Rancang Bangun Alat Pres Ban Sistem Pneumatik untuk Sepeda Motor
Indra Hasan 1 , Denur 2 , Legisnal Hakim 3
1,3 Program Studi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Riau
2 Program Studi Mesin Otomotif, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Riau
E-mail: indrahasan@umri.ac.id

## ABSTRACT
The development of automotive technology is very fast, we can find this in today's vehicles that use a lot of very sophisticated technology, namely in terms of engines, electricity, and its newest  penelitifeatures, especially on two-wheeled vehicles. Therefore, the user community is required to be more selective in choosing a vehicle both in terms of quality and quantity. Including the selection of spare parts on a vehicle engine must use good quality, One example of the problems experienced by mechanics when working is to separate the tires from the wheels manually, because the workshop generally separates the tires from the wheels still using 2 flat irons, but this is less efficient because it will damage the wheels, take a long time and spend a lot of energy. great to do it. From this research the researcher made a new innovation, namely the Pneumatic Tire Press Tool, which will separate the tires from the sticky wheels.
Keywords : Motorcycle Wheel, Hollow irons, Tire Press Tool, Pneumatic System

## ABSTRAK
Perkembangan  teknologi  otomotif  sangat  pesat  sekali,  hal  ini  dapat  kita  jumpai  pada  kendaraan  saat  ini  yang banyak  menggunakan  teknologi  yang  sangat  canggih,  yaitu  dari  segi  mesin,  kelistrikan,  maupun  fitur-fitur terbarunya, terutama pada kendaraan roda dua. maka dari itu masyarakat pengguna dituntut untuk lebih selektif memilih  kendaraan  baik  dari  segi  kualitas  maupun  dari  segi  kuantitas.  Salah  satu  contoh  permasalahan  yang dialami  mekanik  disaat  bekerja  adalah  memisahkan  ban  dari  velg  secara  manual,  dikarenakan  dibengkel  pada umumnya  memisakan  ban  dari  velg  masih  menggunakan  2  besi  pipih,  ini  kurang  efisien  dikarenakan  akan merusak velg, memakan waktu yang lama dan mengeluarkan tenaga yang besar. Dalam hal ini peneliti membuat inovasi baru yaitu Alat Press Ban Pneumatik , yang dapat memisahkan ban dari velg yang lengket.
Kata kunci : Velg Sepeda Motor, Besi Hollow, Press Ban, Sistem Pneumatik

## 1. Pendahuluan
Perkembangan  teknologi  yang  semakin  pesat saat  ini  memunculkan  berbagai  jenis  teknologi sistem otomasi sehingga dapat mempermudah kerja manusia.  salah  satu  teknologi  otomasi  adalah  pada alat  pres  ban  yang  hingga  saat  ini  masih menggunakan  sistem  manual  yang  kurang  efisien sehingga membutuhkan tenaga yang besar.
Salah satu contoh bagaimana memisahkan ban dari  velg  secara  manual,  dikarenakan  dibengkel pada  umumnya  memisakan  ban  dari  velg  masih menggunakan cara lama, yang dapat merusak velg, memakan  waktu  yang  lama  dan  tenaga  yang  besar untuk  melakukannya.  Oleh  karena  itu  peneliti
membuat  inovasi  baru  yaitu  Alat  Press  Ban Pneumatik .
Alat  ini  akan  memudahkan  dan  mempercepat mekanik  dalam  melakukan  pengerjaan  perbaikan ataupun kendala pada ban.
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mempermudah  dan  mempercepat  mekanik membuka ban.
