TUGAS AKHIR
MODIFIKASI KOMPONEN PEMIPAAN EYE BOLT DAN FLANGE EYE BOLT PADA HIDROLIK KAPASITAS 7 TON PADA MOBIL DUMP TRUCK
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Jenjang Pendidikan Strata Satu (S-1) Pada Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri
OLEH: YERI SETYAWAN 0130211-034
PROGRAN STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Judul Tugas Akhir
: Modifikasi Komponen Pemipaan Eye Bolt Dan Flange Eye Bolt Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck
Nama
: Yeri Setyawan
NIM
: 0130211-034
Jurusan / Fakultas
: Teknik Mesin / Teknologi Industri .
Program
: Program Kelas Karyawan.
Telah Diperiksa Dan Disetujui Oleh Pembimbing
( DR. H.Abdul Hamid, M.Eng )
ii
LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Judul Tugas Akhir
: Modifikasi Komponen Pemipaan Eye Bolt Dan Flange Eye Bolt Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck
Nama
: Yeri Setyawan
NIM
: 0130211-034
Jurusan / Fakultas
: Teknik Mesin / Teknologi Industri
Program
: Program Kelas Karyawan.
Telah Diperiksa Dan Disetujui Oleh Koordinator Tugas Akhir
(Ir. Nanang Ruhyat , M.T. )
iii
LEMBAR PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan dibawah ini : Nama
: Yeri Setyawan
NIM
: 0130211-034
Jurusan/ Fakultas
: Teknik Mesin / Teknologi Industri
Judul Tugas Akhir
: Modifikasi Komponen Pemipaan Eye Bolt Dan Flange Eye Bolt Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck
Dengan ini menyatakan bahwa sesungguhnya Tugas Akhir ini adalah benar – benar hasil karya saya sendiri dan bukan merupakan kutipan dari hasil karya orang lain. Maka saya bersedia mempertanggung jawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana. Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan.
Jakarta,
Juli 2008
( Yeri Setyawan )
iv
ABSTRAK
Efisiensi suatu proses produksi dalam sebuah perusahaan adalah mutlak di lakukan untuk menekan biaya produksi dan juga kelangsungan hidup perusahaan untuk bertahan dari persaingan yang semakin kompetitif. Untuk dapat memaksimalkan efisiensi, efektifitas, serta produktifitas kerja adalah dengan menciptakan kondisi kerja, dan peralatan kerja yang tepat guna dan perbaikan sistem kerja secara terus menerus. Pada tugas akhir ini efisiensi di lakukan pada waktu proses produksi dimana di lakukan modifikasi / perubahan pada komponen - komponen pemipaan pada pompa hidrolik dan juga
modifikasi / perubahan pada komponen -
komponen pemipaan pada bodi
hidrolik (Tail Beam) dengan menggunakan
metode observasi dan melakukan percobaan. Dari hasil modifikasi / perubahan proses produksi komponen - komponen pemipaan pada pompa hidrolik dan komponen - komponen pemipaan pada bodi hidrolik (Tail Beam) yang lakukan maka di dapat: 1. Terjadi perubahan komponen - komponen pemipaan pada pompa hidrolik yang pada kondisi awal menggunakan dua komponen yaitu Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi satu komponen yaitu Nipple Gear Pump. 2. Penyingkatan waktu proses produksi pembuatan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi Nipple Gear Pump pada kondisi awal 42 menit menjadi 9,33 menit, maka persentase efisiensi waktu proses produksi / waktu permesinan adalah 77,78%.
v
3. Penyingkatan waktu proses produksi pembuatan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi Flange Pipe jenis KP 75 pada kondisi awal 42 menit menjadi 24,2 menit, maka persentase efisiensi waktu proses produksi / waktu permesinanya adalah 42,38% 4. Setelah dilakukan modifikasi atau perubahan pada komponen - komponen sistem pemipaan baik komponen - komponen pemipaan pada pompa hidrolik maupun komponen – komponen pemipaan pada bodi hidrolik (Tail Beam) waktu efisiensi totalnya adalah mencapai 60,08%.
vi
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulilah penulis ucapkan kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat meneyelesaikan penyusunan
Makalah
Tugas
Akhir,
yang
berjudul
“MODIFIKASI
KOMPONEN PEMIPAAN EYE BOLT DAN FLANGE EYE BOLT PADA HIDROLIK KAPASITAS 7 TON PADA MOBIL DUMP TRUCK” Sholawat serta salam semoga selalu tercurah pada junjungan kita Nabi besar Muhammad SAW. Semoga kita termasuk dalam golongan umatnya diakhirat kelak,amien. Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis menyadari sepenuhnya keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis didalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. Namun demikiaan penulis berusaha semaksimal mungkin untuk dapat menyelesaikaan Tugas Akhir ini dengan harapan penulisan ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang berkepentingan dengan judul Tugas Akhir ini. Dalam menyelesaikan Makalah Tugas Akhir ini tentunya tidak terlepas dari bantuan semua pihak, baik bantuan berupa arahan, koreksi ,dorongan, semangat ,dan doa. Oleh karena itu pada kesempatan kali ini izinkan penulis mengucapakan terima kasih yang sebesar – besarnya kepada semua pihak terutama : 1. Bapak DR. H.Abdul Hamid, M.Eng, sebagai Dosen Pembimbing, yang telah banyak
membantu
dan
membimbing
penulis
dalam
menyelesaikan
penyusunan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Ir. Nanang Ruhyat, MT, sebagai koordinator Tugas Akhir.
vii
3. Bapak Ir. Rulli Nutranta, M.eng, sebagai Kepala Program Studi Teknik Mesin Universitas Mercu Buana , Jakarta. 4. Seluruh Staf dan Dosen pengajar yang telah banyak memberikan materi pelajaran yang sangat berguna bagi penulis. 5. Teman – teman kerja di PT HYDRAXLE PERKASA, yang telah banyak membantu dalam menyelesaikan penyusunan Makalah Tugas Akhir ini. 6. Bapak dan
Ibuku serta saudara – saudara tercinta yang telah banyak
memberikan pengorbanan dan dorongan baik secara secara moril maupun materiil, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. 7. Dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah banyak membantu penulis baik secara langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan Makalah Tugas Akhir ini. Penulis menyadari sepenuhnya segala keterbatasan yang penulis miliki, oleh karena itu dengan penuh kerendahan hati penulis mohon maaf atas segala kesalahan dan kekurangan yang ada .Penulis sangat mengharapkan dan dengan senang hati menerima segala kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini. Dan untuk yang terakhir , penulis sangat berharap semoga penyusunan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Jakarta , Juli 2008
YERI SETYAWAN
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................... i LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................. ii LEMBAR PENGESAHAN ..................................................................................iii LEMBAR PERNYATAAN .................................................................................. iv ABSTRAK ..............................................................................................................v KATA PENGANTAR .......................................................................................... vii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii DAFTAR NOTASI BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .......................................................................................1 1.2 Tujuan Penulisan ....................................................................................3 1.3 Pembatasan Masalah ..............................................................................3 1.4 Metode Penulisan ...................................................................................4 1.5 Sistematika Penulisan ............................................................................5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Definisi Hidrolik ....................................................................................7 2.2 Hidrostatika (Mekanika Fluida Diam) ....................................................7 2.2.1
Tekanan Hidrostatik (Gravitasi) .................................................7
2.2.2
Tekanan Akibat Gaya Luar (Hukum Pascal) .............................8
2.2.3
Perpindahan Gaya Hidrolik ........................................................9
2.3 Hidrodinamika (Mekanika Fluida Yang Bergerak) ..............................11 2.3.1
Hukum Energi (Persamaan Bernoulli) ......................................12
2.3.2
Kehilangan Energi Akibat Gesekan ..........................................13
2.3.3
Konfigurasi Aliran ....................................................................14
2.3.4
Bilangan Reynold Re ................................................................16
2.4 Proses Permesinan .................................................................................17 2.4.1
Urutan Proses Produksi .............................................................19
2.5 Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck .............................25
ix
2.5.1
Jenis Hidrolik dan Cara Kerja ...................................................27
2.5.2
Komponen-Komponen yang Digunakan ...................................28
BAB III PROSEDUR PENELITIAN 3.1 Diagram Alir Proses Penelitan .............................................................35 3.2 Bahan dan Peralatan Penelitian ............................................................36 3.3 Instrumen Ukur .....................................................................................38 BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Awal Sistem Pemipaan pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck .....................................................................40 4.1.1
Spesifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt ................................43
4.1.2
Spesifikasi Bahan (Material) dan Waktu Proses Permesinan ...45
4.2 Kondisi Setelah Perubahan ..................................................................47 4.2.1
Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Pompa ...........47
4.2.2
Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Bodi Hidrolik ............................................................................49
4.3 Perbandingan Proses .............................................................................52 4.3.1
Perbandingan Proses Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Pompa Hidrolik ........................................................52
4.3.2
Perbandingan Proses Kondisi Awal dan Kondisi Setelah Perubahan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Bodi Hidrolik (Tail Beam) ...............................................................................54
4.3.3
Perhitunga Waktu Efisiensi Total .............................................56
4.3.4
Rangkaian Sistem Pemipaa pada Hidrolik Kapasitas 7 ton setelah perubahan ......................................................................57
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan ...........................................................................................59 5.2 Saran ......................................................................................................60 DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Tabel komponen dari rangkaian sistem pemipaan..........................
