengan kalian
dengan berbagai kesibukkan masing-masing masih tetap mengutamakan kerja
samanya. Walau kadang kala ada batu sandungan, itu hanya sebagai pemberi
warna perjuangan kita.
Team Support
Adit B, Angga, Ari W, Ayub, Bayu, Devi A, Doni, Fauziah A, Ilham, Haris,
Mahmud, Rosyid, Rodhi, Rosyid,
Pungki,
Yushin, dan yang bersinggungan
commit
to user
x
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
dengan kita semua. Terimakasih atas bantuan, pengalaman, kekompakan, dan
kebersamaan selama ini.
Keluarga Besar PTM 2010
Terimakasih atas kerja sama dalam setiap perjuangan, dan kekompakan selama
ini. Semoga tali silaturahmi kita terjaga selalu.
Almamater Yang Aku Banggakan
commit to user
xi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang
memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat
menyelesaikan
skripsi
dengan
judul
“KAJI
EKSPERIMENTAL
PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU
SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT
DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya
skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai
pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik
dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
4. Drs. Ranto, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang dengan penuh kesabaran
memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.,selaku Dosen Pembimbing II, yang dengan
penuh semangat memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan
skripsi ini.
6. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing tambahan, yang
dengan penuh semangat memberikan ide dan motivasi sehingga memudahkan
dalam penyusunan skripsi ini.
commit to user
xii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
7. Drs. Bambang Prawiro M.M., selaku Pembimbing Akademik yang selalu
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pelaksanaan perkuliahan
sebagai bekal untuk menyusun skripsi ini.
8. Teman-teman PTM JPTK FKIP UNS Angkatan 2010.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta, Januari 2015
Penulis,
commit to user
xiii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ........................................................................................... i
Halaman pernyataan ................................................................................... ii
Halaman Pengajuan ................................................................................... iii
Halaman Persetujuan ................................................................................. iv
Halaman Pengesahan .................................................................................. v
Abstrak
........................................................................................... vi
Motto
........................................................................................... viii
Persembahan
........................................................................................... ix
Kata Pengantar ........................................................................................... xii
Daftar Isi
........................................................................................... xiii
Daftar Gambar ........................................................................................... xvi
Daftar Tabel
........................................................................................... xix
Daftar Lampiran .......................................................................................... xx
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................... 4
C. Pembatasan Masalah ............................................................................... 5
D. Perumusan Masalah ............................................................................... 6
E. Tujuan Penelitian .................................................................................. 6
F. Manfaat Penelitian .................................................................................. 6
1. Manfaat Teoritis ............................................................................... 6
2. Manfaat Praktis ............................................................................... 7
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................... 8
1. Rem
......................................................................................... 8
a. Pengertian Rem ............................................................................ 8
commit to user
b. Rem Tromol .................................................................................
9
xiv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
c. Rem Cakram ................................................................................ 12
2. Kampas Rem ...................................................................................... 15
a. Pengertian Kampas Rem ............................................................. 15
b. Karakteristik Bahan Kampas Rem .............................................. 15
c. Kampas Rem Asbestos ................................................................. 17
d. Kampas Rem Non Asbestos ......................................................... 17
3. Komposit
...................................................................................... 17
a. Pengertian Komposit .................................................................... 17
b. Serat
...................................................................................... 23
c. Matrik
...................................................................................... 24
4. Bahan dan Proses Pembuatan Kampas Rem ...................................... 25
a. Serbuk Bambu .............................................................................. 25
b. Aluminium ................................................................................... 26
c. MgO
...................................................................................... 27
d. Resin Polyester ............................................................................ 28
e. Katalis
...................................................................................... 29
f. Proses Kompaksi .......................................................................... 29
g. Proses Sintering ........................................................................... 31
5. Prony Brake ...................................................................................... 32
a. Pengertian Prony Brake ............................................................... 32
b. Rumus Prony Brake ..................................................................... 33
