Analisis Kegagalan Poros Gearbox Pada Mesin Rotary Drum Granulator

Elemen-elemen mesin yang digunakan dalam serangkaian proses produksi, bekerja saling berkaitan satu sama lain. Kerusakan pada salah satu elemen mesin, dengan berjalannya waktu, akan mempengaruhi elemen mesin yang lain sehingga menghambat kerja mesin. Hal ini terjadi pada rotary drum granulator dimana salah satu poros gearbox mengalami patah secara tiba-tiba. Patahan tersebut terjadi justru, setelah poros menggunakan bearing baru untuk menggantikan bearing lama yang mengalami keausan. Patahnya poros gearbox menyebabkan mesin berhenti beroperasi yang selanjutnya menghambat proses produksi. Oleh sebab itu perlu dilakukan analisis kegagalan poros yang patah agar tidak terjadi kegagalan yang sama dikemudian hari. Analisis kegagalan dimulai dengan observasi lapangan untuk mengetahui bentuk dan permukaan patahan poros. Pengambilan data pendukung dilakukan untuk membantu dalam menganalisis kegagalan. Poros yang patah menjadi 2 bagian dimana setiap bagian memiliki permukaan patahan digunakan untuk mengetahui jenis patahannya. Bentuk dan dimensi poros digunakan untuk melihat adanya antisipasi terhadap konsentrasi tegangan pada daerah perubahan diameter. Perilaku bearing diamati untuk mengetahui korelasinya dengan kerusakan poros. Informasi hasil pengukuran getaran dan suhu bearing digunakan untuk mengetahui pengaruh bearing terhadap patahnya poros. Kebiasaan dalam proses operasi seperti terjadinya trip serta langkah-langkah selanjutnya untuk menjalankan kembali kerja drum digunakan untuk melengkapi data analisa. Hasil analisis permukaan patahan menunjukkan bahwa poros mengalami torsional fatigue. Kelelahan tersebut terjadi akibat beban berlebih pada saat terjadi trip yang berulang-ulang. Beban berlebih menyebabkan poros berputar pada sumbu yang berubah-ubah yang diperkuat dengan adanya keausan ujung-ujung gigi dan roller pada bearing. Poros berputar pada sumbu yang berubah-ubah pada saat berpasangan dengan bearing yang aus. Pemakaian bearing aus secara terus-menerus akan memperparah keausannya yang ditunjukkan dengan hasil pengukuran getaran yang sangat besar. Hal ini akan mengakibatkan kerusakan yang tidak tampak secara fisik yaitu adanya kelelahan serta penurunan kemampuan poros dan bearing dalam meneruskan daya. Sementara itu, penggantian bearing yang baru mengharuskan poros untuk meneruskan daya secara penuh sehingga poros yang sudah lelah mengalami patah. Lokasi patahan terjadi pada daerah yang mengalami perubahan diameter dimana terdapat fillet. ======================================================================================================================== Machine elements that used in production process, related to each other. When there is failure of one of machine elements, as time goes by, it will affect other machine elements and production process will be obstructed. There is a failure in rotary drum granulator where the shaft fracture occurs suddenly. The fracture occurred precisely, after the shaft used new bearing to replace bearing which had worn out. A broken gearbox causes the machine to stop operating and it will hinder the production process. Therefore, it is necessary to analyze the failure of the broken shaft so that the same failure does not occur in the future. The failure analysis begins with observations to find out the shape and surface fracture of the shaft. Collect the supporting data to assist in analyzing failures. The broken shaft into 2 parts where each part has a fracture surface is used to determine the type of fracture. The shape and dimensions of the shaft are used to see the anticipated stress concentration in the area of change in diameter. Bearing behavior is observed to determine its correlation with shaft failure. Information on the measurement results of bearing’s vibration and temperature is used to determine the influence of bearings on shaft fractures. The operating process such as the occurrence of trips and steps to restart the drum are used to complete the analysis data. The results of surface fracture analysis, there is torsional fatigue on the shaft. This fatigue occurs due to excessive loads when there are repeated trips. Excessive load causes the shaft rotating on a variable axis as evidenced by wear of the gear ends and rollers in the bearings. The shaft rotates on a variable axis when paired with a worn bearing. The use of worn bearings will increase the wear which is indicated by the measurement results of very high vibration. High vibration will cause a failure that is not physically visible, namely fatigue and it will decrease the ability of shafts and bearings to transmit power. Meanwhile, the replacement of a new bearing requires the shaft to transmit full power so that the fracture of fatigue shaft happen. Fracture occurs in area that have changed in diameter where fillets are present