DESAIN DAN ANALISIS TEGANGAN STRUKTUR CRANE KAPASITAS 10 TON MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Article Sidebar

PDF
Published: Oct 29, 2020
DOI: https://doi.org/10.24912/jmstkik.v4i2.7006
Keywords:
autodesk inventor 2017 metode elemen hingga mild steel analisis tegangan tegangan von Mises

Main Article Content

Lasinta Ari Nendra Wibawa
LAPAN dan Universitas Sebelas Maret

Abstract

Crane is one of the heavy equipment that is widely used in the industry. The crane functions as a tool for lifting heavy loads and moving them from one place to another vertically and horizontally. In the LAPAN Garut office, it is used for the rocket assembly process. The study investigates the design and analysis of von Mises stress of crane structure with a capacity of 10 tons using mild steel material. The investigation was carried out numerically using Autodesk Inventor Professional 2017. The simulation results showed the Crane structure had a von Mises stress, deformation, mass, and safety factor respectively 63.73 MPa; 2,173 mm; 1.508,53 kg; and 3.25.

Keywords: autodesk inventor 2017; finite element method; mild steel; stress analysis; von Mises stress


ABSTRAK

Crane merupakan salah satu alat berat yang banyak digunakan dalam suatu industri. Crane berfungsi sebagai alat untuk mengangkat beban berat dan memindahkannya dari satu tempat ke tempat lain secara vertikal maupun horisontal. Di LAPAN Garut, Crane digunakan untuk proses perakitan roket. Penelitian ini meneliti tentang perancangan dan analisis tegangan von Mises struktur Crane dengan kapasitas 10 Ton menggunakan material mild steel. Analisis dilakukan secara numerik dengan menggunakan perangkat lunak Autodesk Inventor Professional 2017. Hasil simulasi menunjukkan struktur Crane memiliki tegangan von Mises, deformasi, massa, dan factor keamanan berturut-turut sebesar 63,73 MPa; 2,173 mm; 1.508,53 kg; dan 3,25.


Article Details

Issue
Vol. 4 No. 2 (2020): Jurnal Muara Sains, Teknologi, Kedokteran dan Ilmu Kesehatan
Section
Articles

This work is licensed under a Jurnal Muara Sains, Teknologi, Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Authors transfer copyright or assign exclusive rights to the publisher (including commercial rights)

