## DINAMIC SIMULATION SOLIDWORKS PADA PERANCANGAN MESIN BRUSH SANDER
Faridz Ashar Uriansyah (1) dan Fatkur Rhohman (1*)
(1) Jurusan Teknik Mesin, Universitas Nusantara PGRI Kediri
(1) E-mail Corresponding Author : fatkurrohman@unpkediri.ac.id

## Abstrak
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  menganalisis  kekuatan  dan  respons  rangka  mesin brush  sunder terhadap  gaya  dan  beban.  Metode  penelitian  menggunakan  aplikasi  SolidWorks  dengan  rangka berbentuk  besi  siku  dan  bahan  ASTM  36.  Hasil  penelitian  mencakup  data  kritis  seperti stres s, perpindahan,  dan  faktor  keamanan.  Penerapan  gaya  dan  beban  pada  rangka  melalui  model SolidWorks memungkinkan evaluasi mendalam terhadap kekuatan struktur dan responsnya. Data stress memberikan  gambaran  beban  maksimum,  perpindahan  mengidentifikasi deformasi ,  dan faktor  keamanan menunjukkan  tingkat  keandalan  struktur. Penelitian  ini  diharapkan  memberikan kontribusi pada pemahaman lebih lanjut tentang kinerja dan keamanan rangka mesin brush sunder dalam berbagai kondisi operasional.
Kata Kunci: Simulasi Dinamik, Solidwork, brush sunder

## Abstract
This research aims to analyze the strength and response of the frame of the brush sunder machine to forces and loads. The research method involves using the SolidWorks application with an angle iron  frame  and  ASTM  36  material.  The  research  results  include  critical  data  such  as  stress, displacement,  and  safety  factor.  Applying  forces  and  loads  to  the  frame  through  the  SolidWorks model  allows  for  a  thorough  evaluation  of  the  structural  strength  and  its  response.  Stress  data provides  an  overview  of  the  maximum  load,  displacement  identifies  deformation,  and  the  safety factor  indicates  the  structural  reliability  level.  This  study  is  expected  to  contribute  to  a  deeper understanding  of  the  performance  and  safety  of  the  brush  sunder  machine  frame  under  various operational conditions.
Keywords: Dinamic Simulation, Solidwork, brush sunder
1 PENDAHULUAN
Dengan semakin pesatnya kemajuan ilmu pengetahuan  dan  teknologi  (IPTEK),  baik  di  dalam maupun  di  luar  negeri,  terutama  di  negara-negara industri  dan  maju,  tuntutan  terhadap  karakteristik individu  menjadi  semakin  krusial.  Era  ini  menuntut manusia untuk memiliki kemampuan berinovasi dan berkreativitas, khususnya dalam bidang teknologi dan industri[1].  Keberanian  untuk  menciptakan  solusi baru,  mengembangkan  teknologi  yang  lebih  efisien, dan mengeksplorasi terobosan inovatif menjadi kunci keberhasilan  dalam  menghadapi  dinamika  global yang semakin kompleks. Dengan demikian, individu yang  mampu  beradaptasi  dengan  perubahan  dan memiliki keterampilan berpikir kreatif akan menjadi pionir dalam menghadapi tantangan masa depan yang semakin kompleks dan dinamis[2].
Menghasilkan  produk  kayu  yang  berkualitas  dan aman sesuai dengan kebutuhan pasar industri adalah tujuan utama yang ingin dicapai melalui perhitungan rancangan yang matang. Salah satu pendekatan yang efektif  untuk  mencapai  hal  ini  adalah  dengan memanfaatkan  aplikasi  simulasi  Solidworks[3].
Aplikasi  ini  membuktikan  dirinya  sebagai  alat  yang sangat berguna dalam proses perancangan, memberikan keunggulan dalam menentukan kualitas setiap  elemen  rancangan[4].  Dengan  Solidworks, para  desainer  dan  insinyur  dapat  melakukan perhitungan  yang  akurat,  simulasi  visual,  serta analisis  terhadap  setiap  aspek  rancangan  produk kayu[5].  Kemampuan  aplikasi  ini  dalam  membantu menentukan dimensi, kekuatan, dan aspek keamanan memungkinkan  perbaikan  iteratif  yang  diperlukan sebelum  produk  mencapai  tahap  produksi  massal. Dengan  demikian,  Solidworks  menjadi  instrumen penting dalam memastikan bahwa rancangan produk kayu  memenuhi  standar  kualitas  dan  keselamatan yang diharapkan oleh pasar industri[6].
