1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam era globalisasi ini, pertambangan batu bara merupakan salah satu

sektor yang terbesar di indonesia dan berperan meningkatkan sistem

perekonomiaan 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.

2

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 di kirim 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.

Input shaft merupakan salah satu bagian komponen terpenting pada unit Grader, yang diharapkan dapat bekerja dengan maksimal, sehingga proses penggunaan unit juga dapat dimaksimalkan sebagai alat produksi dan bisa menaikkan life time dari komponen tersebut. Kerusakan pada komponen input shaft sangatlah berpengaruh, tentunya hal ini akan memberatkan customer, karena effort yang di akibatkan sangat besar, antara lain down time, production dll. Dari berbagai trouble kerusakan yang terjadi dapat diketahui berapa persen terjadinya kerusakan tersebut sehingga dapat dilakukan persiapan-persiapan cukup dalam mengatasi trouble kerusakan tersebut. Beberapa kerusakan-kerusakan yang terjadi pada support bearing diantaranya:

A. Kerusakan pada sproketnya B. Kerusakan pada bearingnya C. Kerusakan pada shaftnya D. Kerusakan pada bolt mountingnya

Dari uraian yang dikemukakan pada latar belakang, maka penulisan pada tugas Akhir ini penulis menetapkan judul sebagai berikut “ ANALISA KERUSAKAN INPUT SHAFT PADA UNIT GD 825A-2 “ PT.KOMATSU REMANUFACTURING ASIA.

3

1.2 Rumusan Masalah

1.2.1 Mengapa Input Shaft pada unit GD825A-2 patah ?

1.2.2 Bagaimana cara meminimalisasi penyebab Input Shaft patah pada unit GD

825A-2?

1.3 Batasan masalah

Dalam penyusunan tugas akhir ini penulis membatasi permasalahan, hanya membahas pada final drive GD 825A-2 dengan penyajian data sampel tanpa melakukan pengujian laboratorium atau menggunakan alat uji.

1.4 Tujuan dan Manfaat

Tujuan penulisan terdiri dari dua tujuan yaitu :

1. Tujuan Umum

Memenuhi salah satu persyaratan kelulusan program pendidikan diploma

III di Politeknik Negeri Balikpapan.

2. Tujuan Khusus

1. Dapat mengetahui faktor penyebab Iput Shaft Broken.

2. Dapat mengetahui cara meminimalisai penyebab Input Shaft

Broken

1.5 Teknik Pengumpulan Data

A. Dokumentasi yaitu dengan mempelajari Emergency Trouble Report (

ETR) yang berhubungan dengan masalah yang di angkat, yang di

kemukakan, sebagai pedoman dan referensi sehingga penulisan tugas

akhir ini tidak menyimpang dari ketentuan yang ada.

4

B. Wawancara yaitu mengumpulkan data melalui wawancara dengan

supervisor dan mekanik

1.6 Waktu dan tempat Pengumpulan data

Penulis melakukan kegiatan penelitian dan pengumpulan data di PT.

Komatsu Remanufacturing Asia Plant Mulawarmant. Pada tanggal 01

Oktober 2013 – 29 November 2013

1.7 Sistematika Penulisan

Metode penulisan terdiri dari lima bab, yang masing-masing terdiri

dari beberapa sub bab, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah,

tujuan penulisan, teknik pengumpulan data, waktu dan tempat pengumpulan

data, serta sistematika penulisan.

BAB II LANDASAN TEORI

Berisi tentang dasar-dasar teori yang dipakai penulis dalam

menyelesaikan tugas akhir.

BAB III DATA LAPANGAN

Berisi tentang data lapangan pengangkut objek yang di teliti, data

trouble report unit, dalam foto-foto kerusakan pada input shaft.

BAB IV PEMBAHASAN

Memuat tentang pembahasan masalah dan permasalah yang di

angkat.

5

BAB V PENUTUP

Penutup dengan sub bab yang berisi tentang kesimpulan dari masalah

yang diangkat dan saran.

LAMPIRAN.

DAFTAR PUSTAKA.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Kajian pustaka

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 di gunakan untuk memenuhi pekerjaan-pekerjaan tersebut

7

2.2 Final drive grader secara umum

Ketika motor grader beroperasi denganblade 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 berpitar ( 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 diferential

gambar

Namun motor grader gd825a-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 diferential untuk meningkatkan kemampuan menahan keausan pada ban.

Pengontrolan pengoperasian differential sangat sederhana, dengan menekan switch

yang ada di operator’s compartment.

