Analisa kekuatan bengkok poros roda bela
BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Poros roda merupakan salah satu komponen yang sangat penting dari
sebuah sepeda motor karena poros berfungsi untuk menopang body, beban
kendaraan itu sendiri maupun, beban luar pada kendaraan dalam hal ini manusia
atau barang muatan pada sepeda motor. Sehingga diperlukan poros yang baik
untuk mencapai fungsi dari poros diatas.
Dengan banyaknya produk-produk industri yang beredar di pasaran
membuat orang mampu memanipulasi antara produk asli dan imitasi, produk yang
palsu akan di jual dengan harga yang lebih murah dan mempunyai kualitas yang
rendah tapi banyak diminati oleh pemakai produk-produk tersebut. Produk-produk
industri tersebut yang berupa suku cadang sepeda motor dalam hal ini poros roda
belakang sepeda motor khususnya pada sepeda motor Supra X.
Sebagai wilayah yang memiliki penduduk yang cukup banyak dalam
penggunaan barang industri seperti sepeda motor dan tidak memiliki keterampilan
dalam memilih suku cadang yang bagus, masyarakat NTT dapat dijadikan sebagai
sumber penghasilan bagi produsen suku cadang. Salah satu tempat yang
mempunyai masyarakat dengan pemahaman yang kurang tentang penggunaan
suku cadang adalah di Asuulun, Kelurahan Fatukbot, Kabupaten Belu, NTT.
Di daerah ini masyarakat sering menggunaan poros sepeda motor tanpa
mempedulikan mana yang sesuai dengan sepeda motornya, karena suku cadang
yang asli sangat mahal tapi memiliki kualitas yang baik maka masyarakat
berinisisatif untuk menggunakan suku cadang yang imitasi dan mempunyai harga
yang terjanngkau tetapi kualitasnya belum tentu bagus.
Berdasarkan uraian tersebut diatas maka penulis tertarik melakukan
penelitian dalam bentuk pengujian bahan dari jenis poros sepeda motor Supra X
tahun 2008, dengan membandingkan kekuatan bahan pembentuk poros roda
sepeda motor Supra X yang genuine dan non genuine, dan juga untuk mengetahui
apakah harga dari suatu poros roda dapat mempengaruhi kualitas suatu poros atau
tidak?, maka penulis mengangkat masalah ini sebagai bahan penulisan proposal
1
tugas akhir dengan judul : Analisa Kekuatan Bengkok Poros Roda Belakang
(Genuine Dan Non Genuine) Pada Sepeda Motor Supra X.
1.2.
Perumusan Masalah
a. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas maka
dirumuskan permasalahan dalam penulisan proposal tugas akhir ini adalah
seberapa besar perbedaan kekuatan bengkok dari tiap-tiap jenis poros roda
belakang (genuine dan non genuine) pada sepeda motor Supra X.
b. Batasan Masalah
Adapun yang menjadi batasan masalah yang ada dalam proposal adalah
sebagai berikut:
1. Menghitung defleksi dan elastisitas poros roda sepeda motor.
2. Menguji kekuatan bengkok poros roda genuine dan non genuine yang
masih baru. (Honda Genuine Parts, JW Parts dan Tzeng)
1.3.
Tujuan Dan Manfaat Penelitian
a. Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui seberapa besar perbedaan kekuatan bengkok poros
roda yang genuine dan non genuine pada roda belakang motor Supra
X.
2. Untuk mengetahui apakah harga suatu
poros roda belakang
berbanding lurus dengan kekuatan suatu bahan
b. Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis agar mengetahui perbandingan kekuatan bahan pada tiaptiap merek poros roda belakang sepeda motor.
2. Bagi pengguna sepeda motor sebagai informasi tentang kekutan
bahan dari suku cadang yang akan dibeli.
3. Bagi teknisi atau mekanik agar memberikan informasi yang jelas
terhadap pembeli mengenai perbedaan dari kekuatan bengkok poros
roda sepeda motor.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Poros
2.1.1. Pengertian Poros
Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang
bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi, puli, roda gila, engkol,
sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan,
beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau
berupa gabungan satu dengan lainnya. (Josep Edward Shigley, 1983).
Poros banyak kita jumpai pada kendaraan-kendaraan bermotor diantaranya
pada sepeda motor, yang akan dibahas penulis ialah penggunaan poros roda pada
kendaraan bermotor yaitu sepeda motor Supra X.
2.1.2. Bahan Poros
Poros untuk sepeda motor dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan
difinis, baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan dari ingot yang
dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan di cor. Meskipun demikian, bahan ini
kelurusannya agak kurang tepat dan dapat mengalami deformasi karena tegangan
yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak, karena ada tegangan sisa
didalam poros. Tetapi penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi keras
dan kekuatannya bertambah besar.
Poros – poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban
berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat
tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja
khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian
pemakaian baja paduan tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena
putaran tinggi dan beban berat. Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan
penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk
memperoleh kekuatan yang diperlukan. (Kiyokatsu Suga,1997)
3
2.1.3. Efek Getaran Terhadap Material Poros
Defleksi adalah perubahan bentuk pada poros dalam arah y akibat adanya
pembebanan vertikal yang diberikan pada poros. Sumbu sebuah poros akan
terdeteksi dari kedudukannya semula bila benda dibawah pengaruh gaya terpakai.
Dengan kata lain suatu poros akan mengalami pembebanan, baik itu beban
terpusat maupun terbagi merata akan mengalami defleksi. (Soemono, dkk 1989)
Jika putaran mesin dinaikkan maka terjadi getaran yang luar biasa besarnya.
Putaran ini disebut putaran kritis. Karena getaran memberikan efek beban yang
berulang-ulang yang menyebabkan terjadinya defleksi pada poros yang
menyebabkan poros menjadi tidak lurus lagi akibat material mengalami kelelahan
akibat pembebanan yang terjadi terus menerus (fatik), di dukung dengan panas
yang di akibatkan gesekan antar bearing yang menyebabkan material berubah
struktur namun itu hanya berpengaruh kecil karena panas tidak meningkat akibat
adanya pendinginan secara alami yaitu melalui udara. Sebaliknya apabila poros
tidak lurus lagi maka memberikan efek getaran yang lebih besar lagi yang
mengakibatkan kerugian energi dan bisa menyebabkan kerusakan.
2.1.4. Beban Yang Terjadi Pada Poros Roda Sepeda Motor
Ada beberapa beban yang terjadi pada poros sepeda motor yaitu beban
puntir dan beban tekan, yang akan dibahas disini adalah beban tekan.
F
F
F
Gambar .1. Gaya atau beban-beban yang diterima poros roda
4
Pada poros sepeda motor, poros menerima beban dari atas dan juga dari
bawah, beban dari atas biasanya terjadi pada kedua ujung poros yang menjadi
tumpuan, sedangkan dari bawah ialah pada saat roda mendapat beban dari atas
diteruskan ke roda, karena roda disini terhubung melalui poros maka, beban akan
terjadi melalui bagian bawah poros karena roda akan memantul ke aspal sehingga
memberikan gaya dorong dari bawah tepat kebagian tengah poros.
2.2. Baja
2.2.1. Pengertian Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon
sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara
0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah
sebagai unsur pengeras dengan mencegah diskolasi bergeser pada kisi kristal
(crystal lattice) atom besi.
Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan
(manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan
kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa
didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan
kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain
membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
2.2.2. Klasifikasi Baja
Ada beberapa macam pengelompokan baja diantaranya :
1. Baja Mangan (10% - 18%Mn) bersifat keras, kuat, dan awet sering
digunakan untuk rel kereta api, lapis kendaraan perang dan mesin
penghancur batu.
2. Baja Silikon (1% - 5% Si) bersifat keras, kuat dan mempunyai gaya
magnet kuat sering digunakan untuk bahan pembuat magnet.
3. Durion (12% - 15% Si) bersifat tahan karat dan asam sering digunakan
untuk pipa, ketel dan kondensor.
4. Invar (36% Ni) bersifat koefisien muai rendah digunakan untuk alat
pengukur/meteran.
5
5. Baja kromium vanadium (1% - 10% Cr) bersifat kuat dan tahan
tekanan/beban digunakan untuk poros kendaraan.
6. Baja tahan karat/Stainless steels (14% - 18% Cr,7% - 9% Ni) bersifat
tahan karat untuk alat pemotong dan perkakas dapur.
2.2.3. Sifat Baja
Baja mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi bahan industri
yang sangat berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan,
kelenturan, keuletan, kekerasan dan ketahanan terhadap korosi. (Lawrance H. Van
Vlack,1981)
1.
Kekuatan (strength)
Baja mempunyai kemampuan tarik, lengkung, dan tekan yang
sangat besar. Pada setiap pabrikan baja menandai beberapa besar daya
kekuatan baja itu misalnya, memasukan satu baja batangan dan
mencatumkan pada baja itu ST 37. di sini ST menunjukan bahwa baja
itu menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja
itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N yang
dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi
patah.
Dalam hal ini kekuatan tarik itu adalah 3700 N/mm 2. dahulu kita
mencantumkan kekuatan tarik baja itu ST 37, karena kekuatan tariknya
adalah 37 kgf/mm2. Karna smengandung sedikit kadar karbon, maka
semua jenis baja mempunyai kekuatan tarik yang kuat. Oleh karna
kekuatan tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai
tegangan, seperti tegangan lentur.