B. Penelitian Yang Relevan ........................................................................ 35
C. Kerangka Berpikir .................................................................................. 36
D. Hipotesis Penelitian ................................................................................ 39
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 40
1. Tempat Penelitian ............................................................................. 40
2. Waktu Penelitian ............................................................................. 40
B. Metode Penelitian .................................................................................. 41
C. Populasi dan Sampel ............................................................................. 41
commit to user
1. Populasi Penelitian ...........................................................................
41
xv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Sampel Penelitian ............................................................................. 41
D. Pengumpulan Data .................................................................................. 42
1. Identifikasi Variabel .......................................................................... 42
a. Variabel Bebas ............................................................................ 42
b. Variabel Terikat .......................................................................... 42
c. Variabel Kontrol ......................................................................... 43
2. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................. 44
a. Bahan Penelitian ......................................................................... 44
b. Alat Penelitian............................................................................. 45
c. Instrumen Penelitian ................................................................... 48
E. Prosedur Penelitian ............................................................................... 50
1. Urutan Langkah Eksperimen ............................................................. 51
a. Persiapan awal ............................................................................. 51
b. Pembuatan Spesimen ................................................................... 51
c. Pengujian Spesimen ..................................................................... 52
d. Penyusunan Bahan Ajar .............................................................. 52
F. Teknik Analisis Data ............................................................................... 53
BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data
1. Foto Spesimen
.................................................................................... 54
............................................................................. 55
2. Hasil Foto Makro ............................................................................. 56
3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ......................................... 58
B. Pembahasan Data
1. Foto Spesimen
............................................................................. 60
............................................................................. 61
2. Hasil Foto Makro ............................................................................. 62
3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ......................................... 63
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan ................................................................................................ 65
B. Implikasi
................................................................................................ 65
1. Implikasi Teoritis ............................................................................. 65
commit to user
2. Implikasi Praktis .............................................................................
66
xvi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3. Implikasi Pedagogis .......................................................................... 66
C. Saran
.................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
............................................................................... 68
commit to user
xvii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Water Recovery ...................................................................... 10
2.2
Single Leading Shoe Type ........................................................ 11
2.3
Double Leading Shoe Type....................................................... 11
2.4
Mekanisme Rem Cakram
2.5
Master Cylinder
2.6
Kampas Rem
2.7
Mekanisme kerja rem cakram hidrolik ..................................... 15
2.8
Komposisi komposit ................................................................. 20
2.9
Komposit Serat ........................................................................ 21
2.10
Komposit Serpih ....................................................................... 22
2.11
Komposit Partikel ..................................................................... 22
2.12
Filled (Skeletal) Composites..................................................... 23
2.13
Laminar Composites................................................................. 23
2.14
Serbuk bambu ........................................................................ 26
2.15
Serbuk aluminium .................................................................... 27
2.16
Magnesium Oksida ................................................................... 28
2.17
Polyester .................................................................................. 29
2.18
Katalis ...................................................................................... 29
2.19
Proses Kompaksi ..................................................................... 30
2.20
Jenis-jenis Kompaksi ................................................................ 30
2.21
Skema Prony Brake .................................................................. 32
2.22
Mesin Prony Brake ................................................................... 33
2.23
Kerangka Berfikir ..................................................................... 38
3.1
Timbangan ................................................................................ 45
3.2
Penyaring dengan Tipe MBT Sieve Shaker AG-515 ............... 46
3.3
Pengaduk (Mixer) ..................................................................... 46
3.4
Cetakan (Dies) .......................................................................... 47
commit to user
Mesin Press ..............................................................................
47
3.5
..................................................... 12
................................................................... 13
........................................................................ 14
xviii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.6
Oven Listrik .............................................................................. 48
3.7
Mesin Prony Brake ................................................................... 49
3.8
Diagram Alir Penelitian ............................................................ 50
4.1
Spesimen Kampas Rem, 1) Komposisi 1; 2) Komposisi 2; 3)
Komposisi 3 .............................................................................. 55
4.2
Hasil Foto Makro Komposisi 1 ................................................ 56
4.3
Hasil Foto Makro Komposisi 2 ................................................ 56
4.4
Hasil Foto Makro Komposisi 3 ................................................ 57
4.5
Hasil Foto Makro Kampas Rem Indopart ................................ 58
4.6
Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem
Terhadap Koefisien Gesek ....................................................... 60
commit to user
xix
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers ................... 24
3.1
Variasi Komposisi Bahan Rem berdasarkan fraksi massa ............ 42
4.1
Hasil Pengujian Koefisien Gesek Spesimen Kampas Rem Serbuk
Bambu Ori dan kampas rem Indopart ........................................... 59
4.2
Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem dengan Fraksi Massa .... 61
commit to user
xx
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1. Surat Perijinan .............................................................................
