PENGARUH KETEBALAN KAMPAS REM TERHADAP GETARAN SISTEM REM CAKRAM PADA BERBAGAI KONDISI PENGEREMAN.
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PENGARUH KETEBALAN KAMPAS REM TERHADAP
GETARAN SISTEM REM CAKRAM PADA BERBAGAI
KONDISI PENGEREMAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
WAHYU UTOMO
NIM. I 1408523
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Persembahan
Dengan ridho allah SWT,
Kupersembahkan Kepada Keluarga-Keluargaku
Ayah dan Bundaku,semoga semua jasa dan kebaikan selalu tercatat di di sisi
allah Amiin
Istriku tersayang, terimakasih atas segala dorongan dan semangat yang selalu
engkau berikan.
Saudaraku Dwi Ismoyo dan Untari terimakasih atas semangat yang kalian
berikan.
Bapak-bapak dosen yang telah memberikan ilmu dan pengarahan
Sahabat-Sahabatku Ari, Mega,Abud, Bagus,mas Gandung, mas Ivan,
mas Wawan,
serta teman-teman lainya yang tak mungkin saya sebutkan satu persatu yang
telah memberikan motivasi dan inspirasi, bersama kalian aku belajar memaknai
hidup.
for u all I miss u forever
commit to user
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pengaruh Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram
Pada Berbagai Kondisi Pengereman
Wahyu Utomo
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : wahyu_wl@yahoo.com
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi getaran pada
rem dan menganalisis parameter-parameter yang berpengaruh terhadap respon
getaran yang terjadi. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan aspek ketebalan
kampas pada rig uji ketebalan kampas rem dengan parameter-parameter
pengoperasian, meliputi tekanan pengereman dan putaran poros. Pengujian
dilakukan pada ketebalan kampas rem (9, 6, dan 3) mm, dengan variasi tekanan
pengereman 0,6 bar dan 1 bar, pada arah axial dan radial pada putaran poros
(425, 637, 850, dan 1061) rpm, pengukuran getaran dengan alat vibration meter
Lutron VB_8202.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan nilai amplitudo getaran
sebesar 2-4,7 m/s2 mengindikasikan terjadi keausan kampas rem. Peningkatan
nilai amplitudo getaran disebabkan oleh berkurangnya masa kampas, yang
mempengaruhi penurunan nilai redaman terhadap getaran. Peningkatan tekanan
pengereman dan putaran poros akan meningkatkan gaya eksitasi yang
menyebabkan nilai amplitudo getaran semakin meningkat.
kata kunci: Getaran rem, Ketebalan kampas rem, tekanan pengereman, redaman.
commit to user
4
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INF LUENCE OF BRAKE PAD THICKNESS ON DISC BRAKE VIBRATION
IN VARIOUS CONDITION
Wahyu Utomo
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : wahyu_wl@yahoo.com
Abstract
The aim of this study is to determine the condition of the brake vibration
and analyze the parameters that affect the vibration response occurring. Test was
carried out by varying the thickness of the brake lining aspect on brake pad
thickness test rig to the parameters of operation, covering braking pressure and
shaft rotation. Tests performed on the thickness of the brake lining (9, 6 and 3
)mm, with a variation of the braking pressure 0.6 bar and 1 bar, the axial and
radial direction shaft rotation (425, 637, 850, and 1061) rpm, vibration
measurement used Lutron VB_8202 vibration meter.
The test results showed that increase in vibration amplitude of 2-4,7
m/s2indicate brake lining wear. The increase in vibration amplitude was caused
by the decline mass of brake pad, which affects to the reduction of the damping
vibration. Increase braking pressure and shaft speed will increase the excitation
force which caused the value of the vibration amplitude increased.
Keywords: Brake vibration, brake lining thickness, brake pressure, damping
commit to user
5
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji hanya kepada Allah, karena atas pertolongan-Nya penulis
dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Pengaruh
Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram Pada Berbagai
Kondisi Pengereman”.
Dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemui
kesulitan. Alhamdulillah, berkat bantuan dan dukungan berbagai pihak, akhirnya
semua kesulitan dapat diselesaikan. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
sampaikan rasa terima kasih kepada :
1.
Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT, selaku ketua jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus sebagai dosen
pembimbing I yang telah membimbing tugas akhir ini.
2.
Bapak Zainal Arifin, ST, MT, selaku dosen pembimbing II yang telah dengan
sabar memberikan arahan sehingga tugas akhir ini bisa selesai.
3.
Bapak Lulus Lambang, ST, MT, selaku pembimbing yang telah banyak
membantu dan memberikan arahan.
4.
Tim Getaran Ari, Bagus, dan Mega yang telah melalui masa – masa sulit
bersama dengan penuh kesabaran.
5.
Teman – teman transfer 2009 yang telah bersama – sama bekerja keras, saling
memberi semangat untuk bersama – sama menyelesaikan tugas akhirnya
masing – masing.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar
ke depan, tugas akhir ini bisa lebih baik. Sebagai penutup, penulis berharap agar
tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kemajuan dunia ilmu pengetahuan.
Surakarta, September 2013
Penulis
commit to user
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
Abstrak .................................................................................................................... v
Kata Pengantar ........................................................................................................ vii
Daftar Isi.................................................................................................................. viii
Daftar Tabel ............................................................................................................ x
Daftar Gambar ........................................................................................................ xi
Daftar Lampiran. .................................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian.............................................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian............................................................................................ 2
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 4
2.2 Rem ................................................................................................................... 5
2.2.1 Rem Cakram .................................................................................................. 6
2.2.2 Cara Kerja Rem Cakram ............................................................................... 8
2.2.3 Komponen Rem Cakram .............................................................................. 8
2.2.4 Penyebab Getaran Pada Rem Cakram (Brake Pad ) .................................... 12
2.2.5 Kerusakan Kampas Rem Cakram ................................................................ 12
2.3 Prinsip Tekanan Hidrolik ................................................................................. 13
2.4 Getaran .............................................................................................................. 14
2.4.1 Amplitudo Getaran ........................................................................................ 15
2.4.2 Frekuensi Getaran (Vibration Frequency)................................................... 15
2.4.3 Akar Rata-Rata Kuadrat (Root-Mean Square / RMS) ................................ 16
2.4.4 Sensor Getaran .............................................................................................. 16
2.4.5 Getaran Yang Terjadi Pada Kampas Rem ................................................... 18
2.4.6 Faktor Yang Mempengaruhi Getaran Pada Kampas Rem.......................... 18
BAB III METODE PENELITIANcommit to user
7
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 20
3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................. 23
3.3 Gambar Skema Pengambilan Data Getaran Kampas Rem............................ 26
BAB IV DATA DAN ANALISA
4.1 Data Penelitian.................................................................................................. 27
4.2 Analisa .............................................................................................................. 29
4.3 Pembahasan ...................................................................................................... 33
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 36
5.2 Saran .................................................................................................................. 36
Daftar Pustaka ......................................................................................................... 37
Lampiran ................................................................................................................. 39
commit to user
8
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Komponen Rem Cakram .................................................................. 7
Gambar 2.2 CaraKerja Rem cakram ..................................................................... 8
Gambar 2.3 Kampas Rem Cakram ....................................................................... 11
