ANALISIS TINGKAT KEAUSAN DAN SISA UMUR PAKAI TRACK ROLLER, CARRIER ROLLER, DAN SPROCKET PADA UNIT BULLDOZER KOMATSU D65PX DENGAN METODE FMEA
SKRIPSI
Disusun Sebagai Salah Satu Persyaratan Guna Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Mesin
Disusun oleh :
Stefanus Bilyarta Gigih Wacana NIM : 175214019
PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2021
FINAL PROJECT
Compiled As Partial Fulfillment of the Requirement To Obtain the Engineering Degree
In Mechanical Engineering
Arranged by :
Stefanus Bilyarta Gigih Wacana Student Number : 175214019
DEPARTMENT OF MECHANICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
UNIVERSITY OF SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2021
ANALYSIS OF WEAR RATE AND REST OF USE LIFE TRACK ROLLER, CARRIER ROLLER, AND SPROCKET ON KOMATSU D65PX BULLDOZER
UNIT USING FMEA METHOD
LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Dengan ini saya menyatakan dalam skripsi dengan judul :
ANALISIS TINGKAT KEAUSAN DAN SISA UMUR PAKAI TRACK ROLLER, CARRIER ROLLER, DAN SPROCKET PADA UNIT BULLDOZER KOMATSU
D65PX DENGAN METODE FMEA
Dibuat guna memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Strata 1, Program Study Teknik Mesin, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma. Dalam penulisan yang saya lakukan tidak terdapat tiruan dari skripsi atau penelitian yang sebelumnya dilakukan oleh pihak lain yang bersangkutan, kecuali kalimat yang diacu dalam naskah penelitian ini sebagaimana disebutkan dalam daftar pustaka.
Klaten, 25 Maret 2021
Stefanus Bilyarta Gigih Wacana
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma : Nama : Stefanus Bilyarta Gigih Wacana
NIM : 175214019
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma karya ilmiah yang berjudul :
ANALISIS TINGKAT KEAUSAN DAN SISA UMUR PAKAI TRACK ROLLER, CARRIER ROLLER, DAN SPROCKET PADA UNIT BULLDOZER KOMATSU
D65PX DENGAN METODE FMEA
Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk media yang lain, mengelolanya di internet atau untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberi royalti kepada saya selama mencantumkan nama saya sebagai penulis. Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Klaten, 25 Maret 2021
Stefanus Bilyarta Gigih Wacana
INTISARI
Bulldozer sering digunakan dalam pekerjaan proyek untuk mempercepat suatu pekerjaan. Bulldozer mempunyai multi fungsi yaitu diaplikasikan untuk pekerjaan mendorong, menggali dan menarik material. Alat berat bulldozer memiliki sistem penggerak yaitu sistem undercarriage. Undercarriage adalah bagian bawah dari sebuah bulldozer yang berfungsi untuk menahan beban, mengarahkan dan sebagai pendukung unit. Untuk menjaga sistem undercarriage berjalan dengan baik, maka perlu dilakukan perawatan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui tingkat keausan dan prediksi sisa umur komponen undercarriage pada track roller, carrier roller dan sprocket type segment.
Penelitian ini menggunakan metode FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) yang digunakan untuk menganalisis tingkat keausan dan prediksi sisa umur komponen pada track roller, carrier roller dan sprocket type segment. Nilai RPN ( Risk Priority Number ) didapat dari perkalian nilai severity, occurance, dan detection.
Hasil yang diperoleh berdasarkan penelitian yang telah dilakukan yaitu tingkat keausan komponen track roller mencapai 26,56 %, carrier roller 21,10%
dan sprocket type segment 27,83 %. Sisa umur pemakaian komponen track roller 2999 jam, carrier roller 4878 jam dan sprocket type segment 5420 jam. Hasil dari analisa menggunakan metode FMEA diperoleh hasil nilai RPN track roller 324, carrier roller 270 dan sprocket type segment 180.
Kata Kunci : Bulldozer, Undercarriage, track roller, carrier roler, sprocket type segment, FMEA
ABSTARCT
The bulldozer are often used in project work to speed up a job. The bulldozer has multi-functions, which are applied to work pushing, digging, and pulling material. The bulldozer machine has a propulsion system, namely an undercarriage system. The undercarriage is the bottom part of a bulldozer which functions to hold the load, direct and support the unit. To keep the undercarriage system running properly, maintenance is needed. The purpose of this study was to determine the wear rate and predict the remaining life of the undercarriage components on the track roller, carrier roller, and sprocket type segment.
This research uses the FMEA (Failure Mode and Effect Analysis) method which is used to analyze the level of wear and predict the remaining life of components on the track roller, carrier roller and sprocket type segment. The RPN (Risk Priority Number) value is obtained from the multiplication of the severity, occurrence, and detection values.
The results obtained are based on the research that has been done, to be the level of wear of the track roller components reaches 26.56%, 21.10% carrier rollers, and 27.83% sprocket type segment. The remaining life of the track roller components is 2999 hours, the carrier roller is 4878 hours, and the sprocket type segment is 5420 hours. The results of the analysis using the FMEA method obtained the RPN value of track roller 324, carrier roller 270, and sprocket type segment 180.
Keywords : Bulldozer, Undercarriage, track roller, carrier roler, sprocket type segment, FMEA
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat yang diberikan, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul “ANALISIS TINGKAT KEAUSAN DAN SISA UMUR PAKAI TRACK ROLLER, CARRIER ROLLER, DAN SPROCKET PADA UNIT BULLDOZER KOMATSU D65PX DENGAN METODE FMEA” dapat selesai dengan baik.
Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan dari Universitas Sanata Dharma Yogyakarta sebagai Sarjana pada jurusan Teknik Mesin. Keberhasilan ini dapat terwujud dengan adanya bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, oleh karena itu saya mengucapkan banyak terimakasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Sudi Mungkasi, S.Si.,M.Math.Sc., Ph.D., selaku Dekan akultas Sains dan Teknologi, Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
2. Budi Setyahandana, S.T.,M.T., selaku Ketua Program Study Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Budi Sugiharto, S.T.,M.T., selaku dosen pembimbing skripsi yang senantiasa memberi arahan dan masukan pada penulis.
4. Seluruh Dosen pengajar Teknik Mesin Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
5. Roberto Eddy Rudyanto dan Maria Supriyati selaku orangtua yang selalu memberikan dukungan kepada penulis.
6. Seluruh keluarga besar Ah.Suyono yang selalu memberikan semangat dan doanya.
7. Sahabat seperjuangan, Alumni Teknik Pemesinan A, SMK PL Leonardo Klaten tahun angkatan 2014 yang telah memberi banyak pengalaman dan dukungan.
8. Tim Paido selaku teman seperjuangan yang selalu memberikan semangat.
9. Vanessa Lita selaku sahabat saya yang selalu membantu dan memberi semangat.
10. Teman-teman perguruan tinggi lainnya yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
11. Semua pihak yang sudah membantu dalam penyusunan Tugas Akhir, sehingga penulis dapat menyelesaikannya.
Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dari skripsi ini, baik dari materi maupun teknik penyajiannya. Mengingat kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis, oleh karena itu kritik dan saran sangat penulis harapkan demi kesempurnaan skripsi ini.
