Articles
STUDI PERILAKU TEKANAN KONTAK PADA PEMODELAN KEAUSAN RUNNING-IN DAN STEADY STATE DENGAN PENGUJIAN PIN-ON-DISC
Imam Syafa’at;
. Jamari;
Susilo Adi Widyanto;
Rifky Ismail
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2011): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2 2011
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Dalam perancangan rekayasa, tribologi adalah kajian penting dalam kontribusinya terhadap kehandalan dan efisiensi suatu komponen permesinan, termasuk diantaranya kajian tentang keausan. Dalam kontak sliding, para peneliti membagi keausan menjadi tiga fase, yaitu: running-in, steady state (fase tunak) dan wear out. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perilaku tekanan kontak (contact pressure) pada fase running-in dan steady state dengan pemodelan numerik menggunakan pin yang diputar pada disc. Pin dari baja dengan modulus elastisitas 213 GPa yang berujung bentuk setengah bola dengan radius 5 mm diberi beban 15 N. Simulasi finite element analysis (FEA) dengan sofware ANSYS® dilakukan untuk mengetahui tekanan kontak ini. Pembuatan geometri, kondisi batas, sifat-sifat material dan pemberian beban awal digunakan sebagai masukan awal dalam simulasi FEA. Dari sini perilaku tekanan kontak selama proses sliding akan diteliti. Hasil pemodelan FEA menunjukkan bahwa perilaku tekanan kontak pada daerah kontak dalam fase running-in mengalami mengalami penurunan sampai tercapai kestabilan dalam fase steady state pada kisaran 63,82 MPa saat jarak sliding 80405 mm. Kestabilan ini tetap terjaga meskipun terjadi peningkatan jarak sliding. Kata kunci: running-in, steady state, tekanan kontak, pin-on-disc, FEA.
SURFACE TOPOGRAPHICAL CHANGE DUE TO SLIDING CONTACT
. Jamari;
E. Saputra;
R. Ismail;
M. Taviqirrahman;
D.J. Schipper
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2010): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 1 2010
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Many engineering applications often involve contacting surfaces. The contact can be either in the form of sliding, rolling or a combination of sliding and rolling. Sliding contact between mechanical components such as gears and cam and followers will result in wear. Wear is caused by mechanical or chemical interactions, and is a highly complex phenomenon. The mechanical engineers who faced the immediate problem of wear control in machinery had however to respond to the situation by formulating first order models based on purely mechanical concepts. This paper presents a model to predict the change of surface topography due to sliding contact or wear. The surface topography is represented by an asperity. The general Archard’s wear equation is employed in combination with finite element analysis for constructing the model. The development of contact pressure distribution and geometrical change are investigated as a function of sliding distance. Results show that for the same contact condition the wear depth of the asperity is affected dominantly by the sliding distance. Keywords: asperity, sliding contact, wear, elastic-plastic contact, finite element analysis.
PERHITUNGAN KEAUSAN PADA SISTEM KONTAK ROLLING-SLIDING MENGGUNAKAN FINITE ELEMENT METHOD
Eko Saputra;
Rifky Ismail;
Muhammad Tauviqirrahman;
. Jamari
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2011): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2 2011
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Keausan adalah hilangnya sebagian material dari permukaan yang saling kontak dalam gerak relatif. Ada beberapa jenis kontak, salah satunya adalah kontak rolling-sliding. Dimana kontak rolling yang terjadi disertai dengan sliding, sehingga terjadi slip dan mengakibatkan keausan. Jenis kontak ini dapat ditemui dalam mekanisme pergerakan pasangan kontak roda gigi. Tidak semua jenis keausan merugikan, akan tetapi ada juga yang menguntungkan, misal proses “Running-in”. Bagaimanapun juga, keausan penting untuk dipelajari agar dapat diketahui karakteristiknya. Keausan dapat diketahui menggunakan metode eksperimen, analitik dan metode numerik. Dalam paper ini keausan dihitung menggunakan metode numerik yaitu finite element method (FEM). Prosedur pekerjaannya adalah dengan melakukan simulasi kontak untuk mendapatkan contact pressure menggunakan finite element software kemudian contact pressure tersebut disubstitusikan ke persamaan Archard untuk mendapatkan kedalaman keausan. Hasil yang dipresentasikan berupa grafik kedalaman keausan vs jumlah rotasi dan pertumbuhan contact pressure terhadap jumlah rotasi. Kata kunci: Keausan, kontak rolling-sliding, contact pressure, finite element method
