Optimasi Kecepatan Sudut Keluaran Kopeling Universal pada Poros Seri

Abstract

The shafts in the steering linkage are connected by universal joints. These joints has characteristic producing fluctuation in the output angular velocity. So, this can cause a problem for steering linkage as the fluctuation of the output steering shaft. Furthermore, it will affect the ability to control the moving of the vehicle. Ideally, the input and the output angular velocity of the steering wheel should be equal so that the controlling of the vehicle motion by the driver could be easly or fully handling. In this research the output angular velocity of a series shafts connected by universal joint or also popular called Hooke's joint is optimised. It is usually applied in huge vehicles or truck steering linkage connection system. The optimisation will be done by developing Shaft Series Optimisation (SSO) package by utilising MATLAB Optimisation Toolbox. From the result of calculations using the developed software package it can be concluded that the output velocity of the series shafts approximates the input velocity at the operating angle less than 25º and at the phase angle of 90º. Abstract in Bahasa Indonesia : Pada umumnya mekanisme batang penghubung sistem kemudi menggunakan tipe sambungan kopeling universal yang memiliki karakteristik khas yaitu menghasilkan kecepatan sudut keluaran yang fluktuatif. Sebagai akibatnya, hal ini akan mempengaruhi tingkat kemampuan pengontrolan gerakan kendaraan. Kondisi ideal pengontrolan dapat dicapai jika kecepatan sudut masukan dari roda kemudi sama dengan kecepatan sudut poros keluaran yang terhubung ke kotak kemudi servo (power steering). Pada kondisi ini, pengontrolan gerakan kendaraan oleh pengemudi menjadi lebih mudah (fully handle). Oleh sebab itu, dalam penelitian ini dilakukan optimasi kecepatan sudut keluaran sebuah poros seri yang terhubung dengan kopeling universal atau juga dikenal dengan kopeling Hook. Sistem seperti ini umumnya diterapkan pada sistem penghubung kemudi kendaraan-kendaran besar atau truk. Optimasi dilakukan melalui pembuatan paket perangkat lunak Shaft Series Optimisation (SSO) berbasis Optimisation Toolbox dari MATLAB. Berdasarkan hasil perhitungan melalui paket SSO diperoleh hasil bahwa untuk tiga buah sambungan dengan empat buah poros seri ternyata kecepatan sudut masukan dan keluaran poros seri akan mendekati sama pada sudut operasi lebih kecil daripada 25° dan sudut fasa pada 90°. Kata kunci: Optimasi, kopeling universal, kecepatan sudut, poros seri, kemudi, pemrograman tak linier.