BAB III PEMBAHASAN. Tujuan dilakukannya kegiatan perawatan (maintenance) adalah sebagai

Transkripsi

1 26 BAB III PEMBAHASAN A. Analisis Perbaikan 1. Perawatan dan Perbaikan Tujuan dilakukannya kegiatan perawatan (maintenance) adalah sebagai berikut: a. Memungkinkan tercapainya mutu produk dan kepuasan pelanggan melalui penyesuaian, pelayanan (service) dan pengoperasian peralatan secara tepat. b. Meminimalkan biaya total produksi yang secara langsung dapat dihubungkan dengan pelayanan dan perbaikan. c. Memperpanjang waktu pakai suatu mesin atau peralatan. d. Meminimumkan frekuensi dan kuatnya gangguan-gangguan terhadap proses operasi. e. Menjaga agar sistem aman dan mencegah berkembangnya gangguan keamanan. f. Meningkatkan kapasitas, produktivitas, dan efisiensi dari sistem yang ada. Perawatan yang dilakukan pada differential Articulated Dump Truck (ADT A 40 E) ini sangat sederhana, yaitu hanya penggantian oli saja berdasarkan hour meter pada manual book. Menurut manual book untuk penggantian oli tersebut dilakukan pada setiap 2000 jam kerja dengan menggunakan oli PERTAMINA RORED SAE 90 dimana unit telah beroprasi dan itu pun juga jika differential tidak mengalami masalah yang megharuskan untuk diperbaiki.

2 27 2. Komponen middle Articulated Dump Truck (ADT A 40 E). Gambar 3.1 Konstruksi Sistem Middle Differential Nama komponen middle differential: 1. Differential housing 11. Cage 2. Screw 12. Screw 3. Washer 13. Shim 4. Part plate 14. O-ring 5. Nut 15. Roller bearing 6. Retaining ring 16. Shaft 7. Lock waser 17. Bearing 8. Companion flange 18. dog clut 9. Sealing ring 19. Washer 10. Sealing ring 20. Retaining ring 21. Neddle baering 31. Spacer sleeve 22. Retaining ring 32. Shim 23. Cover 33. Bearing 24. O-ring 34. Drive gear set 25. Bolt 35. Adjusting ring 26. Nut 36. Spit pin 27. Waser 37. Pin 28. Bearing 38. Roller bearing 29. Spacer 39. Roller bearing 30. Gear 40. Screw 41. Srew 51. Retairing ring

3 Differentian housing 52. Screw 43. Differentian housing 53. Lock nut 44. Thrust washer 54. Dog cluth 45. Differential side gear 55. Cluth 46. Thrus washer 56. Induction sensor 47. Differential pinion set 57. O-ring 48. Spider 58. Braket 49. Companion flange 59. Flange screw 50. washer 60. Plug 61. washer 3. Disassembling a. Meletakan differential pada stand. Lalu memutar final drive sehingga crown wheel menghadap ke atas. Gambar 3.2 differential middle b. Melepas pin yang ada pada bearing cap dengan menggunakan palu plastik. Gambar 3.3 Melepas pin pada bearing cap. c. Melepas lock ring, wahsher, dan drive flange dengan menggunakan snap ring.

4 29 Gambar 3.4 Melepas lock ring, wahsher, dan drive flange. d. Melepas pin dengan menggunakan palu dan melelpas dog clutch pada shift fork dan melepas dog clutch. diff. Lock (6x6). Gambar 3.5 Melepas pin dan dog clutch (inter wheel) e. Setelah itu membuka casing dengan menggunakan kunci 8 ring, lalu melepas piston dan rod. Gambar 3.6 Membuka casing, lalu melepas piston dan rod f. Melepas shift fork dan spring bagian atas dengan menarik spring dengan menggunakan obeng(-).

5 30 Gambar 3.7 Melepas shift fork, dan spring. (Service Information PROSIS VOLVO.CE) g. Melepas adusting ring dengan mengunakan special tool. Gambar 3.8 Melepas adjusting ring h. Melepas baut pada bearing cap dengan menggunakan kunci socket 22. Gambar 3.9 Melepas baut pada bearing cap i. Mengangkat diff. Housing dengan pipa dan belt dengan menggunakan crane dan meletakan pada stand. Lalu membuka baut pada diff. Housing dan lakukan pemeriksaan.

