Analisis dan Redesign Kekuatan Struktur pada Girder Overhead Crane 6.3 Ton

Sunainah, Ayzam (2018) Analisis dan Redesign Kekuatan Struktur pada Girder Overhead Crane 6.3 Ton. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
2113100026-Undergraduated_Thesis.pdf - Accepted Version

Download (4MB) | Preview

Abstract

Pada era globalisasi ini, menurut data BPS Statistik Industri Manufaktur dari tahun 2013 hingga 2015 terdapat kenaikan pada jumlah industri manufaktur yang ada di Indonesia. Overhead crane merupakan crane yang sering digunakan di workshop industri manufaktur sebagai alat bantu untuk penataan barang di gudang, pemindahkan barang dari satu workstation ke workstation berikutnya, proses produksi, serta perbaikan produk. Sehingga overhead crane memiliki peran besar dalam sektor produktifitas industri manufaktur. Sedangkan pada kecelakaan akibat kegagalan struktur, menurut OSHA 80% penyebab utama kegagalan adalah akibat overloading. Penggunaan komponen yang cacat, pengangkatan beban melebihi kapasitas, menyeret beban, merupakan faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya overloading. Overloading juga dapat disebabkan oleh beban dinamis yang tidak diperhitungkan yaitu swinging atau sudden drop pada beban. OSHA mengestimasi bahwa terdapat kerusakan atau kegagalan pada crane terjadi setiap 10,000 jam penggunaan. Oleh karena itu, diperlukan overhead crane yang mampu digunakan sesuai kebutuhan, aman, dan tahan lama atau tidak mudah rusak, sehingga biaya yang diperlukan lebih ekonomis. Pada penelitian tugas akhir ini, akan dilakukan analisis kekuatan struktur overhead crane dengan mensimulasikan pada softwere berbasis metode elemen hingga (finite element analysis). Sebelum simulasi dilakukan, akan dibuat pemodelan 3D girder kemudian dimasukkan gaya-gaya yang bekerja pada crane yaitu, gaya berat, gaya angkat, dan gaya ayun beban. Gaya-gaya yang diaplikasikan akan diposisikan pada x=3.5 m, x=10.788 m, dan x=18.576 m. Untuk analisis fatigue akan dilakukan pengolahan data hasil simulasi tegangan untuk mengetahui umur siklus crane. Berdasarkan hasil tersebut akan dilakukan desain ulang untuk mendapatkan struktur yang diinginkan yaitu, berupa struktur yang diharapkan kuat terhadap beban statis dan dinamis, mempunyai umur siklus yang lama, serta mempunyai distribusi tegangan yang lebih merata. Hasil dari penelitian ini tegangan von Mises yang mempunyai stress range dan mean stress terbesar ada pada siklus kedua yaitu pada saat posisi pembebanan di x = 10,788 m. Tegangan yang dimiliki oleh siklus tersebut adalah tegangan maksimum 230,393 MPa dan tegangan minimum 79,482 MPa. Tegangan ini sudah aman menurut Soderberg failure line tetapi belum aman dengn angka keamanan 1,5 dan memiliki usia fatigue 644409 siklus. Sedangkan tegangan pada girder setelah redesign pada siklus yang sama mempunyai tegangan maksimum 204,589 MPa dan tegangan minimum 70,055 MPa. Tegangan ini sudah aman menurut angka keamanan 1,5 dan mempunyai umum 91033n siklus. =================================================================================================================== In this globalization era, according to BPS Manufacture Industry Statistics from 2013 to 2015 there are a raised on the numbers of manufacture industry in Indonesia. Overhead crane is a crane that commonly used in manufacture industry workshop as an equipment manage storage, moving things from one workstation to another, production process, and product repair. This makes overhead crane has big role in productivity sector of manufacture industry. As in accident caused by structure failure, according to OSHA, 80% of the failure main cause is overloading. The usage of defect component, over capacity load lifting, load dragging, are the factors that cause overloading. Overloading can also be caused by uncalculated swing or sudden drop to load. OSHA estimated that several damage or failure on crane happened every 10,000 usage hours. That is why, overload crane with the capability to be used according to its need, safety, and durability is needed to make more economically cost. In this final project research, analysis of overhead crane structure strength will be done by simulating to software with finite analysis element method. Before doing simulation, girder 3D model will be made and inserted the forces worked in the crane such as weight force, lift force, and swing force. Forces applied will be positioned in x=3.5 m, x=10.788 m, and x=18.576 m. Data processing of the stress simulation result will be done to analyze fatigue to find crane cycle age. According to that result, redesign will be done to achieve wanted structure such as, structure that could handle static and dynamic load, has long cycle age, and has more distributed stress distribution. The result of this research is von Mises stress that has higher stress range and mean stress is on second cycle which on loading position x =10,788 m. Stress on that cycle has maximum stress of 230,393 MPa and minimum stress of 79,482 MPa. This stress is safe enough according to Soderberg failure line, not safe enough with safety number 1,5 and fatigue age 644409 cycles. Whereas stress on girder after redesign in the same cycle has maximum stress of 204,589 MPa and minimum stress of 70,055 MPa. This stress is safe enough according to safety number of 1,5 and fatigue age 91033 cycles.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Additional Information: RSM 621.873 Sun a-1 3100018075090
Uncontrolled Keywords: Overhead Crane, Girder, Kekuatan Struktur, Fatigue, Metode Elemen Hingga
Subjects: T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Ayzam Sunainah
Date Deposited: 09 Apr 2018 02:57
Last Modified: 16 Sep 2020 07:19
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/50553

Actions (login required)

View Item View Item