III. METODE PENELITIAN
4.4 Aplikasi Karet Peredam Getaran
4.4.2 Pengaruh Kondisi Traktor Terhadap Getaran
Pola percepatan getaran antara roda karet dan roda besi cendrung sama. Setelah pemakaian karet peredam percepatan getaran menurun terhadap perbedaan kekerasan serta ketebalan karet peredam yang digunakan. Gambar 36, Gambar 37 dan Gambar 38 untuk roda karet dan roda besi menunjukkan Gambaran bahwa penggunaan jenis dan kekerasan karet peredam, berpengaruh pada getaran. Berikut ini dapat diperhatikan uraian berdasarkan tipe roda traktor. • Roda karet. Percepatan getaran untuk traktor A, lebih rendah saat dengan menggunakan roda karet. Percepatan getaran yang rendah ada pada sumbu-z yang memasang karet peredam jenis alam dengan kekerasan Ma78 dan ketebalan H25 mm. Sebelum pemasangan karet peredam percepatan getaran pada traktor A pada sumbu-x=0.494 m/det2, sumbu-y=0.354 m/det2 dan pada sumbu-z=0.371 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam, percepatan getaran pada sumbu-x=0.189 m/det2, sumbu-y=0.134 m/det2 dan sumbu-z=0.132 m/det2.
• Roda besi. Pada perlakuan yang sama sebelum pemasangan karet
peredam dengan menggunakan roda besi, percepatan getaran pada sumbu sumbu-x=0.493 m/det2, sumbu-y=0.533 m/det2 dan sumbu-z=0.522 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam getaran, percepatan getaran pada masing- masing sumbu turun. Pada sumbu-x=0.200 m/det2 ,sumbu-y =0.141 m/det2 , dan pada sumbu-z=0.130 m/det2 dengan ketebalan karet peredam H20 mm.
Percepatan getaran sebelum pemasangan karet peredam, antara roda karet dan roda besi menunjukkan adanya perbedaan. Perbedaan percepatan getaran antara dua tipe roda diprediksi pengaruh kontak langsung roda dengan lantai. Sehingga memperbesar resonansi getaran pada traktor dan merambat melalui rangka hingga ke stang kemudi.
Dengan dilakukan pemasangan karet peredam pada traktor, percepatan getaran terjadi reduksi pada masing-masing sumbu terutama sumbu-z. Reduksi percepatan getaran dengan menggunakan roda besi sebesar 75,1 % bila dibandingkan sebelum pemakaian karet peredam. Sedangkan pengoperasian dengan menggunakan roda karet setelah pemasangan karet peredam nilai percepatan getaran sebesar 64,4 %. Hal ini menunjukkan peranan karet peredam sebagai pereduksi percepatan getaran cukup berpotensi mereduksi getaran untuk dua tipe roda pada sumbu-z.
Sebelum pemasangan karet peredam, getaran pada sumbu-z untuk dua tipe roda erat kaitannya dengan jam kerja traktor roda dua (Tabel 7). Seperti diketahui bahwa getaran yang terjadi pada ketiga unit traktor roda dua bersumber dari enjin yaitu akibat pergerakan translasi piston dalam ruang bakar. Selama terjadi pembakaran di ruang bakar, semua bagian enjin yang merupakan satu unit dan satu kesatuan akan bergetar dengan frekuensi yang berbeda-beda, tergantung pada material, hambatan dan panjang lintasan getaran yang dilalui dari sumbernya (ruang bakar). Bila dilihat rendahnya percepatan getararan pada Gambar 36, Gambar 37 dan Gambar 38, bahwa jam operasi traktor A masih sedikit dan dapat dikatagorikan relatif baru dibanding dengan traktor B dan traktor C. Jadi komponen yang ada pada traktor A belum ada yang dapat dikatagorikan aus maupun adanya kerusakan. Sedangkan pada traktor B dan traktor C, getaran relatif lebih tinggi dan dapat diprediksi karena adanya gangguan terutama pada enjin.
