FRYING VACUUM MACHINE DESIGN AND VACUUM TUBE THERMAL ANALYSIS USING CATIA P3 V5R14

Transkripsi

1 FRYING VACUUM MACHINE DESIGN AND VACUUM TUBE THERMAL ANALYSIS USING CATIA P3 V5R14 Agung Dwi Sapto, Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT Undergraduate Program, Industry Technology, 2010 Gunadarma University Keywords: Vacuum, Design, Pressure, Temperature, CATIA ABSTRACT: Vacuum frying machine is a food processing machine using a vacuum system.in operation the engine working at maximum temperature of 95 C with the primary vacuum tube. And the role of the main components is very important, because it is necessary for good design and one of them is in terms of strength, where the tube is received loads of temperature and vacuum pressure. In writing this essay, discussed the vacuum frying machine design and analysis of static pressure on the main tube through the simulation by using the CATIA V5R14 software. Static analysis is performed on the main tube with vacuum frying temperature variation of 27 C, 60 C and 95 C. Material main tube vacuum frying machine used is steel AISI 304 Stainless Steel. The results of some static pressure loading produced a maximum von mises stress 2.02 x 108 N/m2 with a value of 3.28 mm maximum shift. From the analysis of the voltage value obtained safety factor of 1.01.

2 PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14 NPM : Nama : Agung Dwi Sapto Pembimbing : Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT Tahun Sidang : 2010 Subjek : Perancangan, Judul PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14 Abstraksi Mesin vacuum frying adalah mesin pengolahan makanan dengan menggunakan sistem vacuum. Dalam pengoperasiannya mesin bekerja pada suhu maksimal 95Â C dengan tabung utama vacuum. Dan peranan dari komponen utama tersebut sangatlah penting, karena itu perlu dilakukan perancangan yang baik dan salah satunya yaitu dari segi kekuatan, dimana tabung tersebut menerima beban dari temperature dan tekanan vacuum. Dalam penulisan skripsi ini, dibahas mengenai perencanaan mesin vacuum frying serta analisa tekanan statik pada tabung utama melalui simulasi dengan menggunakan software CATIA V5R14. Analisa statik tersebut dilakukan pada tabung utama mesin vacuum frying dengan variasi temperature 27Â C, 60Â C, dan 95Â C. Material tabung utama mesin vacuum frying yang dipakai adalah baja Stainless Steel AISI 304. Adapun hasil dari beberapa pembebanan tekanan static tersebut menghasilkan tegangan von mises maksimal 2,02 x 108 N/m2 dengan nilai peralihan maksimal sebesar 3,28 mm. Dari besar tegangan yang dianalisa didapatkan nilai faktor keamanan sebesar 1,01.

