TUGAS AKHIR - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/67379/12/Halaman Depan.pdf · tugas akhir analisa...
Transcript of TUGAS AKHIR - eprints.ums.ac.ideprints.ums.ac.id/67379/12/Halaman Depan.pdf · tugas akhir analisa...
TUGAS AKHIR
ANALISA PENGARUH KERUSAKAN MAIN
PUMP TERHADAP KINERJA TRAVEL MOTOR
PADA RUBBER CRAWLER CARRIER
MOROOKA MST-800 VD
Disusun oleh:
IMAM BUDI SANTOSO
NIM: D200140029
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2018
ii
iii
iv
v
vi
MOTTO
Pengetahuan yang baik adalah yang memberi manfaat. Bukan yang
hanya diingat.
(Imam al-Syafi’i)
Karunia Allah yang paling lengkap adalah kehidupan yang didasarkan
pada ilmu pengetahuan.
(Ali bin Abi Thalib)
Ojo gumunan, ojo getunan, ojo kagetan, ojo aleman.
(Sunan Kalijaga)
vii
PERSEMBAHAN
Penulis mempersembahkan Tugas Akhir ini kepada :
Kedua orang tua yaitu Ayah (Suwoto) dan Ibu (Sudarsih) yang selalu
memberikan doa, semangat, motivasi, dan dorongan demi
terselesaikannya Tugas Akhir ini.
Saudara kandung (Setyani dan Maulina) yang selalu memberi
semangat dan dukungan.
Fatimah, kekasih yang selalu menjadi teman, penyemangat, dan
pemberi dukungan.
Seluruh rekan-rekan Fakultas Teknik khususnya Teknik Mesin
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Seluruh rekan-rekan Sekolah Vokasi Universitas Muhammadiyah
Surakarta.
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang senantiasa
melimpahkan rahmat dan karunia-NYA, tak lupa shalawat serta salam
senantiasa tercurahkan kepada junjungan kita Nabi Muhammad SAW yang
telah membawa kita dari jaman jahiliyyah ke jaman terang benderang
seperti saat ini. Alhamdulillahirabbil ‘aalamin penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir ini yang berjudul “Analisa Pengaruh Kerusakan Main Pump
Terhadap Kinerja Travel Motor pada Rubber Crawler Carrier Morooka MST-
800 VD”.
Tugas akhir ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan untuk
memperoleh gelar sarjana di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Selama proses penyusunan Tugas Akhir penulis sadar bahwa
banyak hambatan dan kesulitan yang dialami. Bantuan semangat dan
dorongan serta bantuan baik material maupun non-material tidak lepas dari
jasa berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penyusun
menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Allah SWT yang senantiasa melimpahkan rahmat, nikmat, karunia,
dan kasih sayangNya.
2. Bapak (Suwoto) dan Ibu (Sudarsih) atas segala perhatian, doa, dan
dukungan baik moral maupun material yang telah diberikan.
3. Bapak Ir. Sri Sunarjono, M.T, Ph.D Selaku Dekan Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.
4. Ir. Subroto, M.T selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin dan dosen
penguji Tugas Akhir.
5. Dr. Suranto, MM Selaku Direktur Sekolah Vokasi.
6. Bapak Ir. Supriyono, S.T, M.T, Ph.D selaku pembimbing utama yang
telah memberikan kritik dan saran yang membangun dalam proses
penyusunan Tugas Akhir ini.
ix
7. Bapak Amin Sulistyanto, S.T, M.T selaku Dosen penguji Tugas Akhir.
8. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Mesin dan Vokasi beserta staf yang
telah memberikan ilmu serta wawasan yang tidak ternilai.
9. Seluruh Asisten Laboratorium Teknik Mesin Universitas
Muhammadiyah Surakarta atas ide serta pemikiran yang diberikan
dalam proses penelitian Tugas Akhir.
10. Seluruh rekan-rekan Mahasiswa Teknik Mesin dan Sekolah Vokasi
Universitas Muhammadiyah Surakarta yang telah berjasa besar
dalam proses penelitian dan penulisan Tugas Akhir.
11. Teman-teman pengurus BEM FT 2016, BEM FT 2017, dan LPM
KONTUR 2017 yang juga telah berjuang bersama dalam organisasi.
