Penilaian Perilaku Mekanikal dan Termomekanikal pada Roda Kereta Api Berkecepatan Rendah

Anto, Refi Triyuli (2020) Penilaian Perilaku Mekanikal dan Termomekanikal pada Roda Kereta Api Berkecepatan Rendah. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img] Text
02111640000138-Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version
Restricted to Repository staff only

Download (5MB) | Request a copy

Abstract

Roda kereta adalah bagian kereta api yang sangat vital apabila terjadi kerusakan, maka dari itu harus dilakukan pemeriksaan secara rutin dan juga pergantian komponen roda kereta api secara berkala. Namun sayangnya di Indonesia khususnya komponen roda kereta masih membeli dari luar negeri. Maka dari itu penulis melakukan penelitian mengenai analisa tegangan pada roda kereta api dengan kecepatan rendah, kemudian menganalisa roda kereta api agar dapat diproduksi masal dan sesuai dengan standar roda kereta api EN 13979. Metode penelitian yang dilakukan dengan metode numerik yaitu melakukan simulasi dengan menggunakan aplikasi ANSYS workbench transient structural. Roda disimulasikan sesuai dengan standar EN 13979 yaitu pengujian mechanical dan pengujian thermomechanical. Untuk pengujian thermomechanical dengan kondisi drag braking. Untuk pengujian mechanical pengujian thermomechanical pembebanan sesuai dengan perhitungan yang ada di standar. Dari penelitian ini didapatkan hasil bahwa pengujian mechanical dan pengujian thermomechanical pada roda kereta api dengan menggunakan desain dari PT. INKA masih dalam batas yang diizinkan sesuai dengan standar EN 13979. Untuk pengujian mechanical hasil dari simulasi tegangan shear maksimal yaitu kondisi lurus 81.049 Mpa, belok 349.38 Mpa, dan crossing 347.02 Mpa. Untuk pengujian thermomechanical dihasilkan simulasi untuk tegangan equivalent von misses rata-rata di setiap sector yaitu lokasi sector 0o sebesar 107.4462 Mpa, lokasi 120o sebesar 107.4462 Mpa, dan lokasi 240o sebesar 109.17 Mpa. Sedangkan untuk rata-rata dari total nilai pengukuran tegangan equivalent von misses di tiga sector yaitu tegangan yang dihasilkan adalah 108.1502 Mpa, dan hasil simulasi didapat lateral displacement yaitu + 0.73191 mm dan – 0.19644 mm. Dari pengujian mechanical dan pengujian thermomechanical dihasilkan juga distribusi tegangan equivalent von misses pada kontak yang terjadi dan diketahui kedalaman yang mengalami deformasi plastis yaitu kondisi belok pada kedalaman 1.5 mm, dan crossing pada 0.3 mm, sehingga harus dilakukan heat treatment pada tread roda kedalaman minimal 1.5 mm agar tidak terjadi kegagalan pada roda kereta api. Dari hasil simulasi didapatkan angka safety factor minimal yaitu kondisi lurus sebesar 3.3244, belok sebesar 0.79017, crossing sebesar 0.75207, dan braking sebesar 1.8407. Dikarenakan angka minimal safety factor adalah sebesar 0.75207 maka roda kereta api masih dalam batas operasi dan tidak perlu modifikasi pada roda kereta api. ================================================================================================================== Train wheels are a vital part of a train in the event of damage, therefore routine inspections must be carried out and also the replacement of train wheels components periodically. But unfortunately in Indonesia, especially the components of the train wheels still buy from abroad. Therefore the authors conducted research on stress analysis on low-speed train wheels, then analyzed the train wheels so that they could be mass-produced and in accordance with EN 13979 train wheel standards. The method of research carried out by the numerical method is to simulate using the ANSYS transient structural workbench application. The wheels are simulated according to EN 13979 standard, namely mechanical testing and thermomechanical testing. For thermomechanical testing with drag braking conditions. For mechanical testing the thermomechanical testing is in accordance with the calculations in the standard. From this study, the results obtained that mechanical testing and thermomechanical testing on rail wheels using the design of PT. INKA is still within the permitted limits according to EN 13979 standard. For mechanical testing the results of the maximum shear stress simulation are 81,049 MPa straight conditions, turning 349.38 MPa, and crossing 347.02 MPa. For thermomechanical testing, simulation results for equivalent equivalent von misses voltage in each sector are 0o sector locations at 107.4462 MPa, 120o locations at 107.4462 MPa, and 240o locations at 109.17 MPa. Whereas for the average of the total measured values of equivalent von misses stress in three sectors, the generated voltage is 108.1502 MPa, and the simulation results obtained are lateral displacement of + 0.73191 mm and - 0.19644 mm. From mechanical testing and thermomechanical testing, also produced equivalent von misses stress distribution on the contact that occurred and it was known that the depth experienced plastic deformation is turning conditions at a depth of 1.5 mm, and crossing at 0.3 mm, so that heat treatment must be carried out on the tread wheel at a minimum depth of 1.5 mm so that there is no tear on the train wheels. From the simulation results, the minimum safety factor is 3.3244, turning 0.79017, crossing 0.75207 and braking 1.8407. Due to the minimum safety factor number of 0.75207, the train wheels are still within the operational limits and there is no need to modify the train wheels.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: Kecepatan Rendah , Mechanical, Roda Kereta Api, Stress Von Misses, Thermomechanical,Low Speed, Mechanical, Railroad Wheels, Stress Von Misses, Thermomechanical
Subjects: T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA169.5 Failure analysis
T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA347 Finite Element Method
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions: Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: REFI TRIYULI ANTO
Date Deposited: 24 Aug 2020 01:45
Last Modified: 24 Aug 2020 01:45
URI: http://repository.its.ac.id/id/eprint/79559

Actions (login required)

View Item View Item