FRYING VACUUM MACHINE DESIGN AND VACUUM TUBE THERMAL ANALYSIS USING CATIA P3 V5R14 Agung Dwi Sapto, Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT Undergraduate Program, Industry Technology, 2010 Gunadarma University http://www.gunadarma.ac.id Keywords: Vacuum, Design, Pressure, Temperature, CATIA ABSTRACT: Vacuum frying machine is a food processing machine using a vacuum system.In operation the engine working at maximum temperature of 95 ° C with the primary vacuum tube. And the role of the main components is very important, because it is necessary for good design and one of them is in terms of strength, where the tube is received loads of temperature and vacuum pressure. In writing this essay, discussed the vacuum frying machine design and analysis of static pressure on the main tube through the simulation by using the CATIA V5R14 software. Static analysis is performed on the main tube with vacuum frying temperature variation of 27 ° C, 60 ° C and 95 ° C. Material main tube vacuum frying machine used is steel AISI 304 Stainless Steel. The results of some static pressure loading produced a maximum von mises stress 2.02 x 108 N/m2 with a value of 3.28 mm maximum shift. From the analysis of the voltage value obtained safety factor of 1.01.
PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14 NPM : 20405033 Nama : Agung Dwi Sapto Pembimbing : Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT Tahun Sidang : 2010 Subjek : Perancangan, Judul PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14 Abstraksi Mesin vacuum frying adalah mesin pengolahan makanan dengan menggunakan sistem vacuum. Dalam pengoperasiannya mesin bekerja pada suhu maksimal 95°C dengan tabung utama vacuum. Dan peranan dari komponen utama tersebut sangatlah penting, karena itu perlu dilakukan perancangan yang baik dan salah satunya yaitu dari segi kekuatan, dimana tabung tersebut menerima beban dari temperature dan tekanan vacuum. Dalam penulisan skripsi ini, dibahas mengenai perencanaan mesin vacuum frying serta analisa tekanan statik pada tabung utama melalui simulasi dengan menggunakan software CATIA V5R14. Analisa statik tersebut dilakukan pada tabung utama mesin vacuum frying dengan variasi temperature 27°C, 60°C, dan 95°C. Material tabung utama mesin vacuum frying yang dipakai adalah baja Stainless Steel AISI 304. Adapun hasil dari beberapa pembebanan tekanan static tersebut menghasilkan tegangan von mises maksimal 2,02 x 108 N/m2 dengan nilai peralihan maksimal sebesar 3,28 mm. Dari besar tegangan yang dianalisa didapatkan nilai faktor keamanan sebesar 1,01.
PERANCANGAN MESIN VACUUM FRYING DAN ANALISA THERMAL TABUNG VACUUM MENGGUNAKAN SOFTWARE CATIA P3 V5R14
Dr. Sri Poernomo Sari, ST., MT *), Agung Dwi Sapto **) *)
Dosen Teknik Mesin Universitas Gunadarma
**)
Alumni Teknik Mesin Universitas Gunadarma
Abtraksi Mesin vacuum frying adalah mesin pengolahan makanan dengan menggunakan sistem vacuum. Dalam pengoperasiannya mesin bekerja pada suhu maksimal 95°C dengan tabung utama vacuum. Dan peranan dari komponen utama tersebut sangatlah penting, karena itu perlu dilakukan perancangan yang baik dan salah satunya yaitu dari segi kekuatan, dimana tabung tersebut menerima beban dari temperature dan tekanan vacuum. Dalam penulisan skripsi ini, dibahas mengenai perencanaan mesin vacuum frying serta analisa tekanan statik pada tabung utama melalui simulasi dengan menggunakan software CATIA V5R14. Analisa statik tersebut dilakukan pada tabung utama mesin vacuum frying dengan variasi temperature 27°C, 60°C, dan 95°C. Material tabung utama mesin vacuum frying yang dipakai adalah baja Stainless Steel AISI 304. Adapun hasil dari beberapa pembebanan tekanan static tersebut menghasilkan tegangan von mises maksimal 2,02 x 108 N/m2 dengan nilai peralihan maksimal sebesar 3,28 mm. Dari besar tegangan yang dianalisa didapatkan nilai faktor keamanan sebesar 1,01. Kata Kunci: Vacuum, Perancangan, Tekanan, Temperatur, CATIA I.
sendiri sehingga tiap-tiap bahan makanan
Pendahuluan Makanan merupakan kebutuhan
mempunyai karakeristik yang berbeda.
vital bagi seluruh mahkluk hidup. Bagi
Untuk mempertahankan zat gizi yang
manusia makanan merupakan kebutuhan
dikandung
pokok untuk itu makanan selain hanya
dibutuhkan cara pengolahan yang tepat
sebagai
agar zat tersebut tidak terbuang percuma.
penghilang
rasa
lapar
tetapi
sebagai penunjang semua kegiatan tubuh manusia.