b, Traktor B
Percepatan getaran antara roda karet dan roda besi cendrung sama. Setelah pemakaian karet peredam percepatan getaran rata-rata menurun mengikuti pola penurunan getaran yang sama sebagaimana pada traktor A. Dapat diperhatikan pada Gambar 36, Gambar 37 dan Gambar 38 untuk roda karet dan roda besi, ketika pemasangan jenis dan kekerasan karet peredam yang berbeda, percepatan cendrung menurun karena pengaruh ketebalan karet peredam. Berikut ini dapat diperhatikan uraian berdasarkan tipe roda traktor. • Roda karet. Percepatan getaran untuk traktor B, lebih rendah saat dengan menggunakan roda karet. Percepatan getaran yang rendah ada pada sumbu-z yang memasang karet peredam jenis alam dengan kekerasan Ma78 dan ketebalan H25 mm. Sebelum pemasangan karet peredam percepatan getaran pada traktor A pada sumbu -x=0.978 m/det2, sumbu-y=0.763 m/det2 dan pada sumbu-z=0.694 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam dengan jenis karet dan ketebalan yang sama pada masing-masing sumbu, getaran pada traktor turun. Percepatan getaran pada sumbu-x=0.334 m/det2, sumbu-y=0.313 m/det2 dan pada sumbu-z=0.280 m/det2.
• Roda besi. Pada perlakuan yang sama sebelum pemasangan karet
peredam percepatan getaran yang rendah terjadi pada sumbu-y. Dengan demikian pada ketiga sumbu yang sama, pemasangan karet peredam dan
ketebalan yang sama, percepatan getaran pada sumbu-x=1.203 m/det2, sumbu- y=1.106 m/det2 dan sumbu-z=1.048 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam pada masing-masing sumbu dapat menurunkan percepatan getaran yaitu pada sumbu-x=0.296 m/det2,sumbu-y =0.266 m/det2, dan pada sumbu-z=0.272 m/det2 dengan ketebalan karet peredam H25 mm.
Dari uraian nilai percepatan getaran dengan pengoperasian dua tipe roda, bahwa percepatan getaran sebelum pemasangan karet peredam, antara roda karet dan roda besi menunjukkan adanya perbedaan percepatan getaran. Sebagaimana diketahui bahwa karet merupakan bahan yang mempunyai sifat isolator untuk mereduksi energi getaran yang baik. Roda karet lebih rendah terjadi percepatan getaran.
Dengan dilakukan pemasangan karet peredam pada traktor, masing- masing sumbu terutama sumbu-z dan sumbu-y terjadi penurunan percepatan getaran yang relatif rendah. Bila dibandingkan sebelum pemakaian karet peredam berarti percepatan getaran pada sumbu-z dengan pengoperasian menggunakan roda karet percepatan getaran dapat direduksi sebesar 59.0 %. Sedangkan setelah pemasangan karet peredam pada pengoperasian dengan menggunakan roda besi, pada sumbu-y dapat menurunkan percepatan getaran jauh lebih baik pada sumbu-y yaitu 75.4 %. Menunjukkan peranan karet peredam yang dipasang sebagai pereduksi percepatan getaran cukup berpotensi untuk menurunkan getaran pada traktor B yang menggunakan dua tipe roda.
Percepatan getaran pada sumbu-z lebih banyak diakibatkan oleh tumbukan antara roda traktor dengan lantai. Disamping itu, panjang stang kemudi juga dapat mempengaruhi besarnya getaran pada sumbu-z. Semakin panjang stang kemudi, akan semakin besar terjadi defleksi. Sehingga dapat menimbulkan defleksi pada stang kemudi yang langsung berhubungan dengan operator.
