TUGAS AKHIR ANALISA KERUSAKAN SISTEM HIDRAULIK …eprints.ums.ac.id/71511/14/halaman depan.pdfTUGAS...
18
Click here to load reader
Transcript of TUGAS AKHIR ANALISA KERUSAKAN SISTEM HIDRAULIK …eprints.ums.ac.id/71511/14/halaman depan.pdfTUGAS...
TUGAS AKHIR
ANALISA KERUSAKAN SISTEM HIDRAULIK PADA BOOM
CYLINDER UNIT EXCAVATOR XGMA XG822EL
Disusun Sebagai Syarat Untuk Mencapai Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
FERI ARDIANTO
D200140178
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2019
ii
iii
iv
v
vi
MOTTO
نم ر م م ب لم ىف م ب ف ى وه م ليبم ى بلم
‘’Barang siapa keluar untuk mencari ilmu maka dia berada di jalan Allah ‘’
(HR.Turmudzi)
Dunia ini ibarat bayangan. Kalau kau berusaha menangkapnya, ia akan lari. Tapi
kalau kau membelakanginya, ia tak punya pilihan selain mengikutimu.
~Ibnu Qayyim Al Jauziyyah~
Berhenti mencari motivasi dan mulai bergerak menjadi motivasi untuk orang lain.
Kadang kita harus melewati hari hari yang buruk untuk mendapatkan hari hari
terbaik.
~feri radeo~
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN
Dengan rasa senang hati karya sederhana ini dapat terselesaikan,
yang saya persembahkan kepada :
1. Kedua orang tua dan keluarga tersayang, yang senantiasa mendoakan
yang terbaik sampai saat ini.
2. Ir. Subroto, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Ir. Sartono Putro, MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir saya yang
senantiasa memberikan arahan dan masukan yang bermanfaat hingga
terselesaikannya Tugas Akhir ini.
4. Dr. Suranto, MM selaku Direktur Sekolah Vokasi.
5. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin dan Vokasi yang telah memberikan
ilmu serta wawasan untuk menjadikan Sarjana Teknik Mesin yang
berkompeten.
6. Teman-teman seperjuangan 2014, yang juga telah bersama-sama
menuntut ilmu di Jurusan Teknik Mesin.
7. Teman-teman program sudetan Vokasi, yang juga telah bersama-sama
berjuang di program sudetan.
8. Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin (KMTM), yang telah memberikan
pelajaran, pengalaman, dan kesenangan yang luar biasa.
9. Serta seluruh pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, yang
telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Semoga tugas akhir ini membawa manfaat, saya selaku penulis hanya
bisa mengucapkan terimakasih.
viii
ABSTRAK
Silinder Boom adalah komponen dari excavator bagian depan. komponen ini berfungsi untuk
memindahkan bucket secara maksimal dengan memanfaatkan aliran oli hidraulik. silinder
boom akan mengalami penurunan kinerja jika ada masalah dan kerusakan pada bagian-bagian
dalamnya. Analisis laporan akhir ini mengumpulkan data dari berbagai pengamatan langsung
yang bebas dari kerusakan silinder boom dan pemahaman informasi dari mandor dan
mekanik berpengalaman.
Ini dapat menjadi dasar analisis masalah, gangguan kinerja pada komponen silinder
boom dapat disebabkan oleh beberapa faktor, di antaranya adalah kontaminasi yang terjadi
pada silinder boom. kebocoran bagian dalam dan luar, dan terjadinya terlalu panas di bagian
komponen silinder boom. faktor ini dapat mengurangi tenaga kerja dalam komponen silinder
boom.
Sementara penyebab kerusakan pada silinder boom sangat beragam, ini dapat terjadi
karena faktor-faktor tertentu, termasuk penggunaan unit oleh operator, langkah kerja terrain
dan banyak faktor penentu lain yang mendasari kerusakan pada komponen silinder boom ini.
masalah kerusakan silinder boom dapat dikurangi dengan perawatan yang tepat, dengan
perawatan yang tepat pada setiap komponen, menyesuaikan dan menjaga kebersihan
kapasitas kerja oli hidraulik dalam sistem.
Kata kunci: Silinder Hidraulik, Silinder Boom, Pemeliharaan.
ix
ABSTRACT
Boom cylinder is component of front excavator. It functions to move bucket
optimally by using hydraulic oil flow. The boom cylinder reduces its work
performance when there is problem and damage in its inner parts. The analysis of
the final report is done by collecting data from several direct observations, which has
no booming cylinder damage and by understanding information of the experienced
supervisor and mechanics.
It can be used as base of the problem analysis, the performance disorder of
the boom cylinder component may be caused by several factors, such as
contamination in boom cylinder, internal and external leakage, and overheating in
boom cylinder component. These factors decrease the power in the boom cylinder
component.
The cause of the boom cylinder damage is varied. It may occur because of
many factors, including the use of unit by operator, work step and other factors
causing boom cylinder damage. It can be minimized by proper maintenance of each
component, adapting and keeping the cleanliness of the hydraulic oil capacity in the
system.
