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

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.

[img]
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: https://repository.its.ac.id/id/eprint/45862

Actions (login required)

View Item View Item