Dalam  proses  perancangan,  terdapat  berbagai  gaya yang  berperan  dalam  menghasilkan  gerak,  dan pengaruhnya  sangat  signifikan  terhadap  hasil  akhir rancangan.  Gaya-gaya  tersebut  melibatkan  aspek- aspek seperti gaya berat, gaya gerak kinematika, dan dinamis[7].  Sebelum  menyelesaikan  rancangan, beberapa  faktor  krusial  harus  diperhitungkan. Pertama,  perlu  mempertimbangkan  daya  yang dibutuhkan  oleh  motor  listrik,  serta  menentukan
beban  maksimal  yang  dapat  diterima  oleh  sistem. Selain  itu,  aspek  ekonomis  perlu  dipertimbangkan untuk  memastikan  keefisienan  rancangan  secara finansial[8]. Selanjutnya, perubahan bentuk rancangan,  faktor  keamanan,  dan  tegangan  geser menjadi  parameter  penting  yang  harus  dievaluasi sebelum  implementasi.  Semua  pertimbangan  ini bersama-sama  membentuk  dasar  untuk  mencapai rancangan yang optimal, memastikan keseimbangan antara performa teknis, efisiensi ekonomis, dan faktor keamanan yang mendasarinya.

## 2 METODOLOGI
Dalam  aplikasi  perancangan  seperti  SolidWorks 2017, proses perancangan dimulai dengan pembuatan sketsa  sebagai  langkah  awal.  Sketsa  ini  merupakan representasi  visual  dari  konsep  desain  yang  ingin dihasilkan.  Setelah  sketsa  selesai,  proses  berlanjut dengan penggabungan ( assembly ) komponen- komponen  yang  telah  dirancang.  Pada  tahap  ini, berbagai  bagian  dari  desain  disatukan  untuk membentuk  struktur  keseluruhan.  Langkah  penting berikutnya  adalah  proses  simulasi  dinamis,  yang merupakan  fitur  yang  memungkinkan  pembuatan simulasi  berbasis  animasi.  Proses  simulasi  dinamis memungkinkan para desainer untuk menguji respons dan  perilaku  desain  dalam  kondisi  nyata  atau  di bawah  beban  tertentu.  Ini  memberikan  pemahaman yang  lebih  baik  tentang  bagaimana  desain  akan berperilaku  dalam  lingkungan  yang  bergerak  atau berubah. Selain itu, simulasi dinamis juga membantu mendeteksi  potensi  masalah  atau  kekurangan  dalam desain  sebelum  memasuki  tahap  produksi.  Dengan menggunakan  SolidWorks  2017  dan  mengikuti proses  tersebut,  para  profesional  perancangan  dapat memastikan bahwa desain mereka tidak hanya estetis tetapi  juga  fungsional  dan  dapat  bertahan  dalam situasi  yang  beragam.  Simulasi  dinamis  menjadi langkah  kunci  untuk  memvalidasi  desain  secara menyeluruh  sebelum  menghasilkan  produk  secara fisik,  mengoptimalkan  waktu  dan  biaya  produksi serta meningkatkan kualitas hasil akhir.

## Gambar 1 Aplikasi Solidworks
Dalam perencanan simulasi dinamis maka diperlukan sebuah  desain  dari  mesin  yang  akan  dilakukan simulasi  berikut  desain  dari  mesin  yang  akan dilakukan simulasi.
Gambar 2 Desain Mesin Keseluruhan
2.  Desain Rangka Mesin
Gambar 3 Dimensi Mesin Tampak Samping

## 3.  Diagram Alir Proses Penelitian
Mulai Studi Literatur Pengambilan Data Desain Mesin Uji Analisis Dinamis Pembuatan Laporan
Selesai Gambar  5 Diagram Alir Penelitian 4.   Langkah Langkah Simulasi
Didalam  menjalankan  simulasi  dinamis  harus diperhatikan  beberapa  langkah  langkah  yang  akan menentukan
didalam keberhasil simulasi sebagaimana terinci dibahwa ini :
a. Pembuatan Desain
Pembuatan  desain  mesin  dilakukan  melalui  proses langkah  demi  langkah  dengan  memanfaatkan perangkat  lunak  SolidWorks  2017.  Proses  dimulai dengan  membuat  desain  3D  setiap  bagian,  di  mana setiap  komponen  mesin  dipetakan  secara  terpisah menggunakan fitur Part . Dengan menggunakan fitur ini,  para  perancang  dapat  merinci  setiap  elemen mesin secara akurat, termasuk dimensi, geometri, dan atribut  lainnya.  SolidWorks  2017  memberikan kemudahan dalam menghasilkan model tiga dimensi yang  realistis,  memungkinkan  visualisasi  yang  jelas terhadap  struktur  dan  fungsi  setiap  bagian  mesin. Pendekatan  ini  memfasilitasi  proses  desain  dengan memungkinkan  perubahan  dan  penyesuaian  yang efisien, sehingga hasil akhirnya dapat mencerminkan spesifikasi  dan  persyaratan  desain  yang  diinginkan secara akurat.
