2017 : ANALISA REDUKSI RESPON GETARAN TRANSLASI PADA SISTEM UTAMA DAN ENERGI LISTRIK YANG DIHASILKAN OLEH MEKANISME DYNAMIC VIBRATION ABSORBER METODE CANTILEVER PIEZOELECTRIC (CPVA)

Wiwiek Hendrowati ST, MT
Dr. Eng. Harus Laksana Guntur ST., M.Eng.
Aida Annisa Amin Daman S.T., M.T.
Moch. Solichin S.T., M.T.


Abstract

Getaran banyak terjadi pada mesin-mesin di industri, namun getaran yang berlebihan dapat mengakibatkan kinerja mesin menurun dan membuat mesin cepat rusak. Salah satu solusi untuk mereduksi getaran berlebih adalah dengan menambahkan Dynamic Vibration Absorber (DVA). Prinsip kerja dari Dynamic Vibration Absorber adalah penambahan massa absorber dan pegas pada sistem utama. DVA akan mereduksi getaran sistem utama dengan menghasilkan getaran yang arahnya berlawanan dengan arah getar dari sistem utama. Getaran dari sistem utama selanjutnya diteruskan ke massa absorber dan merupakan suatu energi kinetik yang dapat dimanfaatkan. Salah satu cara untuk memanen energi listrik dari getaran tersebut adalah menggunakan cantilever piezoelectric. Energi kinetik dari perpindahan massa absorber dapat diubah menjadi energi listrik ketika cantilever piezoelectric mengalami lendutan dan menerima tegangan tarik atau tekan. Beberapa studi telah menunjukkan bahwa penggunaan cantilever piezoelectric untuk memanen energi kinetik dari eksitasi hanya mampu menghasilkan daya pada ukuran miliwatt. Hal ini menunjukkan bahwa perlunya sebuah mekanisme baru yang dapat memaksimalkan potensi defleksi dari cantilever piezoelectric.\nPenelitian ini membahas mekanisme peredaman getaran berlebih dan pemanfaatan energi kinetik yang terbuang dalam skala laboratorium. Untuk menggambarkan getaran yang disimulasikan, maka dirancanglah simulator getaran yang dapat merepresentasikan getaran dari sistem utama. Sistem utama yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari plat datar sebagai massa utama, pegas yang menopang massa utama dan motor DC sebagai sumber getaran. Pada penelitian ini, dilakukan pemodelan dan rancang bangun sebuah mekanisme alat vibration absorber dan energy harvesting metode Cantilever Piezoelectric Vibration Absorber (CPVA). Mekanisme CPVA yang akan dirancang terdiri dari massa absorber, pegas absorber, cantilever piezoelectric dan digunakan untuk mereduksi getaran dari sistem utama dan menghasilkan energi listrik. Pada penelitian ini, dilakukan analisa dengan variasi amplitudo massa eksentrik, kecepatan putaran motor dan jumlah cantilever piezoelectric yang digunakan. Dari penelitian ini didapat pengaruh amplitudo sumber eksitasi sistem utama, kecepatan putaran motor dan jumlah cantilever piezoelectric terhadap reduksi getaran dari sistem utama serta energi bangkitan yang dihasilkan. \nKontribusi yang diharapkan dari penelitian ini adalah mendapatkan desain CPVA yang efektif sehingga dapat mengoptimalkan besar energi listrik yang dihasilkan. Selanjutnya, sebagai referensi tambahan untuk pemanfaatan lain energi kinetik untuk penelitian lebih lanjut mengenai pembangkit listrik dari energi getaran dan bisa diterapkan sebagai salah satu energi alternatif yang terbarukan.