3 PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14 Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT *), Agung Dwi Sapto **) *) Dosen Teknik Mesin Universitas Gunadarma **) Alumni Teknik Mesin Universitas Gunadarma Abtraksi Mesin vacuum frying adalah mesin pengolahan makanan dengan menggunakan sistem vacuum. Dalam pengoperasiannya mesin bekerja pada suhu maksimal 95 C dengan tabung utama vacuum. Dan peranan dari komponen utama tersebut sangatlah penting, karena itu perlu dilakukan perancangan yang baik dan salah satunya yaitu dari segi kekuatan, dimana tabung tersebut menerima beban dari temperature dan tekanan vacuum. Dalam penulisan skripsi ini, dibahas mengenai perencanaan mesin vacuum frying serta analisa tekanan statik pada tabung utama melalui simulasi dengan menggunakan software CATIA V5R14. Analisa statik tersebut dilakukan pada tabung utama mesin vacuum frying dengan variasi temperature 27 C, 60 C, dan 95 C. Material tabung utama mesin vacuum frying yang dipakai adalah baja Stainless Steel AISI 304. Adapun hasil dari beberapa pembebanan tekanan static tersebut menghasilkan tegangan von mises maksimal 2,02 x 10 8 N/m 2 dengan nilai peralihan maksimal sebesar 3,28 mm. Dari besar tegangan yang dianalisa didapatkan nilai faktor keamanan sebesar 1,01. Kata Kunci: Vacuum, Perancangan, Tekanan, Temperatur, CATIA I. Pendahuluan Makanan merupakan kebutuhan vital bagi seluruh mahkluk hidup. Bagi manusia makanan merupakan kebutuhan pokok untuk itu makanan selain hanya sebagai penghilang rasa lapar tetapi sebagai penunjang semua kegiatan tubuh manusia. Makanan juga mengandung banyak zat gizi yang dibutuhkan tubuh manusia terutama untuk pertumbuhan. Zat gizi yang terkandung dalam makanan pun sesuai dengan jenis bahan makanannya sendiri sehingga tiap-tiap bahan makanan mempunyai karakeristik yang berbeda. Untuk mempertahankan zat gizi yang dikandung dalam bahan makanan dibutuhkan cara pengolahan yang tepat agar zat tersebut tidak terbuang percuma. Sistem pengolahan yang dibutuhkan adalah yang cepat, murah, higienis serta memiliki hasil yang baik. Oleh karena itu sudah tidak asing lagi bagi kelompok masyarakat dalam penggunaan mesin pengolahan makanan

4 seperti mesin vacuum frying ini. Adapun tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini adalah mengetahui kekuatan tabung vacuum pada mesin vaccum frying saat beroperasi pada suhu maksimal. II Landasan Teori 2.1 CATIA Dari masa ke masa perkembangan teknologi semakin pesat dan maju. Demikian juga dengan perkembangan software dalam bidang teknik yang salah satunya adalah Program Catia. Catia merupakan software dalam bidang gambar teknik yang dapat dipergunakan untuk mendisain suatu rancangan. Keberadaan software Catia ini sangat membantu bidang teknik karena perancangan yang dihasilkan dilakukan secara komputerisasi. Program CATIA (Computer Aided Three-Dimensional Interactive Application) juga merupakan program komputer yang dibuat dengan mendasarkan pada teori yang terdapat dalam perumusan metode elemen hingga. Dengan program ini, peneliti hanya membuat model tiga dimensinya dan analisa dapat dilakukan dengan hasil yang langsung dapat diketahui. Pemodelan disini meliputi diskritisasi benda kerja, pemilihan dan penerapan elemen, pendevinisian tumpuan, serta beban yang bekerja. 2.2 Sifat Mekanik Bahan [1] 1. Elastisitas Dalam memilih material logam untuk pembuatan tabung vacuum pada mesin vacuum frying, yang harus diperhatikan adalah sifat-sifat material, antara lain kekuatan (strength), keliatan (ductility), kekerasan (hardness), dan kekuatan lelah (fatique strength). 2. Deformasi Deformasi terjadi bila bahan mengalami gaya. Selama deformasi, bahan menyerap energi sebagai akibat adanya gaya yang bekerja sepanjang deformasi. Sekecil apapun gaya yang bekerja, maka benda akan mengalami perubahan bentuk dan ukuran. Perubahan ukuran secara fisik ini disebut sebagai deformasi. Deformasi ada dua macam, yaitu deformasi elastis dan deformasi plastis. 3. Kekuatan Tarik Kekuatan tarik adalah kemampuan beban menahan atau menerima beban atau tegangan tarik sampai putus. Kekuatan tarik suatu bahan dapat ditetapkan dengan membagi gaya maksimal dengan luas penampang mula. 4. Kekuatan luluh Kekuatan luluh yaitu harga tegangan terendah dimana material mengalami deformasi plastis. 5. Keuletan Menyatakan energi yang diabsorbsi (diserap) oleh suatu bahan sampai titik patah. 6. Kekerasan Yaitu adanya daya tahan suatu bahan (permukaan bahan) terhadap penetrasi / identasi (pemasukan dan