b. Asembly
Setelah  menyelesaikan  proses  gambar  setiap part , langkah  selanjutnya  adalah  melakukan  proses assembly ,  di  mana  setiap  komponen  mesin digabungkan menjadi sebuah entitas mesin yang utuh. Dalam  melakukan assembly ,  digunakan  fitur assembly pada  SolidWorks.  Proses  ini  melibatkan penggunaan  fitur mate ,  yang  memungkinkan penggabungan  yang  rinci  antara  satu bagian  dengan bagian lainnya. Fitur mate memungkinkan penyatuan
antar bagian mesin dengan lebih detail, baik melalui kombinasi  bersinggungan  maupun  paralel.  Dengan demikian, fitur mate di SolidWorks memainkan peran kunci  dalam  memastikan  bahwa  setiap  bagian terhubung  dengan  benar  sesuai  dengan  desain  yang diinginkan,  menghasilkan  sebuah assembly mesin yang presisi dan sesuai dengan spesifikasi yang telah ditetapkan.
c. Study Motion
Setelah  selesai  proses assembly ,  langkah berikutnya adalah melakukan simulasi dinamis untuk memahami perilaku  dinamika  mesin.  Proses  ini  melibatkan penggunaan  fitur Motion pada  SolidWorks  dengan memilih  opsi  yang  tersedia  di  ADD-INS.  Setelah muncul fitur Motion , pengguna dapat memulai proses simulasi  dengan  melakukan  pemrograman  sesuai dengan  keinginan  dan  kebutuhan  desain  mesin. Simulasi dinamis ini memungkinkan pengguna untuk menguji  dan  memvalidasi  bagaimana  mesin  akan berperilaku  dalam  berbagai  kondisi  operasional  dan lingkungan  tertentu.  Dengan  melakukan  simulasi dinamis,  perancang  dapat  mengidentifikasi  potensi masalah,  mengoptimalkan  kinerja,  dan  memastikan bahwa  mesin  berfungsi  dengan  stabil  dan  efisien sesuai  dengan  tujuan  desain  yang  telah  ditetapkan. Proses ini menjadi langkah kritis dalam memastikan keberhasilan  implementasi  desain  mesin  sebelum dilakukan proses produksi secara fisik.

## 3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Simulasi dinamis merupakan pendekatan yang sangat penting dalam proses perancangan mesin, digunakan untuk  memastikan  bahwa  kinerja  mesin  dapat berjalan dengan sempurna dan sesuai dengan harapan perancang.  Dengan  mengimplementasikan  simulasi dinamis,  perancang  dapat  menguji  respons  mesin terhadap  berbagai  kondisi  operasional,  beban,  dan lingkungan. Hal ini membantu dalam mengidentifikasi  potensi  masalah  atau  ketidak seimbangan, memungkinkan perbaikan dan penyesuaian  sebelum  tahap  produksi  fisik  dimulai. Simulasi dinamis juga memainkan peran kunci dalam mengoptimalkan  efisiensi,  keandalan,  dan  umur mesin.  Selain  itu,  simulasi  ini  memungkinkan penghematan  waktu  dan  biaya,  karena  perancang dapat  mengidentifikasi  dan  mengatasi  masalah potensial  tanpa  harus  membuat  prototipe  fisik. Dengan  demikian,  simulasi  dinamis  menjadi  suatu alat  yang  sangat  efektif  untuk  memastikan  bahwa desain  mesin  mencapai  tingkat  kualitas  dan  kinerja yang  diinginkan  sebelum  masuk  ke  tahap  produksi secara nyata.
