BAB I V
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Rem pada kendaraan bermotor merupakan salah satu komponen
penting yang mendapat perhatian khusus oleh produsen kendaraan.
Mengingat pentingnya komponen ini maka rem harus dirancang seteliti
mungkin sesuai dengan kebutuhannya. Sederhananya semakin besar daya
dan bobot kendaraan maka gaya pengereman yang diperlukan juga semakin
besar.
Dewasa ini kendaraan roda dua pada umumnya telah menggunakan
rem cakram pada roda bagian depan. Bahkan ada beberapa produk
kendaraan roda dua yang telah menggunakan rem cakram untuk roda
belakang. Hal ini karena rem cakram dinilai lebih banyak memiliki
kelebihan dari rem jenis tromol yang merupakan pendahulunya.
1.2
Maksud dan Tujuan
Tujuan dari perancangan rem cakram ini adalah untuk mendapatkan
harga jam kerja efektif dari kanvas yang digunakan untuk kemudian
dibandingkan dengan standar yang ada.
Tugas Elmes II
Page 1
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.3
Batasan Masalah
Dalam perancangan rem cakram ini dilakukan perhitungan yang hanya
meliputi bagian – bagian dari rem cakram sepeda motor Honda Supra X 125
cc. Selanjutnya penghitungan lamanya umur penggunaan kanvas rem
menggunakan asumsi-asumsi tertentu.
1.4
Cara Memperoleh Data
Data yang dibutuhkan selama proses perancangan ulang ini diperoleh
dengan membongkar rem cakram dari sepeda motor Honda Supra ini untuk
mendapatkan dimensinya. Kemudian data spesifikasi motor diperoleh dari
situs resmi Honda Indonesia dimana data yang diperoleh merupakan
spesifikasi teknis seperti dimensi motor, mesin (daya dan torsi), bobot
kendaraan, dll.
Tugas Elmes II
Page 2
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.5
Metodologi Perancangan
Mulai
Jarak antar sumbu roda
Berat kosong motor
Berat Pengemudi
Berat Penumpang
- Berat Total
- Beban Tumpuan di masing-msing Ban
- Titik Pusat Berat
- Perlambatan (bv)
- Bahan Kanvas
- Jari-jari Diskbrake (ro, r1)
- Sudut pad (θ2 - θ1)
- Gaya Pengereman (Pv)
- Torsi Pengereman Roda (Mr)
- Tekanan Kanvas Yang Diperlukan (Pa)
- Gaya Tekan Piston Pada Kanvas (F)
- Kecepatan Rata-rata yang dipakai (v)
- Frekuensi Pengereman (z)
-Pemakaian Perhari
- Lamanya 1x pengereman
- Energi Kinetik (Am)
- Daya Gesek Rata-rata (Nr)
- Volume Material yang boleh aus (Vv)
- Umur Kanvas (Lb)
Umur Plat
GesekLB
Gaya Tangan
Selesai
Tugas Elmes II
Page 3
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.6
Sistematika Penulisan
Laporan ini terdiri dari 5 Bab. Bab 1 berisikan latar belakang, tujuan,
batasan masalah, cara memperoleh data serta sistematika penulisan.
Kemudian bab 2 menyajikan teori-teori tentang rem pada umunya, rem
cakram, bahan kanvas, serta persamaan-persamaan yang digunakan dalam
perancangan rem cakram. Bab 3 membahas perhitungan dalam perancangan
rem cakram serta data-data spesifikasi dan asumsi yang digunakan. Bab 4
memaparkan analisa dari hasil perhitungan serta faktor-faktor yang
menyebabkan perbedaan dengan kenyataana yang ada di lapangan. Terakhir
adalah bab 5 berisikan kesimpulan yang merupakan pembahasan ringkas
dan rangkuman dari hasil perhitungan.
Tugas Elmes II
Page 4
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
BAB II
TEORI DASAR
2.1.
Fungsi Rem
Rem berfungsi sebagai alat untuk menghentikan putaran poros,
mengatur putaran poros,dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki
dengan menggunakan gesekan. Selama terjadi pengereman, kerja gesek rem
diubah menjadi panas. Dalam hal ini kalkulasi pelepasan kalor ditentukan
oleh dimensi bagian yang bergesekan.
2.2.
Jenis-Jenis Rem
Rem gesekan dapat diklasifikasikan lebih lanjut atas :
a. Rem blok
1. Rem blok tunggal.
Rem blok yang paling sederhana dimana hanya terdiri dari
satu blok rem yang ditekan terhadap drum rem. Biasanya pada
blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan
rem atau bahan gesek yang dapat diganti bila telah aus.
Gambar
Gambar2.1
2.1Rem
RemBlok
BlokTunggal
Tunggal
Tugas Elmes II
Page 5
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2. Rem blok ganda
Prinsip kerjanya sama seperti rem blok tunggal, hanya saja
rem jenis ini dipakai dua blok rem yang menekan drum dari dua
arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam maupun dari
sebelah luar drum
b. Rem drum
Gambar
Gambar2.2
2.2Rem
RemBlok
BlokGanda
Ganda
Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung, dapat
menghasilkan gaya pengereman yan besar untuk ukuran rem yang
kecil, dan umur lapisan rem yang cukup panjang. Satu kelemahan
rem jenis ini adalah pemancaran panasnya yang buruk. Gaya
pengereman tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder
hidrolik serta arah putaran motor.
Gambar
Gambar2.3
2.3Rem
RemDrum
Drum
Tugas Elmes II
Page 6
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
c. Rem cakram
Rem cakram terdiri atas sebuah cakram baja yang dijepit oleh
lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini
mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan,
pengereman yang stabil serta radiasi panas yang baik sehingga
banyak digunakan untuk roda depan. Adapun kelemahan dari rem
ini adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang
besar pada roda.
Gambar 2.4 Rem Cakram
d. Rem Pita
Rem pita terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah dalamnya
dilapisi dengan bahan gesek, drum rem dan tuas. Gaya rem akan
timbul jika pita dikaitkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua
ujung pita tersebut.
Tugas Elmes II
Page 7
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Gambar
Gambar2.5
2.5Rem
RemPita
Pita
2.3
Rem Cakram
Rem cakram(disk brake) terdiri dari dua jenis, yaitu:
a.
Tipe fixed caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper tidak ikut bergerak
serta terdapat beberapa pasang piston. Letak piston-piston tersebut ada
pada kedua sisi dari disk rotor-nya. Sehingga ketika fluida dikenai gaya
tekan, fluida tersebut akan menekan piston dari kedua sisi piringan
gesek seperti yang terlihat pada gambar di bawah.
Gambar
Gambar2.6
2.6 Tipe
Tipefixed
fixedcaliper
caliper
Tugas Elmes II
Page 8
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
b. Tipe floating caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper ikut bergerak
karena reaksi dari gaya tekan fluida, hanya terdapat piston dari satu sisi
piringan geseknya. Jadi ketika fluida dikenai gaya tekan, maka fluida
tersebut akan menekan piston dan kanvas sebelah kanan, kemudian
kaliper akan tertarik ke sebelah kanan, yang membuat kanvas sebelah
kiri akan menekan piringan dari sebelah kiri.