2.3 Pengertian diferential

Diferential adalah suatu komponen untuk meneruskan tenaga putar

sari transmisi melalui propeller shaft yang selanjutnya akan membuat

penyaluran tenaga lebih halus dari final gear ke roda kiri dan kanan pada

kondisi apapun. Saat kendaraan berjalan belok atau saat pada berjalan buruk

8

akan terjadi jarak tempuh yang berbeda antara roda kiri dan kanan. Jika ke

dua roda berputar pada kecepata yang ama yang terjadi adalah slipnya roda

yang mempunyai jarak tempuh yang lebih pendek. Dengan adanya diferential

maka secara otomatis akan membuat kecepatan antara roda kiri dan roda

kanan berbeda sehingga perputaran menjadi lebih halus

Gambar sturktur diferential

2.4 Fungsidiferential

diferential adalah komponen yang berfungsi

2.4.1 Menaikkan torque

Komponen pada diferential yang berfungsi menaikkan torque pinion

dan bevel gear (crown wheel). Pinion yang menerima putaran dari propeller

shaft dan meneruskannya ke crown wheel, karena jumlah gigi dan diameter

dari pinion yang lebih kecil daripada crown wheel maka torque yang

sebelumnya kecil (pinion)akan bertambah pada saat crown wheel berputar

meneruskan putaran pinion

9

2.4.2 Merubah arah putarandari propeller shaft 90 derajat ke axle

Pinion dan crown wheel juga berfungsi merubah arah putaran dari propeller shaft 90

derajat ke axle. Ini terjadi karena kontak dari gigi-gigi pada pinion dan pada crown

wheel bersudut 90 derajat

2.4.3 Membedakan putaran

Pada saat unit berbelok, putaran roda bagian dalam cenderung lebih

lambat daripada putaran roda bagian luar, hal ini di maksudkan agar unit dapat

berbelok dengan baik dan tidak slip. Jika roda antara yang kiri dan kanan

selalu sama, maka tidak akan membelok. Disinilah fungsi diferential yang

membuat putaran roda kiri dan kanan berbeda, sehingga unit dapat berbelok

dengan baik

2.5 Jenis- jenis diferential

2.5.1 Standard diferential

Standard diferential jenis ini paling banyak di gunakan pada kendaraan

ringan karena kontruksinya sederhana , yang hanya terdiri dari bevel gear,

bevel pinio,diferential case, pinion gear ,spider shaft,dan dide gear

Gambar standard diferential

10

2.5.2 No-spin diferential

Pada No-SPIN differential, spider shaft langsung terhubung dengan

jaw clutch yang di-spline dengan side gear. Saat bergerak lurus, jaw clutch

akan engage dan spider shaft tengah memutar axle dengan kecepatan yang

sama.

Bila putaran salah satu roda melebihi putaran penggerak atau overrun, No-

SPIN differential akan memutuskan hubungan dengan roda yang berputar

lebih cepat tadi dengan cara memisah kan spider shaft dari jaw clutch. Roda

yang berputar lebih cepat tadi akan bebas. Semua torsi dan kecepatan akan

dikirimkan ke roda yang putarannya lebih lambat.

Gambar no-spin diferential

2.5.3 Limited slip diferential

Limited slip differential dirancang untuk memungkinkan tenaga

disalurkan dengan sama pada kedua roda sampai kondisi pijakan

menyebabkan variasi cengkraman antara roda kiri dan kanan. Pada differential

jenis ini terdapat dua multidisc clutch. Setiap clutch menghubungkan side

gear dengan rotating housing. Kedua roda akan digerakkan dengan torsi dan

kecepatan yang sama saat bergerak lurus bila kondisi pijakan kedua roda

cukup bagus. Pada standard differential, bila machine di angkat dan salah satu

11

roda di rem, roda lainnya akan berputar lebih cepat. Pada limited slip

differential, clutch membuatnya lebih sulit terjadi karena faktor yang

meningkat secara proporsional terhadap torsi input. Efek penguncian terjadi

karena adanya gesekan internal pada gaya pemisahan dalam differential akan

menekan clutch pack. Ini mengakibatkan torsi pada roda yang berputar cepat

akan disalurkan ke roda dengan kondisi pijakan yang bagus.

Gambar limited slip diferential

2.5.4 Diferential lock

Differential lock umumnya digunakan pada motor grader. Differential

jenis ini dapat diaktifkan dan dikunci menggunakan differential switch pada

kabin operator. Bila operator mengingin kan machine bergerak lurus maka

differential harus di kunci. Hal ini mengakibatkan semua torsi dipindahkan ke

empat roda tandem pada semua kondisi pijakan. Untuk mengurangi radius

belok machine dan untuk mengurangi keausan pada ban maka differential

lock harus dimatikan.

