Analisis Jumlah Siklus Hingga Kegagalan
5.3.1 Analisis Jumlah Siklus Hingga Kegagalan
Jumlah siklus hingga terjadi kegagalan berkaitan dengan kekuatan pegas dalam menahan beban berulang, jumlah siklus ini akan diubah dari
10 6 menjadi kondisi kerja yang lebih ringan yaitu 10 5 , hingga kondisi kerja yang lebih berat yaitu 10 9 . Siklus 10 5 digolongkan sebagai servis rata-rata atau pembebanan tingkat sedang, sedangkan siklus 10 6 hingga 10 9
digolongkan ke dalam servis berat (high load-cycles). Jumlah siklus hingga kegagalan merupakan faktor penting dalam rancangan pegas yang mengutamakan keandalan (reliability). Semakin banyak jumlah siklus yang dapat dibebankan, semakin tinggi keandalan pegas tersebut.
1. Pengaruh Terhadap Nilai Fungsi Objektif Pengaruh jumlah siklus terhadap faktor keamanan dapat dilihat pada Gambar 5.1. Pada gambar tersebut nilai faktor keamanan akan mengalami penurunan, setiap nilai Nc dinaikkan. Hal ini disebabkan karena semakin besar jumlah siklus yang dibebankan pada pegas, semakin besar pula stress sehingga untuk strength yang sama, diperoleh nilai faktor keamanan yang lebih kecil. Rata-rata besar penurunan faktor keamanan jika Nc naik sepuluh kali lipat adalah sebesar 33%.
Gambar 5.1 Pengaruh perubahan jumlah siklus hingga kegagalan (Nc) terhadap faktor keamanan
2. Pengaruh Terhadap Variabel Keputusan
Number of cycles to failure
N*P1D1 N*P1D2 N*P1D3 N*P1D4 N*P1D5 N*P1D6 N*P1D7 N*P1D8 N*P2D1 N*P2D2 N*P2D5 N*P2D6 N*P3D1 N*P3D2 N*P3D3 N*P3D4 N*P3D8
commit to user
Perubahan nilai Nc tidak mempengaruhi hasil variabel keputusan diameter kawat pegas, seperti yang terlihat pada Gambar 5.2, setiap Nc naik sepuluh kali lipat nilai diameter kawat pegas (d w ) tidak berubah sehingga terbentuk garis lurus. Misal, nilai diameter kawat pegas untuk N1P1D1 adalah 0,0423 inch, nilai ini sama dengan nilai diameter kawat untuk kombinasi N2P1D1 maupun N5P1D1. Perubahan diameter kawat pegas (d w ) disebabkan oleh kombinasi indeks pegas. Pada kombinasi N1P2D1, diameter kawat mengalami kenaikan menjadi 0,0458 inch, sedangkan kombinasi N1P4D1 menghasilkan diameter kawat 0,0255 inch.
Gambar 5.2 Pengaruh perubahan jumlah siklus hingga kegagalan (Nc) terhadap diameter kawat pegas(d w )
Seperti diameter kawat pegas, nilai diameter rata-rata pegas juga tidak terpengaruh oleh perubahan nilai Nc, sehingga terbentuk garis lurus untuk setiap kenaikan sepuluh kali lipat nilai Nc. Kombinasi N2P2D2 menghasilkan diameter rata-rata 0,504 inch, nilai ini sama dengan kombinasi N4P2D1 maupun N5P2D6 seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.3. Perbedaan nilai D lebih disebabkan oleh indeks pegas, meskipun perubahan nilai D untuk setiap indeks pegas cukup kecil yaitu 0,507, 0,504 dan 0,51 inch.
Gambar 5.3 Pengaruh perubahan jumlah siklus hingga kegagalan (Nc) terhadap diameter pegas (D)
D ia m eter
ka w at pe
ga s (inc
h)
Number of cycles to failure
N*P1D1 N*P1D2 N*P1D3 N*P1D4 N*P1D5 N*P1D6 N*P1D7 N*P1D8 N*P2D1 N*P2D2 N*P2D5 N*P4D1 N*P4D2 N*P4D3
commit to user iii
Perubahan nilai Nc juga tidak mempengaruhi jumlah lilitan aktif (N a ). untuk setiap perubahan Nc dengan batasan indeks pegas dan dimensi pegas yang sama, dihasilkan jumlah lilitan aktif yang sama pula.
Gambar 5.4 Pengaruh perubahan jumlah siklus hingga kegagalan (Nc) terhadap jumlah lilitan aktif (Na)
Dengan demikian dapat diketahui bahwa perubahan nilai Nc tidak akan mempengaruhi hasil variabel keputusan. Hal ini disebabkan karena jumlah siklus Nc tidak membatasi nilai variabel keputusan pada model melainkan sebagai input pada fungsi objektif. Perancang harus menentukan nilai faktor keamanan yang sesuai setiap kenaikan nilai Nc. Semakin banyak jumlah siklus yang dibebankan pada pegas rancangan, semakin kecil nilai faktor keamanan rancangan.