-0,02 0,03 -0,04 0,04 0,05 0,09 0,12 0,12 0,16
Table 2.3 Koefisien traksi
(Rochmanhadi, Alat-alat berat dan kegunaannya, 1982, hal 10)
Jenis roda Tipe dan keadaan tanah
Roda ban Cushion track Roda kelabang Lempung, liat kering, tanah kering, jalan datar tanpa
pengerasan, kering 0,55 0,70 0,90
Lempung liat basah, lempung liat becek, tanah
pertanian basah 0,45 0,55 0,70
- Tempat pengambilan batu - Pasir basah
- Jalan kerikil, gembur - Pasir kering, gembur - Tanah basah, berlumpur
0,65 0,40 0,36 0,20 0,20 0,45 0,45 0,45 -0,55 0,50 0,50 0,30 0,25
2.3 DAYAENGINEMINIMAL.
a. Daya untuk mengatasi beban dan hambatan.
Perhitungan ini diperlukan untuk mengetahui tenaga mesin yang harus tersedia untuk mengatasi beban dan hambatan yang terdapat pada
kondisi kerja di lapangan. Daya dariengine dihitung berdasarkan hambatan total maksimum dan kecepatan pada gigi pertama.
Ne = e V F 273 ………..2.5
Dengan; Ne = Daya mesin (Hp) F = hambatan total (kg)
V = kecepatantravelkendaraan loader (km/jam) e
= effisiensi transmisi(%), biasanya diambil sebesar 85%
Pada loader ini mempunyai kecepatan travel baik maju maupun mundur, dan diketahui kecepatan maju maupun mundur mempunyai tiga tingkat kecepatan; diantaranya adalah sebagai berikut :
Kecepatan maju masing-masing adalah : a. Kecepatan maju I sebesar 0-3,54 km/jam b. Kecepatan maju II sebesar 7,38 km/jam c. Kecepatan maju III sebesar 10,9 km/jam Kecepatan mundur masing-masing adalah :
a. Kecepatan mundur I sebesar 0- 4,37 km/jam b. Kecepatan mundur II sebesar 9,13 km/jam c. Kecepatan mundur III sebesar 13,51 km/jam.
Untuk menentukan daya mesin, kecepatan travel kendaraan diambil pada kecepatan maju I yaitu sebesar 3,54 km/jam.
Maka : Ne = 85 , 0 273 5 , 3 943 . 15 = 239,71 Hp b. Daya untuk perlengkapan hidrolis.
Perhitungan tenaga pompa sangat perlu dipertimbangkan karena untuk mengetahui total daya yang harus disediakan oleh mesin. Meskipun secara nyata pompa tidak bekerja pada waktu yang sama pada kondisi yang maksimum. Np = p P Q 455 ………2.6
Dengan; Q = debit minyak (l/min, LPM) Np = daya untuk pompa (Hp) P = tekanan pompa (kg/cm2)
p
= effisiensi pompa (%), dalam hal ini diasumsikan 85% Dari hasil perhitungan disajikan dalam Tabel 2.4
Table 2.4 Hasil perhitungan daya pompa
No. Pompa Q (l/min) P (kg/cm2) Np (Hp)
1 2 3 Transmisi Steering Attachment 405 307 68 300 300 300 314,15 235,8 52,7
Berdasarka Tabel 2.4 didapat daya pompa total yang di butuhkan untuk perlengkapan hidrolis dengan menjumlahkan ketiga daya pompa yang di ketahui, sebesar 602,65 Hp.
Sehingga daya total yang dibutuhkan oleh loader tersebut untuk mengatasi hambatan dan untuk perlengkapan hidrolis adalah :
Netotal= 602,65 + 239,71 = 842,35 Hp.