2.
Ketangguhan Baja (toughness) adalah hubungan antara jumlah
energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus.
Semakin kecil energi yang diserap oleh baja, maka baja tersebut
makin rapuh dan makin kecil ketangguhannya. Cara ujinya dengan
cara memberi pukulan mendadak (impact/pukul takik).
3.
Keuletan Baja (ductility) adalah Kemampuan baja untuk
berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan
besarnya regangan/strain yang permanen sebelum baja putus.
6
Keuletan ini juga berhubungan dengan sifat dapat dikerjakan pada
baja. Cara ujinya berupa uji tarik.
4.
Kekerasan
Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan konstruksi, baja
mungkin saja untuk digunakan berbagai tujuan. Apabila untuk produkproduk baja tertentu ada suatu keharusan, maka bisa saja baja itu,
dengan cara dipanaskan,dibuat luar biasa kerasnya.
5.
ketahanan terhadap korosi
Tanpa perlindungan, baja sangat cepat berkarat. Maka baja diberikan
perlindungan yang sangat efektif dengan berbagai cara.
2.3. Pengujian Bengkok
2.3.1. Pengertian Uji Bengkok
Pengujian bengkok adalah pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
kemampuan deformasi dan modulus elestisitas dari suatu benda atau bahan uji,
dalam hal ini poros roda sepeda motor Supra X yang dibutuhkan menurut
fungsinya. Tujuan pengujian bengkok adalah mengetahui ketahanan bengkok
suatu bahan. Pengujian dapat dilakukan terhadap logam keras/getas seperti besi
cor atau terhadap logam liat/ulet.
Pada waktu benda uji dibengkokkan maka akan terjadi perubahan bentuk
pada bagian yang dibengkokan. Bagian luar akan defleksi mendapat tarikan,
sedangkan bagian dalam akan mendapatkan tekanan dan pada bagian tengahnya
netral. Besarnya defleksi ini tergantung dari jenis bahan, dimensi bahan dan beban
yang bekerja. Defeksi yang terjadi dapat diukur dengan alat ukur (Dial Indikator)
dan dari hasil yang diperoleh kemudian dapat dihitung modulus elastisitasnya.
7
2.3.2. Rumus Perhitungan Uji Bengkok
Menurut ilmu gaya yang dipakai, defleksi (y) dapat dihitung berdasarkan rumus :
Untuk posisi pembebanan terletak ditengah-tengah
F
a=½L
A
b=½L
L
B
Gambar 2. Posisi Pembebanan Pada Poros
1
L
2
a=b=
Y=
F X L3
48 x E ∙ I
……………………………… (Thimoshenko,
1988)
E=
F X L3
48 X Y ∙ I
……………………………… (Thimoshenko,
1988)
Keterangan :
F
= Besarnya beban (N)
L
= jarak antara titik tumpu (mm)
I
= Momen inersia (mm4)
E
= Modulus elastisitas (N/mm2)
Y
= Defleksi (mm)
YC
= Defleksi di titik C (mm)
Mencari reaksi tumpuan :
∑MA = 0
F . a – RB .L = 0
F.a = RB.L
RB =
1
F. L
2
L
8
1
F
2
=
∑ FY = 0
RA + ½ F – F = 0
RA -
1
2
RA =
1
F………………………………..(Thimoshenko, 1988)
2
F=0
Untuk mencari defleksi yang terjadi, dicari degan metode bidang momen
(Timoshenko, 1988)
F
½L
½L
C
A
B
A1
B1
¼L
G
Gambar 3. Mencari defleksi yang terjadi pada poros
∑ MA = ∑MB = 0
∑ MC = RA . ½ L – RB . ½ L
=½F.½L–½F.½L
= ¼ FL – ¼ FL
∑ MC = 0
Bila bidang momen diatas dianggap sebagai beban khayal ( G ) maka:
1
FL x
4
G =
1
2
x
(Thimoshenko 1988)
=
1
16
2
FL
9
1
L
2
…………………………
Sehingga beban khayal total :
Gtotal= 2G
1
16
=2 x
2
x
FL
1 2
FL
8
=
Dalam hal ini perlu kita mencari reaksi tumpuan khayal (RA’dan
RB’)dengan cara seperti mencari reaksi tumpuan yang sebenarnya yaitu RA dan
RB .
Dari situ diperoleh :
RA’ - RB’
=
1
2
x 2G
=
1
8
x
2
FL
1
16
=
x
1
2
2
x
FL
……………………
(Thimoshenko 1988)
Untuk harga defleksi di titik C’ dapat diperoleh dengan menghitung
momen khayal dititik C’ sebagai berikut :
MC’
= YC =
[
( )]
1
1
1 1
R A' X L−G X L L
EI
2
3 2
[
=
1 1
1 1
1 1
FL2 X L
FL2 X X L
EI 16
2 16
3 2
=
1 1
1
FL3 FL 3
EI 32
96
=
1 2
FL3
EI 96
=
1
2
X
FL 3
EI 48
[
[
]
]
]
3
YC =
FL
48 EI
……………………………… (Thimoshenko 1988)
10
Dengan perhitungan ini kita dapat menggunakan beberapa rumus untuk
momen inersia dari penampang batang uji antara lain :
Penampang bulat
Ix = Iy = I
y
I=
x
x
d
Gambar 4. Penampang poros
Momen tahanan (ω ) :
ω = 2x
ω=
π 3
d
64
π 3
d
32
11
π 4
d
64
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1.
Lokasi Dan Waktu Pelaksanaan
1.
Lokasi penelitian:
Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium pengujian bahan
Politeknik Negeri Kupang dengan pertimbangan, laboratorium politeknik
negeri kupang memiliki sumber daya yang cukup lengkap, untuk
melakukan penelitian dan terdapat instruktur-instruktur yang ahli dalam
bidang pengujian bahan yang siap mendampingi dalam pelaksanaan
2.
penilitian.
Waktu pelaksanaan penilitian adalah:
Penelitian ini telah dilaksanakan pada tanggal 10 Oktober 2012.
3.2.
Variabel Yang Diamati
Penelitian ini merupakan penelitian komparatif, yaitu membandingkan 2
(dua) hal atau objek secara langsung untuk mencari yang terbaik.
Adapun variabel penelitian ini adalah :
1. Variabel bebas :Jenis poros roda Supra X (Honda Genuine Parts, JW
Parts dan Tzeng)
2. Variabel terikat : Defleksi poros roda
12
3.3.
Spesifikasi Jenis Poros Roda Sepeda Motor Supra X
Adapun spesifikasi dari jenis-jenis poros roda sepeda motor Supra X adalah:
1. Poros roda merek Honda Genuine Parts
P
= 20 Cm
D
= 12 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 16
H
= Rp. 65.000,00
2. Poros roda merek JW Parts
P
= 20 Cm
D
= 12 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 18
H
= Rp. 35.000,00
3. Poros roda merek Tzeng
P
= 20 Cm
D
= 11,8 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 20
H
= Rp. 15.000,00
P
= Panjang Poros
D
= Diameter
B
= Berat
JU
= Jumlah Ulir
H
= Harga Poros
Ket :
3.4.
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang diperlukan sebelum penelitian :
1. Alat
a. 1 unit universal machine dan perlengkapannya
b. Jangka sorong
c. Dial indikator
13
d. Dinamo meter (pengukur gaya)
2. Bahan
a. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek Honda
genuine parts.
b. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek JW Parts.
c. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek Tzeng.
Ket :
1. JW Parts
2. Tzeng
3. Honda Genuine Parts
Gambar 5. Jenis-jenis poros roda belakang sepeda motor Supra X
3.5.
Prosedur Penelitian
Data yang dirancang untuk penelitian ini adalah data yang bersifat
kuantitatif yang bersumber dari serangkaian eksperimen, yaitu hasil pengukuran
jumlah Defleksi dan Elastisitas poros roda selama pembebanan berlangsung.
Hal ini dilakukan dengan 3 (tiga) jenis eksperimen. Eksperimen I adalah
pengujian menggunakan poros pada roda belakang motor Supra X, dengan merek
poros Honda Genuine Parts, eksperimen II adalah pengujian menggunakan poros
roda belakang motor Supra X, dengan merek JW Parts dan eksperimen III adalah
dengan menggunakan poros roda belakang supra X, dengan merek Tzeng.
Dalam eksperimen ini pengukuran dilakukan dengan kondisi poros roda
sepeda motor yang masih baru dan ukuran pembebanan yang bervariasi.
Pengaturan pembebanan poros roda sepeda motor pada 200 N s/d 1800 N
dilakukan dengan cara menyetel ukuran pembebanan agar tetap beraturan dengan
menggunakan dinamo meter atau pengukur gaya.
Agar pengukuran poros sepeda motor dapat dikontrol dengan baik, maka
diperlukan pengawasan atau ketelitian ekstra agar tidak terjadi kesalahan dalam
menyetel beban atau gaya yang akan diberikan pada benda uji.
14
Pada saat melakukan eksperimen terjadi kejadian diluar perencanaan,
misalnya listrik padam ataupun gaya atau pembebanan yang diberikan melebihi
batas yang telah ditentukan.