PERANCANGAN MESIN PEMELUK (HUG MACHINE) JENIS INFLATING WRAP UNTUK ALAT BANTU TERAPI AUTISME
Sumar Hadi Suryo;
Awan Raswan;
Jamari Jamari;
Ismoyo Haryanto
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2013): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 4 2013
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Dewasa ini jumlah kelahiran anak dengan sindrom autism kian meningkat. Penderita autism memiliki sensitivitas yang lebih terhadap stimulasi motorik. Hal ini akan berakibat anak merasakan ketidaknyamanan ketika melakukan kontak fisik dengan orang lain. Terapi autism dapat menggunakan alat sebagai media pembantu.. Media terapi autism yang akan dikembangkan adalah hug machine dengan jenis inflating wrap.Alat ini menggunakan prinsip deep pressure dalam melakukan terapi. Pada hug machine jenis inflating wrap menggunakan media kain yang dibuat mengikuti bentuk tubuh dari pengguna. Kain tersebut mengikat dari tubuh pengguna mulai dari pundak sampai ujung kaki. Pada bagian kain pengikat ditambahkan balon yang dapat mengembang sebagai penghasil tekanan. Balon pengembang berisi udara yang dipompakan dan dapat diatur tekanannya. Dengan adanya balon pengembang, pengguna akan merasakan deep pressure yang berimbas pada keberhasilan terapi autis. Hug machine jenis inflating wrap didesain untuk menciptakan deep pressure dengan cara menggembungkan balon yang berada di dalam hug machine jenis inflating wrap, dengan desain pola kain yang dapat menutupi pundak sampai dengan kaki akan memberikan penekanan yang merata. Penerapan deep pressure pada terapi autism diharapkan membantu anak dalam menerima kontak fisik terhadap lingkungan sosialnya serta meningkatkan ketenangan dari anak penderita autism. Kata kunci: deep pressure, inflating wrap, perancangan, terapi autism
ANALISA PENGARUH KETEBALAN ACETABULAR CUP TERHADAP TEKANAN KONTAK PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN
. Sugiyanto;
M. Tauviqirrahman;
C. Ansori;
R. Ismail;
. Jamari
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2010): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 1 2010
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Kerusakan permanen pada sendi memerlukan tindakan penggantian dengan sendi buatan (artificial hip replacement). Pemilihan sifat material pengganti komponen dan dimensi yang digunakan perlu dilakukan secara cermat untuk mendapatkan kemampuan maskimal sambungan tulang pinggul buatan. Sambungan tulang ini terdiri dari tiga bagian utama, yaitu femoral head, acetabular cup dan cement. Material penyusun yang dipilih berturut-turut adalah Co-Cr, UHMWPE, dan PMMA. Dua material terakhir memiliki sifat viscoelastic. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh variasi ketebalan acetabular cup terhadap parameter kontak seperti tekanan kontak, dan radius kontak. Perangkat lunak berdasarkan metode elemen hingga digunakan untuk memodelkan berbagai lapisan komponen sambungan yang ada. Berdasarkan studi ini diketahui bahwa ketebalan acetabular cup tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap parameter kontak, bahkan pada saat waktu pembebanan ditingkatkan. Oleh karena itu untuk efisiensi, ketebalan dinding acetabular cup sebesar 1.506 mm dapat digunakan. Kata kunci: viscoelastic, acetabular cup, tekanan kontak, radius kontak
ANALISA KONTAK PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA
Yuris Setyoadi;
Iwan Budiwan Anwar;
Rifky Ismail;
. Jamari