Gambar 2.4 Cakram................................................................................................ 11
Gambar 2.5 Kampas rem aus dan rusak................................................................ 13
Gambar 2.6 Prinsip Tekanan Hidrolik .................................................................. 13
Gambar 2.7 Getaran Bebas .................................................................................... 14
Gambar 2.8 Getaran Paksa Dengan Peredam ....................................................... 15
Gambar 2.9 Hubungan Amplitudo Getaran .......................................................... 16
Gambar 2.10 Accelerometer ................................................................................. 17
Gambar 2.11Gesekan Pada Balok ......................................................................... 19
Gambar 3.1 Diagram Alir .................................................................................... 20
Gambar 3.2 Skema Pengambilan Data Pengujian ................................................ 22
Gambar 3.3 Piezoelektrik Accelerometer .............................................................. 23
Gambar 3.4 Vibration Meter .................................................................................. 24
Gambar 3.5 Inverter................................................................................................ 25
Gambar 3.6 Motor Listrik ...................................................................................... 25
Gambar 3.7 Skema Alat Uji ................................................................................... 26
Gambar 4.1 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah axial, tekanan pengereman 0,6 bar ........................................ 29
Gambar 4.2 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah axial, tekanan pengereman 1 bar ............................................ 30
Gambar 4.3 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah radial, tekanan pengereman 0,6 bar ....................................... 31
Gambar 4.4 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah radial, tekanan pengereman 1 bar........................................... 32
Gambar 4.5 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo
resonansi…………. .......................................................................... 35
commit to user
9
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Getaran arah axial tekanan pengereman 0,6 bar .................................. 27
Tabel 4.2 Getaran arah axial tekanan pengereman 1 Bar .................................... 27
Tabel 4.3 Getaran arah radial tekanan pengereman 0,6 bar................................. 28
Tabel 4.4 Getaran arah radial tekanan pengereman 1 bar .................................... 28
Tabel 4.5 Nilai frekuensi pribadi kampas rem dan frekuensi sistem .................. 35
commit to user
10
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data penelitian
Lampiran 2. Perhitungan frekuensi alami kampas
Lampiran 3. Perhitungan nilai koefisien redaman kritis
Lampiran 4. Selisih peningkatan nilai getaran
commit to user
11
digilib.uns.ac.id
PENGARUH KETEBALAN KAMPAS REM TERHADAP
GETARAN SISTEM REM CAKRAM PADA BERBAGAI
KONDISI PENGEREMAN
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat
Untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
Oleh :
WAHYU UTOMO
NIM. I 1408523
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2013
commit to user
1
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
2
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Persembahan
Dengan ridho allah SWT,
Kupersembahkan Kepada Keluarga-Keluargaku
Ayah dan Bundaku,semoga semua jasa dan kebaikan selalu tercatat di di sisi
allah Amiin
Istriku tersayang, terimakasih atas segala dorongan dan semangat yang selalu
engkau berikan.
Saudaraku Dwi Ismoyo dan Untari terimakasih atas semangat yang kalian
berikan.
Bapak-bapak dosen yang telah memberikan ilmu dan pengarahan
Sahabat-Sahabatku Ari, Mega,Abud, Bagus,mas Gandung, mas Ivan,
mas Wawan,
serta teman-teman lainya yang tak mungkin saya sebutkan satu persatu yang
telah memberikan motivasi dan inspirasi, bersama kalian aku belajar memaknai
hidup.
for u all I miss u forever
commit to user
3
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
Pengaruh Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram
Pada Berbagai Kondisi Pengereman
Wahyu Utomo
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : wahyu_wl@yahoo.com
ABSTRAK
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui kondisi getaran pada
rem dan menganalisis parameter-parameter yang berpengaruh terhadap respon
getaran yang terjadi. Pengujian dilakukan dengan memvariasikan aspek ketebalan
kampas pada rig uji ketebalan kampas rem dengan parameter-parameter
pengoperasian, meliputi tekanan pengereman dan putaran poros. Pengujian
dilakukan pada ketebalan kampas rem (9, 6, dan 3) mm, dengan variasi tekanan
pengereman 0,6 bar dan 1 bar, pada arah axial dan radial pada putaran poros
(425, 637, 850, dan 1061) rpm, pengukuran getaran dengan alat vibration meter
Lutron VB_8202.