70
2. Perhitungan Koefisien Gesek ......................................................
80
3. Dokumentasi Penelitian ..............................................................
105
4. Desain CAD Prony Brake ..........................................................
109
5. Materi Bahan Ajar ......................................................................
118
commit to user
digilib.uns.ac.id
KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS
REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA
KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS
SEBELAS MARET SURAKARTA
SKRIPSI
Oleh :
NUR EFENDI
K2510051
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS NEGERI SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit to2015
user
Januari
ii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERNYATAAN KEASLIAN TULISAN
Saya yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama
: Nur Efendi
NIM
: K2510051
Jurusan/ Progam Studi : PTK/ Pendidikan Teknik Mesin
Menyatakan
bahwa
skripsi
saya
berjudul
“KAJI
EKSPERIMENTAL
PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU
SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT
DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA” ini benar-benar merupakan hasil karya saya sendiri. Selain itu,
sumber informasi yang dikutip dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam daftar pustaka.
Apabila pada kemudian hari terbukti atau dapat dibuktikan skripsi ini hasil
jiplakan, saya bersedia menerima sangsi atas perbuatan saya.
Surakarta,
Januari 2015
Yang membuat pernyataan
Nur Efendi
commit to user
iii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS
REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA
KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS
SEBELAS MARET SURAKARTA
Oleh :
NUR EFENDI
K2510051
Skripsi
Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan mendapatkan gelar
Sarjana Pendidikan Program Studi Pendidikan Teknik Mesin
Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
commit
user
Januarito2015
iv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
v
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
commit to user
vi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRAK
Nur Efendi. KAJI EKSPERIMENTAL PERFORMANSI PENGEREMAN
KAMPAS REM SERBUK BAMBU SEBAGAI SUPLEMEN MATERI
KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT DI PRODI PTM JPTK FKIP
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA. Skripsi, Fakultas
Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta. Januari
2015.
Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) Menyelidiki pengaruh variasi
komposisi bahan serbuk bambu, serbuk aluminium (Al), magnesium oksida
(MgO) dan resin polyester terhadap nilai koefisien gesek pada pengujian
performansi pengereman. (2) Menyelidiki variasi komposisi kampas rem dengan
bahan friksi serbuk bambu yang paling ideal terhadap koefisien gesek dengan
pembanding kampas rem Indoparts. (3) Menyusun hasil penelitian untuk
suplemen materi bahan ajar yang disusun sebagai penunjang mata kuliah
komposit di PTM JPTK FKIP UNS.
Penelitian ini menggunakan metode deskriptif kuantitatif. Data diperoleh
dengan melakukan uji performansi pengereman menggunakan mesin Prony
Brake. Proses pengambilan sampel dilakukan dengan membuat 3 komposisi
kampas rem, setiap komposisi dibuat 3 buah sampel menjadi (1A, 1B, 1C; 2A,
2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data diperoleh dari hasil uji performansi pengereman
kemudian dimasukkan ke dalam tabel dan ditampilkan dalam bentuk grafik,
kemudian dianalisis.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa:(1) Variasi
komposisi kampas rem berpengaruh terhadap nilai koefisien gesek. Semakin
bertambahnya persentase komposisi serbuk bambu maka semakin rendah nilai
koefisien gesek sampel kampas rem, serta semakin bertambahnya persentase
magnesium oksida (MgO) maka semakin meningkat pula koefisien gesek yang
dihasilkan. (2) Koefisien gesek yang paling mendekati dengan nilai koefisien
gesek kampas rem Indoparts adalah sampel kampas rem komposisi 1 dengan
komposisi serbuk bambu 35%, aluminium 15%, MgO 35%, resin 15% dengan
nilai koefisien gesek 0,365. (3) Dari hasil penelitian dapat disusun bahan ajar
tentang komposit kampas rem sebagai suplemen bahan ajar mata kuliah komposit
di Program Studi Pendidikan Teknik Mesin Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan
Fakutas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Kata Kunci: kampas rem, komposit, performansi pengereman, prony brake,
serbuk bambu.
