BAB II SISTEM PENGEREMAN K ERETA API

Tugas Akhir Analisa Sistem Pengereman Udara Pada Rangkaian Kereta Penumpang

BAB II SISTEM PENGEREMAN K ERETA API

Pada pengoperasian kereta api, perihal pengereman merupakan salah satu faktor yang perlu dan penting, karena menyangkut keamanan kereta api itu sendiri maupun bagi kepentingan keamanan penumpang. Selain itu diperlukan untuk

kenyamanan

perjalanannya.

Pelaksanaan

pengereman

memerlukan

pengetahuan dasar perasaan dan pengalaman dari masinis kereta api, untuk

mencegah atau memperkecil akibat buruk dari pengturan pengeremannya. Ketidak sempurnaan sistem pengereman kereta api dan pengaturannya menimbulkan kerusakan kereta atau gerbong, terutama pada bagian yang mengalami keausan. apabila keausan terjadi pada roda (efek flat spot ), maka lebih

Universitas Mercu Buana

6


lanjut akan mengurangi kenyamanan dan keamanan kereta. Untuk keperluan pengereman kereta api memerlukan syarat-syarat tertentu.

II.1. Syarat-Syarat P engereman Kereta Api Syarat-syarat pengereman kereta api terdiri dari: a. Kereta api harus dapat dihentikan pada jarak tertentu. masinis kereta harus mengatur kendali rem (tongkat rem) pada lokomotif, sehingga kereta dapat dihentikan pada tempat tertentu. Di PERUMKA, pengereman diperlukan apabila kereta dalam keadaan saat akan berhenti, atau dilakukan untuk memperlambat pada saat jalan yang kurang baik atau

juga mempertahankan kecepatan pada lintasan yang menurun. b. Sistem rem dapat di kendalikan, artinya pengereman kereta api bisa di atur oleh masinis.

c. Sistem rem kereta api harus dilengkapi dengan rem yang automatis, karena kereta api harus segera berhenti bila ada rangkaian yang terputus

d. Keausan yang disebabkan oleh peristiwa pengereman harus ada pada batas-batas tertentu, ditinjau dari fungsinya, gaya pengereman yang terjadi, maupun dari segi ekonomis. Pada ruang lingkup perkeretaapian digunakan beberapa jenis sistem pengereman. Untuk membantu memahaminya akan dibagi menjadi beberapa bagian. Berikut ini akan dipaparkan pembagian menurut akibat keausan yang di

timbulkan.


7


II.2. Pembagian Pengereman Menurut Akibat Keausan Yang Ditimbulkan II.2.1. Sistem Rem Yang Tidak Bebas Dari Aus Sistem pengereman ini maksudnya, akan terjadi keausan pada bagian kontak pengereman dari akibat peristiwa pengereman, misalnya pada kasut roda

(bandasi), atau pada blok remnya. - Rem Udara Yang dimaksud dengan rem udara disini adalah rem udara tekan, dimana udara yang bertekanan lebih tinggi dari udara luar, diisikan kesaluran rem dan tangki udara reservoir. Udara bertekanan dihasilkan oleh kompresor pada lokomotif dan diatur penggunaanya oleh masinis dengan mengatur pembukaan.

- Rem Vakum Pada rem vakum, udara pada reservoir dan saluran rem diusahakan mempunyai tekanan dibawah udara tekanan luar (tekanan vakum 0,6 atmosfir). udara luar dimasukan kesaluran rem saat peristiwa pengereman terjadi.

- Rem Tangan Rem tangan dahulu banyak digunakan pada gerbong dan sekarang digunakan untuk keperluan rem darurat pada sistem pengereman udara vakum ataupun udara tekan. sistem ini menggunakan transmisi ulir lengan rem.

Untuk ketiga jenis sistem pengerman diatas bagian-bagian yang aus adalah kasut rodanya dan blok remnya. Berikut ini adalah jenis rem dengan keausan lainya yaitu : Rem gesek magnetis, prinsip kerjanya adalah gesekan blok rem dengan rel atas dasar prinsip magnetis, keausan terjadi pada rel dan blok rem.


8


II.2.2. Rem Yang Bebas Dari Aus -

Rem Elektrodinamis Pada sistem ini energi kinetik kereta diubah menjadi energi listrik, dimana

motor traksi yang mula -mula bekerja di ubah menjadi generator, yang mengubahnya kebentuk panas pada kumparan tahanan.

-

Rem Elektomagnetis Prinsip rem ini adalah energi kinetik ketera diubah ke dalam magnet yang

akan menghasilkan arus besar.

-

Rem Hidrodinamis Rem hidrodinamis mempunyai prinsip seperti dinamometer brake, dimana

energi kinetik kereta diubah kebentuk pusaran fluida yang akhirnya berubah panas.