2. Mengembangkan  inovasi  mengenai  tekologi tepat guna
3. Memberikan manfaat  dari  perancangan alat  ini untuk pengembangan Alat pres ban kedepannya.
1. Sistem Pneumatik
Penggunaan  Sistem Pneumatik sudah  lama sekali  membantu  dalam  pelaksanaan  pekerjaan mekanis  sederhana,  hingga  sekarang  memegang peranan  yang  sangat  penting  dalam  bidang otomatisasi.  Sebelum  tahun  1950 pneumatik telah banyak  digunakan  sebagai  media  kerja  dalam bentuk  energi  tersimpan.  Era  1950-an  kebutuhan sensor  dan  prosesor  berkembang  sejalan  dengan kebutuhan penggerak. Perkembangan ini membantu operasi  kerja  yang  dikontrol  dengan  menggunakan sensor untuk mengukur keadaan dan kondisi mesin [3]  Pengembangan  sensor,  prosesor  dan  aktuator memungkinkan munculnya  berbagai sistem pneumatik.  Beberapa  bidang aplikasi yang menggunakan pneumatik adalah sebagai berikut:
a. Pergeseran  benda  kerja
b. Pengaturan  posisi benda kerja
c. Pengaturan arah benda  kerja
d. Pencekaman  benda  kerja
Sistem Pneumatik adalah sistem yang memanfaatkan  udara  yang  dimampatkan  yang  di ambil  dari  sekitarnya,  kemudian  udara  mampat tersebut digunakan untuk menghasilkan suatu kerja dan  tenaga.  Hal  ini  dimungkinkan  karena  udara menyimpan hampir seluruh tenaga yang digunakan untuk  memampatkannya  atau  memasukannya secara  paksa.  Dalam  bidang  industri,  pneumatik digunakan dalam berbagai  ragam peralatan dengan berbagai  variasi  tekanan  udara  sesuai  dengan kebutuhan konstruksi pabrik.
Dalam kehidupan sehari-hari pneumatik banyak kita jumpai  pada  bengkel-bengkel kendaraan seperti untuk pengeboran atau  pelepasan mur roda, serta penyemprot cat, selain itu juga dapat kita  lihat  pada  rem  kendaraan  sistem  suspensi kendaraan dan sebagainya.
Pneumatik  berasal  dari  bahasa  Yunani  yang berarti  udara  atau  angin.  Semua  sistem  yang menggunakan  tenaga  yang  disimpan  dalam  bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja.  Dalam  penerapannya,  sistem  pneumatik banyak digunakan  sebagai  sistem automasi.
Masuk  dan  keluarnya  udara  didalam  silinder
diatur dari katup. Dengan menyusun katup-katup ini kita  dapat  melakukan  kontrol  terhadap  sistem pneumatik,  sehingga  dapat  berfungsi  sebagaimana yang kita kehendaki [9]
P = F/A ............................(1) keterangan : P  = tekanan ( N/mm² atau Pa/pascal ) F  = gaya tekanan ( N) A = luas bidang tekanan ( mm²)
Udara  merupakan  salah  satu  zat  yang  mudah didapatkan,  terutama  pada  permukaan  bumi  ini. Terdapat  beberapa  kandungan  gas  yang  ada  dalam udara, antara lain sebagai berikut :
1. Nitrogen (N) ;yang memiliki volume presentase sebesar 78 %
2. Oksigen  (O2)  ;  yang  memiliki  volume presentase 21 %
3. Gas-gas lain yaitu ; Ar, H, Ne, He, dan Xe. Dalam  perkembangan  teknologi  saat  ini  lebih mengarah  pada  aplikasi  fungsi  udara  dalam membantu pekerjaan manusia. Beberapa diantaranya  adalah  digunakan  sebagai  penggerak komponen-komponen teknik seperti piston, dongkrak, dan lain sebagainya.
2. Komponen  Sistem  Pneumatik
1. Unit pemeliharaan udara (air service unit)
Adanya  kebutuhan  udara  pada  pemakaian tertentu,  maka  dibutuhkan  sistem  distribusi  udara yang  mampu  memberikan  jumlah  udara  yang tinggi  dan  tekanan  yang  stabil.  Unit  pemelihara udara terdiri atas:
a.  Penyaring  udara  bertekanan  Penyaring  udara bertekanan  mempunyai  tugas  memisahkan  semua yang mencemari  udara  bertekanan  yang  mengalir melaluinya,  udara  bertekanan  masuk  kedalam mangkuk  penyaringetesan  air  dan  butiran  kotoran masuk  dipisahkan  dari  udara  bertekanan  dengan prinsip  sentrifugal  dan  jatuh  ke  bagian  bawah mangkuk penyaring. Kumpulan air yang ditampung oleh mangkuk penyaring harus dikeluarkan sebelum mencapai batas maksimum.