Author Biography

Lasinta Ari Nendra Wibawa, LAPAN dan Universitas Sebelas Maret

Lasinta Ari Nendra Wibawa, S.T., M.T., lahir di Sukoharjo, 28 Januari 1988. Menulis jurnal ilmiah, artikel, puisi, cerpen, novel, esai, opini, resensi, reportase, geguritan, dan lagu. Karyanya pernah dimuat di 95 media massa lokal dan nasional, antara lain Jurnal Simetris, Jurnal Turbulen, Jurnal JTM-ITI, Jurnal Polimesin, Journal Technology and Implementation Business, Jurnal Crankshaft, Jurnal Flywheel, Jurnal Angkasa, Jurnal Energi dan Teknologi Manufaktur (JETM), Jurnal Teknologi, Jurnal Machine, Jurnal Manutech, Media Mesin, Jurnal Mechanical, Journal of Advanced Research in Fluid Mechanics and Thermal Sciences, Lecture Notes in Mechanical Engineering, Jurnal Teknika, Jurnal Teknologi Dirgantara, AIP Conference Proceeding, Jurnal Elemen, Jurnal Sains dan Teknologi, Kompas, Jawa Pos, Seputar Indonesia, Media Indonesia, Basis, Horison, Annida, Sabili, Swara Nasional, Sabana, Jaya Baya, Sagang, National Geographic Indonesia, Psikologi Plus, Gaul, Keren Beken, Aneka Yess, Suara Muhammadiyah, Sumut Pos, Mimbar Umum, Medan Bisnis, Riau Pos, Metro Riau, Haluan, Ogan Ilir Ekspres, Tanjungpinang Pos, Jurnal Masterpoem Indonesia, Sriwijaya Post, Pontianak Post, Banjarmasin Post, Mata Banua, Kendari Pos, Cakrawala, Sinar Harapan, Radar Bogor, Pikiran Rakyat, Indopos, Satelit Post, Suara Merdeka, Solopos, Merapi Pembaruan, Joglosemar, Gradasi, Cempaka, Radar Surabaya, Malang Post, Radar Banyuwangi, Koran Madura, Ekspresi, Pos Bali, Bali Post, dan Cenderawasih Pos. Belasan kali menjuarai lomba kepenulisan, antara lain juara 1 lomba menulis artikel tingkat nasional yang diadakan oleh IMM Ki Bagus Hadikusumo (2010), juara 1 lomba menulis artikel yang diadakan oleh BEM FKIP UNS (2010), juara 2 lomba menulis artikel yang diadakan oleh LPM Motivasi FKIP UNS (2010), karya ilmiahnya lolos seleksi PKM Dikti tahun 2010 dan 2011, juara 1 lomba menulis puisi yang diadakan oleh Komunitas Penulismuda Indonesia (2010), pemenang favorit LMCR Rohto tahun 2010 dan 2011, juara harapan 1 lomba menulis puisi mengenang Chairil Anwar (2011), juara 1 lomba menulis esai dakwah yang diadakan oleh KAMMI Barabai-Kalimantan Selatan (2012), juara 1 lomba menulis puisi tingkat nasional yang diadakan oleh Penerbit AGP (2013), dan juara 1 lomba menulis puisi tingkat nasional yang diadakan oleh FAM Indonesia tahun 2014 dan 2017. Karyanya juga diterbitkan di lebih dari 30 buku antologi bersama, antara lain Perempuan Yang Tak Layu Merindu Tunas Baru (FAM Publishing, 201), Yang Tampil Beda Setelah Chairil (YHPI, 2016), Nun (YHPI, 2015), Pelabuhan Merah (Riau Pos, 2015), Tentang Kota Yang Menjaga Takbir dalam Degup Dada (FAM Publishing, 2015), Berbagi dengan Hati (Nulisbuku, 2015), Sepucuk Angin Merah (Pustaka Puitika, 2014), Bersepeda ke Bulan (Indopos, 2014), Negeri Langit (Kosakatakita, 2014), Senarai Diksi (Pena House, 2014), Merawat Ingatan Rahim (Jejer Wadon & Komnas Perempuan, 2013), Amarah (Gramedia, 2013), Sebab Cinta (Elmatera, 2013), Lelaki Tua dengan Tato di Dadanya (Leutika Prio, 2013), Ayat-ayat Rindu (Star Publishing, 2013), Terpenjara di Negeri Sendiri (Alif Gemilang Pressindo, 2013), Buku Sakti Menulis untuk Remaja (Balai Soedjatmoko, 2013), Presiden Untuk Presidenku (SANY Publishing, 2013), Mengenang… (Jagad Abjad, 2012), Flows into the Sink into the Gutter (Shell, 2012), Ranggawarsita (Pawon, 2012), Karena Aku Tak Lahir dari Batu (SW Publisher, 2012), Diverse (Shell, 2012), Ukara Geni (Pawon, 2012), Jembatan Sajadah, Kabar dari Negeri Seberang (Umahaju Publisher, 2013), Puisi Adalah Hidupku (Leutika Prio, 2012), Sebatang Rusuk Untukmu (Samudra, 2011), Menolak Lupa (Unggun Religi, 2010), Hujan Cinta (Gradasi, 2010), dan Phantasy Poetica (PM Publisher, 2010). Namanya termaktub dalam buku Apa dan Siapa Penyair Indonesia (YHPI, 2017). Buku kumpulan puisinya yang berjudul Alpha Centauri (Shell, 2012) menjadi referensi di University of Washington Libraries (Seattle, USA) dan Library of Congress (Washington, USA). Buku kumpulan puisi lainnya berjudul Merintis Gerimis (Mujahid Press, 2015) dan Pelajaran Kincir Angin (Buku Katta, 2017)--yang merupakan buku duet bersama Kinanthi Anggraini. Buku kumpulan cerpennya berjudul Namaku Prana (Dirgan Publishing, 2018). Tahun 2018, ia menerbitkan buku perancangan teknik gambar 3D yang berjudul Merancang Komponen Roket 3D dengan Autodesk Inventor Professional 2017 (Buku Katta) dan Simulasi Kekuatan Komponen Sarana Pengujian Roket Menggunakan Autodesk Inventor Professional 2017 (Buku Katta). Menduakan Doa merupakan judul novel perdananya. Karya-karyanya dapat dijumpai di situs amazon.com, google play, dan google books. Ia pernah menjabat sebagai Pemred LPM Eureka dan Ketua Divisi Media dan Apresiasi KMTM FT UNS. Beberapa kali ia menjadi narasumber tentang dunia Iptek di radio Solopos FM. Alumnus Teknik Mesin UNS ini bekerja sebagai PNS di Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN) sejak tahun 2014. Tahun 2016-2017, ia menduduki posisi sebagai Pejabat Pembuat Komitmen (PPK) di Balai Uji Teknologi dan Pengamatan Antariksa dan Atmosfer Garut. Tahun 2017, ia terpilih menjadi salah satu Agen Perubahan LAPAN. Tahun 2018, ia mendapatkan beasiswa dari LAPAN untuk melanjutkan studinya di Program Pascasarjana Teknik Mesin Universitas Sebelas Maret (UNS), Surakarta.