Penggunaan sistem pengereman yang pernah dipakai pada kereta api di PERUMKA adalah sebagai berikut :

- Rem tangan - Rem vakum (Vacum brake) - Rem Udara tekan (air brake) - Rem udara tekan – listrik (pada kereta rel listrik)


9


Pada saat sekarang PERUMKA banyak menggunakan sistem rem u dara tekan yang menggantikan sistem vakum sejak tahun 1974. Untuk kedua sistem rem diatas selalu ada sistem pengereman tangan yang digunakan dalam keadaan

darurat. Sistem rem pada kereta api menggunakan sistem rem yang sangat penting dalam berop erasinya suatu rangkaian kereta api. Dalam pengoperasiannya, kereta dapat melaju dengan cepat. Supaya kereta dapat berhenti pada jarak tertentu, diperlukan suatu sistem rem yang handal dan terpadu pada setiap rangkaian kereta api. Untuk dapat menghentikan rangkaian kereta api dalam suatu jarak tertentu diperlukan kapasitas pengereman yang ditentukan oleh besarnya persentase pengereman dan kecepatan aliran udara dari pipa rem ke udara luar. Pada sistem pengereman yang menggunakan rem blok seperti rem udara ini, maka besarnya persentase itu tergantung pada besarnya tekanan rem blok pada roda (bandasi roda). Semakin besar gaya tekanan rem blok pada bandasi roda,

maka semakin besar kapasitas dari pengereman tersebut. Ada berbagai macam sistem rem udara yang dipakai pada

kereta

dan gerbong di PERUMKA antara lain seperti disebutkan dibawah ini : 1. Westinghous ( pada lok-lok D.E/USA dan D>H/Prancis) 2. KNORR KE (pada lok-lok D.H Jerman dan Austria) 3. WABCO/Westinghous-perancis (pada gerbong-gerbong barang) 4. 4 Dako / Checo- Slovakia (Pada gerbong barang, hanya sedikit)


10


II.3. Sistem Rem Udara Pada dasarnya terdapat dua macam sistem rem udara, ialah sistem rem dengan metode langsung dan sistem rem dengan metoda tak langsung.

II.3.1. Sistem Rem Dengan Metoda Langsung ( Direct Method) Sistem ini tidak bekerja secara otomatis, oleh karena

hanya dipakai

pada lokomotif saja dan tidak digunakan pada kereta-kereta penumpang atau

gerbong-gerbong barang. Prinsip kerjanya:

a. Pada kedudukan hendel rem lepas silinder rem dan pipa

berhubungan

langsung dengan udara luar dengan tekanan 1 atmosfer.

b. Pada kedudukan hendel rem terikat, maka silinder rem dan pipa rem berhubungan langsung dengan tangki uadara (Reservoir) yang ada di lokomotif yang bertekanan 1 atmosfir. Bila metoda langsung ini digunakan pada kereta, dan rangkaian kereta mengalami putus dalam perjalanan maka alat rem tidak b

bekerja secara

otomatis (otomatis melakukan pengereman), karena terlepas hubungannya dengan tangki udara di lokomotif.


11


Gambar 2.1. Sistem Rem Dengan Metode Langsung Ref. PT. (pe rsero) INKA "Peralatan Rem Udara"


12


II.3.2. Sistem Rem Dengan Metoda Tidak Langsung. Sistem ini bekerja secara otomatis dan d i terapkan pada kereta penumpang ataupun gerbong barang. Ada 2 macam metoda tidak langsung yang dilaksanakan pada sistem rem udara tekan, ialah rem udara sistem dua kamar dan rem udara

sistem satu kamar. II.3.2.1. Rem Udara Sistem Dua Kamar Prinsip kerjanya: 1. Pada kedudukan handel rem di lepas, silinder rem dan pipa rem berhubungan dengan tangki udara (Reservoir) yang ada di lokomotif yang bertekanan 5 atmosfir. 2. Pada kedudukan handel rem terikat, silinder rem dan pipa rem berhubungan dengan udara luar yang tekanannya hanya 1 atmosfir. Oleh karena itu, udara tekan yang berada dalam silinder rem dan pipa rem mengalir keluar ke udara bebas. 3. Bersamaan dengan keluarnya udara tekan yang ada di dalam pipa rem,

maka udara tekan dari tangki pembantu (Auxilliary Reservoir) yang terdapat pada kereta atau gerbong segera masuk kedalam silinder rem untuk mendorong torak rem agar mengikat. Jadi gaya rem yang menekan

pada rem blok di peroleh dari udara yang ada di lokomotif. Jadi apabila terjadi rangkaian kereta atau gerbong putus dalam perjalanan, maka alat rem yang terdapat pada masing-masing kereta atau gerbong segera akan bekerja secara otomatis, karena mendapat suplai udara

i tangki pembantu yang

terdapat pada masing-masing kereta atau gerbong.


