ANALISA PENYEBAB KERUSAKAN INPUT SHAFT PADA FINAL DRIVE UNIT GD
825A-2DI PT. KOMATSU REMANUFACTURING ASIA
PROPOSAL
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARATUNTUK
MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARIPOLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
MOCHAMMAD ICHWAN IRAWANNIM : 100309155091
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPANJURUSAN TEKNIK MESIN ALAT
BERATBALIKPAPAN2014
DAFTAR ISIHalamaLEMBAR PERSETUJUAN iKATA PENGANTAR iiDAFTAR ISI
ivDAFTAR GAMBAR viiDAFTAR TABEL viiiBAB I PENDAHULUAN1.1 Latar
Belakang 11.2 Rumusan Masalah 31.3 Batasan Masalah 31.4 Tujuan 31.5
Manfaat 31.6 Sistematika Penulisan 4BAB II LANDASAN TEORI2.1
Pengenalan unit motor grader grader 52.2 Final drive motor grader
secara umum 62.3 Komponen Wheel Rear Axle 7 2.3.1 Fungsi Transmisi
7 2.3.2 Fungsi Drive Shaft 8 2.3.3 Fungsi Rear Axle 8 2.3.4 Fungsi
Final Drive 82.4 Cara Kerja Sistem Final Drive dan Tandem 92.5
Planetary gear set 92.6 Bearing 102.7 Sifat-sifat mekanika bahan
232.8 Gaya gesekan 242.9 Analisa Patahan 252.10 Pengamatan Rupture
262.11 Fatigue Rupture 262.12 Brittle Fracture. 272.13 Spindle
Fracture 292.14 Maintenance 32 2.14.1 Tujuan mainteence 32 2.14.2
klasifikasi maintenance 32BAB III METODOLOGI PENELITIAN3.1 Jenis
Penelitian 343.2 Tempat dan Waktu Penelitian 343.3 Metode
Pengumpulan Data 343.4 Instrumen Penelitian 353.5 Diagram Alir
Metode Penelitian 36 3.5.1 Tahap Persiapan 37 3.5.2 Tahap
Pengumpulan Data 37 3.5.3 Tahap Pengelompokan Data 38 3.5.4 Tahap
Analisa dan Kesimpulan 38
DAFTAR PUSTAKALAMPIRAN LAMPIRAN
DAFTAR GAMBARHalamanGambar1.1 Diagram component in 2013 2Gambar
2.1Motor Grader GD 825A-25
Gambar 2.2Final drive secara umum6
Gambar 2.3Komponen Wheel Rear Axle7
Gambar 2.4Tandem di motor grader9
Gambar 2.5planetary gear10
Gambar 2.6Bearing.11
Gambar 2.7bearing pada input shaft11
Gambar 2.8fatigue crack growth27
Gambar 2.9Characteistics Brittle 27
Gambar 2.10 Contoh Characteistics Brittle 28
Gambar 2.11Contoh Brittle fracture of wrought part28
Gambar 2.12Contoh patahan Spindle29
Gambar 2.13View dari dekat patahan spindle30
Gambar 2.14Zoom dari fillet spindle30
Gambar 2.15Rekahan spindle lebih dekat31
DAFTAR TABELHalamanTabel 2.1Proses dis-assembly GD 825A-212
Tabel 2.2Proses assembly GD 825A-217
Tabel 3.1Pengumpulan data dan metode pengumpulan data35
BAB IPENDAHULUAN
0. Latar Belakang
Dalam era globalisasi ini, pertambangan batu bara merupakan
salah satu sektor yang terbesar di indonesia dan berperan
meningkatkan sistem perekonomian di indonesia. Kekayaan alam yang
begitu banyak harus bisa dikelola oleh pemerintah dan hasilnya
dapat dinikmati oleh masyarakat indonesia. Job site yang merupakan
lokasi pertambangaan batu bara. Salah satu unit yang menunjang
produksi penambangan yaitu Motor Grader (GD), dimana Motor Grader
berfungsi sebagai alat untuk membuat jalan, seperti membentuk
jalan, meratakan jalan dan finishing, karena Motor Grader GD 825A-2
di lengkapi beberapa alat-alat perlengkapan kerja yang terpasang
pada Motor Grader GD 825A-2 yang digunakan untuk memenuhi
pekerjaan-pekerjaan tersebut. Salah satu alat perlengkapan kerja
tersebut yang utama adalah blade yang berfungsi meratakan tanah
pada saat melakukan grading. dalam penerapan di lapangan tidak
mungkin keadaan unit selalu dalam keadaan baik, pasti ada seusatu
hal yang menyebabkan unit tersebut mengalami kerusakan. dan salah
satu komponen yang sering mengalami keusakan adalah final drive.