Percepatan getaran yang terjadi pada sumbu-y, dapat diprediksi bahwa disebabkan adanya gaya ayun yang bekerja kearah kiri dan kanan traktor. Hal ini terjadi akibat putaran poros engkol yang tidak seimbang (unbalance). Sebagaimana diketahui gerakan piston pada traktor umumnya menggunakan tipe horizontal (flat). Gerakan pada langkah isap akan menarik piston dan sejalan kearah tarikan, piston bergerak keatas. Pada langkah selanjutnya akan ada gaya yang mendorong kembali piston kearah semula sebagai langkah kompres tenaga, selanjutnya piston bergerak ke arah bawah. Hal yang sama dapat
diprediksi juga bahwa percepatan getaran pada sumbu-y erat hubungannya dengan kondisi bantalan pada poros engkol yang sudah semestinya diganti. Pendapat ini tercermin, bahwa pada konstruksi semua mesin peranan bantalan sangat penting, bantalan harus cukup kokoh untuk memungkinkan poros dan elemen mesin lainnya dapat bekerja dengan baik dan benar. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik maka prestasi seluruh sistem akan menurun atau tidak dapat bekerja dengan semestinya. Karena dalam konstruksi mesin, peranannya bantalan sama seperti peranan sebuah pondasi pada sebuah bangunan (Sularso dan Suga 1987).
Kerusakan pada bantalan dapat diprediksi bahwa selama pengoperasian belum ada pergantian sukucadang yang berhubungan dengan bantalan, terutama bantalan poros enjin. Karena dalam operasional sehari-hari dianggap masih layak pakai. Kalau hal ini terus dibiarkan, maka kerusakan akan terus menjalar sehingga terjadi kerusakan pada poros berupa aus pada salah satu sisinya akibat pembebanan yang tidak merata. Selanjutnya akan mempengaruhi kesemua sistem ruang bakar pada enjin traktor. Sehingga tidak bisa dihindari lagi akan terjadi getaran yang sangat besar.
Keausan yang terjadi pada bantalan juga diakibat karena kurang perawatan dan pelumasan yang tidak terjadwal secara baik dan benar. Salah satu penyebab utama kerusakan bantalan adalah kurangnya pelumasan. Hal ini sering dilakukan pelumas yang sudah rusak kekentalannya tidak dibuang, akan tetapi dilakukan penambahan saja. Sehingga mengakibatkan adanya panas yang timbul dari gesekan yang besar antara bantalan dengan poros, terutama pada saat menerima beban berat (besar), yang memerlukan pelumasan yang sangat baik. Sedangkan bila adanya lapisan pelumas yang benar dan sesuai dengan spesifikasi maka akan sangat membantu bantalan dalam menerima tumbukan dan getaran sehingga tidak akan mengeluarkan suara ataupun getaran yang berlebihan.
c. Traktor C
Bila dibanding dengan dua unit traktor yang tersebut diatas, traktor C merupakan traktor yang berusia paling tua dan paling banyak jam operasinya. Sebelum pemasangan karet peredam menunjukkan nilai percepatan yang sangat tinggi, baik saat menggunakan roda karet maupun menggunakan roda karet. Selanjutnya percepatan getaran setelah pemakaian karet peredam berbanding
lurus dengan ketebalan karet peredam dan berbanding terbalik dengan kekerasan karet peredam. Hal ini dapat dilihat pada Gambar 36, Gambar 37 dan Gambar 38 bahwa semakin tebal karet peredam, maka semakin besar percepatan getaran yang terjadi. Berikutnya dapat diperhatikan pola percepatan getaran setelah pemasangan karet peredam berlawanan dengan pola percepatan getaran traktor A dan traktor B. Dari kenyataan ini dapat diprediksi pada traktor ini ada permasalahan yang serius terutama pada sistem enjin. Berikut ini dapat diperhatikan uraian percepatan getaran yang terjadi pada traktor C berdasarkan tipe roda yang digunakan.
• Roda karet. Nilai percepatan getaran pada tarktor C lebih redah pada sumbu-z setelah pemasangan karet peredam jenis alam yang kekerasan Ma78. Sebelum pemasangan karet peredam percepatan getaran pada ketiga sumbu traktor C adalah sumbu-x=0.1.681 m/det2, sumbu-y=1.500 m/det2 dan pada sumbu-z=1.855 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam, percepatan getaran pada masing-masing sumbu, yaitu untuk sumbu-x=0.228 m/det2, sumbu-y=0.228 m/det2 dan sumbu-z=0.302 m/det2.