Klaten, 25 Maret 2021
Stefanus Bilyarta Gigih Wacana
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ... iii
INTISARI ... v
ABSTARCT ... vi
KATA PENGANTAR ... vii
DAFTAR ISI ... ix
DAFTAR GAMBAR ... xi
DAFTAR TABEL ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan Penulisan ... 2
1.4 Batasan Penelitian ... 2
1.5 Manfaat Penelitian... 3
1.5.1 Manfaat Untuk Peneliti ... 3
1.5.2 Manfaat Untuk Universitas ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 4
2.1 Penelitian Terdahulu ... 4
2.2 Dasar Teori ... 5
2.2.1 Bulldozer ... 5
2.2.2 Undercarriage ... 5
2.2.3 Pemeriksaan Undercarriage... 7
2.2.4 Keausan Komponen Undercarriage ... 7
2.2.5 Pengukuran komponen Undercarriage ... 12
2.2.6 Perhitungan Keausan Komponen Undercarriage ... 13
2.2.7 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... 14
2.2.8 Proses variabel utama dalam FMEA ... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 19
3.1 Objek Penelitian ... 19
3.2 Alir Penelitian ... 19
3.3 Variabel Penelitian ... 20
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian ... 20
3.5 Metode Pengumpulan Data ... 20
3.6 Pengolahan Data ... 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 22
4.1 Hasil Penelitian ... 22
4.1.1 Pelaksanaan Penelitian ... 22
4.1.2 Data Hasil Penelitian ... 22
4.2 Analisa Data ... 26
4.2.1 Tingkat Keausan Track roller ... 26
4.2.2 Sisa Umur Pemakaian Track roller ... 27
4.2.3 Tingkat Keausan Carrier roller ... 28
4.2.4 Sisa Umur Pemakaian Carrier roller ... 29
4.2.5 Tingkat Keausan Sprocket type segment ... 31
4.2.6 Sisa Umur Pemakaiaan Sprocket type segment ... 32
4.2.7 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) ... 33
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 47
5.1 Kesimpulan ... 47
5.2 Saran ... 48
DAFTAR PUSTAKA ... 49
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2. 1 Bagian-bagian undercarriaage ... 6
Gambar 2. 2 Tipe-tipe carrier roller ... 8
Gambar 2. 3 Bagian Keausan carrier roller ... 8
Gambar 2. 4 Tipe-tipe track roller ... 9
Gambar 2. 5 Bagian keausan track roller ... 9
Gambar 2. 6 Tipe-tipe sprocket ... 10
Gambar 2. 7 Reverse tip wear ... 11
Gambar 2. 8 Forward tip wear ... 11
Gambar 2. 9 Side face wear ... 12
Gambar 2. 10 Outside caliper ... 12
Gambar 2. 11 Jangka sorong ... 13
Gambar 2. 12 Mistar ... 13
Gambar 3. 1 Diagram Alur ... 19
Gambar 4. 1 Pengukuran Track roller ... 22
Gambar 4. 2 Pengukuran Carrier roller ... 23
Gambar 4. 3 Pengukuran Sprocket type segment ... 24
Gambar 4. 4 Grafik Tingkat Keausan Track roller ... 40
Gambar 4. 5 Grafik Sisa Umur Track roller ... 41
Gambar 4. 6 Grafik Tingkat Keausan Carrier roller ... 42
Gambar 4. 7 Grafik Sisa Umur Carrier roller ... 43
Gambar 4. 8 Grafik Tingkat Keausan Sprocket type segment ... 44
Gambar 4. 9 Grafik Sisa Umur Sprocket type segment ... 45
Gambar 4. 10 Grafik Hubungan RPN dengan Sisa Umur ... 46
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Langkah-langkah penerapan FMEA ... 15
Tabel 2. 2 Severity rating ... 16
Tabel 2. 3 Occurance Rating... 17
Tabel 2. 4 Detection Rating... 17
Tabel 4. 1 Data Pengukuran Track roller ... 23
Tabel 4. 2 Data Pengukuran Carrier roller ... 24
Tabel 4. 3 Data Pengukuran Sprocket type segment ... 25
Tabel 4. 4 Nilai K Komponen Undercarriage ... 25
Tabel 4. 5 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Track roller ... 26
Tabel 4. 6 Hasil Pengukuran Sisa Umur Track roller ... 28
Tabel 4. 7 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Carrier roller ... 29
Tabel 4. 8 Hasil Pengukuran Sisa Umur Carrier roller ... 30
Tabel 4. 9 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Sprocket type segment ... 31
Tabel 4. 10 Hasil Pengukuran Sisa Umur Sprocket type segment ... 33
Tabel 4. 11 Track roller ... 35
Tabel 4. 12 Carrier roller ... 36
Tabel 4. 13 Sprocket type segment ... 37
Tabel 4. 14 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan dan Sisa Umur Pemakaian ... 39
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bulldozer adalah salah satu alat berat yang sangat dibutuhkan untuk mempercepat suatu pekerjaan. Bulldozer mempunyai multi fungsi yaitu diaplikasikan untuk pekerjaan mendorong, menggali dan menarik material. Istilah bulldozer sering kali digunakan untuk menggambarkan semua tipe alat berat meskipun istilah ini tepatnya hanya menunjuk ke traktor berantai yang dilengkapi dengan blade.
Pada alat berat jenis bulldozer terdapat sistem yang bernama undercarriage, sistem ini terletak pada bagian bawah bulldozer yang berfungsi untuk mengatur gerak maju, mundur, dan berbelok serta sebagai pijakan atau tumpuan pada saat bulldozer beroperasi. Terdapat dua jenis penggerak pada bulldozer yaitu crawler dan wheel. Tipe crawler memiliki sistem penggerak berupa undercarriage yang mana pada sistem tersebut terdiri dari beberapa komponen diantaranya track roller, carrier roller, idler, sprocket, track link, track shoe dan track frame. Tipe crawler memiliki kelebihan yaitu dapat beroperasi di segala medan, dan memiliki kekurangan yaitu keausan pada sistem undercarriage relatif tinggi. Hal ini dikarenakan komponen-komponen pada undercarriage saling bersinggungan saat beroperasi, sehingga terjadi keausan. Keausan komponen adalah masalah besar karena jika bagian-bagian dari komponen sudah sangat aus, bisa jadi akan berdampak pada aset yang berwujud unit, dan terakhir tidak kalah pentingnya adalah menjadi penyebab terhambatnya pekerjaan.
Kerusakan adalah salah satu jenis kegagalan yang spesifik, dimana peralatan benar-benar tidak bisa dioperasikan. Kegagalan suatu peralatan tidak terjadi secara tiba-tiba tetapi merupakan akibat dari kegagalan potensial sebelumnya. Kesalahan pengoperasian, keasusan komponen, juga merupakan penyebab kegagalan. Komponen alat berat yang sering mengalami keausan adalah pada perlengkapan kerja serta pada komponen kerangka bawah (undercarriage).
Undercarriage termasuk komponen vital karena kita lihat dari fungsinya undercarriage sebagai penumpu beban unit, oleh karena itu perlu perawatan yang optimal agar unit selalu siap pakai dan memiliki performa yang optimal.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang, maka dapat dirumuskan beberapa masalah yaitu sebagai berikut :
1. Berapa persen tingkat keausan komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D65PX Komatsu ?
2. Berapa sisa umur pemakaian komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D665PX Komatsu ?
3. Bagaimana hasil analisis komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D65PX komatsu menggunakan metode FMEA?
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari penelitian ini adalah :
1. Mengetahui persentase keausan pada komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D65PX Komatsu.
2. Mengetahui prediksi sisa umur pemakaian komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D65PX Komatsu.
3. Mengidentifikasi kerusakan dan keausan komponen undercarriage pada Bulldozer D65PX Komatsu yaitu komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment dengan metode FMEA.
1.4 Batasan Penelitian
Adapun beberapa batasan-batasan yang terdapat dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Penelitian ini hanya membahas tentang kerusakan dan keausan bagian luar pada komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment pada Bulldozer D65PX Komatsu.
2. Menggunakan data Bulldozer D65PX Komatsu CV Cahaya Laksana 2021.
3. Tidak menguji kekerasan material komponen undercarriage.
4. Mengabaikan keausan bagian flange side wear pada track roller.
1.5 Manfaat Penelitian 1.5.1 Manfaat Untuk Peneliti Adapun manfaat dari penelitian ini untuk peneliti, yaitu :
1. Menambah pengetahuan dan wawasan mengenai kerusakan yang terjadi pada undercarriage pada unit Bulldozer D65PX Komatsu.
2. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi refrensi dan informasi untuk manajemen perawatan pada CV Cahaya Laksana.
3. Penelitian ini diharapkan dapat menjadi refrensi mahasiswa untuk penulisan tugas akhir dan menambah wawasan dari mahasiswa yang membaca skripsi.