Differential untuk motor grader memiliki clutch antara side gear kiri

dan differential housing. Saat differential terkunci, solenoid akan mengalirkan

oli ke belakang piston untuk meng-engage -kan clutch sehingga side gear kiri

akan berputar dengan kecepatan yang sama dengan rotating housing. Pinion

gear tidak akan berputar pada porosnya sebab spider shaft dan side gear

berputar dengan kecepatan yang sama. Pinion gear akan menahan side gear

12

satunya. Kedua axle shaft (kiri dan kanan) kemudian akan berputar dengan

kecepatan yang sama dengan rotating housing. Bila differential switch di-off-

kan, solenoid akan menutup aliran oli menuju clutch pack sehingga kedua side

gear akan berputar bebas. Differential lock mendorong salah satu dari side

gear agar ber putar bersama rotating housing. Ini mengakibatkan differential

bekerja seperti solid axle dan memindahkan semua torsi ke kedua roda (kiri

dan kanan). Hal ini menyebabkan kedua roda berputar dengan kecepatan yang

sama, tanpa terpengaruh kondisi pijakan.

Gambar diferential lock

2.6 Prinsip dasar diferential

Bila beban (w) yang sama diletakkan pada setiap rack, kemudian

shackle ditarik ke atas maka kedua rack akan terangkat pada jarak yang sama

sejauh shackle ditarik ke atas, selama tahanan pada kedua sisi pinion sama.

Bila beban yang lebih besar diletakkan pada rack sebelah kiri dan

shackle ditarik ke atas seperti pada gambar (b), pinion akan berputar

sepanjang gigi rack yang mendapat beban lebih berat disebabkan adanya

perbedaan tahanan yang diberikan pada pinion dan ini mengakibatkan rack

yang mendapat beban lebih kecil akan terangkat. Jarak rack yang terangkat

sebanding dengan jumlah putaran pinion.

13

Gambar prinsip dasar kerja diferential

2.7 Cara kerja diferential

2.7.1 Pada saat jalan lurus.

Pada saat kendaraan jalan lurus pada jalan datar tahanan gelinding

(rolling resistance) pada kedua roda penggerak (drive gear) relatif sama.

Bila tahanan kedua poros axle belakang sama (A dan B) , pinion tidak

berputar sendiri tetapi ring gear, differential case dan poros pinion berputar

bersama dalam satu unit. Dengan demikian pinion hanya berfungsi untuk

menghubung-kan side gear bagian kiri dan kanan, sehingga menyebabkan

kedua drive wheel berputar pada rpm yang sama.

Gambar pada saat jalan lurus

14

2.7.2 Pada saat membelok.

Pada saat kendaraan membelok ke kiri tahanan roda kiri lebih besar

dari pada roda kanan. Apabila differensial case berputar bersama ring gear

maka pinion akan berputar pada porosnya dan juga pergerak mengelilingi side

gear sebelah kiri, sehingga putaran side gear sebelah kanan bertambah, yang

mana jumlah putaran side gear satunya adalah 2 kali putaran ring gear.

Hal ini dapat dikatakan bahwa putaran rata-rata kedua roda gigi adalah

sebanding dengan putaran ring gear.

