Analisis Pengaruh Variasi Air Gap dan Radius Envelope Terhadap Torsi Magnetic Worm Gear

Silalahi, Christian Rooby (2018) Analisis Pengaruh Variasi Air Gap dan Radius Envelope Terhadap Torsi Magnetic Worm Gear. Undergraduate thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

[img]
Preview
Text
02111645000021-Undergraduate_Theses.pdf - Accepted Version

Download (3MB) | Preview

Abstract

Roda gigi adalah yang transmisi daya dan gerak yang memiliki kelebihan dibandingkan transmisi jenis lain, diantaranya reliability yang lebih tinggi, kemampuan menerima beban yang tinggi, efisiensi baik karena kemungkinan slip kecil, dan sistem transmisi ringkas dengan putaran dan daya yang besar. Roda gigi cacing (worm gear) dimanfaatkan untuk mereduksi kecepatan tinggi menjadi rendah dan menghasilkan torsi yang besar, dan juga untuk merubah arah gearakan. Hampir di setiap mesin terdapat sistem transmisi sehingga sangat penting keberadaannya. Roda gigi magnetik adalah pengembangan dari roda gigi mekanik dimana roda gigi magnetik memiliki keunggulan diantaranya non-contact sehingga tidak ada gesekan, panas, dan noise yang ditimbulkan. Khusus untuk worm gear magnetik masih sangat jarang dilakukan penelitian. Oleh karena itu perlu diadakan penelitian lebih lanjut mengenai roda gigi magnetik terutama pada roda gigi cacing (worm gear). Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh dari airgap dan radius envelope worm gear terhadap torsi yang dihasilkan. Pada bagian worm didesain dengan membuat adanya envelope. Desain dari worm gear magnetik ini adalah dengan memanfaatkan magnetisasi internal surface yang bertujuan agar semakin banyak bagian dari worm dan worm wheel yang saling berinteraksi. Selain itu juga untuk mengetahui perbandingan antara magnetic worm gear dengan mechanic worm gear pada volume density yang sama. Material magnet yang digunakan adalah permanen material magnet NdFeB (neodymium) dengan variasi air gap yang digunakan adalah 0,75 mm, 1 mm, dan 1,25 mm. Pada bagian worm (batang cacing) jumlah polenya 1, dan tetap di setiap analisis. Kemudian juga dilakukan analisis dengan variasi envelope pada worm yaitu R=170 mm, R=180 mm, dan R=190 mm pada masing-masing air gap. Analisis ini dilakukan dengan metode finite element dan menggunakan software Ansys Maxwell. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini berupa grafik perbandingan torsi maksimum terhadap air gap, dan perbandingan torsi maksimum terhadap radius envelope dan distribusi flux density. Torsi maksimum yang diperoleh di adalah 9,3 Nm yang didapatkan pada pengujian envelope worm radius 190 mm dengan air gap 0,75 mm. volume density-nya adalah sebesar 1,377 KNm/m3. Gear mekanik yang setara dengan hasil worm gear magnetik ini adalah High Impact Polystyrene dengan modul 0,6 mm. ============================================================ The gears are transmission of power and motion that have adventages over other types of transmissions, including higher reliability, high load-receiving capability, good efficiency due to the possibility of small slippage, and a compact transmission system with large rotation and power. The worm gear is used to reduce high speed to low and produce large torque, and also to change the direction of the movement. There is a transmission system almost in every machine, so the existence is very important. Magnetic gears are the development of mechanical gears where the magnetic gears have the advantage of being non-contact so that there is no friction, heat, and noise are generated. Especially, research about magnetic worm gear is still very rarely conducted. Therefore, it is necessary to hold further research on magnetic gears especially on worm gear. This study aims to analyze the effect of air gap and envelope worm gear radius on the resulting torque. The worm is designed to make the envelope. The design of this magnetic worm gear is to utilize the internal magnetization of the internal surface which purposes to make more parts of the worm and worm wheel interact with each other. In addition, it is used to know the comparison between magnetic worm gear with mechanic worm gear on the same volume density. The magnetic material used is permanent NdFeB (neodymium) magnetic material with variation of air gap used is 0.75 mm, 1 mm, and 1.25 mm. In the worm, the number of pole is 1, and remain in each analysis. Then, an analysis with envelope variation of the worm is conducted by using R = 170 mm, R = 180 mm, and R = 190 mm in each air gap. This analysis is done by using the finite element method and Ansys Maxwell software. The result obtained from this study is the fraph of comparison of maximum torque to air gap, and the ratio of maximum torque to envelope radius and flux density distribution. The maximum torque obtained at 9,3 Nm which is obtained on the trial test of 190 mm radius with 0.75 mm gap air, the density volume is 1.377 KNm / m3. Mechanical gear equivalent to the results of this magnetic gear worm is High Impact Polystyrene with a module of 0.6 mm.

Item Type: Thesis (Undergraduate)
Uncontrolled Keywords: magnetic worm gear, finite element, air gap, pole, envelope
Subjects: T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK201 Electric Power Transmission
T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ230 Machine design
T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering > TK7872 Electromagnetic Devices
Divisions: Faculty of Industrial Technology > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User: Christian Robby Silalahi
Date Deposited: 24 Jun 2021 02:37
Last Modified: 24 Jun 2021 02:37
URI: https://repository.its.ac.id/id/eprint/55090

Actions (login required)

View Item View Item