Investigasi Patahan Spring Bolt pada Front Leaf Spring

dokumen-dokumen yang mirip
Sistem Suspensi pada Truck

BAB II LANDASAN TEORI

I. PENDAHULUAN. untuk diperkirakan kapan terjadinya, dan tidak dapat dilihat secara kasat mata

BAB II DASAR TEORI Suspensi

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III TEORI DASAR. Mesin Diesel. Diferensial Kontrol Kemudi Drive Shaft. Gambar 3.1 Powertrain (Ipscorpusa.com, 2008)

Sistem suspensi dipasang diantara rangka kendaraan dengan poros roda, supaya getaran atau goncangan yang terjadi tidak di teruskan ke body.

I. PENDAHULUAN. rotating bending. Dalam penggunaannya pengaruh suhu terhadap material

OVH SUSPENSION I.STRUCTURE & FUNCTION. 1.Rear suspension cylinder

Bidang Studi Desain. Rian Kurniawan. Dosen Pembimbing : Dr. Eng. Harus Laksana Guntur, ST.Meng

30 Rosa, Firlya; Perhitungan Diameter Poros Penunjang Hub Pada Mobil Listrik Tarsius X3 Berdasarkan Analisa Tegangan Geser Dan Faktor Keamanan

PERENCANAAN ELEMEN MESIN RESUME JURNAL BERKAITAN DENGAN POROS

BAB III ANALISIS KASUS

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Hasil Identifikasi Fractography

MAKALAH SISTEM PEMINDAH TENAGA PROPELLER SHAFT. Rian Alif Prabu ( ) Septian Dwi Saputra ( )

PENGARUH PENAMBAHAN SERBUK LOGAM/NON-LOGAM TERHADAP KEKUATAN DAN PERILAKU RAMBAT RETAK PADA SAMBUNGAN LEM EPOXY

POROS PENGGERAK RODA

Konstruksi CVT. Parts name

DOSEN PEMBIMBING: Prof.Dr. I NYOMAN SUTANTRA, M.Sc, Phd. YOHANES, ST, MSc. Eng

PENYEBAB PATAHNYA SHAFT WATER PUMP PADA COOLING SYSTEM HD PT. UNITED TRACTOR BATU KAJANG

1. OVERLOADING ( MUATAN BERLEBIH )

Diagnosis Technicain - Automatic Transaxle. to Transaxle. Transaxle input shaft. Torque converter. Pump impeller. Transaxle input shaft.

ANALISA KEGAGALAN MAIN BEARING CRANKSHAFT PADA KENDARAAN RODA EMPAT

SISTEM SUSPENSI & BAN

Struktur dari Center Brake

BAB IV PROSES PERANCANGAN

BAB III ANALISIS SISTEM SUSPENSI DEPAN

Analisis Kegagalan pada Shaft Gearbox Mesin Palletizer di PT Holcim Tbk Tuban

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

BAB II LANDASAN TEORI

Pengaruh Posisi Terhadap Kekuatan Baut dan Gaya Geser Ditinjau dari Morfologi Fracture Surface pada Sambungan Plat

BAB 5 POROS (SHAFT) Pembagian Poros. 1. Berdasarkan Pembebanannya

SISTEM TRANSMISI OTOMATIS SEPEDA MOTOR

ANALISIS STRUKTURAL PERFORMA CHASSIS SAPUANGIN SPEED Oleh : Muhammad Fadlil Adhim

ANALISA KERUSAKAN CONNECTING ROD PADA MESIN DIESEL KENDARAAN BERMOTOR

TUGAS SARJANA PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT UJI KUALITAS MINYAK PELUMAS DENGAN METODE GESESKAN

BAB 7 BANTALAN (BEARING)

ANALISIS TINGKAT KEKERASAN PADA LEFT HAND MAIN LANDING GEAR AXLE SLEEVE HASIL PROSES SHOT PEENING

ANALISIS KERUSAKAN MIDDLE AXLE TRUK RENAULT KERAX DXI 440 TIPE 17 X 35

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

Jurnal Teknik Mesin S-1, Vol. 4, No. 4, Tahun 2015 Online:

PERENCANAAN LAYOUT DAN ANALISIS STABILITAS PADA KENDARAAN HYBRID RODA TIGA HYVI SAPUJAGAD

BAB II LANDASAN TEORI

PEGAS. Keberadaan pegas dalam suatu system mekanik, dapat memiliki fungsi yang berbeda-beda. Beberapa fungsi pegas adalah:

Studi Karakteristik Kopling Plat Gesek Tunggal Pada Kondisi Transient

PENGARUH GRADE BATU GERINDA, KECEPATAN MEJA LONGITUDINAL, DAN KEDALAMAN PEMAKANAN TERHADAP KEKASARAN PERMUKAAN PADA PROSES GERINDA PERMUKAAN SKRIPSI

Biltek Vol. 4, No. 013 Tahun 2015 Sekolah Tinggi Teknik Harapan 1

BAB V ANALISIS PENGEMBANGAN MATERIAL DAN DESAIN BLOK REM KOMPOSIT

ANALISA KEAUSAN KAMPAS REM PADA DISC BRAKE DENGAN VARIASI KECEPATAN. Mahasiswa Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Wahid Hasyim 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. A. Tinjauan Umum

ANALISA KERUSAKAN SHAFT PADA TURBOCHARGER ENGINE 3406 S/N:7N7723

PT Mercedes-Benz Distribution Indonesia

Mesin atau peralatan serta komponenkomponenya pasti menerima beban operasional dan beban lingkungan dalam melakukan fungsinya.

Analisis dan Penanganan Kerusakan Bantalan Gelinding pada Transmisi Cycloidal Disc Mesin Co-Extruder

BAB II TEORI KEAUSAN. 2.1 Pengertian keausan.

Pengaruh Variasi Fraksi Volume, Temperatur, Waktu Curing dan Post-Curing Terhadap Karakteristik Tekan Komposit Polyester - Hollow Glass Microspheres

11 Firlya Rosa, dkk;perhitungan Diameter Minimum Dan Maksimum Poros Mobil Listrik Tarsius X3 Berdasarkan Analisa Tegangan Geser Dan Faktor Keamanan

Dua orang berkebangsaan Jerman mempatenkan engine pembakaran dalam pertama di tahun 1875.

SUSPENSI (suspension)


Kunci: camshaft, patahan, operasional, pengujian, kegagalan.

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

BAB I PENDAHULUAN. sepeda motor dan di pedesaan sepeda motor juga akan banyak ditemui, bahkan sampai di daerah terpencil sekalipun.

Pengaruh Pembebanan Overload Bucket Terhadap Kekuatan Material Komponen Arm Pada Excavator Hitachi 2500 Tipe Backhoe

BAB III BALANS RODA/BAN

POROS PENGGERAK RODA

ANALISA PENGARUH BENTUK PROFIL PADA RANGKA KENDARAAN RINGAN DENGAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB I PENGANTAR ENGINEERING DESIGN

BAB I PENDAHULUAN. Gambar 1.1 Contoh Gambar dari Rear Tipper Vessel [9]

Tipe Constant Mesh Dengan Tipe Constant Mesh memungkinkan ukuran konstruksi Transmisi menjadi lebih kecil, sehingga kebanyakan sepeda motor

ANALISIS PENGARUH TEKANAN DAN BEBAN PADA BAN TIPE RADIAL TERHADAP ROLLING RESISTANCE KENDARAAN PENUMPANG

BAB I PENDAHULUAN. Latar Belakang. Fluida : Semi Lean Benfield Solution (K 2 CO 3 ) Masalah Pompa 107-J. Produksi Tinggi. Why??

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

ANALISA PENGARUH VISKOSITAS LUBRICANT PADA BEARING TERHADAP JUMLAH PUTARAN DAN DAYA YANG DITRANSMISIKAN

RANCANG BANGUN ALAT PENCEKAM BENDA KERJA SEMI-OTOMATIS MESIN PILIN

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB II LANDASAN TEORI. seperti mesin, suspensi transmisi serta digunakan untuk menjaga mobil agar

