Perancangan Dan Penelitian Karakteristik Getaran Rangka Sepeda

Alfi Syahrin, Ir. Subagio, M,Sc.

2007 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Sepeda yang handal (kuat dan ringan) serta benhrk yang simpel adalah syarat utama untuk sebuah sepeda onroad (sepeda balap). Semakin ringan suatu sepeda, scmakin sedikit energi yang dibutuhkan untuk mengayuh atau memindahkan sepeda dari suatu tempat ke tempat lairu:rya. Rangka sepeda adalah faktor utama yang menentukan berat ringannya suatu sepeda. Teknologi pengurangan berat rangka sepeda telah banyak dilakukan dan diteliti oleh para ahli namun penelitian lebih difokuskan pada pengurangan berat sepeda dari sisi material. Perancangan dan penelitian ini bertuiuan untuk mcnghasilkan suatu rancangan rangka sepeda yang inovatif (unik dan sinrpel), menghasilkan suatu rancangan rangka sepeda yang ringan dan kuat, memproduksi satu produk ra:rgka sepeda secara manual dari hasil rancangan yang telah dibuat guna keperluan penelitian getaran, dan mengetahui karakteristik getaran yang terjadi pada rangka sepeda yang dirancang serta pengaruhnva terhadap organ tubuh manusia (whole body vibration). Untuk menr.:apai tujuan tersebut maka di dalam skripsi ini penulis melakukan perancangan rangka utama sebuah sepeda balap dengan melakukan modifikasi pada konstruksi rangka tepatnya yaitu meniadakan satu batang vertikal penopang saddle tuhe yang ada pada konstruksi sepeda balap biasa dengan konstruksi segitiga. Rangka hasil rancangan dilengkapi dengan penelitian karakteristik getaran dan sekaligus whole-body yibration yang terjadi pada dudttkaa saddle tube. Akhirnya perallcangan ini menghasilkan sebuah sr:pcda ttilap dcngan konstruksi rangka segiempat. Hasil penelitian getaran pada rangka hasil rancangan menunjukkan bahwa percepatan getaran pada tiap batang akan maksimum pada bagian tengah batang kccuali pada batang belakang dimana pcrcopatan maksimum terjadi pada bagian tepi batang yalg dekat dengan dudukan saddle tube. Hal ini teriadi karena el'ck dari modifikasi konstruksi. Khusus untuk dudukan ,taddlc lubc, pcrccpatan gctaran yerlg tcrjadi dianalisis dcngan sluntlurd pangukuran wholcbody ribralion dan menghasilkan percepatan getaran total yang tirrggi (2,41 rnls' 1 serta berprospek untuk beresonansi dengan organ kepala. Oleh karena itu dari hasil perancangan dan penelitiarr yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa rangka sepeda dengan konstruksi segiempat mampu mengkompensasi kekuatan rangka sepeda dengan konstruksi segitiga dan tentu saja akan terjadi pengurangan berat yang signifikan serta dihasilkannya suatu bentuk rangka sepeda yang simpel. Rangka sepeda hasil rancangan masih dapat dikembangkan lagi terutama pada bagian dudukan saddle tube guna menurunkan level getaran yang terjadi pada bagian tersebut.

A reliable (strong and lightweight) bicycle and simple components are the primary requirements for an on-road (racing) bicycle. The lighter a bicycle is, the less energy is required to pedal or move it from one place to another. The bicycle frame is the primary factor determining its weight. Bicycle frame weight reduction technology has been extensively researched by experts, but research has focused more on reducing bicycle weight through material. This design and research aims to produce an innovative (unique and simple) bicycle frame design, a lightweight and strong bicycle frame design, and to manually manufacture a bicycle frame product from the design for vibration research purposes. This research aims to determine the vibration characteristics of the designed bicycle frame and its effects on human organs (whole body vibration). To achieve this goal, in this thesis, the author designed the main frame of a racing bicycle by modifying the frame construction, specifically eliminating one vertical member supporting the saddle tube, found in conventional racing bicycles, with a triangular construction. The resulting frame design was supplemented with studies of vibration characteristics and whole-body vibration occurring in the saddle tube. Ultimately, this design resulted in a ttipp-shaped frame with a rectangular frame construction. The vibration study of the designed frame showed that the vibration acceleration of each member was maximum in the center of the member, with the exception of the rear member, where the maximum acceleration occurred at the edge of the member closest to the saddle tube mount. This occurred due to the design modification. Specifically for the seat, the resulting vibration acceleration was analyzed using a sluggish whole-body rib measurement, resulting in a very high total vibration acceleration (2.41 rnls 1) and potentially resonating with the head. Therefore, from the design and research results, it can be concluded that a rectangular bicycle frame can compensate for the strength of a triangular frame. This will result in significant weight reduction and a simpler frame design. The designed frame can still be further developed, particularly in the saddle tube mount, to reduce the vibration level in that area.

Kata Kunci : Perancangan, Penelitian, Karakteristik Getaran, Rangka Sepeda