Gambar
Gambar 2.7
2.7 Tipe
Tipefloating
floatingcaliper
caliper
Rem cakram (Disk Brake) terdiri atas sebuah cakram terbuat dari baja
yang dijepit oleh lapisan rem (pelat gesek) dari kedua sisinya pada waktu
pengereman. Kedua plat gesek ini akan menjepit cakram untuk
menghentikan putaran poros, mengatur putaran poros, dan menghentikan
putaran yang tidak dikehendaki. Dengan jepitan antara kedua pelat gesek,
maka akan terjadi gesekan antara pelat gesek dengan cakram, juga antara
roda dengan aspal.
Rem cakram mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah
dikendalikan, pengereman yang stabil, radiasi yang baik terhadap panas
(berfungsi baik pada suhu tinggi maupun rendah).
Tugas Elmes II
Page 9
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Gambar 2.8 Konstruksi rem cakram
Bagian utama rem cakram adalah :
1.
Kaliper (Caliper)
Kaliper terdiri atas rumah dan silinder berpiston dan sil-sil di dalam
silindernya. Material gesek atau pad terdapat dalam kaliper. Cara
kerjanya adalah seperti sebuah ragum yang menjepit benda kerjanya
karena adanya gaya aksi dan reaksi.
Gambar
Gambar2.9
2.9Caliper
Caliper
Tugas Elmes II
Page 10
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.
Piringan Gesek (Disk Rotor)
Piringan gesek ini harus terbuat dari bahan yang baik dengan dimensi
yang teliti. Material itu harus punya sifat aus (wear resistance) yang baik,
apabila rem ini direncanakan untuk kendaraan berat.
Gambar
Gambar 2.10
2.10 Disk
DiskRotor
Rotor
3. Kanvas Rem (Brake Pad)
Kanvas rem terpasang pada kaliper. Kanvas ini dipasangkan dengan paku
keling pada daerah lasnya yang terbuat dari besi. Pad ini diberi batas aus
sama seperti piringan gesek.
Tugas Elmes II
Page 11
Gambar
Gambar2.11
2.11Kanvas
KanvasRem
Rem
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
4. Minyak Rem
Suatu sistem hidrolik menggunakan fluida untuk mentransmisikan gaya
dan tekanan. Fluida yang digunakan harus memenuhi syarat sebagai
berikut :
Tidak bersifat korosif
Punya kualitas lubrikasi yang tinggi
Stabil dalam jangka waktu yang lama
Punya titik didih yang tinggi
Bersih, tidak mengandung partikel yang dapat menggangu sistem
pengereman
2.4
Prinsip Kerja Rem Cakram
Rem cakram menggunakan fluida dalam prinsip kerjanya. Jika kita menekan
handle rem maka akan terjadi tekanan yang besar dalam silinder. Fluida akan
bergerak untuk menekan ke segala arah. Fluida menekan piston, piston menekan
pelat gesek sebelah kanan, maka pelat gesek akan menekan cakram. Karena
handle rem masih dalam keadaan tertekan maka tekanan fluida masih tinggi, lalu
caliper akan tertekan ke sebelah kanan karena terjadi sliding pada braket.
Sehingga pelat gesek sebelah kiri juga akan terdorong ke kanan dan akan ikut
menjepit cakram. Jadi dengan jepitan kedua pelat gesek tersebut ke cakram
maka akan menghentikan putaran poros roda, dan sistem pengeremannya akan
setimbang. Secara ringkas, cara kerja rem cakram akan dijelaskan melalui
diagram aliran berikut ini :
Tugas Elmes II
Page 12
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
START
1. GAYA
2. Gaya menekan tuas rem
3. Seal menekan fluida
(minyak rem)
4. Minyak menjadi bertekanan tinggi dan
menekan ke segala arah
5. Fluida menekan piston
6. Piston menekan plat gesek sebelah kanan
7. Plat gesek sebelah kanan menekan cakram
8. Tuas rem masih dalam keadaan tertekan sehingga tekanan
fluida masih tinggi
9. Fluida makin banyak dan ruang fluida makin besar sehingga
kaliper bergerak ke kanan
A
Tugas Elmes II
Page 13
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
A
10. Plat gesek sebelah kiri juga akan terdorong ke kanan
dan ikut menjepit cakram
11. Roda berputar makin lambat
hingga akhirnya berhenti
STOP
Tugas Elmes II
Page 14
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.5 Teori Tentang Roda
Tugas Elmes II
Page 15
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Coulomb : F = µ.W
Koef. Gesekan : µo = static friction; dan µs = sliding friction
µo > µs , ini pentig saat terjadi pengereman supaya tidak terjadi sliding dari
roda.
- Rolling : arah gerak tetap
- Sliding : arah gerak tidak tetap
Gaya-gaya yang bekerja pada ban :
- Gaya berat statis/dinamis
- Gaya dorong atau gaya tarik
- Gaya belok
Karena ban bersifat elastis maka perpindahan gaya itu selalu berhubungan
dengan perubahan bentuk dari ban. Perubahan bentuk telapak kontak
digambarkan seperti berikut :
2.6
Persamaan
yang
2.12 Perubahan
bentuk telapak kontak
Digunakan DalamGambar
Perencanaan
Rem Cakram
Gaya Pengereman (Pv)
Tugas Elmes II
Page 16
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Pv=W tot
bv
g
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(1)
Ket :
Pv
: gaya Pengereman (kg)
Wtot
: berat total kendaraan (kg)
g
: percepatan gravitrasi (m/s2)
bv
: perlambatan kendaraan (m/s2)
Torsi Pengereman (T)
T =1,1. Pv
D
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(2)
Ket :
T
: Torsi Pengereman (kg.cm)
D
: Diamater roda (cm)
Gambar
Gambar 2.13
2.13Perhitungan
PerhitunganRem
RemCakram
Cakram
Tugas Elmes II
Page 17
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.7 Umur kanvas rem (pad)
Umur rem tergantung pada volume material gesek yang boleh aus (Vv),
daya gesek rata-rata (Nr) dan satu konstata keausan (qv).
Umur rem :
A m=
1,1 .G g .V
g2
2. g
L b=
Vv
q v .N r
. . . . . . . . . . .
(3)
Nilai qv diperoleh dari tabel (29/2) untuk kanvas kategori I
1,1 merupakan faktor nilai energi kitetik untuk komponen yang
berputar.
Volume material gesek yang boleh aus (Vv) didapat dari
persamaan :
Vv=A .s v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4)
Nr diperoleh dari persamaan :
Nr=
Am. z
27 .10 4
dengan
Am=
1,1. G g .V
g2
2. g
. . . . . . . .