5 penusukan) bahan lain yang lebih keras dengan bentuk tertentu dibawah pengaruh gaya tertentu. 2.3 Stainless Steel [ 2] Baja steinless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5 % Cr. Sedikit baja steinless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe. Daya tahan Steinless Steel terhadap oksidasi yang tinggi diudara ataupun dalam suhu lingkungan biasanya dicapai karena adanya tambahan minimal 13% (dari berat) krom. Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat sehingga logamnya akan tetap berkilau. Lapisan ini tahan air dan udara sehingga melindungi logam yang ada dibawah lapisan tersebut. Pada dasarnya untuk membuat besi yang tahan karat krom merupakan salah satu bahan paduan yang paling penting. Penambahan kromium (Cr) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dan membentuk lapisan oksida (Cr 2 O 3 ) dan ketahanan terhadap oksidasi tempertur tinggi. Penambahan Nikel (Ni) bertujuan untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi tegangan dalam media pengkorosi netral atau lemah, serta meningkatkan keuletan atau mampu bentuk logam. Sedangkan unsur aluminium (Al) meningkatkan pembentukan lapisan oksida pada temperatur tinggi. 2.4 Kondensor [4] Kondensor merupakan alat yang berfungsi untuk mengkondensasikan uap menjadi air dan berubah fasanya dari uap menjadi cair. Panas dari uap tersebut keluar melalui dinding-dinding kondensor. Menurut media system pendinginnya, kondensor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1. Aircooled Condensor yaitu kondensor yang didinginkan oleh udara dibantu fan. 2. Watercooled Condensor yaitu kondensor yang diinginkan oleh air dibantu pompa. 3. Evaporator Condensor yaitu kondensor yang didinginkan oleh air dan udara. Panas yang dibuang oleh uap yang berkondensasi akan meningkatkan temperatur media pendingin kondensor yaitu air pada watercooled condenser dan udara pada aircooled condenser. 2.5 Konsep Tekanan dan Temperatur Tekanan (Pressure) Tekanan dan volume merupakan hal yang saling berkaitan dimana tekanan merupakan hasil dari tumbukan molekulmolekul terhadap dinding kontainer (wadah) atau pada permukaan liquid. Meningkatnya volume cenderung mereduksi tekanan karena hal ini berarti memperlebar jarak antar molekul-molekul dan juga jarak molekul untuk dapat menumbuk dinding kontainer. Udara terdiri dari macam-macam gas (Nitrogen,

6 Oksigen, Karbondioksida, dll.). Gas-gas tersebut terdiri dari molekul-molekul dan atom-atom. Jadi tekanan udara pada suatu ketinggian tertentu adalah gaya persatuan luas yang diusahakan oleh udara - udara pada ketinggian tersebut, maka : yang bekerja pada setiap permukaan potong dinding silinder. Dari kesimpulan tersebut didapatkan persamaan : F = pdl = 2P Temperatur [5] Dalam fisika suhu adalah properti fisik dari sebuah sistem yang mendasari pengertian umum dari pana dan dingin. Sesuatu yang terasa lebih panas umumnya memiliki temperatur yang tinggi. Suhu merupakan salah satu parameter utama termodinamika. Jika tidak ada aliran panas bersih terjadi antara dua benda, objek memiliki suhu yang sama; jika panas mengalir dari benda panas ke benda dingin. Ini adalah isi dari hukum termodinamika zeroth. 2.6 Silinder Dinding Tipis [6] Suatu tangki silinder berisi gas atau fluida dengan tekanan P (N/m 2 ) mengalami gaya tarik yang menahan gaya pecah yang terjadi sepanjang penampang logitudinal dan melintang. Hal ini dapat terlihat pada penampang longitudinal silinder A-A yang dibebani tekanan dalam serta diagram benda bebas setengah silinder dengan arah penampang A-A. Dari gambar dapat dilihat bahwa total gaya pecah F, bekerja normal pada bidang potong A-A, ditahan oleh gaya P Kondisi silinder yang diisi dengan fluida sebanyak setengah volume akan mengalami tekanan. Hal ini karena fluida memindahkan tekanan yang sama kesemua arah, maka distribusi tekanan pada silinder sama yang bekerja diatas permukaan benda. Sedangkan tegangan di penampang longitudinal yang menahan gaya pecah F diperoleh dengan membaginya dengan luas kedua potong permukaan. Tegangan ini biasanya disebut dengan tegangan tangensial karena bekerja menyinggung permukaan silinder. Nama umum lainnya adalah tegangan keliling, tegangan simpul dan tegangan lilitan. Tegangan yang dihitung dengan persamaan diatas adalah tegangan rata-rata, untuk silinder yang memiliki ketebalan dinding sama dengan 1/10 atau kurang dari jari-jari dalamnya, prinsipnya sama dengan tegangan maksimum pada permukaan dalam.