• Roda besi. Pada perlakuan yang sama sebelum pemasangan karet
peredam, percepatan getaran pada masing-masing sumbu adalah relatif tinggi, yaitu pada sumbu-x=1.712 m/det2, sumbu-y=1.514 m/det2 dan sumbu-z=1.753 m/det2. Setelah pemasangan karet peredam, getaran pada masing-masing sumbu turun. Karet peredam yang digunakan adalah karet peredam Ma78. Getaran untuk sumbu-x=0.307 m/det2,sumbu-y=0.267 m/det2, dan pada sumbu- z=0.369 m/det2 dengan ketebalan karet peredam H15 mm.
Dari uraian pada pemakaian dua tipe roda untuk traktor C, sebelum pemasangan karet peredam, saat traktor menggunakan roda besi menunjukkan nilai rata-rata tinggi. Selanjutnya setelah pemasangan karet peredam pada percepatan getaran menurun karena pengaruh karet peredam. Hal ini dapat diprediksi bahwa percepatan getaran yang disebabkan akibat pergerakan piston yang tidak normal, dapat direduksi oleh karet peredam.
Dengan dilakukan pemasangan karet peredam pada traktor, getaran pada masing-masing sumbu terutama sumbu-x relatif menjadi rendah. Berarti pada operasi dengan menggunakan roda karet getaran dapat direduksi sebesar 86.4 % bila dibandingkan sebelum pemakaian karet peredam pada sumbu yang sama. Sedangkan menggunakan roda besi, setelah pemasangan karet peredam nilai percepatan getaran dapat direduksi sebesar 82.4 %. Hal ini menunjukkan
peranan karet peredam sebagai pereduksi percepatan getaran cukup berpotensi menurunkan getaran untuk dua tipe roda terhadap masing-masing sumbu.
Besarnya getaran yang terjadi pada sumbu-y lebih disebabkan karena adanya gaya ayun yang bekerja kearah kiri dan kanan traktor. Gaya ini kemungkinan besar terjadi akibat tumbukan piston yang tidak seimbang (unbalance) dalam silinder enjin. Pada umumnya disain ruang bakar enjin traktor menggunakan tipe horizontal (flat). Tipe ini arah gerakan piston dalam ruang bakar bergerak kedepan searah gerakan maju traktor. Apabila pelumasan tidak sempurna terjadi gesekan yang besar antara permukaan piston dan silinder sehingga disamping mempercepat keausan komponen enjin, juga semakin memperbesar terjadinya getaran pada traktor.
d. Perbandingan Kondisi Traktor Terhadap Getaran
Analisis pengaruh kondisi ketiga unit traktor terhadap getaran, percepatan getaran masing-masing traktor berbeda sesuai dengan jam kerja dan tipe roda yang digunakan saat operasi. Percepatan getaran antara ketiga traktor yang digunakan, getaran traktor A relatif lebih rendah dibanding traktor B dan C. Secara umum percepatan getaran pada ketiga unit traktor menurun setelah dipasang karet peredam dengan level yang berbeda-beda.
Tabel 16 Perbandingan kondisi traktor sebelum dan setelah pemasangan karet peredam.
Kondisi traktor terhadap getaran
Sebelum pakai karet peredam Setelah pakai pakai peredam Merek
Traktor Tipe roda
Sb-x Sb-y Sb-z Sb-x Sb-y Sb-z Karet 0.494 0.354 0.371 0.189 0.134 0.132 A Besi 0.493 0.533 0.522 0.200 0.141 0.130 Karet 0.978 0.763 0.694 0.334 0.313 0.280 B Besi 1.203 1.106 1.048 0.296 0.266 0.272 Karet 1.681 1.500 1.855 0.228 0.228 0.302 C Besi 1.712 1.514 1.753 0.307 0.267 0.369