(5)
Ket :
Tugas Elmes II
Gg
: berat total kendaraan (kg)
Vg
: kecepatan rata-rata kendaraan (m/s)
z
: banyaknya pengereman per jam (rem/jam)
Page 18
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.8
Bahan kanvas (Asbestos)
Asbestos adalah kelompok dari mineral dengan cristal berserabut yang
panjang, tipis. Kata "asbestos" diambil dari bahasa yunani yang artinya
dalam bahasa Inggris yaitu inextinguishable atau dalam bahasa Indonesia
artinya tidak bisa dipadamkan. Orang Yunani kuno mengatakan bahwa
asbestos adalah “mineral ajaib” karena sifatnya yang lembut dan ulet dan
juga karena sifat dari asbestos ini yang tahan panas.
Asbestos menjadi populer dalam dunia manufaktur dan bangunan pada
abad 19 karena ketahannanya terhadap panas, dapat menyerap suara dan
kekuatan tariknya. Asbestos digunakan pada sepatu rem dan karena
ketahanan panasnya, dan pada perkembanagan selanjutnya digunakan juga
pada oven electric dan kabel sebagai isolasi.
Sayangnya, material ini sekarang diketahui sebagai bahan yang
beracun. Jika fiber asbestos terhisap, dapat menyebabkan penyakit yang
berbahaya diantaranya mesothelioma and asbestosis. Sejak pertengahan
1980 penggunaan asbestos sudah banyak dilarang di berbagai negara,
Gambar 2.14 Penggunaan asbestos pada brake pad
Tugas Elmes II
Page 19
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Solusi dari permasalahan ini adalah menggunakan material lain sebagai
bahan kanvas. Material alternatif tersebut antara lain Graphitic Carbon
Steel, Poplar Wood dan Vulcan Fiber. Namun Graphitic Carbon Steel lebih
mahal dari pada Asbestos sedangkan Poplar Wood dan Vulcan Fiber lebih
murah dari pada Asbestor.
Tugas Elmes II
Page 20
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
BAB III
PERHITUNGAN REM CAKRAM
DATA SPESIFIKASI MOTOR HONDA SUPRA X 125 cc
Dimensi
Dimensi (P x L x T)
: 1.889 x 702x 1094 mm
Jarak sumbu Roda
: 1.242 mm
Jarak terendah ke tanah
: 138 mm
Berat kosong
: 107 Kg
Berat isi
: 227 Kg
Rangka
Rangka
: Tulang punggung
Suspensi depan
: Teleskopik
Suspensi belakang
: Lengan ayun dengan shockbreaker ganda
Ban Depan
: 70/90 – 17 38P
Ban Belakang
: 70/90 – 17 38P
Rem depan
: Cakram hidrolik dengan piston ganda
Rem belakang
: Cakram hidrolik dengan piston ganda
Mesin
Tipe mesin
: 4 Langkah SOHC
Sistem pendinginan
: Pendinginan udara
Diameter x langkah
: 52.4 x 57.9 mm
Volume langkah
: 124,8 cc
Perbandingan kompresi
: 9,0 : 1
Daya maksimum
: 6,6 Km / 7.500 rpm (ST D)
Torsi maksimum
: 9,0 Nm/ 4000 rpm (STD)
Kopling
: Ganda, otomatis. Sentrifugal, tipe basah
Sistem Starter
: Pedal dan elektrik
Busi
: ND U20EPR9, NGK CPR6EA-9
Sistem bahan bakar
: Karburator
Tugas Elmes II
Page 21
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Kapasitas
Kapasitas tangki bahan bakar
: 3,7 liter
Kapasitas Minyak Pelumas Mesin
: 0,7 liter pada penggantian periodik
Transmisi
: 4 kecepatan/bertautan tetap
Pola pengoperan gigi
: N-1-2-3-4-N
Kelistrikan
Aki
: 12 V – 3,5 Ah
Sistem pengapian
: DC – CDI
W1
W2
RA
620 mm
WM
765 mm
145 mm
380mm
35mm
RA
RB
460 mm
610 mm
1230 mm
Gambar 3.1 Tampak samping sepeda motor
3.1
Data yang diperoleh
Tugas Elmes II
Page 22
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
-
Berat kosong motor (Wm)
= 107 Kg
-
Jarak antar sumbu roda (L)
= 1230 mm
-
Berat Pengemudi (W1)
= 100 Kg
-
Berat Penumpang (W2)
= 100 Kg
3.2 A. Berat Total
Wtot = Wm + W1 + W2
= 107 + 100 + 100
= 307 kg
B. Reaksi di Masing Masing Ban
ΣM A=0
RB .1230−W M . 610−W 1. 460+W 2 . 35=0
RB =
107 .610+100 . 460−100 .35
1230
= 18.51 kg
ΣF Y =0
RB +R A −W 1 −W 2−W M =0
R A =W 1 +W 2 +W M −R B
R A =100+100+107−18 , 51=288 , 50
kg
C. Mencari titik pusat
x=
x=
ΣW i x i
ΣW i
100(380 )+100 (875)+107 (1025 )
100+100+107
= 766,04 mm
y=
ΣW i y i
ΣW i
Tugas Elmes II
Page 23
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
y=
100(765 )+100(740)+ 98(145)
100+100+107
y=540 , 76 mm
Penghitungan Rem Cakram Dengan Asumsi :
Kecepatan rata-rata (v)
: 40 km/jam
Operasi pengereman (z)
: 30 kali/jam
Perlambatan
: 2,78 m/s2
= 11,11 m/s
Menentukan Material :
Asbestos pressed hidraulically with plastic (Tabel 29/2 group I)
Koefisien gesek kering
: 0,2 s.d 0,35
Batas Keausan(Sv)
: 0,3 cm
Keausan spesifik (qv)
: 0,125
θ2-θ1
θ2
θ1
Dari hasil pengukuran
R0 = 11 cm
R1 = 8 cm
θ2 - θ1 = 53o = 0,92 rad
r1
r0
D. Gaya Pengereman(Pv)
Tugas Elmes II
Page 24
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
bv
g
2,78
Pv=307.