1.5.2 Manfaat Untuk Universitas
Adapun manfaat dari penelitian ini untuk universitas, yaitu :
1. Hasil penelitian dapat dipergunakan sebagai kasanah ilmu pengetahuan yang dapat diletakkan di Perpustakaan.
2. Penelitian ini dapat dikembangkan lebih baik dengan inovasi yang berbeda.
2.1 Penelitian Terdahulu
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Syaeful Akbar, Randis Baharudin 2019 melakukan penelitian mengenai “ Koreksi Nilai konstanta “K” dalam perhitungan usia pakai komponen undercarriage Komatsu D375A-5”. Penelitian ini fokus kepada prediksi usia pakai komponen undercarriage, efisiensi biaya maintance dan efisiensi produksi dapat tercapai. Metodologi dari penelitian ini menggunakan hasil perhitungan prediksi usia pakai setiap komponen undercarriage dengan hasil perhitungan secara actual dengan menggunakan uji paired “t” test dua arah dengan tingkat kepercayaan 95%.
Hasil dari pengukuran komponen undercarriage yang meliputi link-pitch, link hight, bushing O/D, grousher height, carrier roler, idler, sprocket dan track roller disajikan dalam bentuk Tabel yang didapat dari hasil uji “t” yang menunjukan bahwa prediksi usia pakai komponen undercarriage dengan nilai faktor “K”
sebagaimana ditetapkan oleh komatsu menunjukan bahwa komponen bushing O/D, grouser height, carrier roller, idler dan track roller adalah sama dengan actual, sedangkan untuk track link, link height dan sprocket tidak sesuai dengan actual.
Hasil perhitungan prediksi usia pakai komponen undercarriage dengan nilai faktor”K” sebagai mana ditetapkan oleh komatsu tidak semuanya sesuai dengan usia pakai secara keseluruhan di lapangan.
Isdhianto, I 2018 telah melakukan analisa mengenai kerusakan pada roller.
Terdapat dua kerusakan yang sering terjadi pada roller yaitu kerusakan bagian dalam dan kerusakan bagian luar. Kerusakan bagain dalam roller yaitu kebocoran oli floating seal sehingga mengakibatkan keausan pada bushing dan shaft.
Kerusakan bagian luar roller yaitu terdapat material seperti tanah, batu, pasir yang menempel dibagian luar roller yang dapat mengakibatkan gesekan saat pengoperasian undercarriage. Berdasarkan permasalahan yang ada diberikan saran dengan melakukan perawatan yang tepat dan melakukan pelumasan pada roller.
Maulana 2017 melakukan penelitian mengenai “ Analisa Umur Pakai Bushing Pada Unit Dozer D375A-5 Menggunakan Metode Deskriptif di PT.
Pamapersada Nusantara Site Batu Kajang”. Penelitian ini menggunakan metode
deskriptif dengan menggunakan data sekunder P2U D375A-5 dari bulan Januari sampai September tahun 2014. Hasil yang di dapat selama penelitian adalah tingkat keausan perjam interval lower limit 0.0024 mm/jam, interval upper limit 0.0028 mm/jam dan usia pakai bushing tercepat 2986 jam dan untuk usia pakai bushing terlama adalah 3606 jam.
2.2 Dasar Teori 2.2.1 Bulldozer
Bulldozer adalah jenis alat berat yang berfungsi untuk pemerataan material seperti tanah, pasir, kerikil yang memiliki kemampuan dorong atau tenaga yang tinggi. Bulldozer mampu beroperasi di daerah yang lunak sampai daerah yang keras.
Dengan swamp dozer (dozer rawa) untuk daerah yang lunak, dan ripper(alat garu) untuk daerah yang keras. Pada dasarnya bulldozer adalah alat yang menggunakan traktor sebagai penggerak utamanya. Jenis sistem penggerak yang digunakan yaitu crawler bulldozer, crawler bulldozer terdiri dari roda rantai besi yang dapat beroperasi dijalan yang tidak rata, berpasir dan berlumpur. Sistem penggerak bulldozer ini biasa disebut dengan sistem undercarriage.
2.2.2 Undercarriage
Undercarriage merupakan salah satu komponen yang fital dari crawler tracktor. Komponen-komponen undercarriage harus dilakukan pengecakan atau service secara berkala, karena bila tidak akan berdampak pada menurunnya performa alat berat tersebut. Gambar 2.1 memperlihatkan bagian-bagian komponen undercarriage.
Carrier roller Diagonal Brace Equlizer Bar
Sprocket
Recoil Spring Track roller Track Frame Front Idler Track Link
Gambar 2. 1 Bagian-bagian undercarriaage Dari Gambar 2.1 berikut fungsi dari komponen undercarriage :
a. Track shoe berfungsi sebagai penumpu langsung beban unit bulldozer dengan tanah.
b. Track link berfungsi sebagai tumpuan track roller, sehingga crawler dapat berjalan
c. Track roller berfungsi sebagai pembagi berat bulldozer ke track shoe.
d. Carrier roller berfungsi sebagai penahan bagian atas dari track link dan sebagai penjaga gerakan track shoe tetap lurus antara sprocket ke idler e. Sprocket berfungsi sebagai media penerus tenaga gerak ke track melalui
bushing, dan mengubah putaran sprocket menjadi gulungan pada track agar unit dapat bergerak.
f. Front idler berfungsi membantu mengatur ketegangan pada track daan meredam kejutan.
g. Track frame berfungsi sebagai tulang punggung dari undercarriage, track frame sebagai tumpuan chasis unit terhadap permukaan tanah dan tempat kedudukan komponen-komponen undercarriage.
h. Equalizer bar berfungsi seperti halnya sistem suspensi yang mengurangi kejutan yang terjadi karena ketidak rataan permukaan medan operasi.
i. Diagonal brace berfungsi untuk menyetabilkan struktur komponen saat mengalami pengoperasian.
j. Recoil spring berfungi untuk meredam kejutan-kejutan dari front idler.
2.2.3 Pemeriksaan Undercarriage
Pemeriksaan undercarriage bertujuan untuk meneliti bagian dari komponen undercarriage, sehingga dapat diketahui sudah berapa (%) tingkat keuasan yang terjadi dan sisa umur pemakaian komponen. Pemeriksaan ini dapat menentukan apakah komponen undercarriage tersebut masih layak pakai atau harus dilakukan penggantian. Arti pemeriksaan terhadap komponen undercarriage yaitu (PT United Tracktors TBK, 2011):
1. Menjaga komponen undercarriage agar dalam keadaan baik.
2. Memperhatikan pelumasan komponen undercarriage.
3. Memeriksa tingkat keausan komponen.
4. Melakukan adjustment terhadap bagian-bagian yang perlu.
5. Mengadakan perawatan sebelum dan sesudah dipakai.
Tujuan diadakannya pemeriksaan terhadap komponen undercarriage yaitu:
1. Memperpanjang umur komponen.
2. Mencegah keuasan yang berlebih.
3. Mencegah terjadinya keausan sebelum waktunya.
Kerugian bila tidak melakukan perawatan undercarriage yaitu:
1. Bisa memperpendek umur komponen undercarriage.
2. Pemborosan spare part.
3. Menurunkan efisiensi kerja alat berat
2.2.4 Keausan Komponen Undercarriage A. Keausan Carrier Roller
Carrier roller merupakan bagian dari komponen undercarriage yang berbentuk seperti track roller, tetapi memiliki fungsi yang berbeda. Carrier roller memiliki fungsi menahan berat gulungan bagian atas dari track shoe assy agar tidak melentur dan menjaga gerakan track shoe antara sprocket ke idler agar tetap lurus.
Secara umum carrier roller memiliki dua tipe yaitu tipe flange(flange type) dan tipe flat(flat type). Type flange sendiri juga memiliki dua jenis yaitu single flange dan center flange. Tipe-tipe carrier roller dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Keausan yang ada pada komponen carrier roller diakibatkan kontak normal antara carrier roller dan track link. Bagian yang mengalami gesekan ialah bagian tread wear. Gambar 2.3 menunjukkan bagian-bagian keausan yang terjadi pada carrier roller.
Single Flange Type Center Flange Type Flat Type Carrier Roller Gambar 2. 2 Tipe-tipe carrier roller
Tread Wear
Gambar 2. 3 Bagian Keausan carrier roller B. Keausan Track Roller
Track roller dipasang pada bagian track frame akan menahan berat unit terhadap track link, sehingga track roller dapat dikatakan sebagai pembagi berat chasis terhadap track link. Track roller pada unit bulldozer dibagi menjadi dua macam yaitu single flange dan double flange. Tipe-tipe track roller dapat dilihat pada Gambar 2.4.
