PENGARUH VARIASI GAYA TRANSMISI V-BELT TERHADAP PRILAKU GETARAN POROS DEPERICARPER FAN TYPE 2 SWSI

Transkripsi

1 PENGARUH VARIASI GAYA TRANSMISI V-BELT TERHADAP PRILAKU GETARAN POROS DEPERICARPER FAN TYPE 2 SWSI SKRIPSI MEKANIKA KEKUATAN BAHAN Skripsi Yang Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh : HAKIKI HARISANDI ( ) DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas segala karunia dan rahmat-nya yang senantiasa diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini. Skripsi ini merupakan salah satu persyaratan untuk memenuhi syarat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. Adapun judul Skripsi ini adalah Pengaruh Variasi Gaya Transmisi V-Belt Terhadap Poros Depericarper Fan Type 2 SWSI. Selama penulisaan laporan ini penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada : 1. Kedua Orang tua saya yang telah memberikan segala sesuatunya dengan penuh ikhlas. 2. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing yang telah sabar dan banyak memberikan arahan, bimbingan, nasehat, dan pelajaran berharga hingga Skripsi ini dapat terselesaikan. 3. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri dan Bapak Tulus Burhanuddin S, ST.MT, selaku Ketua dan Sekretarsi Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik. 3. Bapak David C.Tobing selaku team research yang telah banyak memberi bimbingan dan nasehat.

3 4. Seluruh Staf Pengajar pada Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik yang telah memberikan pengetahuan kepada penulis hingga akhir studi dan seluruh pegawai administrasi di Departemen Teknik Mesin. 5. Teman-teman mahasiswa Mesin USU khususnya untuk stambuk Akhir kata semoga Skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan dapat dilanjutkan oleh rekan-rekan mahasiswa lain. Medan, 30 Juli 2010 HAKIKI HARISANDI NIM

4 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI...ii SPESIFIKASI TUGAS... iii KARTU BIMBINGAN... iv EVALUASI SEMINAR TUGAS SARJANA... v BAB I PENDAHULUAN L atar Belakang T ujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian P erumusan Masalah M etodologi S istematika Penulisan S kema Diagram Alir Penelitian... 8 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Klasifikasi Fan... 10

5 2.2 Sistem Transmisi Centifugal Fan (V-belt) Tipe Dan Ukuran Nominal V- belt Panjang V-belt Tegangan Statik dan Gaya Defleksi V- belt Beban Statis pada Poros Akibat Tegangan V- belt Tegangan Operasi dan Beban Dinamis V-belt Bantalan Anti Gesek Dasar-Dasar Vibrasi Gerak Harmonik Gerak Periodik Getaran Bebas (Free Vibration) BAB III.. METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penentuan Kondisi Pengukuran Bahan Poros pada Centrifugal Fan Centrifugal Fan Spesifikasi Vibrometer Metode... 40

6 BAB IV ANALISA TERORITIS DAN PENGELOLAAN DATA HASIL PENGUKURAN Pengolahan Data Pengukuran Frekuensi Harmonic Poros G etaran Resonansi Getaran V-belt Getaran Sangkar Bantalan/ FTF (Fundamental Train Frequency) Analisa Kondisi Getaran Resonansi pada Bantalan A Analisa Kondisi Getaran Resonansi pada Bantalan B G etaran Poros Kondisi Getaran pada Bantalan A Kondisi Getaran pada Bantalan B Verifikasi Data Hasil Pengukuran

7 T egangan dinamis v-belt dan beban dinamis pada poros Gaya Reaksi Bantalan Terhadap Gaya Pada Poros BAB V KESIMPULAN DAN SARAN KESIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1.1 Diagram skematik proses pemisahan antara serabut dengan biji Sawit dengan depericarper fan... 3 Gambar 1.2 Skema Instalasi Sistem, dan Pengukuran Sinyal Vibrasi... 8 Gambar 2.1 Tiga jenis Blade axial fan Gambar 2.2 Lima jenis Blade centrifugal fan Gambar 2.3 Penampang V-Belt klasik Gambar 2.4 Penampang V-Belt industry Gambar 2.5 Pengukuran defleksi V-Belt Gambar 2.6 Vektor tegangan static sabuk Gambar 2.7 Vektor Tegangan Sabuk dan Beban Statis Poros... 22