7 III. PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TA BUNG VACUUM 3.1 Perancangan Mesin Vacuum Frying Gambar 3.1 Rancangan Mesin Vacuum Frying Data geometri mesin vacuum frying yang digunakan dalam analisa ini mengacu pada pengukuran langsung atau manual yang peneliti lakukan. Satuan yang dipakai untuk geometri ini adalah mm (millimeter). Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Vacuum Frying Stainless Steel AISI 304 Material Tabung 750 x 600 x 715 mm Vacuum (2mm) Material Saringan Stainless Steel AISI 201 Dalam Ø 350 x 502 mm (0,4mm) Material Rangka Besi Konstruksi AISI 1010 dudukan Tabung 1400 x 600 x 780 mm Kondensor Watercooled Condensor Pompa / Sistem Water Jet Pump Vacuum Burner LPG (2 Tungku) Pengaturan Otomatis Temperatur Goreng vakum (vacuum drying), yakni menggoreng pada kondisi di bawah normal tekanan atmosfer (1 atm) dengan cara menyedot / mengeluarkan udara dari dalam penggoreng yang tertutup. Pada sistem vakum menyebabkan beberapa kondisi sebagai berikut: suhu didih/uap minyak goreng dan air menjadi turun, seiring dengan derajat kevakuman. Untuk prinsip kerja vacuum frying adalah menghisap kadar air dalam sayuran dan buah dengan kecepatan tinggi agar poripori daging buah-sayur tidak cepat menutup, sehingga kadar air dalam buah dapat diserap dengan sempurna. Prinsip kerja ini didapat dengan mengatur keseimbangan suhu dan tekanan vakum. Gambar 3.2 Proses Perancangan dan Analisis Mesin Vacuum Frying 3.2 Perancangan Tabung Vacuum Tabung vacuum pada mesin vacuum frying merupakan bagian vital karena dalam tabung tersebut proses pengolahan bahan makanan dilakuakan dengan sistem vacuum. Oleh karena itu besaran dimensi tabung menentukan kapasitas produksi dari mesin serta hasil

8 yang dihasilkan oleh mesin. Material yang digunakan untuk tabung vacuum pada mesin vacuum frying adalah Stainless Steel AISI Type 304. Berikut ini adalah spesifikasi dari perancangan tabung mesin vacuum frying : Material Tabung Tebal Plate Tabung Diameter Tabung Panjang Tabung Dimensi Tabung (L x W x H) Stainless Steel AISI mm 500 mm 650 mm 750 x 600 x 715 mm 3.3 Penentuan Parameter Analisis. Dalam skripsi ini, peneliti melakukan analisa kekuatan struktur serta tegangan luluh maksimal dari bagian utama pada mesin vacuum frying yaitu tabung vacuum pada mesin vacuum frying dengan menggunakan bahan dasar Plate Stainless Steel dengan ketebalan 2mm. Analisis difokuskan pada tekanan yang dialami tabung pada keadaan temperatur 27 C, 60 C, dan 95 C. Material Tabung Vacuum Adapun kondisi-kondisi batas yang telah dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Input Material. Input material adalah penentuan jenis bahan atau meterial yang digunakan pada pembuatan produk. Hal ini sangat berpengaruh pada nilai besaran hasil analisis yang dilakukan pada produk. Untuk material yang digunakan pada mesin vacuum frying khususnya tabung vacuum adalah Stainless Steel AISI Type 304 dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 3.5 Komposisi Elemen Material Tabung Stailess Steel SS Type 304 [7] Tabel 3.6 Spesifikasi Elemen Material Tabung Stailess Steel SS Type 304 [7]

