BAB III TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 15 BAB III TINJAUAN PUSTAKA 3.1 PENDAHULUAN PT Kereta Api Indonesia (Persero) adalah Badan usaha milik negara (BUMN) yang bergerak dalam bidang transportasi kereta api. Kereta Api Indonesia atau KAI merupakan satu-satunya perusahaan penyedia layanan transportasi darat dengan menggunakan jalur rel. PT Kereta Api Indonesia atau PT KAI merupakan perusahaan jasa angkutan barang maupun penumpang dengan biaya murah, tepat waktu serta bebas dari kemacetan lalu lintas. Sarana Kereta Api merupakan alat produksi untuk menghasilkan jasa angkutan kereta api yang terdiri dari. Lokomotif, kereta Rel Listrik (KRL), Kereta Rel Disel (KRD), kereta penumpang dan Gerbong barang. Berdasarkan mesinnya lokomotif terbagi menjadi Lokomotif uap, lokomotif diesel mekanis, lokomotif diesel elektrik, lokomotif diesel hidraulik, lokomotif listrik.(jaka, 2015) : Lokomotif uap. Merupakan cikal bakal mesin kereta api. Uap yang dihasilkan dari pemanasan air yang terletak di ketel uap digunakan untuk menggerakkan torak atau turbin dan selanjutkan disalurkan ke roda. Bahan bakarnya bisanya dari kayu bakar atau batu bara. Lokomotif diesel mekanis. Menggunakan mesin diesel sebagai sumber tenaga yang kemudian ditransfer ke roda melalui transmisi mekanis. Lokomotif ini biasanya bertenaga kecil dan sangat jarang karena keterbatasan kemampuan dari transmisi mekanis untuk dapat mentransfer daya.

2 16 Lokomotif diesel elektrik. Pada Lokomotif ini Mesin diesel dipakai untuk memutar generator agar mendapatkan energi listrik. Listrik tersebut dipakai untuk menggerakkan motor listrik besar yang langsung menggerakkan roda. Lokomotif diesel hidraulik. Lokomotif ini menggunakan tenaga mesin diesel untuk memompa oli dan selanjutnya disalurkan ke perangkat hidraulik untuk menggerakkan roda. Lokomotif ini tidak sepopuler lokomotif diesel elektrik karena perawatan dan kemungkinan terjadi problem besar. Lokomotif listrik. Lokomotif ini adalah lokomotif yang paling populer. Prinsip kerjanya hampir sama dengan lokomotif diesel elektrik, tapi tidak menghasilkan listrik sendiri. Listriknya diperoleh dari kabel transmisi di atas jalur kereta api. Jangkauan lokomotif ini terbatas hanya pada jalur yang tersedia jaringan transmisi listrik penyuplai tenaga. Jenis lokomotif berdasarkan konfigurasi sumbu/ as roda lokomotif (Arief,2012) : kode B : Lokomotif dengan 2 roda penggerak atau Bo-Bo Misal Lokomotif Uap Tahun 1898: Seri B Bristol kode C : Lokomotif dengan 3 roda penggerak atau Co-Co Misal Lokomotif Uap Tahun 1905: Seri C Birmingham kode BB : Lokomotif bergandar 2 2 jadi dengan roda penggerak ada 4 as roda atau memiliki 8 roda Misal Lokomotif Uap Tahun 1920: Seri BB Manchester.

