ANALISIS KERUSAKAN AXLE BOX BOGIE TIPE K5
GERBONG KERETA API DI PT KERETA API INDONESIA
(PERSERO) BALAI YASA PULUBRAYAN MEDAN
LAPORAN TUGAS AKHIR
Diajukan untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Dalam Menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III
Spesialisasi Teknik Produksi Program Studi Teknik Mesin
Oleh
NAMA : BAGUS PRASETYO NIM : 1305011018.
JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN
MEDAN 2016
v ABSTRACT
The train is one of the much-needed transportation today's society and one of the many transportation that has developed in Indonesia. However, the safety of the railway in Indonesia is still a major concern because the accident rate is still quite high. Factors rail road becomes a very important factor to support the safety of the train. In the main structure, the rail road has three main components, namely, rail, bearings, and reply as well as two supporting components, the fastening and rail connections. Both of these components play an important role in maintaining the stability of the train when it passed over it. On the train bogies are used to dampen the effect of unevenness on the rail deflection due to the division between the two wheels so as to produce the comfort and safety on the railways. On the bogie suspension system are comprised of inner and outer spring spring mounted on the axle box. Routine maintenance on the axle box is done according to the standard final repairing, such as within a period of 24000 hours. On the treatment of surface cracks on the test axle box by using test spotcheck. The importance of this treatment is to look at the condition of worthy life visually axle box that functions as a binder suspension on the bogie can work according to standards that have been established as one of the safety systems on trains.
vii KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT karena atas rahmat dan ridho serta kesehatan, kekuatan, dan keilmuan yang telah diberikan kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan baik dan tepat pada waktunya. Judul Laporan Tugas Akhir ini adalah Analisis Kerusakan Axle Box pada Bogie Tipe K5 Gerbong Kereta Api Di PT Kereta Api Indonesia (Persero) Balai Yasa Pulubrayan, Medan. Tujuan pembuatan Laporan Tugas Akhir ini adalah untuk memenuhi sebagian persyaratan menyelesaikan Program Pendidikan Diploma 3 pada Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin, Politeknik Negeri Medan.
Dalam proses penulisan Laporan Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak berupa material, spiritual, informasi, maupun bantuan dalam administrasi. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. M. Syahruddin, S.T., M.T. Direktur Politeknik Negeri Medan;
2. Idham Kamil, S.T., M.T. Ketua Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;
3. Joni Indra, S.T., M.T. Kepala Program Studi Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan;
4. Khairul Rahmi, M. Eng. Dosen Pembimbing yang telah memberikan banyak saran dan petunjuk dalam menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini;
5. Bapak/Ibu Dosen dan Staf Jurusan Teknik Mesin Politeknik Negeri Medan; 6. Keluarga penulis terutama Ayah dan Ibu yang senantiasa mendoakan,
memberikan semangat dan bantuan baik itu moril maupun materil; 7. Teman-teman mahasiswa kelas ME-6A dan Politeknik Negeri Medan;
8. Dan kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah banyak memberikan bantuan dalam penyelesaian Laporan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari Laporan Tugas Akhir ini masih belum sempurna. Untuk itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari pembaca Laporan Tugas Akhir ini.
viii Semoga Laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi semua orang yang membaca laporan ini dan untuk penulis sendiri.
Medan, 13 Agustus 2016 Hormat Penulis
Bagus Prasetyo
ix DAFTAR ISI
SPESIFIKASI TUGAS AKHIR... i
LEMBAR PERSETUJUAN... ii
LEMBAR PENGESAHAN... iii
INTISARI... iv
ABSTRACT... v
PERNYATAAN KEASLIAN TA... vi
KATA PENGANTAR... vii
DAFTAR ISI... ix
DAFTAR GAMBAR... xii
DAFTAR TABEL... xiv
DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang... 1 B. Batasan Masalah... 2 C. Tujuan... 2 1. Tujuan Umum... 2 2. Tujuan Khusus... 2
D. Manfaat Tugas Akhir... 3
E. Metode Pengumpulan Data... 3
BAB II LANDASAN TEORI A. Pengertian Axle Box... 4
x
B. Pengertian Bogie... 4
C. Fugsi Bogie... 4
D. Jenis-Jenis Bogie... 5
1. Bogie Lokomotif... 5
2. Bogie Kereta Penumpang... 7
3. Bogie Gerbong Barang... 12
E. Pemegasan Pada Bogie... 14
1. Sistem pemegasan Primer... 14
2. Sistem Pemegasan Sekunder...15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN A. Tujuan Penelitian... 16
B. Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian... 16
C. Alat dan Bahan... 16
1. Alat... 16
2. Bahan... 17
D. Metode Pengumpulan Data... 17
1. Metode Observasi... 17
2. Metode Wawancara... 17
3. Metode Literatur... 17
BAB IV PEMBAHASAN DAN ANALISIS DATA A. Pembahasan dan Analisis Faktor Penyebab Kerusakan Axle Box K5... 18
1. Pembahasan...18
a. Struktur Jalan Rel... 18
1) Rel... 19
a) Potongan Melintang Rel... 19
b) Tipe dan Karakteristi Rel... 19
c) Bahan dan Kekuatan Rel... 20
d) Macam Rel... 21
xi
f) Sambungan Rel... 22
g) Celah Sambungan Rel... 24
2) Bantalan... 26
a) Fungsi Bantalan... 26
b) Jenis-Jenis Bantalan... 26
3) Balas... 30
b. Pemegasan Pada Bogie... 33
a) Sistem Pemegasan Primer... 33
b) Sistem Pemegasan Sekunder... 33
2. Analisis Data... 34
a. Kerusakan Struktur Jalan Rel...34
b. Pemegasan Primer pada Bogie...38
B. Pembahasan dan Analisis Kerusakan Axle Box K5 dengan Penetrant Test... 39
1. Pembahasan...39
a. Metode Pengujian Penetrant Test... 39
1) Pemberihan Cairan Penetrant... 40
2) Aplikasi Developer... 41
3) Evaluasi... 41
2. Analisis Kerusakan Fisik pada Permukaan Axle Bo K5... 41
C. Pembahasan dan Analisis Sistem Perawatan Axle Box K5.. 45
1. Pembahasan ...45
a. Sistem Perawatan Akhir (PA)... 46
b. Sistem Semi Perawatan Akhir (SPA)... 46
2. Analisis... 47 BAB V PENUTUP A. Simpulan... 50 B. Saran... 52 DAFTAR PUSTAKA... 53 LAMPIRAN
xiv DAFTAR TABEL
Tabel 4.1 Karakteristik rel...10 Tabel 4.2 Tipe rel yang digunakan pada jalan rel... 21 Tabel 4.3 Kadar C dan Mn dalam rel... 21 Tabel 4.4 Besarnya celah sambungan rel untuk rel
standar dan rel pendek... 24 Tabel 4.5 Celah sambungan untuk rel panjang
pada bantalan kayu... 25 Tabel 4.6 Celah sambungan rel panjang
pada bantalan kayu... 26 Tabel 4.7 Dimensi bantalan kayu dan toleransi
yang masih diijinkan... 27 Tabel 4.8 Bagian bantalan beton blok tunggal pretension
dan momen minimum yang ditahan... 29 Tabel 4.9 Ukuran-ukuran pada lapisan balas... 32
xv DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Jumlah Penumpang Kereta Api Tahun 2006-2015
Lampiran 2 Klasifikasi Faktor Penyebab Kecelakaan Kereta Api
dalam Taksonomi HFACS-RR
Lampiran 3 Pembebanan pada Inner Spring dan Outer Spring Bogie K5
1 BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kereta api adalah satu dari banyak transportasi atau layanan jasa yang ada di Indonesia dan salah satu yang penting dalam sistem transportasi yang ada saat ini. Bukan hanya sebagai layanan jasa yang mengangkut masyarakat yang ingin bepergian, peran kereta api yang lain ialah sebagai layanan jasa pengangkut barang, misalnya pengangkut batu bara, minyak tanah hasil pengolahan, bahan bakar minyak, dan lain sebagainya.
Pada tahun 2006-2015 khususnya di wilayah Sumatra dan sebagian Jawa untuk kereta penumpang, Badan Pusat Statistik Indonesia melakukan survey yang mana dari setiap tahunnya peminat ataupun kebutuhan dalam menggunakan layanan kereta api semakin meningkat dari tahun ke tahun. Sebagai perbandingan untuk survey dalam dua tahun terakhir, di tahun 2014 jumlah penumpang adalah 277.508 ribu jiwa sedangkan untuk di tahun 2015 totalnya adalah sebesar 298.383 ribu jiwaIni mengindikasikan bahwa dalam setiap tahunnya kemungkinan besar peminat jasa layanan kereta api akan semakin meningkat. Melihat banyaknya peminat dalam layanan kereta api, tidak dilupakan juga kecelakaan kereta api yang masih terjadi di Indonesia (sumber: PT KAI dan PT KAI Commuter Jabodetabek).
Berdasarkan studi Human Factors Analysis and Classification System for Railroad Industry (HFACS-RR) pada tahun 2012 dan 35 laporan investigasi kecelakaan dari KNKT menunjukkan bahwa terdapat 183 faktor yang berkaitan dengan terjadinya kecelakaan, yang masuk dalam kategori preconditions for operator acts (44%), organizational factors (27%), supervisory factors (18%), operator acts (10%), dan outside factors (1%). Keselamatan perkeretaapian di Indonesia masih membutuhkan perhatian serius, dilihat dari tingginya angka kecelakaan setiap tahunnya. Dalam tahun 2004-2010, terjadi lebih dari 700 Peristiwa Luar Biasa Hebat (PLH), dimana 75% merupakan peristiwa anjlok/terguling, 5% tabrakan antar KA, dan 20% tabrakan antara KA dengan kendaraan bermotor di persimpangan sebidang
2 Dari data diatas, dimana faktor sebesar 75% adalah peristiwa anjlok/terguling, penulis memiliki perhatian khusus pada analisa komponen yang terdapat pada bogie kereta api karena bogie merupakan perangkat yang berhubungan langsung dengan track kereta api. Dalam menganalisis komponen yang terdapat pada bogie, penulis mengambil judul analisa tentang “Analisis Kerusakan Axle Box pada Bogie Tipe K5 Gerbong Kereta Api di PT Kereta Api Indonesia (Persero) Balai Yasa Pulubrayan, Medan.” Axle Box adalah alat pengikat suspensi roda pada bogie yang mana pada axle box jenis ini memiliki dua shock breaker. Axle Box ini merupakan komponen yang sangat penting sebagai salah satu perangkat keselamatan pada sistem bogie kereta api. Pada penggunaanya kerusakan axle box disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya, melemahnya pegas primer yang terpasang pada axle box, track atau jalur kereta yang sudah rusak, dan faktor lain, yaitu anjloknya kereta yang bisa menyebabkan kerusakan fatal pada axle box.
.Maka dari itu penulis akan memberikan analisis pada judul ini, dimana penulis akan membahas faktor-faktor tersebut tentang jalan rel (track) dan pegas terhadap kerusakan axle box dan bagaimana karakter kerusakan fisik yang terjadi pada axle box secara visual.
B. Batasan Masalah
Dalam menganalisis Kerusakan Axle Box pada Bogie Tipe K5 Gerbong Kereta Api di PT Kereta Api Indonesia (Persero) Balai Yasa Pulubrayan, Medan penulis membatasi lingkupan pembahasan yang secara garis besar membahas bagaimana kerusakan yang secara visual terjadi pada permukaan axle box dengan menggunakan penetrant test.
C. Tujuan
Tujuan pembuatan tugas akhir yang membahas tentang Analisis Kerusakan Axle Box pada Bogie Tipe K5 Gerbong Kereta Api di PT Kereta Api Indonesia (Persero) Balai Yasa Pulubrayan Medan adalah sebagai berikut :
3 1. Tujuan Umum
a. Menganalisis kerusakan axle box pada bogie tipe K5 di PT Kereta Api Balai Yasa Pulubrayan, Medan.
2. Tujuan Khusus
a. Untuk mengetahui faktor-faktor penyebab kerusakan axle box K5; b. Untuk mengetahui kerusakan fisik pada permukaan axle box
dengan menggunakan penetrant test;
c. Untuk mengetahui sistem perawatan pada axle box K5.
D. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat bagi :
1. Penulis sendiri, dimana dalam tugas akhir ini penulis dapat
menambah wawasan tentang teknik dalam perkerataapian
Indonesia khusunya dalam wawasan tentang axle box kereta api dan mengaplikasikan ilmu yang diperoleh selama perkuliahan di Politeknik Negeri Medan dan mengikuti Praktik Kerja Lapangan di PT Kereta Api Indonesia Balai Yasa Pulu Brayan, Medan;
2. Menjadikan bahan masukan bagi mahasiswa dan juga sebagai perbandingan.
E. Metode Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data yang dilakukan penulis dalam menyusun tugas akhir ini adalah:
1. Observasi, berupa pengamatan langsung yang dilakukan terhadap objek yang diteliti
2. Diskusi, berupa konsultasi dan bimbingan dari dosen pembimbing, rekan- rekan mahasiswa, dan pihak-pihak yang terkait;
3. Studi literatur, berupa studi kepustakaan dan kajian dari beberapa buku dan artikel-artikel terkait.
