Konsep Dasar Optimasi Rotating Disk Bertingkat Aplikasi Rotating Disk Press Fitted with Central Hole

8

BAB II DASAR TEORI

2.1. Konsep Dasar Optimasi Rotating Disk Bertingkat

Rotating disk merupakan benda solid simetris yang berputar. Untuk rotating disk yang bertingkat terdapat perbedaan ketebalan pada masing-masing tingkatan yang diukur dari titik pusat. Sehingga terdapat beberapa variabel desain yang perlu diperhatikan, antara lain: profil, diameter, pemilihan material, banyaknya segmen tingkatan dan lain-lain. [Ref. 1 hal. 97]. Pada saat rotating disk berputar pada kecepatan tinggi, akan dihasilkan tegangan akibat dari gaya sentrifugal. Jika tegangan berada di dalam daerah elastis dari bahan rotating disk tersebut dan menghasilkan sebuah deformasi, maka ukuran dari rotating disk akan kembali seperti keadaan semula ketika tegangan dihilangkan. Tetapi jika tegangan mempunyai nilai yang besar, maka terdapat sebagian regangan hasil tegangan tersebut yang tertinggal dalam rotating disk. Jika hal demikian dibiarkan terus-menerus akan menyebabkan material ini gagal dan permulaan keretakan meningkat yang dapat menyebabkan rotating disk pecah. Gambar 2.1 Contoh rotating disk 4 tingkat. [atas seizin Wisnu Aji P.] Gambar 2.1 merupakan contoh profil dari rotating disk 4 segmentingkat. Profil dari rotating disk pada Gambar 2.1 masih dapat kita optimalkan sehingga diperoleh Po Pi 9 distribusi tegangan dan desain yang lebih baik, yakni lebih ringan tapi kuat. Salah satu cara untuk mencapai tujuan tersebut adalah dengan metode optimisasi. Optimisasi merupakan metode untuk mendapatkan hasil yang terbaik dengan batasan-batasan tertentu. [Ref. 6 hal. 1]. Dalam Tugas Akhir ini yang akan kita kaji adalah optimasi geometri rotating disk dengan variabel radius dan ketebalan yang akan divariasikan untuk mendapatkan distribusi tegangan yang lebih baik.

2.2. Aplikasi Rotating Disk

Berdasarkan tipe poros, rotating disk dibagi menjadi dua macam:

a. Press Fitted with Central Hole

Merupakan rotating disk dengan bagian tengah yang berlubang. Lubang poros ini dinotasikan dengan harga Rm. Harga Rm ini ditentukan sebagai ukuran radius dari poros. Aplikasi dari rotating disk tipe ini banyak digunakan pada turbin uap dan gas. Gambar 2.2 Rotating disk dengan bagian tengah yang berlubang. [Ref. 1 hal. 100] Pemasangan antara piringan dengan poros dilakukan dengan cara sambungan susut. Poros penggerak dipasang setelah jari-jari dalam piringan dipanaskan yang kemudian didinginkan, maka antara kedua bagian terjadi tekanan kontak yang disebut tekanan sambungan susut. 10

b. Disk with Integral saft