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2011): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2 2011
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Aplikasi dari disiplin ilmu yang berkaitan dengan teknik mesin dalam berbagai aspek kehidupan semakin luas cakupannya, termasuk di bidang ortopedi. Hip joint manusia yang telah mengalami kerusakan parah pada bagian tulang rawannya akibat penyakit maupun benturan dapat diatasi dengan cara mengganti hip joint tersebut dengan artificial hip joint yang sesuai dengan ukuran orang Indonesia. Sebelum total hip joint replacement dipasang pada tubuh, perlu dilakukan simulasi proses ini dengan program komputer agar diperoleh gambaran tentang kekuatan material hip joint sebelum benar-benar ditanam.Artificial hip joint cementless yang terdiri dari acetabular shell (CoCr), acetabular liner (UHMWPE), femoral head ( 316L), dan stem (316L). Pada penelitian kali ini akan diambil kasus simulasi kontak total hip joint cementless cememtless pada sambungan tulang pinggul buatan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisa variasi pembebanan gaya dengan gaya 1) 735,75 N 2) 1471,5 N 3) 2943 N pembebanan gaya terrsebut diasumsikan manusia dalam posisi tegak normal, pada saat menaiki tangga dan menuruni tangga. Distribusi tekanan kontak berpengaruh pada keausan dan kestabilan total hip joint replacement cementless.Analisa kontak dilakukan menggunakan metode elemen hingga dengan bantuan software COSMOSXPRESS. Dari hasil yang diperoleh hip joint cementless (tanpa cement) dengan variasi beban gaya 1) 735,75 N 2) 1471,5 N 3) 2943 N dihasilkan von mises stress sebesar 1) 6.370.9929 MPa 2) 12.741.858 MPa 3) 25.483.718 MPa.Kata kunci: Artificial hip joint cementless, UHMWPE, Metode Elemen Hingga
ANALISA PENGARUH VARIASI POLA SLIP HETEROGEN PADA PELUMASAN HIDRODINAMIK DENGAN KONDISI KAVITASI
K. R. Widodo;
M. Tauviqirrahman;
. Jamari;
J.D. Setiawan
Prosiding SNST Fakultas Teknik Vol 1, No 1 (2011): PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN TEKNOLOGI 2 2011
Publisher : Prosiding SNST Fakultas Teknik
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
Dalam perancangan pelumasan hidrodinamik, interface antara pelumas dan permukaan dinding pada umumnya masih dianggap pada kondisi tanpa slip. Namun terbukti secara eksperimental bahwa slip terjadi pada permukaan baik hidrofobik maupun hidrofilik. Kondisi Navier-slip sering diusulkan sebagai pengganti kondisi batas. Meskipun demikian, dalam beberapa penelitian yang telah dipublikasikan, analisis performansi pelumasan dengan slip masih mengasumsikan bahwa kavitasi tidak terjadi. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui pengaruh pemodelan kavitasi dalam analisa performansi pelumasan dengan slip. Performansi pelumasan yang ditinjau adalah daya dukung pelumasan. Persamaan Reynolds yang dimodifikasi dengan slip dikembangkan untuk mencari distribusi tekanan dalam kontak. Metode volume hingga digunakan untuk mendiskretisasi persamaan Reynolds dan pemecahannya dilakukan dengan menggunakan Tri-Diagonal Matrix Algorithm (TDMA). Model kavitasi yang digunakan adalah Half-Sommerfeld (HS) dan Swift-Stieber (SS) pada aplikasi parallel slider bearing. Hasil penelitian menunjukkan bahwa parallel slider bearing dengan permukaan pola slip heterogen mampu menciptakan tekanan hidrodinamik dan daya dukung pelumasan. Model kavitasi HS dan SS memiliki pengaruh yang signifikan pada daya dukung pelumasan dibanding dengan analisis tanpa kavitasi. Dengan memperhitungkan model kavitasi didapatkan peningkatan distibusi tekanan sekitar 14 %. Model kavitasi SS memberikan daya dukung pelumasan yang lebih besar sekitar 35 % dibandingkan dengan model HS. Hal ini dapat membawa ide baru dalam penelitian ilmiah dan desain rekayasa untuk Micro Electro Mechanical Systems (MEMS). Oleh karena itu disarankan untuk memasukkan model kavitasi dalam analisis perhitungan pelumasan hidrodinamik untuk mendapatkan hasil riil dengan meniadakan tekanan negatif dan didapatkan daya dukung pelumasan yang lebih besar. Kata kunci: slider bearing, slip, metode volume hingga, kavitasi.