13


Gambar 2.2. Sistem Rem Udara Tekan Sistem Dua Kamar Ref. PT. (pe rsero) INKA "Peralatan Rem Udara"


14


II.3.2.2. Rem Udara Sistem Satu Kamar Prinsip kerjanya : 1. Seperti pada sistem dua kamar, untuk satu kamar ini pada kedudukan handel rem lepas pipa rem juga berhubungan dengan tan gki udara

(Reservoir) yang ada di lokomotip (5 atm). Pada sistem, silinder rem tidak berhubungan dengan udara luar yang bertekanan 1 atmosfir. Disini kedudukan rem Lepas dibantu dengan adanya sistem pegas pembalik untuk menahan rem blok agar tidak menempel pada roda. 2. Pada kendali handel rem terikat, maka pipa rem berkaitan dengan udara kedalam tekanannya hanya 1 atmosfir, sehingga udara tekan yang berada dalam pipa rem itu mengalir keluar ke udara bebas. 3. Dengan adanya pipa rem itu, maka katup yang ada di dalam Distributor

Valve akan terbuka, sehingga udara tekan yang tersimpan dalam tangki pembantu segara masuk kedalam silinder rem untuk menekan rem blok agar menghentikan roda. Jadi gaya rem diperoleh dari udara tekan yang berasal

i tangki

pembantu (Auxilliary Recervoir) yang terdapat pada masing-masing kereta atau gerbong, bukan dari tangki yang ada di lokomotip. Berarti sistem ini pun bekerja secara otomatis seperti pada sistem satu kamar. jadi apabila rangkaian kereta atau gerbong itu putus dalam perjalanan maka rangkaian kereta atau gerbong otomatis

melakukan pengereman.


15


Gambar 2.3. Sistem Rem Udara Tekan Sistem Satu Kamar Ref. PT. (pe rsero) INKA "Peralatan Rem Udara"


16


II.4. Prinsip Kerja Rem Udara Udara yang berhubungan pada sistem pengereman bertekanan sekurangkurangnya 0,98 N/mm² pada unit traksi dan disana disimpan pada reservoar utama. Udara bertekanan yang berasal dari reservoar utama diatur sehingga mencapai tekanan kerja 0,49 N/mm² pada katup rem yang terdapat pada pihak pengemudi di unit traksi (lok),dan kemudian mengalir melalui pipa rem utama, selanjutnya melalui katup distributor kereta menuju reservoar pengumpan dan silinder rem. Mekanisme pengereman diawali dengan menurunkan tekanan didalam saluran udara sebesar 0,4 atmosfir, untuk menyentuhkan blok rem ke roda

kereta dan kemudiamditurunkan tekenannya secara bertahap. Dengan adanya beda tekanan udara pada saluran udara, distributor akan bekerja dan udara akan mengalir dari tangki udara pembantu ke silinder rem. Torak silindar rem bergerak keluar menggerakan perangkat brake ringging. Tekanan silinder rem pada saat ini adalah 0,37 N/mm². Gerakan tekanan udara didalam silinder rem menghasilkan gaya dorong pada torak silinder rem. Gaya tekanan udara di dalam silinder rem menghasilkan gaya dorong pada torak silinder rem. Gaya dorong torak tersebut dipindahkan melalui sebuah ubungan batang rem yang diperkuat oleh tuas-tuas menuju kasut rem (sepatu rem), menimbulkan tekanan pengereman. Jika rangkaian terputus, maka seluruh rem akan bekerja secara automatis, karena saluran udaranya terisi udara luar dan tekanannya akan turun. Untuk pelepasan rem, saluran udara dinaikkan te

atmosfir lagi pada saat ini distributor


menjadi 5

akan menghubungkan tangki udara

17


pembantu dengan tabung udara utama serta silinder rem dengan udara luar, sehingga udara didalam silinder rem akan keluar dan rem akan terlepas.

Gambar 2.4. Penempatan Peralatan Rem Keterangan:

1.

Roda

7.

Tuas – tuas Rem

2.

Selang Rem

8.

Alat Pengatur (G-P)

3.

Pipa Rem

9.

Alat Pengatur Kedudukan

4.

Distributor Valve

10. Slack Adaptor

5.

Tangki Pembantu

11. Slack Adjuster

6.

Silinder Rem


18


II.5. Hubungan Antara Handel Rem Dengan Tangki Utama Dan Distributor Valve Kontrol Serta Tangki Pembantu Dan Silinder Rem. Hubungan antara Handel Rem yang terdapat pada kabin masinis dengan Tangki Pembantu (Auxilliary Recservoir) yang ada di lokomotip, dan juga antara Handel Rem dengan Distributor Valve, Tangi Pembantu (Auxilliary Recservoir) dan Silinder Rem (Brake Cilinder)yang ada pada rangkaian kereta atau gerbong melalui saluran pipa rem utama.

