Static Simulation in Locking Device for Splitset Bolt Design Using SolidWorks 2022

Authors

  • Jefri Kurnia Afandi Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat Author
  • Muchlisinalahuddin Univeristas Muhammadiyah Sumatera Barat Author

Keywords:

Simulation Static, Split-Set, Factor of Safety, Stress, Locking Device

Abstract

A locking device for split-set bolts is used to support underground mining operations by providing friction-based reinforcement. This study evaluates the structural performance of a locking-device design using a finite element–based static simulation approach in SolidWorks 2022. The methodological stages included 3D model construction, assignment of AISI 1020 steel material, definition of fixed supports at the oval-hole region, application of a 16,555 N load along the chuck, and generation of a curvature-based tetrahedral finite element mesh. Twelve bolt configurations (4, 6, and 8 bolts × M20, M18, M16, M14) were analyzed to determine von Mises stress, displacement, and factor of safety (FOS). The optimal configuration was identified as the 4-M18 bolt design, producing 165.475 MPa of stress and an FOS of 2.1. Simulation limitations include the use of static loading, idealized constraints, and the exclusion of dynamic conditions and manufacturing tolerances. Within these constraints, the 4-M18 configuration demonstrates an efficient and safe design suitable for further fabrication.

References

Amine, S., Latifa, O., Souissi, M., Zerradi, Y., & Bahi, A. (2023). Enhancing The Carrying Capacity Of Friction Anchor Bolts Through Cementitious Concrete Injection For Reinforced Support In Underground Mine (Pp. 244–260). Https://Doi.Org/10.1007/978-3-031-49345-4_25

Ashar Uriansyah, F., & Fatkur Rhohman, D. (2024). Dinamic Simulation Solidworks Pada Perancangan Mesin Brush Sander. Jurnal Rekayasa Mesin, 24(1), 15–19.

Fahmi, M. (2022). Analisis Kekuatan Rangka Mesin Pengupas Kulit Kopi Menggunakan Software Solidworks Dengan Metode Elemen Hingga. In Universitas Muhammadiyah Sumatera Barat (Vol. 33, Issue 1).

Fajrin, M. G. F. G., Widiantoro, H., & Zainuddin, Z.-. (2022). Analisis Elemen Hingga Bagian Penekuk Pada Mesin Pembuat Begel Baja Tulangan 8 Mm. Suara Teknik : Jurnal Ilmiah, 13(1), 6. Https://Doi.Org/10.29406/Stek.V13i1.4222

Febril Arif Bumilimantara, R. N. (2019). Uji Tegangan (Stress) Pada Engine Stand Trainer Hino 6 Silinder Menggunakan Aplikasi Autodesk Fusion 360. Jurnal Sains Dan Terapan Politeknik Hasnur, 07(April), 1–23.

Fendi Fardana, F. R. (2024). Analisa Simulasi Kekuatan Rangka Pada Mesin Brush Sander Menggunakan Aplikasi Solidwork. Jurnal Rekayasa Mesin, 24(1), 1–5.

Furqani, I., Arief, R. K., & Muchlisinalahuddin, M. (2022). Analisis Kekuatan Rangka Mesin Perontok Padi Menggunakan Solidworks 2019. Jurnal Engine: Energi, Manufaktur, Dan Material, 6(2), 42. Https://Doi.Org/10.30588/Jeemm.V6i2.1201

Jaya Saputra, T., Kurniyawan, D., Akbar Mantofani, R., & Eko Prasetyo, W. (2023). Analisis Stress, Displacement, Dan Strain Pada Piston Dengan Variasi Bahan Piston Menggunakan Material Aluminium Aa356.0-F, 2618- T61 (Ss), 4032-T6. Etnik: Jurnal Ekonomi Dan Teknik, 2(9), 814–821. Https://Doi.Org/10.54543/Etnik.V2i9.247

M, S., Jamaluddin, J., Aslim, A., & Satra, A. (2022). Perancangan Alat Press Material Komposit Menggunakan Sistem Pneumatik. Iltek : Jurnal Teknologi, 17(02), 94–100. Https://Doi.Org/10.47398/Iltek.V17i02.18

Maulana, S. U., Handoyo, Y., & Supratno, S. (2022). Pelatihan Solidworks Untuk Mendesain Benda Kerja Di Desa Wanasari. An-Nizam. Http://Jurnal.Unismabekasi.Ac.Id/Index.Php/An-Nizam/Article/View/3620

Muchlis, A., & Harfit, A. R. (2024). Kekuatan Statik Rangka Mesin Alat Penyortir Barang Menggunakan Software Solidworks. Agustus, 2(4), 221–231. Https://Doi.Org/10.61132/Venus.V2i4.413

Muslih Nasution, R. H. N. (2020). Analisak Ekerasan Dan Struktur Mikro Baja Aisi1020 Terhadap Perlakuan Carburizing Dengan Arang Batok Kelapa. Buletin Utama Teknik, 15(2), 165–173.

Padang, U. N. (2021). Konstruksi Bangunan Gedung Dan Infrastruktur Yang Berkelanjutan Dan Berkeselamatan. In Lppi Untar (Untar Press) (Issue Juli). Http://Sipil.Ft.Unp.Ac.Id/Wp- Content/Uploads/2019/07/Kurikulum-Pendidikan-Teknik-Bangunan-2017.Pdf

Pranoto, H., Fitri, M., & Sudarma, A. F. (2021). Analisis Statik Pelat Penyambung Pada Ladder Frame Chassis Untuk Kendaraan Pedesaan Dengan Menggunakan Metode Elemen Hingga. Rotasi, 23(1), 18–23.

Putra, D., Hartami, P. N., Cokro, N. F., Tuheteru, E. J., & Korra, M. (2024). Analisis Geoteknik Metode Rmr Dan Q- System Pada Bukaan Area Batching Plant Tambang Bawah Emas Geotechnic Analysis Method Rmr And Q- System At The Batching Plant Opening Area Underground Gold Mine. Jurnal Geosapta, 10(01), 77–84.

Rika Widianita, D. (2023). Analisis Kualitas Cetak Produk Fused Deposition Modeling 3d Printing Menggunakan Polylactic Acid Dan Acrylonitrile Butadiene Styrene. At-Tawassuth: Jurnal Ekonomi Islam, Viii(I), 1–19.

Syaukani, M., Paundra, F., Qalbina, F., & ... (2021). Desain Dan Analisis Mesin Press Komposit Kapasitas 20 Ton.

Journal Of Science …. Https://Journal.Itera.Ac.Id/Index.Php/Jstvc/Article/View/544

Yusuf, N., Earnestly, F., Muchlisinalahuddin, M., Handradol, N., & Setiawan, R. (2019). Perancangan, Pembuatan Dan Pengujian Kereta Pembakar Sampah. Rang Teknik Journal, 2(1).

Downloads

Published

2025-12-31