Nugraha, Dhion Khairul (2020) Pengembangan Prototip Ball Screw Regenerative Shock Absorber (BSRSA)-Bevel Gear untuk Kendaraan Pickup. Masters thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111850080004-Master_Thesis.pdf - Accepted Version Download (10MB) | Preview |
Abstract
Shock absorber merupakan komponen penting pada sistem suspensi kendaraan yang berguna untuk meredam getaran yang diakibatkan kontur jalanan yang tidak rata. Pada konvensional shock absorber, terdapat mekanisme hidrolik yang meredam getaran dan energi redaman terbuang begitu saja menjadi panas. Melalui mekanisme Regenerative Shock absorber (RSA), energi terbuang akan dimanfaatkan menjadi energi listrik. Penelitian dan pengembangan mengenai RSA telah dilakukan oleh beberapa peneliti terdahulu dengan berbagai mekanisme yang berbeda. Terdapat linear RSA dan rotary RSA. Pada rotary RSA, dibagi lagi menjadi beberapa jenis sesuai dengan mekanisme pengubah gerak naik turun pada suspensi menjadi gerak rotasi untuk memutar generator, yaitu rack dan pinion, hidrolik, mekanisme lengan, dan ball screw. Pada penelitian ini dirancang dan dianalisa Ball Screw Regenerative Shock absorber (BSRSA) dengan mekanisme bevel gear sebagai pengubah dua arah putar menjadi 1 arah putar generator. Ball screw merupakan mekanisme pengubah gerak rotasi menjadi gerak linier atau sebaliknya. Pada ball screw, terdapat dua komponen utama yaitu nut dan screw. Di dalam nut terdapat bola-bola yang bergesekan dengan screw yang akan mengubah gerak. Karena yang bergesekan adalah bola, maka koefisien gesek yang terjadi kecil sehingga efisiensi mekanisme pengubah arahnya cukup tinggi. Terdapat spur gear untuk menghubungkan dengan generator. Karakteristik dari BSRSA didapatkan dari hasil simulasi menggunakan MATLAB. Terdapat 3 variasi rasio spur gear yang dianalisa untuk mendapatkan karakteristik gaya redam yaitu 0,4 ; 0,6 ; dan 1,5. Hasilnya adalah karakteristik gaya redam yang dihasilkan berbeda dibandingkan dengan konvensional shock absorber. Untuk kendaraan pickup, rasio spur gear yang sesuai adalah 0,6. BSRSA diuji pada kendaraan pickup dengan 4 tipe jalan yang berbeda yaitu polisi tidur, speed trap, jalan aspal dan jalan paving. Pada masig-masing tipe jalan terdapat 3 variasi kecepatan. RMS Daya bangkitan yang dihasilkaan adalah sebesar 2,29 Watt, 3,82 Watt, 0,03 Watt dan 2,11 Watt masing-masing untuk polisi tidur, speed trap, jalan aspal dan jalan paving. Daya bangkitan yang dihasilkan hanya sebesar 25% dan 20% dari potensi daya bangkitan dari hasil simulasi untuk tipe jalan polisi tidur dan speed trap. Apabila membandingkan respon percepatan kendaraan antara BSRSA dengan konvesional shock absorber, nilai respon percepatan BSRSA masih lebih tinggi, sehingga dapat dikatakan kemampuan meredam getarannya masih belum maksimal.
==================================================================================================================================
Shock absorber is one of the most important equipment in vehicle suspension. It is used to absorb the vibration from bumpy road. In conventional shock absorber, there is a hydraulic mechanism to absorb the vibration energies and produce waste heat. Regenerative Shock Absorber (RSA) is used to utilize waste heat in vehicle suspension. This mechanism is harvesting energy from vehicle suspension vibration to generate electricity. RSA is divided into two categories linear RSA and rotary RSA. A linear RSA consists of linear magnet and coils behind. This linear RSA is directly generating electricity. For Rotary RSA, the mechanism is first converting linear motion from suspension into rotary motion. This rotary motion coupled with generator and generate electricity. Based on the way of converting the linear reciprocating motion of vehicle suspension, the rotary RSA can be divided into the rack pinion, hydraulic, algebraic mechanism, and ball screw. This thesis provides design and analysis of prototype development of Ball Screw Regenerative Shock Absorber (BSRSA) with bevel gear. The bevel gear is used for converting bidirectional rotation into unidirectional rotation. In ball screw mechanism, there are two main components, nut and screw. The nut consists of a ball that contacts with screw and converts linear motion into rotary motion. The friction between nut and screw is small due to the ball. Since the friction is small, the conversion efficiency is high. There is a couple of spur gear to connect with generator. The simulation conducted to know the characteristic of BSRSA damping force using MATLAB. There are 3 spur gear ratio, 0,4 ; 0,6 ; and 1,5. The result is that the damping force characteristics are different from conventional shock absorber. For a pickup truck, the spur gear ratio is 0,6. The BSRSA is installed in pickup truck and pass through 4 different types of road. The road types are speed bump, speed trap, asphalts road, and paving road. Three different velocities conducted for each types of road. The RMS power harvesting from BSRSA were 2,29 Watt, 3,82 Watt, 0,03 Watt and 2,11 Watt respectively for speed bump, speed trap, asphalt road, and paving road. These power harvesting only 25% and 20% from potential power taken from the simulation of speed bump and speed trap respectively. The chassis acceleration of conventional shock absorber still better than BSRSA. It means that the BSRSA still not perform well to absorb vibration from roads.
| Item Type: | Thesis (Masters) |
|---|---|
| Additional Information: | RTM 629.243 Nug p-1 2020 |
| Uncontrolled Keywords: | ball screw, bevel gear, regenerative shock absorber, suspensi kendaraan |
| Subjects: | T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL257 Springs and suspension T Technology > TL Motor vehicles. Aeronautics. Astronautics > TL257.5 Automobiles--Shock absorbers--Design and construction. |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21101-(S2) Master Thesis |
| Depositing User: | Dhion Khairul Nugraha |
| Date Deposited: | 17 Dec 2024 04:11 |
| Last Modified: | 17 Dec 2024 04:11 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/73829 |
Actions (login required)
 |
View Item |