SIMULASI PEMBEBANAN GAYA BERAT PADA POROS DEPERICARPER FAN DI PABRIK KELAPA SAWIT (PKS) KEBUN RAMBUTAN MENGGUNAKAN MSC. NASTRAN 4.

Transkripsi

1 SIMULASI PEMBEBANAN GAYA BERAT PADA POROS DEPERICARPER FAN DI PABRIK KELAPA SAWIT (PKS) KEBUN RAMBUTAN MENGGUNAKAN MSC. NASTRAN 4.5 SKRIPSI Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik MHD. PRANATA SANJAYA NIM DEPARTEMEN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kehadirat Allah Swt atas berkat dan rahmat-nya yang telah memberikan penulis kesehatan jasmani dan rohani sehingga dapat menyelesaikan Skripsi ini. Adapun Skripsi ini dibuat untuk melengkapi syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik dengan judul: SIMULASI PEMBEBANAN GAYA BERAT PADA POROS DEPERICARPER FAN DI PABRIK KELAPA SAWIT (PKS)KEBUN RAMBUTAN MENGGUNAKAN MSC. NASTRAN 4.5. Selama penulisaan laporan ini penulis banyak mendapat bimbingan dan bantuaan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan banyak terima kasih kepada :. 1. Bapak Dr.Ing.Ir. Ikhwansyah Isranuri selaku dosen pembimbing dan sebagai Ketua Departemen Teknik Mesin yang telah memberikan waktu dan pikirannya dalam penyelesaian skripsi ini dan Bapak Tulus Burhanudin Sitorus, ST.MT sebagai Sekretaris Departemen Teknik Mesin. 2. Kedua Orang tua saya yang saya cintai yang telah memberikan segala sesuatunya dengan penuh ikhlas serta kakak dan abang dan special buat Boneka saya (Ais) kibo dan kekasih tercinta (dwi) yang telah memberi semangat dan perhatiannya. 3. Seluruh staff pengajar di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara yang telah mengubah pola pikir saya serta ilmu yang sangat berharga. 4. Seluruh pegawai Departemen Teknik Mesin, Bang Syawal, Kak Ismawati, 5. Kak Sonta dan Bang Fauzi atas segala bantuannya kepada penulis dalam pengurusan administrasi.

3 6. Pimpinan dan karyawan Pabrik Kelapa Sawit Rambutan PTPN III yang telah meluangkan waktunya untuk memberikan data dan masukan pada penulis selama survey. 7. Teman teman Teknik Mesin USU stambuk 2004 terutama (Partai LenG). 8. Para asisten maupun calon asisten Laboratorium Teknologi Mekanik, dan adik-adik praktikan yang turut membantu penyelesaian skripsi ini. Segala kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan penulis guna kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi siapapun yang membacanya. Medan, Desember 2009 Penulis, Mhd. Pranata Sanjaya NIM :

4 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL LEMBARAN PENGESAHAN DARI PEMBIMBING SPESIFIKASI TUGAS KARTU BIMBINGAN TUGAS SARJANA KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR.... vii DAFTAR SIMBOL... ix BAB 1 BAB 2 BAB 3 PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG MAKSUD DAN TUJUAN BATASAN MASALAH METODE PENULISAN SISTEMATIKA PENULISAN... 4 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 TINJAUAN UMUM MODEL SKALA CENTRIFUGAL FAN KLASIFIKASI FAN PRINSIP DAN DESAIN PENGUJIAN MODEL SKALA BAHAN POROS PADA CENTRIFUGAL FAN PENGERTIAN DAN FUNGSI POROS MACAM MACAM POROS DIAMETER POROS DAYA POROS PEMERIKSAAN KEKUATAN POROS PEMILIHAN BAHAN KONDISI PEMBEBANAN POROS MSC NASTRAN METODE PENELITIAN 3.1 TAHAP PENELITIAN TEMPAT DAN WAKTU TEMPAT WAKTU Hal

5 BAB 4 BAB PEMBUATAN PROTOTYPE UKURAN DIMENSI POROS ANALISA GAYA PADA POROS DEPERICARPER FAN PERHIYUNGAN GAYA GAYA LUAR YANG TERJADI PADA POROS GAYA DALAM YANG TERJADI PADA POROS DIAGRAM ALIR SIMULASI PROSEDUR SIMULASI HASIL PEMBAHASAN 4.1 PENJELASAN ANALISIS SIMULASI ANALISA TORSI KESIMPULAN 5.1 KESIMPULAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