ANALISA PERPATAHAN RODA GIGI TERHADAP MISSLIGNMENT GEAR BOX KILN INDARUNG V PT. SEMEN PADANG

ANALISIS DESAIN MOBILE STAND VOLVO FH16-SST45 MENGGUNAKAN CATIA V5

LAPORAN HASIL PENELITIAN FUNDAMENTAL TAHUN ANGGARAN 2010

ANALISIS DESAIN MOBILE STAND VOLVO FH16-SST45 MENGGUNAKAN CATIA V5

ANALISIS KEGAGALAN FIRE RING PENYEBAB KERUSAKAN PISTON MESIN UNIT KENDARAAN BERMOTOR

Waktu Tempering BHN HRC. 1 jam. Tanpa perlakuan ,7. 3 jam ,7. 5 jam

TUGAS AKHIR BIDANG PERANCANGAN DAN KONSTRUKSI MESIN

ANALISA POROS ALAT UJI KEAUSAN UNTUK SISTEM KONTAKTWO- DISC DENGAN MENGGUNAKAN METODE ELEMEN HINGGA

BAB III METODOLOGI PELAKSANAAN. penggerak belakang gokart adalah bengkel Teknik Mesin program Vokasi

Analisa Kegagalan Poros Pompa Centrifugal Multistage (GA101A) Sub Unit Sintesa Urea PT. Petrokimia Gresik

STEAM TURBINE. POWER PLANT 2 X 15 MW PT. Kawasan Industri Dumai

I. PENDAHULUAN. Baja karbon AISI 1045 adalah jenis baja yang tergolong dalam baja paduan

I. PENDAHULUAN. mengalami pembebanan yang terus berulang. Akibatnya suatu poros sering

ANALISA KEGAGALAN KOMPONEN FRONT AXLE PADA KENDARAAN BERMOTOR RODA EMPAT

Analisis Kerusakan Wobbler Bar pada Proses Pengumpanan Batu Kapur PT Semen Gresik Unit 1 Tuban

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

LUBRICATING SYSTEM. Fungsi Pelumas Pada Engine: 1. Sebagai Pelumas ( Lubricant )


BAB II RUNNING-IN PADA KONTAK ROLLING SLIDING

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB III TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi:

Received: February 2017 Accepted: March 2017 Published: April 2017 Investigasi Patahan Spring Bolt pada Front Leaf Spring Wahyu Anhar 1* 1 Jurusan Teknik Mesin, Politeknik Negeri Balikpapan * email: wahyu.anhar@poltekba.ac.id Abstract The failure of spring bolt in front leaf spring dump truck unit was investigated. Root cause of spring bolt fracture was determined from fracture surface, and condition of spring bolt. The failure of spring bolt was caused by torsional shear. The load that been caused fracture is single-overload. Supporting factors of failure were caused by no lubrication, road condition, and unit load. Position of failure was happened in groove and close by threads, because that area possess a high stress concentration. Keywords: spring bolt, fracture surface, torsional shear, single-overload Abstrak Penyebab kegagalan spring bolt pada front leaf spring unit dump truck telah dilakukan investigasi. Penyebab patahan spring bolt ditentukan berdasarkan bentuk permukaan patahan (fracture surface), dan kondisi spring bolt. Spring bolt mengalami perpatahan yang disebabkan adanya torsional shear. Pembebanan yang telah menyebabkan perpatahan adalah pembebanan secara single-overload. Faktor-faktor penunjang patahan dikarenakan tidak adanya pelumasan, kondisi jalan, dan muatan unit. Posisi patahan terjadi di groove dan dekat ulir karena bagian tersebut memiliki konsentrasi tegangan yang tinggi. Kata kunci: spring bolt, fracture surface, torsional shear, single-overload 1. Pendahuluan Suspensi merupakan mekanisme yang menghubungkan antara roda dengan body/frame kendaraan. Fungsi suspensi adalah sebagai pendukung/penopang berat unit, meredam dan memperhalus kejutan yang diterima oleh roda akibat bentuk permukaan jalan, serta meningkatkan kestabilan mengemudi. Suspensi dibagi menjadi 3 macam kelompok, antar lain independent, dependent dan semi-independent suspension [1]. Dependent suspensions atau juga rigid axle digunakan untuk rigid linkage antara dua roda yang dihubungkan dengan satu axle. Salah satu penggunaan rigid axle sebagai front suspension adalah rigid axle dengan leaf spring. Artikel ini disusun berdasarkan studi kasus terkait patahnya spring bolt pada front leaf spring. Unit yang mengalami permasalahan patahnya spring bolt pada front leaf spring adalah unit dump truck Scania P- 420 CB 8 4 EHZ. Unit tersebut berfungsi untuk membawa muatan berupa batubara di lokasi pertambangan. Gambar 1 menunjukkan unit yang mengalami permasalahan patahnya spring bolt pada front leaf spring. Akar penyebab patahnya spring bolt harus diketahui sehingga dapat mencegah terjadinya breakdown unit yang berdampak terhadap produktivitas dan finansial. Komponen spring bolt yang mengalami perpatahan seperti ditunjukkan dalam Gambar 2. Data lapangan dan bentuk patahan dianalisa untuk dapat menentukan akar penyebab patahnya spring bolt. Analisa bentuk permukaan patahan (fracture surface) diperlukan untuk menentukan penyebab terjadinya perpatahan seperti ditunjukkan dalam [2] [10], dan kondisi spring bolt. 14