=86,99
9,81
kg
Pv=W tot
E. Torsi Pengereman (Mr) = (T)
Diameter Roda = 52 cm
Mr=1,1. Pv
D
2
Mr=1,1. 86 , 99
52
=2487 , 914
2
kg.cm
Torsi Pengereman untuk masing-masing kanvas
Mr=
2487 , 914
=1243 ,957
2
kg.cm
F. Tekanan Kanvas yang diperlukan (Pa)
T =1 (θ 2−θ 1 ).f .r 1 .(r 2 −r 2 ).Pa
0
1
2
Pa=
T
(θ2 −θ1 ). f . r 1 .(r 2 −r 2 )
0
Pa=
1
2487 , 914
=16 , 85
(0, 925). 0,35 . 8 .(112 −82 )
kg
cm2
G. Gaya Tekan Piston pada Kanvas yang Dibutuhkan(F)
F=(θ2 −θ1 ).r 1 .(r 0−r 1 ). Pa
F=0, 925. 8 .(11−8 ). 16 , 85=374 ,07
kg
Gaya Tekan pada masing-masing Piston
F=
374 , 07
=187 , 035
2
kg
# Perhitungan Umur Kanvas
Tugas Elmes II
Page 25
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
H. Menghitung Energi kinetik (Am)
1,1.Gg.Vg 2
Am=
2.g
2
1,1. 307.11 ,11
Am=
=2124, 51
2 .9, 81
kg.m
I. Menghitung Daya gesek (Nr)
Nr=
Am. z
27 .10 4
2124 , 51. 30
=0, 236
27 .10 4
Hp
J. Menghitung Volume keausan (Vv)
Nr=
Vv = A . Sv
= (π (ro2-ri2) 53o/360o) . Sv
= (π(112-82) 53o/360o)
= 5,8 cm3
K. Menghitung Umur plat gesek (LB)
LB =
LB =
Vv
q v . Nr
5,8
=265 , 14
0,125.0, 175
jam
3.3 Dihitung dalam satuan bulan, dengan asumsi
- Pemakaian per hari : 3 jam/hari
- I bulan = 30 hari
- Lamanya 1 kali pengereman : 4 detik/rem
- Banyaknya penegereman per jam : 30 rem/jam
Maka:
Tugas Elmes II
Page 26
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
rem
hari
jam
detik
1 jam
30
3
4
jam x
bulan x hari x
rem x 3600 det ik
jam
t=3
bulan
t=30
3.4 Jadi umur penggunaan kanvas rem
L
LB 1 = B
t
265 ,14
jam
LB 1 =
.
=88 , 38
3
jam
bulan
bulan
3.5 Perhitungan Gaya Tangan
Tekanan minyak (Pw)
P = F/A
Pw = Fw/2xApiston
= 87,56/2x(π/4(2,22) = 11,5 kg/cm2
Gaya piston atas (Fw)
Fw = Pw x Asaluran
= 11,5 x (π/4).12
= 9,03 kg
1,5 cm
15,5 cm
Ftua
s
2 cm
3 cm
Ftangan
10,3
cm
Fpisto
n
Gambar 3.2 Tuas Rem Tangan
Fw x 3cm – Ftangan x 10,3cm = 0
Ftangan = (9,03 x 3cm)/10,3cm
= 2,63 kg
Mechanical Advantage (MA)
MA = 87,56/2,63 = 33,3
3.6
Temperatur dari panas yang timbul akibat gesekan
Tugas Elmes II
Page 27
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Hasil pengukuran diameter rata-rata = 19,2cm
Dari spesifikasi
n=7000 rpm
Luas bidang perpan (bidang pendinginan) Fk
Fk = 2 x (π/4(do2-di2))
= 2 x (π/4(222-16,42))
= 337,6 cm2 = 0,03 m2
Koefisien perpindahan panas (αk)
αk ≈ 4,5 + 6 Vk3/4
≈ 4,5 + 6.(50,26)3/4
≈117,76 kal/m2.h.oC
Vk =(n.đ)/1910
= (7000 x 19,2)/1910 = 70,36
Vhu = (632 x N)/(αk - Fk)
= (632 x 0,175)/(0,03-117,76)
= 31,3 oC
BAB IV
Tugas Elmes II
Page 28
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
ANALISA
1. Gaya yang dibutuhkan untuk pengereman hingga kendaaraan berhenti
adalah sebesar 86,99 kg. Gaya ini akan menjadi lebih besar jika kecepatan
kendaraan lebih tinggi dari asumsi kecepatan rata-rata yang digunakan.
2. Umur kanvas hasil perhitungan dengan material Asbestos pressed
hidraulically with plastic adalah 88,38 bulan.
3. Gaya tangan menurut perhitungan, Ftangan = 2,63 Kg, pada Ftangan lebih
menunjukan kondisi sebenarnya dimana kecepatan yang digunakan 40
km/jam.
4. Temperatur yang timbul akibat gesekan dari hasil perhitungan adalah
31,3 oC.
BAB V
KESIMPULAN
Tugas Elmes II
Page 29
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Dalam analisis rem cakram pada Honda Supra X 125 cc dengan bahan
kanvas asbestos pressed hidraulically with plastic, secara perhitungan dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Reaksi yang terjadi di ban depan 18,51 kg
2. Reaksi yang terjadi di ban belakang 288,49 kg
3. Dari hasil perhitungan dengan bahan kanvas asbestos
4.
pressed
hidraulically with plastic, diperoleh :
Gaya pengereman
86,99 kg
Torsi pengereman
1243,957 kg. (untuk masing-masing kanvas)
Tekanan kanvas
16,85 kg/cm2
Gaya tekan piston
187,035 kg. (untuk masing-masing piston)
Gaya tangan
2,63 kg
Temp. Akibat gesekan 31,3 oC
Umur kanvas
88,38 bulan
Dari hasil perhitungan rem cakram pada motor Honda Supra X 125 cc
dengan menggunakan bahan kanvas asbestos pressed hidraulically with
plastic, bahan ini tidak membuat piringan cakram lebih cepat aus.
DAFTAR PUSTAKA
1. Suga Kiyokatsu & Sularso, Dasar perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin. Pradnya Paramitha : Jakarta, 1997
2. Niemann, Gustav. Machine Elements Volume 2 (Gears). Springer-Verlag;
1978, New York
3. Joseph E. Shigley (Gandhi Harahap M.ENG), Perencanaan Teknik Mesin,
edisi keempat, Jakarta, Erlangga 1995
Tugas Elmes II
Page 30
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
4. http://images.google.co.id/images?
gbv=2&hl=id&sa=1&q=asbestos&btnG=Telusuri+gambar&aq=f&oq=&st
art=0
5. http://images.google.co.id/imgres?
imgurl=http://content.answers.com/main/content/img/McGrawHill/Encycl
opedia/images/CE093300FG0010.gif&imgrefurl=http://www.answers.com
/topic/brake&usg=__8ieOEHaeAbqRxSWNWOIO9iMLBZ4=&h=225&w
=248&sz=9&hl=id&start=2&itbs=1&tbnid=iPhW7smmzRnbqM:&tbnh=1
01&tbnw=111&prev=/images%3Fq%3Dblock%2Bbrake%26gbv
%3D2%26hl%3Did%26sa%3DG
6. www.honda-motor.co.id
7. http://bisnis-advisor.blogspot.kr/2009/03/spesifikasi-honda-supra-x.html
Tugas Elmes II
Page 31
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Rem pada kendaraan bermotor merupakan salah satu komponen
penting yang mendapat perhatian khusus oleh produsen kendaraan.
Mengingat pentingnya komponen ini maka rem harus dirancang seteliti
mungkin sesuai dengan kebutuhannya. Sederhananya semakin besar daya
dan bobot kendaraan maka gaya pengereman yang diperlukan juga semakin
besar.