Apabila hal tersebut terjadi, maka harus segera dilakukan overhaul
pada final drive tersebut. dan final drive tersebut harus segera di
kirim ke perusahaan manufacturing agar bias dilakukan proses
disassembly untuk mengetahui kerusakan apa yang terjadi dalam final
drive tersebut. Salah satu perusahaan yang bergerak di bidang
remanufacturing ini adalah tempat saat penulis melakukan OJT (On
The Job Training) di PT.KOMATSU REMANFUACTURING ASIA Balikpapan,
perusahaan ini bergerak di bidang remanufacturing khusus untuk
komponen dari jenis-jenis komatsu baik unit heavy duty dump truck,
dozer, grader, serta wheel loader. Salah satu upaya yag dilakukan
oleh PT.KOMATSU REMANUFACTURING ASIA agar menjaga target
produksinya tetap tercapai adalah dengan cara meminimalisirkan
kerusakan pada komponen suatu unitnya apabila komponen tersebut
sering break down agar komponen tersebut menjadi lebih siap dan
layak pakai dalam jangka waktu yang lama. Saat penulis melakukan
OJT (On The Job Training) di PT.KOMATSU REMANUFACTURING ASIA,
penulis mengamati beberapa kerusakan yang terjadi pada
komponen-komponen yang datang dari site. Salah satu komponen yang
mengalami kerusakan tersebut dan dikirim ke perusahaan ini adalah
kerusakan terjadi permasalahan di bagian Final drive pada Motor
Grader. Salah satu permasalahan yang membuat penulis tertarik
adalah Input Shaft Broken pada Unit Grader GD825A-2.Penulis
mengumpulkan data-data waktu unit melaksanakan schedule overhoul
yaitu pada unit Motor Grader GD 825A-2 selama tahun 2013, agar
pembaca dapat mengerti apakah unit tersebut sedang dalam kondisi
bermasalah atau normal. Unit Motor Grader dalam tahun 2013 yang
melaksanakan perbaikan di PT.Komatsu Remanufacturing Asia.
Gambar 1.1 :Diagram component in 2013Keterangan Grafik :1.
Keterangan Sumbu :1. Sumbu X Menunjukan kondisi komponen.1. Sumbu Y
Menunjukan volume atau jumlah komponen.
Dari grafik di atas dapat disimpulkan pada tahun 2013 untuk
komponen final drive Motor Grader GD 825A-2 yaitu grafik menunjukan
komponen mengalami shaft broken terdapat 2 unit, sementara
mengalami shaft worn terdapat 2 unit dan unit dengan kondisi normal
terdapat 5 unit. Selain itu mahalnya komponen shaft yang baru dan
produksi jumlah komponen yang terbatas serta lamanya waktu
pemesanan shaft yang baru, maka penulisan pada tugas Akhir ini
penulis menetapkan judul sebagai berikut ANALISIS PENYEBAB
KERUSAKAN INPUT SHAFT PADA FINAL DRIVE UNIT GD 825A-2 PT.KOMATSU
REMANUFACTURING ASIA.
0. Rumusan Masalah1.2.1Apa penyebab Input Shaft pada unit
GD825A-2 patah ?1.2.1Bagaimanakah cara meminimalisasi penyebab
Input Shaft patah pada unit GD 825A-2?
1.3 Batasan masalahDalam penyusunan tugas akhir ini penulis
membatasi permasalahan, hanya membahas pada final drive GD 825A-2
dengan penyajian data sampel tanpa melakukan pengujian bahan di
laboratorium atau menggunakan alat uji.
1. 4 Tujuan Penelitian1. Menumbuh kembangkan sikap professional
yang diperlukan mahasiswa untuk memasuki lapangan pekerjaan yang
sesuai dengan bidangnya.1. Agar penulis dapat memahami bagaimana
cara menganalisa penyebab terjadinya kerusakan final drive pada
unit Motor Grader GD 825A-21. Agar pembaca mendapat wawasan lebih
dalam tentang apa itu final drive dan apa pengaruhnya pada sebuah
sistem power train pada Alat Berat.
1. 5 Manfaat Penelitian1. Untuk MahasiswaMenambah ilmu
pengetahuan terhadap penyerapan teknologi baru dari lapangan kerja
yang tidak diperoleh dibangku perkuliahan.1. Untuk
PerusahaanMemperkecil resiko kerusakan yang mungkin terjadi pada
suatu unit alat berat, yang tentu dapat mengurangi efisiensi waktu
kerja dari sebuah perusahaan, terlebih jika waktu yang terbuang
oleh unit tersebut sangat berhubungan dengan cost.1. Untuk Ilmu
PengetahuanMemperluas pandangan pembaca terhadap ilmu pengetahuan
baru yang diterapkan pada dunia kerja khususnya pada aplikasi alat
berat.
1.6Sistematika PenulisanMetode penulisan terdiri dari lima bab,
yang masing-masing terdiri dari beberapa sub bab, yaitu :BAB I
PENDAHULUANBerisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan
masalah, tujuan penulisan, teknik pengumpulan data, waktu dan
tempat pengumpulan data, serta sistematika penulisan.BAB II
LANDASAN TEORIBerisi tentang dasar-dasar teori yang dipakai penulis
dalam menyelesaikan tugas akhir.BAB III METODOLOGI PENELITIANBerisi
tentang jenis penelitian,tempat dan waktu penelitian serta metode
pengumpulan data.BAB IV PEMBAHASANMemuat tentang pembahasan masalah
dan permasalah yang di angkat.
BAB V PENUTUP Penutup dengan sub bab yang berisi tentang
kesimpulan dari masalah yang diangkat dan saran.DAFTAR PUSTAKA.