36
Tabel 4.1 Tabel spesifikasi bahan (material) dan waktu proses permesinan ..
46
Tabel 4.2
Tabel spesifikasi bahan (material) dan waktu proses permesinan
setelah perubahan / modifikasi pada Gear Pump ............................................. Tabel 4.3
49
Tabel spesifikasi bahan(material) dan waktu proses permesinan
setelah perubahan / modifikasi pada bodi hidrolik(Tail Beam) .......................
52
Tabel 4.4 Tabel perbandingan proses kondisi awal & kondisi setelah perubahan / modifikasi pada Gear Pump .............................................................................
53
Tabel 4.5 Tabel perbandingan proses kondisi awal & kondisi setelah perubahan / modifikasi pada bodi hidrolik (Tail Beam)......................................................
55
Tabel 4.6 Tabel keterangan gambar ................................................................
58
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Ilustrasi Tekanan Hidrolik .............................................................................8 Gambar 2.2 Contoh Ilustrasi Hukum Pascal .....................................................................9 Gambar 2.3 Perpindahan Gaya .........................................................................................10 Gambar 2.4 Aliran Fluida .................................................................................................11 Gambar 2.5 Kecepatan Aliran ..........................................................................................13 Gambar 2.6 Kerugian Tekanan ........................................................................................14 Gambar 2.7 Aliran Laminar .............................................................................................15 Gambar 2.8 Aliran Turbulen ............................................................................................16 Gambar 2.9 Foto Proses Pemotongan Gergaji Otomatis ..................................................19 Gambar 2.10 Foto Proses Bubut Manual ........................................................................20 Gambar 2.11 Foto Proses Bubut CNC .............................................................................20 Gambar 2.12 Foto Proses Pengeboran (Radial) ...............................................................24 Gambar 2.13 Foto Proses Penghalusan ............................................................................25 Gambar 2.14 Hidrolik Kapasitas 7 Ton ...........................................................................25 Gambar 2.15 Jenis-Jenis Bak Untuk Mobil Dump Truck ................................................26 Gambar 2.16 Rangkaian Kerja Sistem Hidrolik ...............................................................28 Gambar 2.17 Foto PTO (Power Take Off) Yang Digunakan Pada Mobil Jenis Colt Diesel .........................................................................................29 Gambar 2.18 Foto Pompa Hidrolik Jenis Kp - 55 ............................................................30 Gambar 2.19 Dua Jenis Pompa Hidrolik ..........................................................................31
xii
Gambar 2.20 Foto Piping System ....................................................................................33 Gambar 2.21 Foto Tangki Oli / Resevoir .........................................................................34 Gambar 4.1 Kondisi Awal Rangkaian Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton .............................................................................................40 Gambar 4.2 Eye Bolt & Flanger Eye Bolt Pada Pompa ...................................................42 Gambar 4.3 Eye Bolt & Flange Bolt Pada Body Hidrolik ...............................................42 Gambar 4.4 Foto Eye & Flange Eye Bolt ........................................................................43 Gambar 4.5 Spesifikasi Eye Bolt Pada Pompa ................................................................43 Gambar 4.6 Spesifikasi Eye Bolt Pada Hidrolik (Tail Beam) ..........................................44 Gambar 4.7 Spesifikasi Flange Eye Bolt .........................................................................45 Gambar 4.8 Foto Nipple Gear Pump ................................................................................47 Gambar 4.9 Foto Flange Pipe Jenis KP 75 .......................................................................50 Gambar 4.10 Spesifikasi Flange Pipe Jenis KP 75 ..........................................................51 Gambar 4.11 Rangkaian Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Setelah Perubahan ......................................................................................57
xiii
DAFTAR NOTASI
SIMBOL
KETERANGAN
SATUAN
A
Luas
m2
D
Garis tengah
m
F
Gaya
N m
/detik2
g
Percepatan gravitasi (9,81 m/detik2)
h
Head, ketinggian atau kedalaman
m
P
Daya
Q
Laju aliran volume
m3/dt
t
Waktu
Detik
V
Volume
m3
v
Kecepatan relatif dalam Hidrolik
µ
Viskositas Kinetik
m2/dt
ρ
Rapat massa
kg/m3
kW
m/detik
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah Dewasa ini era globalisasi telah menjangkau berbagai aspek kehidupan, sebagai akibatnya persaingan semakin tajam tidak terkecuali pada dunia industri otomotif dan alat – alat berat yang berkembang dengan sangat pesat. Berdasarkan pada keadaan Negara Indonesia yang merupakan Negara berkembang yang pemerintah dan masyarakatnya sedang giat membangun baik pembangunan ekonomi, infrastruktur dan pertambangan sedang gencar dilaksanakan, sehingga kebutuhan akan alat – alat berat dalam hal ini Dump Truck sangat dibutuhkan, karena jika dilihat dari segi efisiensi dan efektifitas baik waktu dan biaya sangat tinggi untuk menunjang kegiatan pembangunan infrastruktur, perkebunan dan juga untuk industri pertambangan. Dengan melihat tingginya kebutuhan tersebut diatas maka munculah pemain-pemain baru, menuntut setiap perusahaan untuk terus berlomba-lomba melakukan berbagai perbaikan dalam aspek didalamnya, demi bertahan atau menjaga kelangsungan hidup perusahaan dan berusaha menjadi yang terbaik untuk meraih pangsa pasar dan untuk mencapai kepuasan tingkat pelanggan. Untuk menyikapi maraknya persaingan dalam dunia industri otomotif dan alat – alat berat, maka di perusahaan kami salah satu produsen hidrolik untuk Dump Truck dan As Roda (AXLE) melakukan perbaikan secara global dan berkesinambungan dengan tujuan untuk menekan biaya produksi
1
serendah mungkin akan tetapi tetap menjaga mutu produk yang berkualitas tinggi untuk meraih pangsa pasar baik ditingkat lokal, regional, nasional maupun pasar global. Untuk mencapai tujuan tersebut dilakukan berbagai analisa dan percobaan dilingkup proses produksi dengan tujuan agar mencapai biaya produksi yang rendah, maka mutlak dilakukan efisiensi (penghematan) demi menjaga kelangsungan hidup perusahaan ditengah persaingan global, maka dilakukan efisiensi waktu proses produksi secara menyeluruh pada semua bagian dan semua Departemen. Untuk mencapai itu semua bukanlah pekerjaan yang mudah dan memerlukan waktu yang tidak pendek terutama dalam melakukan analisa dan percobaan pada waktu proses permesinan dalam menghasilkan suatu produk jadi. Waktu proses permesinan adalah waktu aktivitas mesin untuk menghasilkan tiap satu (pc) produknya, dan biasanya dihitung dalam satuan detik. Dalam hal ini penulis akan memaparkan beberapa perubahan dengan cara memodifikasi komponen – komponen pada sistem pemipaan pada bagian pompa hidrolik (Gear Pump) dan juga melakukan modifikasi komponen – komponen sistem pemipaan pada bagian bodi hidrolik (Tail Beam) dengan tujuan menyingkat waktu proses produksi.
2
1.2 Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan ini diantaranya adalah : -
Untuk mengetahui dan menganalisa secara detail proses – proses yang ada dalam pembuatan komponen – komponen sistem pemipaan pada pompa hidrolik dan juga komponen – komponen sistem pemipaan pada bodi hidrolik (Tail Beam)
-
Untuk mengetahui efisiensi waktu proses produksi dengan cara membandingkan sebelum dan sesudah modifikasi atau perubahan ditinjau dari segi waktu proses produksi.
-
Untuk menentukan sistem kerja dan proses yang lebih baik dari sistem kerja dan proses yang sudah ada saat ini.
-
Untuk memenuhi salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Teknik di Universitas Mercubuana Jakarta.