II.5.1. Pada Kedudukan Rem Terikat (Brake Position) Pada posisi hendel rem ada dimula, maka rem terikat, k

udara tekan

yang ada didalam pipa abar terbuang bebas keluar, sehingga udara tekan yang

tersimpan dalam tengki membantu masuk kedalam silinder rem. Apabila posisinya tetap dibiarkan terbuka, maka rem akan terus mengikar dengan kekuatan penuh (full brake position), karena pipa rem utama akan kosong sama sekali.

Gambar 2.5. Kedudukan Rem Terikat


19


II.5.2. Pada Kedudukan Rem Menutup (Lap Position) Apabila posisi Handel Rem, setelah"mengikat" kemudian dikembalikan ke posisi "tengah", yaitu posisi "RemMenutup", maka pengereman akan terhenti pada tingkat kekuatan tertentu (tidak penuh), karena hubungan antara pipa akbar dengan udara luar maupun dengan tengki utama yang ada

lokomotif itu

tertutup, inilah yang disebut "lap" (lap psition). Dengan adanya posisi "lap"ini,

maka dimungkinkan berangsur-angsur (pengereman dan pelepasan bertahap). Adanya kemun gkinan untuk melakukan pengereman dan pelepasan bertahap ini, maka pengereman dapat diatur menurut kebutuhan. Jadi tidak harus

selalu dengan kekuatan penuh.

Gambar 2.6. Kedudukan Rem Menutup


20


II.5.3. Pada Kedudukan Rem Lepas (Release position) Pada posisi Handel Rem berada di "belakang", maka terjadilah posisi "Rem Lepas ", karena hubungan antara pipa rem utama pada rangkaian kereta atau gerbong dengan tangki utama yang ada di lokomotif menjadi terbuka, sehingga supply udara dari tangki utama itu bisa masuk ke pipa rem dan tangki pembantu. Pada posisi "Rem Lepas" (Release Position ) ini, maka tangki pembantu

(Auxilliary Reservoir) yang ada di kereta atau gerbong itu selalu mendapatkan supply udara tekan dari tangki utama yang terus menerus diisi udara tekan dari sebuah kompresor atau blower. Dengan demikian, maka udara tekan yang disimpan didalam tangki pembantu itu tidak akan habis, apabila ada kebocoran sedikit -sedikit. Kebocoran ini pada suatu tingkat tertentu masih dapat di tolerir.

II.6. Proses Kerja Distributor Valv e Fungsi dari Distributor Valve adalah untuk mengatur la

lintas udara dari

dan menuju ke komponen -komponen alat rem. Ada tiga macam "posisi" darin distributor valve yaitu:

-

posisi pada waktu berlangsungnya "Proses Pengisian" (Charging Process).

-

posisi

pada

waktu

berlangsungnya

"proses

pengereman"

(Brake

Operation ).

-

posisi pada waktu berlangsungnya "Proses Pelepasan" (Release Operation)


21


Sebelum pelaksanaan proses-proses yang disebutkan diatas, distributo r valve dalam "keadaan Siap", keadaan ini dapat diperoleh dengan mengisi ruang dalam distributor valve yang selalu berhubungan dengan pipa utama ruang pengatur A (control chamber)dan reservoir udara R. Udara pengatur sebesar 0,49 N/mm² yang didapat dari udara tekan di pipa utama. Pada waktu itu silinder rem

dan ruang Cv, kedua-duanya berhubungan dengan udara luar. II.6.1. Posisi Pengisian (Charging Position) II.6.1.1. Proses Pengisian Diagram pengereman seperti pada gambar lampiran. Udara tekan yang mengalir dari tangki utama melalui handel rem masinis masuk ke pipa rem utama L terus ke torak

(1) melewati katup (33) dan

choke"1a", diaphragma torak menutup lubang "2b". Ruang pengaturan A dan tangki pembantu R mendapatkan pengisian udara dari pipa rem utam a L dengantekanan 0,49 N/mm².

-

Pengisian Ruang A Udara dari pipa remutama L mengalir ke ruang pengaturan A, terus

membuka secara sensitif lubang (2) dan mengisi choke (2c). Apabila tekanan di dalam pipa utama L dan ruang pengaturan A itu seimbang, maka diaphragma

torak pada lobang (2b) membuka. -

Pengisian Ruang R Udara dari pipa rem utama L mengalir ke tangki udar pembantu R,

melewati katup (27) yang di buka oleh tekanan dalam ruang A pada torak (25), melewati (3) serta katup (7) kemudian melewati pembatas tekanan (15)dan (20).