Langkah – langkah eksperimen melalui 2 (dua) tahapan, yaitu tahap
persiapan dan tahap pengujian :
1. Tahap Persiapan
a) Menggunakan rumus untuk menghitung titik pembebanan pada titik
pusat poros roda.
b) Memasang poros pada roda penumpu dengan posisi a = b.
c) Menyiapkan pengukur gaya dengan perhitungan dari awal.
d) Menyiapkan dial indikator dengan arah jarum jamnya dari 0 μm (nol).
2. Tahap Pengujian
a) Menghidupkan mesin universal, lalu setel ukuran pembebanan sesuai
dengan yang dinginkan untuk dilakukan pengujian dan selanjutnya
dilakukan perhitungan dengan menggunakan dial indikator untuk
melihat pembengkokan yang terjadi.
b) Menggerakkan mesin sehingga benda uji menyentuh penekan. Catat
kenaikan bebannya (beban awal 200 N).
c) Menaikkan beban setiap 200 N secara bertahap.
d) Menghitung defleksi dan elastisitas poros yang di uji dengan rumus
yang ada.
e) Menyetel kembali semua alat ukur ke ukuran semula, barulah
f)
dilakukan eksperimen berikut.
Pengujian tersebut dilakukan selama 1 (satu) kali percobaan untuk
tiap-tiap poros.
Secara ringkas prosedur penelitian dapat dilihat pada diagram alir berikut :
Mulai
15
Pemilihan jenis poros sepeda motor Supra X
Mempersiapkan fasilitas dan lokasi penelitian
Melakukan pengujian di lokasi (laboratorium
perawatan dan perbaikan)
Data hasil pengujian
Tidak
Layak
Ya
Analisa Data
Selesai
Gambar 6. Diagram alir rencana penelitian
3.6.
Teknik Pengumpulan Data
1.
Studi Kepustakaan (Literatur) Kesimpulan
Studi kepustakaan yang dilakukan dengan cara mengumpulkan
literatur tentang prinsip dasar, konsep – konsep dasar dan spesifikasi
2.
yang relevan dengan masalah yang diteliti.
Studi Deskripsi (Pengumpulan Data)
Suatu studi yang menghasilkan sejumlah besar informasi mengenai
berbagai keadaan yang terjadi dilapangan dengan cara menanyakan
langsung kepada mekanik atau bengkel-bengkel.
3.
Studi Eksperimen
Pada metode ini penulis mengambil data dengan cara mengadakan
penelitian pada tiap-tiap jenis poros roda belakang sepeda motor.
3.7.
Teknik Analisis Data
16
Untuk memperoleh data yang spesifik maka dilakukan 1 (satu) kali
percobaan untuk setiap poros roda, selanjutnya data-data hasil pengujian dihitung.
Analisa data penelitian dilakukan secara teknik statistik (analisa komperatif) yaitu
dengan membandingkan hasil pengukuran untuk tiap-tiap jenis poros sepeda
motor Supra X dengan cara membandingkan grafik gaya Vs defleksi dan gaya Vs
modulus elastisittas.
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Data Pengujian Bengkok
4.1.1. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang JW Parts
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang JW Parts di
peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek JW Parts
No
1
2
3
4
5
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
17
Defleksi Y (mm) x (102
)
0
28
44
58
66
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
73
84
94
104
114
125
136
145
157
170
186
208
234
275
399
530
4.1.2. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang Honda Genuine Parts
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang Honda
Genuine Parts di peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek Honda Genuine Parts
No
Gaya F (N)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
18
Defleksi Y (mm) x
(10-2)
0
24
36
48
62
87
94
102
110
120
128
137
148
153
163
170
182
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
6000
6200
6400
6600
6800
7000
7200
190
200
208
216
227
235
246
256
264
278
290
308
320
339
360
375
430
484
580
734
4.1.3. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang Tzeng
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang Tzeng di
peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek Tzeng
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
19
Defleksi Y (mm) x (10-2)
0
30
40
52
62
70
81
90
99
108
120
129
143
153
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
165
177
190
207
224
243
263
287
320
353
392
450
516
604
760
974
4.2. Contoh Perhitungan Data Pengujian
Data perhitungan yang diambil berdasarkan data nomor 2 s/d 6 pada poros
JW Parts dimana :
Diketahui :
D
= 12 mm
L
= 160 mm (Panjang tumpuan)
Ditanya E =…?
1. Mencari momen inersia
I=
=
3,14 4
12
64
3,14
20736
64
I = 1017,36 mm4
2. Mencari modulus elastisitas
a. F = 200, Y = 0,28
20
3
E=
200 x 160
48 x 0,28 x 1017,36
=
200 x 4096000
13673,318
=
819200000
13673,318
= 59912,30512 N/mm2
b. F = 400, Y = 0,44
3
E=
400 x 160
48 x 0,44 x 1017,36
=
400 x 4096000
21486,6432
=
1638400000
21486,6432
= 76252,02247 N/mm2
c. F = 600, Y = 0,58
E=
600 x 160 3
48 x 0,58 x 1017,36
=
600 x 4096000
28323,3024
=
2475600000
28323,3024
= 87405,06192 N/mm2
d. F = 800, Y= 0,66
E=
800 x 1603
48 x 0,66 x 1017,36
=
800 x 4096000
32229,9648
=
3276800000
32229,9648
= 101669,4201 N/mm2
e. F= 1000, Y= 0,73
E=
=
1000 x 160 3
48 x 0,73 x 1017,36
1000 x 4096000
35648,2944
21
=
4096000000
35648,2944
= 114900,3078 N/mm2
3. Mencari momen tahanan
ω=
π 3
d
32
ω=
3,14 3
12
32
ω=
3,14
1728
32
ω = 0,098125 x 1728
ω = 169,56 mm3
‘
4.3. Hasil Perhitungan
4.3.1. Hasil Perhitungan Poros JW Parts
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 4. Hasil perhitungan data pengujian poros merek JW Parts
No
1
2
3
4
Gaya F (N)
0
200
400
600
Defleksi Y (mm)
0
0,28
0,44
0,58
22
Modulus Elastisitas E
(N/mm2)
0
59912,30337
76252,02247
86769,54281
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
800
0,66
1000
0,73
1200
0,84
1400
0,94
1600
1,04
1800
1,14
2000
1,25
2200
1,36
2400
1,45
2600
1,57
2800
1,7
3000
1,86
3200
2,08
3400
2,34
3600
2,75
3800
3,99
4000
5,3
Momen Tahanan = 169, 56
a.
Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros JW Parts
23
101669,3633
114900,3078
119824,6067
124923,5262
129041,8842
132437,7232
134203,5595
135683,7459
138831,2685
138904,9581
138150,7231
135285,8463
129041,8842
121872,8906
109802,9124
79883,07115
63303,56582
4500
4000
3500
Gaya (F)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
1
2
3
4
5
6
Defleksi Y (mm)
Gambar 7. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros JW Parts
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 3600 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 3600 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi, poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Poros JW Parts
24
4500
4000
3500
Gaya F (N)
3000
2800
2500
2000
1500
1000
500
0
0
20000 40000 60000 80000 100000120000140000160000
Modulus Elastisitas E (N/mm 2)
Gambar 8. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Poros JW Parts
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa, kemampuan
modulus elastisitas poros JW Parts bisa menerima gaya hingga 2600 N
(138904,9581 N/mm2) atau setara dengan 260 kg bila gaya yang diberikan
melebihi 2600 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau bengkok
permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula
4.3.2. Hasil Perhitungan Poros Honda Genuine Parts
25
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh daa sebagai berikut :
Table 5. Hasil perhitungan data pengujian bengkok poros Honda Genuine Parts
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
6000
6200
6400
6600
6800
7000
7200
Defleksi Y (mm)
Modulus Elastisitas E (N/mm2)
0
0,24
0,36
0,48
0,62
0,87
0,94
1,02
1,1
1,2
1,28
1,37
1,48
1,53
1,63
1,7
1,82
1,9
2
2,08
2,16
2,27
2,35
2,46
2,56
2,64
2,78
2,9
3,08
3,2
3,39
3,6
3,75
4,3
4,84
5,8
7,34
Momen Tahanan = 169,56
a. Gaya Vs Defleksi Honda Genuine Parts
26
69897,68726
93196,91635
104846,5309
108228,677
96410,60312
107077,3081
115125,6025
122003,2359
125815,8371
131058,1636
134693,3536
136017,1212
142536,4603
144083,5762
148018,6318
147476,4391
150096,0863
150979,0045
153237,2375
155328,1939
155191,3409
157046,7186
156843,5909
157269,7963
158858,3801
156892,6505
156185,1771
152504,0449
152027,4698
148455,265
144455,2203
143150,4635
128741,7868
117844,0347
101231,1333
82277,38664
8000
7000
6000
Gaya F (N)
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Defleksi Y (mm)
Gambar 9. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros Honda Genuine Parts
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 6800 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 6800 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Honda Genuine Parts
27
8000
7000
Gaya F (N)
6000
5200
5000
4000
3000
2000
1000
0
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
Modulus Elastisitas E (N/Mm2)
Gambar 10. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Honda Genuine Parts
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa,
kemampuan modulus elastisitas poros Honda genuine parts bisa menerima gaya
hingga 5000 N (158858,3801 N/mm2) atau setara dengan 500 kg bila gaya yang
diberikan melebihi 5000 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau
bengkok permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula.