6 31 Gambar 3.10 Memasang pipa dan belt pada diff. housing. j. Melepas pin dengan menggunakan tank. dan melepas shift fork dan dog clutct inter axle longitudinal diff. Lock. Gambar 3.11 Melepas pin dan dog clutct longitudinal k. Melepas cover diff. Lock longitudinal piston dan rod pada drive housing. Gambar 3.12 Melepas cover diff. Lock longitudinal, piston dan rod

7 32 l. Melepas spring dan shift fork bagian bawah, menarik spring yang ada didalam untuk melepas shift fork.. Gambar 3.13 Melepas spring dan shift fork m. Memutar final drive sehingga mengarah menghadap ke atas. Gambar 3.14 Memutar final drive n. Melepas retainer ring, lock washer dan nut pada input shaft dengan menggunakan kunci socket 35. Gambar 3.15 Melepas retainer ring, lock washer dan nut o. Melepas flange pada input shaft dengan menggunakan hidrolic jack pump.

8 33 Gambar 3.16 Melepas flange pada input shaft p. Setelah flange terbuka lalu, melepas cage dan shim pada final drive. Gambar 3.17 Melepas cage dan shim q. Memsang rantai atau belt pada flange untuk mengangkat input shaft. Mengangkat diri poros input dan letakkan di permukaan yang rata. Memeriksa poros input untuk kerusakan dan keausan. Gambar 3.18 Mengangkat poros input shaft r. Melepas retainer ring, lock washer dan nut hidrolic jaick adapter.

9 34 Gambar 3.19 Melepas retainer ring, lock washer dan nut s. Melepas pinion gear dengan menggunakan hidrolic jaick adapter dan Remove inner spacer sleeve dan outer spacer sleeve. Gambar 3.20 Melepas pinion gear t. Mengeluarkan gear pada casing. Gambar 3.21 Melepas gear pada casing

10 35 4. Perbaikan Langkah perbaikan yang dilakukan antara front, rear dan middle differential pada prinsip dasarnya sama, hanya untuk middle differential komponennya lebih komplek karena terdapat komponen tambahan yaitu input shaf. Input shaft ini berfungsi sebagai alat pemutus dan penyambung moment dari middle differential ke rear differential dengan putaran yang sama jika diperlukan 6x6 dari 6x4, pada saat unit mengangkut beban berat dan melewati medan yang berat. Mengapa hal ini perlu dilakukan, karena beban yang ada ketika unit sedang loading apalagi beroprasi dimedan yang berlumpur, beban tersebut beban tersebut tertumpu pada middle differential. Oleh arena itu untuk membantu mengurangi resiko beban, maka dibantu dengan rear differential. Rear differential tersebut bersifat idler, artinya kecepatan putaran dan momentnya mengikuti putaran middle differential. Pembongkaran dilakukan bertujuan untuk menganalisa ketika terjadi masalah pada komponen, pemeriksaan bila terpadat serbuk-serbuk besi (gram) akibat terjadinya keausan pada material komponen. Setelah melakukan pembongkaran, analisa terhadap komponen yang mengalami kerusakan pada middle differential adalah sebagai berikut: a. Terjadinya abnormal nois ketika unit sedang beroprasi, analasinya: 1) Bearing pinion gear rusak 2) Bearing input shaft rusak 3) Roller bearing differential housing rusak 4) Backlas clereance berubah. 5) Washer differential gear telah aus

11 36 b. Terjadinya stucking pada middle differential, analisanya: 1) Pinion gear rontok 2) Input shaft rontok 3) Gear rontok 4) Side gear differential rontok 5) Differential housing rusak/jebol c. Komponen lain yang sekaligus diganti ketika over houl differential: 1) Nut 2) Screw 3) Bolt 4) Retaining ring 5) Washer 6) Lock washer 7) Spacer 8) O-ring 9) Spilt pin No Angel tightrning Tightening torques Tighteni ng angel Nm Lbf ft Degrees ( ) 1 Bolt joint between diiferential housing halves. Tightening sequence, see diagram below. 2 Bolted joint between diiferential housing and crown wheel. Teghtening sequence, see diagram belo 3 Bolted joint between bearing cap and 730±80 590± 59 bracket 4 Cover for transvere differential lock 20±5 14,5±3.5 5 Bolted joint between bearing carrier and final drive housing 85±10 62,5±7.5

