Garuda - Garba Rujukan Digital

Studi Eksperimental Dan Analisa Pengaruh Sinar Matahari Terhadap Laju Keausan Material Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM) Pada Wiper Blade Muzayin Ahmad Fuadi; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 8, No 1 (2019)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Wiper merupakan komponen yang sangat penting dan erat hubungannya dengan keselamatan pengendara terutama pada saat turun hujan karena wiper blade akan menyapu air hujan yang jatuh ke kaca mobil. Pada saat wiper blade bekerja akan terjadi gesekan pada material wiper blade dengan kaca yang dapat mengakibatkan adanya keausan pada material wiper yang biasanya terbuat dari rubber dengan jenis Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM). Penelitian untuk mengetahui pengaruh sinar matahari terhadap laju keausan (wear rate) dan life time dari material wiper blade dilakukan menggunakan tribometer pin on disk dengan variasi material pada pin berupa material Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM) dan Nitrile Rubber (NBR) dimana pada masing-masing material disinari matahari dengan lama waktu yang berbeda yaitu tanpa penyinaran, dengan 100 jam penyinaran, dan dengan 200 jam penyinaran. Kecepatan putar yang digunakan adalah 31,3 rpm dengan pembebanan 14,71 N dan panjang lintasan 1000 m. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa nilai specific wear rate dari material Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM) dan material Nitrile Rubber (NBR) akan semakin besar seiring semakin lama material terkena matahari. Life time terbaik untuk material Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM) adalah sekitar 3,7 tahun dan life time terbaik untuk material Nitrile Rubber (NBR) adalah sekitar 5,5 tahun. Material Nitrile Rubber (NBR) memiliki ketahanan terhadap keausan serta life time lebih baik daripada material Ethylene Propylene Diene Monomers (EPDM) sehingga dapat dijadikan sebagai material pengganti.

Studi Eksperimental Stick-Slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction dengan Material Uji Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Terhadap Stainless Steel (AISI 304) Roy Yamsi Kurnia; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Apabila dua buah atau lebih benda yang mengalami kontak dan bergerak relatif satu sama lain maka akan menimbulkan gaya gesek yang dapat menyebabkan terjadinya keausan. Pada kecepatan tertentu, sering terjadi suatu fenomena dimana keausan yang terjadi lebih besar dibandingkan yang lain. Fenomena tersebut disebabkan oleh adanya Stick-Slip Friction. Namun, masih sedikit penelitian mengenai gesekan tersebut. Penelitian dilakukan dengan menganalisa kinematika gerakan spesimen untuk menentukan pada rasio kecepatan berapakah stick-slip terjadi. Kemudian, hal tersebut dibuktikan dengan pengambilan data volume keausan menggunakan tribometer tipe Pin-on-disk dengan material Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) sebagai pin uji dan Stainless steel sebagai disk, dimana masing-masing pin dan disk akan bergerak secara rotasi. Masing-masing pengujian divariasikan berdasarkan rasio kecepatan antara pin dengan disk, yaitu rasio kecepatan antara 4,2; 5; 6,5; 10; dan 20 rpm/rpm. Pengujian dilakukan dengan pin digesekkan sepanjang 2000 meter dan diberikan pembebanan 4kg serta diberikan variasi dari radius pin. Selanjutnya spesimen diamati struktur permukaannya menggunakan mikroskop optis dengan perbesaran 5x dan 10x sehingga diketahui mekanisme keausannya, sedangkan data hasil pengujian selanjutnya diolah untuk diketahui laju keausan (wear coefficient) dari spesimen uji. Hasil dari penelitian ini adalah Pada saat rasio kecepatan 4,2 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 9 mm dari pusat pin, ketika rasio kecepatan 5 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 8 mm dari pusat pin, saat rasio kecepatan 6,5 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 6 mm dari pusat pin, kemudian saat rasio kecepatan 10 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 4 mm dari pusat pin, dan saat rasio kecepatan 20 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 2 mm dari pusat pin. Laju keausan benda yang mengalami stick-slip friction lebih tinggi jika dibandingkan dengan benda yang mengalami uni-directional contact friction. Mekanisme keausan yang terjadi pada saat fenomena stick-slip terjadi adalah keausan abrasif dan adhesif.