Keausan yang ada pada komponen track roller diakibatkan kontak normal antara track roller dengan track link. Pada bagian luar track roller terdapat dua bagian yang mengalami keausan akibat gesekan yang terjadi yatu bagian flange side wear dan bagian tread wear. Gambar 2.5 menunjukkan bagian-bagian keausan yang terjadi pada track roller
Single Flange Double Flange Gambar 2. 4 Tipe-tipe track roller
Flange Side Wear
Tread Wear
Gambar 2. 5 Bagian keausan track roller
Single Flange Type C. Keausan Sprocket
Sprocket berfungsi untuk meneruskan tenaga gerak ke track melalui bushing dan mengubah putaran sprocket menjadi gulungan pada track agar unit bulldozer dapat bergerak. Sprocket memiliki dua macam yaitu solid sprocket dan segmented sprocket. Sprocket dengan tipe solid terbuat dari cast steel yang merupakan satu kesatuan sehingga jika ada salah satu teeth pada sprocket rusak, maka untuk menggantinya harus dilakukan pemotongan dan dilas kembali, sedangkan sprocket tipe segmented lebih banyak digunkan karena mudah dalam proses penggantian satu persatu. Tipe-tipe sprocket dapat dilihat pada Gambar 2.6.
Sprocket Rim
Gambar 2. 6 Tipe-tipe sprocket
Keausan yang pada sprocket dikarenakan pada komponen saling bergesekan antara track link dan gigi sprocket, apalagi antara komponen yang bersinggungan. Pengoperasian yang kurang tepat dan adanya kotoran pada sprocket yang tidak dibersihkan bisa menjadi penyebab keausan sprocket. Keausan sprocket terjadi pada bagian teeth. Ada beberapa macam keausan pada sprocket antara lain, yaitu :
Solid Sprocket
Segmented Sprocket
1. Reverse tip wear
Terjadi ketika unit berjalan mundur. Penyebabnya antara lain bushing dan sprocket terdapat kotoran yang terjebak, selain itu dapat pula disebabkan oleh ukuran link pitch lebih besar daripada sprocket pitch.
Reverse tip wear dapat dilihat pada Gambar 2.7.
Gambar 2. 7 Reverse tip wear 2. Forward tip wear
Terjadi ketika unit berjalan maju. Penyebabnya sama seperti reverse tip wear yaitu terdapat kotoran yang terjebak dan ukuran link pitch lebih besar daripada sprocket pitch. Forward tip wear dapat dilihat pada Gambar 2.8.
Gambar 2. 8 Forward tip wear
3. Side face wear
Penyebab : interference antara sprocket side face dan link, hal-hal yang mempengaruhi antara lain snaky track(sering belok ke arah tertentu semisal selalu ke kanan), dan travel di jalan yang miring. Side face wear dapat dilihat pada Gambar 2.9.
Packed soil
Gambar 2. 9 Side face wear 2.2.5 Pengukuran komponen Undercarriage
Pengukuran komponen carrier roller, track roller dan sprocket type segment menggunakan alat ukur outside caliper, jangka sorong dan mistar. Dalam mengukur komponen pastikan komponen yang akan diukur dalam kondisi bersih tidak ada kotoran yang menempel agar hasil pengukuran yang didapat benar-benar valid. Pengukuran keausan carrier roller dan track roller mengambil ukuran diameter untuk bagian tread wear sedangkan untuk sprocket type segment diukur dari panjang tiga gigi. Hasil pengukuran komponen akan didapat berupa ukuran diameter dalam satuan milimeter(PT United Tracktor TBK, 2011).
Alat bantu dalam pengukuran komponen undercarriage antara lain:
1. Outside caliper
Outside caliper merupakan alat bantu yang digunakan untuk mengukur diameter luar track roller dan carrier roller. Gambar outside caliper dapat dilihat pada Gambar 2.10.
Gambar 2. 10 Outside caliper
2. Jangka Sorong
Jangka sorong digunakan untuk mengukur benda uji hasil dari proses machining, ketelitian yang dimiliki jangka sorong adalah 0,02 mm. Gambar jangka sorong dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2. 11 Jangka sorong 3. Mistar
Mistar adalah sebuah alat pengukur dan alat bantu gambar. Ada beberapa macam penggaris mulai dari yang lurus sampai ang berbentuk segitiga. Gambar mistar dapat dilihat pada Gambar 2.12.
Gambar 2. 12 Mistar
2.2.6 Perhitungan Keausan Komponen Undercarriage
Perhitungan tingkat keausan menggunakan Persamaan (2.1) (PT United Tracktors TBK, 2011):
𝑊𝑅 = 𝑆𝑉 −𝐻𝑃 × 100 % (2.1)
𝑆𝑉 −𝑅𝐿
𝑊𝑅 merupakan singkatan dari wear rate yaitu perhitungan tingkat keausan komponen, 𝑆𝑉 merupakan singkatan dari standart value yaitu ukuran standar dari komponen yang diukur, 𝑅𝐿 merupakan singkatan dari repair limit yaitu ukuran maksimal keausan yang dapat diterima oleh komponen, sedangkan 𝐻𝑃 adalah hasil
dari pengukuran yang dilakukan. Hasil perhitungan wear rate akan memperoleh hasil (%) tingkat keausan pada komponen.
Untuk menghitung sisa umur pemakain dapat menggunakan Persamaan (2.2).
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 (2.2)
𝑌 merupakan hasil perhitungan wear rate (%), 𝑥 adalah operation hours (jam), K adalah faktor masing-masing komponen yang memiliki harga K yang berbeda-beda sedangkan 𝑎 adalah konstanta atau nilai yang harus dicari. Hasil perhitungan yang menggunakan Persamaan(2.2) akan memperoleh hasil sisa umur pemakaian dalam jam.
2.2.7 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
FMEA merupakan sebuah metodologi yang digunakan untuk mengevaluasi kegagalan yang terjadi dalam sebuah sistem dan sebagai metode pendekatan sistematik yang menerapkan suatu metode pentabelan. Identifikasi kegagalan potensial dilakukan dengan cara pemberian nilai atau skor pada masin- masing mode kegagalan yang berdasarkan atas tingkat kejadian(occurance), tingkat keparahan(severity), dan tingkat deteksi(detection)(Stamatis, 1995). Secara umum FMEA didefinisikan sebagai sebuah teknik yang mengidentifikasi tiga hal yaitu:
1. Penyebab kegagalan yang potensial.
2. Efek dari kegagalan tersebut.
3. Tingkat kekritisan efek kegagalan.
Kegagalan sistem terjadi ketika sistem tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya. Dengan penerapan metode FMEA dapat mengetahui faktor permasalahan dari sistem sehingga dapat mengoreksi sistem yang ada. Langkah untuk membuat metode FMEA sebagai berikut (Mc Dermott, R. E dkk, 2019):
Tabel 2. 1 Langkah-langkah penerapan FMEA Step 1 Tinjau proses atau produk.
Step 2 Menentukan mode kegagalan potensial.
Step 3 Daftar efek potensial dari setiap mode kegagalan.
Step 4 Menentapkan peringkat keparahan untuk setiap efek.
Step 5 Tetapkan peringkat deteksi untuk setiap mode kegagalan.
Step 6 menetapkan peringkat deteksi untuk setiap mode kegagalan.
Step 7 Hitung jumlah prioritas risiko untuk setiap efek.
Step 8 Prioritaskan mode kegagalan untuk bertindak.
Step 9 Mengambil tindakan untuk menghilangkan kegagalan berisiko tinggi.
Step 10 Hitung RPN yang dihasilkan karena mode kegagalan.
2.2.8 Proses variabel utama dalam FMEA 1. Tingkat Keparahan(Severity)
Severity adalah penilaian terhadap keseriusan dari efek yang ditimbulkan. Setiap kegagalan yang timbul akan dinilai seberapa besarkah tingkat keseriusannya. Ada ikatan secara langsung antara efek dan severity. Sebagai contoh apabila efek yang terjadi efek kritis, maka nilai severity akan tinggi, sebaliknya jika efek yang terjadi bukan efek yang kritis maka nilai severity pun akan sangat rendah.