22


Katup R juga berada di katup relay "inlet"nya (32) tertutup. Katup (27) ) tertutup pada tekanan R sebesar = 0,46 N/mm², selanjutnya pengisian berlangsung melalui chuke (29). Katup tiga terbuka (Triple Presure Valve) dengan torak (1) dan (9) berada dalam posisi yang rendah dan menutup lubang pemasukan

dari alat kontrol

(10) lubang pembuangan (11) menjadi terbuka. Pada posisi dari katup (23), Cv di kelurkan melalui pembuangan (5) dari torak (9) standar choke (22) Silinder rem C dikeluarkan melalui "outlet" (31) dari katup relay, ruang U melalui choke (19) dan lubanmg buangan (11) dari alat kontrol (10).

II.6.1.2 Pengurangan Pengisian Yang Berlebihan Apabila tekanan didalam pipa rem utama L turun secara perlahan -lahan, maka udara dalam ruang pengatur A bisa terbuang keluar melalui lubang (2b) dan choke (2c) serta melalui lubang kepekaan (2). Kelebihan pengisian ruang Abisa dibuang melalui katup pembuangan atau katup lepas (Release Valve).

II.6.2. Posisi Pengereman II.6.2.1. Pengereman Penuh (Full brake Aplication) Diagram pengereman seperti pada gambar lampiran.

Hubungan dari L ke R terhalang oleh tertutupnya flap (3) pada alat pengisi R. Dalam "katup tiga tekanan" torak (1) mendesak perangkat torak (1) + (9) dan pegas (8) kearah atas.


23


Alat pengatur (10) menutup lubang (11) dan membuka lubang pengisian (12) yang menuju ke ruang U. Ruang U mengalirkan udara dario pipa rem utama

L melalui choke (1a). Karena aksi penyempitan dari choke (1ª), maka perangkat torak (1) + (9)

bergerak cepat ke posisi puncak, sambil menutup lubang pembuangan (5) dan membuka lubang pemasukan (6) dengan perantaraan pelat katup (7). Udara dari tangki pembantu R mengalir melalui alat pembatas tekanan minimum (15) dan alat pembatas tekanan maksimum (20) terus melalui standar choke (16) (bila pada posisi G) atau melalui standar choke (16) +(17) (pada posisi p), dimana katup (24) dalam keadaan terbuka , melalui lubang pemasukan (6) dambing choke (30a) terus ke tangki kontrol Cv. Tekanan di dalam Cv meningkat dan sekaligus menutup pengatur A (18) serta memperlambat untuk sementara pengatur U (14) melalui choke (14a). Apabila Cv mencapai

0,07 N/mm², alat pembatas tekanan minimum

(15) akan menutup. Peningkatan selanjutnya dalam Cv muncul

standar

choke (16) (pada posisi G), sedangkan pada poisisi P (katup 24) dalam keadaan terbuka lewat standar (16) + (17) sehingga sampai alat pembatas tekanan maksimum (20) menutup pada saat tekanan Cv mencapai 0,37 N/m². Peningkatan tekanan dalam Cv dipindahkan dengan silindernya kedalam katup relay olah torak (30) pada C (tidak tergantung pada vulume) oleh arus udara dari tangki pembantu R melalui tabung pemasukan (32) setelah menutup katup lubang pembuangan (31). Setelah penurunan tekanan dalam pipa L, maka jarum

dari choke switch (2ª) akan memperkecil lubang kepekaan (2).


24


II.6.2.2 Pengereman Bertahap dan Penutupan R em Apabila tekanan dalam pipa ram utama Lditurunkan secara berlahan, perangkat torak (1) + (9) bergabung kebawah dalam posisi menutup setelah sama dengan peningkatan dalam Cv, menutup lubang pemasukan (6) dari katup (7) dan tanpa pembuka lubang pembuangan (5). Hal yang sama terjadi dalam katup relay pada peningkatan tekanan di ruang Coleh torak (32) melalui masukan (32).

II.6.2.3. P engisian Kembali Secara Otomatis Jika tekanan turun akibat kebocoran dalam C setelah dilakukan penutupan rem, maka katup relay akan mengisi kembali dari R masuk ke C melalui lubang pemasukan (32). Tekanan dalam C meningkat dan torak (30) bergerak lagi keposisi menutup. Bila tekanan dalam Cv turun, maka pelat katup (7) akan membuka dan membiarkan udara mengalir melalui alat pembatas tekanan maksimum (20) serta melewati standar choke (16) atau (16) + (17) berturut-turut selama ada keseimbangan di dalam perangkat torak (1) + (9). Jika terjadi penurunan tekanan di dalam R sampai dibawah tekanan yang ada dalam pipa rem utama L, karena adanya kebocoran yang lebih besar di C, maka tangki pembantu R itu akan terisi kembali melalui choke (29) dan flap (3) dari L.