12 37 6 Nut for flange 1300± ,5±73, 5 7 Cover for pinion shaft 55±15 41±11 8 Nut for pinion shaft 1628± ±301 9 Cover longitudinal differential lock 20±5 14,5± Stop bolt, longitudinal differential lock 65± 48±7 Stop bolt and lock nut threads, apply thread locker fluid loctite 243 or equivalent 11 Lock nut for crown wheel s support bolt support bolt, apply thread locker fluid, part no ±30 221±22 Tabel 3.1 Differential carrier for tightening torque Nm Lb ft Pinion shaft, rolling resistance Reinstalled bearings New bearings Mm In Bearing clearance, input shaft Gear flank clearence Reinstalled gear kit (backlash), crown wheel/pinion New gear kit Preload bearing, differential housing Clearance, gear tooth top-gear tooth bottom in dog clutch for differential lock, six wheel drive Max. Permittedpitch on crown wheel s rear face Distance between crown wheel and support bolt including including pitch rear pitch rear face face Tabel 3.2 Differential carrier specification (Sumber:Service Information PROSIS VOLVO.CE) 5. Assembling a. Memasukan gear pada casing.

13 38 Gambar 3.22 Memasang gear pada casing b. Menurunkan sapacer dan pinion ke dalam housing, memastikan bahwa pinion yang didorong menyeluruh atas. Memasang pinion dan gear dengan menggunakan hidrolic jaick adapter dan memasang inner spacer sleeve dan outer spacer sleeve. Lalu kencangkan baut ke bawah pada pegangan pinion sehingga aman dalam pengepresan ini. jangan melebihi 100 bar (1.450) psi Gambar 3.23 Memasang pinion dan gear pada casing c. Memasang gear, washer dan nut. mengencangkan hidrolic jack adapter.

14 39 Gambar 3.24 Memasang retainer ring, lock washer dan nut d. Memasang rantai atau belt pada flange untuk mengangkat input shaft. Mengangkat diri poros input dan letakkan difinal drive. Gambar 3.25 Memasang rantai atau belt pada flange e. Memasang cage dan shim pada final drive. Gambar 3.26 Memasang cage dan shim f. Memasang drive flange pada input shaft dengan menggunakan hidrolic jack pump. Mengencangkan baut pada drive flange 85±10 nm

15 40 Gambar 3.27 Memasang drive flange g. Memsang retainer ring, lock washer dan nut pada input shaft, dan mengencangkan baut atau nut 1300±100 Nm Gambar 3.28 Memasang retainer ring, lock washer dan nut h. Memutar final drive sehingga mengarah menghadap ke bawah. Gambar 3.29 Memutar final drive i. Memasang spring dan shift fork bagian bawah.

16 41 Gambar 3.30 Memasang spring dan shift fork j. Memasnga cover diff. Lock longitudinal, piston dan rod pada drive housing. Gambar 3.31 Memasang cover diff. Lock k. Memasang dog clutch dan memasukan pin pada shift fork, diff. lock longitudinal. Gambar 3.32 Memasang dog clutch l. Mengangkat diff. Housing dengan pipa dan belt dengan menggunakan crane dan meletakan pada final drive.

17 42 Gambar 3.33 Mengangkat diff. Housing m. Memasang adjusting ring pada bearing cap. Gambar 3.34 Memasang baut pada bearing cap n. Mengencangkan baut pada bearing cap, dan adjusting ring dengan menggunakan multi torque dan torque wrence 730±80 Nm. Gambar 3.35 Mengencangkan baut bearing cap 1) Mengukur backlash cleareance

18 43 2) Menempatkan dial indikator disisi drive pada salah satu gigi pada crown wheel. 3) Mendorong dan menarik crown wheel, lalu membacakan posisi luar pada dial indikator, yaitu izin (backlash) perhatikan ukuran nilai dan perhatikan pembersihan gigi sayap di dua tempat lebih. menghitung nilai rata-rata. mencatat nilai rata-rata. 4) Spesifikasi backles pada middle differential adalah mm. 5) Setelah hasil pengukuran nilai yang di dapat adalah mm. Gambar 3.36 Mengukur backlas o. Mamsang lock ring, wahsher, dan drive flange dengan menggunakan snap ring. Gambar 3.37 Mamsang lock ring, wahsher, dan drive flange p. Memasang shift fork dan spring inter wheel.

19 44 Gambar 3.38 Mamsang shift fork dan spring q. Memasukan rod dan piston lalu memasang cover. Gambar 3.39 Mamsang rod dan piston r. Memsang dog clutch inter wheel pada shift fork dan memasang pin untuk mengunci adjusting ring agar tidak berubah. Gambar 3.40 Mamsang dog clutch dan pin. s. Middle differntial telah selesai di kerjakan, lalu siap dipacking.