1.3 Pembatasan Masalah Dalam penulisan tugas akhir dengan judul “Modifikasi Komponen Pemipaan Eye Bolt Dan Flange Eye Bolt Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck” ini dilakukan pembatasan masalah dengan tujuan agar pembahasan mengarah dan lebih fokus maka permasalahan dibatasi atau ditekankan pada pengembangan atau modifikasi dari komponen rangkaian pemipaan yaitu Eye Bolt dan Flange Eye Bolt baik pada pompa hidrolik maupun pada bodi hidrolik (Tail Beam) dan juga efisiensi waktu proses produksi dari masing – masing komponen pada rangkaian pemipaan ini setelah adanya perubahan atau modifikasi.
3
1.4 Metode Penulisan Dalam penyusunan Tugas Akhir ini, adapun dalam pengambilan data proses dan analisa menggunakan metode deskriptif : a. Melakukan Studi Literatur Penyusunan dengan membaca buku-buku, laporan, data - data trial repport dan sebagainya yang berkaitan dengan penyusunan Tugas Akhir (TA).
b. Melakukan Observasi Lapangan Penyusunan dilakukan dengan cara pengambilan data dan analisa proses yang berlangsung pada proses produksi dengan cara melakukan pengamatan baik secara langsung maupun tidak langsung proses yang sedang berjalan dilapangan, kemudian melakukan beberapa percobaan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan dari modifikasi atau perubahan komponen – komponen dari pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 Ton pada mobil Dump Truck ini. Dengan cara ini diharapkan bisa membandingkan atau mempraktekan secara langsung antara teori yang didapat pada perkuliahan dengan proses produksi yang berlangsung di lapangan.
c. Bimbingan dan Arahan dari Dosen Pembimbing Supaya hasil penyusunan Tugas Akhir ini sesuai dengan yang diharapkan dan tidak menyimpang dari judul yang ada maka dilakukan assestensi dengan dosen pembimbing assentensi yang dilakukan beberapa kali dari setiap bab sehingga proses penyusunan bisa terarah dan sistematis.
4
1.5 Sistematika Penulisan Dalam penyusunan tugas akhir ini menggunakan sistematika sebagai berikut ini : BAB I
: PENDAHULUAN Pada bab ini berisikan tentang latar belakang penulisan, tujuan penulisan,
pembatasan
masalah,
metode
penulisan,
serta
sistematika penulisan. BAB II
: LANDASAN TEORI Pada bab ini berisikan tentang teori dasar yang menunjang dan berhubungan dengan penulisan ini juga teori dasar hidrolik pada umumnya, teori Manufaktur (teori tentang proses produksi), teori dasar Mekanika Fluida dan Hidrolika dan juga komponenkomponen dari rangkaian sistem pemipaan pada kondisi awal pada hidrolik kapasitas 7 ton yang dipasang pada unit mobil Dump Truck yang akan dilakukan perubahan atau modifikasi.
BAB III : PROSEDUR PENELITIAN Pada bab ini berisikan tentang diagram alir penelitian, bahan dan peralatan yang digunakan dalam penelitian, serta instrumentinstrument ukur yang dipakai dalam penelitian, baik untuk mengukur waktu maupun untuk pengukuran benda kerja dalam rangka melakukan modifikasi atau perubahan pada komponen – komponen dari rangkaian pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 Ton yang dipasang pada mobil Dump Truck.
5
BAB IV : PEMBAHASAN Pada bab ini berisikan tentang analisa perubahan atau modifikasi dan keuntungan modifikasi / perubahan dari komponen-komponen rangkaian pemipaan baik pada kondisi awal maupun pada kondisi setelah perubahan pada pompa hidrolik dan juga pada bodi hidrolik (Tail Beam) pada hidrolik kapasitas 7 ton dan kemudian membandingkan waktu waktu proses produksinya dan menghitung persentase dari efisiensi waktu proses produksi. BAB V
: PENUTUP Pada bab ini berisikan tentang kesimpulan dari hasil analisa perubahan komponen dari rangkaian pemipaan dan efisiensi waktu proses produksi yang didasarkan dari hasil - hasil pokok pembahasan yang sudah dibahas pada bab sebelumnya, dan saran – saran dalam proses pemasangan rangkaian dari pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 Ton yang dipasang pada mobil Dump Truck.
6
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Definisi Hidrolik Secara umum definisi hidrolik adalah sebagai pemindahan, pengaturan gaya-gaya dan gerakan-gerakan zat cair/fluida. Dalam hal ini cairan digunakan sebagai sarana perpindahan energi, minyak mineral adalah cairan yang sering digunakan. Hidromekanika (mekanika fluida) dapat dibagi menjadi : Hidrostatika adalah mekanika fluida diam atau teori kesetimbangan dalam cairan,. Hidrodinamika adalah mekanika fluida yang bergerak, atau ilmu aliran.
2.2 Hidrostatika (Mekanika Fluida Diam) 2.2.1
Tekanan Hidrostatik (Gravitasi) Dalam sebuah kolom zat cair terdapat tekanan yang berasal dari berat zat cair tersebut terhadap suatu luas. Besarnya tekanan tergantung dari tingginya kolom zat cair, kerapatan (density) Fluida dan percepatan gravitasi. ps = . g. h ............................................................. ( 1 ) Dimana ps = Tekanan Hidrostatik
= Kerapatan zat cair g = Gravitasi h
= Tinggi kolom zat cair
7
Gambar 2.1 Ilustrasi Tekanan Hidrostatik
Kalau bentuk tangki yang digunakan berbeda, diisi dengan cairan yang sama maka tekanan pada tempat tertentu hanya tergantung dari tinggi kolom zat cair, p1 = p2 = p3 (Gambar 2.1) Tekanan Hidrostatik menghasilkan gaya tekan. Pada dasar tangki jika tekanan (seperti Gambar 2.1) dalam tangki yang berbeda bentuknya bekerja pada luas yang sama, A1 = A2 = A3, maka gaya F1, F2, F3, juga sama F1 = F2 = F3.
2.2.2
Tekanan Akibat Gaya Luar (Hukum Pascal) Jika sebuah gaya F bekerja pada Fluida tertutup melalui suatu permukaan A, maka akan terjadi tekanan pada Fluida. Tekanan tergantung dari gaya bekerja tegak lurus alar permukaan dan luas. p=
F ............................................................. ( 2 )
dimana p = Tekanan dalam Pascal (Pa) F = Gaya dalam Newton (N) A = Luas dalam Sequare Metre (m2)
8
Gambar 2.2 Contoh Ilustrasi Hukum Pascal
Hukum pascal berbunyi : “Tekanan yang diberikan oleh Fluida diam yang berada dalam suatu wadah diteruskan kesemua arah sama besar”. Jadi tekanan bekerja ke semua arah dan serentak, besar tekanan disemua tempat sama.
2.2.3
Perpindahan Gaya Hidrolik Bentuk tangki bukan merupakan suatu faktor yang penting, karena tekanan dapat bekerja ke semua sisi dan besarnya sama, untuk dapat bekerja dengan tekanan yang berasal dari gaya luar digunakan sistem seperti pada Gambar dibawah.
9
Gambar 2.3 Perpindahan Gaya
Jika gaya F1 menekan atas permukaan A1 maka dapat menghasilkan tekanan :
F1 p = A ............................................................. ( 3 ) 1 Tekanan p beraksi diseluruh tempat dari sistem tersebut, juga atas permukaan A2. Gaya yang dapat dicapai sama beban yang diangkat. F2 = p. A2 Sehingga
F1 F F A 2 atau 2 2 A1 A 2 F1 A1
Perbandingan gaya sebanding dengan perbandingan luas.
10
2.3 Hidrodinamika ( Mekanika Fluida Yang Bergerak )
Gambar 2.4 Aliran Fluida
Jika fluida mengalir dalam pipa yang diameternya berubah volume yang sama akan mengalir dalam waktu yang sama (Gambar 2.4) Kecepatan volume aliran berubah. V ............................................................. ( 4 ) t
Volume aliran
Q=
dimana
Q = Laju aliran volume dalam V = Volume aliran dalam liter t = Waktu aliran dalam menit
Volume
V = A. s
Digunakan dalam
Q=
A.s t
A = Luas penampang
11
liter menit
Jarak s per waktu t = Kecepatan V ( v = Dengan
S ) t
Q = A. V
Dihasilkan persamaan kontinuitas A1 V1 = A2 V2 ; Q1 = Q2
2.3.1
Hukum Energi (Persamaan Bernoulli) Hukum energi jika ditetapkan pada Fluida yang mengalir menyatakan bahwa seluruh energi dari sebuah aliran fluida tidak berubah selama tidak ada tambahan energi dari atau pemberian energi keluar. Persamaan bernoulli
v2 P .h C ............................................................. ( 5 ) 2 Maka dengan melihat persamaan kontinuitas dan persamaan energi maka menghasilkan keadaan : “Apabila kecepatan bertambah karena pengurangan diameter maka energi gerakan akan bertambah”. Karena energi seluruhnya konstan maka energi potensial atau energi tekanan atau keduanya harus berubah, artinya dalam pengurangan diameter akan jadi tambah kecil. Namun perubahan energi potensial akibat pengurangan diameter hampir tidak dapat diukur dengan demikian tekanan statik berubah dengan tekanan normal artinya tergantung dari kecepatan aliran (Gambar 2.5)
12
Gambar 2.5 Kecepatan Aliran
Tekanan statik berubah dengan tek normal tergantung dari kecepatan aliran.