Studi Eksperimen Proses Tempering Terhadap Kekerasan Permukaan dan Estimasi Keausan Windra Sampurna; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Langkah-langkah penelitian yang dilakukan adalah melakukan proses heat treatment pada spesimen pin piston non original dibawah titik lebur 850ºC dan ditahan selama 30 menit, kemudian di quenching dengan media air setelah itu dilanjutkan dengan proses tempering pada suhu 200ºC,400ºC dan 600ºC dengan waktu penahanan 60 menit. Hasil pengujian kekerasan didapatkan bahwa nilai rata-rata kekerasan dengan metode Rockwel pada spesimen yang tidak diberikan perlakuan panas pada suhu ruang 28ºC yaitu sebesar 55 HRC untuk spesimen pin piston original dan 54 HRC untuk spesimen pin piston non original setelah melewati tahap proses heat treatment dan proses quenching, pin piston non original memiliki kenaikan masing-masing sebesar 7,4 %, 1,85 % dan penurunan sebesar 11,11 % pada setiap proses tempering 200ºC, 400ºC dan 600ºC. Spesimen pin piston non original dengan proses tempering 200ºC adalah spesimen yang nilai kekerasannya mendekati spesimen pin piston original. Dengan peningkatan kekerasan sebesar 5,45 % dibandingkan dengan spesimen original.

Studi Simulasi Stick-slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction Grandika Andrayodi; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Dalam kehidupan sehari-hari, tentu sangat tidak asing dengan penggunaan peralatan. Setiap peralatan yang bergerak selalu mengalami kerusakan akibat adanya gaya yang terdapat dari benda padat yang mempunyai kontak. Gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergesekan dan arahnya berlawanan disebut gaya gesek. Gaya gesek atau friction yang terjadi pada benda padat terdiri dari dua jenis, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gesekan tersebut adalah stick-slip friction. Stick-slip friction juga terjadi ketika gerakan suatu benda mencapai kecepatan nol atau diam seketika kemudian bergerak kembali. Studi ini dilaksanakan untuk mengindikasikan daerah stick-slip pada pin dengan bantuan software agar tidak membutuhkan waktu yang lama dengan pengujian langsung atau eksperimental. Adapun penelitian ini dilaksanakan untuk melakukan permodelan simulasi dengan pemrograman daerah stick-slip pada multi-directional contact friction. Penelitian ini diawali dengan analisa kinematika gerakan spesimen untuk menentukan pada rasio kecepatan antara pin dan disk berapakah stick-slip kerap terjadi. Rasio rasio yang akan diamati yaitu pada rasio 0 hingga rasio 25 dengan radius disk sebesar 40 mm dan radius pin 10 mm variasi teta pada teta 0 hingga 6,28 radian, masing-masing rasio pin dan disk akan disimulasikan dengan program bergerak secara rotasi dan saling mengalami kontak permukaan sehingga akan tercipta gesekan ke arah yang berubah-ubah pada permukaan material. Setelah pemrograman dilakukan akan terlihat daerah benda yang mengalami gesekan terbesar yang mempunyai kecepatan nol sesaat. Daerah tersebut di visualisasikan dengan menggunakan program dan setelah itu dianalisa sebagai daerah stick-slip dengan rasio kecepatan tertentu. Sebagai data pembanding dalam pembahasan, diambil juga data penelitian fenomena stick-slip friction akibat multi-directional contact friction secara langsung.Hasil yang didapatkan dari terlaksananya penelitian ini adalah program yang dibuat dapat menunjukan pola lintasan, vektor kecepatan dan mapping daerah stick-slip. Rasio kecepatan yang diindikasikan terjadinya fenomena stick-slip terjadi pada rasio 4 hingga rasio 23 sedangkan rasio yang tidak menimbulkan terjadinya stick-slip terjadi pada rasio 1 sampai rasio 3 dan pada rasio lebih dari 24. Fenomena stick-slip dapat terjadi sepanjang lintasan tetapi tidak terjadi dalam waktu yang bersamaan.