4.3.3. Hasil Perhitungan Poros Tzeng
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh daa sebagai berikut :
28
Table 6. Hasil perhitungan pengujian bengkok poros merek Tzeng
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Modulus Elastisitas E
(N/mm2)
0
0
0
200
0,3
59806,67725
400
0,4
89710,01588
600
0,52
103511,5568
800
0,62
115754,8592
1000
0,7
128157,1655
1200
0,81
132903,7272
1400
0,9
139548,9136
1600
0,99
144985,8842
1800
1,08
149516,6931
2000
1,2
149516,6931
2200
1,29
152993,8255
2400
1,43
150562,2644
2600
1,53
152448,393
2800
1,65
152235,1785
3000
1,77
152050,8744
3200
1,9
151090,5531
3400
2,07
147349,7845
3600
2,24
144176,8112
3800
2,43
140287,2676
4000
2,63
136441,0888
4200
2,87
131282,9501
4400
3,2
123351,2718
4600
3,53
116902,5703
4800
3,92
109848,999
5000
4,5
99677,79542
5200
5,16
90405,44236
5400
6,04
80204,31883
5600
7,6
66102,11696
5800
9,74
53420,74867
Momen Tahanan = 161,222515
Gaya F (N)
Defleksi Y (mm)
a. Gaya (F) Vs Defleksi (Y) poros merek Tzeng
29
7000
6000
Gaya F (N)
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
2
4
6
8
10
12
Defleksi Y (mm)
Gambar 11. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros Merek Tzeng
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 5400 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 5400 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas poros merek Tzeng
30
7000
6000
5000
Gaya F (N)
4000
3000
2400
2000
1000
0
0
0
00
0
2
0
00
0
4
0
00
0
6
0
0
0
0
0
0
00
00
00
00
00
00
0
0
0
0
0
0
8
10
12
14
16
18
Modulus Elastisitas E (N/mm 2)
Gambar 12. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas poros merek Tzeng
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa,
kemampuan modulus elastisitas poros Tzeng bisa menerima gaya hingga 2200 N
(152993,8255 N/mm2) atau setara dengan 220 kg bila gaya yang diberikan
melebihi 2200 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau bengkok
permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula.
4.4. Pembahasan
4.4.1. Analisa Perbandingan Grafik Gaya Vs Defleksi
31
12
9.74
10
7.6
Defleksi Y (mm)
8
7.34
5.8
6
Defleksi
Y (mm)
(JW
Parts)
Defleksi
Y (mm)
(TZeng)
4
Defleksi
Y (mm)
(Honda
Genuine
Parts)
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Gaya F (N)
Gambar 12. Grafik Perbandingan Gaya Vs Defleksi Poros Roda Belakang
Honda Genuine Parts,Tzeng dan JW Parts
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa dari ketiga poros yang diuji
pada saat diberikan gaya dari 200 N – 3600 N untuk ketiga poros masih memiliki
tahanan balik sehingga poros tidak mengalami defleksi yang besar atau masih
dalam tahap normal. Setelah diberi gaya melebihi 3600 N – 4000 N poros dengan
merek JW Parts tidak ada tahanan balik sehinga poros mengalami defleksi yang
sangat walaupun gaya tidak di naikkan. Sedangkan poros dengan merek Tzeng
masih memiliki tahanan balik pada gaya 4000 N – 5200 N, setelah gaya yang
diberikan melebihi 5200 N maka poros akan mengalami defleksi yang besar di
karenakan tidak ada tahanan balik dari poros yang menyebabkan defleksi yang
terjadi terus menerus walaupun gaya tidak dinaikkan lagi.
32
Pada poros Honda genuine parts gaya terbesar yang diberikan pada poros
ialah 7200 N, tetapi pada saat itu poros tidak ada momen tahanan balik lagi,
sehingga batas tahanan balik poros Honda genuine parts hanya mencapai 6800 N,
sehingga dapat disimpulkan bahwa, dari ketiga poros tersebut poros Honda
genuine parts memilliki kekuatan bengkok yang lebih besar yakni 7200 N.
Sedangkan poros merek Tzeng mampu menerima beban hingga 5800 N dan yang
memiliki kemampuan menerima beban yang paling kecil ialah poros dengan
merek ZW Parts.
4.4.2. Analisa Perbandingan Grafik Gaya Vs Modulus Elastisitas
33
180000
160000
156892.65
150562.26
Modulus Elasstisitas E (N/mm 2)
140000
modulus
elastisia
s (JW
Parts)
120000
modulus
elastisitas
(TZeng)
100000
80000
moduls
elastisitas
(Honda
Genuine
Parts)
60000
40000
20000
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Gaya F (N)
Gambar 13. Grafik Perbandingan Gaya Vs Modulus Elastisitas Poros Roda
Belakang Honda Genuine Parts, Tzeng dan JW Parts
Dari grafik ketiga poros tersebut dapat disimpulkan bahwa, poros dengan
merek Honda genuine parts memiliki modulus elastisitas yang paling besar yakni
5000 N (158858,3801 N/mm2) atau setara dengan 500 Kg,
bila gaya yang
diberikan melebihi 5000 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau
bengkok permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula,
sedangkan poros dengan merek Tzeng memiliki batas modulus elastisitas 2200 N
(152993,8255 N/mm2) dan poros JW Parts memiliki batas modulus elastisitas
2600 N (138904,9581 N/mm2) yang membuat poros JW Parts memilki
kemampuan modulus elastisitas melebihi poros merek Tzeng.
BAB V
34
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dengan melihat hasil penelitian dari ketiga poros tersebut, dapat
disimpulkan bahwa :
1. Perbandingan dari hasil pengujian membuktikan bahwa poros roda
belakang genuine parts lebih kuat dari non genuine dengan perbedaan
kekuatan bengkok poros genuine 7200 N dengan batas modulus elastisitas
158858,3801 N/mm2, sedangkan non genuine merek JW parts kekuatan
bengkoknya 4000 N dengan batas modulus elastisitas 138831,2685 N/mm 2
dan poros non genuine merek Tzeng kekuatan bengkoknya 5800 N
dengan batas modulus elastisitas 152993,8255 N/mm2.
2. Poros roda belakang non genuine merek Tzeng lebih kuat dari merek JW
parts karena kekuatan bengkoknya 5800 N sedangkan JW parts 4000 N
walaupun harganya lebih murah.
3. Untuk poros roda belakang non genuine harga tidak berbanding lurus
dengan kekuatan bahan terbukti merek Tzeng yang harganya lebih murah
mempunyai kekuatan bahan yang kuat dibandingkan dengan merek JW
parts yang relatif lebih mahal
5.2. Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut :
1. Masih terbuka kemungkinan penelitian lanjutan untuk menguji kekuatan
tarik dan puntir poros roda belakang.
2. Rekomendasi apabila tidak ada poros roda belakang yang genuine
disarankan menggunakan poros merek Tzeng.
35
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Poros roda merupakan salah satu komponen yang sangat penting dari
sebuah sepeda motor karena poros berfungsi untuk menopang body, beban
kendaraan itu sendiri maupun, beban luar pada kendaraan dalam hal ini manusia
atau barang muatan pada sepeda motor. Sehingga diperlukan poros yang baik
untuk mencapai fungsi dari poros diatas.
Dengan banyaknya produk-produk industri yang beredar di pasaran
membuat orang mampu memanipulasi antara produk asli dan imitasi, produk yang
palsu akan di jual dengan harga yang lebih murah dan mempunyai kualitas yang
rendah tapi banyak diminati oleh pemakai produk-produk tersebut. Produk-produk
industri tersebut yang berupa suku cadang sepeda motor dalam hal ini poros roda
belakang sepeda motor khususnya pada sepeda motor Supra X.
Sebagai wilayah yang memiliki penduduk yang cukup banyak dalam
penggunaan barang industri seperti sepeda motor dan tidak memiliki keterampilan
dalam memilih suku cadang yang bagus, masyarakat NTT dapat dijadikan sebagai
sumber penghasilan bagi produsen suku cadang. Salah satu tempat yang
mempunyai masyarakat dengan pemahaman yang kurang tentang penggunaan
suku cadang adalah di Asuulun, Kelurahan Fatukbot, Kabupaten Belu, NTT.
Di daerah ini masyarakat sering menggunaan poros sepeda motor tanpa
mempedulikan mana yang sesuai dengan sepeda motornya, karena suku cadang
yang asli sangat mahal tapi memiliki kualitas yang baik maka masyarakat
berinisisatif untuk menggunakan suku cadang yang imitasi dan mempunyai harga
yang terjanngkau tetapi kualitasnya belum tentu bagus.