2.3.2
Kehilangan Energi Akibat Gesekan Jika fluida diam (tidak ada gerakan fluida) maka tekanan sebelum, selama dan sesudah posisi cekik atau secara umum pada saluran adalah sama. Jika fluida mengalir dalam sebuah sistem maka gesekan akan mengakibatkan panas. Dengan demikian sebagian dari energi berubah dalam bentuk energi panas artinya kerugian tekanan (Gambar 2.6)
13
Gambar 2.6 Kerugian Tekanan
Energi hidrolik tidak dapat dipindahkan tanpa kerugian, besarnya kerugian akibat gesekan tergantung dari : Panjangnya pipa Kekasaran dinding pipa Banyaknya belokan pada pipa Diameter pipa Kecepatan aliran
2.3.3
Konfigurasi Aliran Konfigurasi aliran dan juga kerugian akibat gesekan berhubungan dengan diameter pipa dan kecepatan aliran.
14
a) Aliran Laminar Dalam aliran laminar masing-masing partikel Fluida sampai kecepatan tertentu bergerak dalam lapisan yang seragam dan hampir tidak saling mengganggu.
Gambar 2.7
b) Aliran Turbulen Jika kecepatan aliran bertambah sedangkan diameter pipa sama maka pada kecepatan tertentu (kecepatan kritis) perilaku aliran berubah. Aliran menjadi bertolak dan turbulen. Masingmasing partikel bergerak tidak teratur pada suatu arah, saling mempengaruhi satu sama lain dan saling merintangi, maka hambatan aliran dan kerugian hidrolik bertambah, karena itu aliran turbulen tidak di inginkan pada unit-unit hidrolik.
15
Gambar 2.8 Aliran Turbulen
2.3.4
Bilangan Reynold Re Aliran dapat ditentukan dengan bilangan Reynold Re =
v. dH
Dimana :
Re tanpa dimensi .............................................. ( 6 ) v
= Kecepatan aliran ( m/s )
dH
= Diameter hidrolik ( m ) Jika tidak ada dihitung.
dH
=4x
A U
Dimana A = Luas penampang U = Keliling
= Viskositas kinetik ( m s )
Rec
= 2300
2
Nilai ini berlaku untuk pipa bundar, halus
16
(dari segi teknik dan lurus. Pada Re kritis bentuk aliran berubah dari laminar ke turbulen dan sebaliknya).
2.4 Proses Permesinan Kegiatan suatu proses produksi dalam industri harus dipandang sebagai suatu perbaikan terus menerus (Continuous
Improvement) yang
dimulai dari memunculkan ide-ide untuk menghasilkan suatu produk, pengembangan produk, modifikasi dan efisiensi, selanjutnya berdasarkan data dari hasil pengamatan dan percobaan maka dapat di kembangkan ide-ide untuk menciptakan produk baru atau memperbaiki produk lama beserta proses produksi yang ada saat ini. Dan didalam kegiatan produksi yang dilaksanakan ini haruslah selalu dilakukan analisa untuk memperoleh perbaikan atau memperoleh metode baru yang lebih efektif dan efisien, dan dari perbaikan yang dilaksanakan diharapkan memperoleh proses standar yang dibakukan untuk kemudian diperhitungkan waktu standarnya, dan waktu standar ini yang akan digunakan sebagai pedoman waktu penyelesaian pekerjaan permesinan. Dalam pengamatan proses produksi yang erat kaitannya dengan pendataan waktu proses permesinan atau pendataan waktu pokok pemakaian dan waktu persiapan. Proses produksi seperti adalah merupakan interaksi antara bahan dasar, bahan-bahan pembantu, tenaga kerja, mesin-mesin serta alat-alat perlengkapan yang digunakan. Dengan adanya interaksi antara faktorfaktor produksi tersebut, maka akan menghasilkan output / hasil. Pengaturan terhadap interaksi dari berbagai faktor produksi tersebut akan memperbaiki tingkat efektivitas serta efisiensi dari proses produksi.
17
Dilain pihak jika terjadi interaksi yang tidak beraturan dan kurang lancar dengan sendirinya akan menghambat pula efisiensi dan efektivitas dari proses produksi tersebut. Dan pengaruh selanjutnya adalah output / hasil yang kurang baik. Faktor produksi disini adalah meliputi bahan baku (material), tenaga kerja, mesin-mesin dan peralatan penunjang lainnya sedangkan metode kerja adalah interaksi antara perkakas / mesin-mesin dengan tenaga kerja dan bahan baku sedangkan proses adalah interaksi antara bahan baku dengan tenaga kerja dan perkakas / mesin-mesin. Efektif dapat diartikan bahwa dengan penggunaan faktor-faktor produksi tertentu dapat dihasilkan output / hasil produksi yang sebanyakbanyaknya, sedangkan efisien berarti bahwa proses produksi dapat berjalan dengan waktu yang minimal tetapi dapat diselesaikan tepat waktu. Didalam setiap tingkat proses produksi setiap komponen harus dianalisa untuk memperoleh keterangan tentang urutan proses pembuatannya, misalnya : dibubut, dimilling, dishaper, digerinda dan sebagainya. Sedangkan urutan proses pembuatannnya dapat ditempuh melalui beberapa macam urutan, misalnya : digergaji, kemudian dibubut, setelah itu dimilling, dan akhirnya digerinda. Tetapi dalam hal ini kita perlu mencari alternatif lain untuk dapat mempercepat ataupun mempermudah proses, alternatif-alternatif yang ada dikumpulkan dan dianalisa sehingga menghasilkan urutan proses yang lebih menguntungkan. Dengan demikian keputusan tentang routing yang diambil adalah yang akan membawa biaya produksi terendah. Proses produksi pada umumnya bersifat jangka panjang dan tidak untuk dirubah sedangkan metode kerja lebih bersifat jangka pendek dan selalu dilakukan perbaikan.
18
2.4.1
Urutan Proses Produksi Urutan proses produksi dibagi beberapa langkah atau tahapan antara lain adalah : 1. Proses Pemotongan Bahan (cutting) Setelah
dilakukan
pengukuran
dilakukan
proses
pemotongan berdasarkan kebutuhan dan rencana produksi. Proses pemotongan ini dilakukan dengan menggunakan : Mesin potong manual
: Hack saw, band saw, gas cutting
Mesin potong otomatis
: CNC plasma Cutting
Dalam proses pemotongan bahan dapat digunakan rumus : vcm =
2. L. n 1000
Dimana
vcm
= Gerakan maju mundur gergaji
L
= Diameter benda kerja (tinggi kerja gergaji)
n
= Langkah pemotongan per menit
Gambar 2.9 Foto Proses Pemotongan Gergaji Otomatis
19
2. Proses Machining (bubut) Dalam proses bentuk dari bahan baku (material) dirubah / dikerjakan sesuai dengan gambar kerja, baik spesifikasi ataupun bentuk benda. Proses bubut ini dilakukan dengan menggunakan mesin bubut manual dan mesin bubut CNC (Computer Numerical Control).
Gambar 2.10 Foto Proses Bubut Manual
Gambar 2.11 Foto Proses Bubut CNC
20
Mesin bubut adalah salah satu mesin perkakas dimana benda kerjanya diputar pada kepala tetap ( head stock ) dan pahat potongnya dipasang pada tempat pahat ( tool post ) yang menempel pada eretan. Mesin ini dapat digunakan untuk pembuatan bendabenda yang silindris, ulir, tirus dan poros bertingkat.
