Analisa Tegangan Von Mises Dan Safety Factor Pin Bucket Excavator Dengan Pendekatan Metode Elemen Hingga

Excavator adalah alat berat yang dipergunakan untuk melaksanakan proyek-proyek yang besar seperti pembangunan jalan-jalan tol, gedung pencakar langit, gorong-gorong, dan lain-lain sebagai alat penggalian, pengangkutan, peralatan dan lain-lain dalam waktu yang singkat. Excavator memiliki beberapa bagaian yaitu upperstructure, front attachment, dan undercarriage. Penggunaan front attachment ini sangat krusial dalam melakukan pekerjaan yang dilakukan oleh excavator. Kerusakan alat berat terutama excavator sering terjadi pada bagian lengan excavator (bucket, arm, dan boom), Kerusakan pada bagian pin bucket dikarenakan beban yang diangkat dan dibawa oleh excavator terlalu berlebihan. Beban terlalu tinggi saat proses penggalian mengakibatkan kerusakan terhadap bucket yang menyebabkan kerusakan pada bagian bucket excavator dan juga kerusakan pada pin bucket excavator yang menjadi penghubung antara bucket dan arm. Pada penelitian ini dilakukan analisa pada pin bucket excavator sehingga hasil simulasi mendekati kondisi operasi. Dimana pembebanan operasi ini ditinjau dari boom, arm dan berujung pada bucket dari excavator yang dimodelkan menggunakan software 3D Modelling, kemudian di assembly dengan 3D model Excavator. Setelah itu, hasil perhitungan pembebanan kinematis akan disimulasikan dengan FEM untuk mengetahui kegagalan akibat pembebanan operasi pada pin bucket excavator. Dalam penelitian kali ini, pin bucket excavator (pin penghubung bucket dan arm ) lengan boom, arm, dan bucket excavator akan dikondisikan dalam dua kondisi maksimum. Untuk kondisi pertama, θ2 = 61,64o. θ3 = 266,32o dan kondisi kedua θ2 = 356,28o; θ3 = 333,2333o dengan variasi θ4 sebesar 30o; 10o; 351,05o; 331,56o; 292,57o; 273,07 o; dan 253,58o. Hasil dari penelitian adalah pada kedua kondisi pengujian yang dilakukan pada variasi θ4 sebesar 30o memiliki nilai tenganan von mises terbesar yaitu 413,97 MPa pada kondisi pertama dan untuk kondisi kedua sebesar 413,39 MPa dan untuk tegangan von mises terendah pada variasi sudut θ4 sebesar 292,57o yaitu 33,596 MPa pada kondisi pertama dan 44,877 MPa pada kondisi kedua. Dari setiap kondisi yang diuji, terdapat empat posisi yang dimana dinyatakan aman untuk dilakukan pengoperasian excavator terhadap tanah hard clay yaitu saat kondisi satu yang dimana sudut θ2 sebesar 61,6o dan sudut θ3 sebesar 266,32o dengan sudut θ4 sebesar 292,57o dan 273,07o dengan saat kondisi dua yang dimana sudut θ2 sebesar 356,28o dan sudut θ3 sebesar 333,2333o dengan sudut θ4 sebesar 292,57o dan 273,07o . =========================================================Excavators are heavy equipment that are used to carry out large projects such as the construction of toll roads, skyscrapers, culverts, etc. as a means of excavation, transportation, equipment and others in a short time. The excavator has several parts: the upperstructure, front attachment and undercarriage. The use of the front attachment is very crucial in doing the work done by the excavator. Heavy equipment damage, especially excavators, often occurs in the excavator arm (bucket, arm, and boom). Damage to the bucket pins is due to the excessive load being lifted and carried by the excavator. Too high a load during the excavation process results in damage to the bucket which causes damage to the excavator bucket and also damage to the excavator bucket pin that connects the bucket and arm. In this study, an analysis was carried out on the excavator bucket pins so that the simulation results were operating conditions. Where this operating loading is viewed from the boom, arm and ends on the bucket from the excavator which is modeled using 3D Modeling software, then assembled with the Excavator 3D model. After that, the results of the kinematic loading calculation will be simulated by FEM to see the failure due to loading on the excavator bucket pin. In this research, the excavator bucket pin (bucket and arm connecting pin) boom arm, arm and excavator bucket will be conditioned in maximum condition. For first condition, θ2 = 61,64o. θ3 = 266,32o , and the second condition is θ2 = 356,28o; θ3 = 333,2333o with variation on θ4 are : 30o; 10o; 351,05o; 331,56o; 292,57o; 273,07 o; dan 253,58o. The results of this research are that the two test conditions carried out at the variation of the theta4 angle of 30 have the greatest von mises stress value, namely 413,97 MPa in the first condition and for the second condition 413,39 MPa and for the lowest von mises stress at the variation of the angle of θ4 is 292.57, namely 33.596 MPa in the first condition and 44.877 MPa in the second condition. From each condition tested, there are four positions which are declared safe to do excavator operation on hard clay soil, that are when the condition one which angle θ2 is 61,6o and angle θ3 is 266,32o with angle θ4 is 292,57o and 273,07o and then when the condition two angle θ2 is 356,28o and angle θ3 is 333,2333o with angle θ4 is 292,57oand 273,07o