commit to user
vii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
ABSTRACT
Nur Efendi. EXPERIMENTAL EXAMINE BRAKING POWER OF BRAKE
SHOE WITH BAMBOO POWDERS SUPPLEMENTS AS COMPOSITE
MATERIALS STUDY COURSE IN MECHANICAL ENGINEERING
EDUCATION PROGRAM. Thesis. Faculty of Teacher Training and Education
Science. Sebelas Maret University Surakarta. December 2014.
The purpose of this research were: (1) To research the effect of
composition variations with materials bamboo powders, aluminium (Al),
magnesium oxide (MgO), and polyester resin toward the friction coefficient value
at the braking performance test. (2) To research the composition variation brake
pad with material friction bamboo powders the most ideal friction coefficient
value with Indoparts brake pad as comparison. (3) To develop the results of this
research as teaching materials supplement of composite courses in Education
Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational
Education Faculty of Teacher Training and Education Universty Sebelas Maret
Surakarta.
This research used a descriptive quantitative method. Data were
obtained by using Prony Brake engine braking performance test. The sample
processed by making 3 composition of brake lining, each composition is made of
3 pieces of samples into (1A, 1B, 1C; 2A, 2B, 2C; 3A, 3B, 3C). Data obtained
from the results of research put into a table and displayed in graphical form, then
analyzed.
Based on the results of this study concluded that: (1) Variations
composition the brake lining effect on the value of friction coefficient in the
braking performance test. The increasing percentage composition of bamboo
powder, will lower the braking performance (friction coefficient) brake lining
samples, as well as the increasing percentage of magnesium oxide (MgO) then
also improve braking performance (friction coefficient). (2) The friction
coefficient that closest to the value of the friction coefficient Indoparts brake
lining is composition sample 1 with composition of 35% bamboo powder,
aluminum 15%, MgO 35%, resin 15% by 0,365 friction coefficient value. (3) The
research results can be structured into brake lining composite lesson as
composite course teaching materials supplement in the Study Program Education
Department of Mechanical Engineering Department of Technical and Vocational
Education Faculty of Teacher Training and Education University Sebelas Maret
Surakarta.
Keywords: friction coefficient, brake lining, Prony Brake, Composite.
commit to user
viii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
MOTTO
“Sesungguhnya Allah Tidak Akan Mengubah Keadaan Suatu Kaum Kecuali
Kaum Itu Sendiri Yang Mengubah Apa-apa Yang Ada Pada Diri Mereka”
(Q.S. Ar-Ra’d : 11)
"Man Jadda wajada, artinya barang siapa bersungguh-sungguh maka dia akan
mendapatkan apa yang ia cita-citakan"
(Anonim)
“janganlah sekali-sekali meremehkan suatu perbuatan baik walaupan hanya
sekedar senyuman”
(Ileventa Oktora)
“Hidup ibarat berjalan menuju suatu tempat yang tak dapat diulang tak dapat
kembali, jadi buatlah setiap langkahmu berarti serta niatkan ibadah kepada-Nya,
karena kepada-Nya kita hanya kembali”
(Nur Efendi)
“janganlah malu menjadi pembeda, janganlah malu menjadi orang asing karena
tak ada orang sukses yang mengikuti jalan kebanyakan orang.”