Rating dapat ditentukan dari skala satu sampai sepuluh, dimana skala satu menyatakan dampak yang paling rendah dan skala 10 dampak yang paling tinggi.
Penetuan skala harus disesuaikan antara potensial failure mode dan studi literatur.
Penjelasan studi literatur untuk severty rating dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2. 2 Severity rating Severity Rating (S)
Rank Kriteria
1 s.d 2 Sangat Rendah
Kerusakan sangat rendah yaitu komponen hampir tidak menimbulkan kerusakan
3 s.d 4 Rendah
Kerusakan rendah yaitu menyebabkan komonen sedikit mengalami gangguan dan mungkin akan
terlihat sedikit penurunan pada komponen.
5 s.d 6 Sedang
Kerusakan sedang yaitu menyebabkan beberapa komponen yang dibuat tidak nyaman atau
mengalami kerusakan.
7 s.d 8 Tinggi
Kerusakan tinggi yaitu kerusakan komponen yang tidak bisa dioperasikan dan dat menyebabkan
gangguan pada komponen lainnya.
9 s.d 10 Sangat Tinggi
Kerusakan sangat tinggi yaitu ketika kerusakan komponen memengaruhi keselamatan pada
penggunaanya.
2. Tingkat Kejadian(Occurance)
Occurance adalah kemungkinan bahwa penyebab tersebut akan terjadi dan menghasilkan bentuk kegagalan selama proses penggunaan. Occurance merupakan nilai rating yang disesuaikan dengan frekuensi yang diperkirakan atau angka kumulatif dari kegagalan yang dapat terjadi karena penyebab tertentu. Rating occurance dapat dilihat pada Tabel 2.3.
Tabel 2. 3 Occurance Rating Occurance Rating (O)
Rank Kriteria
1 Tidak
Mungkin
Kegagalan tidak mungkin(kurang dari 1 dalam 1.000.000)
2 Sangat
Rendah Kegagalan ada.(1 dalam 20.000) 3 Rendah Kegagalan terkadang terjadi (1 dalam 4.000) 4 s.d 6 Sedang Kegagalan sesekali tetapi tidak dalam proporsi
besar.(1 dalam 1.000 hingga 1 dalam 800) 7 s.d 8 Tinggi Sering mengalami kegagalan.(1 dalam 40 hingga 1
dalam 20)
9 s.d 10 Sangat Tinggi Kegagalan tidak bisa dihindari.
3. Metode Deteksi(Detection)
Menentukan tingkat detection yaitu menentukan sebuah kontrol proses yang akan mendeteksi secara spesifik akar penyebab dari kegagalan.
Detection adalah sebuah pengukuran untuk mengendalikan kegagalan yang dapat terjadi. Detection Rating dapat dilihat pada Tabel 2.4.
Tabel 2. 4 Detection Rating Detection Rating (D)
Rank Kriteria
1 Sangat Tinggi Kegagalan tidak mungkin(kurang dari 1 dalam 1.000.000)
2 s.d 5 Tinggi Kegagalan ada.(1 dalam 20.000) 6 s.d 8 Sedang Kegagalan terkadang terjadi (1 dalam 4.000)
9 Rendah Kegagalan sesekali tetapi tidak dalam proporsi besar.(1 dalam 1.000 hingga 1 dalam 800)
10 Sangat
Rendah
Sering mengalami kegagalan.(1 dalam 40 hingga 1 dalam 20)
4. Risk Priority Number (RPN)
Nilai RPN adalah tahapan akhir dari metode FMEA. Nilai RPN didapat dari hasil perkalian severity, occurance dan detection. RPN digunakan untuk menentukan prioitas dari kegagalan. Nilai RPN dapat dihitung dengan Persamaan (2.3).
RPN = Severity x Occurance x Detection. (2.3)
Track roller
Pengambilan Data
Sprocket 3.1 Objek Penelitian
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
Objek penelitian ini terletak pada sistem Undercarriage Bulldozer D65PX.
Dalam penelitian berpusat pada komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment untuk mencari tingkat keausan dan mencari sisa umur pemakaian, serta menganalisa faktor keausan menggunakan metode Failure Mode and Effect Analysis (FMEA).
3.2 Alir Penelitian
Penelitian yang dilakukan dalam penyusunan skripsi mengikuti diagram alir yang ditunjukkan pada Gambar 3.1.
Carrier roller
Pembahasan Analisi Data
Menghitung Keausan Menghitung Sisa Umur Pakai
Mulai
Studi Literatur
Observasi Lokasi
FMEA
Selesai 19
Kesimpulan dan Saran
Gambar 3. 1 Diagram Alir
3.3 Variabel Penelitian
Variabel penelitian adalah variabel yang diukur dan yang ada dalam persamaan.
Variabel yang digunakan meliputi tingkat keausan (𝑊𝑅 ), ukuran standart komponen (𝑆𝑉), hasil pengukuran (𝐻𝑃), ukuran maksimal keausan (𝑅𝐿), severity (S), occurrence (O), detection (D), dan RPN. Variabel ini digunakan untuk menganalisa keausan yang terjadi pada track roller, carrier roller dan sprocket type segment untuk menghitung tingkat keausan dan mencari sisa umur pemakaian track roller, carrier roller dan sprocket type segment sehingga dapat mengetahui kapan komponen harus dilakukan penggantian, dan menganalisa faktor keausan menggunakan metode FMEA.
3.4 Tempat dan Waktu Penelitian
Tempat penelitian dilaksanakan di CV. Cahaya Indah Laksana yang beralamat di Jl. Ring Road Barat No.35, Kronggahan I, Trihanggo, Kec. Gamping, Kabupaten Sleman, Daerah Istimewa Yogyakarta. Waktu penelitian dimulai pada tanggal 11 Januari 2021 sampai dengan 13 Februari 2021.
3.5 Metode Pengumpulan Data
Pengumpulan data, metode literatur memperoleh berbagai macam data yang bersumber dari :
a. Buku:
- TIM TC UT, (2011). Basic Mechanic Course Final Drive & Undercarriage.
PT United Tracktors TBK: Jakarta.\
- Custom Track Service Handbook 17th
b. Internet: data untuk menambah refrensi dan hal-hal lain yang bisa dijadikan bahan pertimbangan dalam menganalisa komponen-kompnen pendukung serta teori kerja.
c. Pengumpulan data dengan cara mengukur komponen secara langsung dengan alat ukur.
3.6 Pengolahan Data
Data yang diperoleh berupa ukuran track roller, carrier roller dan sprocket type segment, umur komponen 1920 jam saat pengukuran pertama, pengukuran dilakukan sebanyak 5 kali dengan jeda waktu 48 jam atau 6 hari kerja alat. Setelah mendapat data ukuran komponen dilanjutkan dengan tahap pengolahan data dengan cara melakukan perhitungan tingkat keausan dengan Persamaan(2.1) dan menghitung sisa umur komponen dengan Persamaan(2.2) serta menganalisa faktor keausan dengan metode FMEA. Selanjutnya dilakukan analisa dari hasil yang didapat untuk mengetahui komponen mana yang akan lebih dulu mencapai tingkat keausan 100%.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian
4.1.1 Pelaksanaan Penelitian
Penelitian dilakukan pada komponen track roller, carrier roller dan sprocket type segment Bulldozer D65PX. Hasil penelitian yang dilakukan diperoleh data pengukuran komponen, umur komponen, ukuran baru dan ukuran maksimal keausan komponen, serta harga K untuk komponen-komponen undercarriage. Pengukuran komponen dimulai pada tanggal 16 Januari 2021 untuk pengukuran pertama, 23 Januari 2021 untuk pengukuran kedua, 30 Januari 2021 untuk pengukuran ketiga, 6 Februari 2021 untuk pengukuran keempat, dan 13 Februari 2021 untuk pengkuran kelima. Untuk melengkapi data dilakukan metode wawancara dengan kepala mekanik yang bertanggung jawab atas unit yang diteliti, dan mengambil literatur dari buku maupun jurnal mengenai undercarriage bulldozer.