b.  Pengatur  tekanan udara Kegunaan  pengatur  adalah  untuk  menjaga tekanan  kerja  (tekanan  sekunder)  relatif  konstan meskipun  tekanan  udara  turun  naik  pada  saluran distribusi  (saluran  primer)  dan  bervariasinya pemakaian udara.
c. Pelumas udara bertekanan Kegunaan  alat  ini  untuk  menyalurkan  oli  berupa kabut  dalam  jumlah  yang  dapat  diatur,  lalu
dialirkan  ke  sistem  distribusi  dari  system kontrol dan  komponen  pneumatik  yang  membutuhkannya
Gambar 2 . Unit pemeliharaan udara (air service unit) [4]

## 3. Aktuator
Aktuator  mencakup  jenis  yang  ukuran  dan konstruksinya  bervariasi pula. Aktuator dilengkapi dengan  elemen  kontrol  akhir  yang  mengirimkan volume udara yang  dibutuhkan  untuk  menjalankan aktuator.  adanya  katup  yang  dipasang  dekat dengan            actuator          untuk          memperkecil kerugian    akibat     hambatan.
Gambar 3 . Aktuator Sumber:Pengertian-Silinder-Pneumatik.html
4. Kompresor
Kompresor adalah penyedia  udara  bertekanan ke  semua unit pneumatik , dan kompresor juga dapat berfungsi  sebagai  pengisi  udara  di  dalam  tabung atau  tangki  dan  sebagai  cadangan  udara  dalam jangka  waktu  tertentu.  Bagian  utama  kompresor adalah terdiri dari motor dan tabung udara.

## 2. Metodologi
Alat  dan  bahan  yang  dibutuhkan  dalam penelitian  ini  sebagaimana  terlampir  pada  tabel berikutnya.
Gambar 4. Desain Alat Press Ban Sistem Pneumatik
Dalam  penelitian  ini  menggunakan  beberapa teknik pengumpulan data seperti:
1. Metode tes penekanan
Tes  yang  digunakan  berupa  tes  penenekanan ban sepeda motor oleh Air Cylinder pneumatic yang sebelumnya  sudah  di  aliri  angin  bertekanan  oleh kompresor, dengan ini air cylinder pneumatic akan dites dengan menghitung tekanan yang dibutuh kan untuk  penekanan  agar  ban  sepeda  motor  terpisah dari velg.
2. Metode Non tes penekanan
a. Observasi
Observasi  digunakan  untuk  mengetahui  hasil dari  penekanan  yang  dilakukan  oleh air  cylinder pneumatic ,  dalam  hal  ini  dapat  dilihat  kinerja  dari pada air cylinder pneumatic dan kualitas
Gambar 4 . Desain Alat Pres Ban
b. Dokumentasi Pendukung
Dokumentasi  pendukung  dalam  penelitian  ini merupakan pengambilan gambar oleh peneliti untuk memperkuat hasil penelitian, bisa berbentuk tulisan, gambar atau karya-karya monumentel dari
seseorang.
c. Tinjauan Kepustakaan
Penulis  melakukan  studi  pustaka  untuk memperoleh  data-data  yang  berhubungan  dari berbagai sumber bacaan seperti: buku referensi, data lapangan, jurnal serta referensi lainnya.
Gambar 5. Diagram Alir Penelitian

## 3. Hasil dan Pembahasan
1. Perancangan Pertama
Hasil  perancangan  alat  pres  ban  sistem pneumatik  untuk  sepeda  motor  dengan  tujuan memaksimalkan  hasil  dalam  membuka  ban  sepeda motor.