12. Siti Fatimah yang telah memberikan sebagian waktunya untuk
memberikan semangat dan dorongan untuk menyelesaikan Tugas
Akhir ini.
13. Rekan satu kontrakan Pak Man, Kiki, Iqbal, Raka, dan Jumali yang
telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan laporan.
14. Serta seluruh pihak lain yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu,
yang telah membantu dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa masih banyak kesalahan dan
kekurangan dalam penulisan tugas akhir ini. Maka dari itu, dengan rendah
hati penulis mengharapkan adanya kritik dan saran yang bersifat
membangun guna hasil yang lebih baik kedepannya. Semoga tugas akhir
ini dapat bermanfaat bagi diri sendiri maupun orang lain yang membacanya.
Surakarta, 5 September 2018
Imam Budi Santoso
x
ABSTRAK
Hydrostatic transmission adalah transmisi tenaga fluida yang
berfungsi sebagai penerus daya dari engine. Tujuan dari analisa ini
dilakukan untuk menganalisa keruskan, penyebab kerusakan, dan langkah
perbaikan main pump pada unit rubber crawler carrier Morooka MST-800
VD. Analisa ini juga untuk mengetahui besarnya gaya, flow rate, power, dan
efficiency volumetris dari main pump.
Prosedur pemeriksaan dilakukan dengan melakukan performance
test yang terdiri dari operating speed test dan pressure test. Pemeriksaan
visual juga dilakukan pada control valve, hose hydraulic, main pump, servo
mechanism, dan travel motor. Selanjutnya dilakukan analisa menggunakan
fishbone diagram untuk menganalisa penyebab kerusakan hydrostatic
transmission.
Hasil analisa terdapat kerusakan pada main pump, hose hydraulic,
dan control valve yang disebabkan oleh external leak dan prosedur daily
check yang kurang baik. Pada rear main pump, flow rate aktual adalah
103,2 L/menit dan flow rate teoritis adalah 130,4842 L/menit sehingga
efisiensi volumetris adalah 79,09%, dengan menghasilkan gaya 1271,7 N
dan daya 3,096 kW. Pada front main pump, flow rate aktual adalah 103,2
L/menit dan flow rate teoritis adalah 130,4842 L/menit sehingga efisiensi
volumetris adalah 79,09%, dengan menghasilkan gaya 211,95 N dan daya
0,516 kW.
Kata kunci: hydrostatic transmission, gaya, flow rate, daya, efficiency
volumetric, main pump, travel motor
xi
ABSTRACT
Hydrostatic transmission is a fluid power transmission that functions
as a successor to the power of the engine. The purpose of this analysis is
to analyze the continuity, the cause of damage, and the steps to improve
the main pump on the rubber crawler carrier Morooka MST-800 VD. This
analysis is also to determine the amount of force, flow rate, power,
volumetric efficiency of the main pump.
The inspection procedure is carried out by performing a
performance test consisting of operating speed test and pressure test.
Visual inspection is also performed on the control valve, hydraulic hose,
main pump, servo mechanism, and travel motor. Then an analysis is
performed using fishbone diagrams to analyze the causes of hydrostatic
transmission damage.
The results of the analysis are damage to the main pump, hydraulic
hose, and control valve caused by external leak and poor daily check
procedures. In the rear main pump, the actual flow rate is 103.2 L / min and
the theoretical flow rate is 130.4842 L / min so that the volumetric efficiency
is 79.09%, resulting in a force of 1271.7 N and a power of 3,096 kW. On
front main pump, the actual flow rate is 103.2 L / min and the theoretical
flow rate is 130.4842 L / min so that the volumetric efficiency is 79.09%,
resulting in a force of 211.95 N and a power of 0.516 kW.