25


II.6.3. Posisi Pelepasan II.6.3.1 Pelepasan Total Diagram posisi pelepasan seperti pada gambar terlampir. Tekanan dalam pipia rem utama L ditingkatkan oleh handel rem masinis. Perangkat torak (1) + (9) bergerak kebawah dan membuka lubang pembuangan (5) dari torak (9). Cv mengeluarkan udara melalui standar choke (22) pada posisi P, dimana katup (23) dalam keadaan terbuka. Penerangan tekanan dalam Cv mengakibatkan penurunan tekanan yang sama dalam silinder rem C melalui lubang pembuangan (31) dan katup relay. Apabila peningkatan tekanan pipa rem utama L berlangsung lebih lamban dari pada penurunan tekanan dalam ruang Cv, maka alat

tekanan

maksimum (20) akan membuka lebih dahulu, kemudian diikuti oleh alat pembatas tekanan maksimum (15) membuka pada tekanan 0,078 N/mm² dan akhirnya oleh ruang pengatur (18), yaitu pada tekanan L kira-kira sebesar 0,47 N/mm², (secara

kasar menjadi 0,029 N/mm²). Dalam kondisi ini ruang pengatur Abisa diperlambat dan disamakan dengan L dengan penyempitan lubang kepekaan (2) yaitu tekanan sebesar 0,47 N/mm² tercapai di L. Torak (1) + (9) kemudian bergerak ke posisi terbawah dan menutup lubang pemasukan (12) dari alat pengatur (10) serta membuka lubang

pembuangan (11). Bila pengatur U membuka udara telah siap lagi untuk menerima udara lewat choke (19) secara bersamaan dengan operasi ini lubang kepekaan (2) yang normal itu di kembalikan ke posisinya dengan membuang


choke switch (2ª)

26


lewat lubang pembuangan (11). Bila tekanan dalam pipa

utama L secara

kontinu meningkat sampai 5kg/cm² = 0,49 N/mm². Tangki pembantu R di isi oleh pengisi R sejak dimulainya proses pelepasan, seirama dengan turunnya tegangan di Cv. Karena turunnya tekanan Cv pada torak (26), maka katup (27) terbuka oleh tekanan A pada torak (25) yang lebih tinggi dari pada pegas (28). Udara akan mengalir dari pipa rem utama L melalui flap (3) ke tangki pembantu R sampai pegas (28) menutup katup (27). Pengisian tambahan terjadi pelan – pelan lewat choke (29).

II.6.3.2. Pelepas Bertahap Apabila peningkatan tekanan pada pipa rem utama L itu berlangsung lamban dengan jumlah udara yang sedikit, maka operasi

lepasan di mulai lagi

seperti seperti sebelumya.

II.6.3.3. Pelepasan Cepat dan Pembebasan Oleh Kejutan Tekanan Bila tekanan dalam pipa rem L dinaikan menuju tekanan

normalnya

lebih cepat dari pada tekanan Cv dapat dikurangi melalui choke (21) atau (22) perangkat torak (1) = (9) bergerak ke ujung yang lebih bawah dan menggerakan

control slevee (10) sebelum pengatur A (18) serta pengatur U (14) terbuka. Apabila tekanan dalam pipa rem utama L meningkat dengan langkah yang sedang diisi di atas tekanan kontrol, maka tekanan torak (1) = (9) brgerak ke arah posisinya yang terrendah dan diaphragma torak menutup

lubang pengisian

(2b). Udara dari L bisa mengalir sangat lambat kedalam ruang pengatur A, tetapi hanya lewat choke (2c). Ruang pengatur A dapat tercegah dari pengisian yang berlebihan (overloading )yang di sebabkan oleh operasi pelepasan.


27


II.6.4. Pemutaran Rem Untuk memutuskan rem (tidak berfungsi), yaitu bila kita menutup katup (33) dan membuka katup (34) dengan cara memutar roda eksentrik. R dikosongkan ke udara luar. Cv dikosongkan ke R melalui inlet port (6) yang terbuka, Cdikosongkan ke R melalui port (31). A controlier membuka, jadi membuka hubungan antara A dan L yang kemudian keduanya dikosongkan ke R melalui R changer (valve 27 dan sealing flap3). Jadilah seluruh ruang-ruang di

kosongkan.

II.7. Bagian-Bagian dari Peralatan Rem Udara Dari suatu sistem rem udara yang terdiri dari banyak peralatan atau alat

bantu, ada beberapa alat bantu yang utama atau penting untuk bekerjanya suatu sistim rem kereta pada saat melakukan pengereman.

II.7.1. Handle Rem Hanle rem terletek di lokomotif. Untuk mulainya pengereman di perlukan pengaturan Rem Terikat atau Rem Lepas.

Gambar 2.7. Handle Rem


28


II.7.2. Tangki Utama Tangki utama berfungsi sebagai tempat menyimpan udara yang di hasilkan dari kompresor. Udara yang digunakan pada sistem pengerema bertekan an

sekurang-kurangnya 0,98 N/mm² dan disimpan didalam tangki utama. Tekanan yang di perlukan untuk melakukan pengerema sekurang-kurangnya 0,49 N/mm².