Pada  proses  uji  coba,  alat  pemotong  pertama diuji  dengan  menggunakan  ban  dengan  ukuran 100/90/12 dan  ternyata alat pres ban tidak  berhasil melepas  ban  dari  velg,  hal  ini  dikarenakan  clamp tidak  mampu  menahan  tenakan  dari  air  cylinder pneumatic
Pada  hasil  perancangan  alat  pres  ban  pertama tidak  dapat  melepas  ban  dari  velg,  hasil  pres  ban sebagai berikut.
Gambar 6 . Hasil Alat Pres Ban pertama
Setelah diketahui penyebab kegagalan pada alat pres  ban  pertama,  selanjutnya  dilakukan  perbaikan dengan  mengganti  clamp,  clamp  digunakan  yaitu dari bahan plat besi.
2. Perancangan Kedua
a. Percobaan Pertama
Pada hasil perancangan alat pres ban kedua ini pengujian dilakukan dengan tekanan 3 hingga 8 bar,
Gambar 7 . Percobaan Ukuran  Ban 80/90/14
Hasil  pengujian  dengan  tekanan  4  bar  ban dengan ukuran 80/90/14 sudah berhasil terlepas dari velg,  Untuk  melepaskan  ban  dari  velg  dengan keseluruhan perlu  6 kali pres, 3 kali untuk  sebelah kiri dan 3 kali untuk sebelah kanan
Gambar 9. Percobaan dengan ukuran ban 100/90/12

## b. Percobaan ke dua
Pada hasil perancangan alat pres ban kedua ini menggunakan ban yang berukuran 100/90/12 yang sudah  diberi  cairan  tubles  8  bulan lalu,    pengujian dilakukan dengan tekanan 3 hingga 8 bar,
Hasil  pengujian  dengan  tekanan  6  bar  ban dengan  ukuran  100/90/12  sudah  berhasil  terlepas dari  velg  nya,  Untuk  melepaskan  ban  dari  velg dengan  keseluruhan  perlu  6  kali  pres,  3  kali  untuk sebelah kiri dan 3 kali untuk sebelah kanan
Gambar 10 . Hasil Alat PresBan
Pada percobaan pertama pengujian alat pres ban dengan ukuran ban 80/90/14 menghitung gaya yang dikeluarkan silinder pneumatic berdiameter  55 mm dengan tekanan 4 bar
Gambar 11.  Silinder Pneumatik 55 mm [4]
Untuk menentukan Gaya tekan  silinder pneumatik :
F1 = A1 x P1 ........... (5)
keterangan :
F1=  gaya yang dikeluarkan silinder pneumatik P1 = tekanan yang diberikan kepada
silinder pneumatik
A1 = luas penampang piston silinder pneumatik F = A x P
diketahui : A  =16.200 mm P   = 4 bar F1 = 16.200 mm² x 0.4 N/mm² F1 = 6480 N
Untuk  mengeluarkan  ban  dengan  ukuran 80/90/14  hingga  terlepas  dari  velg    membutukan gaya tekanan sebesar 6480 N Pembahasan pada percobaan kedua pengujian  alat  pres  ban  dengan  ukuran  ban 100/90/12.    Menghitung  gaya  yang  dikeluarkan silinder  pneumatic  berdiameter  55  mm  dengan tekanan 6 bar
F2 = A2 x P2
diketahui :
A =16.200 mm² P  = 6 bar F  = 16.200 mm² x 0.6 N/mm² F  = 9720 N
Untuk  mengeluarkan  ban  dengan  ukuran 100/90/12  hingga  terlepas  dari  velg    membutukan gaya tekan sebesar 9720 N
Kemudian juga dapat dihitung kinerja gaya piston untuk silinder tunggal untuk Gaya piston F1 dengan diamternya 55 mm adalah sebagai berikut :
F1 = ( D². 𝝅 𝟒 p1 )- f 1 ............(6) keterangan :