Berdasarkan uraian tersebut diatas maka penulis tertarik melakukan
penelitian dalam bentuk pengujian bahan dari jenis poros sepeda motor Supra X
tahun 2008, dengan membandingkan kekuatan bahan pembentuk poros roda
sepeda motor Supra X yang genuine dan non genuine, dan juga untuk mengetahui
apakah harga dari suatu poros roda dapat mempengaruhi kualitas suatu poros atau
tidak?, maka penulis mengangkat masalah ini sebagai bahan penulisan proposal
1
tugas akhir dengan judul : Analisa Kekuatan Bengkok Poros Roda Belakang
(Genuine Dan Non Genuine) Pada Sepeda Motor Supra X.
1.2.
Perumusan Masalah
a. Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan di atas maka
dirumuskan permasalahan dalam penulisan proposal tugas akhir ini adalah
seberapa besar perbedaan kekuatan bengkok dari tiap-tiap jenis poros roda
belakang (genuine dan non genuine) pada sepeda motor Supra X.
b. Batasan Masalah
Adapun yang menjadi batasan masalah yang ada dalam proposal adalah
sebagai berikut:
1. Menghitung defleksi dan elastisitas poros roda sepeda motor.
2. Menguji kekuatan bengkok poros roda genuine dan non genuine yang
masih baru. (Honda Genuine Parts, JW Parts dan Tzeng)
1.3.
Tujuan Dan Manfaat Penelitian
a. Tujuan Penelitian
Adapun yang menjadi tujuan penelitian ini adalah :
1. Untuk mengetahui seberapa besar perbedaan kekuatan bengkok poros
roda yang genuine dan non genuine pada roda belakang motor Supra
X.
2. Untuk mengetahui apakah harga suatu
poros roda belakang
berbanding lurus dengan kekuatan suatu bahan
b. Manfaat Penelitian
1. Bagi penulis agar mengetahui perbandingan kekuatan bahan pada tiaptiap merek poros roda belakang sepeda motor.
2. Bagi pengguna sepeda motor sebagai informasi tentang kekutan
bahan dari suku cadang yang akan dibeli.
3. Bagi teknisi atau mekanik agar memberikan informasi yang jelas
terhadap pembeli mengenai perbedaan dari kekuatan bengkok poros
roda sepeda motor.
2
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Poros
2.1.1. Pengertian Poros
Poros adalah suatu bagian stasioner yang beputar, biasanya berpenampang
bulat dimana terpasang elemen-elemen seperti roda gigi, puli, roda gila, engkol,
sprocket dan elemen pemindah lainnya. Poros bisa menerima beban lenturan,
beban tarikan, beban tekan atau beban puntiran yang bekerja sendiri-sendiri atau
berupa gabungan satu dengan lainnya. (Josep Edward Shigley, 1983).
Poros banyak kita jumpai pada kendaraan-kendaraan bermotor diantaranya
pada sepeda motor, yang akan dibahas penulis ialah penggunaan poros roda pada
kendaraan bermotor yaitu sepeda motor Supra X.
2.1.2. Bahan Poros
Poros untuk sepeda motor dibuat dari baja batang yang ditarik dingin dan
difinis, baja karbon konstruksi mesin yang dihasilkan dari ingot yang
dideoksidasikan dengan ferrosilikon dan di cor. Meskipun demikian, bahan ini
kelurusannya agak kurang tepat dan dapat mengalami deformasi karena tegangan
yang kurang seimbang misalnya bila diberi alur pasak, karena ada tegangan sisa
didalam poros. Tetapi penarikan dingin membuat permukaan poros menjadi keras
dan kekuatannya bertambah besar.
Poros – poros yang dipakai untuk meneruskan putaran tinggi dan beban
berat umumnya dibuat dari baja paduan dengan pengerasan kulit yang sangat
tahan terhadap keausan. Beberapa diantaranya adalah baja khrom nikel, baja
khrom nikel molibden, baja khrom, baja khrom molibden, dll. Sekalipun demikian
pemakaian baja paduan tidak selalu dianjurkan jika alasannya hanya karena
putaran tinggi dan beban berat. Dalam hal demikian perlu dipertimbangkan
penggunaan baja karbon yang diberi perlakuan panas secara tepat untuk
memperoleh kekuatan yang diperlukan. (Kiyokatsu Suga,1997)
3
2.1.3. Efek Getaran Terhadap Material Poros
Defleksi adalah perubahan bentuk pada poros dalam arah y akibat adanya
pembebanan vertikal yang diberikan pada poros. Sumbu sebuah poros akan
terdeteksi dari kedudukannya semula bila benda dibawah pengaruh gaya terpakai.
Dengan kata lain suatu poros akan mengalami pembebanan, baik itu beban
terpusat maupun terbagi merata akan mengalami defleksi. (Soemono, dkk 1989)
Jika putaran mesin dinaikkan maka terjadi getaran yang luar biasa besarnya.
Putaran ini disebut putaran kritis. Karena getaran memberikan efek beban yang
berulang-ulang yang menyebabkan terjadinya defleksi pada poros yang
menyebabkan poros menjadi tidak lurus lagi akibat material mengalami kelelahan
akibat pembebanan yang terjadi terus menerus (fatik), di dukung dengan panas
yang di akibatkan gesekan antar bearing yang menyebabkan material berubah
struktur namun itu hanya berpengaruh kecil karena panas tidak meningkat akibat
adanya pendinginan secara alami yaitu melalui udara. Sebaliknya apabila poros
tidak lurus lagi maka memberikan efek getaran yang lebih besar lagi yang
mengakibatkan kerugian energi dan bisa menyebabkan kerusakan.
2.1.4. Beban Yang Terjadi Pada Poros Roda Sepeda Motor
Ada beberapa beban yang terjadi pada poros sepeda motor yaitu beban
puntir dan beban tekan, yang akan dibahas disini adalah beban tekan.
F
F
F
Gambar .1. Gaya atau beban-beban yang diterima poros roda
4
Pada poros sepeda motor, poros menerima beban dari atas dan juga dari
bawah, beban dari atas biasanya terjadi pada kedua ujung poros yang menjadi
tumpuan, sedangkan dari bawah ialah pada saat roda mendapat beban dari atas
diteruskan ke roda, karena roda disini terhubung melalui poros maka, beban akan
terjadi melalui bagian bawah poros karena roda akan memantul ke aspal sehingga
memberikan gaya dorong dari bawah tepat kebagian tengah poros.
2.2. Baja
2.2.1. Pengertian Baja
Baja adalah logam paduan dengan besi sebagai unsur dasar dan karbon
sebagai unsur paduan utamanya. Kandungan karbon dalam baja berkisar antara
0.2% hingga 2.1% berat sesuai grade-nya. Fungsi karbon dalam baja adalah
sebagai unsur pengeras dengan mencegah diskolasi bergeser pada kisi kristal
(crystal lattice) atom besi.
Unsur paduan lain yang biasa ditambahkan selain karbon adalah mangan
(manganese), krom (chromium), vanadium, dan tungsten. Dengan memvariasikan
kandungan karbon dan unsur paduan lainnya, berbagai jenis kualitas baja bisa
didapatkan. Penambahan kandungan karbon pada baja dapat meningkatkan
kekerasan (hardness) dan kekuatan tariknya (tensile strength), namun di sisi lain
membuatnya menjadi getas (brittle) serta menurunkan keuletannya (ductility).
2.2.2. Klasifikasi Baja
Ada beberapa macam pengelompokan baja diantaranya :
1. Baja Mangan (10% - 18%Mn) bersifat keras, kuat, dan awet sering
digunakan untuk rel kereta api, lapis kendaraan perang dan mesin
penghancur batu.
2. Baja Silikon (1% - 5% Si) bersifat keras, kuat dan mempunyai gaya
magnet kuat sering digunakan untuk bahan pembuat magnet.
3. Durion (12% - 15% Si) bersifat tahan karat dan asam sering digunakan
untuk pipa, ketel dan kondensor.
4. Invar (36% Ni) bersifat koefisien muai rendah digunakan untuk alat
pengukur/meteran.
5
5. Baja kromium vanadium (1% - 10% Cr) bersifat kuat dan tahan
tekanan/beban digunakan untuk poros kendaraan.
6. Baja tahan karat/Stainless steels (14% - 18% Cr,7% - 9% Ni) bersifat
tahan karat untuk alat pemotong dan perkakas dapur.
2.2.3. Sifat Baja
Baja mempunyai sejumlah sifat yang membuatnya menjadi bahan industri
yang sangat berharga. Beberapa sifat baja yang penting adalah: kekuatan,
kelenturan, keuletan, kekerasan dan ketahanan terhadap korosi. (Lawrance H. Van
Vlack,1981)
1.
Kekuatan (strength)
Baja mempunyai kemampuan tarik, lengkung, dan tekan yang
sangat besar. Pada setiap pabrikan baja menandai beberapa besar daya
kekuatan baja itu misalnya, memasukan satu baja batangan dan
mencatumkan pada baja itu ST 37. di sini ST menunjukan bahwa baja
itu menunjukkan daya kekuatan (minimum) tarikan atau daya tarik baja
itu. Yang dimaksud dengan istilah tersebut adalah gaya tarik N yang
dapat dilakukan baja bergaris tengah 1 mm2 sebelum baja itu menjadi
patah.