Gambar pada saat membelok

2.8 Komponen –komponen diferential

2.8.1 Final gear

Setelah kecepatan di kurangi dan torque di tambah oleh transmisi setelah

melewati propeller shaft tenaga akan di gunakan untuk memutar roda, saat

awal unit bergerak tidak di perlukn kecepatan tetapi torque yang besar. Oleh

karena itu, untuk menambah torque dari output transmisi di buat gear reduksi

yang dinamakan final gear. Selain itu, final gear berfungsi untuk merubah

arah tenaga dari propeller shaft ke roda kanan dan kir, oleh karena itu

umumnya di gunakan untuk kombinasi bevel gear. Saat ini final gear di bagi

menjadi 3,yaitu: worm gear.spiral bevel gear,hypoid gear

2.8.1.1 Worm gear

15

Karakteristik tipe ini smooth,karena poros drive gear dan driven gear

tidak lurus, level lantai dapat lebih mudah dan ratio reduksinya lebih besar

lebih mudah di capai. Tetapi tipe ini hanya di gunakan untuk sedikit jenis

kendaraan tipe heavy duty dan cenderung untuk panas karena karena transmisi

rendah

gambar worm gear

2.8.1.2 Spiral bevel gear

Karakteristiknya terus menerus,smooth,kapasitas torque dan efesiensi

transmisi tinggi,karena itu tipe ini sekarang banyak di gunakan untuk efesiensi

bahan bakar kendaraan. Konstruksi antara poros dan ring gear pada tipe ini

satu garis lurus

Gambar spiral bevel gear

16

2.8.1.3 Hypoid gear

Hypoid gear mempunyai tipe spiral bevel gear,keduanya mempunyai

bentuk gear yang hampir sama, tetapi anatara poros drive gear dan driven gear

pada tipe hypoid tidak lurus (garis tengah pinion lebih rendah dari garis

tengah ring gear) sehingga level lantai dapat lebih rendah. Selain itu tipe ini

lebih tahan lama dan tidak menimbulkan kebisingan

gambar hypoid gear

2.8.2 Diferential gear

Diferential gear yang terdiri dari perkaitan antara pinion gear dengan

side gear, yang berfungsi untuk membedakan putaran roda kiri dan kanan, jika

kendaraan berbelok ke kanan, maka side gear kiri yang mengitari side gear

tersebut dan sebaliknya

Gambar diferential gear

17

2.8.4 Bearing

Beberapa control gear pinionnya mempunyai support bearing yang

bearada pada gear housing di dalam crown wheel gear. Crown wheel di

pasang dengan diferential housing dan di dukung tapper roller bearing

gambar bearing pada diferential gear

2.8.5 housing

housing adalah komponen menutup dan melindungi shaft,mendukung

berat kendaraan dan beban, dan melindungi final gear yang terpasang pada

bagian tengah housing.

Gambar housing

2.9 Gear ratio

gear ratio adalah suatu perbandingan antara jumlah roda gigi crown

wheel dengan jumlah roda gigi pinion. Pada kendaraan tanpa hub reduction

gear, reduksi terjadi pada central gear sehingga putaran half shaft lebih lambat

18

daripada putaran propeller sahft, pada kendaraan dengan hub reduction gear,

reduksi tersebut menghasilkan tenaga yang lebih besar di banding dengan

kendaraan tanpa hub reduction gear.

Gear ratio tergantung dari jumlah gigi yang ada pada pinion dan bevel gear.

Semakin besar gear ratio suatu diferential maka semakin besar pula momen

yang di hasilkan diferential tersebut. Untuk menghitung gear ratio ini dapat

menggunakan rimus

Gear ratio= jumlah gigi ring gear

jumlah gigi drive pinion

2.10 Assembly final drive GD 825A-2

No 1.assembly center case

Gambar

1

cover center case

bagian depan di pasang pada bevel gear,pertama di beri dolpin dan di beri loctite 648.kemudian kencangkan dengan bolt 27 untuk mengencangkan bevel dan cover center case bagian depan →dolpin berfungsi sebagai pelurus dan lock antara case dan bevel gear. →loctite 648

19

berfungsi merekat center case dan bevel gear

2 bagian belakang di beri washer kuning.setelah itu letakan center case assy menghadap ke lantai sehingga bagian cover center case di baawah →washer berfungsi mengurangi gesekan antara set gear dan center case

3 kemudian pasang set gear kemudian pasang cross shaft di atasnya

20

4 -langkah –langkah assembly pinion gear di center case

1. Pasang outer yang telah di dinginkan terlebih dahulu pada pinion gear

2. Bearing inner yang besar pasang di sleeve setelah di panasi

3. Gabungkan sleeve dan gear

4. Pasang bearing inner yang kecil di atas assembly sleeve dan pinion

21

5. Kencangkan dengan nut 96 kg yang sebelumnya di beri loctite 262

6. Kemudian cek pinion gear mutar ato tida

5

setelah itu pasang pinion gear di ke -4 sisi shaft

22

6 dan pasang set gear bagian atas .

7 Setelah itu pasang bagian case untuk melengkapi center case tersebut

8 -selanjutnya tumpuk plate dan disc dengan di selingi oleh oli.

23

9 kemudian pasang piston dan coover case bagian atas di beri seal kemudian gaabungkan piston cover case .setelah itu pasang cover pada bagian atas plate dan disc .kencangkan dengan bolt 24 →piston berfungsi mendorong plate dan disc pada saat enggide

No 2.assembly cage

Gambar

1 -pasang bearing inner ke pinion ,tetapi bearing panasi terlebih dahulu agar memuai,

24

2 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 -kemudian lock nut segi enam di torque sebesar 42 kg/m3 (lock nut berfungsi mencegah agar adjustment preload tidak berubah

No 3.assembly flange

Gambar

25

1 -pertama case shaft flange di olesi lnp →lnp berfungsi sebagai pelumas flange agar tidak terjadi keausan,karena grader tidak di lengkapi dengan suspensi

2 -kemudian gabungkan case shaft flange dengan pasangannya bagian atas

26

3 -setelah itu pasang bushing warna hitam -setelah itu pasang plate,kemudian kencangkan 4 bolt torque 30-40 kg,agar bushing rapat untuk menentukan ketebalan shim , →bushing berfungsi untuk mengurangi gesekan antara flange dan case saft

4 selanjutnya lepas 4 bolt dan bushing di ukur dengan depth .kemudian hasil ukuran dept di tambah 0.1