LAMPIRAN
BAB IILANDASAN TEORI2.1Pengenalan Unit Motor Grader
Gambar 2.1 Motor Grader GD 825A-2Motor grader berfungsi sebagai
alat untuk membuat jalan,seperti membentuk jalan, meratakan jalan
dan finishing, karena Motor Grader GD 825A-2 di lengkapi beberapa
alat-alat perlengkapan kerja yang terpasang pada Motor Grader GD
825A-2 yang di gunakan untuk memenuhi pekerjaan-pekerjaan
tersebut.
2.2Final drive motor grader secara umumKetika Motor Grader
beroperasi dengan blade membentuk sudut kea arah depan atau dengan
articulate chassis, maka akan terbentuk reaksi dalam hal ini. Gaya
yang timbul dari arah depan akan di paksa di teruskan ke sisi
samping dan mesin akan cenderung berputar ( berbelok ) ke kanan
atau ke kiri tergantung pada sudut yang terjadi saat mesin
beroperasi. Dengan hal ini mesin membutuhkan kemampuan untuk
menahan (gaya dari depan) dan mesin mampu berjalan dengan lurus ke
depan, sehingga secara umum, motor grader di desain tidak memakai
differential.
Gambar 2.2 Final drive secara umum
Namun Motor Grader GD 825A-2 adalah tipe artikulit, sehingga
ketika mesin beroperasi dengan beban hanya menumpu di bagian salah
satu sisi (di artikulasikan), roda-roda belakang cenderung slip ke
samping. Dengan alasan ini ,mesin di lengkapi dengan differential
untuk meningkatkan kemampuan menahan keausan pada ban. Pengontrolan
pengoperasian differential sangat sederhana, dengan menekan switch
yang ada di operators compartment.
2.3 Komponen Wheel Rear Axle
Gambar 2.3. Komponen power train dan rear axle di motor
grader(6) Transmission(17) Rear axle(18) Drive shaft(19) Final
drives (20) Tandem(21) Chain assembly(22) Wheel group(23) Parking
brake.2.3.1 Fungsi TransmisiSecara umum transmisi sebagai salah
satu komponen sistem pemindah tenaga(power train)mempunyai fungsi
sebagai berikut :1. Meneruskan tenaga / putaran mesin dari kopling
ke poros propeler.2. Merubah momen yang dihasilkan mesin sesuai
dengan kebutuhan (beban mesin dan kondisi jalan).3. Memungkinkan
kendaraan dapat berjalan mundur(reserve)pada kendaraan lebih dari 2
roda.
2.3.2 Fungsi Drive Shaftdifferential dengan roda akan berubah
sesuai dengan perubahan sudut antara bodi kendaraan terhadap
permukaan jalan selama bergerak.
2.3.3 Fungsi Rear axleRear axle akan menyangga beban dan
meneruskan tenaga penggerak keroda belakangyang disebut juga
driving axle. Bagiannya yaitu rear axle housing, axle shaft dan
bearing roda. Selain itu ada rear axle yang tidak meneruskan tenaga
atau dead axle. Rear axle tipe rigid digunakan pada kendaraan
sedang dan heavy-duty.
2.3.4 Fungsi Final drive Final drive/gardan terdiri dari drive
pinion geaar dan ring gear. drive pinion gear dibuat lebih kecil
dri ring gear, karena untuk mereduksi putaran agar diperoleh momen
putar yang lebih besar, dan fungsi dari drive pinion sendiri adalah
untuk memberi putaran awal yang diderikan oleh poros propeler yang
nantinya akan diteruskan oleh ring gear putarannya.ring gear (gigi
matahari) itu sendiri akan meriduksi putaran yang diberikan oleh
pinion gear yang nantinya akan memutar side gear (roda gigi
samping)yang akan mengubah gerak putar menjadi gerak lurus pada
sistem final drive.Sebuah final drive final drive adalah bagian
dari sistem transmisi daya antara poros drive dan diferensial.
Fungsinya adalah untuk mengubah arah daya yang ditransmisikan oleh
poros melewati 90 derajat ke as roda mengemudi. Pada saat yang
sama. Memberikan pengurangan tetap antara kecepatan poros penggerak
dan poros penggerak roda. Pengurangan atau rasio gigi dari drive
akhir ditentukan dengan membagi jumlah gigi pada gigi cincin dengan
jumlah gigi pada gigi pinion.
Gambar 2.4 Tandem di motor grader
2.4 Cara Kerja Sitstem Final Drive dan TandemFinal drive adalah
sebuah sistem planetary gear yang dapat meningkatkan torsi ke roda,
dan final drive mentransfer torsi ke roda. Setiap roda digerakkan
oleh rantai yang menghubungkan kendaraan roda gigi akhir ke sproket
roda pada setiap poros roda. Final drive ini juga memberikan titik
tumpu point untuk setiap roda tandem. Differential menggerakan sun
gear dan shaft. Planet gear digerakkan oleh Sun gear Planet gear
berputar pada bagian dalam ring gear.Planet gear mengerakan
Carrier. Carrier meneruskan putaran ke poros output kedua sprocket
bergerak ke masing-masing poros output dari final drive. Sprocket
ini berada di tengah tandem yang bergerak di antara roda. Chain
yang berada di antara center dan sprocket roda menggerakan setiap
roda pada tandem drive. Wheel spindle yang splined ke wheel
sproket. Wheel sproket melanjutkan putaran ke wheel spindle .Tandem
housing dihubungkan dengan baut ke Pivot housing. Pivot Housing
memungkinkan roda untuk berosilasi tandem perumahan. dua memakai
cincin, mesin cuci dan dua segel adalah antara drive perumahan
terakhir dan poros perumahan.Roda rumah spindle juga mengandung
komponen untuk rem pelayanan.Komponen rem yang dilumasi dan
didinginkan oleh minyak ditandem perumahan. Minyak ini disebarkan
oleh gerakan roda. Kompensator dapat digunakan untuk memeriksa
keausan untuk komponen rem.