(Nur Efendi)
commit to user
ix
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
PERSEMBAHAN
Segala Puji bagi Allah SWT kupanjatkan rasa syukur karena dengan izin
dan kuasa-Nya, akhirnya dapat kupersembahkan karya ini untuk:
Bapak dan Ibu Tercinta
Terimakasih aku persembahkan kepada Bapakku Mulyono dan Ibuku Giyatni atas
pengorbananmu, nasehatmu, motivasi, do’a dan restu yang tak henti-hentinya
kalian berikan untukku.
Saudara Saudariku
Terimakasih yang sangat banyak untuk kakakku tercinta Afita Sari serta adikadikku Dody Kurniawan, Dimas Budi P., Handy Prabowo, atas semua
dukungannya, nasehatnya, kekocakannya, bercandanya serta bertengkarnya
sehingga bikin betah dirumah.
Kekasihku
Terimaksaih kepada adinda Ileventa Oktora Y.P. Amd.Kep., atas dukungan,
nasehat, kesabaran, serta waktu yang selalu ada saat aku butuhkan.
Dosen Pembimbing
Salam hormat bagi pembimbing saya dari Team Prony Brake, Budi Harjanto,
S.T., M.Eng., Drs. Ranto, M.T., dan Yuyun Estriyanto, S.T., M.T., yang selalu
memberi ilmu yang barokah buat saya.
Team Prony Brake
Terimakasih untuk solid dan kekompakannya. Andi Priyanto (Gundulz), Arif
Kurniawan (Penjok) dan Hanung Frediyanto (Bolu). Bangga dengan kalian
dengan berbagai kesibukkan masing-masing masih tetap mengutamakan kerja
samanya. Walau kadang kala ada batu sandungan, itu hanya sebagai pemberi
warna perjuangan kita.
Team Support
Adit B, Angga, Ari W, Ayub, Bayu, Devi A, Doni, Fauziah A, Ilham, Haris,
Mahmud, Rosyid, Rodhi, Rosyid,
Pungki,
Yushin, dan yang bersinggungan
commit
to user
x
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
dengan kita semua. Terimakasih atas bantuan, pengalaman, kekompakan, dan
kebersamaan selama ini.
Keluarga Besar PTM 2010
Terimakasih atas kerja sama dalam setiap perjuangan, dan kekompakan selama
ini. Semoga tali silaturahmi kita terjaga selalu.
Almamater Yang Aku Banggakan
commit to user
xi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah yang Maha Pengasih dan Penyayang, yang
memberi ilmu, inspirasi, dan kemuliaan. Atas kehendak-Nya penulis dapat
menyelesaikan
skripsi
dengan
judul
“KAJI
EKSPERIMENTAL
PERFORMANSI PENGEREMAN KAMPAS REM SERBUK BAMBU
SEBAGAI SUPLEMEN MATERI KAJIAN MATA KULIAH KOMPOSIT
DI PRODI PTM JPTK FKIP UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA”.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi sebagian dari persyaratan untuk
mendapatkan gelar Sarjana pada Program Studi Pendidikan Teknik Mesin,
Jurusan Pendidikan Teknik Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan,
Universitas Sebelas Maret Surakarta. Penulis menyadari bahwa terselesaikannya
skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, dan pengarahan dari berbagai
pihak. Untuk itu, penulis menyampaikan terima kasih kepada:
1. Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
2. Ketua Jurusan Pendidikan Teknik dan Kejuruan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Ketua Program Studi Pendidikan Teknik Mesin, Jurusan Pendidikan Teknik
dan Kejuruan, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
4. Drs. Ranto, M.T. selaku Dosen Pembimbing I, yang dengan penuh kesabaran
memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan skripsi ini.
5. Yuyun Estriyanto, S.T., M.T.,selaku Dosen Pembimbing II, yang dengan
penuh semangat memberikan motivasi dan bimbingan dalam penyusunan
skripsi ini.
6. Budi Harjanto, S.T., M.Eng., selaku Dosen Pembimbing tambahan, yang
dengan penuh semangat memberikan ide dan motivasi sehingga memudahkan
dalam penyusunan skripsi ini.
commit to user
xii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
7. Drs. Bambang Prawiro M.M., selaku Pembimbing Akademik yang selalu
memberikan pengarahan dan bimbingan dalam pelaksanaan perkuliahan
sebagai bekal untuk menyusun skripsi ini.