Dewasa ini kendaraan roda dua pada umumnya telah menggunakan
rem cakram pada roda bagian depan. Bahkan ada beberapa produk
kendaraan roda dua yang telah menggunakan rem cakram untuk roda
belakang. Hal ini karena rem cakram dinilai lebih banyak memiliki
kelebihan dari rem jenis tromol yang merupakan pendahulunya.
1.2
Maksud dan Tujuan
Tujuan dari perancangan rem cakram ini adalah untuk mendapatkan
harga jam kerja efektif dari kanvas yang digunakan untuk kemudian
dibandingkan dengan standar yang ada.
Tugas Elmes II
Page 1
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.3
Batasan Masalah
Dalam perancangan rem cakram ini dilakukan perhitungan yang hanya
meliputi bagian – bagian dari rem cakram sepeda motor Honda Supra X 125
cc. Selanjutnya penghitungan lamanya umur penggunaan kanvas rem
menggunakan asumsi-asumsi tertentu.
1.4
Cara Memperoleh Data
Data yang dibutuhkan selama proses perancangan ulang ini diperoleh
dengan membongkar rem cakram dari sepeda motor Honda Supra ini untuk
mendapatkan dimensinya. Kemudian data spesifikasi motor diperoleh dari
situs resmi Honda Indonesia dimana data yang diperoleh merupakan
spesifikasi teknis seperti dimensi motor, mesin (daya dan torsi), bobot
kendaraan, dll.
Tugas Elmes II
Page 2
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.5
Metodologi Perancangan
Mulai
Jarak antar sumbu roda
Berat kosong motor
Berat Pengemudi
Berat Penumpang
- Berat Total
- Beban Tumpuan di masing-msing Ban
- Titik Pusat Berat
- Perlambatan (bv)
- Bahan Kanvas
- Jari-jari Diskbrake (ro, r1)
- Sudut pad (θ2 - θ1)
- Gaya Pengereman (Pv)
- Torsi Pengereman Roda (Mr)
- Tekanan Kanvas Yang Diperlukan (Pa)
- Gaya Tekan Piston Pada Kanvas (F)
- Kecepatan Rata-rata yang dipakai (v)
- Frekuensi Pengereman (z)
-Pemakaian Perhari
- Lamanya 1x pengereman
- Energi Kinetik (Am)
- Daya Gesek Rata-rata (Nr)
- Volume Material yang boleh aus (Vv)
- Umur Kanvas (Lb)
Umur Plat
GesekLB
Gaya Tangan
Selesai
Tugas Elmes II
Page 3
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
1.6
Sistematika Penulisan
Laporan ini terdiri dari 5 Bab. Bab 1 berisikan latar belakang, tujuan,
batasan masalah, cara memperoleh data serta sistematika penulisan.
Kemudian bab 2 menyajikan teori-teori tentang rem pada umunya, rem
cakram, bahan kanvas, serta persamaan-persamaan yang digunakan dalam
perancangan rem cakram. Bab 3 membahas perhitungan dalam perancangan
rem cakram serta data-data spesifikasi dan asumsi yang digunakan. Bab 4
memaparkan analisa dari hasil perhitungan serta faktor-faktor yang
menyebabkan perbedaan dengan kenyataana yang ada di lapangan. Terakhir
adalah bab 5 berisikan kesimpulan yang merupakan pembahasan ringkas
dan rangkuman dari hasil perhitungan.
Tugas Elmes II
Page 4
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
BAB II
TEORI DASAR
2.1.
Fungsi Rem
Rem berfungsi sebagai alat untuk menghentikan putaran poros,
mengatur putaran poros,dan mencegah putaran yang tidak dikehendaki
dengan menggunakan gesekan. Selama terjadi pengereman, kerja gesek rem
diubah menjadi panas. Dalam hal ini kalkulasi pelepasan kalor ditentukan
oleh dimensi bagian yang bergesekan.
2.2.
Jenis-Jenis Rem
Rem gesekan dapat diklasifikasikan lebih lanjut atas :
a. Rem blok
1. Rem blok tunggal.
Rem blok yang paling sederhana dimana hanya terdiri dari
satu blok rem yang ditekan terhadap drum rem. Biasanya pada
blok rem tersebut pada permukaan geseknya dipasang lapisan
rem atau bahan gesek yang dapat diganti bila telah aus.
Gambar
Gambar2.1
2.1Rem
RemBlok
BlokTunggal
Tunggal
Tugas Elmes II
Page 5
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2. Rem blok ganda
Prinsip kerjanya sama seperti rem blok tunggal, hanya saja
rem jenis ini dipakai dua blok rem yang menekan drum dari dua
arah yang berlawanan, baik dari sebelah dalam maupun dari
sebelah luar drum
b. Rem drum
Gambar
Gambar2.2
2.2Rem
RemBlok
BlokGanda
Ganda
Rem drum mempunyai ciri lapisan rem yang terlindung, dapat
menghasilkan gaya pengereman yan besar untuk ukuran rem yang
kecil, dan umur lapisan rem yang cukup panjang. Satu kelemahan
rem jenis ini adalah pemancaran panasnya yang buruk. Gaya
pengereman tergantung pada letak engsel sepatu rem dan silinder
hidrolik serta arah putaran motor.
Gambar
Gambar2.3
2.3Rem
RemDrum
Drum
Tugas Elmes II
Page 6
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
c. Rem cakram
Rem cakram terdiri atas sebuah cakram baja yang dijepit oleh
lapisan rem dari kedua sisinya pada waktu pengereman. Rem ini
mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah dikendalikan,
pengereman yang stabil serta radiasi panas yang baik sehingga
banyak digunakan untuk roda depan. Adapun kelemahan dari rem
ini adalah umur lapisan yang pendek, serta ukuran silinder rem yang
besar pada roda.
Gambar 2.4 Rem Cakram
d. Rem Pita
Rem pita terdiri dari sebuah pita baja yang disebelah dalamnya
dilapisi dengan bahan gesek, drum rem dan tuas. Gaya rem akan
timbul jika pita dikaitkan pada drum dengan gaya tarik pada kedua
ujung pita tersebut.
Tugas Elmes II
Page 7
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Gambar
Gambar2.5
2.5Rem
RemPita
Pita
2.3
Rem Cakram
Rem cakram(disk brake) terdiri dari dua jenis, yaitu:
a.
Tipe fixed caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper tidak ikut bergerak
serta terdapat beberapa pasang piston. Letak piston-piston tersebut ada
pada kedua sisi dari disk rotor-nya. Sehingga ketika fluida dikenai gaya
tekan, fluida tersebut akan menekan piston dari kedua sisi piringan
gesek seperti yang terlihat pada gambar di bawah.
