Materi. Undercarriage and Tyre ( DTAB 2207, 2 SKS) Konsentrasi Alat berat. Teknik mesin Sekolah Vokasi Universitas Gadjah Mada 2013 1
UNIVERSITAS GADJAH MADA SEKOLAH VOKASI DIPLOMA TEKNIK MESIN Jl. Yacaranda Sekip Unit IV, Yogyakarta RPKPM (Rencana Program dan Pembelajaran Mingguan) Modul Pembelajaran Pertemuan - 1 Undercarriage and Tyre ( DTAB 2207, 2 SKS) Oleh : Harjono ST, MT Erwin Saptanto,ST. Didanai dengan dana BOPTN P3 - UGM Desember 2013 2
Media Ajar Pertemuan ke Tujuan Ajar/ Keluaran/ Indikator Topik (pokok, subpokok bahasan, alokasi waktu) Teks Presentasi Gambar Audio/Video Soal-tugas Web 3 Metode Evaluasi dan Penilaian 1 Metode Ajar (STAR) 2 Aktivitas Mahasiswa Aktivitas Dosen/ Nama Pengajar Sumber Ajar 1 Dapat menjelaskan: mechanical stering and lingkage Power steering and linkage Ruang lingkup 1) Kontrak kuliah 2) Fungsi mechanical steering and linkage. 3) Power steering and linkage. Waktu: 1x pertemuan @100 menit - - - Kuisoner Skoring 0-100 (PAN) TCL, Mahasiswa berkelompok dan berdiskusi Baca bahan ajar sebelum kuliah, Unduh bahan ajar setelah kuliah, Mengisi kuisoner Memandu diskusi dan menjelaskan di depan kelas. Pengajar: 1. Harjono ST, MT 2. Erwin Saptanto,ST. Pustaka : 1), 2),3),4),5) Bahan Pustaka 1. Hitachi Constuction Machinery Co. Ltd, 1997, Technical Manual AH350-D and AH400-D Articulated Dump, HCM, Tokyo 2. Hitachi Constuction Machinery Co. Ltd, 1997, Workshop Manual EH1100-3, HCM, Tokyo. 3. Hitachi Constuction Machinery Co. Ltd, 2011, Technical Manual Operational Principle ZX350H-5G, HCM, Tokyo. 4. Khurmi R.S., Gupta J.K., 2005, Machine Design, Eurasia Publishing House (PVT) Ltd., New DelhiTraining and Development Department, 2002. 5. Undercarriage and Tyre, PT. Hexindo Adiperkasa tbk, Jakarta. 3
BAB I. STEERING SYSTEM Diskripsi singkat: Steering system adalah komponen sangat penting untuk mengemudikan dan mengendalikan arah kendaraan. Steering juga berfungsi untuk kenyamanan dan keamanan unit. Steering banyak diklasifikasikan beberapa seperti : Mechanical steering and linkage, Power steering and linkage. Manfaat Mahasiswa dapat menjelaskan komponen steering and linkage Learning outcomes Mahasiswa dapat menjelaskan fungsi dan cara kerja steering and linkage Relevansi Mahasiswa dapat melakukan perawatan dan perbaikan steering 4
BAB I STEERING SYSTEM 1. Fungsi steering system Adalah perangkat yang dilengkapi dengan mekanisme tertentu yang berfungsi untuk mengendalikan jalannya kendaraan. Kemudi dihubungkan dengan perangkat mekanis atau hidrolic untuk menggerakkan arah roda yang sepertti diinginkan pengemudi. Untuk membantu meringankan kerja pengemudi dikendaraan modern dilengkapi dengan power steering yang berfungsi untuk memperingan pengemudian. 2. Jenis steering yang sering dipakai: A. Mechanical steering and linkage jenis ini digunakan pada unit yang mempunyai frame rigid yang berfungsi untuk membelokkan unit kekiri dan kekanan dengan mengubah arah roda yang digerakkan oleh mekanisme linkage secara mekanikal tanpa power boster Gambar recirculation ball steering. Jika steering wheel ( roda kemudi ) diputar maka steering shaft akan ikut berputar dan akan menggerakkan worm gear. Fungsi dari recirculation ball bearing adalah untuk memperingat gerakan steering shaft yang akan menggeser dari ball nut rack. Ball nut rack akan menggeser sector gear. Gerakkan sector gear akan menggerakkan pitman arm yang akan menggerakkan track rod dan tie rod pada steering system. Jenis mechanical steering yang lain adalah rack and pinion steering, steering ini sama dengan jenis steering recircution ball, saat steering wheel diputar, steering shaft dan steering pinion bergerak dan akan menggeser rack dan tie rod, dengan bergesernya tie rod maka roda akan bergeser sesuai dengan kemauan pengemudi. 5
Gambar rack and pinion steering. B. Power steering and linkage. Sistem steering jenis ini menggunakan tenaga hidroulic untuk menggerakkan steering dan linkagenya, sehingga tenaga yang dipergunakan untuk memutar steering wheel akan saat ringan sehingga diharapkan kenyamanan pengemudian akan meningkat. Gambar power steering 6