Makanan
juga
dalam
Sistem
bahan
pengolahan
makanan
yang
mengandung
dibutuhkan adalah yang cepat, murah,
banyak zat gizi yang dibutuhkan tubuh
higienis serta memiliki hasil yang baik.
manusia terutama untuk pertumbuhan. Zat
Oleh karena itu sudah tidak asing lagi
gizi yang terkandung dalam makanan pun
bagi
sesuai dengan jenis bahan makanannya
penggunaan mesin pengolahan makanan
kelompok
masyarakat
dalam
seperti mesin vacuum frying ini. Adapun
mesin
tujuan dari penulisan Tugas Akhir ini
diperhatikan adalah sifat-sifat material,
adalah
antara lain kekuatan (strength), keliatan
mengetahui
kekuatan
tabung
vacuum
frying,
yang
vacuum pada mesin vaccum frying saat
(ductility),
beroperasi pada suhu maksimal.
kekuatan lelah (fatique strength).
harus
kekerasan (hardness),
dan
2. Deformasi II
Deformasi
Landasan Teori
2.1
terjadi
mengalami
Dari masa ke masa perkembangan
bahan menyerap energi sebagai akibat
semakin
Demikian
juga
pesat
deformasi,
maju.
adanya gaya yang bekerja sepanjang
perkembangan
deformasi. Sekecil apapun gaya yang
software dalam bidang teknik yang salah
bekerja, maka benda akan mengalami
satunya adalah Program Catia. Catia
perubahan
merupakan software dalam bidang gambar
Perubahan ukuran secara fisik ini disebut
teknik yang dapat dipergunakan untuk
sebagai deformasi. Deformasi ada dua
mendisain suatu rancangan. Keberadaan
macam,
software Catia ini sangat membantu bidang
deformasi plastis.
dengan
dan
Selama
bahan
CATIA
teknologi
gaya.
bila
bentuk
yaitu
dan
deformasi
teknik karena perancangan yang dihasilkan
3. Kekuatan Tarik
dilakukan secara komputerisasi.
Kekuatan
Program CATIA (Computer Aided
kemampuan
ukuran.
elastis
tarik
beban
dan
adalah
menahan
atau
Three-Dimensional Interactive Application)
menerima beban atau tegangan tarik
juga merupakan program komputer yang
sampai
dibuat dengan mendasarkan pada teori
bahan dapat ditetapkan dengan membagi
yang terdapat dalam perumusan metode
gaya maksimal dengan luas penampang
elemen
hingga.
Dengan
program
ini,
mula.
peneliti
hanya
membuat
model
tiga
hasil
diketahui.
yang
Pemodelan
langsung disini
dapat meliputi
Kekuatan
Kekuatan tegangan
suatu
yaitu
dimana
harga material
mengalami deformasi plastis. 5. Keuletan
penerapan
Menyatakan
pendevinisian
tumpuan, serta beban yang bekerja.
luluh
terendah
diskritisasi benda kerja, pemilihan dan elemen,
tarik
4. Kekuatan luluh
dimensinya dan analisa dapat dilakukan dengan
putus.
energi
yang
di-
absorbsi (diserap) oleh suatu bahan sampai titik patah.
2.2
Sifat Mekanik Bahan
[1]
6. Kekerasan
1. Elastisitas Dalam
memilih
Yaitu adanya daya tahan suatu material
logam
untuk pembuatan tabung vacuum pada
bahan
(permukaan
bahan)
terhadap
penetrasi / identasi (pemasukan dan
penusukan) bahan lain yang lebih keras
Kondensor [4]
2.4
dengan bentuk tertentu dibawah pengaruh Kondensor merupakan alat yang
gaya tertentu.
berfungsi untuk mengkondensasikan uap menjadi air dan berubah fasanya dari uap
Stainless Steel [ 2]
2.3
Baja steinless merupakan baja paduan yang mengandung minimal 10,5 % Cr. Sedikit baja steinless mengandung lebih dari 30% Cr atau kurang dari 50% Fe. Daya
tahan
Steinless
Steel
terhadap
menjadi cair. Panas dari uap tersebut keluar melalui dinding-dinding kondensor. Menurut media system pendinginnya, kondensor dibagi menjadi 3 jenis, yaitu: 1.
