Analisis Tegangan Pada Link Plate Roller Chain Akibat Beban Tarik Dengan Metode Elemen Hingga

Abstract

Industri merupakan komponen yang sangat berpengaruh bagi perekonomian Indonesia, sebesar 19,98 % bruto nasional diberikan pada sektor industri. Sektor industri yang memiliki peminat yang cukup tinggi adalah sektor manufaktur, salah satu industri manufaktur yaitu industri kayu lapis. Menurut ISWA (Indonesian Sawmill And Wood Working Association) terdapat 547 unit industri pengolahan kayu. PT. X merupakan industri kayu lapis di Jawa Timur yang didirikan pada tahun 1970 dengan hasil produknya plywood, secondary processed plywood, particle board. Dalam industri terutama industri kayu lapis untuk memperoleh produktifitas yang sesuai dengan target, maka biasanya mesin produksi diforsir pemakaiannya untuk mencapai target produksi. Rantai rol (roller chain) merupakan bagian dari elemen mesin yang digunakan sebagai sistem penggerak atau bagian dari sistem pengangkut. Beberapa peneliti menemukan kerusakan rantai pada bagian pelat, pelat rantai mengalami putus akibat adanya tarikan. Penelitian sebelumnya melakukan analisis tegangan tarik pada penghubung pelat (link plate) dengan memberikan variasi desain dengan tujuan mengurangi tegangan tarik yang membuat usia rantai bertambah. Penghubung pelat (link plate) pada penelitian ini menggunakan lima tipe yaitu penghubung pelat yang digunakan, pelat tipe 1, pelat tipe 2, pelat tipe 3 dan pelat tipe 4. Metode pada peneltian ini adalah metode elemen hingga dengan bantuan software inventor sebagai desain dan ansys sebagai software analisis. Pelat rantai pada penelitian ini merupakan bagian dari rantai penggerak roller pada roller conveyor. Material yang digunakan pada pelat penghubung (link plate) dalam penelitian ini yaitu S35C. Pelat penghubung pelat yang digunakan, pelat tipe 1, pelat tipe 2, pelat tipe 3 dan pelat tipe 4 memiliki perbedaan yaitu jarak pitch, diameter pin, tebal dan tinggi pelat. Besar jarak pitch, diameter pin, tebal dan tinggi pelat masing-masing tipe yaitu (1) 15,875mm, 5,09mm, 2mm, dan 15mm, (2) 9,525mm, 3,59mm, 1,25mm, dan 9mm, (3) 12,70mm, 3,97mm, 1,50mm, dan 12mm, (4) 19,05mm, 5,96mm, 2,40mm dan 18,10mm, serta (5) 25,40mm, 7,94mm, 3,20mm, dan 24,10mm. Penelitian ini bertujuan mencari nilai tegangan tarik, besar deformasi yang terjadi pada pelat penghubung (link plate) dan pelat yang paling baik digunakan. Hasil penelitian pelat penghubung (link plate) roller chain pada roller conveyor dengan material S35C menunjukkan tegangan tarik terbesar terjadi pada area lubang pin. Area tersebut merupakan area kritis, area kritis terjadi akibat adanya konsentrasi tegangan. Konsentrasi tegangan terjadi akibat adanya pengecilan penampang, maka dari itu bagian lubang pin merupakan area dengan tegangan terbesar. Area tegangan tarik terbesar merupakan area kritis pada link plate yang dapat menyebabkan inisiasi retak. Retak akan terus merambat secara vertikal kemudian akan membuat pelat menjadi putus. Hasil penelitian pelat penghubung (link plate) dengan material S35C menunjukkan tipe 4 atau rantai tipe DID 80 yang paling baik untuk digunakan. Pelat penghubung (link plate) pada tipe 4 memiliki nilai tegangan tarik sebesar 49,40 MPa atau sebesar 48,1% lebih rendah dari pelat rantai yang digunakan. Besar deformasi yang terjadi pada pelat tipe 4 sebesar 3,5601 × 10-3 mm atau sebesar 0,007% dari panjang awal, nilai tersebut dapat dikatakan aman karena jauh dari batas elongation to break material S35C sebesar 8-35%. Nilai deformasi yang dihasilkan pada pelat tipe 4 lebih kecil 21,7% dari pelat yang digunakan. Waktu pemakaian pelat tipe 4 hingga pelat mencapai batas elongation at break 8 % yaitu selama 38 bulan 1 hari