4.1.2 Data Hasil Penelitian
Pada umumnya track roller memiliki ukuran baru dan ukuran maksimal keausan, ukuran baru dari track roller adalah 210 mm dan untuk ukuran keausan maksimal adalah 169 mm. Pengukuran komponen track roller dilakukan pada bagian tread wear. Tread wear adalah bagian diameter track roller yang bersinggungan langsung dengan track shoe. Pada Gambar 4.1 ditunjukan pengukuran track roller. Data pengukuran ditampilkan pada Tabel 4.1.
Outside Caliper
Tread Wear
Gambar 4. 1 Pengukuran Track roller
Caliper
Tread Wear Tabel 4. 1 Data Pengukuran Track roller
Pengukuran Tanggal Pengukuran
Umur Unit (jam)
Hasil Pengukuran Diameter (mm)
Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 200,65 200,59 Kedua 23 Januari 2021 1968 200,29 200,32 Ketiga 30 Januari 2021 2016 199,91 199,94 Keempat 6 Februari 2021 2064 199,48 199,53 Kelima 13 Februari 2021 2112 199,11 199,14
Carrier roller pada dasarnya memiliki ukuran baru dan ukuran maksimal keausan, untuk ukuran baru dari carrier roller adalah 187,5 mm dan untuk ukuran maksimal keausannya adalah 153 mm. Pengukuran komponen carrier roller sama seperti pada komponen track roller. Pengukuran dilakukan pada tread wear, menggunakan alat ukur outside caliper. Pengukuran carrier roller dapat dilihat pada Gambar 4.2. Data pengukuran ditampilkan pada Tabel 4.2.
Outside
Gambar 4. 2 Pengukuran Carrier roller
Tabel 4. 2 Data Pengukuran Carrier roller
Pengukuran Tanggal Pengukuran
Umur Unit (jam)
Hasil Pengukuran Diameter (mm)
Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 181,30 181,33 Kedua 23 Januari 2021 1968 181,04 181,06 Ketiga 30 Januari 2021 2016 180,76 180,74 Keempat 6 Februari 2021 2064 180,54 180,51 Kelima 13 Februari 2021 2112 180,22 180,24
Sprocket Bulldozer D65PX menggunakan type segment. Pada sprocket type segment untuk penggantian segment tidak perlu melepas track link sehingga mempermudah dan mempercepat proses penggantian segment. Pengukuran sprocket type segment dilakukan dengan mengukur jarak tiga pitch gigi setiap segment. Sprocket type segment memiliki ukuran baru 214,5 mm dan untuk nilai keausan maksimal yaitu 190,5 mm. Pengukuran sprocket type segment dapat dilihat pada Gambar 4.3. Pada Tabel 4.3 ditampilkan hasil pengukuran sprocket type segment.
Teeth
Gambar 4. 3 Pengukuran Sprocket type segment
Tabel 4. 3 Data Pengukuran Sprocket type segment
Pengukuran Tanggal Pengukuran
Umur Unit (jam)
Hasil Pengukuran Jarak tiga pitch
gigi (mm) Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 208,40 208,43 Kedua 23 Januari 2021 1968 208,25 208,27 Ketiga 30 Januari 2021 2016 208,11 208,09 Keempat 6 Februari 2021 2064 207,96 207,91 Kelima 13 Februari 2021 2112 207,82 207,77
Untuk menghitung sisa umur pemakaian pada undercarriage digunakan nilai konstanta K yang sesuai, dikarenakan masing-masing komponen memiliki nilai K yang berbeda-beda. Pada Tabel 4.4 ditunjukkan nilai K pada setiap komponen undercarriage.
Tabel 4. 4 Nilai K Komponen Undercarriage (Sumber : PT. United Tracktors 2011)
No Komponen Nilai “K”
1 Link Pitch 1,3
2 Link Height 2
3 Bushing O/D 2
4 Grouser Height 1
5 Carrier Roller 1,3
6 Idler 1,8
7 Sprocket 1
8 Trackroller 1,5
4.2 Analisa Data
4.2.1 Tingkat Keausan Track roller
Track roller memiliki ukuran baru dan ukuran maksimal keausan, ukuran baru (𝑆𝑉) dari track roller adalah 210 mm dan untuk ukuran maksimal keausan (𝑅𝐿) adalah 169 mm. Pada perhitungan tingkat keausan akan diperoleh nilai (%) dari pengukuran pertama sampai pengukuran kelima. Contoh perhitungan keausan pada track roller hasil pengukuran pertama sebelah kiri menggunakan Persamaan (2.1). Hasil perhitungan dari data kedua dan selanjutnya ditampilkan pada Tabel 4.5.
Keterangan :
𝑊𝑅 : Tingkat Keausan
𝑊
𝑅=
𝑆𝑉−𝐻𝑃× 100 %
(2.1)𝑆𝑉−𝑅𝐿
𝑆𝑉 : Ukuran Standart Komponen 𝐻𝑃 : Hasil Pengukuran
𝑅𝐿 : Ukuran Maksimal Keausan
Tingkat keausan pengukuran pertama :
𝑊𝑅 = 210 − 200,65
× 100 % = 22,8%
210 − 169
Tabel 4. 5 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Track roller No Operating
Hours
Hasil (mm) 𝑆𝑉 (mm)
Limit (mm)
Keausan %
Kiri Kanan Kiri Kanan
1 1920 200,65 200,59
210 169
22,80 22,95
2 1968 200,29 200,32 23,68 23,61
3 2016 199,91 199,94 24,61 24,54
4 2064 199,48 199,53 25,66 25,54
5 2112 199,11 199,14 26,56 26,49
2
2
2
4.2.2 Sisa Umur Pemakaian Track roller
Dalam menghitung sisa umur pemakaian track roller memerlukan nilai dari tingkat keausan track roller dan nilai K track roller serta umur track roller saat pengukuran. Untuk nilai K pada track roller dapat dilihat pada Tabel 4.4 sebesar 1,5. Dalam menghitung sisa umur komponen digunakan Persamaan (2.2).
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 Sisa umur pakai minggu pertama :
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 𝑊𝑅 1 = 𝑎1. 𝑥 𝐾
22,8 % = 𝑎1. 19201,5 22,8 𝑎1=
19201,5
𝑎1= 0,0002710
Apabila Keasusan 100%, maka 𝑥2 = Jam operasi sebagai berikut :
Dimana 𝑎1 = 𝑎2
𝑊𝑅 2 = 𝑎2. 𝑥 𝐾
100% = 0,0002710. 𝑥 1,5 𝑥 1,5 = 100
2 0,0002710
Jika dibulatkan 5122 jam.
𝑥 = 1,5√366580,33 𝑥2 = 5122,08
Sisa umur track roller 5122 – 1920 = 3225 jam lagi dari pengukuran. Sisa umur track roller dari data kedua dan selanjutnya bisa dilihat pada Tabel 4.6.
1
Tabel 4. 6 Hasil Pengukuran Sisa Umur Track roller Perhitungan Sisa Umur
Pengukuran Tanggal Pengukuran
Operating Hours ( jam )
Sisa Umur (jam) Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 3225 3202
Kedua 23 Januari 2021 1968 3174 3184 Ketiga 30 Januari 2021 2016 3118 3129 Keempat 6 Februari 2021 2064 3047 3065 Kelima 13 Februari 2021 2112 2999 3010
Track roller memiliki sisa umur 2999 jam dari pengukuran kelima.
Bulldozer dalam satu hari beroperasi 8 jam kerja. Jika diubah dalam hari maka 2999 jam : 8 jam kerja = 375 hari. Maka penggantian track roller akan dilakukan pada tanggal 13 Februari 2021+375 hari, dan didapatkan tanggal penggantian 22 Februari 2022.
4.2.3 Tingkat Keausan Carrier roller
Carrier roller memiliki ukuran baru dan ukuran maksimal keausan, ukuran baru (𝑆𝑉) dari carrier roller adalah 187,5 mm dan untuk ukuran maksimal keausan (𝑅𝐿) adalah 153 mm. Pada perhitungan tingkat keausan akan diperoleh nilai (%) dari pengukuran pertama sampai pengukuran kelima. Contoh perhitungan keausan carrier roller berdasarkan pengukuran pertama sebelah kiri menggunakan Persamaan (2.1). Pada Tabel 4.7 ditunjukkan hasil
perhitungan data kedua dan selanjutnya.