Gambar
Gambar2.6
2.6 Tipe
Tipefixed
fixedcaliper
caliper
Tugas Elmes II
Page 8
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
b. Tipe floating caliper. Pada rem cakram tipe ini, caliper ikut bergerak
karena reaksi dari gaya tekan fluida, hanya terdapat piston dari satu sisi
piringan geseknya. Jadi ketika fluida dikenai gaya tekan, maka fluida
tersebut akan menekan piston dan kanvas sebelah kanan, kemudian
kaliper akan tertarik ke sebelah kanan, yang membuat kanvas sebelah
kiri akan menekan piringan dari sebelah kiri.
Gambar
Gambar 2.7
2.7 Tipe
Tipefloating
floatingcaliper
caliper
Rem cakram (Disk Brake) terdiri atas sebuah cakram terbuat dari baja
yang dijepit oleh lapisan rem (pelat gesek) dari kedua sisinya pada waktu
pengereman. Kedua plat gesek ini akan menjepit cakram untuk
menghentikan putaran poros, mengatur putaran poros, dan menghentikan
putaran yang tidak dikehendaki. Dengan jepitan antara kedua pelat gesek,
maka akan terjadi gesekan antara pelat gesek dengan cakram, juga antara
roda dengan aspal.
Rem cakram mempunyai sifat-sifat yang baik seperti mudah
dikendalikan, pengereman yang stabil, radiasi yang baik terhadap panas
(berfungsi baik pada suhu tinggi maupun rendah).
Tugas Elmes II
Page 9
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Gambar 2.8 Konstruksi rem cakram
Bagian utama rem cakram adalah :
1.
Kaliper (Caliper)
Kaliper terdiri atas rumah dan silinder berpiston dan sil-sil di dalam
silindernya. Material gesek atau pad terdapat dalam kaliper. Cara
kerjanya adalah seperti sebuah ragum yang menjepit benda kerjanya
karena adanya gaya aksi dan reaksi.
Gambar
Gambar2.9
2.9Caliper
Caliper
Tugas Elmes II
Page 10
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.
Piringan Gesek (Disk Rotor)
Piringan gesek ini harus terbuat dari bahan yang baik dengan dimensi
yang teliti. Material itu harus punya sifat aus (wear resistance) yang baik,
apabila rem ini direncanakan untuk kendaraan berat.
Gambar
Gambar 2.10
2.10 Disk
DiskRotor
Rotor
3. Kanvas Rem (Brake Pad)
Kanvas rem terpasang pada kaliper. Kanvas ini dipasangkan dengan paku
keling pada daerah lasnya yang terbuat dari besi. Pad ini diberi batas aus
sama seperti piringan gesek.
Tugas Elmes II
Page 11
Gambar
Gambar2.11
2.11Kanvas
KanvasRem
Rem
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
4. Minyak Rem
Suatu sistem hidrolik menggunakan fluida untuk mentransmisikan gaya
dan tekanan. Fluida yang digunakan harus memenuhi syarat sebagai
berikut :
Tidak bersifat korosif
Punya kualitas lubrikasi yang tinggi
Stabil dalam jangka waktu yang lama
Punya titik didih yang tinggi
Bersih, tidak mengandung partikel yang dapat menggangu sistem
pengereman
2.4
Prinsip Kerja Rem Cakram
Rem cakram menggunakan fluida dalam prinsip kerjanya. Jika kita menekan
handle rem maka akan terjadi tekanan yang besar dalam silinder. Fluida akan
bergerak untuk menekan ke segala arah. Fluida menekan piston, piston menekan
pelat gesek sebelah kanan, maka pelat gesek akan menekan cakram. Karena
handle rem masih dalam keadaan tertekan maka tekanan fluida masih tinggi, lalu
caliper akan tertekan ke sebelah kanan karena terjadi sliding pada braket.
Sehingga pelat gesek sebelah kiri juga akan terdorong ke kanan dan akan ikut
menjepit cakram. Jadi dengan jepitan kedua pelat gesek tersebut ke cakram
maka akan menghentikan putaran poros roda, dan sistem pengeremannya akan
setimbang. Secara ringkas, cara kerja rem cakram akan dijelaskan melalui
diagram aliran berikut ini :
Tugas Elmes II
Page 12
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
START
1. GAYA
2. Gaya menekan tuas rem
3. Seal menekan fluida
(minyak rem)
4. Minyak menjadi bertekanan tinggi dan
menekan ke segala arah
5. Fluida menekan piston
6. Piston menekan plat gesek sebelah kanan
7. Plat gesek sebelah kanan menekan cakram
8. Tuas rem masih dalam keadaan tertekan sehingga tekanan
fluida masih tinggi
9. Fluida makin banyak dan ruang fluida makin besar sehingga
kaliper bergerak ke kanan
A
Tugas Elmes II
Page 13
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
A
10. Plat gesek sebelah kiri juga akan terdorong ke kanan
dan ikut menjepit cakram
11. Roda berputar makin lambat
hingga akhirnya berhenti
STOP
Tugas Elmes II
Page 14
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.5 Teori Tentang Roda
Tugas Elmes II
Page 15
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Coulomb : F = µ.W
Koef. Gesekan : µo = static friction; dan µs = sliding friction
µo > µs , ini pentig saat terjadi pengereman supaya tidak terjadi sliding dari
roda.
- Rolling : arah gerak tetap
- Sliding : arah gerak tidak tetap
Gaya-gaya yang bekerja pada ban :
- Gaya berat statis/dinamis
- Gaya dorong atau gaya tarik
- Gaya belok
Karena ban bersifat elastis maka perpindahan gaya itu selalu berhubungan
dengan perubahan bentuk dari ban. Perubahan bentuk telapak kontak
digambarkan seperti berikut :
2.6
Persamaan
yang
2.12 Perubahan
bentuk telapak kontak
Digunakan DalamGambar
Perencanaan
Rem Cakram
Gaya Pengereman (Pv)
Tugas Elmes II
Page 16
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Pv=W tot
bv
g
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(1)
Ket :
Pv
: gaya Pengereman (kg)
Wtot
: berat total kendaraan (kg)
g
: percepatan gravitrasi (m/s2)
bv
: perlambatan kendaraan (m/s2)
Torsi Pengereman (T)
T =1,1. Pv
D
2
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
(2)
Ket :
T
: Torsi Pengereman (kg.cm)
D
: Diamater roda (cm)
Gambar
Gambar 2.13
2.13Perhitungan
PerhitunganRem
RemCakram
Cakram
Tugas Elmes II
Page 17
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.7 Umur kanvas rem (pad)
Umur rem tergantung pada volume material gesek yang boleh aus (Vv),
daya gesek rata-rata (Nr) dan satu konstata keausan (qv).
Umur rem :
A m=
1,1 .G g .V
g2
2. g
L b=
Vv
q v .N r
. . . . . . . . . . .
(3)
Nilai qv diperoleh dari tabel (29/2) untuk kanvas kategori I
1,1 merupakan faktor nilai energi kitetik untuk komponen yang
berputar.
