Rancang bangun dan analisis mekanisme Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA) sebagai peredam getaran translasi dan rotasi yang dapat menghasilkan listrik.

Safei, Imam (2017) Rancang bangun dan analisis mekanisme Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA) sebagai peredam getaran translasi dan rotasi yang dapat menghasilkan listrik. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

[img]
Preview
Text
2115105049-Undergraduate_Thesis.pdf - Published Version

Download (5MB) | Preview

Abstract

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering bekerja dengan menggunakan bantuan mesin, dimana mesin merupakan salah satu sumber penghasil getaran. Getaran pada mesin dapat terjadi ke segala arah, namun untuk mesin-mesin tertentu getaran yang terjadi cenderung ke arah translasi dan rotasinya. Kehadiran getaran tersebut sering menyebabkan keausan berlebihan pada bantalan, keretakan, dan kerusakan mekanik lainnya. Apalagi jika getaran yang ditimbulkan secara berlebihan karena frekuensi operasinya mendekati atau bahkan sama dengan frekuensi natural dari sistem tersebut. Salah satu cara untuk meredam atau bahkan menghilangkan getaran pada suatu sistem yaitu dengan menggunakan DVA (Dynamic Vibration Absorber). Pada beberapa penelitian yang dilakukan sebelumnya untuk memanfaatkan energi kinetik getaran menjadi energi listrik. Adapun metode yang dilakukan untuk mengkonversinya menggunakan cantilever piezoelectric. Dalam penelitian Tugas Akhir ini dilakukan rancang bangun dan analisis mekanisme alat vibration absorber dan energy harvester metode cantilever piezoelectric vibration absorber (CPVA) dalam skala laboratorium. Dalam penelitian ini terdapat 2 sistem yaitu sistem utama dan sistem CPVA. Sistem utama dengan dimensi (50 x 50 x 96)cm terdiri dari motor listrik sebagai sumber gaya luar dengan frekuensi putaran yang divariasikan sebesar f_1(5.8 hz), f_2(6.4 hz), dan f_3 (7.1 hz). Batang penekan sebagai penerus gaya dari motor ke massa utama, dimana massa utama 7kg berupa meja datar yang ditumpu empat buah pegas dengan konstanta k_1=4700 N/m dan k_2=7200 N/m sehingga meja dapat bergerak translasi dan rotasi. CPVA berbentuk box dengan dimensi (13 x 10 x 22) cm diletakkan di atas massa utama sebagai peredam yang memiliki massa absorber 0.875 kg dan pegas absorber 1428 N/m dengan variasi jarak peletakan dari titik tengah massa utama sejauh b_1 (0 cm), b_2 (10 cm), dan b_3 (20 cm). CPVA terdiri dari massa tambahan, pegas tambahan, poros pengarah gerak massa absorber, dan piezoelectric model cantilever yang dipasang pada massa absorber dengan variasi jumlah sebanyak n_1 (4), n_2 (6), dan n_3 (8) buah PZT. Dari penelitian yang dilakukan, nilai persentase redaman terbesar pada frekuensi natural awal sistem (6.4 hz) terjadi pada jarak peletakan CPVA sejauh b_2 dengan redaman yang sangat signifikan 96,63 % untuk respon translasi dan 99,37 % untuk respon rotasi. Selain itu, dari hasil pengujian dengan melakukan variasi jumlah piezoelectic diperoleh hasil bahwa semakin banyak jumlah PZT yang digunakan maka semakin besar pula tegangan listrik yang dihasilkan dan semakin besar getaran yang terjadi pada massa absorber maka tegangan listrik yang dihasilkan juga semakin besar. Pada peletakan CPVA sejauh b_2 listrik yang dihasilkan sebesar 0.05 V untuk penggunaan 8 buah PZT pada frekuensi kerja 6.4 hz. ============================================================================= In everyday life we often work with the help of machines, where the machine is one source of vibration producer. Vibration on the engine can occur in all directions, but for certain machines the vibrations that occur in the direction of translation and rotation. The presence of vibration often causes excessive wear on bearing, cracking, and other mechanical damage. Be if the vibrations generated in general. One way to dampen or even a system using DVA (Dynamic Vibration Absorber). In some previous studies to use the kinetic energy of vibration into electrical energy. The method used to convert it using a piezoelectric cantilever. In this final project, design and analysis of vibration absorbing mechanism and harvesting method of piezoelectric vibration absorption energy (CPVA) in laboratory scale. In this research there are 2 system that is main system and CPVA system.The main system dimension (50 x 50 x 96) cm consists of an electric motor as an outer force source with varying rotation frequencies of f_1 (5.8 hz), f_2 (6.4 hz), and f_3 (7.1 hz). Pressure rod as the successor force from the motor to the main mass, where the main mass 7kg is a flat table mounted by four springs with constant k_1 = 4700 N / m and k_2 = 7200 N / m so that the table can move translations and rotations. CPVA is boxed with dimensions (13 x 10 x 22) cm placed over the main mass as a damper having a mass of 0.875 kg absorber and an absorber spring of 1428 N / m with variations in the distance of the main mass as far as b_1 (0 cm), b_2 (10 cm), and b_3 (20 cm). CPVA consists of auxiliary mass, auxiliary springs, driven mass motion absorber shaft, and cantilever piezoelectric model mounted on absorber mass with variations in numbers of n_1 (4), n_2 (6), and n_3 (8) PZT.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 620.37 Saf r
Uncontrolled Keywords: Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA), energy harvester, frequency, CPVA location, translation and rotation
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Safei Imam
Date Deposited: 06 Oct 2017 07:23
Last Modified: 08 Mar 2019 02:44
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/46629

Actions (login required)

View Item View Item