ISSN: 2721-6225 (print)
ISSN: 2745-6331 (online)
page 121-130

## PENGARUH KETINGGIAN ENGINE STAND SEPEDA MOTOR TERHADAP NILAI KEKUATAN MATERIAL (TEGANGAN DAN DEFLEKSI)

## THE EFFECT OF MOTORCYCLE ENGINE STAND HEIGHT ON MATERIAL STRENGTH VALUE (STRESS AND DEFLECTION)
Hajar Isworo 1) , Muhammad Khalil 1) , Rusuminto Syahyuniar 1) , Adhiela Noer Syaief 1) , Anggun Angkasa Bela Persada 1) , Yulima melsipa Lingga 1) , Kurnia Dwi Artika 1)
Ikhsan Fahrozi 1)
1 Politeknik Negeri Tanah Laut, Tanah Laut, Indonesia email: hajarisworo@politala.ac.id*, muhammadkhalil@politala.ac.id, rusuintosyahyuniar@politala.ac.id, adhel_syaief@politala.ac.id, angkasa@politala.ac.id, melsi@politala.ac.id, ikhsan@politala.ac.id
Received:
04 Agustus 2023 Accepted: 08 September 2023 Published: 08 September 2023

## Abstract
Material  failure  can  cause  automotive  components  to  break,  besides  that  it  can cause a vehicle's chassis  to experience deflection (deflection). Factors that affect failure  is  the  load  on  a  vehicle  component  .  The  purpose  of  this  research  is  to analyze  the  stress  and  deflection  on  the  motorcycle  engine  stand  due  to  loading. The engine stand uses height variations of 40 cm, 45 cm and 50 cm with the help of  Autodesk  Inventor  Professional  2019  software.  To  get  maximum  results  from the  engine  stand  tool,  an  analysis  is  carried  out  on  the  engine  stand  such  as knowing the mechanical properties and geometry of the engine stand and making free-body diagrams to use get the results to take into account whether the engine stand tool can be used.
Keywords: Stress, Deflection, Engine Stand

## Abstrak
Kegagalan  material  berakibat  komponen  otomotif  bisa  menjadi  patah,  selain  itu dapat  berakibat  chassis  suatu  kendaraan  menjadi  megalami  lendutan  (defleksi). Faktor  yang  mempengaruhi  kegagalan  adalah  beban  pada  suatu  komponen kendaraan  .  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  untuk  menganalisa  tegangan  dan defleksi  pada engine  stand sepeda  motor  akibat  pembebanan.  Engine  stand menggunakan variasi ketinggian 40 cm,45 cm dan 50 cm dengan bantuan software Autodesk  Inventor  Professional 2019.  Untuk  mendapatkan  hasil  maksimal  dari alat engine  stand maka  dilakukan  analisis  pada engine  stand tersebut  seperti mengetahui mechanical  properties dan geometri engine stand serta  membuat diagram benda bebas guna mendapatkan hasil untuk memperhitungkan alat engine stand apakah dapat digunakan.
Kata kunci: Tegangan, Defleksi, Engine Stand
DOI: 10.20527/jtamrotary.v7i`1.216
How  to  cite :  Isworo,  H.,  Khalil,  M.,  Syahyuniar,  R.,  Syaief,  A.  N.,  Persada,  A.  A.  B.,  Lingga,  Y.  M., Artika, K. D., & Fahrozi, I.,  “Pengaruh  Ketinggian Engine Stand Sepeda Motor Terhadap Nilai  Kekuatan Material (Tegangan Dan Defleksi)” . JTAM ROTARY, 5(2), 121-130, 2023.