3 17 kode CC : Lokomotif bergandar 3 3 jadi total penggeraknya ada 6 as roda atau memiliki 12 roda.misal Lokomotif Uap Tahun 1930: Seri CC Manchester kode D : Lokomotif bergandar 4 loko jenis ini biasanya hanya memiliki gandar tunggal sehingga total penggeraknya ada 4 ass roda dengan jumlah roda 8.Misal Lokomotif Uap Tahun 1954: Seri D54 Krupp Liepzig Pada dipo lokomotif Jatinegara. Pekerjaan perawatan lokomotif terbagi atas 4 bagian (ADEM), yaitu : Angin : bagian ini meliputi sistem pneumatik pada lokomotif seperti kompressor, sistem pengereman dan suling. Diesel : bagian ini meliputi sistem penggerak dari lokomotif yaitu mesin diesel, sistem bahan bakar dan sistem pelumasannya Elektrik : bagian ini meliputi seluruh sistem elektrikal pada lokomotif seperti main generator, traksi motor dan baterai. Mekanik : bagian ini meliputi bagian bawah dari lokomotif seperti boogie, bover, cow hanger dan pelumasan ass roda. 3.2 Persiapan Pemeliharaan Lokomotif Untuk melakukan persiapan lokomotif terlebih dahulu kita harus memperhatikan sebagai berikut: 1. Masukkan lokomotif diruang los mc. 2. Ganjal roda lokomotif yang tidak sedang dikerjakan sehingga lokomotif tidak bisa bergerak dikedua arah. 3. Kosongkan angin pada lokomotif yang akan melakukan perawatan.

4 Pemelihaaraan ( MAINTENANCE ) Lokomotif ini menentukan interval perawatan terjadwal terhadap lokomotif CM20- EMP General Electric dengan kendali BCCA. Ketika melakukan service untuk keberhasilan pengoperasian lokomotif kereta api harus: 1. Jangan mencampur pelumas dengan merek atau kualitas yang berlainan,kecuali minyak pelumas mesin dengan kelas yang sama. 2. Jangan berlebihan.pelumasan berlebihan dapat merusak seperti halnya kurang pelumasan. 3. Bersihkan perlengkapan gemuk sebelum menambahkan gemuk dan bersihkan permukaan peralatan jika dibongkar selama service. 4. Gunakan wadah bersih saat menangani pelumas dan bahan bakar. Pemeliharaan Mesin merupakan hal yang sering dipermasalahkan antara Bagian Pemeliharaan dan Bagian Produksi. Karena Bagian Pemeliharaan dianggap yang memboroskan biaya, sedangkan bagian produksi merasa yang merusakkan tetapi juga yang membuat uang boros Tujuan Pemeliharaan Tujuan diadakannya maintenance adalah: 1. Memungkinkan tercapainya jumlah produk melalui operasi fasilitas secara tepat 2. Memaksimalkan umur ekonomis peralatan/fasilitas produksi 3. Memaksimalkan kapasitas produksi dan peralatan 4. Meminimalkan frekuensi kerusakan dan kegagalan proses operasi 5. Menjaga keamanan peralatan. Keuntungan yang diperoleh dengan melakukan pemeliharaan adalah sebagai berikut: 1. Agar mesin dan peralatan operasi dapat dipergunakan dalam waktu yang relatif lebih panjang

5 19 2. Agar pelaksanaan proses operasi dalam perusahaan berjalan dengan lancar 3. Menjaga kualitas pada tingkat yang tepat sesuai dengan yang direncanakan 4. Menekan biaya pemeliharaan bagian mesin dan peralatan operasi 5. Menjaga keselamatan para pekerja Fungsi Pemeliharaan Menurut pendapat Agus Ahyari, (2002) fungsi pemeliharaan adalah agar dapat memperpanjang umur ekonomis dari mesin dan peralatan produksi yang ada serta mengusahakan agar mesin dan peralatan produksi tersebut selalu dalam keadaan optimal dan siap pakai untuk pelaksanaan proses produksi. Keuntungan-keuntungan yang akan diperoleh dengan adanya pemeliharaan yang baik terhadap mesin adalah sebagai berikut: Mesin dan peralatan produksi yang ada dalam perusahaan yang bersangkutan akan dapat dipergunakan dalam jangka waktu panjang. Pelaksanaan proses produksi dalam perusahaan yang bersangkutan berjalan dengan lancar. Dapat menghindarkan diri atau dapat menekan sekecil mungkin terdapatnya kemungkinan kerusakan-kerusakan berat dari mesin dan peralatan produksi selama proses produksi berjalan. Peralatan produksi yang digunakan dapat berjalan stabil dan baik, maka proses dan pengendalian kualitas proses harus dilaksanakan dengan baik pula. Dapat dihindarkannya kerusakan-kerusakan total dari mesin dan peralatan produksi yang digunakan. Apabila mesin dan peralatan produksi berjalan dengan baik, maka penyerapan bahan baku dapat berjalan normal Jenis-jenis Pemeliharaan 1. Prefentive Maintenance. disebut juga tindakan pencegahan atau overhaul (pemeliharaan pencegahan), yaitu kegitaan pemeliharaan dan perawatan untuk mencegah kerusakan yang tak terduga dan menemukan kondisi atau keadaan yang menyebabkan fasilitas operasi lebih tepat. Pemeliharaan prefentif apabila