Keywords: Hydraulic cylinder, Boom Cylinder, maintenance
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur di panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa melimpahkan
rahmat-NYA, tak lupa shalawat serta salam senantiasa tercurahkan kepada
junjungan Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita dari jaman jahiliyyah ke
jaman terang benderang seperti saat ini. Alhamdulillahirbbil ‘aalamin penulis dapat
menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul “ ANALISA KERUSAKAN SISTEM
HIDRAULIK BOOM CYLINDER UNIT EXCAVATOR XGMA XG822EL”. Tugas akhir
ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk memperoleh gelar sarjana di
Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Pada kesempatan ini penulis ingin memnyampaikan rasa terikasih kepada
berbagai pihak yang telah banyak membantu serta memberikan dukungan baik
secara langsung maupun tidak, sehingga terselesaikannya laporan ini, yaitu kepada
:
1. Kedua orang tua dan keluarga tersayang, yang senantiasa mendoakan
yang terbaik sampai saat ini.
2. Ir. Subroto, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin.
3. Ir. Sartono Putro, MT, selaku dosen pembimbing Tugas Akhir saya yang
senantiasa memberikan arahan dan masukan yang bermanfaat hingga
terselesaikannya Tugas Akhir ini.
4. Dr. Suranto, MM selaku Direktur Sekolah Vokasi.
5. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin dan Vokasi yang telah memberikan
ilmu serta wawasan untuk menjadikan Sarjana Teknik Mesin yang
berkompeten.
6. Teman-teman seperjuangan 2014, yang juga telah bersama-sama
menuntut ilmu di Jurusan Teknik Mesin.
7. Teman-teman program sudetan Vokasi, yang juga telah bersama-sama
berjuang di program sudetan.
8. Keluarga Mahasiswa Teknik Mesin (KMTM), yang telah memberikan
pelajaran, pengalaman, dan kesenangan yang luar biasa.
9. Serta seluruh pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu, yang
telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Semoga Allah SWT selalu memberikan rahmat-Nya yang berlimpah serta
membalas amal baik dan segala bantuan yang telah diberikan.
xi
DAFTAR ISI
TUGAS AKHIR ..................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR ......................................... ii
HALAMAN PERSETUJUAN ................................................................. iii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................. iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ........................................................... v
MOTTO ................................................................................................ vi
ABSTRAK ............................................................................................ vii
KATA PENGANTAR ............................................................................. ix
DAFTAR ISI ......................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .............................................................................. xiv
DAFTAR TABEL .................................................................................. xvii
DAFTAR RUMUS..................................................................................xviii
BAB I PENDAHULUAN ........................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................ 1
1.2 Tujuan Penulisan ..................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................... 2
1.4 Metode Pengumpulan Data ..................................................... 3
1.4.1 Library Research ........................................................... 3
1.4.2 Field Research .............................................................. 3
1.5 Sistematika Penulisan ............................................................. 3
xii
BAB II LANDASAN TEORI ................................................................. 6
2.1 EXCAVATOR ........................................................................ 6
2.2 Sistem Hidraulik..................................................................... 8
2.3 Komponen utama silinder hidraulik ....................................... 9
2.4 Tangki hidraulik......................................................................11
2.5 Pompa ................................................................................... 12
2.5.1 Jenis-jenis Gear Pump ................................................ 13
2.5.2 Klasifikasi Pompa ........................................................ 14
2.5.3 Jenis-jenis Pompa Positive Displacment .................... 15
2.6 Filter ...................................................................................... 16
2.7 Directional Control Valve ....................................................... 17
2.7.1 Valve Spool ................................................................. 18
2.7.2 Open Centre Directional Control Valve ....................... 19
2.8 Sifat-sifat Fluida ..................................................................... 22
2.9 Prinsip Hidraulik .................................................................... 24
2.10 Analisa Dasar Fluida ............................................................. 25
2.11 Oli Hidraulik ........................................................................... 30
2.11.1 Fungsi Fluida .............................................................. 31
2.11.2 Persyaratan yang Harus Dipenuhi Oleh Oli Hidraulik . 32
2.12 Kerusakan oli ......................................................................... 33
2.12.1 Kontaminasi ................................................................ 33
2.12.2 Deteriorasi .................................................................. 34
BAB III PROSEDUR PEMERIKSAAN KERUSAKAN ........................... 35
3.1 Flow Chart Prosedur Pemeriksaan .......................................... 35
3.2 Tahapan pemeriksaan ............................................................. 36
3.2.1 Pemeriksaan Performance Test ..................................... 37
3.2.2 Pemeriksaan Visual ........................................................ 40
3.2.3 Proses Disassembly Hydraulic Boom Cylinder ............... 45
BAB IV HASIL PEMERIKSAAN DAN PEMBAHASAN ......................... 51
4.1 Tabel Hasil Operating Speed pada Boom Cylinder ................. 51
4.2 Hasil pemeriksaan kerusakan .................................................. 54
4.2.1 Hose Hydraulic ............................................................... 54
4.2.2 Cylinder Hydraulic ........................................................... 55
xiii
4.2.3 O-ring dan Seal ............................................................... 55
4.2.4 Rod Piston ...................................................................... 57