2.5Planetary gear setPlanetary gear set digunakan pada berbaga
sistem, contohnya torque divider, planetary transmission, final
drive dan lainlain. Dinamakan planetary gear set karena operasinya
menyerupai sistetatasurya. Berikut adalah gambar komponen-komponen
planetary gear set.
Gambar 2.5 planetary gear
a)Komponen pada planetary gear set adalah:1. Planet gear disebut
juga planetary gear, pinion atau idler gear. Selain berputar pada
porosnya, planet gear juga berputar mengelilingi sun gear.1.
Carrier1. Ring gear1. Sun gear disebut juga centered gear.
Agar planetary gear dapat bekerja syaratnya yaitu: Diberi input
putaran Salah satu komponen harus ditahan (ring gear, carrier atau
sun gear).
2.6 BearingBearing adalah suatu komponen yang berfungsi untuk
mengurangi gesekan pada machine atau komponen-komponen yang
bergerak dan saling menekan antara satu dengan yang lainnya, atau
mengurangi gesekan data keausan serta hilangnya tenaga akibat
bagian yang saling berputar.
Gambar 2.6. Bearing.
Bila gerakan dua permukaan yang saling berhubungan terhambat,
maka akan menimbulkan panas. Hambatan ini dikenal sebagai gesekan
(friction). Gesekan yang terus menerus akan menyebabkan panas yang
makin lama semakin meningkat dan menyebabkan keausan pada komponen
tersebut. Gesekan yang tidak terkontrol dapat menyebabkan kerusakan
pada komponen dan alat tidak bisa bekerja.Bearing digunakan untuk
menahan / menyangga komponen-komponen yang bergerak. Bearing
biasanya dipakai untuk menyangga perputaran pada shaft, dimana
terjadi sangat banyak gesekan.
gambar 2.7 bearing pada input shaft
Tabel 2.1 Proses Disassembly final drive grader
GD825A-2NoLangkah kerjaGambar
1Lepaskan baut (11), kemudian lepaskan drive shaft (12) dari
coupling
2Tarik keluar coupling (13) dari pinion shaft
3Lepaskan tube (14) bersama dengan o-ring
41) lepaskan pipe (17) bersama dengan o-ring
5Lepaskan tube (19) dan (20) kemudian lepaskan flanges (21) dan
(22)
6Lepaskan side case mounting bolts (23) dan 24 washer (24),
kemudian gantung dan lepaskan side case assembly (25) dari center
case
7Lepaskan bolt (26) kemudian lepaskan plate (27)
8Gantung dan lepas carrier assembly
9Lepaskan holder (34) dan shim (35)
10Lepaskan sprocket (36) dari shaft
11Lepas bearing (37) dari shaft
121. tarik keluar rear axle shaft assembly (38) 1. lepaskan
bolts (39), washer (40) dan plate (41)
15Lepaskan washer (42), o-ring(43) dan shim (44)
16Gantung dan lepaskan flange (45)
171)Tarik keluar bushing (47)2)lepaskan washer (49) dari side
case (48)
18Tarik keluar bearing (51) dari shaft (50)
19Lepaskan ring gear (52) dari center case
20Lepaskan snap ring (53) from axle shaft, kemudian lepaskan
collar (54) dan sun gear (55)
21Lepaskan axle shaft (56) dari center case
22Remove cover (57)
23Lepaskan bevel pinion assembly (58) bersama dengan shim
24Gantung bevel gear assembly (60)
251. lepaskan bolts (65), kemudian lepaskan cage (62) dan (63)1.
lepaskan shim (64)cek nomor dan ketebalan dari shim di kiri dan
kanan,dan simpan pada tempat yang aman.1. naikkan bevel gear
assembly dan lepaskan dari center case (61)1. lepaskan bolts (67),
kemudian lepaskan gear (66)
Tabel 2.11 Proses assembly final drive GD 825A-21Pasang bevel
pada cover ceter case.
2Pasang washer pada bagian belakang cover center case.
3Pasang set gear, kemudian pasang sross shaft pada bagian atas
set gear.
4Assembly pinion gear untuk di pasang pada center case.
5Pasang pinion gear di ke 4 sisi shaft.
6Pasang set gear di bagian atas.
7Pasang bagian case untuk melengkapi center case tersebut.
8Tumpuk plate dan disc dengan di selingi oleh oli.
9Pasang piston dan coover case bagian atas.
10Pasang bearing inner ke pinion, tetapi bearing panasi terlebih
dahulu agar memuai.