6 20 direncanakan dengan baik dapat mencegah terjadinya kegagalan atau kerusakan, sebab apabila terjadi kerusakan peralatan operasi dapat berakibat kemacetan produksi secara total. 2. Corrective Maintenance, Disebut juga break down maintenance (pemeliharaan pemogokan), yaitu kegiatan pemeliharaan dan perawatan yang dilakukan setelah terjadi kerusakan, kegagalan, atau kelainan fasilitas produksi sehingga tidak dapat berfungsi dengan baik Konsep-konsep Pemeliharaan Konsep Breakdown dan Downtime Suatu barang atau produk dikatakan rusak ketika barang atau produk tersebut tidak dapat menjalankan fungsinya dengan baik lagi. Hal yang sama juga terjadi pada mesin atau peralatan di dalam sistem produksi pada industri manufaktur. Ketika suatu mesin atau alat tidak dapat menjalankan fungsinya dengan baik atau sebagaimana mestinya, maka mesin atau alat tersebut dikatakan mengalami kerusakan atau breakdown. Pada dasarnya, downtime didefinisikan sebagai waktu suatu sistem atau komponen tidak dapat digunakan (tidak berada dalam kondisi yang baik) sehingga membuat fungsi sistem tidak berjalan sesuai yang diharapkan. Downtime terjadi ketika unit mengalami masalah seperti kerusakan yang dapat mengganggu performansi keseluruhan termasuk kualitas produk yang dihasilkan atau kecepatan produksinya, sehingga membutuhkan waktu untuk mengembalikan fungsi unit tersebut pada kondisi semula. Konsep downtime terdiri dari beberapa unsur, yaitu : 1. Supply delay, yaitu waktu untuk memperoleh komponen (part) yang dibutuhkan dalam proses perbaikan. Supply delay dapat terdiri dari lead time administrasi, lead time produksi, dan waktu transportasi komponen pada lokasi perbaikan. 2. Maintenance delay, yaitu waktu untuk menunggu ketersediaan sumber daya maintenance untuk melakukan suatu proses perbaikan. Sumber daya maintenance dapat berupa personil, alat bantu atau alat tes.

7 21 Konsep Keterawatan (Maintainability) Keterawatan (maintainability) adalah probabilitas bahwa komponen atau sistem yang rusak akan diperbaiki ke dalam suatu kondisi tertentu dalam periode waktu tertentu sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan. Keterawatan juga dapat didefinisikan sebagai probabilitas suatu komponen atau sistem untuk bisa diperbaiki pada waktu tertentu. Konsep Ketersediaan (Availability) Ketersediaan (availability) adalah probabilitas suatu komponen atau sistem menunjukkan fungsi yang diharapkan pada suatu waktu tertentu ketika dioperasikan dalam kondisi operasional tertentu. Ketersediaan juga dapat diinterpretasikan sebagai persentase waktu suatu komponen atau sistem dapat beroperasi pada interval waktu tertentu atau persentase pengoperasian komponen dalam waktu yang tersedia. Angka probabilitas availability menunjukkan kemampuan komponen untuk berfungsi setelah dilakukan tindakan perawatan terhadapnya Pengaplikasikan Pemeliharaan Lokomotif di PT.Kereta Api Indonesia ( Persero ) Pt. Kereta Api Indonesia (Persero) melakukan perawatan lokomotif setiap bulannya. Perawatan lokomotif dibagi menjadi 4 bagian yaitu P1 (periodik per 1 bulan), P3 (periodik per 3 bulan),p6 (periodik per 6 bulan) dan P12 (periodik per 12 bulan). Jadwal perawatan lokomotif bisa dilihat pada gambar 3. Gambar 3.1 Jadwal Perawatan Lokomotif Pertahun