Google Scholar: https://scholar.google.co.id/citations?user=WNPe4RMAAAAJ&hl=en

SINTA Author ID:6670715. http://sinta.ristekbrin.go.id/authors/detail?id=6670715&view=overview

Scopus Author ID: 57217102709. https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57217102709

References

Dobrovolsky, V., & Zablonsky, K. (1978). Machine elements : a textbook. Moscow: Peace Publisher.

Gerdemeli, I., & Kurt, S. (2014). Design and finite element analysis of gantry crane. Key Engineering Materials, 572(1), 517–520. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.572.517

Imran, A. I., & Kadir. (2017). Simulasi Tegangan Von Mises Dan Analisa Safety Factor Gantry Crane Kapasitas 3 Ton. Dinamika Jurnal Ilmiah Teknik Mesin, 8(2), 1–4. Retrieved from http://ojs.uho.ac.id/index.php/dinamika/article/view/2378

Kapadni, M. K. R., & Ganiger, P. S. G. (2015). A Review Paper on Design and Structural Analysis of Simply Supported Gantry Crane Beam for Eccentric Loading. International Research Journal of Engineering and Technology (IRJET), 02(08), 1622–1626.

Khan, E. R., Kardile, V. S., Dhakane, P. D., Gore, A. P., & Mahajan, B. D. (2017). Design And Analysis of Crane Hook with Different Materials. International Journal of Innovative and Emerging Research in Engineering, 4(3), 7.

Kolte, S. S., Bhagat, S. R., Danke, V. H., & Mundhe, V. K. (2017). Comparitive Study Of Design Process Using Analytical Method And FEM. International Journal of Modern Trends in Engineering & Research, 4(6), 1–6. https://doi.org/10.21884/ijmter.2017.4175.oxkkj

Liu, P. F., Xing, L. J., Liu, Y. L., & Zheng, J. Y. (2014). Strength analysis and optimal design for main girder of double-trolley overhead traveling crane using finite element method. Journal of Failure Analysis and Prevention, 14(1), 76–86. https://doi.org/10.1007/s11668-013-9767-1

Patel, N. R., & Patel, N. S. (2015). Design and Analysis of 50 Tonne Crane Hook for Optimization. 3(08), 581–584.

Ramamurthi, M. S., & Nagababu, B. N. (2019). Modeling And Analysis Of Gantry Crane With Different Materials. International Journal of Scientific Development and Research (IJSDR), 4(1), 229–239.

Reddy, M. A., & Krishnaveni, M. N. V. (2016). Modelling and Analysis of Double Girder Gantry Crane. International Journal of Engineering and Management Research, 6(4), 181–184.

Sunainah, A., & Sutantra, I. N. (2018). Analisis dan Redesign Kekuatan Struktur pada Girder Overhead Crane 6.3 Ton. Jurnal Teknik ITS, 7(1), 46–51. https://doi.org/10.12962/j23373539.v7i1.29586

Supryanto, J., Sukarnoto, T., & Soeharsono, S. (2019). Analisis Kekuatan Struktur Penopang Overhead Crane Kapasitas 2 x 20 Ton. Mesin, 10(1), 46–50. https://doi.org/10.25105/ms.v10i1.4135

Wibawa, L. A. N. (2018a). Merancang Komponen Roket 3D dengan Autodesk Inventor Professional 2017. Buku Katta.

Wibawa, L. A. N. (2018b). Simulasi Kekuatan Komponen Sarana Pengujian Roket Menggunakan Autodesk Inventor Professional 2017. Buku Katta.