Dalam  penelitian  ini,  simulasi  dinamis  dilakukan menggunakan perangkat lunak SolidWorks, dan fitur yang digunakan adalah SolidWorks Motion . Fitur ini disediakan  oleh  SolidWorks  untuk  memberikan simulasi dinamis terhadap gerakan mesin yang telah dirancang. Proses simulasi dinamis ini memanfaatkan keunggulan fitur SolidWorks Motion yang
memungkinkan  perancang  untuk  memodelkan  dan menguji berbagai skenario gerakan mesin, menghasilkan  visualisasi  yang  akurat  terkait dinamika sistem. Dengan menggunakan SolidWorks Motion ,  perancang  dapat  mengamati  bagaimana setiap  komponen  berinteraksi  dan  merespons terhadap  gaya  eksternal,  beban,  dan  kondisi operasional  lainnya.  Hasil  simulasi  ini  memberikan pemahaman  mendalam  tentang  kinerja  dinamis mesin,  memungkinkan  identifikasi  potensi  masalah dan perbaikan sebelum melangkah ke tahap produksi fisik. Dengan demikian, penggunaan fitur SolidWorks Motion dalam simulasi dinamis menjadi langkah  kunci  dalam  memastikan  desain  mesin mencapai  tingkat  kualitas  dan  efisiensi  yang diinginkan.
Hasil  dari  penelitian  yang  dilakukan  adalah  sebagi berikut :
Gambar  6 Tahap Awal
Pada tahap awal proses motion yang dilakukan adalah mengatur  fitur motion melalui  fitur  ADD-INS  yang tersedia di SolidWorks. Dalam proses ini, pengguna dapat mengakses fitur-fitur khusus yang mendukung analisis  dinamis,  salah  satunya  adalah  SolidWorks Motion .  Melalui  fitur  ADD-INS,  pengguna  dapat mengaktifkan atau menambahkan modul-modul yang diperlukan untuk memulai simulasi gerak. Pengaturan  ini  menjadi  dasar  yang  memungkinkan integrasi  fitur-fitur motion ke  dalam  lingkungan desain  SolidWorks.  Dengan  mengaktifkan  fitur motion ,  perancang  dapat  memulai  proses  simulasi dinamis, memberikan kemampuan untuk memodelkan dan menganalisis gerakan mesin secara lebih  mendalam.  Pengaturan  awal  ini  menjadi langkah  krusial  dalam  menyelaraskan  perangkat lunak dengan kebutuhan simulasi dinamis yang akan dilakukan  pada  desain  mesin,  membuka  pintu  bagi tahapan  selanjutnya  dalam  analisis  dinamika  sistem secara komprehensif.
Langkah  berikutnya  adalah  melakukan  pengaturan untuk  menentukan  keperluan  simulasi  dinamis, apakah  itu  untuk  keperluan  analisis  atau  pembuatan video,  yang  khususnya  diterapkan  dalam  penelitian ini  adalah  simulasi  gerak  dari  proses  pengampalan kayu. Pengaturan ini melibatkan penetapan parameter dan  kondisi  simulasi  yang  sesuai  dengan  skenario pengampalan  kayu  yang  ingin  diuji.  Dengan menyesuaikan setting , penelitian ini dapat memfokuskan  simulasi  pada  aspek-aspek  kritis  dari gerakan dalam proses pengampalan, seperti kecepatan,  gaya,  dan  interaksi  antara  berbagai komponen  mesin.  Pengaturan  yang  cermat  ini memastikan  bahwa  hasil  simulasi  mencerminkan kondisi  yang  realistis  dan  relevan  dengan  tujuan penelitian,  baik  untuk  analisis  teknis  maupun  untuk pembuatan video ilustratif. diuji.
Gambar  8 Proses Pengamplasan
Dalam proses ini, pengaturan fokus pada pengendalian masuknya kayu ke dalam mesin melalui bilah-bilah  brush  dengan  memanfaatkan  gerakan sepanjang  sumbu  x.  Pada  tahap  ini,  model  kayu didorong  masuk  ke  dalam  mesin  sebagai  respons terhadap gaya yang dihasilkan oleh gerakan sumbu x tersebut.  Pentingnya  pengendalian  ini  terletak  pada pemastian bahwa proses pengampalan kayu berlangsung  secara  efisien  dan  terkoordinasi.  Selain dari  gaya  yang  dihasilkan  oleh  gerak  sumbu  x, roll yang  terletak  di  bagian  sisi  atas  juga  turut  berperan dalam mendukung proses ini. Roll tersebut membantu mengarahkan  dan  menstabilkan  pergerakan  kayu selama  masuk  ke  dalam  mesin.  Dengan  demikian, pengaturan  ini  menjadi  kunci  dalam  memastikan bahwa  mesin  dapat  menangani  proses  pengampalan dengan