9 2. Restraint Clamp Restraint adalah suatu restraint yang diaplikasikan pada suatu permukaan dimana semua titik nodal dipermukaan tersebut diblokir pada analisis yang dilakukan. Clamp diberikan agar permukaan tidak bergerak sesuai kondisi batas yang sesuai dengan kondisi batas sesungguhnya pada sistem yang dianalisis. 3. Beban (Load). Beban yang bekerja pada sistem ini berupa beban tetap. Beban tetap yaitu beban dengan besar yang konstan dan dengan kedudukan yang tetap. Beban dari tekanan (pressure) dan temperatur yang dihasilkan oleh akibat proses pembakaran saat mesin atau sistem vacuum beroperasi. Gambar 3.14 Penentuan clamp Pemberian Tekanan (pressure) Langkah berikutnya adalah memberikan tekanan (pressure) disesuaikan dengan tekanan yang diterima komponen pada saat aplikasi komponen tersebut. Jenis tekanan yaitu tekanan terdistribusi rata. Penentuan Posisi Kaku (Clamp) Suatu analisis statis selalu terdapat bagian yang dianggap kaku (fix), bagian tersebut menjadi pemegang (clamp) dari struktur. Bagian yang dianggap fix dapat berupa permukaan yang rata atau terikat dengan komponen lain. Penempatan posisi clamp sangat menentukan hasil analisa. Apabila salah dalam menetukan posisi clamp, dapat berakibat fatal bagi keamanan dari komponen yang digunakan setelah proses analisa. Untuk itu penentuan posisi clamp perlu diperhatikan lebih baik. Gambar 3.15 Pemberian Tekanan (Pressure)

10 Pemberian Temperatur Temperatur field adalah suatu kondisi dimana benda tersebut dikenai oleh temperatur. Jadi asumsinya adalah tabung vacuum dikenai temperatur secara homogen dengan posisi burner tepat dibawah tabung. Temperaturnya adalah 27 C, 60 C, dan 95 C. Besar temperatur ini diambil dari temperatur minimum, pertengahan dan maksimal dari proses kerja mesin vacuum frying. software CATIA dapat diketahui tegangan maksimal dan minimal yang terjadi pada struktur obyek yang dianalisis tersebut. Analisis tekanan tabung pada temperatur 27 C Merupakan suatu kondisi tabung vacuum berada pada temperatur ruangan dimana mesin dalam keadaan mati atau baru saja mulai beroperasi atau dipanaskan. Kondisi ini dapat digunakan untuk menguji kekuatan material dari tabung dalam keadaan normal sehingga dapat diketahui kekuatan maksimal dari tabung vacuum saat menahan tekanan pada temperatur 27 C. Gambar 3.16 Pemberian Temperatur 3.4 Hasil Analisis Tabung Vacuum Frying. Setelah proses perhitungan dengan CATIA telah selesai sampai akhir, maka hasil analisis dan simulasi dapat diketahui yaitu harga-harga terendah sampai harga tertinggi yang dapat dilihat secara langsung pada tampilan CATIA. Sedangkan untuk hasil yang lebih detail dapat dilihat dalam basic analysis report yang telah penulis susun dalam lampiran. Dari hasil analisis statis dengan Gambar 3.18 Translation displacement Temperatur 27 C. Gambar 3.19 Von Misses Stress Stainlees Steel AISI 304 pada temperatur 27 C