27

5 -setelah 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)

No 4.assembly di carrier gambar 1

+ shaft -shaft pertama di bersihkan agar di ketahui terjadi keretakan pada shaft atau tidak -selanjutnya shaft di beri bearing yang telah di panasi dan di beri spacer -kemudian gabungkan shaft dengan carrier ,pasang pasang holder dan bolt 36.dengan torque 96 kg/m3

28

2 .setelah itu gabungkan carrier dan flange

29

3 -selanjutnya pasang sprocket atas bawah

4 -dan kemudian pasang holder di sprocket tetapi jangan terlalu kencang ,untuk di pasang shim dan menentukan rotating torque.kencangkan dengan bolt 24

5 -selanjutnya lakukan penejustan 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)

30

6 5.housing center case -center case assy pasang di housing -

31

7 kemudian cage 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.

8 -selanjutnya pasang cage assy di housing dengan di pasang shim di antara cage dan housing,mula-mula pasang 2 mili -kemudian pasang kembali case untuk mengukur adjustment tooth contact antara pinion dan bevel gear (backlash 0.25-0.33 mm

32

9 7.pasang gear pada housing kanan kiri

10 -setelah itu pasang shaft ,sun gear dan ring gear

33

11 -kemudian pasang final drive assy

34

2.11 Disassembly final drive grader GD825A-2

no Langkah kerja gambar

1 Lepaskan baut (11), kemudian lepaskan drive

shaft (12) dari coupling

2 Tarik keluar coupling (13) dari pinion shaft

3 Lepaskan tube (14) bersama dengan o-ring

4 1) lepaskan pipe (17) bersama dengan o-ring

5 Lepaskan tube (19) dan (20) kemudian lepaskan

flanges (21) dan (22)

35

6 Lepaskan side case mounting bolts (23) dan 24

washer (24), kemudian gantung dan lepaskan

side case assembly (25) dari center case

7 Lepaskan bolt (26) kemudian lepaskan plate

(27)

8 Gantung dan lepas carrier assembly

9 Lepaskan holder (34) dan shim (35)

10 Lepaskan sprocket (36) dari shaft

11 Lepas bearing (37) dari shaft

36

12 1) tarik keluar rear axle shaft assembly

(38)

2) lepaskan blots (39),washer (40) dan

plate (41)

15 Lepaskan washer (42), o-ring(43) dan shim (44)

16 Gantung dan lepaskan flange (45)

17 1)Tarik keluar bushing (47)

2)lepaskan washer (49) dari side case (48)

18 Tarik keluar bearing (51) dari shaft (50)

37

19 Lepaskan ring gear (52) dari center case

20 Lepaskan snap ring (53) from axle shaft,

kemudian lepaskan collar (54) dan sun gear (55)

21 Lepaskan axle shaft (56) dari center case

22 Remove cover (57)

23 Lepaskan bevel pinion assembly (58) bersama

dengan shim

24 Gantung bevel gear assembly (60)

38

25 1) lepaskan bolts (65), kemudian lepaskan

cage (62) dan (63)

2) lepaskan shim (64)

cek nomor dan ketebalan dari shim di

kiri dan kanan,dan simpan pada tempat

yang aman

3) naikkan bevel gear assembly dan

lepaskan dari center case (61)

4) lepaskan bolts (67), kemudian lepaskan

gear (66)

2.12 Teori keausan

Keausan adalah hilangnya material dari permukaan benda padat sebagai

akibat dari gerakan mekanik. Keausan umumnya sebagai kehilangan material yang

timbul sebagai akibat interaksi mekanik dua permukaan yang bergerak sliding dan di

bebani. Ini merupakan fenomena normal yang terjadi jika dua permukaan saling

bergesekan, naka aka nada keausan. Atau perpindahan material. Apabila dua material

di tekan bersama maka akan terjadi kontak pada bagian permukaan. Keausan tidak

diinginkan karena material yang hilang akibat dari keausan akan menyebabkan

penurunan kerja suatu mekanisme. Pembentukan partikel keausan pada pasangan

permukaan sliding yang sangat rapat dapat menyebabkan mekanisme terhambat atau

bahkan macet meskipun umur peralatan masih baru (mazzuco 2003)

Keausan akan terjadi lebih besar pada kondisi tanpa pelumasan di bandingkan

kondisi permukaan yang di beri pelumas dengan baik. Apabila permukaan yang keras

bergesekan dengan yang lebih lunak maka permukaan yang akan tergoreskan dengan

permukaan yang kasar, keausan juga bias di sebabkan oleh patahan partikel keras

yang bergesekan di antara dua permukaan lebih lunak. Keausan terjadi karena adanya