## 4 KESIMPULAN
Simulasi  dinamis,  sebagai  pendekatan  kunci  dalam perancangan  mesin,  membuktikan  keberhasilannya dalam  memastikan  kinerja  mesin  mencapai  standar yang  diinginkan  sebelum  masuk  ke  tahap  produksi fisik.  Melalui  implementasi  SolidWorks Motion , penelitian  ini menunjukkan bahwa  simulasi  dinamis tidak  hanya  mengidentifikasi  potensi  masalah  atau ketidakseimbangan,  tetapi  juga  memungkinkan perancang untuk mengoptimalkan efisiensi, keandalan, dan umur mesin. Fitur SolidWorks Motion memberikan visualisasi yang akurat terkait dinamika sistem,  memungkinkan  perancang  untuk  menguji
berbagai  skenario  gerakan  mesin.  Langkah  awal dalam  proses  simulasi,  seperti  pengaturan  fitur motion melalui ADD-INS, menjadi dasar yang krusial dalam  menyelaraskan  perangkat  lunak  dengan kebutuhan analisis dinamis. Hasil penelitian menunjukkan  bahwa  penggunaan  fitur  SolidWorks Motion memberikan  pemahaman  mendalam  tentang kinerja  dinamis  mesin,  memungkinkan  identifikasi potensi  masalah,  dan  perbaikan  sebelum  produksi fisik  dimulai.  Selain  itu,  tahap  berikutnya  dalam proses motion ,  yang  melibatkan  pengaturan  untuk simulasi  gerak  pengampalan  kayu,  menunjukkan bahwa  pengaturan  cermat  dapat  memfokuskan simulasi  pada  aspek-aspek  kritis  dari  gerakan, memastikan  relevansi  dengan  tujuan  penelitian. Dengan  demikian,  simulasi  dinamis,  khususnya dengan  menggunakan  SolidWorks Motion ,  bukan hanya menjadi alat efektif untuk memastikan kualitas dan efisiensi desain mesin, tetapi juga menghasilkan penghematan waktu dan biaya yang signifikan dalam pengembangan produk.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Diucapkan  terimakasih  kepada  semua  pihak  yang mendukung  dalam  pembuatan  artikel  ini,  juga  rasa terima  kasih  yang  tulus  untuk  Prodi  Teknik  Mesin, FTIK,  Universitas  Nusantara  PGRI  Kediri  atas dorongan ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  P.  T.  Aneka  and  T.  Tbk,  “Pengangkutan  Bijih Nikel  di  Performance  Analysis  of  Belt Conveyor  to  Optimize  the  Transport  of  Nickel Ore  in  PT  .  Aneka  Tambang  Tbk  Ubpn Pomalaa,” vol. 1, no. 4, pp. 48–54, 2017.
[2]  H.  P.  Setyawan,  D.  Suryadi,  D.  T.  Mesin,  F. Teknik, and U. Bengkulu, “Analisis Karakteristik Vibrasi pada Paper Dryer Machine untuk Deteksi Dini Kerusakan Spherical Roller Bearing,” vol. 20, no. 2, pp. 110–117.
[3]  J. Rekayasa, D. A. N. Manajemen, S. Industri, V.  O.  L.  No,  T.  Industri,  and  U.  Brawijaya, “Model  Simulasi  Sistem  Produksi  dengan Sistem  Dinamik  Guna  Simulation  Model  of Production  System  with  System  Dynamic  to,”
vol. 3, no. 2, pp. 256–267.
[4]  G. Chen and M. Qu, “Modeling and analysis of fi t clearance between rolling bearing outer ring and housing,” Journal of Sound and Vibration, vol. 438, pp. 419–440, 2019, doi: 10.1016/j.jsv.2017.11.004.
[5]  S. Tinjauan, K. Kayu, J. Tectona, S. Anggiriani, and J. Sutiawan, “Cepat Tumbuh untuk Bahan Baku Furnitur ( A Review of the Suitability of Fast Growing Teak Wood for Furniture Material ),” vol. 9, no. 1, pp. 69–78, 2023.
[6]  A.  Eka,  N.  Rizali,  E.  F.  Jasjfi,  and  E.  T. Leksono,  “Pengolahan  Kayu  Peti  Kemas
Sebagai Media Upcycle Produk Lampu Meja,” vol. 09, no. September, pp. 1453–1460, 2023.
[7]  A.  Karmana,  I.  P.  Ilyas,  and  A.  Ramdan, “Perancangan  Mesin  Auto  Level  Buff  Kayu Upright Piano Untuk Komponen Panel,” vol. 4, no. 1, pp. 11–24, 2022.
[8]  F. Novyanto, E. Nurraharjo, S. T. Informatika, and  U.  S.  Semarang,  “Penentuan  Jenis  Kayu untuk  Bahan  Meubel  dengan  Metode,”  vol.  5, no. 2, pp. 191–200, 2022.