3. Hasil Penelitian Gambar 1. Unit yang mengalami perpatahan spring bolt pada front leaf spring Zamanzadeh dkk [11] melakukan investigasi terhadap patahnya bolt pada poros roda truk trailer. Berdasarkan hasil analisa diketahui bahwa penyebab patahnya bolt dikarenakan bending atau reverse bending fatik. Ulir bolt merupakan konsentrasi tegangan alami, dan menjadi tempat dimulainya retakan. Patahan spring bolt Area patahan Gambar 2. Patahan spring bolt di dalam bushing spring 2. Metoda Penelitian Metoda yang digunakan untuk dapat menemukan akar penyebab patahnya spring bolt pada front leaf spring adalah pengumpulan data lapangan, dokumentasi lapangan, dan pengumpulan komponen yang mengalami perpatahan. 15 Gambar 3. Patahan spring bolt dan bentuk permukaan patahan Patahan spring bolt dan bentuk permukaan patahan ditunjukkan dalam Gambar 3. Spring bolt mengalami perpatahan di bagian tengah, yang merupakan jalur distribusi grease. Permukaan patahan secara mayoritas menunjukkan permukaan yang halus (smooth texture). Selain itu tampak adanya

area dari patahan seperti terolesi (smearing apparent) dan area final fracture tidak tampak secara jelas. Fenomena ini menunjukkan bahwa terjadi perpatahan akibat torsional shear [12]. Pembebanan yang terjadi secara single overload. Terdapat beberapa faktor yang menjadikan spring bolt mengalami single overload. Berdasarkan Gambar 4 menunjukkan bahwa nipple string bolt mengalami kebuntuan sehingga proses pelumasan tidak terjadi. Tidak terjadinya pelumasan akan mengurangi life time spring bolt karena mengalami penurunan kualitas (poor durability). Pelumasan diperlukan diantara 2 bagian benda yang saling bergesekan (kontak), yang bertujuan untuk mengurangi tingkat gesekan, laju keausan, mengurangi panas, dan kotoran [13]. Secara konstruksi, spring bolt terletak didalam bushing untuk mengunci dan menopang leaf spring pada front spring bracket, seperti ditunjukkan dalam Gambar 5. Jenis pelumasan yang digunakan berupa grease. Pengunaan pelumas jenis grease dikarenakan [13]: memberikan efek pelumasan yang baik terhadap pemakaian dalam kondisi ekstrim, seperti beban kejut (shock loading), high speed, low speed; melindungi dari kontaminasi; melindungi komponen dari air; grease memiliki gaya lekat (adhesion) yang baik terhadap bagian yang dilumasi; tidak menetes dan tidak memercik; memperpanjang life time komponen yang mengalami keausan. Seiring dengan penurunan kualitas spring bolt akibat tidak adanya pelumasan, maka ketika terjadi pembebanan diatas kekuatan bahan spring bolt menyebabkan terjadinya single-overload. Kondisi jalan tambang yang banyak menanjak dan tidak rata, serta unit yang bermuatan mendukung terjadinya single overload terhadap spring bolt. Gambar 5. Konstruksi spring bolt (nomor 1) dalam rangkaian front leaf spring Spring bolt sebagai pengunci leaf spring dapat mengalami gaya statik berupa torsi, geser, tarik, atau bending, dan juga gaya dinamik berupa fatigue (termasuk getaran), atau kejut [12]. Sesuai dengan fungsi suspensi yaitu menopang kendaraan, meredam kejutan, dan menstabilkan kendaraan terhadap permukaan jalan, sehingga hanya gaya-gaya tersebut yang dapat menyebabkan perpatahan spring bolt. Ilustrasi pembebanan yang terjadi pada leaf spring (berpengaruh terhadap spring bolt) seperti diperlihatkan Gambar 6. Nipple terjadi kebuntuan Gambar 4. Nipple spring bolt mengalami kebuntuan Gambar 6. Gaya-gaya yang terjadi pada leaf spring Berdasarkan Gambar 7 posisi patahan spring bolt terjadi di groove dekat ulir. Bagian tersebut merupakan bagian terlemah komponen, yang apabila terjadi peningkatan 16