2.1. Cara pembubutan Dalam melakukan proses pembubutan harus selalu kita perhatikan hal-hal sebagai berikut : - Pemasangan benda kerja dan pahat harus cukup kuat , hal ini agar pada saat penyayatan tidak akan terjadi lepasnya benda kerja dari chuck atau pahat bubut dari tempatnya yang kemungkinan besar akan menimbulkan kecelakaan baik bagi operator maupun mesin itu sendiri. - Posisi benda kerja harus simetris tidak boleh oleng ,hal ini agar tidak terjadi beban kejut pada pahat bubut dan akhirnya menimbulkan patah ataupun tumpulnya pahat. - Yakinkan sebelum melakukan pembubutan posisi benda kerja maupun pahat dalam kondisi aman, putar secara pelanpelan dengan tangan. Setelah semua aman baru meanjutkan pembubutan.
21
2.2. Pembubutan Tirus Selain membubut benda lurus dan bertingkat mesin bubut juga bisa digunakan untuk membubut benda benda yang tirus. Pada pembuatan tirus ini dapat dilakukan dengan dua cara yaitu : a. Dengan menggeser kepala lepas
D-d Rumus menggeser kepala lepas
X =
L
____ x __ 2
Dimana : X
: Jarak geser kepala lepas terhadap sumbu spindel ( mm )
D
: Diameter terbesar benda kerja
( mm )
d
: Diameter terkecil benda kerja
( mm )
L
: Panjang benda kerja
( mm )
: Panjang tirus
( mm )
b. Menggeser tempat pahat ( eretan melintang ) sesuai besar sudut yang diinginkan.
2.3. Pembubutan Ulir Secara umum ulir segi tiga terbagi dalam dua yaitu : - Ulir Metric dengan sudut ulir 60 - Ulir Whith Worth dengan sudut ulir 55
22
Dalam pembubutan ulir ini putaran spindel harus disesuaikan dengan merubah handle untuk putaran spindel. Selain itu harus disetel handle-handle lain untuk pembubutan ulir sesuai dengan tabel yang sudah tersedia dalam mesin bubut.
2.4. Pahat Bubut Secara umum pahat bubut harus memenuhi beberapa kriteria sudut sebagai berikut : - Sudut potong sisi
- Sudut jalur bebas
- Sudut baji
- Sudut siduk
Adapun pahat bubut sendiri ada beberapa jenis di antaranya : - Pahat kasar kanan
- Pahat kanan kiri
- Pahat halus
- Pahat permukaan kanan
- Pahat permukaan kiri
- Pahat potong
- Pahat alur 2.5. Kecepatan Potong Secara umum proses pengerjaan pada mesin bubut didasarkan pada kecepatan potong pahat bubutnya. Berikut ini adalah rumus dasar untuk menghitung kecepatan potong pada mesin bubut : xDxn V =
_________ 1000
23
Dimana : V : Kecepatan potong
( meter / menit )
D : Diameter benda kerja
( milimeter )
n
( rpm )
: Putaran spindel
3. Proses Bor (Drilling) Dalam proses ini dilakukan pembuatan lubang atau pembuatan ulir pada silinder atau plat sesuai dengan kebutuhan dan gambar kerja. Dan proses pengeboran ini dilakukan dengan menggunakan mesin bor manual dan mesin bor otomatis (radial).
Gambar 2.12 Foto Proses Pengeboran (Radial) 4. Proses Penghalusan (Grinding) Kegiatan yang dilakukan dalam proses ini adalah menghilangkan kotoran-kotoran, memperhalus dan juga menghilangkan sisi-sisi tajam dari proses pengeboran yang bisa membahayakan operator pada proses
24
assembling. Proses penghalusan ini juga bertujuan untuk keamanan (safety).
Gambar 2.13 Foto Proses Penghalusan 2.5 Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck
Gambar 2.14 Hidrolik Kapasitas 7 Ton
25
Hidrolik jenis ini atau model ADR-7 dipasang pada unit kecil (mobil bak Colt Diesel) dengan beberapa jenis bak truk, pada umumnya yang sering dijumpai adalah : 1. Model U – body dump type 2. Model three way body dump type 3. Scoop end body dump type 4. Square body dump type
Gambar 2.15 Jenis-Jenis Bak Untuk Mobil Dump Truck
Pada hidrolik jenis ini adalah mengunakan sebuah valve yang dipasang dalam suatu rangkaian piston assy yang akan bekerja apabila piston pada posisi titik mati bawah (TMB) yang bertugas memperlambat dan memperhalus turunnya body dump (bak truk) saat bersinggungan dengan
26
chassis mobil. Dan kapasitas angkut maksimum dari unit hidrolik jenis ADR 7 ini adalah 9000 kg.
2.5.1
Jenis Hidrolik Dan Cara Kerja Jenis hidrolik yang digunakan disini adalah janis “single acting” yaitu kerja hidrolik untuk naik (gerak piston dari titik mati bawah / TMB menuju titik mati atas / TMA) berdasarkan tekanan fluida yang digerakan oleh pompa hidrolik (gear pump) dan pada waktu titik turun (pergerakan piston dari titik mati atas / TMA menuju titik mati bawah / TMB) adalah berdasarkan gaya tekan / berat dari bodi dan bak itu sendiri, turun setelah posisi dump control (tuas) ditarik pada posisi turun, atau selain karena adanya gaya gravitasi dan berat dari bodi dan bak itu sendiri dan hidrolik jenis ini dipasang pada unit kecil (mobil Colt Diesel), dan cara kerja dari suatu sistem hidrolik yang sipasang pada mobil dump truk adalah : Engine / mesin menggerakan PTO (Power Take Off) melalui sebuah drift shaft PTO (Power Take Off) menggerakan pompa hidrolik disini digunakan jenis gear pump, melalui sebuah drift shaft untuk menggerakn fluida (oli) / menghisap dari tangki oli (oil reservoir) Setelah fluida terhisap dari tangki diteruskan ke dalam silinder hidrolik melalui pipa-pipa penghubung (pipa input) dalam suatu rangkaian sistem pemipaan
27
Setelah terdorong oleh fluida dan piston berada pada posisi titik mati atas (TMA) fluida menglir kembali ke bak tangki penampungan oli (oil reservoir) melalui pipa-pipa penghubung, disini pipa-pipa output dalam suatu rangkaian pemipaan (proses sirkulasi) Ketika piston turun dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah (TMB) fluida mengalir kembali ke tangki melalui pompa hidrolik (posisi dump control turun dan pompa hidrolik (gear pump) netral.
Gambar 2.16 Rangkaian Kerja Sistem Hidrolik
2.5.2
Komponen-Komponen Yang Digunakan Dalam suatu rangkaian sistem hidrolik digunakan beberapa komponen sebagai berikut :
28
PTO (Power Take Off) Adalah salah satu dari komponen sistem hidrolik yang berfungsi menggerakn pompa yang dihubungkan oleh sebuah drift shaft dan PTO (Power Take Off) ini dipasang langsung pada putaran engine dari mobil tersebut. Jadi fungsi PTO (Power Take Off) secara umum adalah menggerakan pompa hidrolik disini digunakan jenis gear pump yang memanfaatkan putaran mesin.
Gambar 2.17 Foto PTO (Power Take Off) Yang Digunakan Pada Mobil Jenis Colt Diesel Pompa Pompa adalah salah satu komponen dari sistem hidrolik yang berfungsi untuk menggerakan fluida baik mendorong
29
maupun menghisap fluida. Pompa yang digunakan disini adalah jenijs gear pump type KP55, dengan spesifikasi sebagai berikut :
Diseharge volume 43,5 cc/rev
Maximum pressure 21 Mpa
Rated Pressure 8 Mpa
Maximum speed 1800 rpm
Rated speed 800 rpm
Rotation CCW in Axis Side
Gross weight 12 kg
Gambar 2.18 Foto Pompa Hidrolik Jenis Kp – 55
Dan pompa yang digunakan dalam suatu sistem hidrolik adalah beberapa macam, tetapi yang sering ditemui dalam dunia industri dump truck ada dua jenis yaitu : 1. Pompa hidrolik jenis gear pump 2. Pompa hidrolik jenis vane pump
30
Gambar 2.19 Dua Jenis Pompa Hidrolik Piping System Pada hidrolik kapasitas 7 ton terdapat sistem pemipaan yang berfungsi sebagai jaringan sirkulasi ataupun perantara bagi fluida untuk bekerja naik dan turunnya piston dari titik mati atas (TMA) menuju titik mati bawah (TMB) atau sebaliknya.