## PENDAHULUAN
Masalah  yang  terjadi  pada  engine  stand  yang  mengalami  beban  adalah  timbulnya lenduta,  tegangan  dan  defleksi  .(Rudi  Siswanto,  Rachmat  Subagyo,Hajar  Isworo,Femiana gapsari  and  Mangkurat  2019)  (Setyono  and  Hamid  2016)  (Hajar  Isworo,  n.d.)  (Abdul Rahman  Agung  Ramadhana,  Abdul  Muchlisb  2022)  (Andi  Ismawanto,  Akhmad  Syarief 2014). Jika hal ini terus berlangsung akan mengakibatkan kegagalan suatu material. (Putra, Syarief, and Isworo 2018).
Dalam  dunia  otomotif  Stand  berfungsi  untuk  menopang  suatu  benda  pada  saat service,overhaul maupun  dalam  kegiatan  peraktek.  Adapun  beberapa  jenis  stand  sebagai berikut :
1. Jack  stand merupakan pengangkat  yang  digunakan  agar  dapat  menopang  mobil ketika harus diangkat.
Gambar 1. Jack Stand
2. Engine stand merupakan alat peraga yang berfungsi untuk meletakkan engine block .
(Akbar and Isworo 2018)
Gambar 2. Engine Stand
Selain engine  stand sepeda  motor  terdapat  beberapa  jenis  stand  peraga  untuk menopang suatu benda seperti seperti transmisi mobil, engine mobil dan lainnya.
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130
Gambar 1. Transmisi Stand
Gambar 2. Engine stand

## Tegangan
Tegangan  merupakan  perilaku  material  saat  diberikan  gaya  atau  beban.  Tegangan didefinisikan dengan rumus di bawah ini : 𝜎 = 𝐹 / 𝐴 dimana: σ   = Stress /tegangan (Pascal) F   = Force /gaya (N) A  = luas penampang (mm 2 )

## Defleksi
Deformasi dipengaruhi . Deformasi tergantung pada Modulus elastisitas suatu bahan. (Sobari  and  Carles  2020).  Defleksi/lendutan  adalah  deformasi  dalam  arah  y  akibat  beban yang terjadi pada suatu struktur.
Gambar 3. Balok Sebelum Terjadi Deformasi
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130

## Gambar 4. Balok Sesudah Terjadi Deformasi
Jarak perpindahan y didefinisikan sebagai defleksi balok. Dalam menerapkan konsep ini  kadang  kita  harus  menentukan  defleksi  pada  setiap  nilai  x  disepanjang  material.(Al- Janan et al . 2022). Defleksi terjadi karena dipengaruhi beberapa hal, yaitu:
1. Sifat material
2. Jenis tumpuan

## Mechanical Properties
Mechanical properties yaitu sifat material  setelah diberi pembebanan, material yang dipakai  milld  steel,  dimana  nilai  masa  jenisnya  7850  g/cm 3 ,  tegangan  yield  sebesar  207 MPa, tegangan ultimate nya sebesar 345 MPa modulus elastisitasnya 220 MPa.

## Autodesk Inventor
Autodesk  Inventor adalah software berbasis  gambar  tiga  dimensi  solid,  selain  itu inventor  mampu  memproyeksikan    gambar  3d  ke  gambar  2d  beserta  dapat  memberikan dimensi ukuran sesuai desain yang ada. Autodesk Inventor juga dapat menganalisis frame, hasil analisisnya berupa nilai tegangan normal, tegangan geser Tx, Tegangan geser Ty dan nilai defleksi (lendutan).

## Diagram Benda Bebas (Free Body Diagram)
Diagram benda bebas menjelaskan beban gaya-gaya yang bekerja pada struktur, arah gaya  bisa  kearah  sumbu  x,  sumbu  y  dan  kearah    sumbu  z.  Selain  itu  beban  dapat berupa momen  maupun  torsi.  dan  menjelaskan  letak  tumpuan,  macam-macam  tumpuan  dapat berupa fixed support maupun pin (Tamjidillah et al . 2020) (Nandita Anggraeni Puspitasari, Marsono 2018).

## METODE PENELITIAN
Metode  penelitian  dimulai  dengan  observasi  engine  motor  untuk  mengetahui bebannya,  setelah  itu  kita  menentukan  posisi  bagian  engine  stand  yang  mau  dicekam, setelah itu kita mementukan bahan yang sesuai untuk pembuatan engine stand, selanjutnya mendesain,  setelah  itu  ditentukan  diagram  benda  bebasnya,  kemudian  proses  meshing, kemudian proses simlasi, terakhir hasil analisis dapat diperoleh.
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130