F1  = gaya piston ( N) D1 = diameter piston (mm) P1  = tekanan kerja (Pa)
f1   = gaya pegas ( N)
diketahui :   D1 =55 mm P    = 4 bar f     =  30 N
F1 =  ( 55² mm. 3.14/ 4. 4 bar ) . 30 N F1 = 28.495,5 N
Untuk  kinerja  gaya  piston  untuk  silinder
tunggal untuk  Gaya  piston F2 dengan diameternya 55 mm adalah sebagai berikut :
F2 = ( D². 𝜋 4 p2 )- f 2
diketahui :   D2 = 55 mm P    = 6 bar f     =  30 N
F2 =  ( 55² mm. 3.14/ 4. 6 bar ) . 30 N F2 = 42.743,25 N
Tabel 1. Data Hasil Uji Alat Pres Silinder No Nama Satuan Ukuran   F1 (N) F2 (N) 1 Ban 80/90/14 4 bar 6840 9720 2 Ban 100/90/12 6 bar 28.49 5,5 42,74 3,2 3 Diameter piston 50 mm teruk ur teruk ur 4 Panjang tabung silinder 270 mm teruk ur teruk ur 5 Gaya pegas 30 N teruk ur teruk ur 6 Luas penampang 14.85m m² teruk ur teruk ur 4. Simpulan
1. Rangan Bangun
a. Mengubah bahan  Clamp Press dari bahan Besi Hollow menjadi Besi Plat.
b. Kompressor  jenis  Kompressor  Torak dengan tekanan angin 4- 6 bar.
c. Alat  Pres  Sistem Pneumatik ini  dapat memisahkan Ban dari  Velgnya mulai  dari ukuran  ban  80/90/14  hingga  ukuran  ban 100/90/12
2. Perhitungan Tekanan dan Gaya Tekan
a. Dengan  tekanan  angin  sebesar  6  bar mampu  menekan  ban  dengan  ukuran 80/90/14 dengan gaya sebesar 6840 N.
b. Dengan  tekanan  angin  sebesar  6  bar mampu  menekan  ban  dengan  ukuran 100/90/12 dengan gaya sebesar 9720 N.
c. Air  Cylinder  Pneumatic ukuran  diameter 55  mm  dan  panjang  rod  270  mm  dengan menghasilkan Gaya tekan sebesar
42.743,25 N

## Daftar Pustaka
[1] Alciatore,G,David  &  Histand,  B.Michal (2012), Introduction To Mechatronics and Measurement  System, 4  th  Edition,  Mc
Graw Hill, New York
[2] Bolton, William,(2003), Electronic Control System In Mehanical and
Electrical  Enggineering, 3  rd  Edition, Printice Hall, England
[3] Festo,  Didactic,(1978), Introduction  To Pneumatics , Germany, Princess Hall Pres
[4] Sugihartono, (1966), Dasar-Dasar Kontrol Pneumatik , Penerbit Tarsito, Bandung
[5] Royen,Abi,(2014), Silinder  Pneumatik (Pneumatic  Cylinder), Prentice  Hall,
England
[6] Victor,LS, Stretar,(1999), Mekanika Fluida , Penerbit Erlangga, Jakarta
[7] https://journal.uny.ac.id/index.php/jptk/art
icle/view/3243 ,” Pembelajaran  System
Hidrolik dan Pnematik dengan
Menggunakan  Automation  Studio ”.  UNY Yogyakarta.(2014).
[8] https://ejournal.upp.ac.id/index.php/aptk/a rticle/view/17,” Analisa Sistem Pneumatik Untuk  Menggerakkan  Alat  Panen  Kelapa Sawit , Pasir Pengaraian (2016).
[9] https://journal.um.ac.id/index.php/teknik- mesin/article/view/3696 , “ Pengertian Silinder Pneumatik (Air Cylinder)” Malang (2012)
[10] www.abi-blog.com/2012 ,  “ Peningkatan Pemahaman Mata Kuliah Sistem Pneumatik ,  html,  disalin  tanggal  13  Juni 2020, Jakarta [11] www.abi-blog.com/2014 , “ Silinder Pneumatic (Pneumatic Cylinder) .html,  diakses    tanggal  27 Agustus 2021 pukul 11:03 PM, Jakarta