Ekskavator adalah alat berat yang biasa digunakan dalam pekerjaan konstruksi, pertambangan pekerjaan dan pekerjaan yang membutuhkan pengangkatan juga bisa berat bagi manusia. Ekskavator adalah kendaraan yang direkayasa dan terdiri dari hal-hal yang dapat digunakan seperti backhoe dan juga memiliki kabin yang cenderung dipasang ke poros belakang dekat undercarriage. Excavator juga memiliki trek dan roda yang sedang berjalan.

Seperti penggunaan excavator dalam kehidupan sehari-hari meningkat untuk banyak tujuan tetapi situs yang berlaku tidak diperiksa dengan benar karena mendesaknya pekerjaan oleh pemilik atau kontraktor karena penanganan yang tidak tepat itu mengarah ke kerusakan alat pengikat tanah yaitu ember. Ember dari ekskavator adalah bagian kontak utama yang bersentuhan dengan tanah dan bebatuan saat melakukan penggalian di berbagai situs. Jadi dalam hal ini kadang embernya kena kerusakan karena beberapa penanganan yang tidak benar oleh operator, yang mengarah ke kerusakan. Pada artikel ini akan dijelaskan metode menghitung tegangan masuk bucket excavator dengan software. Di sini perlu memodifikasi bentuk bucket untuk kelancaran aliran material dan untuk meningkatkan performa mesin.

Source: Caterpilar

Biasanya ekskavator bekerja di bawah kondisi terburuk kondisi kerja. Karena kondisi kerja yang berat, bagian excavator mengalami beban tinggi dan harus bekerja andal dalam kondisi kerja yang tidak dapat diprediksi. Jadi, itu diperlukan bagi para desainer untuk menyediakan tidak hanya sebuah peralatan keandalan maksimum tetapi juga minimum berat dan biaya, menjaga desain tetap aman di bawah semua pemuatan kondisi. Analisis gaya dan analisis kekuatan adalah langkah penting dalam desain bagian excavator.

Bucket adalah wadah khusus yang melekat pada mesin, dibandingkan dengan ember yang diadaptasi untuk penggunaan manual oleh manusia. Ini adalah komponen penanganan material massal. Itu ember memiliki volume bagian dalam dibandingkan dengan jenis lainnya lampiran mesin seperti pisau atau sekop. Ember bisa dipasang ke kait pengangkat derek, di ujungnya lengan mesin penggali, ke kabel dragline ekskavator, ke lengan power shovel atau traktor dilengkapi dengan backhoe loader atau ke loader, atau ke a mengeruk. Nama “ember” mungkin diciptakan dari ember digunakan dalam kincir air, atau digunakan dalam turbin air atau di perangkat yang tampak serupa. Bucket dalam teknik mesin dapat memiliki kualitas yang berbeda dari ember tradisional (ember) yang tujuannya adalah untuk menampung benda-benda. Versi yang lebih besar dari ini jenis ember melengkapi truk ember berisi manusia, ember dalam sistem pengangkutan air di tambang atau, misalnya, di ember helikopter untuk menampung air untuk memerangi kebakaran. Dua lainnya jenis ember mekanik dapat dibedakan menurut ke tujuan akhir perangkat yang mereka lengkapi: sistem konsumen energi seperti ekskavator atau penangkap energi sistem seperti roda ember air atau turbin. Ember ada dalam berbagai ukuran atau bentuk. Mereka bisa sangat besar mereka yang melengkapi derek hulett, digunakan untuk mengeluarkan bijih kapal kargo di pelabuhan atau sangat kecil seperti yang digunakan oleh kendaraan eksplorasi laut dalam. Bentuk kaleng ember bervariasi dari bentuk kerucut terpotong dari ember yang sebenarnya hingga lebih banyak bentuk seperti sendok atau seperti sendok yang mirip dengan turbin air. Penampang bisa bulat atau persegi.

Di era globalisasi dan persaingan yang ketat, penggunaan mesin semakin meningkat untuk pekerjaan pemindahan tanah perhatian yang cukup telah difokuskan pada desain dari peralatan pemindah tanah. Oleh karena itu, sangat diperlukan bagi para desainer untuk menyediakan tidak hanya peralatan keandalan maksimum tetapi juga bobot dan biaya minimum, menjaga desain tetap aman di bawah semua kondisi pemuatan. Meskipun penggalian ada di mana-mana di industri konstruksi, sebagian besar operasi sehari-hari berlangsung pada teknologi yang puluhan tahun tua— teknologi yang belum mengimbangi yang lain industri. Tren baru-baru ini menuju otomatisasi yang lebih besar mesin penggalian mencerminkan gerakan yang lebih besar di industri konstruksi untuk meningkatkan efisiensi. Saat ini, operator manusia membutuhkan sepuluh sampai lima belas tahun pengalaman sebelum mereka dianggap ahli.

Pekerjaan mereka seringkali kotor, berat dan berulang-ulang. Penggalian otonom telah menarik minat karena potensi peningkatan produktivitas dan biaya tenaga kerja yang lebih rendah. Penelitian ini menyangkut masalah otomatisasi a ekskavator hidrolik untuk penggalian massal, di mana berton-ton tanah digali dan dimuat ke dalam truk. Aplikasi ini banyak ditemukan di banyak konstruksi dan pertambangan skenario. Dalam aplikasi tersebut, kecepatan operasional yang cepat mesin ini diinginkan, karena berhubungan diterjemahkan ke peningkatan produktivitas.

Analisis Struktur Bucket Excavator

Pembebanan dari struktur excavator bucket yang ekstrim membutuhkan perhitungan desain yang proper untuk memastikan kekuatan dan juga umur pakai nya sesuai dengan harapan penggunaan di lapangan.

Salah satu metode desain yang umum di gunakan adalah menggunakan software Finite Element Analysis (FEA), yaitu metode komputasi untuk menghitung tegangan, deformasi, bahkan hingga umur fatigue dengan detail geometri sesuai desain.

Software yang menjadi standar industri untuk desain FEA excavator bucket salah satunya adalah MSC Nastran, karena solvernya yang sangat robust dan lengkap, didukung dengan permodelan dan meshing dari MSC Apex yang dapat membuat domain komputas yang efisien dan berkualitas tinggi. Jika ingin melakukan analisis fatigue secara lebih menyeluruh dan mendalam, CAEFatigue dapat menjadi pilihan yang ideal.

Analisis tegangan dengan FEA

Analisis deformasi dengan FEA

PT Tensor memberikan jasa konsultasi Finite Element Analysis (FEA) dan Computational Fluid Dynamics (CFD) untuk desain engineering. Kami juga memberikan tutorial-tutorial gratis penggunaan software nya di kanal youtube kami. Hubungi kami sekarang juga!

Kontributor: Daris Arsyada

Sumber:

K.P.Sibi George, M.K.Sandeep, A.Praveenkumar, V.Saran, A.Sivasubramaniam. (2017). Design and Analysis of an Excavator Bucket. Int. Journal of Engineering Research and Application 10 Nomor 1: 448-452.