Wibawa, L. A. N. (2019a). Desain dan Analisis Kekuatan Dudukan (Bracket) AC Outdoor Menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Crankshaft, 2(1), 19–24. https://doi.org/10.24176/crankshaft.v2i1.2688

Wibawa, L. A. N. (2019b). Desain dan Analisis Kekuatan Rangka Lemari Perkakas di Balai LAPAN Garut Menggunakan Metode Elemen Hingga. Machine: Jurnal Teknik Mesin, 5(2), 45–50. https://doi.org/doi.org/10.33019/jm.v5i2.787

Wibawa, L. A. N. (2019c). Desain dan Analisis Kekuatan Rangka Meja Kerja (Workbench) Balai LAPAN Garut Menggunakan Metode Elemen Hingga. JTM-ITI (Jurnal Teknik Mesin ITI), 3(1), 13–17. https://doi.org/10.31543/jtm.v3i1.216

Wibawa, L. A. N. (2019d). Desain dan Analisis Kekuatan Rangka Tempat Sampah di Balai LAPAN Garut Menggunakan Metode Elemen Hingga. Turbulen: Jurnal Teknik Mesin, 1(2), 64–68.

Wibawa, L. A. N. (2019e). Desain dan Analisis Tegangan Crane Hook Model Circular Section Kapasitas 5 Ton Menggunakan Autodesk Inventor 2017. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer, 10(1), 27–32. https://doi.org/10.24176/simet.v10i1.2669

Wibawa, L. A. N. (2019f). Desain dan Simulasi Elemen Hingga Gantry Crane Kapasitas 9 Ton Menggunakan Autodesk Inventor 2017. Manutech : Jurnal Teknologi Manufaktur, 11(02), 41–48.

Wibawa, L. A. N. (2019g). Pengaruh Diameter Baut Terhadap Kekuatan Rangka Main Landing Gear Pesawat UAV Menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Polimesin, 17(1), 26–32. https://doi.org/10.30811/jpl.v17i1.828

Wibawa, L. A. N. (2019h). Pengaruh Kecepatan Landing Vertikal Terhadap Ketahanan Beban Impak Rangka Landing Gear Menggunakan Metode Elemen Hingga. Angkasa: Jurnal Ilmiah Bidang Teknologi, 11(1), 35–42. https://doi.org/10.28989/angkasa.v11i1.434

Wibawa, L. A. N. (2019i). Pengaruh Pemilihan Material Terhadap Kekuatan Rangka Main Landing Gear Untuk Pesawat UAV. Jurnal Teknologi Dan Terapan Bisnis, 2(1), 48–52.

Wibawa, L. A. N. (2019j). Pengaruh Susunan dan Jumlah Lubang Baut Terhadap Kekuatan Rangka Main Landing Gear Untuk Pesawat UAV. Flywheel, 5(1), 46–50.

Wibawa, L. A. N. (2020). The Fatigue Life Prediction of Gantry Crane with Load Capacity Variation using Ansys Workbench. Teknika: Jurnal Sains Dan Teknologi, 16(1), 18–24. https://doi.org/10.36055/tjst.v16i1.7490

Wibawa, L. A. N., & Diharjo, K. (2019). Desain, Pemilihan Material, dan Faktor Keamanan Stasiun Pengisian Gawai Menggunakan Metode Elemen Hingga. Jurnal Teknologi, 11(2), 97–102.

Wibawa, L. A. N., & Himawanto, D. A. (2018). Analisis Ketahanan Beban Dinamis Material Turbin Angin Terhadap Kecepatan Putar Rotor (rpm) Menggunakan Metode Elemen Hingga. Simetris: Jurnal Teknik Mesin, Elektro Dan Ilmu Komputer, 9(2), 803–808. https://doi.org/10.24176/simet.v9i2.2343

Wiratma, J. R., & Soeharsono. (2012). Perancangan Semi Gantry Crane Kapasitas 10 Ton dengan Bantuan Software. Poros, 12(1), 25–34.

Xu, G., Tao, Y., & Liu, W. (2017). Research on U type gantry crane structure parametric finite element analysis system based on C# and APDL. 113(Ifmca 2016), 611–618. https://doi.org/10.2991/ifmca-16.2017.95

Younis, W. (2010). Up and running with Autodesk Inventor Simulation 2011: a step-by-step guide to engineering design solutions. Elsevier.

Zeng, Q. D., & Guan, B. H. (2012). Modal finite element analysis of reconstructive structure for gantry crane on the basis of ANSYS and dynamic stiffness. Applied Mechanics and Materials, 164, 456–459. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.164.456

Zeng, Q. D., & Li, Q. E. (2012). Finite Element analysis of static characteristic for gantry crane. Applied Mechanics and Materials, 170–173, 3077–3080. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/AMM.170-173.3077