31
Didalam rangkaian sistem pemipaan ini terdiri dari dua jalur, yaitu jalur input dan jalur output. Jalur input adalah jalur yang dilalui fluida saat fluida bertekanan bekerja mendorong piston dari titik mati bawah (TMB) menuju titik mati atas (TMA) sedangkan jalur output adalah jalur yang dilalui fluida yang berada pada area diatas piston sehingga fluida tersebut
terdorong
keatas
dan
keluar
menuju
tangki
penampungan oli (oil reservoir). Didalam rangkaian sistem pemipaan baik jalur input maupun jalur output adalah menggunakan beberapa komponen dan pipapipa. Beberapa komponen pada jalur input adalah : -
Eye bolt kp 55
-
Flange eye bolt
-
Reducer
-
Adafter
-
Eye bolt tail beam
-
Flange eye bolt
Sedangkan komponen pemipaan pada jalur output adalah : -
Hose nipple 1”
-
Reducer
-
Nipple 1 ½’
-
Flange gear pump kp 55
-
Hose rubber 1 dan 1/5”
32
Gambar 2.20 Foto Piping System
Tangki Oli / Reservoir Dalam suatu rangkaian sistem pemipaan pada sistem hidrolik pasti menggunakan tangki oli / reservoir yang berfungsi untuk menampung fluida baik dari jalur output ataupun menditribuksikan fluida ke pompa setelah dihisap oleh pompa hidrolik. Sedangkan untuk pengisian fluida kedalam tangki ditentukan dalam suatu standar pengisian oli yaitu menentukan besarnya volume pengisian sebanyak 25 liter seperti yang tertera pada point card (lihat pada Lampiran). Dan pada tangki oli / reservoir ini terdapat dua lubang pada bagian bawahnya, satu lubang untuk jalur fluida dari rangkaian pemipaan output, dan satu lubang lagi jalur fluida ke pompa hidrolik (gear pump) melalui pipa karet ukuran 1,5”, yang
33
dipasang langsung menuju pompa hidrolik (Gear Pump) melalui sebuah nipple 1 ½“ dan Flange Gear Pump.
Gambar 2.21 Foto Tangki Oli / Reservoir
34
BAB III PROSEDUR PENELITIAN
3.1
Diagram Alir Proses Penelitian
Mulai
Studi Pustaka
Bahan Penelitian
Penelitian
Data
Analisa data
Kesimpulan
SELESAI
Penelitian dimulai dari studi pustaka seperti yang telah penulis terangkan diatas. Bahan penelitian meliputi sistem pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 ton dalam rangka efisiensi waktu produksi/menyingkat waktu proses produksi.
35
Data-data diambil dari pengamatan dilapangan dan dari arsip seperti gambar produksi. Data dari lapangan diambil menggunakan alat-alat seperti stop watch untuk menghitung waktu, jangka sorong & roll meter untuk mengukur jarak, pitch gauge untuk mengukur ulir, dan rangkaian sistem pemipaan ini sendiri sebagai obyek penelitian. Data-data yang telah diambil kemudian diolah dan dianalisa sehingga dapat ditarik kesimpulannya. 3.2
Bahan dan Peralatan Penelitian 1. Rangkaian Sistem Pemipaan Sistem pemipaan adalah salah satu bagian terpenting dalam suatu rangkaian sistem Hidrolik, dimana tempat mengalirnya Fluida yang berfungsi sebagai sarana perpindahan energi. Pada kondisi awal sistem dari pemipaan ini adalah menggunakan dua Eye bolt dan Flange Eye bolt yang masing-masing berada pada pompa hidrolik dan pada hoist cylinder (silinder hidrolik). Selain
mempunyai
dua
komponen
tersebut
diatas
mempunyai komponen-komponen tersebut :
Tabel 3.1 Komponen dari Rangkaian Sistem Pemipaan No
Part No.
1
RA – 34200A
2
HCL – 38
3
HH – 125710 – 12
4
1008 – 25
Part Name
Qty
Hose tail hipple
1
Clamp Hose
2
Hose rubber 1”
1
Oil reservoir
1
36
juga
5
HCL – 50
Clamp Hose
2
6
S520308010
Hose rubber 1 ½”
1
7
HH – 319940125
Hose high surge
1
8
RA – 341000
Adafter ¾”
1
9
DOJOLOK – 4001
Pipe ¾”
1
10
DBF 120 – S403A
Eye bolt
2
11
OZIA – P.32
Oring
2
12
FR – 00728009
Flange Eye Bolt
2
2. Eye Bolt & Flange Eye Bolt pada Pompa Secara garis besar Eye bolt berfungsi sebagai pengikat dari pipa tekanan tinggi pada pompa hidrolik dan juga sebagai tempat aliran Fluida yang kemudian diteruskan ke Flange Eye bolt yang dihubungkan dengan pipa sebelum mengalir melalui pipa tekanan tinggi menuju silinder Hidrolik. 3. Eye Bolt & Flange Eye Bolt pada Silinder Hidrolik Eye bolt & Flange Eye bolt disini fungsinya sama dengan yang sebelumnya, perbedaannya adalah pada pemasangan dipasang antara pipa tekanan tinggi dan silinder hidrolik/pemasangannya langsung pada bodi hidrolik. (Tail Beam)
37
3.3
Instrumen Ukur 1. Stop Ukur Adalah suatu alat yang digunakan untuk mengetahui lama waktu proses pengerjaan permesinan, dari proses pemotongan bahan (material), pengerjaan pemesinan (bubut) disini dikerjakan pada mesin bubut CNC (Computerize Numerical Control), pengerjaan akhir (finished good) sampai dengan penghalusan dengan menggunakan gerinda dan champer atau menghilangkan sisi-sisi tajam dalam satuan menit. 2. Jangka Sorong (Vernier Calliper) Adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur hasil dari proses pengerjaan permisinan meliputi ukuran panjang, diameter dalam, diameter luar, lebar alur dan tebal, dengan menggunakan berbagai macam keterampilan pada umunya yang sering dijumpai dilapangan adalah : -
Ketelitian 0,01 mm
-
Ketelitian 0,02 mm
-
Ketelitian 0,05 mm
Dan pada ketelitian ini digunakan dua jenis jangka sorong (vernier calliper) yaitu : 1. Jangka sorong (vernier calliper) standar 0-300 mm 2. Jangka sorong (vernier calliper) groove 0 – 250 mm yang digunakan untuk mengukur tebal alur dan lebar alur.
38
3. Roll meter Adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur hasil dari proses pemotongan bahan (material) dan biasanya alat ini (roll mater) digunakan untuk mengukur dengan ukuran kasar / teleransi besar sampai dengan + 2 mm, ini terjadi karena hasil dari proses pemotongan biasanya tidak presisi (miring) 4. Pitch Gauge Adalah suatu alat yang digunakan untuk mengukur ulir yang dihasilkan dari proses pengerjaan permesinan (bubut CNC) 5. Jig Ulir Eye Bolt Aldah suatu alat yang kurang lebih sama fungsinya dengan pitch gauge, pengukuran ulir hasil dari proses pengerjaan permesinan biasanya hasil pertama diperiksa menggunakan pitch gauge, setelah sesuai dengan standar dan gambar selanjutnya pengecekan ulir hasil pengerjaan dari proses permesinan (disini eye bolt) diperiksa menggunakan jig ulir eye bolt yang pada umumnya ada dua jig, yaitu : 1. Jig GO 2. Jig NO GO Jai jig ulir eye bolt disini digunakan setelah hasil pertama dari proses pengerjaan permesinan yang diperksa terlebih dahulu menggunakan pitch gauge, atau bisa juga dikatakan memastikan ulir yang dihasilkan sesuai dengan standar dan gambar.
39
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Kondisi Awal Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Pada Mobil Dump Truck Pada kondisi awal dari sistem pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 ton pada mobil Dump Truck adalah menggunakan dua buah Eye Bolt dan Flange Eye Bolt yang masing-masing dipasang pada pompa hidrolik dan pada bodi hidrolik (Tail Beam).
Gambar 4.1 Kondisi Awal Rangkaian Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton
40
Jenis hidrolik disini adalah hidrolik single acting dengan kapasitas 7 Ton. Eye Bolt dan Flange Eye Bolt yang dipasang ada pompa pada kondisi awal adalah menggunakan dua buah O-ring P. 32 yang dipasang pada Flange Eye Bolt yang berfungsi untuk mencegah kebocoran aliran fluida saat hidrolik bekerja dalam rangkaian Eye Bolt dan Flange Eye Bolt dan pompa. hidrolik (Gambar 4.2). Dan pada bagian atau komponen inilah akan dilakukan perubahan atau modifikasi dengan tujuan untuk menyingkat waktu proses produksi dengan menyederhanakan beberapa bagian atau komponen tetapi dengan tetap menjaga mutu dan kualitas dari produk hasil perubahan atau modifikasi meskipun dengan waktu, spesifikasi bahan dan material mengalami perubahan.