Studi Eksperimental Laju Keausan Material Gigi Tiruan dari Resin Akrilik Berpenguat Fiberglass dengan Variasi Susunan Serat Penguat Prastika Kristasari; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Resin akrilik adalah salah satu material yang mulai banyak digunakan sebagai salah satu material untuk pembuatan gigi tiruan. Penelitian sebelumnya tentang analisis pengujian laju keausan resin akrilik berpenguat serat pada dental prosthesis pada kondisi dry sliding menunjukkan hasil nilai laju keausan berkurang dengan adanya penambahan serat[1]. Saat ini belum ada kajian mengenai laju keausan resin akrilik berpenguat serat pada kondisi wet sliding dengan variasi pola susunan serat yang berbeda dengan kondisi terendam cairan saliva buatan. Metode pengujian ekperimental ini menggunakan alat uji keausan tribometer tipe pin on disk. Material untuk pin dan disk menggunakan material dari resin akrilik berpenguat serat. Disk diputar dan bergesekan dengan pin. Variabel tetap pengujian ini yaitu panjang lintasan sejauh 505,92 m, beban sebesar 2 kg, dan sliding speed sebesar 0,07 m/s. Perlakuan gesekan dilakukan pada resin akrilik berpenguat serat dengan variasi susunan serat 0%, 7% berpola 6 mm serat acak, dan 7% berpola 6 mm serat teratur. Spesimen direndam dahulu dan saat pengujian keausan dikondisikan terendam dalam cairan saliva buatan. Kemudian, spesimen tersebut dianalisis laju keausannya dan diamati gambar mikro dari permukaan spesimen. Hasil dari penelitian adalah data pengujian berupa nilai laju keausan spesifik terbesar sebesar 0.0126 mm3/Nm yang terdapat pada material resin akrilik tanpa penguat serat dan nilai laju keausan yang terkecil yaitu pada material resin akrilik berpenguat 7% serat berpola teratur sebesar 0.0006 mm3/Nm. Hasil foto mikro menunjukkan bahwa mekanisme keausan yang paling dominan terjadi adalah keausan abrasif dan keausan fatigue.

Studi Eksperimental Kekuatan Bending Material Gigi Tiruan Dari Resin Akrilik Berpenguat Fiber Glass Dengan Variasi Susunan Serat Penguat Ika Wahyu Suryaningsih; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Dalam dunia kedokteran sendiri mulai banyak dilakukan penelitian-penelitian mengenai komposit, seperti pada sendi, tulang, dan gigi manusia. Misalnya saja penelitian mengenai material gigi pengganti pada manusia tujuannya untuk memperololeh material yang aman dan nyaman digunakan. Pada penelitian ini dilakukan pada material gigi tiruan dari resin akrilik berpenguat serat E-glass. Dan akan divariasikan dari pola susunan serat penguat tersebut dari tanpa hadirnya serat penguat pada material, kemudian berpenguat serat dengan pola susunan teratur dan acak pada material gigi tiruan. Pada tahap pertama diawali dengan pembuatan material uji, untuk kemudian dilakukan pengujian bending sesuai standar pengujian ASTM D790, sehingga diketahui nilai tegangan bending dari material gigi tiruan tersebut. Setelah didapatkan nilai bending maksimal dari material gigi tiruan yang divariasikan pola susunan serat penguat dengan fraksi volume 7%. Maka dilakukan analisis mengenai pengaruh dari pola susunan serat yang acak dan teratur terhadap kekuatan bending dari material gigi tiruan. Dari hasil penelitian didapatkan nilai tegangan bending maksimal yang diperoleh oleh material tanpa serat penguat sebesar 42,43 N/mm². Material dengan tambahan serat penguat berpola acak sebesar 51,53 N/mm². Material dengan tambahan serat penguat berpola teratur antara 47,08 N/mm² - 64,62 N/mm².

Studi Eksperimental Stick-Slip Friction Akibat Multi-Directional Contact Friction dengan Material Uji Ultra High Molecular Weight Polyethylene (UHMWPE) Terhadap Stainless Steel (AISI 304) Roy Yamsi Kurnia; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 5, No 2 (2016)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Apabila dua buah atau lebih benda yang mengalami kontak dan bergerak relatif satu sama lain maka akan menimbulkan gaya gesek yang dapat menyebabkan terjadinya keausan. Pada kecepatan tertentu, sering terjadi suatu fenomena dimana keausan yang terjadi lebih besar dibandingkan yang lain. Fenomena tersebut disebabkan oleh adanya Stick-Slip Friction. Namun, masih sedikit penelitian mengenai gesekan tersebut. Penelitian dilakukan dengan menganalisa kinematika gerakan spesimen untuk menentukan pada rasio kecepatan berapakah stick-slip terjadi. Kemudian, hal tersebut dibuktikan dengan pengambilan data volume keausan menggunakan tribometer tipe Pin-on-disk dengan material Ultra high molecular weight polyethylene (UHMWPE) sebagai pin uji dan Stainless steel sebagai disk, dimana masing-masing pin dan disk akan bergerak secara rotasi. Masing-masing pengujian divariasikan berdasarkan rasio kecepatan antara pin dengan disk, yaitu rasio kecepatan antara 4,2; 5; 6,5; 10; dan 20 rpm/rpm. Pengujian dilakukan dengan pin digesekkan sepanjang 2000 meter dan diberikan pembebanan 4kg serta diberikan variasi dari radius pin. Selanjutnya spesimen diamati struktur permukaannya menggunakan mikroskop optis dengan perbesaran 5x dan 10x sehingga diketahui mekanisme keausannya, sedangkan data hasil pengujian selanjutnya diolah untuk diketahui laju keausan (wear coefficient) dari spesimen uji. Hasil dari penelitian ini adalah Pada saat rasio kecepatan 4,2 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 9 mm dari pusat pin, ketika rasio kecepatan 5 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 8 mm dari pusat pin, saat rasio kecepatan 6,5 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 6 mm dari pusat pin, kemudian saat rasio kecepatan 10 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 4 mm dari pusat pin, dan saat rasio kecepatan 20 daerah yang mengalami stick-slip terjadi pada radius 2 mm dari pusat pin. Laju keausan benda yang mengalami stick-slip friction lebih tinggi jika dibandingkan dengan benda yang mengalami uni-directional contact friction. Mekanisme keausan yang terjadi pada saat fenomena stick-slip terjadi adalah keausan abrasif dan adhesif.

Studi Eksperimen Pengaruh Variasi Kecepatan Putar terhadap Temperatur dan Tensile Strength pada Friction Welding dengan Material High Density Polyethylene Miftahul Ahzabuddin; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Pengelasan gesek atau disebut dengan friction welding adalah sebuah proses pengelasan solid-state dimana penyambungan terjadi oleh panas akibat perputaran permukaan bahan yang akan dilas terhadap permukaan lainnya di bawah pengaruh tekanan aksial (tekanan gesek dan tekanan tempa). Proses pengelasan ini sangat dipengaruhi oleh kecepatan putar, durasi gesekan, tekanan aksial, sifat material dan kondisi permukaan benda kerja. Penelitian ini memvariasikan kecepatan putar sebesar 300 rpm, 520 rpm dan 750 rpm dalam durasi gesekan 15 detik dengan diberikan tekanan gesek sebesar 37,51 kgf/cm2 sampai mencapai temperatur tertentu, kemudian diberikan tekanan tempa sebesar 75,02 kgf/cm2. Material yang digunakan yaitu High density Polyethylene-300 (HDPE) Pengujian mekanik yang dilakukan adalah uji tarik dengan membandingkan HDPE yang disambung menggunakan lem perekat. Hasil penelitian ini kekuatan tarik terbaik didapatkan pada kecepatan 520 rpm sebesar 35,21 MPa dengan temperatur interface sebesar 70 °C. Hasil ini lebih baik dibandingkan dengan penyambungan lem. Temperatur pada jarak 7 mm merupakan daerah transisi antara terpengaruhi panas dengan temperatur lingkungan yang berpengaruh pada upset tertinggi sebesar 6 mm.

