Optimasi Desain Flange Coupling pada Sistem Transmisi Mesin Pencetak Briket dengan Metode Elemen Hingga

Oleh :
Muhammad Arif Nugroho - I0422081 - Fak. Teknik

Peningkatan volume limbah biomassa, khususnya serbuk kayu hasil industri mebel dan penggergajian, mendorong pengembangan mesin pencetak briket sebagai alternatif pemanfaatan limbah yang bernilai ekonomis dan ramah lingkungan. Pada sistem transmisi mesin pencetak briket, flange coupling berperan penting dalam meneruskan torsi dari gearbox menuju poros screw. Dalam penelitian ini digunakan gearbox WPA 70 dengan output shaft berdiameter 28 mm yang dihubungkan dengan poros screw berdiameter 25 mm menggunakan rigid flange coupling. Perbedaan diameter poros tersebut berpotensi menimbulkan konsentrasi tegangan pada area hub, pasak, dan sambungan baut sehingga diperlukan analisis kekuatan struktur untuk memastikan keamanan desain terhadap beban operasional. Tugas akhir ini bertujuan merancang dan menganalisis kekuatan flange coupling menggunakan metode elemen hingga (Finite Element Method/FEM) melalui perangkat lunak ANSYS. Analisis dilakukan terhadap distribusi tegangan equivalent, tegangan geser, dan faktor keamanan pada komponen utama coupling dengan tiga variasi desain berdasarkan perubahan diameter flange, Pitch Circle Diameter (PCD) dan ukuran baut. Hasil simulasi menunjukkan bahwa perubahan tegangan paling signifikan terjadi pada area hubungan baut akibat transfer torsi dan perubahan penampang geometri. Seluruh variasi masih berada di bawah batas kekuatan material. Variasi 2 dipilih sebagai desain akhir karena menunjukkan desain yang masih memenuhi standar keamanan dan desain paling optimal sehingga dipilih sebagai desain akhir. Penelitian ini menunjukkan bahwa variasi PCD dan ukuran baut berpengaruh terhadap distribusi tegangan dan keandalan sistem transmisi pada mesin pencetak briket.