Pemodelan dan Analisa Reduksi Respon Getaran Translasi pada Sistem Utama dan Energi Listrik yang Dihasilkan oleh Mekanisme Dynamic Vibration Absorber Metode Cantilever Piezoelectric (CPVA)

Wahyu Rachma Efendy, Wiwiek Hendrowati
Submission Date: 2017-01-23 12:50:39
Accepted Date: 2017-03-17 10:12:43

Abstract


Getaran banyak terjadi pada mesin-mesin di industri. Salah satu solusi untuk mereduksi getaran berlebih adalah dengan menambahkan Dynamic Vibration Absorber (DVA). Prinsip kerja dari Dynamic Vibration Absorber adalah penambahan massa absorber dan pegas pada sistem utama. DVA akan mereduksi getaran sistem utama dengan menghasilkan getaran yang arahnya berlawanan dengan arah getar dari sistem utama. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Pachpute [1], penggunaan DVA telah terbukti dapat mereduksi getaran dari sistem utama yang dioperasikan di frekuensi natural secara signifikan. Dalam penelitian Tugas Akhir ini telah dirancang sebuah mekanisme alat vibration absorber dan energy harvesting metode Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA). Sistem utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah plat datar yang ditopang oleh empat pegas. Plat tersebut akan menerima gaya eksitasi dari pegas dibawahnya yang dihubungkan dengan massa eksentris pada motor DC. Koefisien pegas yang digunakan untuk menumpu plat datar memiliki nilai yang sama, yaitu sebesar 300 N/m. Sehingga eksitasi yang terjadi pada plat datar hanya ke arah translasi. Pada penelitian ini, dilakukan analisa dengan variasi amplitudo massa eksentris sebesar 0.025 m, 0.030 m, dan 0.035 m. Kecepatan putaran motor sebesar 20.61 rad/s (frekuensi natural), 22.05 rad/s (frekuensi panen), dan 25 rad/s (frekuensi lembah). Sedangkan variasi jumlah cantilever piezoelectric yang digunakan adalah 2600, 2800, dan 3000 buah. Dari simulasi yang telah dilakukan, daya bangkitan dan nilai persentase reduksi terbesar dari CPVA terjadi ketika sistem dioperasikan di frekuensi naturalnya, yaitu sebesar 3.52E-7 watt dan 20.36%. Selain itu, dari simulasi juga didapatkan karakteristik CPVA dengan memvariasikan jumlah piezoelectric, didapatkan rentang jumlah piezoelectric optimum adalah 1400 hingga 2400 buah. Pada rentang tersebut, daya bangkitan dan persentase reduksi perpindahan massa utama terbesar yang dapat dicapai CPVA sebesar 5.78E-7 watt dan 22.75%.

Keywords


Dynamic Vibration Absorber (DVA), cantilever piezoelectric, persentase reduksi, amplitude, massa eksentris, frekuensi, jumlah piezoelectric, energy density.

References


Pachpute, A.Z., Bawa, P,B. 2016. Optimum Design of Damped Dynamic Vibration Absorber – A Simulation Approach. Imperial Journal of Interdisciplinary Research (IJIR).

Galal, A. Hassan. 2014. Optimal Design of A Vibration Absorber-Harvester Dynamic System. International Journal of Research in Engineering and Technology (IJRET).

Krisdianto, Andy Noven. 2011. Studi Karakteristik Energi yang Dihasilkan Mekanisme Vibration Energy Harvesting dengan Metode Piezoelectric untuk Pembebanan Frontal dan Lateral. Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.

S. Rao, Singiresu. 2004. Mechanical Vibration. Singapore: Prentice Hall PTR.


Full Text: PDF

CC Licencing


Authors who publish with this journal agree to the following terms:
- Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.
- Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
- Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
Jurnal Teknik ITS by Lembaga Penelitian dan Pengabdian Kepada Masyarakat, LPPM-ITS is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Based on a work at http://ejurnal.its.ac.id/index.php/teknik.
Statistik Pengunjung