Desain dan Pembuatan Kerucut Lalu Lintas dari Bahan Polymeric Foam Diperkuat Serat Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS)

Abstract

Traffic cones are auxiliary apparatus which are used to put the flow of vehicles in order and to direct the traffic flow to another direction. These devices are often hit by the vehicles which will change their direction to the other lanes. The result is that these cones will be broken and not last long. The Impact and Fracture Research Center (IFRC) had studied this case by redesigning the traffic cones, using rubber and concrete on their bottom. The result was that the traffic cones were more stable but heavier and more expensive. The aim of this research was to design and mold traffic cones which were made of polymeric foam and reinforced by TKKS fiber, to analyze the structural stability of the traffic cones, and to compare the result of the research with the data of the traffic cones which were made of thermoplastic and rubber in their bottoms. The Autocad 2004 software was used for the design, and the MSC Nastran 4.5 for its strength. The traffic were made by using gravitational molding method with vertical molding position and turnover position of the product. The structure stability test used the swing of concrete ball (weighing 8.5 kg). The result was the traffic cones with the square bottoms. Based on the simulation, this type of cones had Von Misses maximum stress of 1.038 MPa on the test point 420 mm height from its bottom. The molding process produced the traffic cones made of polymeric foam and reinforced by TKKS fiber with the height 700 mm, the bottom of 360 x 360 mm, and the weight of 2.5 kg. The traffic cones which were made of polymer thermoplastic and rubber on their bottoms weighed 2.6 kg and 3.1 kg, respectively. The material compositions which were used was 70% resin, 10% fiber, 15% BA, and 5% catalyst. The result of the stability test showed that the maximum moment of the traffic cones stability was 8.83 Nm, and the potential energy was 42.65 J on the impact point 160 mm from its bottom, and the impact range was 1350 mm. Compared with the commercial traffic cones which were made of rubber on their bottoms, the designed traffic cones were less stable than the rubber bottom cones.

Kerucut lalu lintas adalah alat bantu lalu lintas untuk mengatur kelancaran kendaraan dan mengarahkan arus lalu lintas ke arus yang lain. Alat ini sering ditabrak kendaraan dalam upaya berpindah ke jalur lain sehingga jatuh(rusak) dan tidak berumur panjang. Pusat Riset Impak dan Keretakan telah melakukan penelitian pada kasus ini dengan membuat desain ulang kerucut lalu lintas dengan menggunakan dasar karet dan beton. Hasilnya diperoleh kerucut lalu lintas yang lebih stabil, tetapi memiliki struktur yang cukup berat dan mahal. Tujuan penelitian ini adalah mendesain dan membuat kerucut lalu lintas dari bahan polymeric foam diperkuat serat TKKS, analisis stabilitas struktur kerucut lalu lintas, dan membandingkan hasil penelitian ini dengan data-data kerucut lalu lintas komersil berbahan thermoplastic dan kerucut lalu lintas dengan alas terbuat dari bahan karet. Desain kerucut menggunakan software AutoCAD 2004 dan analisis kekuatannya dengan menggunakan software MSC. Nastran 4.5. Kerucut lalu lintas dibuat menggunakan metode penuangan grafitasi dengan posisi cetakan arah vertikal dan posisi produk terbalik. Pengujian stabilitas struktur menggunakan alat uji impak ayunan bola beton (massa = 8,5 kg). Dari hasil desain diperoleh kerucut lalu lintas dengan bentuk alas persegiempat. Berdasarkan hasil simulasi, bentuk ini memiliki tegangan maksimum Von Mises sebesar 1,038 MPa pada titik uji setinggi 420 mm dari alas kerucut. Dari proses pembuatan produk dihasilkan kerucut lalu lintas berbahan polymeric foam diperkuat serat TKKS dengan tinggi 700 mm, ukuran alas 360 x 360 mm, dan berat 2,5 kg. Sementara kerucut lalu lintas berbahan polymer thermoplastic dan berbahan alas karet masing-masing memiliki berat 2,6 kg dan 3,1 kg. Komposisi material yang digunakan ialah 70% resin, 10% serat, 15% BA, dan 5% katalis. Hasil pengujian stabilitas memperlihatkan bahwa momen maksimum stabilitas kerucut lalu lintas ialah 8,83 Nm dan energi potensialnya sebesar 42,65 Joule pada titik impak 160 mm dari alas kerucut dan jarak impak 1350 mm. Bila dibandingkan dengan kerucut komersial berbahan thermoplastik, maka stabilitas strukturnya adalah sama. Sedangkan bila dibandingkan dengan kerucut lalu lintas beralas karet, maka kerucut lalu lintas desain kurang stabil dibandingkan dengan kerucut beralas karet.