Keywords: hydrostatic transmission, force, flow rate, power, efficiency
volumetric, main pump, travel motor
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ...................................................................................... i
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR .............................................. ii
HALAMAN PERSETUJUAN ..................................................................... iii
HALAMAN PENGESAHAN....................................................................... iv
LEMBAR SOAL TUGAS AKHIR ............................................................................. V
MOTTO ...................................................................................................... vi
PERSEMBAHAN ...................................................................................... vii
KATA PENGANTAR ............................................................................... viii
ABSTRAK .................................................................................................. x
DAFTAR ISI .............................................................................................. xii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. xv
DAFTAR TABEL .................................................................................... xvii
DAFTAR RUMUS .................................................................................. xviii
DAFTAR SIMBOL ................................................................................... xix
BAB I PENDAHULUAN ............................................................................ 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................ 1
1.2 Tujuan ............................................................................................. 2
1.3 Batasan Masalah ............................................................................. 3
1.4 Metode Pengumpulan Data ............................................................. 3
1.5 Sistematika Penulisan ..................................................................... 4
BAB II LANDASAN TEORI ....................................................................... 6
2.1 Rubber Crawler Carrier Morooka MST-800 VD ............................... 6
2.2 Hydraulic System Rubber Crawler Carrier Morooka MST-800 VD .. 7
2.3 Hydro Static Transmission ............................................................... 9
2.3.1 Charging Pump ..................................................................... 9
2.3.1.1 Non Positive Displacement ...................................... 10
2.3.1.2 Positive Displacement .............................................. 10
2.3.2 Main Pump Morooka ........................................................... 12
2.3.3 Control Valve ....................................................................... 14
2.3.4 Oil Filter ............................................................................... 15
xiii
2.3.5 Brake Selenoid .................................................................... 16
2.3.6 Hydraulic Piston Motor ........................................................ 16
2.4 Oil Hydraulic Tank ......................................................................... 17
2.4.1 Kerusakan Oli ...................................................................... 20
BAB III PROSEDUR PEMERIKSAAN KERUSAKAN ............................. 23
3.1 Diagram Alir Analisa ...................................................................... 23
3.2 Alat dan Bahan .............................................................................. 24
3.3 Pemeriksaan Sistem Hidrolik ........................................................ 29
3.4 Performance Test ......................................................................... 31
3.4.1 Operating Speed Test ......................................................... 31
3.4.2 Pressure Test ...................................................................... 32
3.5 Pemeriksaan Visual ...................................................................... 34
3.5.1 Pemeriksaan Control Valve ................................................ 34
3.5.2 Pemeriksaan Hose Hydraulic .............................................. 35
3.5.3 Pemeriksaan Main Pump .................................................... 36
3.5.4 Pemeriksaan Servo Mechanism .......................................... 37
3.5.5 Pemeriksaan Travel Motor .................................................. 38
BAB IV HASIL PEMERIKSAAN DAN PEMBAHASAN .......................... 40
4.1 Hasil Performance Test ................................................................. 40
4.2 Hasil Pemeriksaan Visual .............................................................. 41
4.2.1 Hasil Pemeriksaan Main Pump .............................................. 41
4.2.2 Hasil Pemeriksaan Control Valve .......................................... 42
4.2.3 Hasil Pemeriksaan Hose Hydraulic ....................................... 43
4.3 Proses Sweeping ........................................................................... 44
4.4 Langkah Perbaikan ........................................................................ 45
4.5 Usaha Meminimalisir Kerusakan ................................................... 46
4.6 Perhitungan Main Pump ................................................................ 49
4.6.1 Rear Main Pump ..................................................................... 49
xiv
4.6.2 Front Main Pump .................................................................... 54
4.7 Hasil Perhitungan .......................................................................... 59
BAB V PENUTUP .................................................................................... 60
5.1 Kesimpulan .................................................................................... 60