Hasil pengujian menunjukkan bahwa peningkatan nilai amplitudo getaran
sebesar 2-4,7 m/s2 mengindikasikan terjadi keausan kampas rem. Peningkatan
nilai amplitudo getaran disebabkan oleh berkurangnya masa kampas, yang
mempengaruhi penurunan nilai redaman terhadap getaran. Peningkatan tekanan
pengereman dan putaran poros akan meningkatkan gaya eksitasi yang
menyebabkan nilai amplitudo getaran semakin meningkat.
kata kunci: Getaran rem, Ketebalan kampas rem, tekanan pengereman, redaman.
commit to user
4
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
INF LUENCE OF BRAKE PAD THICKNESS ON DISC BRAKE VIBRATION
IN VARIOUS CONDITION
Wahyu Utomo
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret
Surakarta, Indonesia
E-mail : wahyu_wl@yahoo.com
Abstract
The aim of this study is to determine the condition of the brake vibration
and analyze the parameters that affect the vibration response occurring. Test was
carried out by varying the thickness of the brake lining aspect on brake pad
thickness test rig to the parameters of operation, covering braking pressure and
shaft rotation. Tests performed on the thickness of the brake lining (9, 6 and 3
)mm, with a variation of the braking pressure 0.6 bar and 1 bar, the axial and
radial direction shaft rotation (425, 637, 850, and 1061) rpm, vibration
measurement used Lutron VB_8202 vibration meter.
The test results showed that increase in vibration amplitude of 2-4,7
m/s2indicate brake lining wear. The increase in vibration amplitude was caused
by the decline mass of brake pad, which affects to the reduction of the damping
vibration. Increase braking pressure and shaft speed will increase the excitation
force which caused the value of the vibration amplitude increased.
Keywords: Brake vibration, brake lining thickness, brake pressure, damping
commit to user
5
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Segala puji hanya kepada Allah, karena atas pertolongan-Nya penulis
dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir yang berjudul “Pengaruh
Ketebalan Kampas Rem Terhadap Getaran Sistem Rem Cakram Pada Berbagai
Kondisi Pengereman”.
Dalam proses penyusunan Tugas Akhir ini, penulis banyak menemui
kesulitan. Alhamdulillah, berkat bantuan dan dukungan berbagai pihak, akhirnya
semua kesulitan dapat diselesaikan. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis
sampaikan rasa terima kasih kepada :
1.
Bapak Didik Djoko Susilo, ST, MT, selaku ketua jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta sekaligus sebagai dosen
pembimbing I yang telah membimbing tugas akhir ini.
2.
Bapak Zainal Arifin, ST, MT, selaku dosen pembimbing II yang telah dengan
sabar memberikan arahan sehingga tugas akhir ini bisa selesai.
3.
Bapak Lulus Lambang, ST, MT, selaku pembimbing yang telah banyak
membantu dan memberikan arahan.
4.
Tim Getaran Ari, Bagus, dan Mega yang telah melalui masa – masa sulit
bersama dengan penuh kesabaran.
5.
Teman – teman transfer 2009 yang telah bersama – sama bekerja keras, saling
memberi semangat untuk bersama – sama menyelesaikan tugas akhirnya
masing – masing.
Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menyadari bahwa masih banyak
terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran agar
ke depan, tugas akhir ini bisa lebih baik. Sebagai penutup, penulis berharap agar
tugas akhir ini bisa bermanfaat untuk kemajuan dunia ilmu pengetahuan.
