ANALISIS DESAIN MULTI FUNCTIONAL MACHINE DENGAN METODE ELEMEN HINGGA (Studi Kasus : Multi Functional Machine Untuk Pembuatan Wajan di Usaha Kecil dan Menengah )

STENLY FRANSISCUS NANI, Fauzun, S.T., M.T., Ph.D

2015 | Skripsi | S1 TEKNIK MESIN

Dalam penelitian ini frame yang akan dianalisa adalah frame multi-functional machine untuk pembuatan wajan di industri kecil menengah. Dalam multi-functional machine yang akan dianalisa memiliki 3 fungsi permesinan antara lain, mesin bubut, mesin drilling dan mesin gerinda. Analisis dilakukan dengan metode elemen hingga menggunakan software Abaqus 6.11. setelah dianalisis didapatkan titik-titik kritis. Hal ini dimaksud untuk mengetahui nilai deformasi, tegangan dan regangan pada frame pada saat mesin mati dan pada saat pengerjaan. Setelah didapat nilai nilai tersebut, kemudian dianalisis dan dicari peluang peluang modifikasi. Dari hasil simulasi pada frame multi-functional machine pada saat tidak menyala maupun dalam permesinan (bubut dan drilling ) didapatkan titik kritis pada beam dudukan bantalan bearing yang menjadi tumpuan dari chuck. Diketahui nilai displacement pada saat mesin mati sebesar 1,2 x 10-4, regangan 1,3 x 10-7, dan tegangan sebesar 29 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses drilling sebesar 1,25 x 10-3, regangan 1,3 x 10-7, dan tegangan sebesar 36 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses bubut di mana mata pahat diletakkan pada titik nol (awal pembubutan) sebesar 8,4 x 10-4, regangan 1,3 x 10-6, dan tegangan sebesar 103 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses drilling sebesar 8,4 x 10-4, regangan 8,1 x 10-7, dan tegangan sebesar 125 MPa. Jika melihat nilai-nilai yang ada, mesin tersebut dikatakan aman dalam proses permesinan, akan tetapi masih perlu dimodifikasi pada bagian-bagian tertentu untuk mengurangi nilai-nilai dalam simulasi. Modifikasi dilakukan pada bagian beam horisontal yang menopang dudukan chuck dan dilakukan pada bagian dudukan multi spindle machine drilling. Setelah dilakukan modifikasi kemudian disimulasi untuk mendapatkan nilai perbandingan. Dari hasil simulasi pada modifikasi frame multi-functional machine dengan perlakuan yang sama, didapatkan titik kritis pada beam dudukan bantalan bearing yang menjadi tumpuan dari chuck. Diketahui nilai displacement pada saat mesin mati sebesar 1,2 x 10-4, regangan 1,3 x 10-7, dan von mises sebesar 29 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses drilling sebesar 1,25 x 10-3, regangan 1,3 x 10-7, dan von mises sebesar 36 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses bubut di mana mata pahat diletakkan pada titik nol (awal pembubutan) sebesar 8,4 x 10-4, regangan 1,3 x 10-6, dan von mises sebesar 103 MPa, nilai displacement pada saat mesin menyala dalam proses drilling sebesar 8,4 x 10-4, regangan 8,1 x 10-7, dan von mises sebesar 125 Mpa Setelah dibandingkan antara frame sebelum dimodifikasi dengan yang sesudah dimodifikasi didapatkan perubahan nilai-nilai displacement, regangan dan tegangan yang menunjukkan frame setelah dimodifikasi lebih baik daripada desain sebelumnya.

The frame of this study will be analyzed is the frame multi-functional machine for the manufacture of a frying pan in small and medium industries. In a multi-functional machine that will be analyzed has 3 machining functions, among others, lathes, drilling machines and grinding machines. Analysis carried out by the finite element method using Abaqus software 6.11. After analysis obtained critical points. It is intended to determine the value of deformation, stress and strain in the frame when the ignition is off and when the workmanship. Having obtained these values, then analyzed and sought opportunities modification opportunities. From the simulation results on multi-functional machine frame when not lit and the machine (lathe and drilling) obtained a critical point on the beam holder bearing pads that become the foundation of the chuck. Unknown value of displacement during engine off at 1.2 x 10-4, 1.3 x 10-7 strain and stress of 29 MPa, displacement value at the time the engine running in the process of drilling of 1.25 x 10-3, strain 1.3 x 10-7, and a voltage of 36 MPa, displacement value at the time the engine running in a process where the eye lathe chisel is placed on the zero point (the beginning of lathing) of 8.4 x 10-4, a stretch of 1.3 x 10 -6, and a voltage of 103 MPa, displacement value at the time the engine running in the process of drilling of 8.4 x 10-4, 8.1 x 10-7 strain and stress of 125 MPa. If you see values that exist, machines would be safe in the process of machining, but still need to be modified in certain parts to reduce the values in the simulation. Modifications done on the horizontal beam that supports the chuck holder and carried on the holder multi spindle drilling machine. After the modification and then simulated to get a value comparison. From the simulation results in the modification of the multi-functional machine frame with the same treatment, obtained a critical point on the beam holder bearing pads that become the foundation of the chuck. Unknown value of displacement during engine off at 1.2 x 10-4, 1.3 x 10-7 strain, and von mises by 29 MPa, displacement value at the time the engine running in the process of drilling of 1.25 x 10-3, strain 1.3 x 10-7, and von mises by 36 MPa, displacement value at the time the engine running in a process where the eye lathe chisel is placed on the zero point (the beginning of lathing) of 8.4 x 10-4, strain 1.3 x 10-6, and von mises of 103 MPa, displacement value at the time the engine running in the process of drilling of 8.4 x 10-4, 8.1 x 10-7 strain, and von mises of 125 MPa. A comparison between the frame before modified with modified after changing values obtained displacement, strain and stress that indicates the frame after being modified is better than previous designs.

Kata Kunci : Frame, multi-functional machine, titik-titik kritis, Metode elemen hingga, Abaqus