Analisis Kegagalan Material Baja A 536 Pada Root Blower Shaft

Abstract

Root blower berfungsi sebagai kompresor dengan memanfaatkan pergerakan molekul dari zat yang berada di dalam alat, dengan begitu, prinsip perubahan atau pemindahan lokasi (displacement compression) akan terjadi untuk mendukung proses pengompresan udara. Kompresor yang mengalami kerusakan akan berpengaruh pada produktivitas pabrik. Salah satu masalah teknik yang ada pada pabrik adalah kerusakan poros pada Root blower. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kegagalan pada Root Blower Shaft dengan fokus pada analisis tegangan Von mises dan Safety factor, faktor konsentrasi tegangan, dan jenis patahan yang terjadi. Metode analisis yang digunakan meliputi observasi makroskopis, analisis tegangan Von mises dan Safety factor dengan bantuan software ansys workbench, dan analisis patahan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kegagalan material terjadi karena adanya konsentrasi tegangan yang diakibatkan oleh desain poros bertingkat yang tidak memiliki fillet. Analisis patahan melalui observasi makroskopis menunjukkan bahwa patahan yang terjadi merupakan patahan fatik yang disebabkan oleh beban dinamis yang terakumulasi dari pemakaian berkelanjutan. Analisis tegangan didapatkan bahwa von mises sebesar 7,5703 Pa untuk tanpa fillet dan 3,8747 Pa untuk fillet 2,5 mm. Hasil tersebut menunjukkan bahwa dari tegangan von mises baik tanpa fillet maupun dengan penambahan fillet tidak memenuhi syarat untuk mengalami kegagalan. Safety factor tanpa fillet adalah 0,4 sedangkan untuk fillet 2,5 mm adalah 0,9. Kedua hasil tersebut belum memenuhi syarat safety factor karena baik tanpa fillet dan dengan fillet 2,5 mm masih kurang dari 1, namun dengan penambahan fillet 2,5 mm sudah mendekati batas safety factor. Oleh karena itu, perbaikan pada desain dan pengendalian kualitas selama proses produksi dapat membantu mencegah kegagalan material pada Root Blower Shaft yang disebabkan oleh faktor konsentrasi tegangan dan fatik.