Studi Karakteristik Reduksi Getaran Translasi Dan Rotasi Sistem Utama dan Energi Listrik yang Dihasilkan oleh Mekanisme Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA) Akibat Ketidakseimbangan Posisi Sumber Getar pada Sistem Utama

Abstract

Getaran berlebihan pada mesin industri dapat menyebabkan kerusakan pada mesin tersebut. Salah satu cara untuk mereduksi getaran tersebut dengan menggunakan Dynamic Vibration Absorber (DVA)[1]. Prinsip kerjanya adalah penambahan massa absorber dan pegas pada sistem utama. DVA akan menghasilkan getaran yang arahnya berlawanan dengan arah getar sistem utama[1][2][3]. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Dorby[3], penggunaan DVA terbukti dapat mereduksi getaran sistem utama yang dioperasikan pada frekuensi natural pertama secara signifikan. Pada penelitian tugas akhir ini telah dirancang sebuah mekanisme Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA) sebagai vibration absorber dan energi harvesting. Sistem utama pada penelitian ini adalah plat datar yang ditopang oleh empat pegas. Plat tersebut menerima gaya eksitasi dari pegas yang dihubungkan dengan massa eksentris motor DC dibawahnya. Posisi sumber getar tidak berada pada pusat massa hal ini yang menyebabkan terjadinya getaran translasi dan rotasi. Pada penelitian ini dilakukan analisa dengan variasi kecepatan putar motor sebesar 2.5 rad/s hingga 50 rad/s dengan penambahan 2.5 rad/s. CPVA diletakkan pada pusat massa, digeser 0.2 m dari pusat massa, dan diletakkan sejauh 0.4 m dari pusat massa. Dan variasi jumlah piezoelectric yang digunakan sebanyak 1400, 1900, dan 2400 buah. Dari simulasi yang sudah dilakukan, didapatkan persentase reduksi dan energi bangkitan terbesar yang didapatkan berada pada frekuensi operasi natural pertama. Energi bangkitan berupa voltase yang direkomendasikan dan terbesar yang mampu dihasilkan oleh mekanisme CPVA ini sebesar 1.483E-03 volt dengan persentase reduksi sebesar 95.37%, yaitu saat CPVA diletakkan sejauh 0.4 m dari pusat massa dan dengan jumlah piezoelectric sebanyak 1400 buah.