Rancang Bangun Sistem Steering pada Sepeda Roda 3 dengan Mempertimbangkan Kuasi Dinamik

Sepeda roda tiga Trolley City merupakan jenis sepeda dengan konfigurasi tadpole yang digunakan untuk membantu ibu rumah tangga berbelanja ke pasar modern membawa anak sebagai penumpang di belakang. Trolley City dikembangkan sejak tahun 2020, masih memiliki kekurangan pada sistem steering dan tidak mendukung mekanisme tilting. Komponen yang menunjang mekanisme tilting adalah bracket. Desain bracket existing terkunci dalam posisi tetap, menyebabkan manuver menjadi kaku dan membuat sepeda tidak stabil. Trolley City belum dilengkapi stabilizer untuk menyeimbangkan roda kiri dan kanan agar tetap berjalan lurus tanpa berbelok secara tiba-tiba dan membantu untuk bermanuver lebih nyaman.
Rancangan sistem steering yang dapat mendukung mekanisme tilting diperlukan perbaikan. Perbaikan dilakukan dengan pendekatan kuasi dinamik terhadap beban yang terjadi, khususnya saat berbelok. Kondisi berbelok dipilih sebagai skenario utama pengamatan karena mengalami kombinasi gaya yang paling kompleks. Metodologi perancangan yang digunakan ialah VDI 2221. Dihasilkan 2 rancangan bracket yang berbeda dari segi material, yaitu PLA dan ST 37.
Hasil rancangan diperiksa pada faktor tegangan Von-Mises dan nilai Safety Factor. Diperoleh hasil tegangan yang terjadi pada material PLA untuk bracket kiri/tengah/kanan secara berurutan sebesar 24,21/64,82/31,71 MPa, dengan tegangan izin sebesar 36,3 MPa. Menunjukkan hanya bracket tengah yang tidak aman. Sementara dengan material ST 37 diperoleh: 148,95/210,89/147,84 MPa, dengan tegangan izin sebesar 235 MPa, menunjukkan semua masih dalam kategori aman. Pemeriksaan nilai Safety Factor diperoleh antara 1,12 - 2,99 untuk PLA. dan bernilai 2,29 - 3,18 untuk ST 37. Hasil rancangan-pun direalisasikan dalam bentuk purwarupa, yang diuji karakteristik lapangannya berlintasan u-turn dengan variasi radius belok (10°, 15°, 20°, 25°) dan variasi kecepatan (5 km/h, 10 km/h, 15 km/h, 20 km/h). Dari hasil uji coba lapangan, terjadi patahan pada bracket tengah PLA. Dan kondisi sepeda menjadi lebih stabil, manuver lebih responsif dan nyaman, dapat melakukan mekanisme tilting, dan kuat untuk menerima beban hingga 165 kg.