Volume material gesek yang boleh aus (Vv) didapat dari
persamaan :
Vv=A .s v . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . (4)
Nr diperoleh dari persamaan :
Nr=
Am. z
27 .10 4
dengan
Am=
1,1. G g .V
g2
2. g
. . . . . . . .
(5)
Ket :
Tugas Elmes II
Gg
: berat total kendaraan (kg)
Vg
: kecepatan rata-rata kendaraan (m/s)
z
: banyaknya pengereman per jam (rem/jam)
Page 18
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
2.8
Bahan kanvas (Asbestos)
Asbestos adalah kelompok dari mineral dengan cristal berserabut yang
panjang, tipis. Kata "asbestos" diambil dari bahasa yunani yang artinya
dalam bahasa Inggris yaitu inextinguishable atau dalam bahasa Indonesia
artinya tidak bisa dipadamkan. Orang Yunani kuno mengatakan bahwa
asbestos adalah “mineral ajaib” karena sifatnya yang lembut dan ulet dan
juga karena sifat dari asbestos ini yang tahan panas.
Asbestos menjadi populer dalam dunia manufaktur dan bangunan pada
abad 19 karena ketahannanya terhadap panas, dapat menyerap suara dan
kekuatan tariknya. Asbestos digunakan pada sepatu rem dan karena
ketahanan panasnya, dan pada perkembanagan selanjutnya digunakan juga
pada oven electric dan kabel sebagai isolasi.
Sayangnya, material ini sekarang diketahui sebagai bahan yang
beracun. Jika fiber asbestos terhisap, dapat menyebabkan penyakit yang
berbahaya diantaranya mesothelioma and asbestosis. Sejak pertengahan
1980 penggunaan asbestos sudah banyak dilarang di berbagai negara,
Gambar 2.14 Penggunaan asbestos pada brake pad
Tugas Elmes II
Page 19
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Solusi dari permasalahan ini adalah menggunakan material lain sebagai
bahan kanvas. Material alternatif tersebut antara lain Graphitic Carbon
Steel, Poplar Wood dan Vulcan Fiber. Namun Graphitic Carbon Steel lebih
mahal dari pada Asbestos sedangkan Poplar Wood dan Vulcan Fiber lebih
murah dari pada Asbestor.
Tugas Elmes II
Page 20
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
BAB III
PERHITUNGAN REM CAKRAM
DATA SPESIFIKASI MOTOR HONDA SUPRA X 125 cc
Dimensi
Dimensi (P x L x T)
: 1.889 x 702x 1094 mm
Jarak sumbu Roda
: 1.242 mm
Jarak terendah ke tanah
: 138 mm
Berat kosong
: 107 Kg
Berat isi
: 227 Kg
Rangka
Rangka
: Tulang punggung
Suspensi depan
: Teleskopik
Suspensi belakang
: Lengan ayun dengan shockbreaker ganda
Ban Depan
: 70/90 – 17 38P
Ban Belakang
: 70/90 – 17 38P
Rem depan
: Cakram hidrolik dengan piston ganda
Rem belakang
: Cakram hidrolik dengan piston ganda
Mesin
Tipe mesin
: 4 Langkah SOHC
Sistem pendinginan
: Pendinginan udara
Diameter x langkah
: 52.4 x 57.9 mm
Volume langkah
: 124,8 cc
Perbandingan kompresi
: 9,0 : 1
Daya maksimum
: 6,6 Km / 7.500 rpm (ST D)
Torsi maksimum
: 9,0 Nm/ 4000 rpm (STD)
Kopling
: Ganda, otomatis. Sentrifugal, tipe basah
Sistem Starter
: Pedal dan elektrik
Busi
: ND U20EPR9, NGK CPR6EA-9
Sistem bahan bakar
: Karburator
Tugas Elmes II
Page 21
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Kapasitas
Kapasitas tangki bahan bakar
: 3,7 liter
Kapasitas Minyak Pelumas Mesin
: 0,7 liter pada penggantian periodik
Transmisi
: 4 kecepatan/bertautan tetap
Pola pengoperan gigi
: N-1-2-3-4-N
Kelistrikan
Aki
: 12 V – 3,5 Ah
Sistem pengapian
: DC – CDI
W1
W2
RA
620 mm
WM
765 mm
145 mm
380mm
35mm
RA
RB
460 mm
610 mm
1230 mm
Gambar 3.1 Tampak samping sepeda motor
3.1
Data yang diperoleh
Tugas Elmes II
Page 22
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
-
Berat kosong motor (Wm)
= 107 Kg
-
Jarak antar sumbu roda (L)
= 1230 mm
-
Berat Pengemudi (W1)
= 100 Kg
-
Berat Penumpang (W2)
= 100 Kg
3.2 A. Berat Total
Wtot = Wm + W1 + W2
= 107 + 100 + 100
= 307 kg
B. Reaksi di Masing Masing Ban
ΣM A=0
RB .1230−W M . 610−W 1. 460+W 2 . 35=0
RB =
107 .610+100 . 460−100 .35
1230
= 18.51 kg
ΣF Y =0
RB +R A −W 1 −W 2−W M =0
R A =W 1 +W 2 +W M −R B
R A =100+100+107−18 , 51=288 , 50
kg
C. Mencari titik pusat
x=
x=
ΣW i x i
ΣW i
100(380 )+100 (875)+107 (1025 )
100+100+107
= 766,04 mm
y=
ΣW i y i
ΣW i
Tugas Elmes II
Page 23
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
y=
100(765 )+100(740)+ 98(145)
100+100+107
y=540 , 76 mm
Penghitungan Rem Cakram Dengan Asumsi :
Kecepatan rata-rata (v)
: 40 km/jam
Operasi pengereman (z)
: 30 kali/jam
Perlambatan
: 2,78 m/s2
= 11,11 m/s
Menentukan Material :
Asbestos pressed hidraulically with plastic (Tabel 29/2 group I)
Koefisien gesek kering
: 0,2 s.d 0,35
Batas Keausan(Sv)
: 0,3 cm
Keausan spesifik (qv)
: 0,125
θ2-θ1
θ2
θ1
Dari hasil pengukuran
R0 = 11 cm
R1 = 8 cm
θ2 - θ1 = 53o = 0,92 rad
r1
r0
D. Gaya Pengereman(Pv)
Tugas Elmes II
Page 24
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
bv
g
2,78
Pv=307.