11 Gambar 3.20 Aliran Panas Tabung Vacuum pada temperatur 27 C Analisis tekanan tabung pada temperatur 60 C Merupakan suatu kondisi tabung vacuum berada pada temperatur mesin saat beroperasi. Kondisi ini dapat digunakan untuk menguji kekuatan material dari tabung dalam keadaan panas menengah sehingga dapat diketahui kekuatan maksimal dari tabung vacuum saat menahan tekanan pada temperatur 60 C. Gambar 3.22 Von Misses Stress Stainlees Steel AISI 304 pada temperatur 60 C Gambar 3.23 Aliran Panas Tabung Vacuum pada temperatur 60 C Gambar 3.21 Translation displacement Temperatur 60 C. Analisis tekanan tabung pada temperatur 95 C Merupakan suatu kondisi tabung vacuum berada pada temperatur maksimal mesin saat beroperasi. Kondisi ini dapat digunakan untuk menguji kekuatan material dari tabung dalam keadaan panas maksimal sehingga dapat diketahui kekuatan maksimal dari tabung vacuum saat menahan tekanan pada temperatur 95 C.

12 Gambar 3.24 Translation displacement Temperatur 95 C. analisis yang dikenakan. Semakin tinggi temperatur yang dikenakan pada tabung maka semakin tinggi juga tegangan Von Misses Stress yang terjadi selain itu juga Translation displacement dari tabung juga ikut meningkat. Sedangkan untuk tabung vacuum pada mesin vacuum frying saat beroperasi temperatur maksimal yang dikenakan adalah sekitar 95 C. Perbandingan hasil analisis dapat dilihat pada tabel dibawah ini. Tabel 3.7 Perbandingan Hasil Analisis Tabung Mesin Vacuum Frying Von Translation Temperatur Misses No displacement ( C) Stress (mm) (N/m 2 ) Gambar 3.25 Von Misses Stress Stainlees Steel AISI 304 pada temperatur 95 C ,716x10 7 0, ,146x10 8 1, ,02x10 8 3,28 Grafik 3.1 Von Misses Stress Tabung Vacuum. Von Misses Stress Tabung Vacuum Von Misses Stress (N/m2) 2,50E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 2,02E+08 1,15E+08 4,72E Von Misses Stress (N/m2) Temperatur ( C) Gambar 3.26 Aliran Panas Tabung Vacuum pada temperatur 95 C Grafik 3.2 Translation Displacement Tabung Vacuum. Translation Displacement Tabung Vacuum Dari hasil analisis keseluruhan pada tabung vacuum, mesin vacuum frying dapat terlihat kenaikan tegangan Von Misses Stress berdasarkan temperatur Translation Displacement (mm) 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 3,28 1,86 0, Temperatur ( C) Translation displacement (mm)