39

partikel lebih keras dari permukaan yang bergeseka. Semakin kasar permukaan maka

tingkat keausan semakin besar (bale 2009)

2.12.1 Mekanisme keausan terdiri dari :

Sebagaimana telah di sebutkan pada bagian, material jenis apapun akan mengalami

keausan dengan mekanisme yang beragam, yaitu keausan adhesive,keausan

abrasive,keausan oksidasi,keausan erosi

2.12.1.1 Keausan adhesive ( Adhesive wear )

Terjadi bila kontak permukaan dari dua material atau lebih mengakibatkan adanya

perlekatansatu sama lainnya ( adhesive ) serta deformasi plastis dan pada akhirnya

terjadi pelepasan /

pengoyakan salah satu material seperti di perlihatkan pada gambar 2 di bawah ini :

gambar keausan adhesive

Faktor yang menyebabkan adhesive wear :

1. Kecenderungan dari material yang berbeda untukmembentuk larutan padat

atau senyawa intermetalik.

40

2. Kebersihan permukaan.

Jumlah wear debris akibat terjadinya aus melalui mekanismeadhesif ini dapat

dikurangidengan cara ,antara lain :

1. Menggunakan material keras.

2. Material dengan jenis yang berbeda, misal berbedastruktur kristalnya.

2.12.1.2Keausan Abrasif ( Abrasive wear )

Terjadi bila suatu partikel keras (asperity) dari material tertentumeluncur pada

permukaan material lain yang lebih lunak sehingga terjadi penetrasi atau pemotongan

material yang lebih lunak,seperti gambar di bawah ini. tingkat keausan pada

mekanisme ini di tentukan oleh derajat kebebasan ( degree of freedom) partikel keras

atau asperity tersebut.

gambar keausan abrasive

Sebagai contoh partikel pasir silica akan menghasilkan keausan yang lebih tinggi

ketika diikatpada suatu permukaan seperti pada kertas amplas, dibandingkan bila

pertikel tersebut berada didalam sistem slury. Pada kasus pertama, partikel tersebut

kemungkinan akan tertarik sepanjangpermukaan dan akhirnya mengakibatkan

pengoyakan. Sementara pada kasus terakhir, partikeltersebut mungkin hanya berputar

( rolling ) tanpa efek abrasi.

41

Faktor yang berperan dalam kaitannya dengan ketahanan material terhadap

abrasivewear antara lain:

1. Material hardness

2. Kondisi struktur mikro

3. Ukuran abrasif

4. Bentuk

Abrasif Bentuk kerusakan permukaan akibat abrasive wear, antara lain :

1. Scratching

2. Scoring

3. Gouging

2.12.1.3 Keausan Oksidasi/Korosif ( Corrosive wear )

Proses kerusakan dimulai dengan adanya perubahan kimiawi material di permukaan

oleh faktorlingkungan. Kontak dengan lingkungan ini menghasilkan pembentukan

lapisan pada permukaandengan sifat yang berbeda dengan material induk. Sebagai

konsekuensinya, material akan

mengarah kepada perpatahan interface antara lapisan permukaan dan material induk

danakhirnya seluruh lapisan permukaan itu akan tercabut

gambar keausan oksidasi

42

2.12.1.4 Keausan Erosi ( Erosion wear )

Proses erosi disebabkan oleh gas dan cairan yang membawa partikel padatan yang

membenturpermukaan material. Jika sudut benturannya kecil, keausan yang

dihasilkan analog denganabrasive. Namun, jika sudut benturannya membentuk sudut

gaya normal ( 90 derajat ), makakeausan yang terjadi akan mengakibatkan brittle

failure pada permukaannya, skematispengujiannya seperti terlihat pada gambar di

bawah ini :

gambar keausan erosi

2.13 Sifat-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

43

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.

a) Keuletan atau besar regangan plastic sampai perpatahan, dapat

dinyatakan dalam presentasi perpanjangan. Sebagaimana

halnya regangan besaran ini tidak berdimensi.

b) Kekuatan dan kekerasan ialah ketahanan suatu bahan terhadap

deformasi plastic atau tegangan pada waktu patah.

c) Kekerasan di definisikan sebagai ketahanan bahan terhadap

penetrasi pada permukaannya.

d) Ketangguhan adalah suatu energi yang diperlukan untuk

mematahkan bahan.

2.14 Perpindahan Panas

Perpindahan panas didefinisikan sebagai ilmu umtuk meramalkan

perpindahan energi yang terjadi karena adanya perbedaan suhu diantara benda

atau material (Holman,1986). Perpindahan panas berhubungan dengan laju

perpindahan panas dan penyebaran suhu dalam sistem. Pada alat penukar

panas, perpindahan panas berlangsung dengan cara:

1. Konduksi

Konduksi adalah perpindahan panas melalui kontak langsung antara

molekul zat yang berbeda suhu. Besaran perpindahan panas secara

konduksi tergantung pada nilai konduktivitas panas bahan.