11-Kemudian pasang case yang telah terpasang outer bearing
,setelah itu pasang bearing inner di cage.-Setelah itu just dengan
cara di tekan sampai mendapatkan starting torque 1,3kg/m3.
12Case shaft flange di olesi lnp.lnp berfungsi sebagai pelumas
flange agar tidak terjadi keausan,karena grader tidak di lengkapi
dengan suspensi.
13Gabungkan case shaft flange dengan pasangannya bagian
atas.
14-Setelah itu pasang bushing warna hitam.-Kemudian pasang
plate,kemudian kencangkan 4 bolt torque 30-40 kg,agar bushing rapat
untuk menentukan ketebalan shim.
15Selanjutnya lepas 4 bolt dan bushing di ukur dengan depth
.kemudian hasil ukuran dept di tambah 0.1.
16Setelah itu pasang shim sesuai dengan hasil pengukuran
0.5,0.2,0.1. Pasang plate dengan keseluruhan baut dengan bolt
torque 36 kg (96kg/m3).
17-Selanjutnya shaft di beri bearing yang telah di panasi dan di
beri spacer.-Kemudian gabungkan shaft dengan carrier , pasang
holder dan bolt 36.dengan torque 96 kg/m3.
18Gabungkan carrier dan flange.
19Pasang sprocket.
20Pasang holder di sprocket tetapi jangan terlalu kencang ,
untuk di pasang shim dan menentukan rotating torque.kencangkan
dengan bolt 24.
21Lakukan pengejustan dengan cara rotating torque 1.3
kg/m3.(rotating torque > 1,5kg/m3 di tambah shim )(rotating
torque < 1.3 kg/m3 di kurangi shim)
22Center case assy pasang di housing.
23Cage di pasang di samping kanan kiri housing.-Setelah itu
pasang shim di ke 2 cage , semisal pemasangan pertama 2 mili.-Jika
rotating torque center sudah di dapat 1,3 kg/m3 dengan catatan
bearing inne rdi center case tidak ada yang bunyi pada saat di
putar . Setelah itu angkat case assy.
24Cage di pasang di samping kanan kiri housing- Selanjutnya
pasang shim di ke 2 cage ,semisal pemasangan pertama 2 mili.-Jika
rotating torque center sudah di dapat 1,3 kg/m3 dengan catatan
bearing inne rdi center case tidak ada yang bunyi pada saat di
putar .setelah itu angkat case assy.
25Pasang gear pada sisi kanan dan kiri housing.
26Pasang shaft , sun gear dan ring gear.
27Pasang final drive assy.
28Pasang coupling ke pinion shaft.
39Pasang drive shaft ke coupling.
2.7Sifat-sifat mekanik bahan Deformasi terjadi bila bahan
mengalami gaya. Regangan (strain) e, adalah besar deformasi
persatuan panjang, dan tegangan (stress) s , adalah gaya persatuan
luas. Selama deformasi, bahan menyerap energi sebagai akibat adanya
gaya yang bekerja sepanjang jarak deformasi. Kekuatan (strength)
adalah ukuran besar gaya yang diperlukan untuk mematahkan atau
merusak suatu bahan. Keuletan (ductility) dikaitkan dengan besar
regangan permanen sebelum perpatahan, sedangkan ketangguhan
(toughness) dikaitkan dengan jumlah energy yang diserap bahan
sampai terjadi perpatahan. Seorang insinyur perancang menetapkan
persyaratan yang harus dipenuhi oleh sifat-sifat mekanik tersebut.
Untuk pipa baja, misalnya umumnya dipersyaratkan kekuatan yang
tinggi. Dapat juga dipersyaratkaan keuletan yang tinggi untuk
meningkatkan ketangguhan. Karena kekuatan dan keuletan umumnya
tidak sejalan, ahli mekanik tersebut kadang kala harus memadu
keduanya untuk mencapai optimasi persyaratan. (Candra
Irawan).Regangan elastic yang merupakan satu-satunya gejala
deformasi dibawah kekuatan luluh, akan terus naik dengan naiknya
tegangan sampai terjadi deformasi plastic. Regangan elastic ini
mampu balik, sedangkan regangan plastic tidak. Deformasi plastic
pada umumnya terlokalisasi pada daerah susut.1. Keuletan atau besar
regangan plastic sampai perpatahan, dapat dinyatakan dalam
presentasi perpanjangan. Sebagaimana halnya regangan besaran ini
tidak berdimensi. 1. Kekuatan dan kekerasan ialah ketahanan suatu
bahan terhadap deformasi plastic atau tegangan pada waktu patah.1.
Kekerasan di definisikan sebagai ketahanan bahan terhadap penetrasi
pada permukaannya.1. Ketangguhan adalah suatu energi yang
diperlukan untuk mematahkan bahan.
2.8Gaya GesekanGaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat
persentuhan langsung antara dua permukaan benda, arah gaya gesekan
berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda. Besarnya gaya
gesekan ditentukan oleh kehalusan atau kekasaran permukaan benda
yang bersentuhan.1. Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda tidak
bergerak disebut gaya gesekan statis. 1. Gaya gesekan yang terjadi
sewaktu benda bergerak disebut gaya gesekan kinetis.Besar gaya
gesekan statis lebih besar dari gaya gesekan kinetis.
