Analisis Ketahanan Pisau Mangkuk Pemotong Dengan Metode Elemen Hingga Pada Material M390

Fadhillah, Rizki Fauziah Nur (2024) Analisis Ketahanan Pisau Mangkuk Pemotong Dengan Metode Elemen Hingga Pada Material M390. S1 thesis, Universitas Kristen Indonesia.

	Text (Hal Judul Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Notasi Abstrak) HalJudulDaftarIsiDaftarGambarDaftarTabelDaftarNotasiAbstrak.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (6MB)
	Text (BAB I) BABI.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (662kB)
	Text (BAB II) BABII.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (1MB)
	Text (BAB III) BABIII.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (1MB)
	Text (BAB IV) BABIV.pdf Restricted to Registered users only Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (1MB)
	Text (BAB V) BABV.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (301kB)
	Text (Daftar Pustaka) DaftarPustaka.pdf Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike. Download (248kB)

Abstract

Mesin mangkuk pemotong adalah mesin pemroses makanan yang mengotomatisasi pencacahan/pemotongan/pengemulsi bahan makanan, secara efisien mengubah bahan makanan mentah menjadi tercampur dan tercacah seragam, serta meningkatkan kualitas bahan makanan untuk dapat diproses lebih lanjut. Mesin mangkuk pemotong memiliki satu set pisau melengkung yang berputar secara vertikal pada poros horizontal dengan kecepatan tinggi. Sudut potong, material, dan kecepatan pisau adalah faktor utama yang menentukan kinerja pemotongan. Penelitian bertujuan untuk menganalisa desain pisau pemotong dan titik kritikal yang rentan retak atau patah, serta untuk menvalidasi kesesuian dan keamanan material yang aman dipakai. Analisa ketahanan dan batas mampu kerja pisau potong dilakukan dengan perhitungan analitik dan alat uji berupa Analisis Elemen Hingga dengan perangkat lunak SolidWorks Simulation. Sudut pemotongan mata pisau mempengaruhi tekanan yang bekerja pada permukaan mata pisau, dari perhitungan analitik kecepatan putaran pisau 3000 rpm, sudut baji pemotongan ß = 27o, waktu 16 jam, memiliki gaya tertinggi yaitu 92,495 MPa. Dari hasil simulasi FEA, perbedaan berat spesimen mencapai 6,37 gram, menghasilkan beda frekuensi tertinggi adalah 73,4 Hz. Meskipun berat beda berat pisau melebihi yang diijinkan, frekuensi masih dalam batas aman kurang dari 100 Hz. Untuk simulasi spesimen beda berat 155,8 gram, beda frekuensi tertinggi mencapai 117,4 Hz melebihi batas. Anomali bisa terjadi di pisau seperti retak atau patah. Validasi bahwa material M390 untuk desain pisau pemotong LASKA KU500 tipe LC aman digunakan berdasar dari hasil simulasi tegangan dan displacement tertinggi terjadi pada kecepatan putaran pisau 3000 rpm, sudut baji pemotongan ß = 27o, waktu 16 jam. Tegangan tertinggi yaitu 186,282 MPa, masih dalam batas aman kurang dari 340 MPa. Displacement tertinggi yaitu 0,327 mm, masih dalam batas aman kurang dari 0,8 mm. Kata kunci: baja M390, tegangan, displacement, strain, frekuensi, Analisis Elemen Hingga / The bowl cutter machine is a food processing machine that automates the shredding/cutting/emulsifying of food materials, efficiently converts raw food materials into uniformly mixed and shredded, and improves the quality of food materials for further processing. The cutting bowl machine has a set of curved knives that rotate vertically on a horizontal shaft at high speed. Cutting angle, material, and blade speed are the main factors that determine cutting performance. The research aims to analyze the design of the cutting knives and critical points that are prone to cracking or breaking, and to validate the suitability and safety of materials that are safe to use. Analysis of the durability and workability of the cutting blade was carried out with analytical calculations and test equipment in the form of Finite Element Analysis with SolidWorks Simulation software. The cutting angle of the blade affects the pressure acting on the surface of the blade, from the analytical calculation of the blade rotation speed of 3000 rpm, cutting wedge angle ß = 27o, time 16 hours, has the highest force of 92.495 MPa. From the FEA simulation results, the difference in specimen weight reached 6.37 grams, resulting in the highest frequency difference of 73.4 Hz. Although the weight difference of the knife exceeds the allowable weight, the frequency is still within safe limits of less than 100 Hz. For the simulated specimen weight difference of 155.8 grams, the highest frequency difference reached 117.4 Hz, exceeding the limit. Anomalies can occur in the blade such as cracking or breaking. Validation that M390 material for LASKA KU500 type LC cutting knife design is safe to use based on the highest stress and displacement simulation results occurred at a knife rotation speed of 3000 rpm, cutting wedge angle ß = 27o, time 16 hours. The highest stress is 186.282 MPa, still within the safe limit of less than 340 MPa. The highest displacement is 0.327 mm, still within the safe limit of less than 0.8 mm. Keywords: M390 steel, stress, displacement, strain, frequency, Finite Element Analysis

Actions (login required)

View Item