Gambar 4.2 Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Pompa
41
Dan dalam pemasanganya ada beberapa ketentuan penting yang harus di perhatikan adalah memastikan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt yang akan dipasang pada pompa telah terlebih dahulu dibersihkan dari kotoran-kotoran sisa proses pemesinan baik proses permesinan machining (CNC) dan proses pengeboran (Drilling), karena bila ada kotoran sisa proses permesinan (Proses Machining dan Drilling). Maka kotoran sisa proses permesinan tersebut (Bram) akan masuk kedalam silinder hidrolik yang akan mengakibatkan kerusakan. Dan begitu pula kondisi awal dari Eye Bolt dan Flange Eye Bolt yang dipasang pada bodi hidrolik menggunakan dua buah. O-ring P.32 yang dipasang pada Flange Eye Bolt yang berfungsi untuk mencegah kebocoran aliran Fluida pada bodi hidrolik saat hidrolik bekerja. (Gambar 4.3)
Gambar 4.3 Eye Bolt dan Flange Bolt Pada Bodi Hidrolik
42
4.1.1 Spesifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt
Gambar 4.4 Foto Eye Bolt dan Flange Eye Bolt
Pada dasarnya Eye Bolt dan Flange Eye Bolt baik pada pompa maupun pada body hidrolik (Tail beam) adalah perbedaannya hanya pada ulir/drat, yang pada pompa menggunakan ulir M26 x 1,5 seperti pada Gambar 4.5. 45 38 28
47,3
Ø17
Ø29
M26 X 1.5
Ø11
C1 41
C1
15
C1
3
13 64
Gambar 4.5 Spesifikasi Eye Bolt Pada Pompa
43
Sedangkan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada bodi hidrolik (Tail Beam) adalah menggunakan ulir ¾ x 14 gang, sedangkan pada semua dimensi (spesifikasi) seperti panjang, tebal, diameter proses permesinan CNC, diameter prcses pengeboran (Drilling) adalah sama. Dan juga untuk bahan dan materialnya adalah sama, dan untuk waktu pengerjaan proses permesinan (dalam satuan menit) dari proses Cutting, Machining (CNC), Drilling dan Grinding adalah sama, Seperti yang ditunjukan pada Gambar 4.6, dan dijelaskan pada Tabel 4.1
45 38 28
47,3
Ø17
3/4"X14.G BSP
Ø29
Ø11
C1 41
C1
15
3
13 64
Gambar 4.6 Spesifikasi Eye Bolt Pada Hidrolik (Tail Beam)
44
C1
Sedangkan untuk Flange Eye Bolt pada kondisi awal selain menggunakan dua buah O-ring P. 32 dimana dudukan O-ring ini adalah hasil dari proses permesinan machining (CNC) dan menggunakan dua lubang ganda hasil dari proses pengeboran yaitu diameter 21 dan diameter 28 sebagai dudukan pipa. 36 2,5
3
(25)
3
2,5
Ø50,8
Ø46,5
Ø37
Ø29 5,5
Ø38
15°
21 28
SECTION A - A
Gambar 4.7 Spesifikasi Flange Eye Bolt
4.1.2 Spesifikasi Bahan (Material) dan Waktu Proses Permesinan Untuk spesifikasi dari bahan (Material) dari keempat komponen Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada pompa dengan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada bodi hidrolik dan juga waktu proses permesinan cutting, machining, drilling dan grinding dijelaskan pada Tabel 4.1.
45
Tabel 4.1 Spesifikasi Bahan (Material) dan waktu proses permesinan
Nama
Material
Proses
Komponen
Komponen
Permesinan
Eye Bolt Pada
Hexaqonal
Cutting
1
6
Pompa
41 x 69 mm
CNC
1
8
Drilling
1
5
Grinding
1
1
No
1.
Waktu Permesinan Qty / PC (Min)
Sub Total 20 Menit 2.
Eye Bolt pada
Hexaqonal
Cutting
1
6
Body Hidrolik
41 x 69 mm
CNC
1
8
Drilling
1
5
Grinding
1
1
(Tail Beam)
Sub Total 20 Menit 3.
Flange Eye Bolt
Assental
Cutting
1
6
2” x 41 mm
CNC
1
8
Drilling
1
7
Grinding
1
1 Sub Total 22 Menit
4.
O - ring
P. 32
2
46
Selain ke tiga komponen tersebut diatas juga digunakan komponen oring jenis P. 32 (2 PC) dipasang pada flange (Bodi Hidrolik) pada kondisi awal adalah :
Proses pembuatan lubang 24,5
= 10 menit
Proses pembuatan ulir ¾” x 14 G
= 5 menit
4.2 Kondisi Setelah Perubahan 4.2.1
Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada Pompa Modifikas Eye Bolt dan Flange Eye Bolt disini bertujuan untuk menyingkat waktu proses produksi dan penghematan bahan/material. Pada kondisi awal Eye Bolt dan Flange Eye Bolt adalah dua komponen penting yang dipasang pada rangkaian sistem pemipaan (pada pompa hidrolik), setelah dilakukan modifikasi/perubahan proses menjadi satu komponen yaitu Nipple Gear Pump.
Gambar 4.8 Foto Nipple Gear Pump
47
Untuk spesifikasi dibagi menjadi dua, yaitu : A. Sepesifikasi part / komponen Nipple gear pump. B. Spesifikasi bahan (Material) dan waktu proses permesinan. A. Spesifikasi Nipple Gear Pump Material Hexaqonal
41 mm
Diameter dalam
16 mm
Diameter untuk pipa
27 mm
Diameter dalam untuk O-ring
29 mm
Diameter Luas untuk O-ring
38 mm
Ulir
M26 x 1,5
Panjang ulir
18 mm
Panjang total
45 mm
Dan penggunaan O-ring setelah perubahan/modifikasi adalah 1 PC.
B. Spesifikasi Bahan (Material) dan Waktu Proses Permesinan Setelah
dilakukan
modifikasi
(perubahan)
dengan
melakukan penelitian dan analisa dari Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada pompa hidrolik menjadi Nipple Gear Pump maka untuk spesifikasi dari bahan (material) dan juga proses pengerjaan permesinan secara umum juga mengalami beberapa perubahan, dapat dilihat pada Tabel. 4.2.
48
Tabel 4.2 Spesifikasi Bahan (Material) dan Waktu Proses Permesinan setelah Perubahan / Modifikasi Nama
Material
Proses
Komponen
Komponen
Permesinan
Hexaqonal
Cutting
1
4,53
41 x 50
CNC
1
5
Waktu Permesinan
No
1.
Qty
Nipple Gear Pump
/ PC (Min)
Sub Total 9,33 2.
O-ring
4.2.2
P. 29
1
Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt Pada Bodi Hidrolik Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada bodi hidrolik (Tail Beam) bertujuan untuk menyingkat waktu proses produksi dan penghematan bahan (Material). Pada kondisi Awal Eye Bolt dan Flange Eye Bolt adalah dua komponen yang dipasang pada bodi hidrolik
(Tail
Beam),
setelah
dilakukan
perubahan/modifikasi
disederhanakan menjadi satu part/komponen yaitu Flange Pipe jenis Kp. 75, seperti pada gambar dibawah :
49
Gambar 4.9 Foto Flange Pipe Jenis KP 75
Dan untuk spesifikasi dari Flange Pipe jenis Kp 75 hasil modifikasi dari Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada bodi hidrolik dapat dilihat pada Gambar 4.10.
50
Ø28 4 - Ø11
42 Ø22,5
A
5
Ø25
Ø33
Ø42
65
42
A
2,5
65
25 36
SECTION A - A
Gambar 4.10 Spesifikasi Flange Pipe Jenis KP 75
Untuk spesifikasi bahan (Material) dari Flange pipe jenis Kp 75 dan waktu proses permesinan Cutting, Machining (CNC), Drilling dan Grinding dijelaskan pada Tabel 4.3.
51
Tabel 4.3 Spesifikasi Bahan (Material) dan Waktu Proses Permesinan setelah perubahan / modifikasi.
Nama
Material
Proses
Komponen
Komponen
Permesinan
Sahuare Bar
Cutting
1
8
65 x 65 mm
CNC
1
10
Drilling
1
5,2
Grinding
1
1
No
1.
Waktu Permesinan Qty
Flange Pipe
/ PC (Min)
Sub Total 24,2 2.
O-ring
P. 36
1
4.3 Perbandingan Proses 4.3.1
Perbandingan Proses Modifikasi Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada Pompa Hidrolik Dari analisa yang sudah dijelaskan diatas maka akan dilakukan perbandingan penggunaan bahan (material) dan waktu proses permesinan guna mengetahui persentase efisiensi waktu proses produksi.