Dalam hal ini kekuatan tarik itu adalah 3700 N/mm 2. dahulu kita
mencantumkan kekuatan tarik baja itu ST 37, karena kekuatan tariknya
adalah 37 kgf/mm2. Karna smengandung sedikit kadar karbon, maka
semua jenis baja mempunyai kekuatan tarik yang kuat. Oleh karna
kekuatan tarik baja yang kuat maka baja dapat menahan berbagai
tegangan, seperti tegangan lentur.
2.
Ketangguhan Baja (toughness) adalah hubungan antara jumlah
energi yang dapat diserap oleh baja sampai baja tersebut putus.
Semakin kecil energi yang diserap oleh baja, maka baja tersebut
makin rapuh dan makin kecil ketangguhannya. Cara ujinya dengan
cara memberi pukulan mendadak (impact/pukul takik).
3.
Keuletan Baja (ductility) adalah Kemampuan baja untuk
berdeformasi sebelum baja putus. Keuletan ini berhubungan dengan
besarnya regangan/strain yang permanen sebelum baja putus.
6
Keuletan ini juga berhubungan dengan sifat dapat dikerjakan pada
baja. Cara ujinya berupa uji tarik.
4.
Kekerasan
Baja itu sangat keras sekali sehingga sebagai bahan konstruksi, baja
mungkin saja untuk digunakan berbagai tujuan. Apabila untuk produkproduk baja tertentu ada suatu keharusan, maka bisa saja baja itu,
dengan cara dipanaskan,dibuat luar biasa kerasnya.
5.
ketahanan terhadap korosi
Tanpa perlindungan, baja sangat cepat berkarat. Maka baja diberikan
perlindungan yang sangat efektif dengan berbagai cara.
2.3. Pengujian Bengkok
2.3.1. Pengertian Uji Bengkok
Pengujian bengkok adalah pengujian yang dilakukan untuk mengetahui
kemampuan deformasi dan modulus elestisitas dari suatu benda atau bahan uji,
dalam hal ini poros roda sepeda motor Supra X yang dibutuhkan menurut
fungsinya. Tujuan pengujian bengkok adalah mengetahui ketahanan bengkok
suatu bahan. Pengujian dapat dilakukan terhadap logam keras/getas seperti besi
cor atau terhadap logam liat/ulet.
Pada waktu benda uji dibengkokkan maka akan terjadi perubahan bentuk
pada bagian yang dibengkokan. Bagian luar akan defleksi mendapat tarikan,
sedangkan bagian dalam akan mendapatkan tekanan dan pada bagian tengahnya
netral. Besarnya defleksi ini tergantung dari jenis bahan, dimensi bahan dan beban
yang bekerja. Defeksi yang terjadi dapat diukur dengan alat ukur (Dial Indikator)
dan dari hasil yang diperoleh kemudian dapat dihitung modulus elastisitasnya.
7
2.3.2. Rumus Perhitungan Uji Bengkok
Menurut ilmu gaya yang dipakai, defleksi (y) dapat dihitung berdasarkan rumus :
Untuk posisi pembebanan terletak ditengah-tengah
F
a=½L
A
b=½L
L
B
Gambar 2. Posisi Pembebanan Pada Poros
1
L
2
a=b=
Y=
F X L3
48 x E ∙ I
……………………………… (Thimoshenko,
1988)
E=
F X L3
48 X Y ∙ I
……………………………… (Thimoshenko,
1988)
Keterangan :
F
= Besarnya beban (N)
L
= jarak antara titik tumpu (mm)
I
= Momen inersia (mm4)
E
= Modulus elastisitas (N/mm2)
Y
= Defleksi (mm)
YC
= Defleksi di titik C (mm)
Mencari reaksi tumpuan :
∑MA = 0
F . a – RB .L = 0
F.a = RB.L
RB =
1
F. L
2
L
8
1
F
2
=
∑ FY = 0
RA + ½ F – F = 0
RA -
1
2
RA =
1
F………………………………..(Thimoshenko, 1988)
2
F=0
Untuk mencari defleksi yang terjadi, dicari degan metode bidang momen
(Timoshenko, 1988)
F
½L
½L
C
A
B
A1
B1
¼L
G
Gambar 3. Mencari defleksi yang terjadi pada poros
∑ MA = ∑MB = 0
∑ MC = RA . ½ L – RB . ½ L
=½F.½L–½F.½L
= ¼ FL – ¼ FL
∑ MC = 0
Bila bidang momen diatas dianggap sebagai beban khayal ( G ) maka:
1
FL x
4
G =
1
2
x
(Thimoshenko 1988)
=
1
16
2
FL
9
1
L
2
…………………………
Sehingga beban khayal total :
Gtotal= 2G
1
16
=2 x
2
x
FL
1 2
FL
8
=
Dalam hal ini perlu kita mencari reaksi tumpuan khayal (RA’dan
RB’)dengan cara seperti mencari reaksi tumpuan yang sebenarnya yaitu RA dan
RB .
Dari situ diperoleh :
RA’ - RB’
=
1
2
x 2G
=
1
8
x
2
FL
1
16
=
x
1
2
2
x
FL
……………………
(Thimoshenko 1988)
Untuk harga defleksi di titik C’ dapat diperoleh dengan menghitung
momen khayal dititik C’ sebagai berikut :
MC’
= YC =
[
( )]
1
1
1 1
R A' X L−G X L L
EI
2
3 2
[
=
1 1
1 1
1 1
FL2 X L
FL2 X X L
EI 16
2 16
3 2
=
1 1
1
FL3 FL 3
EI 32
96
=
1 2
FL3
EI 96
=
1
2
X
FL 3
EI 48
[
[
]
]
]
3
YC =
FL
48 EI
……………………………… (Thimoshenko 1988)
10
Dengan perhitungan ini kita dapat menggunakan beberapa rumus untuk
momen inersia dari penampang batang uji antara lain :
Penampang bulat
Ix = Iy = I
y
I=
x
x
d
Gambar 4. Penampang poros
Momen tahanan (ω ) :
ω = 2x
ω=
π 3
d
64
π 3
d
32
11
π 4
d
64
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1.
Lokasi Dan Waktu Pelaksanaan
1.
Lokasi penelitian:
Penelitian ini telah dilaksanakan di Laboratorium pengujian bahan
Politeknik Negeri Kupang dengan pertimbangan, laboratorium politeknik
negeri kupang memiliki sumber daya yang cukup lengkap, untuk
melakukan penelitian dan terdapat instruktur-instruktur yang ahli dalam
bidang pengujian bahan yang siap mendampingi dalam pelaksanaan
2.
penilitian.
Waktu pelaksanaan penilitian adalah:
Penelitian ini telah dilaksanakan pada tanggal 10 Oktober 2012.
3.2.
Variabel Yang Diamati
Penelitian ini merupakan penelitian komparatif, yaitu membandingkan 2
(dua) hal atau objek secara langsung untuk mencari yang terbaik.
Adapun variabel penelitian ini adalah :
1. Variabel bebas :Jenis poros roda Supra X (Honda Genuine Parts, JW
Parts dan Tzeng)
2. Variabel terikat : Defleksi poros roda
12
3.3.
Spesifikasi Jenis Poros Roda Sepeda Motor Supra X
Adapun spesifikasi dari jenis-jenis poros roda sepeda motor Supra X adalah:
1. Poros roda merek Honda Genuine Parts
P
= 20 Cm
D
= 12 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 16
H
= Rp. 65.000,00
2. Poros roda merek JW Parts
P
= 20 Cm
D
= 12 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 18
H
= Rp. 35.000,00
3. Poros roda merek Tzeng
P
= 20 Cm
D
= 11,8 Mm
B
= 2 Ons
JU
= 20
H
= Rp. 15.000,00
P
= Panjang Poros
D
= Diameter
B
= Berat
JU
= Jumlah Ulir
H
= Harga Poros
Ket :
3.4.
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang diperlukan sebelum penelitian :
1. Alat
a. 1 unit universal machine dan perlengkapannya
b. Jangka sorong
c. Dial indikator
13
d. Dinamo meter (pengukur gaya)
2. Bahan
a. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek Honda
genuine parts.
b. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek JW Parts.
c. 1 buah poros roda sepeda motor Supra X dengan merek Tzeng.
Ket :
1. JW Parts
2. Tzeng
3. Honda Genuine Parts
Gambar 5. Jenis-jenis poros roda belakang sepeda motor Supra X
3.5.
Prosedur Penelitian
Data yang dirancang untuk penelitian ini adalah data yang bersifat
kuantitatif yang bersumber dari serangkaian eksperimen, yaitu hasil pengukuran
jumlah Defleksi dan Elastisitas poros roda selama pembebanan berlangsung.
Hal ini dilakukan dengan 3 (tiga) jenis eksperimen. Eksperimen I adalah
pengujian menggunakan poros pada roda belakang motor Supra X, dengan merek
poros Honda Genuine Parts, eksperimen II adalah pengujian menggunakan poros
roda belakang motor Supra X, dengan merek JW Parts dan eksperimen III adalah
dengan menggunakan poros roda belakang supra X, dengan merek Tzeng.
Dalam eksperimen ini pengukuran dilakukan dengan kondisi poros roda
sepeda motor yang masih baru dan ukuran pembebanan yang bervariasi.
Pengaturan pembebanan poros roda sepeda motor pada 200 N s/d 1800 N
dilakukan dengan cara menyetel ukuran pembebanan agar tetap beraturan dengan
menggunakan dinamo meter atau pengukur gaya.