8 Gambar 2.8 Vektor Tegangan Operasi dan Beban Dinamis Poros V-Belt Gambar 2.9 Bantalan Journal atau Sleeve Gambar 2.10 Berbagai Tipe Elemen Gelinding pada Bantalan Gambar 2.11 Struktur Bantalan Anti Gesek Gambar 2.12 Balok Fondasi Persegi dengan Suatu Harga dari Enam derajat kebebasan Gambar 2.13 Gerak Harmonik sebagai Proyeksi Suatu Titik yang Bergerak pada Lingkaran Gambar 2.14 Gerak Periodik Gelombang Sinyal Segiempat dan Gelombang Pembentuknya dalam domain waktu Gambar 2.15 Sistem Massa Pegas dan Diagram Benda Bebas Gambar 3.1 Skematik Bahan Uji Backward inclined Curve Centrifugal fan 2 SWSI Gambar 3.2 Centrifugal Fan 2 SWSI Gambar 3.3 Alat Pengukur Getaran X-Viber Analyzer Gambar 3.4 Pengaturan dan Pengukuran jarak antar Poros Gambar 3.5 Pemeriksaan misalignment pada Puli Gambar 3.6 Pemasangan V-Belt Pada kedua Puli Gambar 3.7 Posisi Reflective tape Gambar 3.8 Lokasi Penempatan Transducer pada Bantalan Gambar 4.1 Arah Pengukuran Getaran Gambar 4.2 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan A Test - I dan komponen pembentuk nya... 69

9 Gambar 4.3 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan A Test - II dan komponen pembentuk nya Gambar 4.4 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan A Test - III dan komponen pembentuk nya Gambar 4.5 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan A Test - IV dan komponen pembentuk nya Gambar 4.6 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan A Test - V dan komponen pembentuk nya Gambar 4.7 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan B Test - I dan komponen pembentuk nya Gambar 4.8 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan B Test - II dan komponen pembentuk nya Gambar 4.9 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan B Test - III dan komponen pembentuk nya Gambar 4.10 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan B Test - IV dan komponen pembentuk nya Gambar 4.11 Bentuk Gelombang resonansi pada Bantalan B Test - V dan komponen pembentuk nya Gambar 4.12 Vektor Tegangan Operasi dan Beban Dinamis Poros V-Belt A Gambar 4.13 Gerak Harmonik Gaya Dinamis pada Poros Model Centrifugal Fan Gambar 4.14 Gaya Reaksi Bantalan Terhadap Beban Puli dan Impeller Gambar 4.15 Beban Dinamis pada Poros

10 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Berat sabuk (W) dan factor modulus sabuk ( ) Tabel 4.1 Identifikasi Frekuensi Harmonic Poros Tabel 4.2 Identifikasi Frekuensi Harmonic V - Belt Tabel 4.3 Identifikasi Frekuensi Harmonic Rumah Bantalan (FTF) Tabel 4.4 Getaran Superposisi pada Tiap Pengujian Tabel 4.5 Hasil Perhitungan Tegangan Efektif Operasional ( ) Tabel 4.6 Hasil Perhitungan Tegangan Operasi V - Belt Tabel 4.7 Hasil Perhitungan Beban Dinamis Poros ( ) Tabel 4.6 Amplitudo Superposisi Bantalan A dan B

11 DAFTAR LAMPIRAN Hal : LAMPIRAN I Defleksi Poros Pompa Sentrifugal LAMPIRAN II Data Hasil Pengukuran Test I pada Bantalan A Data Hasil Pengukuran Test I pada Bantalan B LAMPIRAN III Data Hasil Pengukuran Test II pada Bantalan A Data Hasil Pengukuran Test II pada Bantalan B LAMPIRAN IV Data Hasil Pengukuran Test III pada Bantalan A Data Hasil Pengukuran Test III pada Bantalan B LAMPIRAN V Data Hasil Pengukuran Test IV pada Bantalan A Data Hasil Pengukuran Test IV pada Bantalan B LAMPIRAN VI Data Hasil Pengukuran Test V pada Bantalan A Data Hasil Pengukuran Test V pada Bantalan B LAMPIRAN V Data Material Properties Poros

12 DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan Satuan C Jarak Antar Poros D Diameter Puli Besar d Diameter Puli Kecil Panjang Pitch/Panjang Aksis Netral Sabuk q Jarak Defleksi Panjang Rentang Tegangan Statik Sabuk kg Daya Rencana Hp W Berat Sabuk tiap Kaki Satuan Panjang kg V Kecepatan Sabuk /s Konstanta Gravitasi kg/s Jumlah Sabuk yang Digunakan - R Rasio Tegangan - È Sudut Busuk Kontak - Tegangan Efektif kg Tight Side Tension/Tegangan Sabuk yang Ketat kg Slack Side Tension/Tegangan Sabuk yang longgar kg Gaya Dinamis V-Belt kg A Amplitudo Getaran x Simpangan Getaran ω Kecepatan Sudut rad/s

13 f t k R Hz s /s 2 /s N/ Hz /s Frekuensi Waktu Kecepatan Getaran Percepatan Getaran Konstanta Kekakuan Pegas Frekuensi rata-rata Resultan Simpangan arah Aksial dan Radial Resultan Kecepatan arah Aksial dan Radial Resultan Percepatan arah Aksial dan Radial 2 /s