## Tabel 1. Mechanical properties mild steel

## Diagram Benda Bebas
Diagram benda bebas engine Standseperti yang terlihat dalam gambar 7.
Gambar 7. Diagram Benda Bebas Engine Stand
Keterangan : R1, R2<R3, dan R4 tumpuan ( fixed support ) F1, F2, dan F3 beban dari mesin sepeda motor ( engine stand )
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130
Gambar 8. Diagram Alir Penelitian
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil Frame  Analysis  Engine  Stand menggunakan  aplikasi Autodeks  Inventor mendapatkan  hasil Displacement,Smax ,tx  dan  ty  dari  setelan  ketinggian  berupa  40cm, 45cm dan 45cm yaitu sebagai berikut:
Tabel 2. Hasil frame analysis engine stand Setelan ketinggian Displacement Smax Shear Stress Tx Shear Stress Ty 40cm 0,03081 mm 5,499 MPa 0,6213 MPa 0,6213 MPa 45cm 0,04061 mm 5,499 MPa 0,9402 MPa 0,4743 MPa 50cm 0,04526 mm 5,499 MPa 0,9449 MPa 0,069 MPa
Gambar  10  menunjukkan  nilai  defleksi  terendah  ada  pada  ketinggian  engine  stand 40cm  dengan  nilai  sebesar  0,03081  mm,  kemudian  pada  ketinggian  45  mm  nilai defleksinya  meningkat  sebesar  0,04061  mm.  Nilai  defleksi  tertinggi  terdapat  pada ketinggian 50 cm yaitu sebesar  0,04526 mm. Dari gambar 10 dapat disimpulkan semakin tinggi engine  stand ,  maka  dihasilkan  kenaikan  nilai  defleksinya.  Jadi  ketinggian engine stand 40  cm  adalah  ukuran  yang  terbaik  karena  nilai  defleksinya  minimum,  hal  ini berdampak positif pada engine stand , rangkanya akan stabil.
Gambar 10. Grafik Hubungan Tinggi Engine Stand Dengan Defleksi
Tegangan  normal  maksimum  (Smax)  pada  gambar  11  mengalami  nilai  yang  stabil yaitu 5,499 MPa, data ini masih menunjukkan bahwa dalam kondisinya masih aman karena lebih  kecil  dari  tegangan  yield  sebesar  207  MPa,  hal  ini  berdampak  positif  pada  rangka engine  stand  karena  tidak  terjadi  deformasi  plastis.  Deformasi  plastis  dapat  menjadikan rangka menjadi patah.
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 40 cm 45 cm 50 cm D e fl e ksi ( m m ) Tinggi Engine Stand (cm)
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130
Gambar 11. Grafik Hubungan Tinggi Engine Stand Dengan Tegangan Normal Maksimum (Smax)
Dari  gambar  12  dapat  diihat  kecenderungan  semakin  tinggi  nilai  Shear  strees  Tx yang dihasilkan maksimum terjadi pada ketinggian 50 cm yaitu sebesar 0,9449 MPa. data ini  masih  menunjukkan  bahwa  dalam  kondisinya  masih  aman  karena  lebih  kecil  dari tegangan  yield  sebesar  207  MPa,  hal  ini  berdampak  positif  pada  rangka engine  stand karena tidak terjadi deformasi plastis (rangka tidak akan patah).
Gambar 12. Grafik Hubungan Tinggi Engine Stand Dengan Shear Strees Tx
Dari gambar 13 dapat diihat kecenderungan semakin menurun nilai Shear strees yang dihasilkan  terjadi  pada  ketinggian  50  cm  yaitu  sebesar  0,069  MPa.  data  ini  masih menunjukkan bahwa dalam kondisinya masih aman karena lebih kecil dari tegangan yield sebesar 207 MPa. Hal ini berdampak positif pada rangka engine stand karena tidak terjadi deformasi plastis (rangka tidak akan patah).
0 1 2 3 4 5 6 40 cm 45 cm 50 cm Sm ax (M p a) Tinggi Engine Stand (cm) 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 40 cm 45 cm 50 cm Shear S tr ee s Tx (M pa ) Tinggi Engine Stand (cm) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 40 cm 45 cm 50 cm Sh e ar S tr e e s Ty ( M p a) Tinggi Engine Stand  (cm)
Isworo, H., Khalil, M., Syahyuniar, R., Syaief, A. N., Persada, A. A. B., Lingga, Y. M., Artika, K. D., & Fahrozi, I./Rotary 5 (2) 2023, 121-130

## KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  engine  stand,  Data  hasil  simulasi  software  inventor  dapat disimpulkan  bahwa  displacement  engine  stand  dari  tinggi  40cm,  45cm,  dan  50cm defleksinya  naik  yaitu  0,03081mm,  0,04061mm  dan  0,04526mm  serta  tegangan  Smax stabil dengan nilai 5,499 MPa dan tegangan Tx yaitu 0,6213 MPa, 0,9402 MPa dan 0,9449 MPa  serta  Shear  stress  Ty  nilainya  menurun:  0,6213  MPa,0,4739  MPa  dan  0,069  MPa. Dari  data  tersebut  keinggian  40  mm  adalah  ukuran  ketinggian  yang  paling  baik,  karena tegangan  normal  (Smax),  tegangan  geser  Tx,  dan  defleksinya  minimum,  walaupun  pada nilai tegangan shear stress Ty nya nilainya lebih tinggi dari ukuran lainnya, tetapi nilainya sangat kecil dibandingkan Tegangan yieldnya (0,6 MPa < 207 MPa )

## REFERENSI
Abdul  Rahman  Agung  Ramadhana,  Abdul  Muchlisb,  Ibnu  Fajar  Ridha  GhanniC.  2022. “View  of  Design  And  Analysis  Of  The  Frame  Strength  Of  Waste  Transporting Machine Using Solidworks.Pdf.” International Journal Science and Technology.
Akbar,  Aidil,  and  Hajar  Isworo.  2018.  “Analisis  Defleksi  Engine  Stand  Suzuki  Vitara Dengan  Metode  Simulasi.” Jurnal  Sains  Dan  Terapan  Politeknik  Hasnur . http://ejournal.polihasnur.ac.id/index.php/phssains/article/view/267.
Al-Janan,  D.  H.,  Kriswanto,  R.  Unggul,  A.  Roziqin,  R.  D.  Widodo,  A.  Hangga,  B. Wiratama, B. Wijayanto, and J. Jamari. 2022. “Stress and Displacement Analysis of Powder Packaging Machine of Capacity 2,600 Pcs/Hours.” IOP Conference Series: Earth  and  Environmental  Science 969  (1).  https://doi.org/10.1088/1755- 1315/969/1/012018.
Andi Ismawanto, Akhmad Syarief, Hajar Isworo. 2014. “Simulasi Kekuatan Material Pada Carabiner Dengan Variasi Geometri.”
Hajar  Isworo,  Aidil  akbar.  n.d.  “Analisis  Defleksi  Engine  Stand  Suzuki  Vitara  Dengan Metode,” 53003.
Nandita Anggraeni Puspitasari, Marsono, M Pramuda Nugraha. 2018. “Stress Analysis of A Bicycle Frame Author Links Open Overlay,” 14.
Negeri,  Politeknik,  Tanah  Laut,  and  Universitas  Lambung  Mangkurat.  2022.  “Analisa Kegagalan  Poros  Roda  Belakang  (Studi  Kasus)  Pada  Truk  X  Failure  Analysis  Of Rear Wheel Axis (Case Study) On Truck X Hajar Isworo 1) , Widya Agung Pratama 2)” 4 (2): 102–14.
Putra,  Candra  Dwi,  Akhmad  Syarief,  and  Hajar  Isworo.  2018.  “Analisa  Kegagalan Menggunakan Metode Failure Mode And” 3 (1): 33–42.
Rudi  Siswanto,  Rachmat  Subagyo,Hajar  Isworo,Femiana  gapsari,  and  Universitas Lambung Mangkurat. 2019. “Of The Effect Of The Main Roll- Hoop Length On The Strength  Of  Formula  Student,”  no.  August.  https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2019.162833.
Setyono, Bambang, and Abdul Hamid. 2016. “Perancangan Dan Analisis Kekuatan Frame Sepeda Hibrid „ Trisona ‟ Menggunakan Software Autodesk Inventor” 20: 37–46. Sobari, Nurdiana, and Henry Carles. 2020. “Analisa Defleksi Pada Alat Angkat Suar Bakar Menggunakan Software Autodesk Inventor Dengan Modifikasi Desain Ideal.” Jurnal Teknik Mesin 9 (1): 50. https://doi.org/10.22441/jtm.v9i1.7899.
Tamjidillah, M., R. Subagyo, H. Isworo, and H. Y. Nanlohy. 2020. “Modelling Analysis of High  Effect  of  Roll  Hoop  Main  on  the  Strength  of  Student  Car  Formula  Chassis.” Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 100 (1): 26– 40. https://doi.org/10.5604/01.3001.0014.1959.