8 22 Perawatan Pada P1 Perawatan pelumas ( cukup permukaan minimal 1 inch dibawah lubang pengisian ) Pengecekan baut wick assy,support bearing ( lengkap dan kencang,tidak ada keretakan ) Pengecekan baut axle cup ( lengkap,kencang dan terplombir ) Pengecekan tutup pengisian pelumas ( baik dan rapat ) Perawatan Pada P3 Perawatan pelumas ( cukup permukaan minimal 1 inch dibawah lubang pengisian ) Pengecekan baut wick assy,support bearing ( lengkap dan kencang tidak ada keretakan ) Pengecekan baut axle cup ( lengkap,kencang dan terplombir ) Pengecekan tutup pengisian pelumas ( baik dan rapat ) Perawatan Pada P6 Pengecekan pelumas ( ganti minyak pelumas axle cup 1.9 liter ) Pengecekan baut wick assy ( lengkap dan kencang ) Pengecekan wick assy ( cuci dan rendam dengan minyak pelumas,kapilaritas baik ) Pengecekan baut axle cup ( lengkap,kencang, lbft dan terplombir ) Pengecekan tutup pengisian pelumas ( baik dan rapat ) Pengecekan support bearing ( tidak retak ) Kondisi ( bersih dan kering )

9 23 Perawatan pada P12 Pengecekan pelumas ( ganti minyak pelumas axle cup 1.9 liter ) Pengecekan baut wick assy ( lengkap dan kencang ) Pengecekan wick assy ( ganti ) Pengecekan baut axle cup ( lengkap,kencang, lbft dan terplombir ) Pengecekan tutup pengisian pelumas ( baik dan rapat ) Pengecekan support bearing ( tidak retak ) Kondisi ( bersih dan kering ) Gambar 3.2 Buku Pemeliharaan Bulanan 3.4 Traksi Motor Motor Traksi tipe 5GE761 adalah suatu motor dc ikatan berseri empat poros berventilasi tenaga dengan tiang komputer yang dirancang untuk penggerak lokomotif. Fungsi normal alat ini adalah untuk mengubah energi listrik yang dipasok oleh generator traksi atau alternator menjadi energy makanik untuk memutar roda lokomotif.

10 24 Motor traksi dipasang pada poros lokomotif melalui sistem as roda reduksi yang dipasang pada bogie. Axle cup dibaut dengan motor traksi dikelilingi pinion dan gigi untuk mencegah masuknya kotoran dan kelembaban pada menahan pelumas as roda yang diperlukan. Torsi motor dikendalikan dengan memvariasikan arus melalui motor armatur dan kumparan.arah putaran armatur diubah dengan membalik aliran arus melalui medan motor. 3.5 Prinsip Kerja Traksi Motor Pada lokomotif diesel elektrik terdapat didalam lemari kontrol salah satunya adalah power kontaktor yang berfungsi untuk membatasi atau mengatur tegangan arus listrik yang masuk ke traksi motor dari main generator. Gambar 3.3 Sistem Kerja Traksi Motor CC 203 (Sumber: PT.Kereta Api Indonesia, 2016) Sistem Kerja lokomotif CC 203 Selain pada sistem eksitasi, pergerakan pada roda lokomotif pun juga terdapat sistem perbedaan gerak roda pada ke enam traksi motor.

11 25 Hal ini bertujuan untuk meringankan pergerakan roda dan mencegah terjadinya slip roda saat lokomotif berjalan di jalan rel. Berikut ini akan dijelaskan sistem pergerakan roda pada Lokomotif Diesel Elektrik CC 203. Faktor beban muatan pada lokomotif, kereta penumpang, dan kereta gerbong barang juga mempunyai berat dan spesifikasi yang berbeda berdasarkan jenis lokomotif ( D, BB, CC, KRD, KRDI, dan KRDE ), kereta penumpang (K3,K5) dan kereta gerbong (K9) Komponen Utama Traksi Motor Air Intake Air intake berfungsi untuk Sebagai filter udara yang masuk ke dalam ruang mesin lokomotif. Carbon Brush Carbon brush berfungsi sebagai penerus tegangan dari bagian statis kebagian penggerak. Main Field Main field berfungsi sebagai penghantar dalam prinsip GGL ( Gaya Gerak Listrik) Gear Case Support ARM Gear case support arm berfungsi sebagai menempelkan traksi motor ke boggie. Grounding Cable Grounding cable ini berfungsi untuk menyambung ke battery (aki),stabilizer voltage dan untuk menghambat energy listrik lokomotif saat terjadi konsleting. Bearing Bearing adalah sebuah elemen mesin yang berfungsi untuk mengurangi gesekan angular antar dua benda yang bergerak relative satu sama lain.