ANALISA KONTAK CERAMIC-ON- CROSSLINKED UHMWPE PADA SAMBUNGAN TULANG PINGGUL BUATAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA
R. Winarso;
Jamari Jamari;
I. Haryanto
JURNAL ILMIAH MOMENTUM Vol 7, No 1 (2011)
Publisher : Universitas Wahid Hasyim
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
DOI: 10.36499/jim.v7i1.291
Analisa kontak yang terjadi pada permukaan acetabular cups perlu terus dikembangkan dengan mengaplikasikan new material ceramic formulations sebagai femoral head dan crosslinked UHMWPE sebagai acetabular cup. Penelitian ini menggunakan metode elemen hingga dengan software bantu Abaqus. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh penggunaan new material ceramic formulations sebagai femoral head dan highly crosslinked UHMWPE sebagai acetabular cup terhadap hasil distribusi tekanan kontak dan von Mises stress yang terjadi pada sistem sambungan tulang buatan jika diberi beban statik selama kurun waktu tertentu. Hasil yang didapat dari penelitian ini menunjukkan bahwa distribusi tekanan kontak yang terjadi pada ceramic-on-polyethylene akan berkurang dengan semakin besarnya angular koordinat. Perbedaan meterial femoral head tidak berpengaruh pada tekanan kontak yang terjadi baik pada saat awal pembebanan (t = 1 detik) maupun akhir pembebanan (t = 300 detik). Tekanan kontak maksimum yang terjadi pada tiap pasangan besarnya relatif sama satu dengan yang lain. Dari hasil pemodelan tersebut juga terlihat perbedaan besar von Mises stress dari ketiga pasangan tidak signifikan. Namun besar tekanan kontak dan von Mises stress yang terjadi mengalami perubahan terhadap waktu. Fenomena perubahan ini hanya terjadi pada bagian acetabular cup karena pada bagian ini material terbuat dari polyethylene yang bersifat viscoelastic. Kata kunci: Sambungan tulang pinggul buatan, crosslinked UHMWPE, ceramic, metode elemen hingga
PEMODELAN KEAUSAN PIN-ON-DISC DENGAN ANALISA ELEMEN HINGGA
I Syafa’at;
J. Jamari;
S.A. Widyanto;
R. Ismail
JURNAL ILMIAH MOMENTUM Vol 7, No 2 (2011)
Publisher : Universitas Wahid Hasyim
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
DOI: 10.36499/jim.v7i2.104
Dunia engineering tidak bisa dilepaskan dari mekanisme perkontakan antara komponen mesin yang satu dengan yang lain. Berbagai masalah dapat timbul akibat kontak ini, diantaranya adalah keausan. Pemodelan keausan pin-on-disc antara baja dengan baja dimodelkan dengan analisa elemen hingga (FEA). Kontak sliding disederhanakan menjadi model 2D dengan input sifat-sifat material berbantuan software ANSYS. Hasil simulasi berupa tekanan kontak rata-rata digunakan untuk menghitung keausan Model Archard. Updating geometry dilakukan untuk mengetahui besarnya keausan yang terjadi pada pin. Hasil pemodelan menunjukkan jari-jari kontak dan keausan mengalami peningkatan sangat signifikan pada tahap awal, kemudian mencapai kestabilan seiring dengan bertambahnya jarak sliding. Kestabilan tercapai setelah menempuh jarak sliding 80405 mm. Fenomena kestabilan aus ini memperlihatkan bahwa sistem telah berada dalam fase steady state setelah melewati running-in dalam aplikasi pemesinan. Kata kunci: keausan, pin-on-disc, upadating geometry, FEA
PENGARUH PELUMASAN TERHADAP DEFORMASI PLASTIS PADA KONTAK DUA BENDA
Bambang S. Hardjuno;
Joga D. Setiawan;
R. Ismail;
J. Jamari
JURNAL ILMIAH MOMENTUM Vol 7, No 1 (2011)
Publisher : Universitas Wahid Hasyim
Show Abstract
|
Download Original
|
Original Source
|
Check in Google Scholar
|
DOI: 10.36499/jim.v7i1.293
Running-in adalah suatu cara yang efektif untuk penyesuaian kontak dua komponen dalam situasi fungsional rolling dan atau sliding. Ada banyak perubahan parameter selama running-in, kimiawi atau mekanis. Namun, perubahan geometri-mikro karena keausan atau deformasi plastis dominan. Ketika dua permukaan benda padat saling menekan selalu akan terjadi deformasi kontak. Sebagai konsekuensi alami suatu interaksi dua permukaan yang saling bergerak relative akan berlangsung gesekan dan keausan antar muka. Gesekan dan keausan bukanlah sifat material, tetapi sifat sistem, tergantung material yang digunakan dan kondisi pengoperasian. Paper ini membahas deformasi plastis pada kontak dua benda kaitannya dengan pengaruh kondisi tanpa pelumasan dan menggunakan pelumas. Dalam penelitian ini menggunakan 7 macam rasio radius benda kontak dan dua kondisi pelumasan. Hasil penelitian dapat dinyatakan bahwa kenaikan harga deformasi plastis untuk kondisi dengan pelumas lebih tinggi dari pada kenaikan deformasi plastis untuk kondisi tanpa pelumas. Kata kunci: Deformasi, pelumasan, rasio radius, rolling contact, running-in.