tegangan dapat menyebabkan perpatahan. Terjadinya penurunan kekuatan komponen dikarenakan bagian groove dan ulir merupakan daerah konsentrasi tegangan (stress raiser) [12]. Gambar 8 menunjukkan ilustrasi peningkatan konsentrasi tegangan akibat adanya groove dan ulir. Bagian patahan Gambar 7. Bagian terjadinya perpatahan pada spring bolt (A) (B) Gambar 8. Konsentrasi tegangan pada: (A) ulir; (B) groove [12] 4. Kesimpulan Analisa bentuk permukaan patahan spring bolt pada front leaf spring menunjukkan bahwa adanya torsional shear yang menyebabkan patahnya spring bolt. Pembebanan yang terjadi secara singleoverload. Faktor-faktor yang mempengaruhi perpatahan akibat single-overload dikarenakan tidak adanya pelumasan. Selain itu kondisi jalan yang banyak menanjak, dan tidak rata serta unit yang bermuatan menunjang terjadinya pembebanan secara single-overload. Posisi patahan spring bolt terjadi di groove dan dekat ulir karena merupakan bagian yang memiliki konsentrasi tegangan tinggi. 5. Saran Diperlukan adanya analisa lebih lanjut terkait patahnya spring bolt pada front leaf spring seperti analisa unsur, struktur mikro, pengamatan SEM, dan uji bahan spring bolt. 6. Daftar Pustaka [1] G. Genta and L. Morello, The automotive chassis, in Mechanical Engineering Series (Components Design, vol. 1), Springer Science+Business Media B.V., 2009, pp. 133-134. [2] D. Ghosh et al., Failure investigation of condensate pump shaft, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 14, pp. 450-453, 2014. [3] Z. Lei et al., Torque converter turboshaft fracture failure analysis and improvement, Appl. Mechanics and Materials, vol. 571-572, pp. 1087-1090, 2014. [4] P. Sharma, Premature failure of ductile iron pump impeller in cooling tower system, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 14, pp. 303-306, 2014. [5] R. K. Mishra and J. Thomas, (2014). Investigation of compressor failure in a military turbojet engine, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 14, pp. 443-449, 2014. [6] R. K. Mishra et al., Investigation of LP turbin blade failure in a low bypass turbofan engine, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 14, pp. 160-166, 2014. [7] S. Das et al., Failure Analysis of axle shaft of a fork lift, Case Stud. in Eng. Failure Anal., vol. 3, pp. 46-51, 2015. [8] S. S. Pelaseyed et al., Investigation of the shaft failure connected to extruder, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 15, pp. 775-781, 2015. [9] M. Sujata and S. K. Bhaumik, Fatigue fracture of a compressor blade of an aeroengine: what caused this failuire, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 15, pp. 457-463, 2015. [10] E. Zdravecka et al., Failure analysis of the pulleys during the press-fit assembling process, Case Stud. in Eng. Failure Anal., vol. 3, pp. 34-38, 2015. [11] M. Zamanzadeh et al., Fatigue failure analysis case studies, J. of Failure Anal. & Preven., vol. 15, pp. 803-809, 2015. 17

[12] ASM Handbook Failure Analysis and Prevention, vol. 11, Print Volume, ASM International, 2002, pp. 1497-1498, 1504. [13] ASM Handbook Friction, Lubrication, and Wear Technology, vol. 18, Print Volume, ASM International, 1992, pp. 123, 219. 18