EVALUASI DESAIN KOMPONEN KRITIS PADA SUB-SISTEM ‘LIFTING’ AUTOMATIC GUIDED VEHICLES (AGV) DENGAN RODA MECANUM MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

JOKO SETIA PRIBADI, Fauzun, S.T., M.T., Ph.D.

2015 | Tesis | S2 Teknik Mesin

Evaluasi desain dan analisa pada Material Handling Equipment (MHE) sangat diperlukan untuk mengidentifikasi kekuatan pengangkatan dan kemampuan komponen dalam melakukan kerja, sehingga tidak mengalami kegagalan dalam fungsi kerjanya. Salah satu jenis MHE adalah Automatic Guided Vehicle (AGV). Komponen-komponen pada AGV akan mengalami pembebanan yang bervariasi dan terus berulang seiring dengan bongkar muat barang, tak terkecuali komponen pada sub-sistem lifting. Penelitian ini bertujuan untuk mengidentifikasi komponen kritis pada subsistem lifting desain AGV, serta mengetahui besarnya displacement, regangan dan tegangan von mises tiap komponen, sehingga dapat diperkirakan tingkat keamanannya berdasarkan simulasi metode elemen hingga menggunakan software Abaqus. Analisa dilakukan pada beban statis dan dinamis dengan variasi ketinggian dan posisi beban. Hasil simulasi divalidasi dengan pengujian laboratorium sebagai pembanding teori kegagalan von mises, maka dapat diketahui keamanan tiap komponen. Hasil simulasi menunjukan, displacement meningkat dengan semakin tingginya pengangkatan beban baik statis maupun dinamis. Tegangan von mises pada saat mengangkat beban statik pada ujung garpu terjadi lebih besar dibandingkan saat mengangkat beban statis merata pada garpu. Beberapa komponen teridentifikasi mendapat tegangan von mises lebih besar dari tegangan yield material ASTM A36 pada saat beban di ujung garpu adalah komponen carriage 792,160 MPa, meja penyangga 431,390 MPa, blok pemegang garpu 498,470 MPa, poros garpu 440,120 MPa, tiang 265,550 MPa dan mounting linear blok bawah 258,450 MPa. Sedangkan hasil simulasi beban dinamis merata didapat tegangan von mises pada komponen carriage mencapai 881,80 MPa dengan hasil uji modal analisis didapat frekuensi alami pada carriage sebesar 957,5 Hz. Semakin tinggi frekuensi tegangan von mises yang terjadi cenderung semakin turun. Hasil modifikasi desain mendapatkan tegangan von mises tiap komponen menurun dibawah tegangan yield material ASTM A36 maupun SUJ2, kecuali carriage saat pengangkatan beban pada ujung garpu mengalami tegangan von mises sebesar 340,234 MPa, melebihi tegangan yield material ASTM A36. Kata kunci: AGV, komponen kritis, metode elemen hingga, sub-sistem lifting, Material Handling

Evaluation of designs and analysis of Material Handling Equipments (MHE) is needed to identify the lifting power and the working ability of the components, so it does not fail in its function. One of MHE’s type is Automatic Guided Vehicle’s (AGV). Components of the AGV including sub-system components of lifting will encounter varying and repeated loads as loading and unloading processes of goods. The aims of this study is to identify the critical components of the subsystem lifting of the AGV’s design and determine the magnitude of displacements, strains and von mises stress values of each component, so that level of security based on finite element method simulations using Abaqus software can be estimated. The analyses include static and dynamic loads on the variation of height and position of loads. The simulation results are validated by laboratory tests as a comparison using the failure theory of the von mises, each component safety can be observed. The simulation results show that the displacement increases by the increasing of lifting elevation on both static and dynamic loads. Von mises stress of lifting static load on the end of fork is higher than distributed load of lifting static load on the fork. In some components show that von mises stress is higher than ASTM A36 material yield stress when the load at the end of the fork carriage component is 792.160 MPa, table buffer 431.390 MPa, block holder 498.470 MPa, shaft MPa 440.120, pole 265.550 MPa and mounting linear block 258.450 MPa. While the results of the simulation of dynamic load, von mises stress had evenly on the components of the carriage reaches 881,80 MPa with experiment results obtained in the modal analysis of natural frequency on carriage of 957,5 Hz. Von mises stress increase by the decreasing of the frequency. The result of design modifications obtain that von mises of each component falls below the yield stress of material ASTM A36 or SUJ2, unless carriage that is equal to 340.234 MPa, that exceeds ASTM A36 material yield stress. Keywords : AGV, critical component, finite element methode, sub-system lifting, Material Handling.

Kata Kunci : AGV, komponen kritis, metode elemen hingga, sub-sistem lifting, Material Handling; critical component, finite element methode, sub-system lifting, Material Handlin