12 26 Gambar 3.4 Bearing - Rotor Rotor adalah bagian dari motor listrik atau generator listrik yang berputar pada sumbu rotor. - Stator Stator adalah bagian pada motor listrik atau dinamo listrik yang berfungsi sebagai stasioner dari sistem rotor. Gambar 3.5 Rotor (kiri) Stator (kanan)

13 27 - Gasket Gasket berfungsi untuk tidak ada rembasan/bocor pada axle cup. Gambar 3.6 Gasket - Axle Lining Axle lining berfungsi sebagai pembersih atau pemisah kotoran seperti batu kecil dari pelumas yang nantinya masuk kebagian as roda sehingga tidak merusak permukaan. Gambar 3.7 Axle Lining - Minyak Pelumas Minyak pelumas ini untuk meminimalisir kepanasan pada As Roda.ISO Viscosity Grade minyak ini adalah 68

14 28 Gambar 3.8 Minyak Pelumas As Roda - Axle Cup Axle cup berfungsi sebagai penutup dari tempat pelumas dan sebagai indikator untuk mengetahui keadaan pelumas,apakah dalam keadaan bersih atau kotor. Gambar 3.9 Axle Cup - Wick Assembly Wick assembly berfungsi untuk melumasi as roda biar tidak terjadi panas berlebih.

15 29 Gambar 3.10 Wick Assembly 3.6 PRINSIP KERJA AS RODA Stator Traksi Motor dibuat dari baja tuang yang berfungsi sebagai rumah motor sekaligus untuk menempatkan bearing diujung ujung porosnya. Pada Stator ditempatkan kutub magnet yang dihasilkan oleh belitan magnet stator. Kutub magnet selalu berpasangan Utara-Selatan, sehingga jumlah kutub magnet sebanyak empat buah. Kutub magnet sering juga disebut sebagai medan Magnet. Ada dua jenis medan magnet, yaitu kutub utama medan magnet dan kutub bantu medan magnet (Interpole magnet field). Kutub utama medan magnet bentuknya lebih besar sedangkan kutub bantu medan magnet. bentuk fisiknya lebih ramping. Kedua jenis magnet tersebut dirangkaian secara seri.

16 30 Gambar 3.11 interpole magnet field Rotor Traksi Motor, terdiri dari beberapa belitan yang tiap-tiap ujungnya disambungkan ke Komutator dengan cara disambungkan dengan patri yang kuat. Belitan Rotor sering disebut juga dengan istilah Jangkar. Belitan jangkar ditempatkan pada alur Rotor yang jumlahnya dalam bilangan genap jumlah alur Rotor sama dengan jumlah lamel Komutator, hal ini disebabkan setiap belitan Rotor akan menempati dua alur dan tiap-tiap ujung belitannya dihubungkan dengan Komutator. Rotor dibuat dari tumpukan pelat-pelat tipis dari bahan ferro Magnet, yang tujuannya untuk memperkecil rugi-rugi hysterisis pada Jangkar. Gambar 3.12 Sistem Transmisi Magnet (Sumber: PT.Kereta Api Indonesia, 2016)

17 31 Motor traksi merupakan motor yang digunakan untuk menggerakan roda lokomotif. Motor traksi berjenis motor DC (direct current) dengan belitan seri, 4 kutub ditambah kutub komutasi. Kecepatan maksimum motor adalah 2100 rpm dengan data tahanan sebagai berikut : - Tahanan armature : 0,0188 0,0195 Ω - Tahan penguat magnet exiter : 0, ,01151 Ω - Tahan medan komutasi : 0, ,00724 Ω