Agar pengukuran poros sepeda motor dapat dikontrol dengan baik, maka
diperlukan pengawasan atau ketelitian ekstra agar tidak terjadi kesalahan dalam
menyetel beban atau gaya yang akan diberikan pada benda uji.
14
Pada saat melakukan eksperimen terjadi kejadian diluar perencanaan,
misalnya listrik padam ataupun gaya atau pembebanan yang diberikan melebihi
batas yang telah ditentukan.
Langkah – langkah eksperimen melalui 2 (dua) tahapan, yaitu tahap
persiapan dan tahap pengujian :
1. Tahap Persiapan
a) Menggunakan rumus untuk menghitung titik pembebanan pada titik
pusat poros roda.
b) Memasang poros pada roda penumpu dengan posisi a = b.
c) Menyiapkan pengukur gaya dengan perhitungan dari awal.
d) Menyiapkan dial indikator dengan arah jarum jamnya dari 0 μm (nol).
2. Tahap Pengujian
a) Menghidupkan mesin universal, lalu setel ukuran pembebanan sesuai
dengan yang dinginkan untuk dilakukan pengujian dan selanjutnya
dilakukan perhitungan dengan menggunakan dial indikator untuk
melihat pembengkokan yang terjadi.
b) Menggerakkan mesin sehingga benda uji menyentuh penekan. Catat
kenaikan bebannya (beban awal 200 N).
c) Menaikkan beban setiap 200 N secara bertahap.
d) Menghitung defleksi dan elastisitas poros yang di uji dengan rumus
yang ada.
e) Menyetel kembali semua alat ukur ke ukuran semula, barulah
f)
dilakukan eksperimen berikut.
Pengujian tersebut dilakukan selama 1 (satu) kali percobaan untuk
tiap-tiap poros.
Secara ringkas prosedur penelitian dapat dilihat pada diagram alir berikut :
Mulai
15
Pemilihan jenis poros sepeda motor Supra X
Mempersiapkan fasilitas dan lokasi penelitian
Melakukan pengujian di lokasi (laboratorium
perawatan dan perbaikan)
Data hasil pengujian
Tidak
Layak
Ya
Analisa Data
Selesai
Gambar 6. Diagram alir rencana penelitian
3.6.
Teknik Pengumpulan Data
1.
Studi Kepustakaan (Literatur) Kesimpulan
Studi kepustakaan yang dilakukan dengan cara mengumpulkan
literatur tentang prinsip dasar, konsep – konsep dasar dan spesifikasi
2.
yang relevan dengan masalah yang diteliti.
Studi Deskripsi (Pengumpulan Data)
Suatu studi yang menghasilkan sejumlah besar informasi mengenai
berbagai keadaan yang terjadi dilapangan dengan cara menanyakan
langsung kepada mekanik atau bengkel-bengkel.
3.
Studi Eksperimen
Pada metode ini penulis mengambil data dengan cara mengadakan
penelitian pada tiap-tiap jenis poros roda belakang sepeda motor.
3.7.
Teknik Analisis Data
16
Untuk memperoleh data yang spesifik maka dilakukan 1 (satu) kali
percobaan untuk setiap poros roda, selanjutnya data-data hasil pengujian dihitung.
Analisa data penelitian dilakukan secara teknik statistik (analisa komperatif) yaitu
dengan membandingkan hasil pengukuran untuk tiap-tiap jenis poros sepeda
motor Supra X dengan cara membandingkan grafik gaya Vs defleksi dan gaya Vs
modulus elastisittas.
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1. Data Pengujian Bengkok
4.1.1. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang JW Parts
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang JW Parts di
peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek JW Parts
No
1
2
3
4
5
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
17
Defleksi Y (mm) x (102
)
0
28
44
58
66
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
73
84
94
104
114
125
136
145
157
170
186
208
234
275
399
530
4.1.2. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang Honda Genuine Parts
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang Honda
Genuine Parts di peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek Honda Genuine Parts
No
Gaya F (N)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
18
Defleksi Y (mm) x
(10-2)
0
24
36
48
62
87
94
102
110
120
128
137
148
153
163
170
182
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
6000
6200
6400
6600
6800
7000
7200
190
200
208
216
227
235
246
256
264
278
290
308
320
339
360
375
430
484
580
734
4.1.3. Pengujian Bengkok Poros Roda Belakang Tzeng
Dari pengujian yang dilakukan, pada poros roda belakang Tzeng di
peroleh data pengujian sebagai berikut:
Tabel 3. Hasil Pengujian Bengkok Poros dengan merek Tzeng
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
19
Defleksi Y (mm) x (10-2)
0
30
40
52
62
70
81
90
99
108
120
129
143
153
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
165
177
190
207
224
243
263
287
320
353
392
450
516
604
760
974
4.2. Contoh Perhitungan Data Pengujian
Data perhitungan yang diambil berdasarkan data nomor 2 s/d 6 pada poros
JW Parts dimana :
Diketahui :
D
= 12 mm
L
= 160 mm (Panjang tumpuan)
Ditanya E =…?
1. Mencari momen inersia
I=
=
3,14 4
12
64
3,14
20736
64
I = 1017,36 mm4
2. Mencari modulus elastisitas
a. F = 200, Y = 0,28
20
3
E=
200 x 160
48 x 0,28 x 1017,36
=
200 x 4096000
13673,318
=
819200000
13673,318
= 59912,30512 N/mm2
b. F = 400, Y = 0,44
3
E=
400 x 160
48 x 0,44 x 1017,36
=
400 x 4096000
21486,6432
=
1638400000
21486,6432
= 76252,02247 N/mm2
c. F = 600, Y = 0,58
E=
600 x 160 3
48 x 0,58 x 1017,36
=
600 x 4096000
28323,3024
=
2475600000
28323,3024
= 87405,06192 N/mm2
d. F = 800, Y= 0,66
E=
800 x 1603
48 x 0,66 x 1017,36
=
800 x 4096000
32229,9648
=
3276800000
32229,9648
= 101669,4201 N/mm2
e. F= 1000, Y= 0,73
E=
=
1000 x 160 3
48 x 0,73 x 1017,36
1000 x 4096000
35648,2944
21
=
4096000000
35648,2944
= 114900,3078 N/mm2
3. Mencari momen tahanan
ω=
π 3
d
32
ω=
3,14 3
12
32
ω=
3,14
1728
32
ω = 0,098125 x 1728
ω = 169,56 mm3
‘
4.3. Hasil Perhitungan
4.3.1. Hasil Perhitungan Poros JW Parts
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 4. Hasil perhitungan data pengujian poros merek JW Parts
No
1
2
3
4
Gaya F (N)
0
200
400
600
Defleksi Y (mm)
0
0,28
0,44
0,58
22
Modulus Elastisitas E
(N/mm2)
0
59912,30337
76252,02247
86769,54281
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
800
0,66
1000
0,73
1200
0,84
1400
0,94
1600
1,04
1800
1,14
2000
1,25
2200
1,36
2400
1,45
2600
1,57
2800
1,7
3000
1,86
3200
2,08
3400
2,34
3600
2,75
3800
3,99
4000
5,3
Momen Tahanan = 169, 56
a.
Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros JW Parts
23
101669,3633
114900,3078
119824,6067
124923,5262
129041,8842
132437,7232
134203,5595
135683,7459
138831,2685
138904,9581
138150,7231
135285,8463
129041,8842
121872,8906
109802,9124
79883,07115
63303,56582
4500
4000
3500
Gaya (F)
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
0
1
2
3
4
5
6
Defleksi Y (mm)
Gambar 7. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros JW Parts
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 3600 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 3600 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi, poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Poros JW Parts
24
4500
4000
3500
Gaya F (N)
3000
2800
2500
2000
1500
1000
500
0
0
20000 40000 60000 80000 100000120000140000160000
Modulus Elastisitas E (N/mm 2)
Gambar 8. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Poros JW Parts
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa, kemampuan
modulus elastisitas poros JW Parts bisa menerima gaya hingga 2600 N
(138904,9581 N/mm2) atau setara dengan 260 kg bila gaya yang diberikan
melebihi 2600 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau bengkok
permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula
4.3.2. Hasil Perhitungan Poros Honda Genuine Parts
25
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh daa sebagai berikut :
Table 5. Hasil perhitungan data pengujian bengkok poros Honda Genuine Parts
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
Gaya F (N)
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2600
2800
3000
3200
3400
3600
3800
4000
4200
4400
4600
4800
5000
5200
5400
5600
5800
6000
6200
6400
6600
6800
7000
7200
Defleksi Y (mm)
Modulus Elastisitas E (N/mm2)
0
0,24
0,36
0,48
0,62
0,87
0,94
1,02
1,1
1,2
1,28
1,37
1,48
1,53
1,63
1,7
1,82
1,9
2
2,08
2,16
2,27
2,35
2,46
2,56
2,64
2,78
2,9
3,08
3,2
3,39
3,6
3,75
4,3
4,84
5,8
7,34
Momen Tahanan = 169,56
a. Gaya Vs Defleksi Honda Genuine Parts
26
69897,68726
93196,91635
104846,5309
108228,677
96410,60312
107077,3081
115125,6025
122003,2359
125815,8371
131058,1636
134693,3536
136017,1212
142536,4603
144083,5762
148018,6318
147476,4391
150096,0863
150979,0045
153237,2375
155328,1939
155191,3409
157046,7186
156843,5909
157269,7963
158858,3801
156892,6505
156185,1771
152504,0449
152027,4698
148455,265
144455,2203
143150,4635
128741,7868
117844,0347
101231,1333
82277,38664
8000
7000
6000
Gaya F (N)
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Defleksi Y (mm)
Gambar 9. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros Honda Genuine Parts
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 6800 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 6800 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Honda Genuine Parts
27
8000
7000
Gaya F (N)
6000
5200
5000
4000
3000
2000
1000
0
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
Modulus Elastisitas E (N/Mm2)
Gambar 10. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas (E) Honda Genuine Parts
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa,
kemampuan modulus elastisitas poros Honda genuine parts bisa menerima gaya
hingga 5000 N (158858,3801 N/mm2) atau setara dengan 500 kg bila gaya yang
diberikan melebihi 5000 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau
bengkok permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula.