2.9Analisa PatahanPatah atau yang lebih dikenal dengan kata
rupture pada dunia teknik, dapat disebabkan oleh gaya luar secara
spontan. Dalam banyak kasus patah disebabkan oleh kelelahan pada
area dimana stress lebih besar dari batas kelelahan dan terjadi
dalam waktu yang lama.Untuk mata yang terlatih bentuk rupture akan
menceritakan sejarah terjadinya patah tersebut. Pengamatan yang
hati-hati terhadap bentuk patahan akan menjelaskan banyak faktor
berguna, seperti patah ini karena fatigue rupture atau forced
rupture, titik mula patah, arah main stress, besar stress, dan
lain-lain. Dalam teknik mesin ada ilmu yang menginvestigasi dan
menganalisa kerusakan dari suatu komponen berdasarkan data-data
yang ada. Jenis-jenis failure :1. Rupture (putus, patah) :1. Forced
rupture adalah jenis kerusakan yang disebabkan oleh aplikasi beban
satu arah secaratiba-tiba.1. Fatigue rupture (70% penyebab
kerusakan pada metal part), adalah kerusakan dimana patahan berasal
dari crack membesar secara perlahan akibat aplikasi beban
berulang-ulang dalam waktu yang lama.1. Surface deterioration
(kerusakan permukaan)1. Wear adalah berkurangnya lapisan material
akibat kontak antara dua permukaan atau lebih.1. Surface fatigue
adalah terkelupasnya permukaan disebabkan oleh stress yang melebihi
batas lelah.1. Plastic yielding adalah deformasi akibat beban yang
besar.
0. Pengamatan RupturePenyebab sejarah terjadinya rupture dapat
ditunjukkan pada permukaan yang patah. Tampilan permukaan yang
patah ditentukan oleh:a) Bidang geser dan deformasi plastic,
menceritakan apakah rupture tersebut disebabkan oleh gaya yang
tiba-tiba atau kelelahan bahan.b)Bentuk garis ombak (beach mark),
menunjukkan bentuk dan besarnya tegangan (stress), juga kekersan
material.c)Posisi, jumlah dan bentuk stress nuclei beach mark dan
lokasi dari final zone, menentukan tipe stress, arah stress,
rupture starting point dan besarnya stress raiser. Stress raiser
adalah nama umum untuk menyebut faktor penyebab konsentrasi
stress.
2.11Fatigue RuptureFatigue rupture dapat diketahui dengan cara
melihat ciri-ciri yang dimiliki yaitu, retakan yang terjadi
perlahan lahan selama beberapa jam, hari dan bulan atau tahun.
Kerusakan yang halus, tanda retakan dan warna yang cerah atau
mengkilat. Perbedaan antara fatigue rupture dengan forced rupture
dapat diketahui dengan cara menganalisa posisi nucleus atau awal
crack dan arah main stress atau arah bergeraknya crack.Nucleus atau
awal mula crack dapat diketahui dengan cara melihat titik dimana
beach mark mengembang (convergen), dan posisinya bersebrangan
dengan final rupture zone, juga nucleus biasanya berada pada titik
dimana rachet mark mengembang.
Gambar 2.8 fatigue crack growth2.12 Brittle Fracture
Gambar 2.9.Characteistics Brittle Brittle Fracture biasanya
adalah hasil dari kegagalan lainnya dan tidak terkait dengan akar
masalah. Jenis patahan berlangsung sangat cepat, memecahkan part
dan terpisah dalam sepersekian detik dan dapat muncul kristal.
Permukaan patahan mungkin kasar saat disentuh dan jika pecahan yang
dipasang kembali bersama-sama, pada bagian itu akan memiliki
original penampilan artinya sedikit atau tidak ada deformasi
plastis yang terjadi selama mengalami kerusakan atau fracture.
Material yang ditempa yang mengalami perpatahan getas biasanya
meninggalkan cerah warna permukaan dan kilauan seperti berlian
ketika diputar dalam terang. Logam lembut cenderung membentuk
chevrons, fitur permukaan berbentuk V titik tersebut seperti tanda
panah ke situs dimulainya retak. Bahan yang keras dapat membentuk
chevrons, tetapi chevrons sangat sulit untuk ditemukan tanpa
pembesaran dan pencahayaan sudut. Bahan cor yang mengalami patah
getas memberikan patah tumpul atau gelap. Chevrons jarang terlihat
pada patahan tersebut yang tamapak dipermukaanya membuat ini sangat
sulit untuk ditemukan.
Gambar 2.10. Contoh Characteistics Brittle
Bahan Besi iron ini sudah mengalami benturan, benturan dari
beban berat ini membuat patahan yang kasar,sehingga permukaan
patahan tidak memiliki chevrons untuk menunjukjan dimana mulainya
retakan awal.
Gambar 2.11. Contoh Brittle fracture of wrought part
Pada bagian baja tempa juga telah mengalami benturan atau
hantaman, sekali lagi benturan beban membuat patah getas (brittle
fracture). Perhatikan chevrons yang berbeda yang mengarah ke awal
retak. Wajah fraktur memiliki tekstur kasar, dan cerah dan
berkilau.
