ANALISIS NUMERIK KEKUATAN STATIS DAN KETAHANAN LELAH (FATIGUE) PADA DRIVEN PULLEY PENCACAH PLASTIK MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

Oleh :
Naufal Prayoga Adistya - I0422112 - Fak. Teknik

Penelitian ini bertujuan merancang, menganalisis umur pakai (fatigue life), serta menguji keandalan struktur driven pulley mesin pencacah plastik. Parameter operasi transmisi disesuaikan dengan daya motor 3 hp dan torsi dinamis kontinu 50 Nm. Metodologi dilakukan terintegrasi berbasis simulasi Metode Elemen Hingga (FEM) menggunakan ANSYS, lalu divalidasi analitis menggunakan kriteria kegagalan lelah Modified Goodman. Evaluasi komparatif diterapkan pada dua variasi material, yaitu Gray Cast Iron ASTM A48 Grade 30 dan Grade 40. Hasil analisis statis menunjukkan akurasi tinggi dengan error kalkulasi manual sebesar 3,15% untuk Grade 30 dan 2,92% untuk Grade 40. Pada pengujian dinamis, kedua material berhasil mencapai zona Infinite Life. Material Grade 30 menghasilkan Fatigue Safety Factor sebesar 1,58 dengan galat dinamis 0,63%. Sementara itu, transisi ke Grade 40 terbukti meningkatkan kekuatan secara signifikan dengan Fatigue SF sebesar 2,08 dan konvergensi sempurna (error 0%) terhadap analisis manual. Berdasarkan optimasi tersebut, dimensi geometri final driven pulley ditetapkan dengan diameter luar 250 mm, diameter poros 30 mm, serta 4 jari-jari berketebalan 10 mm. Desain berbasis Grade 40 telah direalisasikan menjadi purwarupa fisik dan lolos uji fungsional tanpa deformasi plastis maupun chatter. Hasil penelitian menegaskan pemodelan komputasi sangat valid dan produk memiliki durabilitas tinggi untuk operasional jangka panjang.