Upload
nguyenthuy
View
230
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGEMBANGAN HYDRAULIC REGENERATIVE SHOCK ABSORBER
Muchamad Eko Jayadilaga2110106021
LATAR BELAKANG
Hanya 10-16 % dari energi yang dihasilkan engine yang digunakan untukmenggerakkan kendaraan. Sisanya terbuang dalam bentuk panas dan getaran.
Dalam satu dekade ini telah dikembangkan shock absorber yang bisamemulihkan energi terbuang dan mengubahnya menjadi energi listrik.
Rumusan Masalah
Bagaimana mengembangkan alat regenerative shock absorber dan sekaligus dapat mengganti regenerative shock absorber frictional yang telah dikembangkan dan menciptakan alat yang mampu memanen energi listrik dari gerak osilatif kendaraan.
Bagaimana menentukan metode regeneratif energi tanpamerubah karakteristik redaman dari shock absorber.
Bagaimana karakteristik redaman dan energi listrik bangkitandari RSA ini.
Batasan Masalah
Suspensi kendaraan jenis sedan. Hidrolik-elektromagnetik ditentukan atau dipilih sebagai metode regenerasi
energi. Pemilihan impeller turbin berdasarkan pendekatan yaitu hanya menentukan
jumlah sudu, dan diameter pitch untuk mendapatkan dimensinya, dan tidakdilakukan analisa mendalam pada impeller turbin tersebut.
Impeller yang dipilih adalah impeller bentuk sederhana dengan mengacubentuk sudu turbin pelton.
Analisa meliputi voltase, daya bangkitan dan koefisien redaman. Sistem dianggap satu DOF, pada saat pengujian shock absorber tidak
menggunakan ban.
Tujuan Penelitian Mengembangkan prototipe regenerative shock absorber
dengan metode hydraulic-elektromagnetic. Menguji karakteristik redaman dan energi bangkitan dari
prototipe hydraulic regenerative shock absorber hasilrancang bangun.
Manfaat Penelitian
Hasil tugas akhir ini dapat dimanfaatkan sebagai acuanpenegembangan hydraulic regenerative shock absorber.
Membantu mahasiswa untuk lebih memahami konseppengembangan dan perancangan produk.
Penelitian Sebelumnya Regenerative Shock Absorber oleh Massachutes Institute of Technology,
Menggunakan Prinsip Hydraulic
Dari hasil pengujian, satu buah regenerative shock absorber ini mampumenghasilkan daya sebesar 200 Watt
Penelitian Sebelumnya Regenerative Shock Absorber oleh Prof.Lei Zuo dkk Linear Electromagnetic Absorber - Rotational Absorber
Prinsip Linear Electromagnetic Absorber adalah denganmenggunakan 2 tipe magnet yaitu axial dan radial.Magnet ini akan bergerak secara translasi mengikutigetaran yang terjadi pada kendaraan. Pada sisi yang lain,terdapat kumparan, yang bila terkena gerak translasiyang terjadi pada magnet akan menghasilkan energilistrik
Sedangkan pada Rotational Absorberprinsipnya adalah dengan mengubah geraktranslasi yang terjadi pada getaran kendaraanmenjadi gerak rotasi dengan menggunakansusunan roda gigi yang sedemikian rupa.
Pengembangan VERS oleh Mahasiswa Teknik Mesin ITS
VERS Generasi I menghasilkan tegangan maksimum sebesar 1,16 Volt dan kuat arusmaksimum sebesar 0,03 Ampere, daya 0,0348 Watt. VERS yang telah dibuat ini memiliki
kelemahan yaitu hanya mampu memanen energi ketika gerak translasi naik.
VERS Generasi II menghasilkan tegangan maksimum sebesar 10,6 Voltdan kuat arus maksimum sebesar 0,246 Ampere dan daya 2,61 Watt.Kekurangan dari Vers generasi II sama halnya dengan pendahulunya yanghanya mampu memanen energi ketika gerak translasi naik.
VERS generasi III ini dirancang sedemikian rupa sehingga dapat memanen energisecara kontinyu setiap terjadi gerakan translasi naik maupun turun, Hasil pengujian Versgenerasi III menghasilkan tegangan maksimum sebesar 25 volt dan kuat arus maksimumsebesar 0,28 Ampere dan daya 7,2 watt.
VERS generasi IV dikembangkan oleh Rian, dari hasil pengujian diperolehtegangan maksimal 1,364 Volt, kuat arus maksimal 3,2 Ampere dan daya 4,365Watt.