2.13 Spindle Fracture
Gambar 2.12.Contoh patahan SpindleIni fraktur kelelahan jelas
menunjukkan beach marks menjauh dari initiation sites dengan
fraktur akhir rapuh ditunjukkan oleh chevrons memancar menjauh dari
beach mark tanda terakhir.Flat, fraktur halus di bawah menunjukkan
pertumbuhan retak lambat sedangkan Kasar, rapuh akhirfraktur di
atas menunjukkan retakan cepat pertumbuhan.
Gambar 2.13.View dari dekat patahan spindlePandangan lebih dekat
dari roda 988B fraktur spindle menunjukkan dan beach mark dan
ratchet marks di bagian kelelahan, dan chevrons di final brittle
fraktur sebagian mengalami kegagalan. Sangat mudah untuk melihat
perbedaan dalam permukaan kekasaran antara tumbuh lambat "kelelahan
fraktur lentur" dan cepat rapuh fraktur akhir.
Gambar 2.14. Zoom Dari Fillet spindleIni menutup satu rachet
mark pada permukaan fraktur spindle jelas menunjukkan retakan
kelelahan individu tumbuh di antara mereka. Beach marks tumbuh dari
dalam permukaan pada tingkat yang berbeda memproduksi Rachet marks
di antara irisan. Sebagian retak dan terus tumbuh( menjalar),
sehingga mereka (irisan) bergabung dan membentuk celah tunggal.
Perhatikan bahwa tidak ada kekurangan material dan ada precracks di
permukaan. Kelelahan tampaknya sudah mulai tepat dipermukaan fillet
spindle.Analisa gambar : analisa rekahan - Kelelahan individu
retakan tumbuh antara ratchet menandakan - Ratchet hasil menandakan
dari beberapa kelelahan retak tumbuh dari permukaan pada tingkat
yang berbeda - Kelelahan individu retak akhirnya bergabung dan
kemudian ratchet mark hilang - Tidak ada kekurangan atau precracks
berarti fraktur dimulai pada permukaan pada bagian.
Gambar 2.15. rekahan spindle lebih dekat
Sebelum menyelesaikan analisis kegagalan ini, pastikan untuk
memeriksa kedua bagian dari fraktur karena detail mungkin rusak
pada satu wajah fraktur namun terjaga dengan baik pada yang lain.
Dalam hal ini, melihat yang lain fraktur wajah hanya menegaskan
tanda-tanda jalan yang ditemukan pada hari pertama wajah. Kelelahan
tampaknya telah dimulai pada permukaan fillet. Fakta tentang bagian
pemuatan harus diperoleh untuk menentukan apakah misalignment atau
kondisi lainya yang menyebabkan abnormal beban tinggi pada poros
shaft
2.14 MAINTENANCE (PERAWATAN)Maintenance adalah suatu kegiatan
service untuk mencegah timbulnya keausan tidak normal (kerusakan)
sehingga umur alat dapat mencapai atau sesuai umur yang
direkomendasikan oleh pabrik.
2.14.1. Tujuan 1. Agar suatu alat selalu dalam keadaan siaga
siap pakai (High Avaibility : berdaya guna Physic yang tinggi).1.
Agar suatu alat selalu dalam kondisi yang prima, berdaya guna
mekanis yang paling baik (Best Performance).1. Mencegah gangguan
produksi.1. Mengurangi biaya perbaikan yang lebih besar.
2.14.2. Klasifikasi Maintenance1. Preventive
MaintenancePreventive Maintenance adalah perawatan yang dilakukan
dengan tujuan untuk mencegah kemungkinan timbulnya gangguan atau
kerusakan pada alat / machine. Perawatan ini dilakukan tanpa perlu
menunggu tanda-tanda terjadinya kerusakan.
1. Periodic MaintenancePeriodic Maintenance pelaksanaan service
yang harus dilakukan setelah peralatan bekerja untuk jumlah jam
operasi tertentu. Jumlah kerja jam ini adalah sesuai dengan jumlah
yang ditunjukkan oleh pencatat jam operasi (service meter) yang ada
pada alat tersebut.
BAB IIIMETODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis PenelitianPenelitian ini dirancang sebagai field
researh yaitu penelitian lapangan yang melibatkan pengumpulan data
primer atau informasi baru dan terkait dengan kondisi nyata yang
ada di lapangan dengan metode observasi deskriptif melalui
observasi.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian Penulis melakukan penelitian dan
pengumpulan data pada saat On The Job Training di PT. Komatsu
Remanufacturing Asia Balikpapan. Waktu penelitian dilaksanakan
selama 5 bulan yang dimulai pada tanggal 8 Juni sampai dengan 29
November 2013. 3.3 Metode Pengumpulan DataDalam penyusunan laporan
Tugas Akhir ini, penulis mengumpulkan data berdasarkan pada
teori-teori yang di peroleh selama di bangku kuliah dan pada saat
On The Job Training di PT. Komatsu Remanufacturing Asia Balikpapan.
