Di sini saya telah membuat alat Shaft dan melakukan analisa pada
Shaft tersebut. Dibagi 2 proses yaitu Pre Prossesing dan Post Prosessing.
1.
PRE PROCESSING
Static Assembly
Analysis adalah model analisis struktur assembling
untuk mengetahui batas kemampuan part yang sudah terassembling
dengan material tertentu dan menahan beban yang
dikenakan kepadanya secara statis baik tekan,
tarik atau pun beban puntir.
Ø Buka
file gambar kemudian pilih tab “Simulation, lalu Study Advisor, lalu New
Study “
Ø Isi
study name “ dimas ” lalu pilih “Static” untuk tipe analysis. Setelah
itu OK.
Ø Lalu
klik icon plus maka akan muncul bagian-bagian pada shaft assem, kemudian pilih
jenis material pada masing-masing part yang digunakan dengan cara klik kanan
pada masing-masing Part-Apply/Edit Material. Apply material Bearing 1
& 2 dengan bahan jenis Alumunium 7079 Alloy, Poros dengan
bahan jenis Alumunium 2014 Alloy, dan Pulley dengan Steel AISI
1020 .
Ø Pilih
material Alumunium 7079 Alloy pada Bearing 1
Ø Pilih
material yang sama pula pada Bearing 2 yaitu Alumunium 7079 Alloy
Ø Pilih
material Alumunium 2014 Alloy pada Poros
Ø Pilih
material Steel AISI 1020 pada Pulley
Ø Lalu
proses Connections pada bearing, klik
kanan pada Connections dan pilih Bearing. Untuk mengkoneksi
antara bearing dan poros.
Ø Kemudian
pada kotak Type terdapat kotak warna biru dan merah muda.
Pada Kotak Biru klik Face<1>@Poros1 bagian dalam pada
rumah Bearing dan pada Kotak Merah Muda klik
Face<2>@Bearing1 pada Poros. Dan Non aktifkan Allow
self-allignment. Kemudian klik OK. Dan lakukan hal yang sama untuk bearing
kedua, seperti langkah di atas.
Ø Selanjutnya,
klik kanan lagi pada Connections dan pilih Contact Set.
Ø Pada kotak Contact pilih Automatically find contact sets,
kemudian klik pada kotak Components dan Blok semua part pada asembling. Lalu
klik Find contact sets,
maka akan menghasilkan Results 10 Contact set.
Ø Masukan Result 10
kontak set dengan menekan symbol tambah (+) berwarna hijau di setiap set nya
Ø Jika Result sudah di
masukan semua lalu Klik OK.
Ø Selanjutnya klik kanan Fixtures, pilih Fixed Geometry.
Dan pilih face pada bearing 1 dan 2 seperti pada gambar di bawah ini.
Ø Pada
bearing satu pilih Face<1>@Bearing-1
Ø Pada
bearing dua pilih Face<1>@Bearing-2
Ø Hingga
seperti gambar diatas
Ø Lalu
klik OK.
Ø Kemudian, pemberian
beban pertama pada ujung Poros dengan
cara klik kanan External Loads
Pilih Force.
·
Kemudian
klik Face<1>@Poros-1 pada ujung Poros dan
berikan sebesar 10 N dengan arah ke bawah.
Kemudian klik OK
·
Selanjutnya
Klik External Load lalu pilih Gravity.
Ø Disini
menunjukan arah dari gravitasi yaitu menakan ke bawah
Ø Pada
posisi bagian atas poros, Lalu Klik OK.
Ø Selanjutnya beban centrifugal pada Poros, klik
kanan pada External Loads kembali
dan pilih Centrifugal.
Ø Pada kotak Selected Reference klik Face<1>@Poros-1, kemudian pada kotak Angular Velocity masukkan 250 rad/s.
Ø Dan Load pada bearing,
klik kanan External Loads lalu
pilih Bearing Load.
Ø Pada kotak Bearing Load pilih Face<1>@Bearing-1 bagian
dalam pada Bearing,
kemudian pada Coordinate System klik Coordinate system pada Bearing 1. Dan
pada kotak Bearing Load pilih Direction Y bseesar Load 15 N dengan arah Positif. Lalu OK.
Ø Dan lakukan hal yang
sama pada Bearing Load 2, hanya pada arah besar Load pada Direction Y dengan
arah negative atau arah sebaliknya.
Ø Dan pemberian External
Loads terakhir pada Pulley, sebelum itu buat axis pada Pulley tersebut dengan
cara Insert-Reference Geometry-Axis lalu
pilih Face Cylinder Pulley ,
Lalu pilih Axis1.
Ø Dan dilanjutkan
pemberian External Loads pada Pulley dengan cara klik kanan pada External Loads lalu Force. Kemudian pilih Face<1>@Pulley-1, kemudian
klik Selected Direction dan
pilih Axis1 yang telah
dibuat, dan masukan besar Gaya 17
N dengan direction Y positif.
2. POST PROCESSING
Setelah
proses solving selesai, hasil analysis dapatlangsung Ada 4 hasil analysis yang
dapat ditampilkan dengan memilih pada “Model Tree” yaitu :
1.
Stress Result
2.
Displacement Result
3.
Straint Result
4.
Faktor Keamanan
Hasil Assembly Stress Analysis Von Misses Stress
Dari hasil analisis di atas, dapat diketahui
besar tegangan maksimum terjadi pada part Bearing 1 (bearing bawah) adalah sebesar 131,430,176,0 N/m2 dengan posisi bagian pada bearing 1 sekitar pulley. Hal ini
disebabkan dari arah Gaya ke bawah pada ujung Poros (force) sebesar 10 N, Centrifugal
Load pada poros sebesar 250 rad/s, serta pada kedua Bearing diberikan Load
sebesar 15 N. Serta Pulley 17 N.
Hasil Static
Assembly Analysis Displacement
Dari hasil analisis dapat diketahui besar
displacement maksimum yang didapatkan adalah sebesar 1.064e+001 mm dan
displacement minimal yang di dapat adalah 1.000e-030 mm dengan
posisi displacement maksimum terdapat pada part bearing 1. Hal ini disebabkan
karena tegangan yang terjadi pada bearing 2 dan menumpu part-part lain salah
satunya bearing 1. Sehingga yang terjadi gaya pada part bearing 2 merambat
sampai pada daerah bearing 1 dan menghasilkan perubahan yang maksimal pada
bearing tersebut.
Hasil Static
Assembly Analysis Strain
Dari hasil analisis dapat diketahui besar
strain maksimum yang didapatkan adalah sebesar 1.052e-003 mm dengan
posisi strain maksimum terdapat pada part bearing 2. Bearing tersebut meregang,
diakibatkan tegangan maksimal berada pada daerah tersebut.
Faktor Keamanan Assembly
Analysis
FAKTOR
KEAMANAN
Ø Perhitungan
factor keamanan (ῃ) =
Ø Sy
= yield stress .untuk material pulley Steel AISI 1020 diketahui sebesar 351,571,000,0 N/m^2
Ø ∂e
= tegangan von mises maksimum. Pada analisa tegangan Von Mises Stress diketahui
131,430,176,0 N/m^2
Ø Maka
= (ῃ) =
=
N/m^2
Maka
dapat di simpulkan dari hasil perhitungan faktor keamanan yang dihasilkan pada
uji coba ini di dapat nilai sebesar 2.627 N/m^2. Maka material yang di gunakan
dalam analisis Shaft Assem ini dapat dintakan Bagus dan Aman. Sebab batas
faktor keamanan ada di angka 2 N/m^2.