Pembagian power steering: 1. Power steering type rack and pinion Bagian power steering type rack and pinion a. Steering wheel berfungsi sebagai roda steer untuk mengarahkan arah dan gerakan unit atau kendaraan. b. Steering column yang berfungsi untuk meneruskan daya putar dari steering wheel untuk diteruskan kekomponen berikutnya. c. Power steering pump berfungsi untuk mambangkitkan tekanan fluida yang digerakan dari putaran mesin. d. Power steering gear box (rack & pinion) berfungsi sebagai pengantar gerakan unit kekiri atau kekanan. e. Reservoir berfungsi untuk menampung oli steering. 7
2. Power steering type ball and nut Bagian power steering type rack and pinion 1. Steering wheel berfungsi sebagai roda steer untuk mengarahkan arah dan gerakan unit atau kendaraan. 2. Steering column yang berfungsi untuk meneruskan daya putar dari steering wheel untuk diteruskan kekomponen berikutnya. 3. Power steering pump berfungsi untuk mambangkitkan tekanan fluida yang digerakan dari putaran mesin. 8
4. Power steering ball and nut berfungsi sebagai pengantar gerakan drag link dan menggerakkan tie rod yang terhubung roda. 5. Reservoir berfungsi untuk menampung oli steering. Pompa power steering Pompa power steering atau dikenal dengan nama Vane pump adalah pompa pada power steering system yang berguna untuk mensirkulasikan minyak power steering. Pompa power steering ini terdiri atas komponen - komponen sebagai berikut : Gambar pompa power steering 1. Suction adalah saluran masuk minyak power steering. 2. Discharge adalah saluran keluar minyak power steering 3. Rotor shaft adalah bagian pompa power steering yang menerima putaran mesin dari pulley. 9
Steering valve 4. Rotor adalah bagian dari pompa power steering berputar untuk melakukan kerja pemompaan. L,R = Cylinder Port P = Pump Port T = Tank Port Ls = Load Sensing Port Orbital Valve / Steering Vave lterdiri dari Control Valve dan Rotor Set Control Valve merupakan rotary valve yang menggerakkan Steering Cylinder menggerakkan Steering Cylinder 10
Pada saat Steering Wheel Netral Oli dari Port P mengalir ke rongga antara Spool (2) dan Shaft (3)melalui sleeve (1) dan spool (2).Oli dari rongga mengalir keluar menuju T Port melalui bagian atas dari Drive shaft, notch groove dari spool dan sleeve.port R & L tertutup oleh spool. Pada saat steering wheel diputar berlawanan arah jarum jam Saat steering wheel berputar berlawanan arah jarum jam spool (2) ikut berputar dan memberi respek pada sleeve (1) untuk menutup saluran netral. Oli dari Port P mengalir, change over sleeve terbuka,spool groove dan sleeve terbuka dan oli masuk ke housing (4) untuk memutar rotor (5). Oli setelah memutar rotor mengalir ke control valve dan mengalir ke Port L menuju ke Steering Cylinder melalui sleeve dan spool. 11
Saat rotor berputar,drive shaft dan sleeve ikut berputar bersama. Jika steering wheel diputar untuk memutar spool,sleeve juga ikut berputar dan meniadakan perpindahan spool.konsekwensinya rotor berputar,terhubung ke putaran sudut dari steering wheel,oli keluar dari rotor mengalir ke steering cylinder.untuk selanjutnya steering mengikuti gerakan dari rotor untuk memutar steering wheel lebih lanjut. 1. Sleeve 2. Spool 3. Housing 4. Rotor Saat rotor berputar,drive shaft dan sleeve ikut berputar bersama.jika steering wheel diputar untuk memutar spool,sleeve juga ikut berputar dan meniadakan perpindahan spool.konsekwensinya rotor berputar,terhubung ke putaran sudut dari steering wheel,oli keluar dari rotor mengalir ke steering cylinder.untuk selanjutnya steering mengikuti gerakan dari rotor untuk memutar steering wheel lebih lanjut. 12
Saat engine mati spool (1) dari priority valve berada pada posisi sebelah kiri seperti gambar samping, karena kekuatan spring (2),sehingga Port CF dalam kondisi terbuka dan Port EF dalam kondisi tertutup. Oli bertekanan dari Main Pump mengalir menuju Port P dan Port CF Priority Valve, Orifice CO,T Port dan ke Tanki. Oli melewati orifice CO, mengakibatkan terjadi perbedaan tekanan antara Port A dan B,spool bergeser ke kanan,sehingga Port EF tertutup penuh dan Port CF terbuka.semua Oli dari main pump akan mengalir ke Control Valve. 13