Aircooled
udara dibantu fan.
suhu lingkungan biasanya dicapai karena 2.
Watercooled
logam
yang
ada
yaitu
air dibantu pompa.
sehingga logamnya akan tetap berkilau. melindungi
Condensor
kondensor yang diinginkan oleh
krom. Lapisan ini terlalu tipis untuk dilihat Lapisan ini tahan air dan udara sehingga
yaitu
kondensor yang didinginkan oleh
oksidasi yang tinggi diudara ataupun dalam adanya tambahan minimal 13% (dari berat)
Condensor
3.
Evaporator
Condensor
yaitu
kondensor yang didinginkan oleh
dibawah
air dan udara.
lapisan tersebut.
Panas yang dibuang oleh uap Pada dasarnya untuk membuat
yang berkondensasi akan meningkatkan
besi yang tahan karat krom merupakan
temperatur media pendingin kondensor
salah satu bahan paduan yang paling
yaitu air pada watercooled condenser dan
penting.
udara pada aircooled condenser.
Penambahan
kromium
(Cr)
bertujuan untuk meningkatkan ketahanan korosi dan membentuk lapisan oksida (Cr2O3) dan ketahanan terhadap oksidasi
2.5 Konsep Tekanan dan Temperatur Tekanan (Pressure)
tempertur tinggi. Penambahan Nikel (Ni)
Tekanan dan volume merupakan
bertujuan untuk meningkatkan ketahanan
hal yang saling berkaitan dimana tekanan
terhadap korosi tegangan dalam media
merupakan hasil dari tumbukan molekul-
pengkorosi
serta
molekul
terhadap
mampu
(wadah)
atau
netral
meningkatkan
atau
keuletan
lemah, atau
dinding pada
kontainer permukaan
bentuk logam. Sedangkan unsur aluminium
liquid. Meningkatnya volume cenderung
(Al) meningkatkan pembentukan lapisan
mereduksi tekanan karena hal ini berarti
oksida pada temperatur tinggi.
memperlebar jarak antar molekul-molekul dan juga jarak molekul untuk dapat menumbuk
dinding
kontainer.
Udara
terdiri dari macam-macam gas (Nitrogen,
Oksigen, Karbondioksida, dll.). Gas-gas
yang bekerja pada setiap permukaan
tersebut terdiri dari molekul-molekul dan
potong dinding silinder. Dari kesimpulan
atom-atom.
tersebut didapatkan persamaan :
Jadi tekanan udara pada suatu
F = pDL = 2P
ketinggian tertentu adalah gaya persatuan luas yang diusahakan oleh udara - udara pada ketinggian tersebut, maka :
Temperatur [5]
Kondisi silinder yang diisi dengan
Dalam fisika suhu adalah properti
fluida sebanyak setengah volume akan
fisik dari sebuah sistem yang mendasari
mengalami tekanan. Hal ini karena fluida
pengertian umum dari pana dan dingin.
memindahkan
Sesuatu yang terasa lebih panas umumnya
kesemua arah, maka distribusi tekanan
memiliki temperatur yang tinggi. Suhu
pada silinder sama yang bekerja diatas
merupakan
permukaan benda.
salah
satu
parameter
utama termodinamika. Jika tidak ada aliran
tekanan
Sedangkan
yang
sama
tegangan
di
panas bersih terjadi antara dua benda,
penampang longitudinal yang menahan
objek memiliki suhu yang sama; jika panas
gaya
mengalir dari benda panas ke benda
membaginya dengan luas kedua potong
dingin. Ini
permukaan.
adalah
isi
dari hukum
termodinamika zeroth.