20 45 Gambar 3.41 Differential middle B. Analisis Gangguan 1. Pinion gear Pinion gear berfungsi sebagai penerus gaya putar dari propeller shaft menuju ke bevel gear. Perkaitan gigi dari differential dan akan mempengaruhi besar kecilnya permukaan gesek, dimana permukaan gesek tersebut menentukan besar kecilnya luas bidang yang menjadi bidang kerja. Perkaitan gigi tidak baik atau telah terjadi keausan pada pinion gear, maka ketika kendaraan sedang berjalan akan menimbulkan abnormal nois dan suara tersebut akan terdengar keras ketika kendaraan berjalan lurus. Perkaitan anatara pinion gear dan bevel gear tidak boleh terlalu rapat dan tidak boleh terlalu renggang dan untuk mendapatkan jarak yang tepat, maka anatara pinion gear dan bevel gear harus di setting tepat. a. Penyetelan pinion gear dan bevel gear dengan menggunakan feeler guage: 1) Menggerkan pinion gear kedepan kearah pusat bevel gear. 2) Mengukur celah persinggunggan pinion gear dan bevel gear dengan menggunakan feeler guage sesuai dengan spesifikasi. 3) Back lash terlalu renggang atau terlalu rapat, maka setting adjusting ringnya. b. Penyetelan pinion gear dan bevel gear menurut hubungan tapak gigi:

21 46 1) Mengoleskan cat warna ke gigi-gigi bevel gear. 2) Menggerakan bevel gear sehingga pinion gear bersentuhan dengan bevel gear. 3) Memeriksa hubungan dari tapak gigi yang terlihat pada bevel gear, back lash terlalu renggang atau terlalu rapat. Maka setting adjuster ringnya. 4) Hubungan yang baik apabila tapak gigi terletak di tengah-tengah bidang bevel gear. 2. Bevel gear Bevel gear terletak pada differential housing, sedangkan bevel gear sendiri dapat diputar oleh pinion gear. Daya pemindah yang baik adalah apabila digearakan dari pinion gear dapat dipindahkan ke differential housing oleh bevel gear tanpa ada halangan dan juga tidak menimbulan hentakan atau suara. Apabila bevel gear mengalami kerusakan, giginya patah atau run outnya besar, maka akan menimbulakan abnormal noise pada bevel gear ketika daya mulai dipindahkan. Run out gear akan menyebabkan terjadinya gesekan yang tidak normal pada perkaitan gigi anatara bevel gear dan pinion gear. Gesekan yang tidak normal akan mengakibatkan keausan dan akan menyebabkan back lash terlalu besar dan akan menunimbulan abnormal noise ketika kendaraan berjalan. 3. Side gear Side gear akan menerima gaya yang relatif sama ketika kendaraan berjalan pada lintasan lurus, tetapi ketika kendaraan berbelok maka akan terdapat perbedaan putaran antara side gear kiri dan side gear kanan. Gangguan yang terjadi apabila terjadi keausan pada side gear disebabkan oleh bagian gigi yang aus atau celah dibentuk dengan differential gear pinion menjadi besar sehingga

22 47 apabila roda penggerak berputar maka akan menimbulkan abnormal noise. Suara akan semakin jelas terdengar apabila sedang berbelok dan makin keras ketika side gear berputar lebih cepat. C. Faktor Penyebab Faktor yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan atau kurang maksimal perfomance differential pada saat unit beroprasi adalah: a. Kurangnya terkontronya penggantian oli differential sesuai dengan hour meter yang sesuai dengan manual book. b. Adanya beban besar yang diangkut oleh unit. c. Medan operasi yang berat dan berlumpur. d. Kurang telitinya operator dalam mengoprsikan unit. e. Terjadinya kerusakan komponen. D. Analisis Perhitungan Analisis perhitungan ini dengan mengumpulkan hasil dari data observasi lapangan. Data tersebut diolah untuk dijadikan analisis perhitungan yang dimaksud kedalam formula yang tekah disajikan yang susuai dengan teori yang berhubungan pembahasan dan masalah dalam tugas akhir ini. Data yang diperoleh dari hasil observasi adalah sebagai berikut: 1. Momen input dari transmisi PT2509 = kg.m 1200 rpm

23 48 Tabel 3.3 Spesifikasi Volvo ADT A 40 E 2. Jumlah gigi pada pinion gear = Jumlah gigi pada bevel gear = Diameter poros pinion gear = 6,17 cm 5. Panjang total poros pinion gear = 27,32 cm 6. Panjang titik beban pinion gear = 22 cm 7. Sudut kemiringan pinion gear = Beban pinion gear = kg 9. Tekanan udara differential lock = 2 kg/cm² 10. Luas penampang piston differential lock = 19,625 cm² a. Perbandingan Gear GR = Bg / Ap Diketahui: GR = Bg / Ap