8. Teman-teman PTM JPTK FKIP UNS Angkatan 2010.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena
keterbatasan penulis. Meskipun demikian, penulis berharap semoga skripsi ini
bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.
Surakarta, Januari 2015
Penulis,
commit to user
xiii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
Halaman Judul ........................................................................................... i
Halaman pernyataan ................................................................................... ii
Halaman Pengajuan ................................................................................... iii
Halaman Persetujuan ................................................................................. iv
Halaman Pengesahan .................................................................................. v
Abstrak
........................................................................................... vi
Motto
........................................................................................... viii
Persembahan
........................................................................................... ix
Kata Pengantar ........................................................................................... xii
Daftar Isi
........................................................................................... xiii
Daftar Gambar ........................................................................................... xvi
Daftar Tabel
........................................................................................... xix
Daftar Lampiran .......................................................................................... xx
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................................... 1
B. Identifikasi Masalah ............................................................................... 4
C. Pembatasan Masalah ............................................................................... 5
D. Perumusan Masalah ............................................................................... 6
E. Tujuan Penelitian .................................................................................. 6
F. Manfaat Penelitian .................................................................................. 6
1. Manfaat Teoritis ............................................................................... 6
2. Manfaat Praktis ............................................................................... 7
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka .................................................................................... 8
1. Rem
......................................................................................... 8
a. Pengertian Rem ............................................................................ 8
commit to user
b. Rem Tromol .................................................................................
9
xiv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
c. Rem Cakram ................................................................................ 12
2. Kampas Rem ...................................................................................... 15
a. Pengertian Kampas Rem ............................................................. 15
b. Karakteristik Bahan Kampas Rem .............................................. 15
c. Kampas Rem Asbestos ................................................................. 17
d. Kampas Rem Non Asbestos ......................................................... 17
3. Komposit
...................................................................................... 17
a. Pengertian Komposit .................................................................... 17
b. Serat
...................................................................................... 23
c. Matrik
...................................................................................... 24
4. Bahan dan Proses Pembuatan Kampas Rem ...................................... 25
a. Serbuk Bambu .............................................................................. 25
b. Aluminium ................................................................................... 26
c. MgO
...................................................................................... 27
d. Resin Polyester ............................................................................ 28
e. Katalis
...................................................................................... 29
f. Proses Kompaksi .......................................................................... 29
g. Proses Sintering ........................................................................... 31
5. Prony Brake ...................................................................................... 32
a. Pengertian Prony Brake ............................................................... 32
b. Rumus Prony Brake ..................................................................... 33
B. Penelitian Yang Relevan ........................................................................ 35
C. Kerangka Berpikir .................................................................................. 36
D. Hipotesis Penelitian ................................................................................ 39
BAB III METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ............................................................... 40
1. Tempat Penelitian ............................................................................. 40
2. Waktu Penelitian ............................................................................. 40
B. Metode Penelitian .................................................................................. 41
C. Populasi dan Sampel ............................................................................. 41
commit to user
1. Populasi Penelitian ...........................................................................
41
xv
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
2. Sampel Penelitian ............................................................................. 41
D. Pengumpulan Data .................................................................................. 42
1. Identifikasi Variabel .......................................................................... 42
a. Variabel Bebas ............................................................................ 42
b. Variabel Terikat .......................................................................... 42
c. Variabel Kontrol ......................................................................... 43
2. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................. 44
a. Bahan Penelitian ......................................................................... 44
b. Alat Penelitian............................................................................. 45
c. Instrumen Penelitian ................................................................... 48
E. Prosedur Penelitian ............................................................................... 50
1. Urutan Langkah Eksperimen ............................................................. 51
a. Persiapan awal ............................................................................. 51
b. Pembuatan Spesimen ................................................................... 51
c. Pengujian Spesimen ..................................................................... 52
d. Penyusunan Bahan Ajar .............................................................. 52
F. Teknik Analisis Data ............................................................................... 53
BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi Data
1. Foto Spesimen
.................................................................................... 54
............................................................................. 55
2. Hasil Foto Makro ............................................................................. 56
3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ......................................... 58
B. Pembahasan Data
1. Foto Spesimen
............................................................................. 60
............................................................................. 61
2. Hasil Foto Makro ............................................................................. 62
3. Hasil Pengujian Performansi Pengereman ......................................... 63
BAB V SIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN
A. Simpulan ................................................................................................ 65
B. Implikasi
................................................................................................ 65