Untuk menghasilkan tekanan 0,49 N/mm² yang berasal dari tangki utama dengan mengatur katup rem yang terdapat di lokomotif oleh pihak penemudi / masinis. Tabung ini terletak di lokomotif, kapasitas penampunganya : 2600 liter permenit,

dengan menggunakan tekanan 0,98 N/mm². II.7.3. Distributor Valve Distributor Valve ini berfungsi mengatur lalu lintas udara dari dan menuju ke komponen – komponen, seperti pengisian dan pengosongan tangki pembantu, silinder rem, dan sebagainya. Ada 4 macam Distributor Valve tipe KNOOR KE yang dikenal, yaitu : KET, KE 0, KE 1, KE 2. KE adalah singkatan dari KNOOR

TNHEIT, artinya

bahwa satu unit yang konstruksinya sedemikian rupa sehingga tetap dan

penambahahan komponen dapat dilakukan dengan menambahkan komponenkomponen lain pada unit itu sesuai dengan keperluan. Dari urutan keempat macam Distributor Valve KNORR tersebut, makin kebawah makin disempurnakan. Penyempurnaan dilakukan hanya dengan menambah komponen – komponen tanpa merubah konstruksi.


29


Gambar 2.8. Distributor Valv e

II.7.4. Tangki Kontrol (Control Reservoir) Tangki kontrol ini berisi udara tekan yang fungsinya hanya untuk

mengontrol bekerjanya alat-alat membran, dan sebagainya. Tidak untuk mensuplai udara tekan. Tangki Kontrol ada yang menjadi satu dengan tingkap kontrol, dan ada yang di letakkan pada badan Distributor Valve. Ada pula yang terpisah dari Distributor Valve dan disambungkan dengan tangki kontrol itu oleh sebuah pipa.

II.7.5. Tangki Udara Pembantu (Auxilliary Rreservoir) Tangki udara yang berfungsi memberi suplai udara kepada silinder rem, tidak memiliki alat – alat pengatur khusus. Dia hanyalah sekedar tabung yang dipakai untuk menyimpan ud ara tekan dengan tekanan 0,49 N/mm². Besarnya volume dari tangki udara tergantung dari besarnya silinder rem yang dipakai pada kereta tersebut dan biasanya ukurann

dibuat sedemikian

besarnya hingga apabila dilakukan suatu operasi pengereman penuh oleh silinder


30


rem dengan langkah torak yang normal, maka ada sisa udara didalam tangki yang tekanannya masih lebih tinggi dari pada silinder rem . oleh karena itu ada terdapat suatu jaminan, bahwa tangki udara tersebut masih bisa

berikan suplai udara,

apabila terjadi suatu kebocoran di dalam silinder rem.

II.7.6. Silinder Rem (brake Cylinder) Silinder rem dibuat dari bahan baja atau besi tuang. Di bansingkan dengan silinder rem dari besi tuang, maka silinder rem dari bahan baja sisa menghemat berat sampai 50%. Badan silinder berdinding tipis, memiliki kerangka berbentuk khusus agar pemasanganya mudah pada kerangka lantai dari badan kereta atau gerbong . kedudukan silinder pada kerangka disebut supaya bisa berputar, maksudnya agar pemasangannya

lebih

ketegangan–ketegangan

mudah pada

dan

menghindari

pemasangan

kemungkinan

pipa–pipanya,

untuk

terjadinya menjaga

terjadinya penyambungan pipa – pipa yang kurang tepat .

Gambar 2.9. Silinde r Rem


31


Pegas dari batang torak sudah terpasang didalam Silinder Rem. Tuas pada batang torak supaya bisa dikombinasikan dengan pelaksanaan Rem Tangan tanpa menimbulkan gangguan pada toraknya. Pada operasi pelepasan rem, batang – batang tuas ditarik kembaki oleh doronmgan pegas yang

pada batang

torak di dalam silinder.

II.7.7. Alat Penyetel Setang (Slanck Ajuster) Pada pelaksanaan operasi pengereman, maka akan terjadi keausan pada blok, roda, dan sebagainya yang terjadi pada bidang – bidang yang bergesekan. Demikian juga dalam perjalanan waktu akan terjadi pembesaran speling atau kerenggangan antara pen – pen dan baut – baut dengan lubang setang atau tuas. Keausan – keausan ini berlipat ganda dengan adanya faktor pemindahan dari batang – batangnya dan akan mengakibatkan bertambah besarnya langkah torak silinder rem yang diperlukan, yang sebetulnya tidak dikehendaki. Maka diperlukan suatu alat penyetel setang, yang selama opeasi pengereman bisa mengatur sendiri secara otomatis apabi

terjadi perubahan –

perubahan pada langkah torak silinder.