VERS generasi I dengan menggunakan prinsip hydraulic dikembangkan olehHasfin, dari hasil pengujian diperoleh tegangan maksimum 0,719 Volt, kuat arusmaksimal 7,913 mA dan daya 7,318 mW. VERS yang telah dibuat ini memilikikelemahan yaitu energi bangkitan yang dihasilkan masih terlalu kecil.
Teori Penunjang
mẍ + c (ẋ-ẏ) + k (x-y) = 0
mẍ + cẋ + kx = ky + cẏ
Displacement Transmissibility
Grafik pengaruh gaya redaman terhadapperpindahan dan kecepatan
MetodologiFlow Chart Penelitian
START
Kajian Pustaka
Perancangan mekanisme Hydraulic Regenerative Shock Absorber
Perancangan aliran fluida
A B
Pembuatan Hydraulic Regenerative Shock Absorber
Pengujian hydraulic regenerative shock absorber
Aman dan mampuberjalan sesuai
denganperencanaan
END
Analisa Data Hasil Pengujian
Kesimpulan
A B
Mekanisme Hydraulic Regenerative Shock Absorber
Konstruksi Keterangan :1. Hydraulic shock absorber
2. Check Valve 3. Generator4. Shaft5. Turbine6. Housing
6
5
1
2
4
3
Mekanisme Hydraulic Regenerative Shock Absorber
Prinsip Kerja
Skema mekanisme (a) pada saat ekspansi (b) pada saat kompresi
Keterangan :1. Hydraulic shock absorber2. Check Valve3. Generator4. Shaft5. Turbine
Pengujian Koefisien Redaman Hydraulic Regenerative Shock Absorber dengan Alat Uji PT. KYB
Pengujian Mekanisme Hydraulic RSA Dengan Eksitasi Impuls
Pengujian Mekanisme Hydraulic RSA Dengan Eksitasi Harmonik
Hydraulic regenerative shock absorber
Diameter : 50 mmTinggi : 600 mmStroke : 145 mm
Pengujian Koefisien Redaman HydraulicRSA Dengan Alat Uji PT. KAYABA
Hasil yang diperoleh dari pengujian ini berupa rebound forcedan compression force pada masing-masing kecepatan dan
perpindahan
Pengaruh gaya terhadap kecepatan rod
Hasil pengujian dan perhitungan Hydraulic RSA dari PT. KYB
Grafik pengaruh kecepatan terhadapkoefisien redaman
nilai koefisien redaman 3796.75 Ns/m
Pengaruh gaya terhadap perpindahan
Pengujian Mekanisme Hydraulic RSA denganEksitasi Impuls
Energi bangkitan dari pengujian eksitasi impulsditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan eksitasiimpuls ditunjukkan gambar dibawah ini
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 1 eksitasi impuls 𝜁 0.8
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 2 eksitasi impuls 𝜁 0.8
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 3 eksitasi impuls 𝜁 0.8
Pengujian Mekanisme Hydraulic RSA denganEksitasi Harmonik
Energi bangkitan dari pengujian eksitasi harmonikditunjukkan pada gambar dibawah ini.
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan eksitasiharmonik ditunjukkan gambar dibawah ini
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 1 eksitasi harmonik 𝜁 0.8
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 2 eksitasi harmonik 𝜁 0.8
Respon sprung mass dan unsprung mass dengan frekuensi 3 eksitasi harmonik 𝜁 0.8
Kesimpulan Desain turbin yang digunakan adalah mengacu pada desain turbin pelton dengan bentuk lengkungan
pada sudunya. Jumlah sudu turbin yang digunakan adalah 12 buah dengan diameter 60 mm. Diameter nosel 4 mm. Saluran check valve digunakan untuk mengatur aliran fluida sebelum masuk pada sistem turbin. Dari pengujian koefisien redaman di PT. KAYABA didapatkan nilai koefisien redaman rata-rata
hydraulic regenerative shock absorber sebesar 3796.75 Ns/m. Nilai konstanta pegas 20000 N/m. Tegangan Hydraulic RSA meningkat menjadi 2.6 volt dari Hydraulic RSA generasi I. Energi bangkitan hydraulic regenerative shock absorber dengan koefisien redaman 3796.75 Ns/m
metode eksitasi impuls sebesar:
Energi bangkitan hydraulic regenerative shock absorber dengan koefisien redaman 3796.75 Ns/mmetode eksitasi harmonik sebesar: