Analisis Respon Dinamis Sistem Suspensi Model Ball Screw dengan Spur Gear pada Regenerative Shock Absorber (RSA) untuk Kendaraan Pick Up

Aisyah, Nurdiyani Choirina (2019) Analisis Respon Dinamis Sistem Suspensi Model Ball Screw dengan Spur Gear pada Regenerative Shock Absorber (RSA) untuk Kendaraan Pick Up. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111540000075-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Seiring dengan pentingnya fungsi kendaraan, pemanfaatan energi terbuang pada kendaraan serta peningkatan efisensi energi kendaraan menjadi sesuatu yang penting dalam beberapa tahun belakangan. Hanya 10-16% dari energi bahan bakar yang efektif digunakan untuk menjalankan kendaraan sehari-hari, yaitu untuk mengatasi resistensi dari gesekan jalan, hambatan udara dan mendorong kendaraan maju. Sebagian besar energi terbuang sia-sia akibat kondisi jalan yang bergelombang, gesekan dan pembuangan panas. Guna meningkatkan efisiensi kendaraan, maka diciptakanlah alat pemanen energi (energy harvester) yang memanfaatkan gerak translasi naik-turun pada suspensi. Pada tugas akhir ini, didesain dan dimodelkan sebuah RSA model ball-screw dengan spur gear pada suspensi kendaraan pick-up guna memulihkan energi getaran yang terbuang menjadi energi listrik dengan cara memanfaatkan gerak translasi naik-turun pada suspensi. Selanjutnya gerakan ini akan dikonversi menjadi gerak rotasi satu arah melalui roda gigi yang dilengkapi dengan one-way bearing untuk menggerakkan generator sehingga generator akan menghasilkan listrik yang kemudian dapat disimpan untuk keperluan kendaraan. Besarnya energi listrik yang diperoleh pada sistem ini nantinya akan disimulasikan menggunakan software MATLAB-simulink untuk mengetahui lebih jauh bagaimana pengaruh penggunaan RSA terhadap respon badan kendaraan pick-up. Dengan variasi frekuensi sebesar 1-3 Hz dan amplitudo sebesar 0,015, disimulasikan menggunakan input step dan sinusoidal untuk mendapatkan grafik karakteristik dinamis dan energi bangkitan dari sistem seperempat kendaraan dengan penambahan Regenerative Shock Absorber (RSA) dengan spur gear. Input step digunakan untuk menguji respon kendaraan terhadap gangguan yang muncul secara tiba-tiba sedangkan input sinusoidal mewakili profil jalan yang tidak rata. Pada penelitian ini, telah dilakukan simulasi sistem RSA model ball screw dengan spur gear. Pada simulasi yang telah dilakukan didapatkan hasil gaya redam terbaik sebesar 868,8 N yakni ketika ball screw menggunakan lead screw 0,005 m pada frekuensi 3 Hz. Pada model seperempat kendaraan dengan input sinusoidal berupa kecepatan kendaraan, energi bangkitan yang dihasilkan meningkat seiring bertambahnya kecepatan kendaraan. Daya bangkitan tertinggi sebesar 40,79 W, tegangan listrik bangkitan tertinggi sebesar 16,91 V dan arus listrik bangkitan tertinggi sebesar 1,52 A yang terjadi ketika kendaraan berada pada kecepatan 80 km/jam. Sementara simulasi menggunakan input step menunjukkan bahwa respon bodi kendaraan lebih cepat stabil yakni 2-3 detik.
===================================================================================================================================
As long as the importance of vehicle functions, the use of wasted energy in vehicles and increasing energy efficiency of vehicles has become important in recent years. Only 10-16% of effective fuel energy are used to run vehicles everyday, which was to overcome resistance from road friction, air resistance and push forward vehicles. Most of the energy wasted due to road conditions such as waves, friction and heat dissipation. In order to improve the efficiency of the vehicle, an energy harvester has created which utilizes the up and down translational motion on the suspension. In this final project, the RSA ball-screw model with spur gear is designed and modeled on the suspension of a pick-up vehicle to restore the wasted vibration energy into electrical energy by utilizing the up and down translational motion on the suspension. Furthermore, this movement will be converted into one-way rotational motion through gears equipped with a one-way clutch to drive the generator so that the generator will produce electricity which can be stored for vehicle purposes. The amount of electrical energy obtained in this system will be simulated using MATLAB-simulink software to find out more about how the use of RSA affects the body response of the pick-up vehicle. With a frequency variation of 1-3 Hz and an amplitude of 0.015, it was simulated using step and sinusoidal inputs to obtain a graph of dynamic characteristics and energy generation from a quarter vehicle system by adding Regenerative Shock Absorber (RSA) with spur gear. The input step is used to test the vehicle's response to a sudden onset of interference and see the control system's ability to position the response. Whereas sinusoidal inputs represent uneven road profiles. In this study, an RSA model of ball screw with spur gear was carried out. The simulation result shows that the best damping force of 868,8 N is when the ball screw uses 0.005 m lead screw at a frequency of 3 Hz. In a quarter vehicle model with sinusoidal input, the generated energy increases as great asthe vehicle speed increase. The highest power generation is 40.79 W, the highest voltage geneation is 16.91 V and the highest electric current generation is 1.52 A which occurs when the vehicle at a speed of 80 km / h. In other, the simulation using step input shows that the response of the vehicle body is stable around 2-3 seconds.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	ball screw, energy harvesting, Regenerative Shock Absorber, spur gear
Subjects:	Q Science > QA Mathematics > QA935 Vibration
Divisions:	Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Nurdiyani Choirina Aisyah
Date Deposited:	21 Aug 2026 07:22
Last Modified:	21 Aug 2026 07:22
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/66320

Actions (login required)

View Item