Keterangan :
𝑊𝑅 : Tingkat Keausan
𝑊𝑅 = 𝑆𝑉 − 𝐻𝑃
× 100 % (2.1)
𝑆𝑉 − 𝑅𝐿
𝑆𝑉 : Ukuran Standart Komponen 𝐻𝑃 : Hasil Pengukuran
𝑅𝐿 : Ukuran Maksimal Keausan
Tingkat keausan pegukuran pertama :
𝑊𝑅 = 187,5 − 181,30
× 100 % = 17,97%
187,5 − 153
Tabel 4. 7 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Carrier roller No Operating
Hours
Hasil (mm) 𝑆𝑉 (mm)
Limit (mm)
Keausan %
Kiri Kanan Kiri Kanan
1 1920 181,30 181,33
187,5 153
17,97 17,88
2 1968 181,04 181,06 18,72 18,67
3 2016 180,76 180,74 19,54 19,59
4 2064 180,54 180,51 20,17 20,26
5 2112 180,22 180,24 21,10 21,04
4.2.4 Sisa Umur Pemakaian Carrier roller
Dalam menghitung sisa umur pemakain carrier roller memerlukan nilai dari tingkat keausan carrier roller dan nilai K carrier roller serta umur carrier roller saat pengukuran. Untuk nilai K carrier roller menggunakan nilai carrier roller pada Tabel 4.4 sebesar 1,3. Dalam menghitung sisa umur komponen digunakan Persamaan (2.2).
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 Sisa umur pakai minggu pertama :
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 𝑊𝑅 1 = 𝑎1. 𝑥 𝐾
17,97 % = 𝑎1. 19201,3 19,97 𝑎1=
19201,3
𝑎1= 0,000969
Apabila Keasusan 100%, maka x2 = Jam operasi sebagai berikut : 𝑊𝑅 2 = 𝑎2. 𝑥 𝐾
1
2
2
2
Dimana 𝑎1 = 𝑎2
100% = 0,000969. 𝑥 1,3 𝑥 1,3 = 100
2 0,000969
𝑥 = 1,3√103215,17 𝑥2 = 7189,95 Jika dibulatkan 7190 jam.
Sisa umur carrier roller adalah 7190 – 1920 = 5270 jam lagi dari pengukuran. Sisa umur carrier roller dari data kedua dan selanjutnya bisa dilihat pada Tabel 4.8.
Tabel 4. 8 Hasil Pengukuran Sisa Umur Carrier roller Perhitungan Sisa Umur
Pengukuran Tanggal Pengukuran
Operating Hours ( jam )
Sisa Umur ( jam ) Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 5270 5298
Kedua 23 Januari 2021 1968 5174 5188
Ketiga 30 Januari 2021 2016 5062 5048
Keempat 6 Februari 2021 2064 5008 4984 Kelima 13 Februari 2021 2112 4878 4893
` Carrier roller memiliki sisa umur 4878 jam dari pengukuran kelima. Bulldozer dalam satu hari beroperasi 8 jam kerja. Jika diubah dalam hari maka 4878 jam : 8 jam kerja = 610 hari. Maka penggantian carrier roller akan dilakukan pada tanggal 13 Februari 2021+610 hari, dan didapatkan tanggal penggantian 15 Oktober 2022.
4.2.5 Tingkat Keausan Sprocket type segment
Sprocket type segment memiliki ukuran baru dan ukuran maksimal keausan, ukuran baru (𝑆𝑉)dari sprocket type segment adalah 214,5 mm dan untuk ukuran maksimal keausan (𝑅𝐿) adalah 190,5 mm. Pada perhitungan tingkat keausan akan diperoleh nilai (%) dari pengukuran pertama sampai pengukuran kelima. Contoh perhitungan keausan sprocket type segment berdasarkan pengukuran pertama sebelah kiri menggunakan Persamaan (2.1).
Hasil perhitungan data kedua dan selanjutnya dapat dilihat pada Tabel 4.9.
Keterangan :
𝑊𝑅 : Tingkat Keausan
𝑊𝑅 = 𝑆𝑉 − 𝐻𝑃
× 100 % (2.1)
𝑆𝑉 − 𝑅𝐿
𝑆𝑉 : Ukuran Standart Komponen 𝐻𝑃 : Hasil Pengukuran
𝑅𝐿 : Ukuran Maksimal Keausan
Tingkat keausan minggu pertama :
𝑊𝑅 = 214,5 − 208,40
× 100 % = 25,42%
214,5 − 190,5
Tabel 4. 9 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan Sprocket type segment No Operating
Hours
Hasil (mm) 𝑆𝑉 (mm)
Limit (mm)
Keausan %
Kiri Kanan Kiri Kanan
1 1920 208,40 208,43
214,5 190,5
25,42 25,29
2 1968 208,25 208,27 26,04 25,96
3 2016 208,13 208,09 26,60 26,71
4 2064 207,96 207,91 27,25 27,46
5 2112 207,82 207,77 27,83 28,04
2
2
2
4.2.6 Sisa Umur Pemakaiaan Sprocket type segment
Dalam menghitung sisa umur pemakain sprocket type segment memerlukan nilai dari tingkat keausan sprocket type segment dan nilai K sprocket type segment serta umur sprocket type segment saat pengukuran. Nilai K untuk sprocket type segment adalah 1,0 dapat dilihat pada Tabel 4.4. Dalam menghitung sisa umur komponen digunakan Persamaan (2.2).
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 Sisa umur pakai minggu pertama :
𝑊𝑅 = 𝑎. 𝑥 𝐾 𝑊𝑅 1 = 𝑎1. 𝑥 𝐾
25,41 % = 𝑎1. 19201,0 25,41 𝑎1=
19201,0 𝑎1= 0,013234
Apabila Keasusan 100%, maka x2 = Jam operasi sebagai berikut :
Dimana 𝑎1 = 𝑎2
𝑊𝑅 2 = 𝑎2. 𝑥 𝐾
100% = 0,013234. 𝑥 1,0 𝑥 1,0 = 100
2 0,01323
Jika dibulatkan 7556 jam.
𝑥 = 1,0√7556,08 𝑥2 = 7556,08
Sisa umur sprocket type segment adalah 7556 – 1920 = 5636 jam lagi dari pengukuran. Sisa umur sprocket type segment dari data kedua dan selanjutnya bisa dilihat pada Tabel 4.10.
1
Tabel 4. 10 Hasil Pengukuran Sisa Umur Sprocket type segment Perhitungan Sisa Umur
Pengukuran
Tanggal Pengukuran
Operating Hours ( jam )
Sisa Umur ( jam ) Kiri Kanan Pertama 16 Januari 2021 1920 5636 5672
Kedua 23 Januari 2021 1968 5590 5613 Ketiga 30 Januari 2021 2016 5563 5532 Keempat 6 Februari 2021 2064 5510 5452 Kelima 13 Februari 2021 2112 5477 5420
Sprocket type segment memiliki sisa umur 5420 jam dari pengukuran kelima. Bulldozer dalam satu hari beroperasi 8 jam kerja. Jika diubah dalam hari maka 5420 jam : 8 jam kerja = 678 hari. Maka penggantian sprocket type segment akan dilakukan pada tanggal 13 Februari 2021+678 hari, dan didapatkan tanggal penggantian 23 Desember 2022.
4.2.7 Failure Mode and Effect Analysis (FMEA)
Analisis FMEA pada komponen track roller, carrier roller, dan sprocket type segment ditampilkan pada Tabel 4.11 track roller, Tabel 4.12 carrier roller dan Tabel 4.13 sprocket type segment. Hasil yang didapat dari penerapan metode FMEA berupa nilai RPN yang akan menentukan risiko terjadinya kerusakan pada komponen yang dianalisis. Nilai RPN yang tinggi diartikan dengan risiko kerusakan yang tinggi dan nilai RPN yang rendah diartikan dengan risiko kerusakan yang rendah. Dari hasil penerapan FMEA ini dapat dilihat komponen yang lebih berisiko mengalami kerusakan terlebih dahulu sehingga perlu dilakukan penggantian.