disebut
pecah
F
diperoleh
Tegangan
dengan
dengan
ini
tegangan
biasanya tangensial
karena bekerja menyinggung permukaan 2.6
Silinder Dinding Tipis
[6]
silinder. Nama umum lainnya adalah
Suatu tangki silinder berisi gas 2
tegangan keliling, tegangan simpul dan
atau fluida dengan tekanan P (N/m )
tegangan lilitan. Tegangan yang dihitung
mengalami gaya tarik yang menahan gaya
dengan
pecah yang terjadi sepanjang penampang
tegangan rata-rata, untuk silinder yang
logitudinal dan melintang. Hal ini dapat
memiliki ketebalan dinding sama dengan
terlihat
1/10 atau kurang dari jari-jari dalamnya,
pada
penampang
longitudinal
persamaan
diatas
adalah
silinder A-A yang dibebani tekanan dalam
prinsipnya
serta diagram benda bebas setengah
maksimum pada permukaan dalam.
silinder dengan arah penampang A-A. Dari gambar dapat dilihat bahwa total gaya pecah F, bekerja normal pada bidang potong A-A, ditahan oleh gaya P
sama
dengan
tegangan
III. PERANCANGAN MESIN VACUUM
dalam penggoreng yang tertutup. Pada
FRYING DAN ANALISA THERMAL TA
sistem vakum menyebabkan beberapa
BUNG VACUUM
kondisi sebagai berikut: suhu didih/uap
3.1 Perancangan Mesin Vacuum Frying
minyak goreng dan air menjadi turun, seiring dengan derajat kevakuman. Untuk prinsip
kerja
vacuum
frying
adalah
menghisap kadar air dalam sayuran dan buah dengan kecepatan tinggi agar poripori
daging
buah-sayur
tidak
cepat
menutup, sehingga kadar air dalam buah dapat diserap dengan sempurna. Prinsip kerja Gambar 3.1 Rancangan Mesin Vacuum
ini
didapat
dengan
mengatur
keseimbangan suhu dan tekanan vakum.
Frying Data
geometri
mesin
vacuum
frying yang digunakan dalam analisa ini mengacu pada pengukuran langsung atau manual yang peneliti lakukan. Satuan yang dipakai untuk geometri ini adalah mm (millimeter). Tabel 3.1 Spesifikasi Mesin Vacuum Frying Material Tabung Vacuum
Stainless Steel AISI 304 750 x 600 x 715 mm (2mm)
Material Saringan
Stainless Steel AISI 201
Dalam
Ø 350 x 502 mm (0,4mm)
Material Rangka
Besi Konstruksi AISI 1010
Gambar 3.2 Proses Perancangan dan
dudukan Tabung
1400 x 600 x 780 mm
Analisis Mesin Vacuum Frying
Kondensor
Watercooled Condensor
Pompa
/
Sistem
Water Jet Pump
Vacuum Burner
LPG (2 Tungku)
Pengaturan
Otomatis
Temperatur
3.2 Perancangan Tabung Vacuum Tabung
vacuum
pada
mesin
vacuum frying merupakan bagian vital karena dalam tabung tersebut proses pengolahan bahan makanan dilakuakan
Goreng vakum (vacuum drying),
dengan sistem vacuum. Oleh karena itu
yakni menggoreng pada kondisi di bawah
besaran
normal tekanan atmosfer (1 atm) dengan
kapasitas produksi dari mesin serta hasil
cara menyedot / mengeluarkan udara dari
dimensi tabung menentukan
yang dihasilkan oleh mesin. Material yang
Material Tabung Vacuum
digunakan untuk tabung vacuum pada
Adapun kondisi-kondisi batas yang
mesin vacuum frying adalah Stainless Steel AISI Type 304.
telah dilakukan adalah sebagai berikut : 1. Input Material.
Berikut ini adalah spesifikasi dari
Input material adalah penentuan
perancangan tabung mesin vacuum frying :
jenis bahan atau meterial yang digunakan pada pembuatan produk. Hal ini sangat
Material Tabung Tebal Plate Tabung Diameter Tabung
Stainless Steel AISI 304 2 mm
berpengaruh pada nilai besaran hasil analisis yang dilakukan pada produk. Untuk material yang digunakan pada
500 mm
mesin vacuum frying khususnya tabung
Panjang Tabung
650 mm
Dimensi Tabung (L x W x H)
750 x 600 x 715 mm
vacuum adalah Stainless Steel AISI Type 304 dengan spesifikasi sebagai berikut : Tabel 3.5 Komposisi Elemen Material Tabung Stailess Steel SS Type 304 [7]
3.3 Penentuan Parameter Analisis. Dalam skripsi ini, peneliti melakukan analisa kekuatan struktur serta tegangan luluh maksimal dari bagian utama pada mesin vacuum frying yaitu tabung vacuum pada
mesin
vacuum
frying
dengan
menggunakan bahan dasar Plate Stainless Steel dengan ketebalan 2mm. Analisis difokuskan pada tekanan yang dialami tabung pada keadaan temperatur 27 °C, 60 °C, dan 95 °C.
