Vincent, . (2017) Pemodelan dan Analisa Reduksi Respon Getaran Translasi dan Rotasi Pada Sistem Utama Oleh Mekanisme Dynamic Vibration Absorber Model Beam dengan Pengaruh Posisi Peletakan Terhadap Pusat Massa Sistem Utama. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
2113100165-Undergraduate-Theses.pdf - Published Version Download (4MB) | Preview |
Abstract
Dalam dunia industri, banyak sekali terjadi getaran pada mesin-mesinnya, baik arah translasi maupun rotasi. Getaran ini bersifat destruktif, sehingga dapat menurunkan kinerja mesin bahkan memperpendek usia pakai dari mesin tersebut. Oleh karena itu, getaran harus direduksi seoptimal mungkin. Salah satu cara yang digunakan untuk mereduksi getaran adalah dengan menggunakan dynamic vibration absorber atau yang biasa disebut DVA. DVA ini merupakan metode yang dilakukan dengan cara menambahkan massa dan pegas pada sistem utama. DVA bekerja dengan melawan arah getaran yang dimiliki oleh sistem utama. Pada penelitian-penelitian sebelumnya, DVA terbukti berhasil mereduksi getaran secara signifikan.
Pada penelitian tugas akhir ini, telah dilakukan pemodelan rancang bangun sebuah simulator getaran dalam skala laboratorium yang mampu merepresentasikan getaran yang terjadi pada kondisi real mesin-mesin industri, yaitu getaran arah translasi dan rotasi. Simulator getaran ini berupa plat persegi datar yang ditumpu oleh empat buah pegas dan diberi gaya base motion oleh motor DC sebagai sumber getar. Getaran yang terjadi pada simulator akan diredam oleh sebuah mekanisme DVA. DVA yang dirancang pada penelitian ini menggunakan model beam dengan dimensi panjang yang bervariasi untuk memvariasikan nilai koefisien pegas, sedangkan lebar dan tinggi memiliki nilai yang tetap. Bentuk DVA ini menyerupai huruf T, dimana beam berfungsi sebagai pegas dengan nilai koefisien kekakuan tertentu yang ditumpu oleh sebuah tiang penyangga dan pada ujung beam diletakkan massa absorber. Variasi-variasi yang dilakukan pada penelitian simulasi ini adalah variasi nilai koefisien kekakuan pegas absorber dengan nilai sebagai berikut : Ka1=1/10 Keq ; Ka2=1/20 Keq; Ka3=1/30Keq , variasi nilai massa absorber berupa perubahan dimensi dari massa DVA sebagai berikut : Ma1=1/10M1 ; Ma2=1/20M1 ; Ma3=1/30M1, dan variasi posisi DVA yang digeser sepanjang satu sumbu dari pusat massa plat datar menuju ujung sisi plat datar sebagai berikut : 0 m, 0,1 m, dan 0,2 m.
Dari penelitian yang telah dilakukan, didapatkan hasil bahwa kombinasi nilai massa absorber yang paling besar, pegas absorber yang paling besar, dan posisi DVA terjauh dapat mereduksi getaran translasi sebesar 99,1% dan getaran arah rotasi sebesar 97,6% ketika sistem bekerja pada frekuensi natural sebesar 36,7 rad/s dan amplitudo 0,03 m. Reduksi optimal getaran arah translasi dan rotasi pada kondisi frekuensi natural dan amplitudo yang sama didapat pada kombinasi nilai massa absorber paling besar, pegas absorber paling besar, dan posisi DVA yang terjauh dari pusat massa sistem utama.
====================================================================
In the industrial world, there is a lot of vibration
occured to its machines, in the direction of translation and
rotation. This vibration is destructive, so it can decrease engine
performance and even shorten the life of the machines. Therefore,
the
vibrations must be reduced as optimally as possible. One of
the solution that used to reduce vibration is using a dynamic
vibration absorber or so
-
called DVA. This DVA is a mechanism
done by adding mass and spring to the main system. DVA works
by vibratin
g against the direction of vibration possessed by the
main system. In previous studies, DVA has been shown to
significantly reduce vibration.
In this final project,
author
ha
s
modeled the design of a
vibration simulator in laboratory scale that represent the
vibrations that occur in the real condition of industrial machine
s,
ie vibration of translational
and rotation
al
direction. This
vibration simulator is a flat square plate
supported by four
springs and given a base motion force by a DC motor as a
vibration source. Vibrations that oc
cur in the simulator will be
reduced by
DVA mechanism. The DVA designed in this study used
beam model of varying dimensions to vary the value of
spring
coefficients, while the width and height have a fixed value. This
DVA shape resembles the letter T, where the beam acts as a spring with a certain stiffness coefficient value supported by a
supporting pole and at the end of the beam is placed by the
absorber mass. The variations
in this simulation
are variation of
the coefficient value of the absorber spring stiffness with the
following value: Ka1 = 1/10 Keq; Ka2 = 1/20 Keq; Ka3 = 1 /
30Keq, the variation of the absorber mass value of the
dimensional
change of the DVA mass as follows: Ma1 = 1 /
10M1; Ma2 = 1 / 20M1; Ma3 = 1 / 30M1, and the DVA position
variation is shifted along one axis from the center
gravity
of the
flat plate mass to the end of the flat plate as follows: 0 m, 0.1 m,
and 0.2 m.
From the research that has been done, the result shows
that the combination of
the
largest
mass absorber value,
absorber
spring
value
, and the furthest DVA position can reduce
translational vibration by 99.1% and rotational
vibration by
97.6% when
the syst
em works on frequency n
atural equal
s to 36,7
rad/
s and amplitude 0,03 m. The optimal reduction of
translational and rotational vibration at the same natural
frequency and amplitude is obtained by combining the l
argest
absorber mass value
, the largest absor
ber spring
value
, and the
furthest
DVA position from the
center gravity of main system
.
| Item Type: | Thesis (Undergraduate) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Dynamic Vibration Absorber (DVA), absorber spring coefficient, absorber mass, influence of DVA position, response reduction |
| Subjects: | T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Vincent . |
| Date Deposited: | 15 Nov 2017 07:25 |
| Last Modified: | 08 Mar 2019 03:44 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/45862 |
Actions (login required)
 |
View Item |