4.3.3. Hasil Perhitungan Poros Tzeng
Dari hasil perhitungan data pengujian diperoleh daa sebagai berikut :
28
Table 6. Hasil perhitungan pengujian bengkok poros merek Tzeng
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Modulus Elastisitas E
(N/mm2)
0
0
0
200
0,3
59806,67725
400
0,4
89710,01588
600
0,52
103511,5568
800
0,62
115754,8592
1000
0,7
128157,1655
1200
0,81
132903,7272
1400
0,9
139548,9136
1600
0,99
144985,8842
1800
1,08
149516,6931
2000
1,2
149516,6931
2200
1,29
152993,8255
2400
1,43
150562,2644
2600
1,53
152448,393
2800
1,65
152235,1785
3000
1,77
152050,8744
3200
1,9
151090,5531
3400
2,07
147349,7845
3600
2,24
144176,8112
3800
2,43
140287,2676
4000
2,63
136441,0888
4200
2,87
131282,9501
4400
3,2
123351,2718
4600
3,53
116902,5703
4800
3,92
109848,999
5000
4,5
99677,79542
5200
5,16
90405,44236
5400
6,04
80204,31883
5600
7,6
66102,11696
5800
9,74
53420,74867
Momen Tahanan = 161,222515
Gaya F (N)
Defleksi Y (mm)
a. Gaya (F) Vs Defleksi (Y) poros merek Tzeng
29
7000
6000
Gaya F (N)
5000
4000
3000
2000
1000
0
0
2
4
6
8
10
12
Defleksi Y (mm)
Gambar 11. Grafik Gaya (F) Vs Defleksi (Y) Poros Merek Tzeng
Dari grafik dapat disimpulkan bahwa dari gaya yang diberikan pada
permulaan grafik yakni dari gaya sebesar 200 N s/d 5400 N terjadi daerah
proporsional, dimana pertambahan gaya berbanding lurus dengan defleksi yang
terjadi, atau gaya yang diberikan tidak banyak mempengaruhi poros, dimana
defleksi yang terjadi masih diambang batas normal atau masih ada momen
tahanan balik, setelah gaya dinaikkan hingga mencapai 5400 N poros mengalami
defleksi yang besar yang menyebabkan poros kehilangan momen tahanan balik
sehingga, walaupun gaya tidak dinaikkan lagi tetapi poros akan terus mengalami
defleksi.
b. Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas poros merek Tzeng
30
7000
6000
5000
Gaya F (N)
4000
3000
2400
2000
1000
0
0
0
00
0
2
0
00
0
4
0
00
0
6
0
0
0
0
0
0
00
00
00
00
00
00
0
0
0
0
0
0
8
10
12
14
16
18
Modulus Elastisitas E (N/mm 2)
Gambar 12. Grafik Gaya (F) Vs Modulus Elastisitas poros merek Tzeng
Dari grafik Gaya vs Modulus Elastisitas dapat disimpulkan bahwa,
kemampuan modulus elastisitas poros Tzeng bisa menerima gaya hingga 2200 N
(152993,8255 N/mm2) atau setara dengan 220 kg bila gaya yang diberikan
melebihi 2200 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau bengkok
permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula.
4.4. Pembahasan
4.4.1. Analisa Perbandingan Grafik Gaya Vs Defleksi
31
12
9.74
10
7.6
Defleksi Y (mm)
8
7.34
5.8
6
Defleksi
Y (mm)
(JW
Parts)
Defleksi
Y (mm)
(TZeng)
4
Defleksi
Y (mm)
(Honda
Genuine
Parts)
2
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Gaya F (N)
Gambar 12. Grafik Perbandingan Gaya Vs Defleksi Poros Roda Belakang
Honda Genuine Parts,Tzeng dan JW Parts
Dari grafik diatas dapat disimpulkan bahwa dari ketiga poros yang diuji
pada saat diberikan gaya dari 200 N – 3600 N untuk ketiga poros masih memiliki
tahanan balik sehingga poros tidak mengalami defleksi yang besar atau masih
dalam tahap normal. Setelah diberi gaya melebihi 3600 N – 4000 N poros dengan
merek JW Parts tidak ada tahanan balik sehinga poros mengalami defleksi yang
sangat walaupun gaya tidak di naikkan. Sedangkan poros dengan merek Tzeng
masih memiliki tahanan balik pada gaya 4000 N – 5200 N, setelah gaya yang
diberikan melebihi 5200 N maka poros akan mengalami defleksi yang besar di
karenakan tidak ada tahanan balik dari poros yang menyebabkan defleksi yang
terjadi terus menerus walaupun gaya tidak dinaikkan lagi.
32
Pada poros Honda genuine parts gaya terbesar yang diberikan pada poros
ialah 7200 N, tetapi pada saat itu poros tidak ada momen tahanan balik lagi,
sehingga batas tahanan balik poros Honda genuine parts hanya mencapai 6800 N,
sehingga dapat disimpulkan bahwa, dari ketiga poros tersebut poros Honda
genuine parts memilliki kekuatan bengkok yang lebih besar yakni 7200 N.
Sedangkan poros merek Tzeng mampu menerima beban hingga 5800 N dan yang
memiliki kemampuan menerima beban yang paling kecil ialah poros dengan
merek ZW Parts.
4.4.2. Analisa Perbandingan Grafik Gaya Vs Modulus Elastisitas
33
180000
160000
156892.65
150562.26
Modulus Elasstisitas E (N/mm 2)
140000
modulus
elastisia
s (JW
Parts)
120000
modulus
elastisitas
(TZeng)
100000
80000
moduls
elastisitas
(Honda
Genuine
Parts)
60000
40000
20000
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
Gaya F (N)
Gambar 13. Grafik Perbandingan Gaya Vs Modulus Elastisitas Poros Roda
Belakang Honda Genuine Parts, Tzeng dan JW Parts
Dari grafik ketiga poros tersebut dapat disimpulkan bahwa, poros dengan
merek Honda genuine parts memiliki modulus elastisitas yang paling besar yakni
5000 N (158858,3801 N/mm2) atau setara dengan 500 Kg,
bila gaya yang
diberikan melebihi 5000 N maka, poros akan mengalami deformasi plastis atau
bengkok permanen yang menyebabkan poros tidak bisa kembali kebentuk semula,
sedangkan poros dengan merek Tzeng memiliki batas modulus elastisitas 2200 N
(152993,8255 N/mm2) dan poros JW Parts memiliki batas modulus elastisitas
2600 N (138904,9581 N/mm2) yang membuat poros JW Parts memilki
kemampuan modulus elastisitas melebihi poros merek Tzeng.
BAB V
34
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dengan melihat hasil penelitian dari ketiga poros tersebut, dapat
disimpulkan bahwa :
1. Perbandingan dari hasil pengujian membuktikan bahwa poros roda
belakang genuine parts lebih kuat dari non genuine dengan perbedaan
kekuatan bengkok poros genuine 7200 N dengan batas modulus elastisitas
158858,3801 N/mm2, sedangkan non genuine merek JW parts kekuatan
bengkoknya 4000 N dengan batas modulus elastisitas 138831,2685 N/mm 2
dan poros non genuine merek Tzeng kekuatan bengkoknya 5800 N
dengan batas modulus elastisitas 152993,8255 N/mm2.
2. Poros roda belakang non genuine merek Tzeng lebih kuat dari merek JW
parts karena kekuatan bengkoknya 5800 N sedangkan JW parts 4000 N
walaupun harganya lebih murah.
3. Untuk poros roda belakang non genuine harga tidak berbanding lurus
dengan kekuatan bahan terbukti merek Tzeng yang harganya lebih murah
mempunyai kekuatan bahan yang kuat dibandingkan dengan merek JW
parts yang relatif lebih mahal
5.2. Saran
Adapun saran yang dapat penulis berikan adalah sebagai berikut :
1. Masih terbuka kemungkinan penelitian lanjutan untuk menguji kekuatan
tarik dan puntir poros roda belakang.
2. Rekomendasi apabila tidak ada poros roda belakang yang genuine
disarankan menggunakan poros merek Tzeng.
35