Saat steering wheel diputar oli mengalir pada orbital valve,masuk ke Port P menuju ke Orifice C1. Tekanan oli keluar C1 akan berpengaruh terhadap tekanan antara Port A dan Port B yang akan mempengaruhi pergeseran spool (1). Pergeseran pembukaan Orifice C1 tergantung dari kecepatan putar dari steering wheel,makin cepat putaran steering wheel orifice makin lebar terbuka,makin lambat putaran steering wheel orifice makin kecil terbuka.makin cepat steering wheel diputar makin lebar Orife terbuka sehingga Oli yang mengalir ke Port CF makin banyak dan pergerakan steering makin cepat. Pada saat steering wheel diputar sampai akhir langkah,tidak ada oli yang mengalir ke Orifice C1,sehingga tidak ada perbedaan tekanan. 14
Hal ini mengakibatkan tekanan di Chamber B akan naik, tetapi jika sudah mencapai pada nilai tekanan tertentu,tekanan ini akan direlease oleh relief valve ( 3). Dalam kondisi seperti ini,tekanan di dalam Pressure Chamber A & B akan dikontrol oleh Orifice C2.Spool 1 akan bergeser ke kanan dan akan menutup Port CF dan oli akan mengalir semua ke Port EF untuk operasi unit. Keuntungan menggunakan power steering. a. Mengurangi kelelahan operator. b. Mudah dalam pengoperasiannya. c. Steering wheel stabil ketika dijalan tidak rata. Kekurangan power steering a. Biaya mahal karena perlu perlengkapan tambahan. b. Perawatan lebih sulit. c. Keausan ban lebih cepat karena ringannya pengemudian ketika kendaraan berhenti. Contoh penggunaan: pada rigid dump truck, forklift dan motor grader. Aktivitas Pemaparan menggunakan gambar dan video tentang prinsip kerja rangkaian Steering sistem Ilustrasi Mahasiswa dituntut untuk menjelaskan penggolongan dan jenis jenis Steering sistem yang digunakan dan menjelaskan prinsip kerja Steering sistem dan cara perawatan, penggantian dan perbaikannya. Dari gambar dan video ilustrasi, mahasiswa dapat menjelaskan prinsip kerja sistem Steering sistem. Tugas Diskusikan Steering sistem yang digunakan pada unit alat berat, dan proses kerjanya! Rangkuman Steering sistem merupakan komponen untuk mengarahkan laju kendaraan. Steering banyak digunakan untuk rigid dump truk, forklift, motor grader dan lain sebagainya. Power steering sangat bermanfaat untu kenyaman dan keamanan unit unuk menentukan arah geraknya. Klasifikasi untuk power steering adalah power steering type rack and pinion, power steering type rack and pinion. 15
PENUTUP Tes Formatif 1. Sebutkan dan jelaskan bagian power stering jenis rack and pinion? 2. Jelaskan cara kerja pompa power steering? Kunci Tes Formatif 1.Power steering type rack and pinion Bagian power steering type rack and pinion a. Steering wheel berfungsi sebagai roda steer untuk mengarahkan arah dan gerakan unit atau kendaraan. b. Steering column yang berfungsi untuk meneruskan daya putar dari steering wheel untuk diteruskan kekomponen berikutnya. c. Power steering pump berfungsi untuk mambangkitkan tekanan fluida yang digerakan dari putaran mesin. d. Power steering gear box (rack & pinion) berfungsi sebagai pengantar gerakan unit kekiri atau kekanan. e. Reservoir berfungsi untuk menampung oli steering. 2.Pompa power steering Pompa power steering atau dikenal dengan nama Vane pump adalah pompa pada power steering system yang berguna untuk mensirkulasikan minyak power steering. 16
Pompa power steering ini terdiri atas komponen - komponen sebagai berikut : Gambar pompa power steering 5. Suction adalah saluran masuk minyak power steering. 6. Discharge adalah saluran keluar minyak power steering 7. Rotor shaft adalah bagian pompa power steering yang menerima putaran mesin dari pulley. 8. Rotor adalah bagian dari pompa power steering berputar untuk melakukan kerja pemompaan. Petunjuk Penilaian dan Umpan Balik Nilai maksimal penyelesaian tes formatif adalah 100, sehingga tiap soal memiliki bobot 100/n (n adalah jumlah soal). Dari nilai pengerjaan tes formatif, tingkat serapan materi ajar oleh mahasiswa dapat diukur. Hasil ukuran tersebut akan digunakan sebagai evaluasi pembelajaran materi berikutnya. Tindak Lanjut Kompetensi mahasiswa diharapkan dapat diukur dari nilai pengerjaan tugas, latihan dan tes formatif. Bagi mahasiswa yang memiliki nilai dibawah 40, dianggap belum memenuhi kompetensi, dan diharuskan melakukan ujian ulang. 17