6 DAFTAR TABEL halaman Tabel 2.1 Jenis-Jenis Faktor Koreksi Berdasarkan Daya yang Ditransmisikan.. 14 Tabel 2.2 Baja Karbon Untuk Konstruksi Mesin dan Baja Batang yang Difinis Dingin Untuk Poros. 16 Tabel 2.3 Spesifikasi Bantalan Bola Unit Terpadu Model Square Four Bolt.. 20 Tabel 3.1 Spesifikasi Daya dan Putaran.. 28

7 DAFTAR GAMBAR halaman Gambar 1.1 Diagram Skematik Proses Pemisahan Antara Serabut Biji sawit dengan Depericarper Fan... 2 Gambar 2.1 Tiga Jenis Blade Axial Fanp... 6 Gambar 2.2 Lima Jenis Blade Centrifugal Fan... 7 Gambar 2.3 Model Skala Centrifugal Fan Tipe 2 SWSI Gambar 2.4 Model Skala Impeller Centrifugal Fan Gambar 2.5 Bantalan Gambar 2.6 Poros Gambar 2.7 Pulley Gambar 2.8 Kondisi Pembebanan pada Poros Gambar 3.1 Prototype Depericarper Gambar 3.2 Desain Model Skala Depericarper Fan 30 Gambar 3.3 Ukuran Dimensi Poros Depericarper Fan 32 Gambar 3.4 Diagram Pembebanan pada Poros Gambar 3.5 Diagram pembebanan pada Poros Gambar 3.6 Diagram Alir Simulasi dengan Msc. Nastran Gambar 3.7 Tampilan Pembuka Msc. Nastran Gambar 3.8 Dialog Import Geometri Gambar 3.9 Dialog Pendefenisian Material Properties Gambar 3.10 Mendefinisikan Element/ Property Type Gambar 3.11 Dialog Proses Meshing Gambar 3.12 Geometri Hasil dari Proses Meshing Gambar 3.13 Tampilan Constraint Gambar 3.14 Tampilan Penerapan Load Gambar 3.15 Tampilan Analyze Gambar 4.1 Dialog Proses Analyzing Gambar 4.2 Dialog Constraint Gambar 4.3 Constraint Pinned Gambar 4.4 Dialog Constraint Gambar 4.5 Constraint Fixed Gambar 4.6 Hasil Geometri Setelah Pemberian Constraint Gambar 4.7 Kotak Dialog Penerapan Load Gambar 4.8 Kotak Dialog Titik Load Gambar 4.9 Kotak Dialog Pemberian Load Gambar 4.10 Kotak Dialog Titik Load Gambar 4.11 Kotak Dialog Pemberian Load Gambar 4.12 Kotak Dialog Titik Load

8 Gambar 4.13 Kotak Dialog Pemberian Load Gambar 4.14 Hasil Geometri Setelah Pemberian Load Gambar 4.15 Tampilan Hasil Proses Gambar 4.16 Tampilan View Select Gambar 4.17 Hasil Solving The System Gambar 4.18 Kondisi Torsi Tiap Jarak Gambar 4.19 Hasil Simulasi Torsi Gambar 4.20 Grafik Torsi Gambar 4.21 Hasil Simulasi Torsi Gambar 4.22 Grafik Torsi Gambar 4.23 Hasil Simulasi Torsi Gambar 4.24 Grafik Torsi

9 DAFTAR SIMBOL Simbol Keterangan Satuan P/ P d Daya yang Ditransmisikan / Daya Rencana HP/ kw n Putaran Keluaran rpm f c Faktor Koreksi - T Momen Puntir Rencana kg.mm τ a Tegangan Geser Izin kg/mm 2 σ b Kekuatan Tarik Bahan kg/mm 2 d s Diameter Poros yang Direncanakan K t Faktor Koreksi untuk Kemungkinan Terjadinya Tumbukan C b Faktor Koreksi untuk Kemungkinan Terjadinya Beban Lentur W Berat Massa Benda F Gaya M Massa Benda G Kecepatan Gravitasi Bumi (9,81 m/s 2 ) m/s 2 τ p Tegangan Geser Akibat Momen Puntir kg/mm 2 ρ Massa Jenis Logam (7,3 x 10 3 kg/m 3 ) kg/m 3 V Volume Benda Coran m total Massa Total Poros kg