Sehingga dipilihdiesel engine,dan untuk spesifikasi dari mesin yang dipilih ditunjukkan dalam Tabel 2.5
Table 2.5 Spesifikasi mesin (Sumber :www.komatsu.co.id)
Engine model Komatsu, SAA12V140ZE-2
Engine type 4-cycle, watercooled, turbo charged aftercooled
Gross Horse Power 853 Hp @ 2000 rpm Number of cylinder 12
Bore and stroke 140 mm x 165 mm Piston displacement 30,5 ltr
13 3.1TORQUE CONVERTER
Untuk memindahkan tenaga yang dihasilkan olehengine kepower train berikutnya dipakai suatu alat yang disebut torque converter, atau kadang-kadang disebut juga dengan pengubah torsi.
Karena torque converter bekerja menggunakan oli, maka didapatkan keuntungan-keuntungan antara lain tidak berisik dan dapat meredam getaran-getaran yang ditimbulkan baik oleh engine maupun dari power train. Semua getaran tersebut diredam oleh oli yang ada didalam torque converter itu sendiri. Disamping itu satu keunggulan torque converter adalah torque output yang dihasilkan dapat berubah-ubah sesuai dengan besar kecilnya beban unit tanpa terjadiengine stall.
3.2 ElemenTorque converter a. Pompa (impeller)
Pompa ini dipasang/dihubungkan dengan flywheel olehdrive case dan digerakkan langsung oleh engine. Jadi begitu engine berputar, maka pompa juga ikut berputar sehingga oli yang ada didalamnya akan terlempar karena gaya sentrifugal dan bentuk dari sudu pompa itu sendiri. Dengan kata lain fungsi dari pompa adalah merubah energi mekanis dari engine menjadi tenaga kinetis kepada oli yang diberikan kepadanya.
b. Turbin (Runner)
Turbin dipasang tetap pada output shaft dan berfungsi merubah energi kinetis dari oli yang diberikan oleh pompa menjadi energi mekanis pada output shaft nya. Seperti halnya pompa, turbin pun terdiri atas sudu-sudu dimana oli masuk dan keluar melewati sudu tersebut.
c. Stator (Reaktor)
Stator dipasang tetap pada housing yang berfungsi mengarahkan aliran oli dari sudu-sudu turbin untuk masuk kembali ke sudu-sudu pompa sesuai dengan arah putaran pompa sehingga aliran oli yang masih mempunyai tenaga kinetis akan membantu mendorong dan memperingan kerja pump dan selanjutnya akan memperbesar tenaga kinetis dari outlet pompa berikutnya.
3.3 Prinsip kerjatorque converter
Jika pompa berputar (putaran engine) dan pada sudu-sudunya penuh dengan oli maka pompa akan menghasilkan oil flow dalam bentuk energi kinetis dan masuk ke sudu-sudu turbin. Akibatnya turbin akan berputar dan menggerakkan poros output. Sisa oil flow yang masih mempunyai energi kinetis dari turbin masuk ke sudu-sudu stator dan selanjutnya mengalir ke arah mana pompa berputar. Jika oli tidak ada atau kekurangan di dalam torque converter, maka turbin tidak berputar dan tidak akan ada tenaga engine yang dipindah ke output shaft.
Gambar 3.1 Prinsip kerjatorque converter
(PT.United Tractor, Buku pegangan sistem pemindah hidrolis, 1983, hal. 1-6) 3.4Free Wheel
Free wheel dipasang pada stator dan terletak antara stator dan porosnya yang berfungsi agar stator tersebut dapat berputar kesatu arah saja pada porosnya dan nantinya akan berfungsi juga untuk menaikkaneffisiensi torque converter.