4.2.5 Piston Cylinder ................................................................ 57
4.3 Proses Sweeping ..................................................................... 58
4.4 Peyebab Kerusakan dan Usaha Meminimalisir Kerusakan ..... 63
4.4.1 Fishbone ....................................................................... 63
4.4.2 Rangkuman Fishbone ................................................... 64
4.5 Kerugian Gaya dan Debit Boom Cylinder Akibat Kerusakan ... 65
4.7.1 Perhitungan ................................................................... 65
4.7.2 Hasil Perhitungan .......................................................... 70
BAB V PENUTUP ................................................................................ 71
5.1 Kesimpulan .............................................................................. 71
5.2 Saran ....................................................................................... 72
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Excavator ........................................................................ 7
Gambar 2.2 Sistem Hidraulik Boom Cylinder ...................................... 10
Gambar 2.3 Komponen utama silinder hidraulik .................................. 10
Gambar 2.4 Tangki Hidraulik ................................................................ 13
Gambar 2.5 Internal Gear Pump .......................................................... 14
Gambar 2.6 External Gear Pump ......................................................... 15
Gambar 2.7 Prinsip kerja Fixed Displacement Pump ........................... 16
Gambar 2.8 Filter Oli Hidraulik ............................................................. 17
Gambar 2.9 Directional Control Valve .................................................. 18
Gambar 2.10 Spool DCV ...................................................................... 19
Gambar 2.11 Open Centre Directional Control Valve Cylinder Netral .. 21
Gambar 2.12 Open Centre Directional Control Valve Cylinder Naik .... 22
Gambar 2.13 Open Centre Directional Control Valve Cylinder Turun .. 23
Gambar 2.14 Hukum Pascal ................................................................ 27
Gambar 2.15 Kesetimbangan .............................................................. 27
Gambar 2.16 Panjang Langkah ........................................................... 28
Gambar 2.17 Silinder ........................................................................... 29
Gambar 2.18 Laju Aliran Silinder ......................................................... 29
Gambar 2.19 kecepatan Aliran Silinder ................................................ 30
Gambar 3.1 Flow Chart Prosedur Pemeriksaan Kerusakan ................. 36
Gambar 3.2 Increase Boom Cylinder ................................................... 38
Gambar 3.3 Decline Boom Cylinder ..................................................... 39
xv
Gambar 3.4 Main Pump ....................................................................... 40
Gambar 3.5 Pressure Gauge ............................................................... 41
Gambar 3.6 Level Oli Hidraulik ............................................................ 42
Gambar 3.7 Control Valve .................................................................... 44
Gambar 3.8 Main Pump ....................................................................... 44
Gambar 3.9 Komponen Boom Cylinder ................................................ 46
Gambar 3.10 Pelepasan Boom Cylinder .............................................. 47
Gambar 3.11 Pelepasan Boom Cylinder .............................................. 48
Gambar 3.12 Pelepasan Ring Pengunci .............................................. 48
Gambar 3.13 Disassembly Boom Cylinder ........................................... 49
Gambar 3.14 Rod Piston ...................................................................... 50
Gambar 3.15 Piston Rod ...................................................................... 51
Gambar 3.16 Spesial Tools .................................................................. 51
Gambar 4.1 Komponen Boom Cylinder ................................................ 52
Gambar 4.2 Hose ................................................................................. 55
Gambar 4.3 Room Cylinder .................................................................. 56
Gambar 4.4 O-ring ............................................................................... 57
Gambar 4.5 Seal Dust .......................................................................... 57
Gambar 4.6 Rod Piston ........................................................................ 58
Gambar 4.7 Piston Cylinder ................................................................. 59
Gambar 4.8 Hose Hydraulic ................................................................. 61
Gambar 4.9 Cylinder Hydraulic ............................................................ 61
Gambar 4.10 O-ring dan Seal .............................................................. 62
Gambar 4.11 Rod Piston ...................................................................... 63
xvi
Gambar 4.12 Piston Cylinder ............................................................... 63
Gambar 4.13 Diagram Fishbone .......................................................... 64
Gambar 4.14 Sketch Cylinder Hidraulik.................................................66
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Jadwal Service berkala oli hidraulik excavator ..................... 43
Tabel 4.1 Komponen Boom Cylinder.................................................... 53
Tabel 4.2 Hasil Operating Speed pada Boom Cylinder ........................ 54
Tabel 4.3 Hasil Pressure Test .............................................................. 54
Tabel 4.4 Part Request untuk Boom Cylinder ...................................... 60
Tabel 4.5 Rangkuman pembahasan Diagram Fishbone........................65
Tabel 4.6 Kerugian Gaya dan Debit Cylinder Hidraulic akibat
kerusakan..............................................................................71
xviii
DAFTAR RUMUS
Rumus 1 Hukum pascal ....................................................................... 27
Rumus 2 Keadaan Kesetimbangan ...................................................... 27
Rumus 3 Panjang Langkah .................................................................. 28
Rumus 4 Hubungan Tekanan dan Luasan ........................................... 29
Rumus 5 Laju Aliran ............................................................................. 29
Rumus 6 Kecepatan Aliran ................................................................... 30