Gambar 2.10. Alat Penyetel Stang


32


II.7.8. Brake Rigging Brake rigging adalah susunan lengan – lengan rem yang keluar silinder rem sampai blok rem. Brake Rigging mempunyai perbandingan panjang lengan, sehingga gaya keluar silinder rem akan diperbesar sampai blok remnya, maka akan didapat gaya tekan yang lebih besar.

Gambar 2.11. Brake Ringging

II.7.9. Sepatu Rem Sepatu rem terbuat dari besi tuangm. Adapun syarat – syarat yang harus dipenuhi oleh sepatu rem adalah:

- koefisien gesek antara sepatu rem dan roda setinggi mungkin, akibatnya bahan sepatu rem harus selunak mungkin tetapi jangan cepat aus.

- Umur sepatu rem harus lebih lama. - Penempatan Peralatan Rem Udara

Gambar 2.12. Sepatu Rem


33


II.8. Prinsip pengereman Pengereman relatif, apabila roda masih menggelinding dan tidak melincir. Agar roda masih tetap menggelinding, maka angka gaya tekan rem blok pada roda (Dmaks) harus lebih kecil bila dibandingkan angka berat beban roda yang di rem

pada rel.

II.9. Perhitungan Sistem Pengereman II.9.1. Gaya Tekan Pada Rem Blok (P) Adalah gaya yang bekerja setelah mendapatkan tekanan udara terhadap silinder rem . Besarnya gaya tekan dari udara mendapat perlawanan dari pegas silinder rem, sehingga gaya yang dihasilkan sebesar.

P = A.Pc – Kf Data:

A=

……………………………(2.1)

(3)

(m2 )

Kf = gaya perlawanan (N) Pc = Tekanan silinder rem (N/m 2 )

II.9.2. Jarak Pengereman II.9.2.1. Jarak Pengereman Teoritis (Sa) Pada kecepatan kereta api sebesar v, maka besarnya Energi Kinetik dari massa kereta api yang sedang bergerak adalah :

E = .m.


……………………………(2.2)

(3)

34


Dimana: 2 2

E = Energi kinetik (kg.m /s ) m = massa (kg)

V = Kecepatan (m/s)

V

V= 0 Sa

Gambar 2.13. Jarak P engereman Teoritis

Apabila pengereman di lakukan sampai ketreta api berhenti total, maka besarnya energi kinetik yang harus di hapus adalah :

E = .m.(

-

………………………………….(2.3)

)

(7)

Pada Pengereman yang menggunakan rem blok maka besarnya gaya yang

menghambat adalah : - Gaya gesekan antara roda dan tekanan rem blok : F = .P - Gaya perlawanan total dari seluruh rangkaian kereta api Wr pada kecepatan V sampai 0. Maka di dapat p ersamaan : P.Sa = m (

-

)....................................................(1)

Gaya dikali jarak pengereman sama dengan perlawanan rem akibat energi kinetik dan bila koefisiens gesek roda dengan blok rem dan gaya tekan blok rem

konstan maka.


35


Sa =

.....................................................(2)

Berat kosong kereta untuk 8 gerbong 1 lokomotif 8 Gerbong

= 16 0 ton

1 lokomotif

= 30 ton

Total = 19 0 ton Untuk 1 gerbong 20 ton maka untuk 8 gerbong = 160 ton Kapasitas 8 Gerbong dengan kapasitas 1 Gerbong 50 orang dimana berat 1 orang = 60 kg . Untuk 1 Gerbong

= 50 . 60 kg. = 3000

kg

= 3 ton Berat Penumpang Untuk 8 gerbong

= 24 ton

Berat Penumpang untuk 1 lokomotif

= 2 x 60 kg = 120kg.

Barat barang unyuk 1 Gerbong

= 50 kg x 50 orang = 2500 = 2,5 ton

Untuk 8 gerbong 8 x 2,5 ton

= 20 ton

Berat penumpang gerbong + barang penumpang lokomotip + berat barang

24 ton + 120 kg + 20 ton Berat keseluruhan 190 ton + 44,12 ton


= 44,12 ton = 234,12 ton

36


K2 2

K2 2

K2 2

K2 2

K2 2

K2 2

K2 2

K2 2

Gambar 2.14. Rangkaian Kereta

II.9.2.2. Tempo reaksi (t) dt =

…………………………………………….(2.4)

(7)

Dimana: Panjang pipa rem untuk setiap kereta (L) =20 m

Kecepatan transmisi udara di asumsikan Vu = 250 m/det (standar UIC)

II.9.2.3 Jarak Pengereman Akibat Tempo Reaksi ( Sr ) Adalah jarak pengereman akibat adanya tempo reaksi yang berbeda pada setiap kereta.

Sr =

…………………………………………….(2.5)

(7)

.


37

BAB II SISTEM PENGEREMAN K ERETA API

Recommend Documents