Pengaruh Rasio Geometri Alur Pasak Poros Terhadap Kegagalan Fatigue

Bachry Fahmiansyah

doi:10.33019/jm.v7i2.1854

Penulis

Bachry Fahmiansyah Jurusan Teknik Mesin Universitas Sultan Ageng Tirtayasa Jl. Jendral Sudirman km 3 Cilegon 42435 Indonesia

DOI:

https://doi.org/10.33019/jm.v7i2.1854

Kata Kunci:

Fatigue, Poros, Pasak, Simulasi, SolidWorks

Abstrak

Fatigue merupakan salah satu penyebab kerusakan dari suatu poros. Kerusakan fatigue tidak dapat diprediksi, bisa terjadi secara tiba-tiba. Oleh karena itu perlu diteliti lebih lanjut tentang penyebab kegagalan fatigue. Pada penelitian sebelumnya sudah banyak yang melakukan improvement pada material yang biasa digunakan sebagai poros untuk meningkatkan kekuatan fatigue, tetapi masih sedikit penelitian yang membahas pengaruh kondisi permukaan pada poros terhadap kekuatan fatigue. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh rasio geometri alur pasak poros terhadap kegagalan fatigue dengan melihat pada rasio kedalaman berapa material akan cepat patah. Metode yang digunakan adalah metode simulasi dengan software SolidWorks. Simulasi fatigue yang digunakan yaitu tipe rotary bending dengan standar pengujian ASTM E466. Varian rasio alur pasak yaitu 3:1 mm, 3:2 mm, dan 3:3 mm dengan masing-masing diberi beban 40%, 50%, 60%, 70%, dan 80% dari ultimate tensile strength material. Hasil yang didapat pada beban 40% untuk varian 1,2,3 mencapai lebih dari 1.000.000 siklus sampai patah. Pembebanan 50% sama seperti pembebanan 40%. Pembebanan 60% varian 1 masih mencapai 1.000.000 siklus, sedangkan varian 2 mendapat 402.699 siklus, varian 3 mendapatkan 317.727 siklus sampai material patah. Pembebanan 70% varian 1 mendapatkan 641211, varian 2 mendapatkan 201.348 siklus, varian 3 mendapatkan 166.116 siklus sampai material patah. Pembebanan 80% varian 1 mendapatkan 311.218 siklus, varian 2 mendapatkan 123.921 siklus, varian 3 mendapatkan 102.371 siklus sampai material patah. Dengan posisi patah yang sama pada setiap fillet alur pasak.

Unduhan

Data unduhan tidak tersedia.

Referensi

[1] Sunardi, R. Lusiani, and R. Santoso, “Effect of airflow speed as cooling media in the hardening process against hardness, corrosion rate and fatigue life of medium carbon steel,” Bull. Mater. Sci, vol. xx, No. x, no. x, pp. 1–8, 2017, doi: 10.1007/sxxxx-0xx-1xyz-8.
[2] S. Sunardi, E. Listijorini, and R. Sandro, “Pengaruh Bentuk Bukaan Terhadap Kekuatan dan Getaran Balok,” Sintek J. Mesin Teknol., vol. 12, no. 2, pp. 107–112, 2018.
[3] Sunardi, E. Listijorini, and M. Sahroni, “Pengaruh Jarak Sel Bukaan Balok Terhadap Kekuatan Material dan Karakteristik Getaran,” Mach. ; J. Tek. Mesin, vol. 2, no. 2, pp. 6–10, 2016.
[4] M. Blatnická, M. Sága, P. Kopas, and M. Handrik, “Numerical simulation and experimental verification of torsion fatigue tests for material Weldox,” Transp. Res. Procedia, vol. 40, pp. 631–638, 2019, doi: 10.1016/j.trpro.2019.07.090.
[5] E. Budiyanto, E. Nugroho, and A. Zainudin, “Uji Ketahanan Fatik Aluminium Scrap Hasil Remelting Piston Bekas Menggunakan Alat Uji Fatik Tipe Rotary Bending,” Turbo J. Progr. Stud. Tek. Mesin, vol. 7, no. 1, 2018, doi: 10.24127/trb.v7i1.717.
[6] R. Rahmatullah and R. Ahmad, “Analisa Pengujian Lelah Material Bronze Dengan Menggunakan Rotary Bending Fatigue Machine,” J. Rekayasa Mater. Manufaktur dan Energi, vol. 1, no. 1, pp. 1–11, 2018, doi: 10.30596/rmme.v1i1.2430.
[7] N. L. Pedersen, “Stress concentrations in keyways and optimization of keyway design,” J. Strain Anal. Eng. Des., vol. 45, no. 8, pp. 593–604, 2010, doi: 10.1243/03093247JSA632.
[8] I. Isranuri, S. Abda, F. Ariani, D. T. Mesin, F. Teknik, and U. S. Utara, “Pengujian Fatik Pada Material Paduan Aluminium,” no. 3, pp. 51–59, 2017.
[9] S. O. Afolabi, B. I. Oladapo, C. O. Ijagbemi, A. O. M. Adeoye, and J. F. Kayode, “Design and finite element analysis of a fatigue life prediction for safe and economical machine shaft,” J. Mater. Res. Technol., vol. 8, no. 1, pp. 105–111, 2019, doi: 10.1016/j.jmrt.2017.10.007.
[10] S. S. H. A.-M. B. Engel, “Failure Analysis and Fatigue Life Estimation of a Shaft of a Rotary Draw Bending Machine,” Int. Sch. Sci. Res. Innov., vol. 11, no. 11, pp. 1785–1790, 2017.
[11] M. T. Ozkan and F. Erdemir, “Determination of stress concentration factors for shafts under tension,” Mater. Test., vol. 62, no. 4, pp. 413–421, 2020, doi: 10.3139/120.111500.
[12] S. P. Raut and L. P. Raut, “A review of various methodologies used for shaft failure analysis,” Int. J. Eng. Res. Gen. Sci., vol. 2, no. 2, pp. 159–171, 2014.
[13] B. Pratowo and N. Apriansyah, “Analisis Kekuatan Fatik Baja Karbon Rendah SC10 Dengan Tipe Rotary Bending,” J. Tek. Mesin Univ. Bandar Lampung, vol. 2, no. 1, pp. 49–58, 2016.
[14] AzoM, “Stainless Steel - Grade 410 ( UNS S41000 ),” pp. 1–5, 2001.
[15] G. E. Dieter, Mechanical metallurgy. 2011.
[16] V. L. H. Vlack, Ilmu dan Teknologi Bahan (Ilmu Logam dan Bukan Logam). 1994.
[17] J. Marta, “Simulasi Pengujian Fatigue Pada Fork Racing Bicycle Menggunakan Standar Cen 14781,” 2016.