Surakarta, September 2013
Penulis
commit to user
6
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
Halaman
Abstrak .................................................................................................................... v
Kata Pengantar ........................................................................................................ vii
Daftar Isi.................................................................................................................. viii
Daftar Tabel ............................................................................................................ x
Daftar Gambar ........................................................................................................ xi
Daftar Lampiran. .................................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah .................................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ............................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................................... 2
1.4 Tujuan Penelitian.............................................................................................. 2
1.5 Manfaat Penelitian............................................................................................ 2
1.6 Sistematika Penulisan ...................................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka .............................................................................................. 4
2.2 Rem ................................................................................................................... 5
2.2.1 Rem Cakram .................................................................................................. 6
2.2.2 Cara Kerja Rem Cakram ............................................................................... 8
2.2.3 Komponen Rem Cakram .............................................................................. 8
2.2.4 Penyebab Getaran Pada Rem Cakram (Brake Pad ) .................................... 12
2.2.5 Kerusakan Kampas Rem Cakram ................................................................ 12
2.3 Prinsip Tekanan Hidrolik ................................................................................. 13
2.4 Getaran .............................................................................................................. 14
2.4.1 Amplitudo Getaran ........................................................................................ 15
2.4.2 Frekuensi Getaran (Vibration Frequency)................................................... 15
2.4.3 Akar Rata-Rata Kuadrat (Root-Mean Square / RMS) ................................ 16
2.4.4 Sensor Getaran .............................................................................................. 16
2.4.5 Getaran Yang Terjadi Pada Kampas Rem ................................................... 18
2.4.6 Faktor Yang Mempengaruhi Getaran Pada Kampas Rem.......................... 18
BAB III METODE PENELITIANcommit to user
7
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
3.1 Diagram Alir Penelitian ................................................................................... 20
3.2 Alat dan Bahan ................................................................................................. 23
3.3 Gambar Skema Pengambilan Data Getaran Kampas Rem............................ 26
BAB IV DATA DAN ANALISA
4.1 Data Penelitian.................................................................................................. 27
4.2 Analisa .............................................................................................................. 29
4.3 Pembahasan ...................................................................................................... 33
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan ....................................................................................................... 36
5.2 Saran .................................................................................................................. 36
Daftar Pustaka ......................................................................................................... 37
Lampiran ................................................................................................................. 39
commit to user
8
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Komponen Rem Cakram .................................................................. 7
Gambar 2.2 CaraKerja Rem cakram ..................................................................... 8
Gambar 2.3 Kampas Rem Cakram ....................................................................... 11
Gambar 2.4 Cakram................................................................................................ 11
Gambar 2.5 Kampas rem aus dan rusak................................................................ 13
Gambar 2.6 Prinsip Tekanan Hidrolik .................................................................. 13
Gambar 2.7 Getaran Bebas .................................................................................... 14
Gambar 2.8 Getaran Paksa Dengan Peredam ....................................................... 15
Gambar 2.9 Hubungan Amplitudo Getaran .......................................................... 16
Gambar 2.10 Accelerometer ................................................................................. 17
Gambar 2.11Gesekan Pada Balok ......................................................................... 19
Gambar 3.1 Diagram Alir .................................................................................... 20
Gambar 3.2 Skema Pengambilan Data Pengujian ................................................ 22
Gambar 3.3 Piezoelektrik Accelerometer .............................................................. 23
Gambar 3.4 Vibration Meter .................................................................................. 24
Gambar 3.5 Inverter................................................................................................ 25
Gambar 3.6 Motor Listrik ...................................................................................... 25
Gambar 3.7 Skema Alat Uji ................................................................................... 26
Gambar 4.1 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah axial, tekanan pengereman 0,6 bar ........................................ 29
Gambar 4.2 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah axial, tekanan pengereman 1 bar ............................................ 30
Gambar 4.3 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah radial, tekanan pengereman 0,6 bar ....................................... 31
Gambar 4.4 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo getaran pada
arah radial, tekanan pengereman 1 bar........................................... 32
Gambar 4.5 Hubungan antara putaran poros dengan amplitudo
resonansi…………. .......................................................................... 35
commit to user
9
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 4.1 Getaran arah axial tekanan pengereman 0,6 bar .................................. 27
Tabel 4.2 Getaran arah axial tekanan pengereman 1 Bar .................................... 27
Tabel 4.3 Getaran arah radial tekanan pengereman 0,6 bar................................. 28
Tabel 4.4 Getaran arah radial tekanan pengereman 1 bar .................................... 28
Tabel 4.5 Nilai frekuensi pribadi kampas rem dan frekuensi sistem .................. 35
commit to user
10
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Data penelitian
Lampiran 2. Perhitungan frekuensi alami kampas
Lampiran 3. Perhitungan nilai koefisien redaman kritis
Lampiran 4. Selisih peningkatan nilai getaran
commit to user
11