Tugas akhir ini membahas
evaluasi kekuatan struktur pengaduk komposter vertikal skala UMKM menggunakan
metode elemen hingga, dengan pengaduk ditetapkan sebagai komponen kritis karena
berada pada jalur penerusan torsi dan berinteraksi langsung dengan material
organik. Berdasarkan pendekatan power number untuk pengaduk tipe helical ribbon
pada putaran 30 rpm, diperoleh daya minimum poros sebesar 1.604,54 W dan torsi
minimum sebesar 510,74 N·m, yang setelah dikalikan faktor layanan 1,25
menghasilkan daya desain sebesar 2.005,68 W dan torsi desain sebesar 638,43
N·m. Analisis numerik dilakukan menggunakan ANSYS Workbench Static Structural
terhadap variasi material stainless steel 304, stainless steel 316, structural
steel, dan cast iron EN-GJL-100, dengan hasil mesh convergence study
menunjukkan bahwa ukuran mesh 1,25 mm telah memenuhi kriteria konvergensi.
Tegangan ekuivalen von Mises maksimum yang diperoleh masing-masing sebesar
115,09 MPa, 114,83 MPa, 115,31 MPa, dan 114,92 MPa, sedangkan deformasi total
maksimum masing-masing sebesar 0,1218 mm, 0,1216 mm, 0,1157 mm, dan 0,2588 mm.
Tegangan maksimum terlokalisasi pada daerah sambungan bilah-poros, sedangkan
deformasi maksimum terjadi pada sisi terluar bilah. Hasil analitik terhadap
satu bilah yang dimodelkan sebagai balok jepit–jepit menghasilkan tegangan von
Mises maksimum sebesar 118,663 MPa, dengan selisih 2,91% terhadap hasil numerik
structural steel, sehingga menunjukkan kesesuaian yang baik antara kedua
pendekatan. Berdasarkan perhitungan faktor keamanan, stainless steel 304,
stainless steel 316, dan structural steel dinyatakan aman terhadap luluh dengan
nilai masing-masing 1,87; 2,53; dan 2,17, sedangkan cast iron tidak memenuhi
kriteria keamanan karena memiliki faktor keamanan sekitar 0,69 dan sifat
material yang getas. Dengan mempertimbangkan kekuatan, deformasi, kemudahan
fabrikasi, ketersediaan, dan biaya, structural steel dipilih sebagai material
yang paling rasional untuk struktur pengaduk, dengan ketentuan perlu diberikan
perlindungan terhadap korosi. Purwarupa yang dibuat berfungsi sebagai proof
of concept untuk memverifikasi bentuk, perakitan, dan fungsi awal,
sedangkan validasi lebih lanjut masih diperlukan melalui pengujian torsi
aktual, penyesuaian dimensi poros, penerapan motor direct drive sesuai
kebutuhan desain, serta evaluasi kelelahan dan korosi pada kondisi operasi
nyata.