Tabel 3.6 Spesifikasi Elemen Material Tabung Stailess Steel SS Type 304 [7]
2. Restraint Clamp
Restraint
adalah
restraint yang diaplikasikan permukaan
dimana
suatu
pada suatu
semua titik
nodal
dipermukaan tersebut diblokir pada analisis yang dilakukan. Clamp diberikan agar permukaan tidak bergerak sesuai kondisi batas yang sesuai
dengan
sesungguhnya
kondisi
pada
batas
sistem
yang
dianalisis. 3.
Beban (Load).
Gambar 3.14 Penentuan clamp
Beban yang bekerja pada sistem ini berupa beban tetap. Beban tetap yaitu beban dengan besar yang konstan dan
Pemberian Tekanan (pressure) Langkah
berikutnya
dengan kedudukan yang tetap. Beban dari
memberikan
tekanan (pressure) dan temperatur yang
disesuaikan
dihasilkan oleh akibat proses pembakaran
diterima komponen pada saat aplikasi
saat
komponen tersebut. Jenis tekanan yaitu
mesin
atau
sistem
vacuum
tekanan
adalah
dengan
(pressure)
tekanan
yang
tekanan terdistribusi rata.
beroperasi.
Penentuan Posisi Kaku (Clamp) Suatu analisis statis selalu terdapat bagian yang dianggap kaku (fix), bagian
tersebut
(clamp)
dari
menjadi
struktur.
pemegang
Bagian
yang
dianggap fix dapat berupa permukaan yang rata atau terikat dengan komponen lain. Penempatan posisi clamp sangat menentukan hasil analisa. Apabila salah dalam menetukan posisi clamp, dapat berakibat fatal bagi
keamanan
dari
komponen yang digunakan setelah proses analisa. Untuk itu penentuan posisi clamp perlu diperhatikan lebih baik.
Gambar 3.15 Pemberian Tekanan (Pressure)
software CATIA dapat diketahui tegangan
Pemberian Temperatur Temperatur
field
adalah
suatu
kondisi dimana benda tersebut dikenai oleh
maksimal dan minimal yang terjadi pada struktur obyek yang dianalisis tersebut.
temperatur. Jadi asumsinya adalah tabung vacuum
dikenai
temperatur
homogen
dengan
posisi
secara
burner
tepat
Analisis
tekanan
tabung
pada
temperatur 27°C
dibawah tabung.
Merupakan suatu kondisi tabung
Temperaturnya adalah 27°C, 60°C,
vacuum berada pada temperatur ruangan
dan 95°C. Besar temperatur ini diambil dari
dimana mesin dalam keadaan mati atau
temperatur minimum, pertengahan dan
baru
maksimal dari proses kerja mesin vacuum
dipanaskan. Kondisi ini dapat digunakan
frying.
untuk menguji kekuatan material dari
saja
mulai
beroperasi
atau
tabung dalam keadaan normal sehingga dapat diketahui kekuatan maksimal dari tabung vacuum saat menahan tekanan pada temperatur 27°C.
Gambar 3.16 Pemberian Temperatur Gambar 3.18 Translation 3.4
Hasil
Analisis
Tabung
Vacuum
displacement Temperatur 27°C.