TypeFree wheelada dua macam, yaitu : a. Roller type
b. Sprag type
a. Roller type free wheel
Konstruksi roller type free wheel ditunjukan pada Gambar 3.2. Apabila stator diputar pada porosnya searah tanda panah, roller akan bergerak kekanan kearah ruangan yang sempit dan stator akan terkunci dan diam terus (Gambar 3.2 a)
Apabila stator diputar searah tanda panah, roller akan Keterangan : 1. Input shaft 2. Flywheel 3. Drivecase 4.Pump 5.Turbin 6. Stator 7. Output shaft 8. Bearing
bergerak kekiri kearah ruangan yang lebih luas melawan spring sehingga memungkinkan stator dapat berputar dengan lancar (Gambar 3.2 b)
Gambar 3.2 Roller type free wheel
(PT.United Tractor, Buku pegangan sistem pemindah hidrolis, 1983, hal. 1-16) b. Sprag type free wheel
Pada sprag type A lebih panjang dari B (Gambar 3.3 c)
Apabila stator diputar searah panah, sprag akan bergeser kekiri sesuai dengan arah panah yang mana pada posisi ini A lebih panjang daripada jarak antara stator dengan poros sehingga stator akan terkunci (Gambar 3.3 a)
Apabila stator diputar searah tanda panah, akan dapat berputar dengan lancar, selama B lebih pendek dari pada jarak antara stator dan porosnya (Gambar 3.3 b)
Gambar 3.3 Sprag type free wheel
(PT.United Tractor, Buku pegangan sistem pemindah hidrolis, 1983, hal. 1-16) 3.5 Pemilihantorque converter.
Torque converter ini terdiri dari elemen-elemen seperti pompa, turbin dan stator, maka tidak dilakukan pembahasan tentang elemen-elemen tersebut. Karena pada dasarnya kita tinggal memilih pompa, turbin maupun stator sesuai dengan kebutuhan berdasarkan torsi yang diinginkan.
Pada perancangan ini digunakan torque converter 3-element,single stage, single phase.Three element artinyatorque converter ini mempunyai 3 komponen utama yaitu 1 buah pompa, 1 buah turbin, dan 1 buah stator. Single stageartinya torque converter tersebut mempunya satu buah turbin. Single phase artinya torque converter tersebut mempunyai satu buah stator dan dipasangfix.
Gambar 3.4 Grafil karakteristik torque converter 3- element single phase, single stage
Dari gambar 3.4 diatas diambil effisiensi torque converter yang terbesar yaitu sekitar 85 % sehingga diperolehspeed ratio torque converter(e) sebesar 0,6. Darispeed ratiotersebut dapat juga diketahuitorque ratio(t)sebesar 1,3.
Bila putaran dari engine sebesar 2000 rpm masuk kedalamtorque converter, maka keluaran daritorque convertersebesar :
19 Untuk mengerjakan suatu proyek, sebuah alat berat dituntut untuk dapat bekerja secara maksimal. Oleh karena itu, alat berat harus memiliki tingkat kecepatan yang dapat mendukung siklus kerjanya dan daya yang dimilikinya dapat digunakan secara maksimal. Maka dalam sistem penerus daya diperlukan bagian yang dapat mengubah perbandingan kecepatan, baik untuk kecepatan maju ataupun mundur dalam beberapa tingkat kecepatan. Bagian penerusan daya tersebut adalahtoqflow transmission.
Berikut beberapa keuntungan menggunakan sistemtorqflow transmission: 1. Transfering torquelebih luas, sehingga lebih tahan lama.
2. Operasinya lebih mudah dan lincah.
3. Setiap perpindahan kecepatan dan arah gerak maju atau mundur tanpa menghentikan putaraninput shaft.
4. Kerjanya lebih halus. 5. Pelumasan lebih merata.
Sedangkan kerugian menggunaka sistimtorqflow transmissionadalah : 1. Konstruksi sistem lebih rumit.
2. Cara perbaikan lebih sulit.
Torqflow transmissionini menggunakan sistem transmisi roda gigi planet. Roda gigi planet tersebut dirangkai sedemikian rupa sehingga antara roda gigi planet yang satu dengan yang lainnya saling bekerja sama dalam proses penerusan daya dan putaran. Hubungan antara roda gigi planet tersebut melalui perantaraan
pembawa planet (carrier). Cara kerja sistem transmisi dilakukan dengan menghentikan putaran ring gear, sedangkan putaran input disalurkan melalui sun gear dan output dihasilkan oleh carrier. Untuk menghentikan putaran ring gear tersebut digunakan kopling gesek (disc clutch).