5.2 Saran ............................................................................................. 62
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Rubber crawler carrier morooka MST-800 VD ....................... 6
Gambar 2.2 Sirkulasi aliran oli hidrolik pada rubber crawler carrier
morooka MST-800 VD ............................................................ 8
Gambar 2.3 Fix displacement pump ........................................................ 11
Gambar 2.4 Variable displacment pump .................................................. 11
Gambar 2.5 Eksternal gear pump ............................................................ 12
Gambar 2.6 Variabel tandem axial piston pump ...................................... 13
Gambar 2.7 Prinsip operasi main pump ................................................... 14
Gambar 2.8 Komponen control valve ...................................................... 15
Gambar 2.9 Oil filter ................................................................................ 15
Gambar 2.10 Brake selenoid .................................................................. 16
Gambar 2.11 Prinsip kerja motor hidrolik ................................................ 17
Gambar 2.12 Tabel oli hidrolik morooka MST-800 VD ............................ 20
Gambar 3.1 Flow chart prosedur pemeriksaan kerusakan ...................... 23
Gambar 3.2 Morooka MST-800 VD ......................................................... 24
Gambar 3.3 Stopwatch ............................................................................ 25
Gambar 3.4 Pressure Gauge ................................................................... 26
Gambar 3.5 Screwdrive ........................................................................... 26
Gambar 3.6 Hexagonal wrench ............................................................... 27
Gambar 3.7 Tang kombinasi .................................................................... 27
Gambar 3.8 Combination wrench ............................................................ 28
Gambar 3.9 Shackle ................................................................................ 28
Gambar 3.10 Webbing sling .................................................................... 29
Gambar 3.11 Diagram aliran oli hidrolik .................................................. 30
Gambar 3.12 Nipple pressure pada hydrostatic transmission dan travel
motor .................................................................................... 33
xvi
Gambar 3.13 Pemeriksaan control valve ................................................. 35
Gambar 3.14 Pemeriksaan hose hydraulic pump .................................... 36
Gambar 3.15 Pemeriksaan main pump ................................................... 37
Gambar 3.16 Pemeriksaan servo mechanism ........................................ 38
Gambar 3.17 Pemeriksaan travel motor ................................................. 39
Gambar 4.1 Kondisi bearing plate dan washer main pump ..................... 42
Gambar 4.2 Control valve dan seal kit ..................................................... 43
Gambar 4.3 Hasil pemeriksaan hose hydraulic........................................ 44
Gambar 4.4 Fishbone diagram ................................................................ 46
Gambar 4.5 Sketch main pump ............................................................... 49
Gambar 4.6 Sketch main pump ............................................................... 54
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Spesifikasi rubber crawler carrier Morooka MST-800 VD ........ 24
Tabel 3.2 Kombinasi kerja hydrostatic transmission ................................ 32
Tabel 4.1 Hasil Performance test ............................................................. 40
Tabel 4.2 Part request untuk sistem hidrolik morooka MST-800 VD ........ 45
Tabel 4.3 Rangkuman Pembahasan Fishbone Diagram ......................... 47
Tabel 4.4 Hasil perhitungan hydraulic motor ............................................ 59
xviii
DAFTAR RUMUS
Rumus 1. Daya pompa .............................................................................. 9
Rumus 2. Volumetric efficiency gear pump .............................................. 10
Rumus 3. Luasan permukaan piston rear main pump ............................. 49
Rumus 4. Volume displacement piston rear main pump .......................... 50
Rumus 5. Flow rate teoritis rear main pump ............................................ 51
Rumus 6. Efisiensi volumetris rear main pump ........................................ 52
Rumus 7. Gaya yang dihasilkan rear main pump .................................... 52
Rumus 8. Daya rear main pump .............................................................. 53
Rumus 9. Luasan permukaan piston front main pump ............................. 54
Rumus 10. Volume displacement piston front main pump ....................... 55
Rumus 11. Flow rate teoritis front main pump.......................................... 56
Rumus 12. Efisiensi volumetris front main pump ..................................... 57
Rumus 13. Gaya yang dihasilkan front main pump.................................. 57
Rumus 14. Daya front main pump ........................................................... 58
xix
DAFTAR SIMBOL
Vd = Volume displacement (m3)
n = Jumlah piston pada main pump
A = Luas area (m2)
r = Jarak pusat shaft dengan pusat piston (m)
Δp = Perbandingan tekanan (N/m2)
γ = Sudut swash plate (°)
𝜃 = Sudut antar piston berdasar swash plate (°)
p = Tekanan (N/m2)
𝜇 = Celah antara cylinder block dan vave plate (m)
𝜔 = Kecepatan sudut (rpm)
h = Nilai kekentalan mutlak fluida (m2/s)
QT = Flow rate teoritis (m3/menit)
N = Putaran motor (rpm)
QA = Flow rate aktual (m3/menit)
P = Daya main pump (Kw)
ɳV = Efisiensi volumetrik (%)