Frying. Setelah
proses
perhitungan
dengan CATIA telah selesai sampai akhir, maka hasil analisis dan simulasi dapat diketahui
yaitu
harga-harga
terendah
sampai harga tertinggi yang dapat dilihat secara langsung pada tampilan CATIA. Sedangkan untuk hasil yang lebih detail dapat dilihat dalam basic analysis
Gambar 3.19 Von Misses
report yang telah penulis susun dalam
Stress Stainlees Steel AISI 304
lampiran. Dari hasil analisis statis dengan
pada temperatur 27°C
Gambar 3.20 Aliran Panas Tabung Vacuum pada temperatur 27°C
Gambar 3.22 Von Misses Stress Stainlees Steel AISI 304 pada
Analisis
tekanan
tabung
temperatur 60°C
pada
temperatur 60°C Merupakan suatu kondisi tabung vacuum berada pada temperatur mesin saat
beroperasi.
digunakan
Kondisi
untuk
menguji
ini
dapat
kekuatan
material dari tabung dalam keadaan panas menengah
sehingga
dapat
diketahui
kekuatan maksimal dari tabung vacuum Gambar 3.23 Aliran Panas
saat menahan tekanan pada temperatur
Tabung Vacuum pada
60°C.
temperatur 60°C
Analisis
tekanan
tabung
pada
temperatur 95°C Merupakan suatu kondisi tabung vacuum
berada
pada
temperatur
maksimal mesin saat beroperasi. Kondisi ini Gambar 3.21 Translation displacement Temperatur 60°C.
dapat
digunakan
untuk
menguji
kekuatan material dari tabung dalam keadaan panas maksimal sehingga dapat diketahui kekuatan maksimal dari tabung vacuum saat menahan tekanan pada temperatur 95°C.
analisis yang dikenakan. Semakin tinggi temperatur yang dikenakan pada tabung maka semakin tinggi juga tegangan Von Misses Stress yang terjadi selain itu juga Translation displacement dari tabung juga ikut meningkat. Sedangkan untuk tabung vacuum pada mesin vacuum frying saat beroperasi temperatur maksimal yang Gambar 3.24 Translation displacement Temperatur 95°C.
dikenakan
adalah
sekitar
95°C.
Perbandingan hasil analisis dapat dilihat pada tabel dibawah ini.
Tabel 3.7 Perbandingan Hasil Analisis Tabung Mesin Vacuum Frying Von No
Temperatur
Misses
(°C)
Stress
Translation displacement (mm)
2
(N/m ) 1
27
4,716x10
7
8
Gambar 3.25 Von Misses Stress
2
60
1,146x10
Stainlees Steel AISI 304 pada
3
95
2,02x10
0,764 1,86
8
3,28
temperatur 95°C Grafik 3.1 Von Misses Stress Tabung Vacuum.
Von Misses Stress (N/m2)
Von Misses Stress Tabung Vacuum 2,50E+08 2,02E+08
2,00E+08 1,50E+08
Von Misses Stress (N/m2)
1,15E+08
1,00E+08 5,00E+07
4,72E+07
0,00E+00 27
60
95
Temperatur (°C)
Gambar 3.26 Aliran Panas
Grafik 3.2 Translation Displacement
Tabung Vacuum pada
Tabung Vacuum.
temperatur 95°C analisis
keseluruhan
pada
tabung vacuum, mesin vacuum frying dapat terlihat kenaikan tegangan Von Misses Stress berdasarkan temperatur
Translation
hasil
Displacement (mm)
Dari
Translation Displacement Tabung Vacuum 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0
3,28 Translation displacement (mm)
1,86 0,764
27
60
95
Temperatur (°C)
membantu mempertahankan temperatur kerja saat mesin beroperasi agar tidak lebih dari 85°C - 95°C.
Faktor Keamanan Dengan Grafik 3.3 Perbandingan Von Misses
komputer
melakukan
tersebut,
maka
kita
analisa dapat
Tabung
mengetahui faktor keamanan dari elemen
Temperatur 27°C, 60°C, dan 95°C
yang kita rancang. Ditinjau dari faktor keamanan pada material yang digunakan pada
tabung
mesin
vacuum
frying
haruslah lebih besar daripada 1,0 jika harus dihindari kegagalan. Bergantung pada keadaan, maka faktor keamanan yang harganya sedikit diatas 1,0 hingga 10 yang dipergunakan. Dengan
Grafik 3.4 Perbandingan Translation
menggunakan
rumus
untuk mendapatkan faktor keamanan
Displacment Tabung Temperatur 27°C, 60°C, dan 95°C
dimana: Sy = Tegangan luluh material
Jika
dilihat
dari
hasil
analisis
σe =Tegangan Von misses maksimum
tabung secara keseluruhan dengan tingkat tegangan von misses maksimum tabung adalah
8
2
2,05x10 N/m
sebesar
Factor of safety :
serta
Sy (N/m2)
η=
translation displacement maksimal tabung
σe (N/m2)
adalah 3,28 mm pada temperatur 95°C, maka tabung dapat dinyatakan dalam keadaan krisis.