1. Implikasi Teoritis ............................................................................. 65
commit to user
2. Implikasi Praktis .............................................................................
66
xvi
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3. Implikasi Pedagogis .......................................................................... 66
C. Saran
.................................................................................................... 67
DAFTAR PUSTAKA
............................................................................... 68
commit to user
xvii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Halaman
2.1
Water Recovery ...................................................................... 10
2.2
Single Leading Shoe Type ........................................................ 11
2.3
Double Leading Shoe Type....................................................... 11
2.4
Mekanisme Rem Cakram
2.5
Master Cylinder
2.6
Kampas Rem
2.7
Mekanisme kerja rem cakram hidrolik ..................................... 15
2.8
Komposisi komposit ................................................................. 20
2.9
Komposit Serat ........................................................................ 21
2.10
Komposit Serpih ....................................................................... 22
2.11
Komposit Partikel ..................................................................... 22
2.12
Filled (Skeletal) Composites..................................................... 23
2.13
Laminar Composites................................................................. 23
2.14
Serbuk bambu ........................................................................ 26
2.15
Serbuk aluminium .................................................................... 27
2.16
Magnesium Oksida ................................................................... 28
2.17
Polyester .................................................................................. 29
2.18
Katalis ...................................................................................... 29
2.19
Proses Kompaksi ..................................................................... 30
2.20
Jenis-jenis Kompaksi ................................................................ 30
2.21
Skema Prony Brake .................................................................. 32
2.22
Mesin Prony Brake ................................................................... 33
2.23
Kerangka Berfikir ..................................................................... 38
3.1
Timbangan ................................................................................ 45
3.2
Penyaring dengan Tipe MBT Sieve Shaker AG-515 ............... 46
3.3
Pengaduk (Mixer) ..................................................................... 46
3.4
Cetakan (Dies) .......................................................................... 47
commit to user
Mesin Press ..............................................................................
47
3.5
..................................................... 12
................................................................... 13
........................................................................ 14
xviii
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
3.6
Oven Listrik .............................................................................. 48
3.7
Mesin Prony Brake ................................................................... 49
3.8
Diagram Alir Penelitian ............................................................ 50
4.1
Spesimen Kampas Rem, 1) Komposisi 1; 2) Komposisi 2; 3)
Komposisi 3 .............................................................................. 55
4.2
Hasil Foto Makro Komposisi 1 ................................................ 56
4.3
Hasil Foto Makro Komposisi 2 ................................................ 56
4.4
Hasil Foto Makro Komposisi 3 ................................................ 57
4.5
Hasil Foto Makro Kampas Rem Indopart ................................ 58
4.6
Grafik Pengaruh Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem
Terhadap Koefisien Gesek ....................................................... 60
commit to user
xix
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel
Halaman
2.1
Sifat mekanik dari beberapa jenis material polymers ................... 24
3.1
Variasi Komposisi Bahan Rem berdasarkan fraksi massa ............ 42
4.1
Hasil Pengujian Koefisien Gesek Spesimen Kampas Rem Serbuk
Bambu Ori dan kampas rem Indopart ........................................... 59
4.2
Variasi Komposisi Bahan Kampas Rem dengan Fraksi Massa .... 61
commit to user
xx
digilib.uns.ac.id
perpustakaan.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran
Halaman
1. Surat Perijinan .............................................................................
70
2. Perhitungan Koefisien Gesek ......................................................
80
3. Dokumentasi Penelitian ..............................................................
105
4. Desain CAD Prony Brake ..........................................................
109
5. Materi Bahan Ajar ......................................................................
118
commit to user