52
Tabel 4.4 Perbandingan Proses Kondisi Awal dan Kondisi Setelah Perubahan / Modifikasi A. Kondisi Awal Nama
Material
Proses
Komponen
Komponen
Permesinan
Hexaqonal
Cutting
1
6
41 x 69 mm
CNC
1
8
Drilling
1
5
Grinding
1
1
No
1.
Waktu Permesinan Qty
Eye Bolt
/ PC (Min)
Sub Total 20 Menit 2.
Flange Eye Bolt
Assental
Cutting
1
6
2” 41 mm
CNC
1
8
Drilling
1
7
Grinding
1
1 Sub Total 22 Menit
3.
O-ring
P. 32
2
B. Kondisi Setelah Perubahan/Modifikasi Nama
Material
Proses
Komponen 1.
Waktu Permesinan Qty
No Komponen
Permesinan
/ PC (Min)
Nipple Gear
Hexaqonal
Cutting
1
4,33
Pump
41 x 50 mm
CNC
1
5 Sub Total 9,33
53
2.
O-ring
P. 29
1
Maka persentase efisiensi waktu proses permesinan yang dicapai per PC adalah :
Kondisi Awal - Kondisi setelah Perubahan X 100 % Kondisi Awal
=
42 9,33 x 100 % 42
= 77,78 % .............................................. (A)
4.3.2
Perbandingan Proses Kondisi dan Kondisi setelah Perubahan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt pada Bodi Hidrolik (Tail Beam) Dari penelian dan analisa yang sudah dijelaskan diatas maka waktu proses permesinan dari kondisi awal dan kondisi setelah perubahan.
54
Tabel 4.5 Perbandingan Proses Kondisi Awal & Kondisi Awal setelah perubahan Modifikasi
A. Kondisi Awal Nama
Material
Proses
Komponen
Komponen
Permesinan
Hexaqonal
Cutting
1
6
41 x 69 mm
CNC
1
8
Drilling
1
5
Grinding
1
1
No
1.
Waktu Permesinan Qty
Eye Bolt
/ PC (Min)
Sub Total 20 Menit 2.
Flange Eye Bolt
Assental
Cutting
1
6
2” 41 mm
CNC
1
8
Drilling
1
7
Grinding
1
1 Sub Total 22 Menit
3.
O-ring
P. 32
2
55
B. Kondisi Setelah Perubahan Nama
Material
Proses
No Komponen 1.
Waktu Permesinan Qty
Flange Pipe
Komponen
Permesinan
Sequare Bar
Cutting
1
8
65 x 65 mm
CNC
1
10
Drillig
1
5,2
Grinding
1
1
/ PC (Min)
Sub Total 24,2 2.
O-ring
P. 36
1
Maka persentase efisiensi waktu proses permesinan yang dicapai per PC adalah : Kondisi Awal - Kondisi setelah Perubahan X 100 % Kondisi Awal
=
42 24,2 x 100 % 42
= 42,38 % ...............................................(B)
4.3.3
Perhitungan waktu efisiensi total Maka efisiensi total waktu proses permesinan yang dicapai adalah : Efisiensi Total
=
Efisiensi A Efisiensi B 2
=
77,78 % 42,38 % 2
=
120,16 % 2
= 60,08 %
56
4.3.4
Rangkaian Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Setelah Perubahan Setelah dilakukan perubahan pada komponen rangkaian sistem pemipaan pada pompa hidrolik (disini digunakan tipe Gear Pump) dan juga pada komponen rangkaiian sistem pemipaan pada bodi hidrolik (Tail Beam), maka dapat dilihat pada Gambar 4.11.
Gambar 4.11 Rangkaian Sistem Pemipaan Pada Hidrolik Kapasitas 7 Ton Setelah Perubahan
Untuk keterangan nama-nama komponen dari gambar diatas dapat dilihat pada Tabel 4.6
57
Tabel 4.6 Keterangan Gambar
No.
Part no.
Part name
0501
D7-012-001-01
Oil Reservoir
1
0502
D7-012-001-02
Clamp; Rubber Hose A
2
0503
D7-012-001-03
Hose Rubber A
1
0504
D7-012-001-04
Nipple; Rubber Hose A
1
0505
D7-012-001-05
Pipe A
1
0506
D7-012-001-06
Pipe B
1
0507
D7-012-001-07
Flange; Pipe B
1
0508
D7-012-001-07A
Bolt & Washer; Pipe B flange
2
0509
D7-012-001-07B
O-Ring; Pipe B Flange
1
0510
D7-012-001-08
Gear Pump
1
0511
D7-012-001-08
O-Ring; Gear Pump Nipple
1
0512
D7-012-001-09
Gear Pump Nipple
1
0513
D7-012-001-11
Pipe C
1
0514
D7-012-001-12
Adapter; Pipe C
1
0515
D7-012-001-13
High Pressure Hose
1
0516
D7-012-001-14
Reducer
1
0517
D7-012-001-15
Pipe ; Reducer
1
0518
D7-012-001-16
Flange; Reducer
1
0519
D7-012-001-16A
Bolt & Washer; Reducer flange
4
0520
D7-012-001-16B
O-Ring; Reducer Flange
1
0521
D7-012-001-17
Clamp: Rubber Hose B
1
0522
D7-012-001-18
Hose Rubber B
1
58
Qty
Remarks
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan Dari pembahasan, pengamatan dan modifikasi yang penulis paparkan di atas maka dapat disimpulkan : 1. Terjadi perubahan komponen pemipaan pada pompa yang pada kondisi awal menggunakan dua komponen yaitu Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi satu komponen yaitu Nipple Gear Pump. 2. Penyingkatan waktu proses produksi pembuatan Eye bolt dan Flange Eye Bolt menjadi Nipple Gear Pump pada kondisi awal 42 menit menjadi 9,33 menit, maka prosentase efisiensi produksi / waktu permesinan adalah 77,78 % 3. Penghematan pemakaian o-ring pada kondisi awal
menggunakan dua
buah o-ring menjadi satu buah o-ring (setelah perubahan modifikasi) baik modifikasi pemipaan pada pompa maupun modifikasi pemipaan pada Bodi Hidiolik (tail beam). 4. Terjadi perubahan komponen pemipaan pada bodi hidrolik (tail beam) yang pada kondisi awal menggunakan dua komponen yaitu Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi Flange Pipe jenis Kp. 75. 5. Penyingkatan waktu proses produksi pembuatan Eye Bolt dan Flange Eye Bolt menjadi Flange Pipe jenis Kp 75 pada kondisi awal 42 menit menjadi
59
24,2 menit, maka prosentase efisiensi proses produksi waktu permesinan adalah 42,38% 6. Setelah dilakukan modifikasi atau perubahan pada system pemipaan baik pemipaan pada pompa maupun pemipaan pada bodi hidrolik (tail beam) waktu efisiensi total adalah mencapai 60,08%
5.2 Saran Dalam
pemasangan
pipa-pipa
dan
komponen-komponen
pada
rangkaian sistem pemipaan pada hidrolik kapasitas 7 ton pada mobil Dump Truck harap diperhatikan : 1. Setelah proses pemotongan pipa-pipa maka sisi-sisi tajam dan bekas proses pemotongan harus dibersihkan atau digerinda 2. Setelah proses pengelasan semua flange-flange kerak las atau spatter-nya harus dibersihkan 3. Sebelum pipa-pipa dan komponennya dipasang maka pipa-pipa dan semua komponen dicuci dengan solar sampai benar-benar bersih, hal ini dilakukan untuk menjaga agar sisa-sisa kerak dari proses pengelasan dan proses penggerindaan benar-benar sudah terbuang. Karena jika masih ada ada dan ikut terpasang maka akan terbawa fluida (oli) kedalam silinder dan nylon piston sehingga hidrolik akan ngempos 4. Pemasangan o-ring harus tepat pada groove dan tidak boleh cacat.
60
DAFTAR PUSTAKA
1. Schmitt, Inggrad, “Hidraulic Trainer”, 1980 Erindo Megah Prima, Jakarta. 2. Soedrajat, Ahmad, “Mekanika Fluida & Hidrolika”, 1983. Nova, Bandung. 3. Soemitro, Herman Widodo, “Mekanika Fluida & Hidrolika,” 1990, Edisi Kedua, Erlangga, Jakarta. 4. Thomes, Michael, “Hydraulics Basic Level”, 1998, Edisi Kedua, Festo Didastic GMBH, Denkendorf.
ADR - 7