Faktor
Hal ini dapat menyebabkan tabung
keamanan
yang
digunakan pada tabung mesin vacum
meledak karena tekanan yang dihasilkan
frying
saat tabung beroperasi sangat tinggi. Oleh
perbandingan tegangan luluh maksimal
sebab itu peranan sistem vacuum pada
material
mesin
meterial jenis Stainless Steel AISI Type
adalah
vacuum vital
frying
saat
beroperasi
karena menjaga tekanan
304
ini
dihitung
tabung
dengan
yang
tegangan
berdasarkan menggunakan
von
misses
vacuum tabung agar tidak melebihi batas
maksimum adalah sebesar 2,05x108N/m2
ketahanan
konsole
. Maka akan didapatkan nilai faktor
pengatur temperatur otomatis tabung juga
keamanan tabung untuk analisis pada
bahan.
Selain
itu
temperatur maksimal tabung vacuum saat beroperasi (95°C).
3. Jika dilihat dari hasil analisis tabung secara keseluruhan dengan tingkat
Berikut ini adalah hasil perhitungan
tegangan
keamana
pada
tabung adalah sebesar 2,05 x 108
analisis temperatur 95°C dengan tegangan
N/m2 serta translation displacement
maksimal sebesar 2,02x108 N/m2 adalah
maksimal tabung adalah 3,28 mm
sebagai berikut:
pada temperatur 95°C, maka tabung
faktor
tabung
vacum
von
maksimum
misses
dapat dinyatakan dalam keadaan Temperatur 95°C, factor of safety :
krisis. 4. Peranan sistem vaccuum pada mesin vacuum frying saat beroperasi adalah
2,05x108 (N/m2) η=
8
2
vital
= 1,01
karena
menjaga
tekanan
vacuum tabung agar tidak melebihi
2.02x10 (N/m )
batas ketahanan bahan Stailess Steel AISI 304.
IV PENUTUP Berdasarkan
hasil
dari
analisa
5. Selain
itu
konsole
dengan
temperatur
V5R14
membantu
pada tabung vacuum mesin vacuum frying
temperatur
maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut
beroperasi agar tidak lebih dari 85°C
:
- 95°C.
pembebanan menggunakan
tekanan software
CATIA
otomatis
pengatur
tabung
juga
mempertahankan kerja
saat
mesin
1. Dari hasil pembebanan tekanan pada temperatur analisis 27°C, 60°C, dan
DAFTAR PUSTAKA
95°C pada tabung vacuum mesin
1. Sriwidharto., Ilmu Bahan, Cetakan
vacuum frying, maka diperoleh hasil
ketiga, Jakarta, Pradnya Paramita,
tegangan maksimal dari keseluruhan
1996. 2. Surdia,
yaitu: − −
T.
dan
Saito,
Tegangan maksimum von mises
Pengetahuan
sebesar: 2,02 x 108 N/m2
Jakarta, Pradnya Paramita, 1995.
Translasi
vektor
peralihan
maksimum sebesar: 3,28 mm 2. Dan dari hasil diatas didapat nilai faktor
3. Situs
Bahan
S.,
Teknik,
internet
:
http://www.scribd.com/doc/9002232/S tainless-Steel-1
vacuum
4. E. Karyanto, Drs. Emon Parlingga.,
sesuai dengan jenis material yang
Teknik Mesin Pendingin, Jakarta,
pakai Stailess Steel AISI 304, yaitu
Restu Agung, 2005.
keamanan
untuk
tabung
sebesar: Factor of safety (η) = 1,01
5. Situs
internet
http://id.wikipedia.org/wiki/Panas
:
6. Ferdinan L. Singer, Andrew Pytel., Ilmu Kekuatan Bahan, edisi Ketiga, Ahli bahasa, Ir. Darwin Sebayang, Jakarta, Erlangga, 1995. 7. Situs
internet
:
http://www.efunda.com/materials/alloys /stainless_steels 8. Situs
internet
http://pdfdatabase.com/index.php.guid e+catia+english+pdf
:
