RANCANG BANGUN SPECIAL TOOLS REMOVE DAN ISNTALL SPRING VALVE DENGAN MEKANISME HIDROLIK
PROPOSAL TUGAS AKHIR
Disusun Oleh :
ABDULLAH SAID ASRORI NIM : 912021055
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN JURUSAN TEKNIK MESIN
BALIKPAPAN
2024
RANCANG BANGUN SPECIAL TOOLS REMOVE DAN INSTALL SPRING VALVE DENGAN MEKANISME HIDROLIK
PROPOSAL TUGAS AKHIR
KARYA TULIS INI DIAJUKAN SEBAGAI SALAH SATU SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA DARI
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN
Disusun Oleh :
ABDULLAH SAID ASRORI NIM : 912021055
POLITEKNIK NEGERI BALIKPAPAN JURUSAN TEKNIK MESIN
BALIKPAPAN
2024
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN SPECIAL TOOLS REMOVE DAN INSTALL SPRING VALVE DENGAN MEKANISME HIDROLIK
Disusun oleh:
ABDULLAH SAID ASRORI NIM : 912021055
Pembimbing I
Zulkifli, S.T.,M.T.
NIP: 198508282014041003
Pembimbing II
Basri, S.AG.,M.Pd.I.
NIP. 197108272007011025
Penguji I
………...
Penguji II
……….
Mengetahui,
Ketua Jurusan Teknik Mesin
ALI ABRAR, S.Si., M.T NIP. 197702032015041003
SURAT PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Abdullah Said Asrori
Tempat/Tgl Lahir : Balikpapan, 23 September 2002
NIM : 912021055
Menyatakan bahwa tugas akhir yang berjudul “Rancang Bangun Special Tools Remove Install Spring Valve dengan Mekanisme Hidrolik” adalah bukan merupakan hasil karya tulis orang lain, baik sebagian maupun keseluruhan, kecuali dalam kutipan yang kami sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan kami buat dengan sebenar-benarnya dan apabila pernyataan ini tidak benar kami bersedia mendapat sanksi akademis.
Balikpapan, 27 Mei 2024 Mahasiswa,
ABDULLAH SAID
ASRORI
NIM: 912021055
LEMBAR PERSEMBAHAN
DENGAN RAHMAT ALLAH YANG MAHA ESA Karya ilmiah ini kupersembahkan kepada Kedua Orang tua saya tercinta , terima kasih selalu memberikan bantuan moral, moril, maupun material.
Kepada kedua dosen pembimbing saya Bapak Zulkifli dan Bapak Hadi yang sudah membantu saya selama ini dalam mengerjakan Tugas Akhir serta terimakasih telah membimbing saya dengan baik dan benar.
Kepada teman teman Angkatan saya terkhusunya kelas 3TM3 yang telah berjuang bersama sampai akhir dan juga tidak lupa untuk orang yang spesial bagi saya yang tidak bisa saya sebutkan namanya terimakasih telah memberikan dukungan dan semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini.
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademis Politeknik Negeri Balikpapan, saya yang bertanda tangan di bawah ini:
Nama : Abdullah Said Asrori
NIM : 912021055
Program Studi : Alat Berat
Judul TA : RANCANG BANGUN SPECIAL TOOLS REMOVE DAN
INSTALL SPRING VALVE DENGAN MEKANISME HIDROLIK
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya menyetujui untuk memberikan hak kepada Politeknik Negeri Balikpapan untuk menyimpan, mengalih media atau format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan mempublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis/pencipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Balikpapan Pada tanggal : 27 Mei 2024
Yang menyatakan
Abdullah Said Asrori
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala Rahmat, berkat dan karunia- Nya penulis diberi petunjuk dan kemudahan dalam menyelesaikan proposal tugas akhir ini
Penyusun juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Bapak Ramli, S.E., M.M. selaku direktur Politeknik Negeri Balikpapan 2. Kepada ketua Jurusan Teknik Mesin Bapak Ali Abrar, S.Si., M.T
Kepada Bapak ZULKIFLI, S.T.,M.T. dan Bapak Basri, S,Ag.,M.Pd.I.
3. , S.Si.,M.Si. sebagai dosen pembimbing saya yang sangat rendah hati karena telah membimbing saya dengan sangat baik dan tulus.
4. Kepada kedua orang tua dan saudara saudara saya yang sangat saya cintai, yang telah memberikan dukungan moral dan mental selama proses pengerjaan tugas akhir ini
5. Kepada teman – teman Teknik Mesin Angkatan 2021 khususnya kelas 3TM3 yang sudah saya anngap seperti keluarga sendiri saat di kampus maupun diluar kampus
6. Serta kepada seluruh aspek yang telah berkontribusi untuk membantu saya dalam menulis tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu penulis mengucapkan terimakasih di sertai doa, semoga dukungan serta bantuan yang telah diberikan dapat dicatat sebagai amal shaleh dan diilipat gandakan pahalanya oleh Allah SWT.
DAFTAR ISI
Halaman
LEMBAR PENGESAHAN...ii
SURAT PERNYATAAN...iii
LEMBAR PERSEMBAHAN...iv
SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH KEPENTINGAN AKADEMIS...v
KATA PENGANTAR...vi
DAFTAR ISI...vii
DAFTAR GAMBAR...ix
DAFTAR TABEL...x
BAB I PENDAHULUAN...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumusan Masalah...3
1.3 Batasan Masalah...3
1.4 Tujuan Penelitian...3
1.5 Manfaat Penelitian...3
1.6 Sistematika Penulisan...4
BAB II LANDASAN TEORI...5
2.1 Tinjauan Pustaka...5
2.2 Engine...5
2.2.1 Prinsip kerja motor diesel...6
2.3 Type Model Engine Grader, Excavator...7
2.4 Cylinder Head...8
2.5 Spring Valve...8
2.5.1 Pengertian Spring Valve...8
2.5.2 Fungsi Valve Spring...9
2.5.3 Komponen pada valve spring...10
2.5.4 Prinsip kerja spring valve...10
2.6 Pengertian rancang bangun...11
2.7 Valve Spring Tester...11
2.8 Pengertian Dasar-Dasar Sistem Hidrolik...12
2.8.1 Prinsip kerja hidrolik...12
2.9 Efisiensi...13
2.10 Safety...14
2.11 Pengelasan...14
BAB III METODOLOGI PENELITIAN...15
3.1 Jenis Penelitian...15
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian...15
3.3 Alat dan Bahan Penelitian...15
3.4 Observasi dan Identifikasi masalah...16
3.5 Studi literatur...16
3.6 Diagram Alir...16
3.7 Observasi dan Identifikasi masalah...17
3.8 Desain Special Tools...18
Daftar Pustaka...19
DAFTAR GAMBAR
Halam Gambar 1.1 Posisi Spring Valve...2Y
Gambar 2.1 Engine...5
Gambar 2.2 Combustion engine...6
Gambar 2.3 Prinsip kerja motor diesel...6
Gambar 2.4 Diesel engine SAA6D125-3...7
Gambar 2.5 cyilinder head...8
Gambar 2.6 komponen cylinder head...9
Gambar 2.7 valve spring diagram...10
Gambar 2.8 componen of spring valve...10
Gambar 2.9 working for valve spring...11
Gambar 2.10 Valve spring tester...12
Gambar 2.11 Gaya tekanan fluida...12
Gambar 2.12 Rumus 1 Gambar 3.1 Diagram alir penelitian...17
Gambar 3.2 Desain Special tools...18
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 3.1 Time frame...15 Tabel 3.2 Alat dan Bahan...16
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Di era modern dewasa ini manusia selalu melakukan inovasi bagaimana menciptakan teknologi tepat guna yang efektifitas serta ramah lingkungan. Karena itu setiap ada teknologi baru yang dibuat agar dapat memudahkan pekerjaan manusia. Teknologi akan terus menyeluruh dalam kurun waktu, Adapun setiap saat teknologi yaitu seperti system hidrolik dan system electrical, ini sangat dibutuhkan di industry pertambangan batu bara. Semakin canggih teknologi, mampu menciptakan pekerjaan lebih safety, fleksibel serta tidak menghabiskan waktu sehingga sangat dibutuhkan oleh perusahaan agar dapat memudahkan pekerjaan saat di lapangan.
Industry pertambangan batu bara di Indonesia khususnya wilayah Kalimantan timur membutuhkan teknologi yang dapat memudahkan pekerjaan hal tersebut sehingga perlu membuat alat (tools) atau merancang suatu alat yang mampu menghasilkan efektifitas manpower dan safety dalam pekerjaan, sedangkan engine tersebut memiliki 6-cylinder dan mekanik membutuhkan waktu sepuluh menit setiap cylinder, sehingga waktu keseluruhan yang ditentukan enam puluh menit. Oleh karena itu, dengan adanya special tools pelepasan dan pemasangan spring valve harapanya dapat meminimalisir waktu yang ditentukan tidak terjadi potensi yang berbahaya dengan segala resiko komponen mengenai mata, wajah dan tidak merusak komponen mejadi lebih safety, tersebut harus dikembangkan agar dapat remove dan install empat valve spring sekaligus, sehingga dapat menghemat waktu dari pekerjaan sebelumnya, selain mempermudah pekerjaan. Dengan inovasi membuat atau merancang alat (tools) (Maman firmansyah, 2019).
Rancang Bangun adalah gambaran, perencanaan, dan pembuatan sketsa atau pengaturan dari beberapa elemen yang terpisah kedalam suatu kesatuan yang utuh dan berfungsi. Dengan demikian pengertian rancang bangun merupakan kegiatan menerjemahkan hasil analisa ke dalam bentuk paket perangkat lunak kemudian menciptakan sistem tersebut atau memperbaiki sistem yang sudah ada .
1
2
(Rauf & Prastowo, 2021)
Dalam perancangan sistem hidrolik memungkinkan desain yang fleksibel karena fluida dapat dialirkan melalui pipa-pipa dan selang. Hal ini memudahkan pengaturan tata letak peralatan dan memungkinkan desain yang lebih kompak.
Kebutuhan Transmisi Daya yang Efisien Sistem hidrolik mampu mentransmisikan daya dalam jumlah besar dengan ukuran komponen yang relatif kecil. Fluida hidrolik dapat menyalurkan daya dengan efisiensi tinggi dibandingkan dengan sistem mekanis lainnya.
Gambar 1. 1 Posisi Spring Valve
Dari gambar tersebut proses pelepasan dan pemasangan spring valve ini membutuhkan kecermatan, kehati-hatian, dan terkadang alat-alat khusus agar tidak merusak komponen. tekniknya berbeda-beda tergantung jenis perangkatnya.
pemahaman akan konstruksi dan cara kerja perangkat sangat penting untuk melakukannya dengan benar.
Dimasa sekarang penggunaan alat berat semakin meningkat pesat, sehingga kontraktor pertambangan meningkat jumlahnya unit yang dioperasikan di industry pertambangan. penggunaan alat berat sangat dibutuhkan dalam meningkatkan hasil tambang Perusahaan karena untuk mencapai target yang dihasilkan berupa batubara. Hal tersebut menjadikan PT. Kole Jaya Makmur Balikpapan sebagai salah satu workshop alat berat, banyak diminati oleh perusahaan pertambangan batu bara khususnya di Kalimantan timur. Adapun unit yang berada di gunakan pertambangan batu bara adalah excavator, motor grader dll.
PT. Kole Jaya Makmur Balikpapan, kerap melakukan overhaul engine unit motor grader, excavator, dozer, HD. saat dalam proses overhaul kadang kala tidak sesuai waktu yang ditentukan schedule ,sehingga dapat berdampak pada
3
efektifitas produksi yang menyebabkan kerugian perusahaan. setiap engine tentunya memerlukan perawatan dan perbaikan. pada saat pembongkaran cylinder head, penulis menemukan beberapa dari penelitian pada saat melakukan remove spring valve tidak menggunakan tools melainkan hanya dipukul menggunakan palu karet yang tidak aman dan kurang efektif pada remove valve spring sehingga dapat menimbulkan bahaya yang terjadi dan apabila cotter spring mengenai mata juga dapat menimbulkan resiko bekerja. Pemasangan spring valve dan cotter tersebut juga dapat menimbulkan penyakit yang disebabkan oleh penekan beban berat dari spring valve. Masalah inilah yang menjadi dasar sehingga penulis memilih judul “ Rancang Bangun Special Tools Remove Install Spring Valve Menggunakan System Hydrolik “ Atas dasar latar belakang di atas, penyusun tertarik untuk mengambil sebagai bahan untuk tugas akhir.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian-uraian latar belakang masalah yang telah diuraikan secara singkat, maka dapat diperoleh rumusan masalah yaitu :
1. Bagaimana cara merancang special tools remove install spring valve menggunakan sistem hydrolik ?
2. Bagaimana cara dapat meminimalisir waktu dan efisiensi dalam pengerjaan
“assembly and disassembly “ pada remove install spring valve menggunakan sistem hidrolik ?
3. Bagaimana mengetahui safety level dan efisiensi dalam remove dan install spring valve dengan sistem hydrolik menggunakan alat bantu special tools?
1.3 Batasan Masalah
Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis membatasi permasalahan yang ada tanpa menyimpang terlalu jauh dari tujuan yang di inginkan.
Yaitu pengujian alat tidak menggunakan metode NDT (Non-Destructive Test), sehingga untuk pengujian menggunakan software solidwork simulation.
1.4 Tujuan Penelitian
Beberapa tujuan dari penulis membuat alat bantu ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui perancangan dan pembuatan alat bantu remove and install spring valve menggunakan system hydrolik
2. Mengetahui cara kerja dari alat bantu remove and install spring valve
4
menggunakan sistem hidrolik
3. Mengetahui safety dan efisiensi pada remove and install spring valve menggunakan system hidrolik
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat dari penulis Tugas Akhir ini merancangan bangun sebagai berikut adalah :
1. Bagi industri menjadikan pekerjaan menjadi lebih cepat dan mudah.
2. Dapat dijadikan sebagai bahan pedoman yang dapat dilakukan di industry, sehingga industy dapat meningkatkan produktivitas dan meningkatkan efektifitas dalam bekerja.
3. Bagi akademik menambahkan referansi dan wawasan bagi pembaca Tugas Akhir ini.
4. Meningkatkan kreatifitas mahasiswa dalam mengembangkan teknologi.
1.6 Sistematika Penulisan
Berikut adalah sistematika penulisan tugas akhir ini di susun menjadi beberapa bagian yaitu:
1. BAB I: PENDAHULUAN
Pada bagian ini terdiri dari latar belakang masalah, rumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan.
2. BAB II: LANDASAN TEORI
Berisi tentang teori-teori dasar yang mencangkup pada perpecahan masalah yang ada di karya tulis ini.
3. BAB III: METODOLOGI PENELITIAN
Berisi tentang tanggal dan waktu penelitian, jenis penelitian, metode penelitian dan lampiran data.
4. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Berisi tentang hasil dan pembahasan dari hasil penelitian yang telah di lakukan.
5. BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi tentang kesimpulan dan saran berdasarkan hasil analisa yang telah di lakukan.
6. DAFTAR PUSTAKA
5
Memuat daftar-daftar sebagai referensi yang di gunakan penulis dengan menyusun tugas akhir.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tinjauan Pustaka
Tinjauan Pustaka yang digunakan sebagai acuan dalam penelitian ini adalah
“Rancang Bangun Valve Spring Removal Special” yang telah diteliti oleh (Watan, 2016) Didalam penelitiannya, engine alat berat yang diproduksi saat ini memiliki empat buah katup pada masing-masing cylinder (dua katup masuk dan dua katup keluar). Semakin banyaknya katup dalam masing-masing silinder, maka proses pemasangan dan pelepasan katup akan membutuhkan waktu yang cukup lama.
Sehingga, diperlukan alat bantu untuk mempermudah proses pelepasan dan pemasangan special tool tersebut, serta faktor keselamatan juga harus menjadi perioritas utama agar pekerjaan aman.
Untuk melepas dan memasang valve itu sendiri perlu menekan spring valve agar cotter valve terlepas dan valve dapat dilepas. Sebagai perbandingan special tool standar yang ada disaat ini masih manual menggunakan tenaga manusia, hal tersebut membutuhkan waktuyang cukup lama dikarenakan harus melepasvalve satu per satu. Oleh karena itu, penulismemiliki ide untuk membuat special tool valve spring pusher pada cyilinder head enginedengan penggerak motor listrik.
Special tool ini digunakan untuk memasang atau melepas 4valve secara bersamaan 2 intake dan 2 exhaust pada engine model SAA6D125E-4.(Abrar et al., n.d.)
2.2 Engine
Gambar 2. 1 Engine
6
7
Sumber : Google
Engine adalah suatu alat yang menghasilkan tenaga melalui suatu proses tertentu, dimana proses thermis diubah menjadi tenaga mekanis. Pada modul ini lebih banyak dibahas mengenai diesel engine, karena di alat berat kebanyakan engine yang dipakai adalah diesel engine.
Gambar 2. 2 Combustion engine
Combustion engine dapat merubah energi panas atau energi kimia dalam bahan bakar menjadi energi mekanis, Combustion engine dibagi menjadi dua yaitu Internal dan eksternal combustion engine.
2.2.1 Prinsip kerja motor diesel
Gambar 2. 3 Prinsip kerja motor diesel.
Sumber : UT school 1. Langkah hisap ( intake stroke )
Pada Langkah pertama, piston bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB). Intake valve terbuka dan exhaust valve tertutup, udara murni masuk ke dalam silinder melalui intake valve.
2. Kompresi langkah ( compression stroke )
Pada Langkah kedua, udara yang sudah masuk ke dalam silinder akan ditekan oleh piston yang bergerak dari titik mati bawah (TMB). Ke titik
8
mati atas (TMA). Perbandingan kompresi pada motor diesel berkisar di antara 14: 1 sampai 24: 1. Akibat proses kompresi ini udara menjadi panas dan temperaturnya bisa mencapai sekitar 900 C. Pada Langkah ini kedua katup dalam posisi tertutup semua.
3. Langkah usaha ( power stroke )
Beberapa derajat sebelum mencapai titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB), campuran udara dan bahan bakar tersebut diberi percikan api oleh busi, sehingga terjadi pembakaran. Akibatnya, tekanan naik menjadi 30 - 40 kg/cm2 dan temperatur pembakaran menjadi 1500 oC.Tekanan tersebut bekerja pada luasan piston dan menekan piston menuju ke titik mati bawah.
4. Langkah buang (exhaust stroke )
Dalam langkah ini piston akan bergerak naik ke titik mati atas (TMA) dan mendorong sisa gas buangkeluar melalui katup buang yang sudah terbuka, pada akhir langkah buang udara segar masuk dan ikut mendorong sisa gas bekas keluar dan proses kerja selanjutnya akan mulai. Pada langkah ini katup buang terbuka dan katupbmasuk tertutup.
2.3 Type Model Engine Grader, Excavator
Komatsu memiliki diesel engine model SAA6D125E-3 series memiliki 6 cylinder head, type 4-cycle ,water cooled sudah dilengkapi dengan memiliki turbocharger dan aftercooler , dan memiliki Max torque sebesar 1,400 rpm, max speed 1,930 rpm. Pada engine .
Gambar 2. 4 Diesel engine SAA6D125-3 Sumber : Shop Manual S : Menggunakan turbocharger
9
AA : Air to air aftercooler 6 : Jumlah cylinder
D : Cylinder tersusun sebaris 125 : Diameter cylinder
E : Low emisi -3 : Modifikasi ke-3
2.4 Cylinder Head
Cylinder Head adalah merupakan salah satu bagian dari Engine yang bertempatan pada posisi diatas cylinder block yang mana bila digabungkan keduannya akan menjadikan ruang bakar. Pada kebanyakan tipe engine yang ditemukan, cylinder head terdapat beberapa komponen diantaranya adalah injector, valve, valve spring, camshaft, dan rocker arm. Cylinder head memiliki ruangan dan aliran lubang yang bertujuan untuk masuknya udara ke ruangan pembakaran dari intake manifold lalu mencampurkannya bahan bakar pada saat langkah kompresi serta memiliki saluran buang yang berakhir melalui exhaust system.
Gambar 2. 5 cyilinder head
2.5 Spring Valve.
2.5.1 Pengertian Spring Valve
Valve spring adalah salah satu komponen dalam mesin pembakaran dalam yang berfungsi untuk menutupkan katup (valve) setelah katup tersebut dibuka oleh mekanisme penggerak katup (valve train) Valve spring bertugas untuk mengembalikan katup ke posisi tertutup setelah katup tersebut terbuka untuk memungkinkan masuknya campuran udara dan bahan bakar ke ruang bakar atau untuk mengeluarkan gas buang dari ruang bakar.
valve spring biasanya terbuat dari baja yang kuat dan elastis. Ketika katup dibuka oleh mekanisme penggerak katup, valve spring ditekan dan menyimpan energi dalam bentuk tegangan elastis. Setelah katup tidak lagi ditarik oleh mekanisme penggerak, energi yang tersimpan dalam valve spring akan
10
mengembalikan katup ke posisi tertutup dengan cepat dan tepat, sehingga menjaga segel yang rapat antara kepala katup dan kursi katup. Ini penting untuk menjaga tekanan kompresi di dalam ruang bakar dan mencegah kebocoran gas yang dapat mengurangi efisiensi dan kinerja mesin.
Valve Spring adalah pengangkat valve hingga merapat pada valve seat saat valve sedang menutup. Valve spring juga bekerja sebagai mengembalikan rocker arm, push rod dan tappet ke posisi normal dengan cepat. Valve spring terbuat dari gulungan kawat baja. Dua spring dapat dikombinasikan menjadi satu untuk mekanisme pergerakan satu buah valve. Penggunaan dua buah spring terdiri dari spring bagian luar (outer spring) dan spring bagian dalam (inner spring). Kedua buah spring tersebut dipasang secara berlawanan bertujuan agar kedua buah spring tersebut tidak saling menjepit pada saat keduanya tertekan atau mengalami getaran (Training Center Dept, 2019b) Berikut merupakan gambaran singkat pada cylinder 13 head yang merupakan salah satu bagian yang terdiri dari Valve Spring ditunjukkan pada Gambar 2. 6.
Gambar 2. 6 komponen cylinder head 2.5.2 Fungsi Valve Spring
Valve springs merupakan salah satu komponen penting dalam mesin pembakaran dalam. Mereka bertanggung jawab untuk menutup katup (valve) secara tepat waktu setelah pembakaran terjadi, sehingga mencegah kebocoran gas dari ruang bakar. Tanpa valve spring yang berfungsi dengan baik, katup dapat terbuka terlalu lama atau terbuka terlalu cepat, mengganggu siklus pembakaran dan kinerja mesin secara keseluruhan. Jadi, valve springs memastikan bahwa
11
katup membuka dan menutup dengan tepat pada waktu yang ditentukan untuk memungkinkan masuknya campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang bakar serta pembuangan gas buang setelah pembakaran.
Fungsi dari valve spring adalah untuk memberikan daya dorongan kepada valve agar dapat menutup saluran tersebut setelah rocker arm tidak lagi mendorong valve dengan tujuan membuka celah antara valve seat dan valve head.
Gambar 2. 7 valve spring diagram 2.5.3 Komponen pada valve spring
Berikut merupakan komponen-komponen pada Valve Spring ditunjukkan pada Gambar 2.8
Gambar 2. 8 componen of spring valve 2.5.4 Prinsip kerja spring valve
Prinsip kerja pada Valve Spring cukup sederhana, yang mana bila terdapat dorongan baik pada Camshaft atau Pushrod yang melalui Rocker arm, valve akan terdorong oleh gaya dorongan dari putaran camshaft, hal ini akan membuka
12
saluran yang telah ditutup oleh dorongan valve spring kepada valve tersebut, dan bila mana posisi camshaft telah tidak lagi memberikan gaya dorongan baik langsung pada valve maupun melalui rocker arm, maka disinilah peranan valve spring akan mendorong kembali valve tersebut agar dapat menutup ruangan pembakaran agar dapat memperoleh pernyaratan pembakaran pada ruangan bakar pada engine. Untuk gambaran simplenya dapat dilihat pada Gambar
Gambar 2. 9 working for valve spring 2.6 Pengertian rancang bangun
Tahapan rancang bangun sangat penting dalam proyek perancangan karena menjadi dasar pembuatan rancangan awal produk yang akan dirancang.
Rancangan awal ini dihasilkan dengan mempertimbangkan data-data yang telah dikumpulkan sebelumnya.
Rancang Bangun adalah penggambaran, perencanaan, dan pembuatan sketsa atau pengaturan dari beberapa elemen yang terpisah kedalam suatu kesatuan yang utuh dan berfungsi. Dengan demikian pengertian rancang bangun merupakan kegiatan menerjemahkan hasil analisa ke dalam bentuk paket perangkat lunak kemudian menciptakan sistem tersebut atau memperbaiki sistem yang sudah ada . (Rauf & Prastowo, 2021)
Menurut Jogiyanto (2005:197), Rancang Bangun (desain) adalah tahap dari setelah analisis dari siklus pengembangan sistem yang merupakan pendefinisian dari kebutuhan - kebutuhan fungsional, serta menggambarkan bagaimana suatu sistem dibentuk yang dapat berupa penggambaran, perencanaan dan pembuatan sketsa atau pengaturan dari beberapa elemen yang terpisah ke dalam satu kesatuan yang utuh dan berfungsi, termasuk menyangkut mengkonfigurasikan dari komponen-komponen perangkat keras dan perangkat lunak dari suatu sistem.(Arif et al., 2017)
Dengan melakukan rancang bangun, tidak hanya kelayakan rancangan yang
13
dapat diketahui, tetapi juga kekuatan bahan yang digunakan dalam rancangan terhadap beban maksimal yang diterima. Oleh karena itu, tahapan rancang bangun merupakan tahapan yang sangat penting dalam proses perancangan produk
2.7 Valve Spring Tester
Valve spring tester adalah alat yang digunakan untuk mengukur kekuatan valve spring engine. Ini adalah alat khusus yang digunakan oleh mekanik dan memastikan bahwa valve spring sesuai dengan spesifikasi sebagaimana alat valve spring tester dilihat pada Gambar 2.14.
Gambar 2. 10 Valve spring tester Sumber : Dokumentasi pribadi
2.8 Pengertian Dasar-Dasar Sistem Hidrolik
System hydrolik adalah merupakan suatu bentuk pemindahan daya dengan mengggunakan media penghantar berupa fluida cair untuk memperoleh daya yang besar dari daya awal yang dikeluarkan. Dimana fluida penghantar ini dinaikan tekananya oleh pompa pembangkit tekanan kemudian diteruskan kes silinder kerja melalui pipa pipa saluran dan katub katub. Gerakan translasi batang piston dari silinder kerja yang diakibatkan oleh tekana fluida pada ruang silinder dimanfaatkan untuk gerak maju dan mundur.
2.8.1 Prinsip kerja hidrolik
Hukum pascal dapat dilihat pada gambar berikut. Gaya yang masuk kecil yang diberikan atas daerah kecil dapat menciptakan gaya yang besar dengan memperbesar area output-nya. • Tekanan yang diberikan pada bidang ouput yang lebih besar, akan menghasilkan gaya yang lebih besar.
14
Gambar 2. 11 Gaya tekanan fluida Sumber : Materi ajar system hidrolik
Adapun rumus dari gaya tekanan fluida yang di hasilkan berikut di penjelasan ini.
F= Gaya (Force) Merupakan dorongan atau tarikan yang diberikan pada permukaan. P= Tekanan (Pressure) Gaya setiap satuan luas, didefinisikan dalam Pascal (Pa) atau Psi. A= Luas (Area)
Gambar 2. 12 Rumus
2.9 Efisiensi
Efisiensi adalah perbandingan terbaik antara suatu kegiatan dengan hasilnya. Menurut definisi ini, efisiensi terdiri atas 2 (dua) unsur yaitu kegiatan dan hasil dari kegiatan tersebut. Efisiensi merupakan suatu ukuran keberhasilan yang dinilai dari segi besarnya sumber/biaya untuk mencapai hasil dari kegiatan yang dijalankan. Efisiensi merupakan suatu ukuran dalam membandingkan rencana penggunaan masukan dengan penggunaan yang direalisasikan atau perkataam lain penggunaan yang sebenarnya.
Mengutip pernyataan Emerson bahwa efisiensi merupakan perbandingan yang terbaik antara input (masukan) dan output (luaran), efisiensi merupakan sesuatu yang kita kerjakan berkaitan dengan menghasilkan hasil yang optimal dengan tidak membuang banyak waktu dalam proses pengerjaannya. Efektif
15
belum tentu efisien dan begitu sebaliknya.
Konsep efisiensi sendiri terdiri dari efisiensi teknologi dan efisiensi ekonomis. Efisiensi teknologi diterapkan dalam pencapaian kuantitas keluaran secara fisik sesuai dengan ukuran hasil yang sudah ditetapkan. Sementara efisiensi ekonomis tercipta jika ukuran nilai kepuasan atau harga sudah diterapkan terhadap keluaran.
Konsep efisiensi selalu dikaitkan dengan efektivitas. Efektivitas merupakan bagian dari konsep efisiensi karena tingkat efektivitas berkaitan erat dengan pencapaian tujuan relative terhadap harganya. Apabila dikaitkan dengan kegiatan penelitian, maka suatu kegiatan penelitian yang efisien cenderung ditandai dengan pola penyebaran dan pendayagunaan sumber-sumber kegiatan penelitian yang sudah ditata secara efisien. Kegiatan penelitian yang efisien adalah kegiatan yang mampu menciptakan keseimbangan antara penyediaan dan kebutuhan akan sumber-sumber kegiatan penelitian sehingga upaya pencapaian tujuan tidak mengalami hambatan (Hidayat et al., n.d.)
2.10 Safety
Merupakan perangkat untuk mengetahui potensi bahaya apa saja yang ada setiap aktivitas proses pekerjaan sehingga pekerja diharapkan mampu mengenali bahaya tersebut sebelum terjadi kecelakaan atau potensi insiden akibat kerja (Jayanti, 2011). Berikut perhitungan analisa safety dengan perbandingan metode lama dan metode baru.
Rumus Analisa Safety (x−y)
(x.100 %) ;
=……….(2.1) Dimana :
x = Potensi bahaya sebelum menggunakan alat y = Potensi bahaya setelah menggunakan alat 2.11 Pengelasan
Pengelasan merupakan penyambungan dua bahan atau lebih yang didasarkan pada prinsip-prinsip proses difusi, sehingga terjadi penyatuan bagian bahan yang disambung (RA Amelita, 2019).
16
Definisi pengelasan menurut Deutsche Industrie Normen (DIN) adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dengan kata lain, las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas.(Putri et al., 2009)
Sedangkan berdasarkan AWS (American Welding Asociety), proses pengelasan didefinisikan sebagai penggabungan bagian permukaan tertentu saja material logam atau non logam yang dihasilkan dengan cara memanaskan material pada temperature lebur yang tidak jauh berbeda (ariestadi, 2008).
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Jenis Penelitian
Jenis penelitian ini adalah field research (penelitian lapangan), yaitu penelitia melakukan observasi dan wawancara saat engine overhaul khususnya remove dan install valve spring. Oleh karena itu, untuk membantu proses remove dan install valve spring engine SAA6D1250-2, diperlukan alat bantu agar lebih efisien baik aspek tenaga serta mengurangi resiko kecelakaan kerja.
3.2 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan di workshop Perusahaan PT. Kole Jaya Makmur, Muara Rapak, Kecamatan. Balikpapan Utara, Kota Balikpapan, Kalimantan Timur. Waktu penilitian dilaksanakan pada bulan mei 2024
Tabel 3. 1 Time frame
3.3 Alat dan Bahan Penelitian
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
17
18
Tabel 3. 2 Alat dan Bahan
3.4 Observasi dan Identifikasi masalah
Berdasarkan hasil observasi pengamatan lapangan dan wawancara penulis menemukan permasalahan yang dilakukan overhaul engine pada saat proses melakukan remove instal spring valve , dimana pada saat proses remove instal spring valve hanya menggunakan palu untuk melepas spring valve dan menjadi permasalah dan berkaitan dengan keamana (safety) , efisiensi, manpower.
3.5 Studi literatur
1. Shop manual excavator pc-400
Mengunakan shop manual komatsu excavator sebagai panduan standar unit Komatsu dalam perancangan special tool.
2. Jurnal 3. Internet 4. Buku literatur
19
3.6 Diagram Alir
20
Berikut merupakan diagram alir atau flowchart pada penelitian yang dilakukan oleh penulis sebagaimana ditunjukkan pada Gambar
21
Gambar 3. 1 Diagram alir penelitian 3.7 Observasi dan Identifikasi masalah
Berdasarkan hasil observasi atau pengamatan lapangan /wawancara penulis menemukan permasalahan pada melakukan overhaul engine pada saat proses melakukan remove instal spring valve , dimana pada saat proses remove instal spring valve hanya menggunakan palu untuk melepas spring valve dan menjadi permasalah dan berkaitan dengan keamana (safety) , efisiensi, manpower.
22
3.8 Desain Special Tools
Desain dalam perancangan berfungsi sebagai alat bantu dalam proses menciptakan suatu objek yang berupa gambar, bentuk, dan juga ilustrasi. Dalam hal ini desain “remove and install spring valve mekanisme hidrolik” dirancang ke dalam sebuah perangkat lunak Autocad. Desain tersebut ditunjukkan pada Gambar 3.1
Gambar 3. 2 Desain Special tools Sumber : Dokumentasi Pribadi
Daftar Pustaka
Abrar, A., Hadi, S., Teknik Mesin, J., Soekarno Hatta Km, J., & Jurusan Teknik Mesin, A. (n.d.).
SNITT-Politeknik Negeri Balikpapan 2021 P-23 RANCANG BANGUN SPECIAL TOOL VALVE SPRING PUSHER PADA CYLINDER HEAD ENGINE DENGAN PENGGERAK MOTOR DC SPECIAL TOOL VALVE SPRING PUSHER DESIGN ON CYLINDER HEAD ENGINE WITH DC MOTOR DRIVE.
Arif, A., Isro’ Mukti, Y., Sekolah, D., Teknologi, T., Jalan, P., Siagim, M., 75, N., Mbacang, S., Dempo, K., & Pagaralam, T. K. (2017). Alfis Arif dan Yogi Isro’ Mukti RANCANG BANGUN WEBSITE SEKOLAH MENENGAH PERTAMA (SMP) NEGERI 8 KOTA PAGAR ALAM. In Jurnal Ilmiah Betrik (Vol. 08, Issue 03).
Hidayat, T., Fitrianingrum, L., Hudiwasono, K., Perencanaan, B., Pengembangan, D., &
Bandung, K. (n.d.). Penerapan Prinsip Efektif dan Efisien dalam Pelaksanaan Monitoring Kegiatan Penelitian.
Jayanti. (2011). Penerapan Teknik 5W 1H Dalam Memahami Cerita.
pengelasan. (n.d.).
Putri, F., Teknik, J., Politeknik, M., Sriwijaya, N., Srijaya, J., Bukit, N., & Palembang, B. (2009).
PENGARUH BESAR ARUS LISTRIK DAN PANJANG BUSUR API TERHADAP HASIL PENGELASAN. In JURNAL AUSTENIT VOLUME (Vol. 1).
Rauf, A., & Prastowo, A. T. (2021). RANCANG BANGUN APLIKASI BERBASIS WEB SISTEM INFORMASI REPOSITORY LAPORAN PKL SISWA (STUDI KASUS SMK N 1 TERBANGGI BESAR). Jurnal Teknologi Dan Sistem Informasi (JTSI), 2(3), 26.
http://jim.teknokrat.ac.id/index.php/JTSI Teknik_Struktur_Bangunan_Jilid_3-libre. (n.d.).
Watan, R. P. (2016). RANCANG BANGUN VALVE SPRING REMOVAL SPECIAL TOOL.
23