13 membantu mempertahankan temperatur kerja saat mesin beroperasi agar tidak lebih dari 85 C - 95 C. Grafik 3.3 Perbandingan Von Misses Tabung Temperatur 27 C, 60 C, dan 95 C Grafik 3.4 Perbandingan Translation Displacment Tabung Temperatur 27 C, 60 C, dan 95 C Jika dilihat dari hasil analisis tabung secara keseluruhan dengan tingkat tegangan von misses maksimum tabung adalah sebesar 2,05x10 8 N/m 2 serta translation displacement maksimal tabung adalah 3,28 mm pada temperatur 95 C, maka tabung dapat dinyatakan dalam keadaan krisis. Hal ini dapat menyebabkan tabung meledak karena tekanan yang dihasilkan saat tabung beroperasi sangat tinggi. Oleh sebab itu peranan sistem vacuum pada mesin vacuum frying saat beroperasi adalah vital karena menjaga tekanan vacuum tabung agar tidak melebihi batas ketahanan bahan. Selain itu konsole pengatur temperatur otomatis tabung juga Faktor Keamanan Dengan melakukan analisa komputer tersebut, maka kita dapat mengetahui faktor keamanan dari elemen yang kita rancang. Ditinjau dari faktor keamanan pada material yang digunakan pada tabung mesin vacuum frying haruslah lebih besar daripada 1,0 jika harus dihindari kegagalan. Bergantung pada keadaan, maka faktor keamanan yang harganya sedikit diatas 1,0 hingga 10 yang dipergunakan. Dengan menggunakan rumus untuk mendapatkan faktor keamanan dimana: S y = Tegangan luluh material σ e =Tegangan Von misses maksimum Factor of safety : S y (N/m 2 ) η = σ e (N/m 2 ) Faktor keamanan yang digunakan pada tabung mesin vacum frying ini dihitung berdasarkan perbandingan tegangan luluh maksimal material tabung yang menggunakan meterial jenis Stainless Steel AISI Type 304 dengan tegangan von misses maksimum adalah sebesar 2,05x10 8 N/m 2. Maka akan didapatkan nilai faktor keamanan tabung untuk analisis pada

14 temperatur maksimal tabung vacuum saat beroperasi (95 C). Berikut ini adalah hasil perhitungan faktor keamana tabung vacum pada analisis temperatur 95 C dengan tegangan maksimal sebesar 2,02x10 8 N/m 2 adalah sebagai berikut: Temperatur 95 C, factor of safety : 2,05x10 8 (N/m 2 ) η = = 1, x10 8 (N/m 2 ) IV PENUTUP Berdasarkan hasil dari analisa pembebanan tekanan dengan menggunakan software CATIA V5R14 pada tabung vacuum mesin vacuum frying maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Dari hasil pembebanan tekanan pada temperatur analisis 27 C, 60 C, dan 95 C pada tabung vacuum mesin vacuum frying, maka diperoleh hasil tegangan maksimal dari keseluruhan yaitu: Tegangan maksimum von mises sebesar: 2,02 x 10 8 N/m 2 Translasi vektor peralihan maksimum sebesar: 3,28 mm 2. Dan dari hasil diatas didapat nilai faktor keamanan untuk tabung vacuum sesuai dengan jenis material yang pakai Stailess Steel AISI 304, yaitu sebesar: Factor of safety (η) = 1,01 3. Jika dilihat dari hasil analisis tabung secara keseluruhan dengan tingkat tegangan von misses maksimum tabung adalah sebesar 2,05 x 10 8 N/m 2 serta translation displacement maksimal tabung adalah 3,28 mm pada temperatur 95 C, maka tabung dapat dinyatakan dalam keadaan krisis. 4. Peranan sistem vaccuum pada mesin vacuum frying saat beroperasi adalah vital karena menjaga tekanan vacuum tabung agar tidak melebihi batas ketahanan bahan Stailess Steel AISI Selain itu konsole pengatur temperatur otomatis tabung juga membantu mempertahankan temperatur kerja saat mesin beroperasi agar tidak lebih dari 85 C - 95 C. DAFTAR PUSTAKA 1. Sriwidharto., Ilmu Bahan, Cetakan ketiga, Jakarta, Pradnya Paramita, Surdia, T. dan Saito, S., Pengetahuan Bahan Teknik, Jakarta, Pradnya Paramita, Situs internet : tainless-steel-1 4. E. Karyanto, Drs. Emon Parlingga., Teknik Mesin Pendingin, Jakarta, Restu Agung, Situs internet :

15 6. Ferdinan L. Singer, Andrew Pytel., Ilmu Kekuatan Bahan, edisi Ketiga, Ahli bahasa, Ir. Darwin Sebayang, Jakarta, Erlangga, Situs internet : /stainless_steels 8. Situs internet : e+catia+english+pdf