Dalam penelitian ini Failure Mode and Effect Analysis (FMEA) dilakukan untuk melihat risiko-risiko yang mungkin terjadi pada operasi perawatan dan kegiatan operasional. Dalam hal ini ada tiga hal yang membantu menentukan dari gangguan antara lain severity (S), occurance (O), dan detection (D). Tingkat keausan (severity) ini dapat ditentukan dari seberapa serius kerusakan yang dihasilkan dengan terjadinya kegagalan proses, frekuensi (occurance) ini dapat
ditentukan seberapa banyak gangguan yang dapat menyebabkan sebuah kegagalan pada kegiatan operasional, dan yang terakhir tingkat deteksi (detection) ini dapat ditentukan bagaimana kegagalan tersebut dapat diketahui sebelum terjadi.
Dapat dilihat pada Tabel 4.11 nilai S(severity) pada track roller adalah 6 dengan kriteria sedang. Skala ini didapat dengan melihat effect yang ditimbulkan dari kegagalan dalam hal ini keausan tread wear membuat track kendor, lepas dari dudukan track frame. Nilai O(occurance) pada track roller adalah 5 dengan kriteria sedang. Skala ini ditentukan dengan perkiraan kemungkinan bahwa penyebab tersebut akan terjadi lagi. Terakhir nilai D(detection) pada track roller adalah 8 dengan kriteria sedang. Skala ini diasosiakan dengan pengendalian saat ini kemungkinan bahwa komponen akan disampaikan dengan cacat atau mudah diidentifikasi.
Bisa dilihat pada Tabel 4.12 carrier roller memiliki nilai S(severity) sebesar 5 memiliki kriteria sedang. Kriteria sedang yaitu menyebabkan beberapa komponen yang dibuat tidak nyaman atau mengalami kerusakan. Skala ini didapat dengan memandang effect yang ditimbulkan dari kegagalan dalam perihal ini keausan tread wear membuat track kendor, lepas dari dudukan track frame. Nilai O (occurance) pada carrier roller merupakan 6 dengan kriteria sedang. Skala ini ditetapkan dengan kemunginan penyebab tersebut bisa terjadi lagi. Nilai D(detection) pada carrier roller merupakan 9. Skala ini diasosiakan dengan pengendalian dikala ini mungkin kalau komponen hendak diinformasikan dengan cacat halus.
Tabel 4.13 menunjukkan nilai S(severity) pada sprocket type segment yaitu 5 dengan kriteria sedang. Skala severity didapat dengan melihat effect yang timbul dalam hal ini adalah keausan membuat track kendor, lepas dari dudukan frame.
Nilai O(occurance) pada sprocket type segment yaitu 4 dengan kriteria sedang, yang dimaksud adalah kerusakan dapat menyebabkan beberapa komponen yang dibuat tidak nyaman dan mengalami gangguan. Terakhir nilai D(detection) pada sprocket type segment yaitu 9 dengan kriteria sedang. Skala ini didapat dari pengukuran saat ini kemungkinan bahwa komponen akan disampaikan dengan cacat halus.
Failure mode Effect Analysis
Type Bulldozer Finish 13 Februari 2021
Model D65PX By Team
CV Cahaya Indra
Laksana Page 1 of 3
No Component Function Failure Effect Cause S O D RPN Mitigate Action
1 Track roller
Pembagi berat unit ke track link serta berfungsi
juga untuk meredam
kejut.
Keausan bagian tread wear,
kebocoran seal.
Keausan tread wear membuat
track kendor, lepas dari
dudukan track frame.
Keausan disebabkan karena track roller
bersinggungan langsung dengan permukaan track link,
beroperasi pada struktur tanah yang bergelombang atau landasan yang miring,
kondisi tanah yang tidak rata, kurang
pelumas.
6 6 9 324
Lakukan monitoring tingkat keausan terjadwal, melakukan pelumasan, bersihkan komponen sesudah
beroperasi, mengencangkan track
yang kendor.
Failure mode Effect Analysis
Type Bulldozer Finish 13 Februari 2021
Model D65PX By Team
CV Cahaya Indra
Laksana Page 2 of 3
No Component Function Failure Effect Cause S O D RPN Mitigate Action
2 Carrier roller
Menahan gulungan
dan menjaga kelurusan
antara track link
dengan sprocket
ke idler dan sebaliknya.
keausan bagian
tread wear, kebocoran
seal.
Keausan tread wear
membuat track kendor, lepas dari
dudukan track frame, terlepas track link dari jalur sprocket ke idler.
Keausan karena bersinggungan dengan track link,
penyetelan track yang terlalu kendor, kurang
pelumasan.
5 6 9 270
Lakukan monitoring tingkat keausan terjadwal,
melakukan pelumasan, bersihkan komponen
sesudah beroperasi, mengencangkan track
yang kendor.
Failure mode Effect Analysis
Type Bulldozer Finish 13 Februari 2021
Model D65PX By Team
CV Cahaya Indra Laksana Page 3 of 3
No Component Function Failure Effect Cause S O D RPN Mitigate Action
3 Sprocket
type segment
Menyalurkan tenaga dari
final drive agar unit
dapat bergerak maju atau
mundur.
Sprocket aus, sprocket
patah, sprocket
macet.
Keausan membuat
track kendor, lepas dari
dudukan frame, tidak dapat beroperasi.
Keausan karena sprocket bersinggungan dengan bushing
dan track link, penyetelan track
terlalu kencang, sprocket patah karena material
mengganjal antara sprocket
dan link.
5 4 9 180
Lakukan monitoring tingkat keausan terjadwal, melakukan pelumasan, bersihkan komponen sesudah
beroperasi.
4.3 Pembahasan
Studi ini membahas tentang keuasan yang terjadi pada track roller, carrier roller dan sprocket type segment. Keausan track roller dan carrier roller terjadi pada saat track link melakukan gerakan memutar, berat bulldozer akan bertumpu pada track roller dan berat track link akan bertumpu pada carrier roller. Sehingga pada saat track link berputar terjadi sebuah gesekan dan membuat komponen mengalami keausan. Sedangkan keausan sprocket type segment terjadi akibat gesekan antara bushing dan gigi sprocket. Gesekan seperti ini terjadi pada saat bushing bersinggungan dengan gigi sprocket pada saat final drive bergerak maju atau mundur.
Data diambil dengan cara mengukur diameter track roller dan carrier roller, sedangkan untuk sprocket type segmen diukur dari jarak tiga pitch gigi.
Pengambilan data dilakukan lima kali dengan jeda 48 jam, dan dilanjutkan dengan menghitung tingkat keausan dan sisa umur komponen, serta analisa faktor keausan dengan metode FMEA. Pada Tabel 4.16 menampilkan hasil perhitungan tingkat keausan dan sisa umur pemakaian.
Tabel 4. 14 Hasil Perhitungan Tingkat Keausan dan Sisa Umur Pemakaian
Pengukuran Komponen Umur Unit
Tingkat Keausan (%)
Sisa Umur Pemakaian
(Jam) Kiri Kanan Kiri Kanan Pertama Track Roller 1920 22,80 22,95 3225 3202
Kedua Track Roller 1968 23,68 23,61 3174 3184 Ketiga Track Roller 2016 24,61 24,54 3118 3129 Keempat Track Roller 2064 25,66 25,54 3047 3065 Kelima Track Roller 2112 26,56 26,49 2999 3010 Pertama Carrier Roller 1920 17,97 17,88 5270 5298 Kedua Carrier Roller 1968 18,72 18,67 5174 5188 Ketiga Carrier Roller 2016 19,54 19,59 5062 5048 Keempat Carrier Roller 2064 20,17 20,26 5008 4984 Kelima Carrier Roller 2112 21,10 21,04 4878 4893 Pertama Type Segment 1920 25,42 25,29 5636 5672 Kedua Type Segment 1968 26,04 25,96 5590 5613 Ketiga Type Segment 2016 26,60 26,71 5563 5532 Keempat Type Segment 2064 27,25 27,46 5510 5452 Kelima Type Segment 2112 27,83 28,04 5477 5420
Berdasarkan Tabel 4.14 umur komponen track roller lebih pendek dibanding komponen carrier roller dan sprocket type segment. Hal ini dikarenakan Bulldozer beroperasi di medan yang berat dan terdapat tanah atau lumpur yang menempel di sela-sela track roller sehingga track roller tidak dapat berputar dengan normal, mengingat fungsi track roller adalah menahan mesin dan membuat mesin tetap bergerak diatas track.