Studi Eksperimental Kedalaman Aus dan Koefisien Gesek Akibat Stick-Slip pada Reciprocating Wear Rahmat Raja Barita Siregar; Yusuf Kaelani
Jurnal Teknik ITS Vol 6, No 2 (2017)
Publisher : Direktorat Riset dan Pengabdian Masyarakat (DRPM), ITS

Dalam dunia industri sering ditemukan suku cadang yang mengalami gaya gesek statis dan kinetis. Perubahan gaya gesek dari statis ke kinetis disebut stick-slip friction. Pada daerah terjadinya stick-slip friction, dampak gaya gesek yang terjadi mempunyai nilai yang paling besar, sehingga fenomena stick-slip friction ini cukup berpengaruh terhadap umur pakai dari suatu material. tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengkaji hubungan variasi pembebanan terhadap keausan material dan nilai koefisien gesek saat terjadi fenomena stick-slip friction dengan menggunakan material pin baja ST-41 yang secara umum lebih mudah ditemukan di pasaran agar dapat bermanfaat secara lebih luas. Metode yang dilakukan adalah pengujian eksperimantal menggunakan tribometer tipe pin-on plate. Dari hasil penelitian ini didapatkan semakin besar pembebanan maka semakin besar keausan yang ditimbulkan oleh gesekan stick-slip. Selisih kedalaman titik gesekan stick-slip dan titik gesekan sliding pada pembebanan 20 N sebesar 39,5 μm lebih kecil daripada pembebanan 30 N sebesar 40,5 μm, 30 N lebih kecil daripada 40 N sebesar 73 μm. Sehingga dapat ditarik kesimpulan bahwa semakin besar pembebanan maka semakin besar keausan yang ditimbulkan oleh gesekan stick-slip. Nilai koefisien gesek pada area stick-slip dengan pembebanan 20 N sebesar 3.064677686, 30 N sebesar 2.624380797 dan 40 N sebesar 1.552499331 cenderung menurun seiring dengan meningkatnya besar pembebanan.

Modified Archad’s Equation to Estimate Wear Volume due to Sliding Speed Yusuf Kaelani; Bisma A Permana
JMES The International Journal of Mechanical Engineering and Sciences Vol 5, No 1 (2021)
Publisher : LPPM, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Indonesia

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.12962/j25807471.v5i1.7787

The objective of this research is to introduce a mathematical model of wear volume of Archard’s equation influenced by speed variable. Some researchers have studied the wear volume due to sliding speed, roughness and coefficient of friction. However, mathematical model dealing with sliding speed has never been explicitly reported. Wear analysis is oftenly expressed experimentally through charts concerning both wear volume and sliding speed instead of mathematics. This research is started by modeling mathematical representation within Buckingham Pi Theory. The mathematical parameter contains wear volume, hardness, normal loads, sliding speed, sliding distance, and density of materials. Buckingham Pi model produces three sets of equation. Two of these sets yields Archard’s equation. By combining the third set, the modified Archard’s equation is determined. Since Buckingham set requires a constant of equality, the equation is verified by experiment data. This value is called Wear-Speed Coefficient. Experiment using pin-on-disk tribometer is conducted by varying sliding speed. Further more, those parameters are applied to estimate wear volumes. Materials which are used for this verification are NBR Rubber Nitril, Ultra High Molecular Weight Poly Ethylene (UHMWPE), and Poly Tetra Fluoro Ethylene (PTFE). In conclusion, the modified Archard equation is determined to estimate wear volumes. Based on the experiment, the model is accurate for UHMWPE, NBR and PTFE. Moreover, ratio of density to material’s hardness is significant to control wear resistance influenced by speed.

Title

Found 23 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 23 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 23 Documents
Search