Optimasi Kinerja dan Kekuatan Poros Mesin Pencacah Ban Multifungsi Berbasis Metode FEA

Authors

  • Hery Irawan Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya
  • Raka Noerman Khatami Institut Teknologi Adhi Tama Surabaya

DOI:

https://doi.org/10.61132/mars.v4i2.1563

Keywords:

Efficiency, Finite Element Method, Safety Factor, Shaft, Von Mises

Abstract

The shaft is a crucial component in mechanical systems because it serves to transfer power and rotational motion throughout the machine. This research aims to assess the structural strength and operational performance of shafts used in a tire shredding machine through numerical simulation methods in order to achieve a safe and efficient design. The study involved several stages, including the development of shaft geometry models, the determination of boundary conditions, load application, mesh generation, and stress analysis using the finite element method. Two shaft configurations were examined: a 59 mm diameter shaft made from AISI 1045 steel and a 49 mm diameter shaft manufactured from ASTM A36 steel. The simulation results indicate that the 59 mm shaft experiences a Von Mises stress of 8.9 × 10⁻⁵ MPa, with a maximum displacement of 0 mm and a safety factor of 15. Similarly, the 49 mm shaft shows a Von Mises stress of 8.4 × 10⁻⁵ MPa, no measurable displacement, and a safety factor of 15. These findings confirm that both shaft designs are capable of safely withstanding the applied working loads. In addition, cutting system tests revealed that a 24-tooth blade achieved an efficiency of 26.9%, while a 40-tooth blade reached only 22.3%, indicating that the 24-tooth configuration provides better performance.

References

Abidin, Z. (n.d.). Analisa distribusi tegangan dan defleksi connecting rod sepeda motor 100 CC menggunakan metode elemen hingga. Jurnal Rekayasa Mesin, Universitas Sriwijaya.

Aditya & Setyo, A. (n.d.). Analisis tegangan komponen poros, roda gigi lurus, dan roda gigi muka mesin molen semen dengan metode elemen hingga. Universitas Muhammadiyah, Surakarta, Indonesia.

Agus, M., et al. (2020). Analisis desain excavator bucket menggunakan metode elemen hingga dengan material baja. Universitas Islam Raden Rahmat, Malang, Indonesia.

Amelia, C. (2020). Analisa tegangan von mises dan safety factor pin bucket excavator dengan pendekatan metode elemen hingga (Tugas Akhir). Institut Teknologi Sepuluh November, Surabaya, Indonesia.

Djiwo, S. (2026). Analisis tegangan von mises stress, deformation, dan safety factor perancangan rangka auto transfer tipe lifter dengan pendekatan metode elemen hingga. Jurnal Mesin Material Manufaktur dan Energi, Institut Teknologi Nasional Malang.

Mahmudi, H., & Prasetyo, R. A. (2021). Analisa perhitungan pulley dan v-belt pada sistem transmisi mesin pencacah. Jurnal Mesin Nusantara.

Maulana, I. (2025). Analisa torsi dan efisiensi motor listrik pada mesin pencacah serai di PT. Perkebunan Nusantara 1 Regional 3 Kebun Jollong. Universitas Semarang, Semarang, Indonesia.

Mekarona, D., Poesoko, A. S. S., & Irawan, H. (2023). Analisis penerapan metode rapid prototyping dalam pembuatan prototipe dan optimization perubahan diameter pulley pada mesin maker di PT. XYZ. Prosiding SENASTITAN, 03.

Naufal, M., Jamari, J., & Winarni, T. I. (2023). Analisis von mises stress hip joint pada individu usia lanjut menggunakan metode elemen hingga. Jurnal Teknik Mesin, 11(1), 156–159.

Nicholasta, K. L., Kurdi, O., & Satrijo, D. (2023). Analisa tegangan pada bejana tekan berskala industri menggunakan metode elemen hingga. Jurnal Teknik Mesin, 11(2), 123–124.

Pranoto, S. H., et al. (2020). Desain dan analisis mata pisau pencacah untuk pengolahan sampah plastik menggunakan finite element analysis. Infotekmesin, 11(2), 147–152. https://doi.org/10.35970/infotekmesin.v11i2.260

Sasongko, S., Irawan, H., & Zany, H. F. (2022). Simulasi pembebanan pada rangka mesin fungsi hybrid pengupas bijih jagung berbasis elemen hingga. Otopro, 17(2), 57–61.

Sularso & Suga, K. (1997). Dasar perancangan dan pemilihan elemen mesin. Pradnya Paramitha.

Tri & Dwi, A. (2017). Analisis tegangan von mises poros mesin pemotong umbi-umbian dengan software solidworks. Universitas Gunadarma, Depok, Indonesia.

Triadi, N. Y., Martana, B., & Pradana, S. (2020). Perancangan mesin pencacah plastik tipe shredder dan alat pemotong tipe reel. Jurnal Rekayasa Mesin.

Walidina, M. F., Kardiman, & Nugraha Gusniar, I. (2022). Analisis tegangan von mises pada poros mesin penggiling sekam padi menggunakan software ansys. Jurnal Mettek: Jurnal Ilmiah Nasional dalam Bidang Ilmu Teknik Mesin.

Winarso, D. N. K. H. (2018). Analisis torsi dan efisiensi pada motor induksi tiga fasa rotor sangkar. Techno, 19(2), 79–86.

Wong, J. H., Gan, M. J. H., Chua, B. L., Gakim, M., & Siambun, N. J. (2022). Shredder machine for plastic recycling: A review paper. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1217(1), 012007. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1217/1/012007

Downloads

Published

2026-04-30

How to Cite

Hery Irawan, & Raka Noerman Khatami. (2026). Optimasi Kinerja dan Kekuatan Poros Mesin Pencacah Ban Multifungsi Berbasis Metode FEA. Mars: Jurnal Teknik Mesin, Industri, Elektro Dan Ilmu Komputer, 4(2), 57–63. https://doi.org/10.61132/mars.v4i2.1563

Similar Articles

<< < 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.