=86,99
9,81
kg
Pv=W tot
E. Torsi Pengereman (Mr) = (T)
Diameter Roda = 52 cm
Mr=1,1. Pv
D
2
Mr=1,1. 86 , 99
52
=2487 , 914
2
kg.cm
Torsi Pengereman untuk masing-masing kanvas
Mr=
2487 , 914
=1243 ,957
2
kg.cm
F. Tekanan Kanvas yang diperlukan (Pa)
T =1 (θ 2−θ 1 ).f .r 1 .(r 2 −r 2 ).Pa
0
1
2
Pa=
T
(θ2 −θ1 ). f . r 1 .(r 2 −r 2 )
0
Pa=
1
2487 , 914
=16 , 85
(0, 925). 0,35 . 8 .(112 −82 )
kg
cm2
G. Gaya Tekan Piston pada Kanvas yang Dibutuhkan(F)
F=(θ2 −θ1 ).r 1 .(r 0−r 1 ). Pa
F=0, 925. 8 .(11−8 ). 16 , 85=374 ,07
kg
Gaya Tekan pada masing-masing Piston
F=
374 , 07
=187 , 035
2
kg
# Perhitungan Umur Kanvas
Tugas Elmes II
Page 25
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
H. Menghitung Energi kinetik (Am)
1,1.Gg.Vg 2
Am=
2.g
2
1,1. 307.11 ,11
Am=
=2124, 51
2 .9, 81
kg.m
I. Menghitung Daya gesek (Nr)
Nr=
Am. z
27 .10 4
2124 , 51. 30
=0, 236
27 .10 4
Hp
J. Menghitung Volume keausan (Vv)
Nr=
Vv = A . Sv
= (π (ro2-ri2) 53o/360o) . Sv
= (π(112-82) 53o/360o)
= 5,8 cm3
K. Menghitung Umur plat gesek (LB)
LB =
LB =
Vv
q v . Nr
5,8
=265 , 14
0,125.0, 175
jam
3.3 Dihitung dalam satuan bulan, dengan asumsi
- Pemakaian per hari : 3 jam/hari
- I bulan = 30 hari
- Lamanya 1 kali pengereman : 4 detik/rem
- Banyaknya penegereman per jam : 30 rem/jam
Maka:
Tugas Elmes II
Page 26
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
rem
hari
jam
detik
1 jam
30
3
4
jam x
bulan x hari x
rem x 3600 det ik
jam
t=3
bulan
t=30
3.4 Jadi umur penggunaan kanvas rem
L
LB 1 = B
t
265 ,14
jam
LB 1 =
.
=88 , 38
3
jam
bulan
bulan
3.5 Perhitungan Gaya Tangan
Tekanan minyak (Pw)
P = F/A
Pw = Fw/2xApiston
= 87,56/2x(π/4(2,22) = 11,5 kg/cm2
Gaya piston atas (Fw)
Fw = Pw x Asaluran
= 11,5 x (π/4).12
= 9,03 kg
1,5 cm
15,5 cm
Ftua
s
2 cm
3 cm
Ftangan
10,3
cm
Fpisto
n
Gambar 3.2 Tuas Rem Tangan
Fw x 3cm – Ftangan x 10,3cm = 0
Ftangan = (9,03 x 3cm)/10,3cm
= 2,63 kg
Mechanical Advantage (MA)
MA = 87,56/2,63 = 33,3
3.6
Temperatur dari panas yang timbul akibat gesekan
Tugas Elmes II
Page 27
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Hasil pengukuran diameter rata-rata = 19,2cm
Dari spesifikasi
n=7000 rpm
Luas bidang perpan (bidang pendinginan) Fk
Fk = 2 x (π/4(do2-di2))
= 2 x (π/4(222-16,42))
= 337,6 cm2 = 0,03 m2
Koefisien perpindahan panas (αk)
αk ≈ 4,5 + 6 Vk3/4
≈ 4,5 + 6.(50,26)3/4
≈117,76 kal/m2.h.oC
Vk =(n.đ)/1910
= (7000 x 19,2)/1910 = 70,36
Vhu = (632 x N)/(αk - Fk)
= (632 x 0,175)/(0,03-117,76)
= 31,3 oC
BAB IV
Tugas Elmes II
Page 28
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
ANALISA
1. Gaya yang dibutuhkan untuk pengereman hingga kendaaraan berhenti
adalah sebesar 86,99 kg. Gaya ini akan menjadi lebih besar jika kecepatan
kendaraan lebih tinggi dari asumsi kecepatan rata-rata yang digunakan.
2. Umur kanvas hasil perhitungan dengan material Asbestos pressed
hidraulically with plastic adalah 88,38 bulan.
3. Gaya tangan menurut perhitungan, Ftangan = 2,63 Kg, pada Ftangan lebih
menunjukan kondisi sebenarnya dimana kecepatan yang digunakan 40
km/jam.
4. Temperatur yang timbul akibat gesekan dari hasil perhitungan adalah
31,3 oC.
BAB V
KESIMPULAN
Tugas Elmes II
Page 29
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
Dalam analisis rem cakram pada Honda Supra X 125 cc dengan bahan
kanvas asbestos pressed hidraulically with plastic, secara perhitungan dapat
diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Reaksi yang terjadi di ban depan 18,51 kg
2. Reaksi yang terjadi di ban belakang 288,49 kg
3. Dari hasil perhitungan dengan bahan kanvas asbestos
4.
pressed
hidraulically with plastic, diperoleh :
Gaya pengereman
86,99 kg
Torsi pengereman
1243,957 kg. (untuk masing-masing kanvas)
Tekanan kanvas
16,85 kg/cm2
Gaya tekan piston
187,035 kg. (untuk masing-masing piston)
Gaya tangan
2,63 kg
Temp. Akibat gesekan 31,3 oC
Umur kanvas
88,38 bulan
Dari hasil perhitungan rem cakram pada motor Honda Supra X 125 cc
dengan menggunakan bahan kanvas asbestos pressed hidraulically with
plastic, bahan ini tidak membuat piringan cakram lebih cepat aus.
DAFTAR PUSTAKA
1. Suga Kiyokatsu & Sularso, Dasar perencanaan Dan Pemilihan Elemen
Mesin. Pradnya Paramitha : Jakarta, 1997
2. Niemann, Gustav. Machine Elements Volume 2 (Gears). Springer-Verlag;
1978, New York
3. Joseph E. Shigley (Gandhi Harahap M.ENG), Perencanaan Teknik Mesin,
edisi keempat, Jakarta, Erlangga 1995
Tugas Elmes II
Page 30
Laporan perancangan rem cakram Honda Supra X 125 CC
4. http://images.google.co.id/images?
gbv=2&hl=id&sa=1&q=asbestos&btnG=Telusuri+gambar&aq=f&oq=&st
art=0
5. http://images.google.co.id/imgres?
imgurl=http://content.answers.com/main/content/img/McGrawHill/Encycl
opedia/images/CE093300FG0010.gif&imgrefurl=http://www.answers.com
/topic/brake&usg=__8ieOEHaeAbqRxSWNWOIO9iMLBZ4=&h=225&w
=248&sz=9&hl=id&start=2&itbs=1&tbnid=iPhW7smmzRnbqM:&tbnh=1
01&tbnw=111&prev=/images%3Fq%3Dblock%2Bbrake%26gbv
%3D2%26hl%3Did%26sa%3DG
6. www.honda-motor.co.id
7. http://bisnis-advisor.blogspot.kr/2009/03/spesifikasi-honda-supra-x.html
Tugas Elmes II
Page 31