Nova, Safirranika Mulya (2020) Pemodelan Dan Analisa Reduksi Getaran Boring Bar Pada Proses Permesinan (Lathe Machine) Akibat Pengaruh Variasi DVA (Massa Dan Kekakuan) Pada Boring Bar Serta Kecepatan Putar Benda Kerja. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.
Preview |
Text
02111640000059_Undergraduate_Thesis.pdf Download (2MB) | Preview |
Abstract
Mesin perkakas adalah mesin yang digunakan untuk membentuk suatu produk menjadi produk yang diinginkan dengan proses pemotongan atau pembuangan sebagian material. Mesin bubut (turning) adalah mesin yang digunakan untuk memproses atau membentuk benda kerja dengan bentuk penampang lingkaran. Dalam prosesnya, pemotongan material pada mesin bubut menggunakan mata pisau yang terpasang pada boring bar dan dicekam oleh pencekam (chuck), serta benda kerja yang berputar dengan kecepatan tertentu. Ketika proses bubut berlangsung, timbul getaran yang dapat berpengaruh pada bentuk produk yang dihasilkan dan dapat merusak komponen mesin bubut. Untuk menghindari resonansi yang terjadi maka diperlukan pemasangan dynamic vibration absorber (DVA) sebagai pereduksi getaran yang terjadi di mesin bubut.
Pada penelitian tugas akhir ini, dilakukan analisa penerapan reduksi getaran pada boring bar dengan penambahan DVA. Proses peredaman getaran yan dianalisa saat proses boring berlangsung. Analisa ini dilakukan dengan mensimulasikan sistem terkait menggunakan Workbench Ansys Harmonic Response. Boring bar yang dianalisa menggunakan material AISI 1045 dengan diameter 32 mm dan panjang 256 mm. Sedangkan DVA yang digunakan berupa cantilever beam dan mass blok dengan dua luasan penampang berbeda yang kemudian dipasang pada head boring bar. Untuk mengetahui reduksi respon getaran sistem utama dilakukan variasi rasio massa DVA terhadap boring bar yang didapat dari penambahan panjang massa DVA, yakni sebesar 1/4,4 , 1/3,6 , 1/3,2 . Serta dilakukan variasi rasio konstanta kekakuan DVA terhadap boring bar yang didapat dari pengurangan panjang cantilever, yakni sebesar 1/4,7 , 1/4,2 , 1/3 , 1/6,4 , 1/5,5 , 1/3,5 , 1/7 , 1/8 , 1/4,5 . Sehingga memiliki frekuensi natural yang bervariasi mulai dari 229 – 400 Hz yang mana nilai tersebut relatif sama dengan nilai frekuensi operasional pada penelitian ini yakni 269 Hz, 328 Hz dan 380 Hz. Frekuensi operasional yang beragam digunakan untuk menentukan respon reduksi maksimal DVA, dimana frekuensi operasional yang beragam didapatkan dengan memvariasikan putaran spindle mesin sebesar 1250 rpm, 920 rpm dan 630 rpm.
Dari simulasi yang telah dilakukan, didapatkan respon reduksi getaran sistem utama paling besar ketika dilakukan proses pengeboran saat putaran spindle 630 rpm dengan variasi rasio konstanta kekakuan DVA 1/3,5 dan rasio massa DVA 1/3,6 terhadap sistem utama senilai 91% dan respon gerakan DVA yang dihasilkan sebesar 0,250480 mm.
==================================================================================================================
Machine tools are used to make a product by cutting or removing part of the material to the desired product. Lathe machine is used to process or make a workpiece with a circular cross-section. In the process, cutting material on a lathe is using an insert which is fixed in front section boring bar area and the tails are gripped by clamp (chuck) then the workpiece rotating certainly. When the boring process takes place, vibrations are generated certainly has an impact on the quality of the product and also damage various engine component that exist in boring process. Therefore to avoid the resonance, the installation of dynamic vibration absorber (DVA) is really needed to reduce vibration in boring process.
In this final project research, modeling and analysis the vibration reduction with installing dynamic vibration absorber (DVA). This analysis is done by simulating the related system using workbench harmonic response. The boring bar in this research has design from AISI 1045 materials with a diameter of 32 mm and overhang length of 256 mm. DVA is added inside the boring bar to reduce the vibration, the DVA consisting of a mass block and cantilever beam with two different cross sectional-areas. To improve the performance of reducing vibration in the main system by using DVA, the mass ratio DVA to boring bar was varied by changing the overhang length which is equal to 1/4,4 , 1/3,6 , 1/3,2 . As well as mass ratio, the stiffness ratio DVA to boring bar was varied too which is equal to 1/4,7 , 1/4,2 , 1/3 , 1/6,4 , 1/5,5 , 1/3,5 , 1/7 , 1/8 , 1/4,5. So DVA also has various natural frequency in the range 229 Hz – 400 Hz which is same with operational frequency in this research are 269 Hz, 328 Hz and 380 Hz. The various operational frequency used to determine DVA maximal reduction response, where is the various are obtained by varying the spindle speed rotation are 1250 rpm, 920 rpm an 630 rpm.
The results of this study found that the main system vibration reduction response was greatest when using 630 rpm of spindle speed rotation with stiffness ratio 1/3,5 and mass ratio 1/3,6 DVA to main system. The vibration reduction response produced was 91% and has vibration response DVA with a value of 0,250480 mm.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Additional Information: | RSM 620.3 Nov p-1 |
| Uncontrolled Keywords: | Boring bar, DVA, Reduksi Getaran, Boring bar, DVA, Vibration Reduction |
| Subjects: | T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA355 Vibration. T Technology > TA Engineering (General). Civil engineering (General) > TA645 Structural analysis (Engineering) T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ1230 Cutting and sawing machinery T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design |
| Divisions: | Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | SAFIRRANIKA MULYA NOVA |
| Date Deposited: | 21 Aug 2020 03:09 |
| Last Modified: | 11 Jun 2023 13:05 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/79238 |
Actions (login required)
 |
View Item |