2. Konveksi

Konveksi merupakan perpindahan panas yang dihubungkan dengan

44

pergerakan fluida. Jika fluida bergerak karena adanya gaya gerak dari

luar maka disebut konveksi paksa, sedangkan jika pergerakan fluida

terjadi karena perbedaan masa jenis yang disebabkan oleh perbedaan

suhu disebut konveksi alami.

3. Evaporasi (penguapan)

Dalam pemindahan panas yang didasarkan pada evaporasi, sumber

panas hanya dapat kehilangan panas. Misalnya panas yang dihasilkan

oleh tubuh manusia, kelembaban dipermukaan kulit menguap ketika

udara melintasi tubuh.

4. Radiasi.

Radiasi ialah pemindahan panas atas dasar gelombang-gelombang

elektromagnetik. Misalnya tubuh manusia akan mendapat panas

pancaran dari setiap permukaan dari suhu yang lebih tinggi dan ia akan

kehilangan panas atau memancarkan panas kepada setiap obyek atau

permukaan yang lebih sejuk dari tubuh manusia itu. Panas pancaran

yang diperoleh atau hilang, tidak dipengaruhi oleh gerakan udara, juga

tidak oleh suhu udara antara permukaan-permukaan atau obyek-obyek

yang memancar, sehingga radiasi dapat terjadi di ruang hampa.

2.15 Gaya Gesekan Gaya 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.

2. Gaya gesekan yang terjadi sewaktu benda bergerak disebut gaya

gesekan kinetis.

Besar gaya gesekan statis lebih besar dari gaya gesekan kinetis.

45

2.16 Analisa Patahan

Patah 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 :

a) Rupture (putus, patah) :

Forced rupture adalah jenis kerusakan yang disebabkan oleh

aplikasi beban satu arah secaratiba-tiba.

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.

b) Surface deterioration (kerusakan permukaan)

Wear adalah berkurangnya lapisan material akibat kontak antara

dua permukaan atau lebih.

Surface fatigue adalah terkelupasnya permukaan disebabkan

oleh stress yang melebihi batas lelah.

Plastic yielding adalah deformasi akibat beban yang besar.

2.16.1 Pengamatan Rupture

Penyebab sejarah terjadinya rupture dapat ditunjukkan pada

permukaan yang patah. Tampilan permukaan yang patah

ditentukan oleh:

46

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.

2.16.2 Fatigue Rupture

Fatigue 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.

47

Gambar fatigue crack growth

Sumber : Internet (perpatahan)

2.17 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.

2.17.1. Tujuan

Agar suatu alat selalu dalam keadaan siaga siap pakai (High

Avaibility : berdaya guna Physic yang tinggi).

Agar suatu alat selalu dalam kondisi yang prima, berdaya guna

mekanis yang paling baik (Best Performance).

Mencegah gangguan produksi.

Mengurangi biaya perbaikan yang lebih besar.

2.17..2. Klasifikasi Maintenance

1. Preventive Maintenance

Preventive 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.

2. Periodic Maintenance

Periodic 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. Untuk Periodic Maintenance ini, meliputi :

48

A. Periodic inspectionPeriodic Maintenance adalah

Pemeriksaan atau inspeksi harian sebelum unit

dioperasikan dan

49

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Jenis penelitian

Penelitian ini di rancang sebagai field research yaitu penelitian lapangan yang

melibatkan pengumpulan data primer atau informasi yang baru dan terkait dengan

kondisi yang nyata yang ada di lapangan dengan metode observasi deskriptif melalui

observasi lapangan (George Allen &Unwin1984).

3.2 Tempat dan waktu penelitian

Tempat penelitian di lakasanakan di PT.Komatsu Remanufacturing

Asia , Balikpapan, Kalimantan Timur. Waktu penelitian di laksanakan selama

5 bulan yang di mulai tanggal 8 juni 2013 sampai dengan 30 november 2013.

3.3 Instrumen penelitian

Untuk memperoleh data tentang analisis penyebab kerusakan pada

input shaft GD 825A-2. penulis menggunakan teknik pengelompokan data

secara kualitatif berdasarkan data lapangan yaitu, dokumentasi, observasi, dan

beberapa referensi lainnya maka di susun instrumen penelitian melalui

beberapa tahap yaitu:

1. Mengidentifikasi dan merumuskan masalah yang terjadi

2. Mengumpulkan data yang berkaitan dengan rumusan masaah

3. Menganalisis penyebab trjadinya permasalahan dari data- data

yang telah di kumpulkan.