Pengumpulan data-data dari hasil job dan intreview dengan Quality
Analysis (QA).Dan mengambil dari Failure Analisis Report (FAR),
Emergency Trouble Rreport (ETR), serta buku-buku Referensi
lainnya.Dalam pengumpulan data, ada beberapa teknik yang di
terapkan oleh penulis, yaitu sebagai berikut :1. Observasi yaitu
pengamatan, pengambilan foto-foto dan pencatatan secara sistematis
langsung pada objek yang dituju, untuk memperoleh data atau
informasi yang di perlukan dalam menganalisa permasalahan.1.
Dokumentasi yaitu dengan pengumpulan data-data dari mempelajari,
Emergency Trouble Rreport (ETR), Internet dan lain-lain yang
berhubungan dengan masalah yang diangkat, sebagai pedoman dan
refrensi.1. Melakukan wawancara dengan Quality Analysis (QA)Tabel
3.1 Pengumpulan data dan metode Pengumpulan datakelompok
DataDataJenis DataMetode/Sumber
KualitatifData kerusakanPrimer1. Wawancara Quality Analysis
(QA)
Landasan Teori sekunder Buku referensi,internet,shop manual
Kuantitatif Input shaft brokenprimerObservasi Lapangan
Emergency Trouble Rreport (ETR)SekunderLaporan Mekanik
3.4Instrumen PenelitianInstrumen penelitian adalah alat yang
digunakan untuk mengumpulkan, memeriksa, menyelidiki suatu masalah,
atau mengumpulkan, mengolah, menganalisa dan menyajikan data-data
secara sistematis serta objektif dengan tujuan memecahkan suatu
persoalan atau menguji suatu hipotesis.1. Alat alat untuk
penelitian :1. Alat tulis1. Failure Analysis Report dan Service
Manual1. Kamera1. Tools1. Komputer1. Majun1. Chemical 1. Sarung
Tangan3.5Diagram alir metode penelitian
MulaiIdentifikasi dan Rumusan Masalah
ObservasiDokumentasiStudi Lapangan llLapangaLapanganStudi
LiteraturTAHAP PERSIAPAN
Service manualInternet
Identifikasi VariabelData primerInput shaft brokenPhoto Trouble
TAHAP PENGUMPULAN DATA
Data sekunderEmergency Trouble Report (ETR)Finding Analysis
Report
Pengolahan dataTAHAP PENGELOMPOKAN DATA
Analisa Permasalahan
Kesimpulan dan SaranTAHAP ANALISA DAN
Selesai KESIMPULAN
Gambar 3.1 Diagram Alir Masalah
3.5.1 Tahap PersiapanMemulai identifikasi dan rumusan masalah
objek yang akan diteliti guna mempersiapkan perlengkapan yang
digunakan pada saat melakukan penelitian objek tersebut.
3.5.2 Tahap Pengumpulan Data1. Studi Lapangan1.
DokumentasiDokumentasi yaitu pengumpulan data-data dari mempelajari
shop manual, dan lain-lain, yang berhubungan dengan permasalahan
yang terjadi pada inpu shaft broken.1. ObservasiObservasi yaitu
pengamatan. Pengambilan foto-foto dan pencatatan secara sistematis
secara tidak langsung pada kerusakan yang terjadi pada input shaft.
Agar dapat memperoleh data-data atau informasi, yang diperlukan
untuk menganalisis permasalahan yang terjadi pada input shaft.1.
Studi Literatur1. Service ManualService Manual adalah sebagai
sumber pedoman untuk menganalisis suatu masalah.Untuk mengetahui
komponen final drive, komponen final drive serta cara assembly dan
dissasembly yang benar. Maka shop manual sangat diperlukan sekali
untuk membantu dalam penyelesaiaan suatu analisa.1. Internet
Internet juga sangat diperlukan untuk menambahkan referensi dan
hal-hal lain yang bisa menjadi bahan pertimbangan dalam
menganalisis suatu kerusakan.
3.5.3 Tahap Pengelompokan Data1. Data Primer1. Input shaft
brokenMengumpulkan data - data komponen input shaft yang mengalami
kerusakan pada saat pembongkaran dan inspection component.1. Photo
TroublePengambilan gambar pada komponen input shaft yang rusak
sebagai bukti penelitian.1. Data wawancaraSebagai bukti wawancara
dari technician tentang penyebab terjadinya kerusakan pada input
shaft broken. 1. Data Sekunder1. ETR (Emergency Trouble
Report)Bukti laporan pekerjaan bahwa komponen tersebut mengalami
kerusakan.3.5.4 Tahap Analisa dan Kesimpulan1. Pengolahan
DataBerdasarkan data-data yang telah di dapat, kemudian data-data
tersebut diolah, untuk menentukan langkah awal dalam menganalisis
suatu permasalahan.Kemudian data-data tersebut di olah untuk bisa
menemukan suatu permasalahan yang terjadi.1. Analisa
PermasalahanSetelah melakukan pengolahan data-data tersebut di
analisis untuk menentukan kerusakan yang terjadi sesuai dengan
fakta yang terjadi di lapangan. 1. Kesimpulan dan SaranBerdasarkan
temuan-temuan yang ada di lapangan, penulis dapat menyimpulkan
suatu penyabab kerusakan yang terjadi pada input shaft tersebut.
Kemudian setelah selesai menyimpulkan sesuatu si penulis
selanjutnya penulis membuat saran agar kerusakan dapat di
minimalisir untuk menghemat biaya service.