24 49 GR = 34/11 = 3,1 (Sularso dan Kikatsu Suga : 211) b. Momen Puntir Output Bevel Gear Mpout = Mpin x GR = x 3,1 = Kg.cm ⁿOUT = ⁿIN x 1/GR = 1200 x 1 / 3,1 = 387 rpm Technical Training Dept. PT. INTRACO PENTA Tbk. (2010) c. Gaya-gaya pada poros Pinion Gear Fr 90 α = 30 W = kg Fa 22 cm 5 cm Gambar 3.42 Arah gaya poros pinion gear. Jika α (sudut pinion gear) = 30 dan dianggap bahwa arah beban membentuk sudut siku-siku terhadap sudut pinion gear maka: β = 90 - α = 60

25 50 1) Gaya tangensial Ft = 2 Mp / d = 2 x ,17 = kg 2) Gaya radial Fr = w/ cos α = w/ 90 - β = α = w/ = 30 = / cos 30 = / 0,8660 = Kg 3) Gaya axial Fa = w. sin β = w. (90 - α = β) = w. (90-30 = 60 ) = x 60 = x 0,8660 = Kg (Ferdinan L.Singer dan Andrew Pytel : 11) Reaksi gaya dititik A dan B. Fr = 46189,2 Kg A Ft C B Fa 22 cm 5 cm Gambar 3.43 Arah Gaya MB = 0 = A x 27 - Fr x 5 = 0

26 51 = A x ,2 x 5 = 0 = A x = 0 A = = 8553,55 Kg 27 MA = 0 = B x 27 Fr x 22 = 0 = B x ,2 x 22 = 0 = B x = 0 B Ft = = 37635,6 Kg 27 4) Momen bending maksimum MA = A x 0 MC = A x 22 = 8553,55 x 22 = Kg.cm MB = A x 27 Fr x 5 = 8553,55 x ,2 x 5 = = 0 (Ferdinan L.Singer dan Andrew Pytel :11) B B Kg.cm 0 4. Putaran Ketika Berbelok Gambar 3.34 Diagram momen maksimum poros pinion gear.

27 52 ⁿ2 = ns1+ns2 2 = = 387 rpm 2 Ketika berbelok Putaran side gear yang dipercepat = 2 x n2 Misalan berbelok kekiri, maka ns1 dalam posisi ditahan Diketahui: ns1 = 387 rpm Ditanyakan : ns 2? n2 = 387 rpm ns 2 = 2 x n 2 = 2 x 387 =774 rpm (Sumber: Tecnichal Training Dept. PT. INTRACO PENTA Tbk. 2010) d. Gaya yang bekaerja pada differential lock P = F / A Diketahui: P = 2 Kg/ cm² A = 19,62 cm² Ditanyakan: F? P = F/A F = P x A = 2 x 19,62 = 39,25 Kg (Sumber:

28 53 E. Alanisis Pembahasan Perawatan dan Perbaikan bertujuan untuk mengembalikan komponen pada keadaan standar sebagai spesifikasi standar dari pabrik dengan syarat ada sebagian komponen yang diganti atau mempertahankan komponen selama masih dalam batas aman dan dapat direvisi berdasarkan kualifikasi standar pabrik. Analisis diatas diketahui apa beberapa analisa ada beberapa yang dihitung yaitu perbandingan gear, moment puntir pada bevel gear, gaya-gaya pada yang terjadi pada poros pinion gear, putaran ketika berbelok, dan gaya pada differential lock. Analisa tersebut berfungsi sebagai acuan perhitungan untuk menguatkan data performance dari middle differential pada unit Articulated Dump Truck A 40 E, dimana life time merupakan penunjang terhadap efesiensi produksi ketika unit sedang beroprasi. Contoh pada middle differential yaitu hanya dilakukan penggantian komponen untuk bearing, differential gear, side gear, washer, nut, bolt, spacer, o- ring, piston differential lock, dan shim. Sedangkan jika middle differential sudah dikatakan tidak produktif lagi yaitu terjadinya kerusakan pada poros pinion gear, bevel gear, dan input shaft. Jika hal tersebut terjadi, maka langkah yang dilakaukan untuk mengembalikan ke kondisi awal yaitu dengan remanufacture.