50

3.4 Diaram air penelitian

strat

Studi lapangan:

Observasi

dokumentasi

Identfikasi masalah

Perumusan tujuan dan manfaat

Studi literatur:

Shop manual

internet

Pengumpulan data:

Data ETR

Photo trouble

Pengolahan data

Analisa data

Kesimpulan dan saran

finish

51

3.4.1 Studi lapangan

3.4.1.1 Observasi

Observasi yaitu pengamatan. Pengambilan foto-foto dan

pencatatan secara sistematis pada kerusakan yang terjadi pada final

drive. Agar dapat memeperoleh adata-data atau informasi, yang di

perlukan untuk menganalisis permasalahan yang terjadi pada final

drive.

3.4.1.2 Dokumentasi

Dokumentasi yaitu pengumpulan data-data dari

mempelajari shop manual, dan lain-lain yang berhubungan dengan

permasalahan yang terjadi pada final drive.

3.4.2 Identifikasi masalah

Berdasarkan pada uraian-uraian yang di temukan saat melakukan studi

lapngan, penulis mendapatkan suatu masalah yaitu input shaft broken yang

mengakibatkan komponen final drive menjadi rusak. Hal tersebut dapat

menyebabkan unit tidak dapat beroperasi dan mengakibatkan perusahaan

itumengalami kerugian waktu yang cukup panjang. Dari masalah tersebut

munculah Ide. penulis untuk menganalisis suatu masalah untuk mencari

penyebab permasalahan yang terjadi pada input shaft broken, agar kejadian

seperti ini tidak terulang kembali yang dapat merugikan banyak waktu untuk

melakukan perbaikan dan dapat menguntungkan perusahaan itu sendiri.

52

3.4.3 Tujuan dan manfaat penelitian

Dari pengidentifikasian masalah di atas, penulis bertujuan untuk dapat

menganalisis suatu kerusakan yang terjadi pada input shaft dan menambah

ilmu pengetahuan tentang final drive

Manfaat dari penelitian tersebut adalah, agar dapat membanntu perusahaan-

perusahaan untuk memberikan solusi yang tepat dan terbaik. Untuk mencegah

terjadinya kerusakan pada final drive dan membantu mengurangi estimesi

waktu, karena kerusakan dapat meminimalisir sebelum terjadi khususnya pada

final drive.

3.4.4 Studi literatur

3.4.4.1 Shop manual

Shop 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 di perlukan sekali untuk membantu dalam

penyelesaian suatu analisa.

3.4.4.2 Internet

Internet juga sangat di perlukan untuk menambahkan referensi

dan hal-hal lain yang bisa menjadi bahan pertimbangan dalam menganalisis

suatu kerusakan.

3.4.5 Pengumpulan data

3.4.5.1 Data pengamatan

Pada saat menulis melakukan On The Job Training di PT. Komatsu

Remanufacturing Asia Balikpapan, penulis mendapatkan suatu masalah pada

final drive yang mengalami input shaft broken dari sinilah penulis tertarik

53

untuk menganalisis suatu kerusakan yang terjadi pada final drive ini. Tetapi

untuk menganalisis suatu masalah kita harus mempunyai data lapangan.

Selanjutnya si penulis mencari data lapangan yang berupa pengumpulan data-

data hasil interview dengan mekanik, sedangkan pengumpulandata secara

manual adalah dengan mengambil dari ETR (Emergency Trouble Report),

part book, shop manual ,serta buku-buku referensi lainnya yang di anggap

penting.

3.4.5.2 Photo trouble

Setelah di lakukan pengamatan, selanjutnya masalah-masalah yang

ada di foto untuk data yang falit dan kemudian di teliti lagi.

3.4.6 Pengolahan data

Berdasarkan data-data yang telaah di dapat, kemudian data-data

tersebut diolah, untuk menentukan langkah awal dalam menganalisis suatu

permasalahan. Kemudian data-data tersebut di olah untuk bisa menentukan

suatu permasalahan yang terjadi.

3.4.7 Analisis data

Setelah melakukan pengolahan, data-data tersebut di analisis untuk

menentukan kerusakan yang terjadi sesuai dengan fakta yang terjadi di

lapangan. Dengan bantuan data-data yang telah penulis kumpulkan selama On

The Job Training selama 5 bulan di PT Komatsu Remanufacturing Asia,

Balikpapan.

3.48 Kesimpulan dan saran

Berdasarkan temuan-temuan yang ada di lapangan, penulis dapat

menyimpulkan suatu penyebab kerusakan yang terjadi pada final drive

tersebut. Kemudian setelah selesai menyimpulkan suatu si penulis membuat

54

saran agar keusakan dapat di minimalisir dan tidak menghemat biaya

service.